李汝星

記得前些年，每季中小學(xué)教材印制結(jié)束后，只要學(xué)生們一開(kāi)學(xué)，出版社總會(huì)接到很多老師家長(zhǎng)關(guān)于教材印制質(zhì)量的投訴，主要集中在缺頁(yè)、倒頁(yè)、白頁(yè)等問(wèn)題上，處理起來(lái)不勝其煩。因工作緣故，近兩年作者有幸走訪了國(guó)內(nèi)幾家大型的書(shū)刊印刷企業(yè)。在和對(duì)方溝通中小學(xué)教材印裝質(zhì)量控制的問(wèn)題時(shí)，大家不約而同提到了機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。近幾年，這類(lèi)問(wèn)題大幅減少。在出版社加大質(zhì)量管控力度的同時(shí)，不得不說(shuō)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)（也稱(chēng)圖文在線檢測(cè)系統(tǒng)）的應(yīng)用在教材印裝質(zhì)量方面的發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)（Machine Vision Technology）是人工智能的一個(gè)重要分支。簡(jiǎn)言之，就是利用工業(yè)相機(jī)代替人眼來(lái)識(shí)別和測(cè)量。隨著“工業(yè)4.0”“中國(guó)制造2025”等概念的推動(dòng)，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、軍事、交通、安全、科研等各個(gè)領(lǐng)域。在印刷行業(yè)應(yīng)用雖然相對(duì)滯后，但近些年也有逐漸普及的 ? ?趨勢(shì)。

傳統(tǒng)的印刷品質(zhì)量檢測(cè)方式主要是通過(guò)人工完成，由人工識(shí)別不合格半成品和成品，與合格品分別碼放。人工質(zhì)檢存在的問(wèn)題是勞動(dòng)強(qiáng)度大、人工成本高、檢測(cè)效率低，并且很難做到百分之百檢測(cè)，準(zhǔn)確率不能保證。而機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)完美地解決了上述問(wèn)題，從而大大提升了印裝質(zhì)量。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)一般包括：光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)（包括CCD相機(jī)和COMS相機(jī)）、圖像處理單元（或圖像捕獲卡）、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。該系統(tǒng)在印后產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中的工作原理（見(jiàn)圖1）并不復(fù)雜。在照明光源下，通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集合格產(chǎn)品的圖像，進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)圖像。在生產(chǎn)工位裝置攝像頭，采集流水線上的產(chǎn)品圖像，與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算分析，如果存在的差異超出了允差范圍，即判定為不合格產(chǎn)品，然后觸發(fā)不合格產(chǎn)品剔除裝置。

目前在印后裝訂工藝領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)主要應(yīng)用于配頁(yè)、折頁(yè)、模切、裝訂等環(huán)節(jié)。例如，在配頁(yè)機(jī)每個(gè)工位下紙位置安裝攝像頭，對(duì)每個(gè)書(shū)帖進(jìn)行拍照，通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)分析判斷是否發(fā)生錯(cuò)帖、漏帖、白頁(yè)等異常情況。當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示操作人員剔除錯(cuò)誤帖（目前主流機(jī)型已經(jīng)安裝自動(dòng)排廢設(shè)備）。折頁(yè)機(jī)的檢測(cè)攝像頭一般安裝于折頁(yè)機(jī)正上方的作業(yè)面，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)白頁(yè)，圖文錯(cuò)誤等問(wèn)題。還可用于檢測(cè)漏印、漏燙金、混料等多種印后問(wèn)題。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用基本上杜絕了缺陷產(chǎn)品的 ?流出。

在印品的印裝質(zhì)量控制中，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮的作用日益顯著。某大型民營(yíng)書(shū)刊印刷企業(yè)，主要經(jīng)營(yíng)中小學(xué)教材、教輔印裝業(yè)務(wù)，曾因新招聘的員工操作經(jīng)驗(yàn)不足，管理缺失，造成大量教材印裝錯(cuò)誤，導(dǎo)致出現(xiàn)重大經(jīng)濟(jì)損失，業(yè)務(wù)訂單也大量流失。企業(yè)的管理者痛定思痛，深感單靠人工在產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控中的不確定性，積極探索，從源頭解決問(wèn)題，投入幾十萬(wàn)元購(gòu)置了全套的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、在線產(chǎn)品稱(chēng)重系統(tǒng)，利用技術(shù)手段把印裝質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的概率降到最低，取得了立竿見(jiàn)影的效果。

目前，我國(guó)生產(chǎn)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的廠家多集中在北上廣深等一線城市，品牌種類(lèi)較多。很多大型的印后裝訂設(shè)備制造商通過(guò)技術(shù)合作或企業(yè)并購(gòu)，主流的機(jī)型都可選配機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)備造價(jià)也呈逐年下降趨勢(shì)。由于行業(yè)并未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備的軟硬件質(zhì)量良莠不齊，印企采購(gòu)時(shí)應(yīng)多方問(wèn)詢(xún)、實(shí)地考察，多借鑒一些成功案例，避免蒙受損失。

2019年，在中國(guó)印刷業(yè)創(chuàng)新大會(huì)上，由中國(guó)印刷科學(xué)技術(shù)研究院牽頭建設(shè)的“一本圖書(shū)印刷智能制造測(cè)試線”正式啟動(dòng)。該測(cè)試線為行業(yè)打造了一個(gè)智能工廠的參考模型。因其具有印刷首檢和色差監(jiān)控的印刷缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)、AGV智能搬運(yùn)、全程檢測(cè)，成為大會(huì)亮點(diǎn)。由此可見(jiàn)，自動(dòng)化、智能化是當(dāng)今印企發(fā)展的重要方向。

近些年，在傳統(tǒng)出版與新興出版發(fā)展日益融合的大背景下，知識(shí)產(chǎn)品傳播方式產(chǎn)生巨大變革，出版業(yè)傳統(tǒng)的紙介質(zhì)產(chǎn)品需求量很難再有跨越式增長(zhǎng)，甚至還會(huì)出現(xiàn)一定的下降。報(bào)刊雜志類(lèi)產(chǎn)品已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)客戶(hù)端普及的沖擊下，發(fā)行量發(fā)生了嚴(yán)重萎縮。據(jù)中國(guó)報(bào)業(yè)協(xié)會(huì)印刷工作委員會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)報(bào)紙的印刷量已經(jīng)連續(xù)5年發(fā)生下降，很多大型報(bào)刊印刷企業(yè)，因?yàn)楫a(chǎn)能過(guò)剩，只能向書(shū)刊印刷轉(zhuǎn)型，進(jìn)而使得傳統(tǒng)的出版物印刷業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈。在上游產(chǎn)業(yè)面臨巨大變革的背景下，作為產(chǎn)業(yè)鏈的下游，印企更應(yīng)認(rèn)識(shí)到印刷業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化是大勢(shì)所趨，堅(jiān)持不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn)行成本，獲取持續(xù)生存和發(fā)展的空間。

作者單位：北京師范大學(xué)出版社（集團(tuán)）有限公司

責(zé)任編輯：李倩 liqian@cprint.cn