基于图像分析的打印缺陷在线检测方法研究与实现(2)
了及其重要的位置，如各种文件、票据、信件、报纸杂志等。数字印刷凭借其可变、快速、
按需等特点开始发挥着越来越重要的作用，而激光打印设备更是其中被广泛使用的数字印刷
的典型，且具有很大的应用需求和发展空间。为了保证印品的质量，操作者必须随时了解打
印质量情况并积极采取相应的措施来达到印刷标准以满足用户需求。
传统的检测印品质量的方法就是由操作者以一定的时间间隔进行抽样[1]
，将印品和标准
样张分别通过主观和客观的方法进行人为对比，找出差异然后分析原因进而进行调整。虽然
这种检测方法简答灵活，但存在两个问题：
(1) 印品与样张的比较受操作者人为因素的影响较大，如心理、生理和经验等，所以精确性、
稳定性较差；
(2) 检测控制系统非在线，耗时较长，效率低而成本高，所以不能满足工业上大批量打印中
实时检测的要求。
因此需要设计一个易决策判断、检测周期短、人为因素干扰少、自动化高的打印缺陷在
线检测系统，可以实现大批量打印时的在线检测，有着良好的发展和应用前景。
1．2 打印缺陷检测的研究现状
对于文本图像的倾斜角度检测，到目前为止已经有了大量的研究成果，主要的算法有投
影法、最近邻聚类法、HOUGH 变换法、数学形态学法及互相关法五种[2-3]
。 Postl最先提出了基于投影的倾角检测算法。但该算法对文本图像的内容、排版比较敏
感，若图片、表格较多则经常不能得到正确的检测结果[4]。 Hashizum 提出了最近邻聚类法，且随后出现了很多改进算法。该算法具有较少的时间
耗费，对文本内容、排版格式没有限制，但检测精度不高[5-6]。 Govindaraju及Srihari 首先使用了基于 Hough变换的方法，该算法简单且鲁棒性强，
但时间复杂度及空间复杂度都相对较高。文献[7]对该算法的时间空间复杂度做了深入研究，
同时提供了很多改进方法，提高了算法的性能。
数学形态学法需要在检测前对文本图像分别进行闭运算和开运算。文献[2]中指出算法
必须根据文本字体大小以及扫描分辨率大小进行不同的结构设置，否则很难处理复杂的文本。 互相关法对文本的倾斜角度测量的精确度较高，但运算时间花费很大。
除了上述五种经典的检测倾斜角度的算法外，文献[8]将投影方向看成光束，提出了一
种光束与像素的遍历算法，通过对相邻像素点是否在光束内的判断来进行增量计算，由于主
要涉及加减法运算，所以算法效率较高。 文献[9]提出了一种小角度倾斜图像的快速校正方法，
即根据文本图像中各行平行的特征，逐段整体进行提升搬移，而无需对图像的每一个像素点
进行单独的变换操作，从而将算法简化为一文的线性运算，很大程度减小了数据的运算量。
然而，对于文本图像的缺墨检测，到目前为止依然没有找到相关的文献。
1．3 本文的主要内容和章节安排
本文在研究了数字图像处理的一些方法后，针对工业上的大批量打印，设计并实现了打
印缺陷在线检测系统中在线检测的部分功能，具体内容安排如下：
第一章通过查阅大量国内外相关文献，对打印缺陷在线检测的研究背景、意义和现状进行了归纳总结。
第二章阐述了数字图像处理部分处理方法的基本内容，为打印缺陷在线检测的设计打好基础。
第三章介绍了打印缺陷在线检测的硬件系统。
第四章详细介绍了打印缺陷在线检测的两个检测主体部分：倾斜检测和缺墨检测，包括其中的主要流程，以及人机交互界面的设计与实现情况。
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