DE69424559T2

DE69424559T2 - Verfahren zum regeln der farbdichte

Info

Publication number: DE69424559T2
Application number: DE69424559T
Authority: DE
Inventors: Dominick J. Dibello; Ham, Jr.; Bruce Mckenna
Original assignee: Perretta Graphics Corp
Current assignee: Perretta Graphics Corp
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: DE69424559D1; EP0725733B1; US5992318A; WO1995011806A1; EP0725733A4; EP0725733A1; JPH09507040A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Regeln der Dichten von Farben, die auf einer Papierbahn abgesetzt werden, wenn diese von einer Mehrfarben-Druckpresse zugeführt wird.

2. Beschreibung des Stands der Technik

In einer typischen Druckpresse werden mehrfarbige Daten wiederholt auf eine Papierbahn gedruckt, die von der Presse zugeführt wird, wobei eine Mehrzahl von zonengesteuerten Farbeinheiten verwendet wird. Die Anzahl der Farbeinheiten entspricht der Anzahl der verschiedenen Farben, die auf die Bahn aufgebracht werden können, während die Anzahl der Zonen in einer Einheit der Anzahl von Farbflecken entspricht, die von einer gegebenen Farbeinheit abgesetzt werden kann.
Die Dichte von jedem Fleck hängt von der Farbmenge ab, die während des Druckens auf dem Papier abgesetzt wird. Üblicherweise wird die abzusetzende Menge im Voraus vor dem Drucklauf voreingestellt.
Unter dem Qualitätsstandpunkt muss eine richtige Farbdichte hergestellt und während des Laufs beibehalten werden. In der Vergangenheit hat es Systeme gegeben, die Druckqualität zu überwachen und sie zu korrigieren, wenn es eine Abweichung von einem voreingestellten Sollwert gab. Dies wird durch Einstellung der Farbmesser ausgeführt, um die abgesetzte Farbmenge zu ändern. Der Stand der Technik lehrt einige Ver fahren, die Dichte der Farbe zu erfassen, die auf dem Papier abgesetzt ist, indem eine Farbleiste mit irgendeiner Erfassungseinrichtung ausgewertet wird. Dichteänderungen werden erfasst und Farbeinstellungen werden vorgenommen, um die Änderung zu korrigieren. Einige Beispiele hiervon findet man in: Schramm u. a., US Patent Nr. 4,200,932; Lecha, US Patent Nr. 4,752,892; Brunner, US Patent Nr. 4,852,485; Keller u. a., US Patent Nr. 4,975,862; Pfeiffer, US Patent Nr. 5,122,977; Kipphan u. a., US Patent Nr. 5,182, 721; und Christie, Jr. u. a., US Patent Nr. 4,003,680.
Es ist auch bekannt, dass eine Videoprüfung ein wichtiger Teü einiger Prozesssteuerungen ist. Ein Schlüsselelement der Prüfung eines Hochgeschwindigkeitsgegenstands, wie einer bedruckten Bahn, ist die Synchronisierung einer stroboskopischen Lichtquelle und einer Videoquelle. Dies wird derart gemacht, dass die Bewegungswirkung bei dem Bereich oder dem interessierenden Gegenstand in dem Gesichtsfeid der Videoquelle angehalten wird. Ein Beispiel hiervon wird in Gneuchtel u. a., US Patent Nr. 4,794,453 gefunden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik, wie er als typisch oben angegeben ist, dahingehend, dass neben anderen Dingen eine übliche RGB (Rot, Grün und Blau) CCD (ladungsgekoppelte Einrichtung) Kamera verwendet wird, um das, was in einem Bild des Farbfleckens gesehen wird, in Dichte umzusetzen. Dies ergibt einen Druck höherer Qualität. Die Erfindung unterscheidet sich ferner vom Stand der Technik dadurch, dass eine größere Genauigkeit der Synchronisierung der stroboskopischen Lichtquelle und der Videoerfassung in Bezug auf die Farbleiste geschaffen wird. Dies ermöglicht die Gewinnung von Farbleisten mit Weiten von 2 mm oder größer, die bei den Druckpressengeschwindigkeiten von mehr als 91,44 Meter (3000 Fuß) pro Minute abgetastet werden. Eine noch weitere Unterscheidung ist die, dass bei unserer gegenwärtigen Erfindung eine seitliche Bewegung der Bahn, eine Bahnschrumpfung, eine Verschiebung und Änderungen der Position der gedruckten Daten auf der Bahn in Bezug auf die Mittellinie der sich bewegenden Bahn dynamisch ausgeglichen werden. Dies ermöglicht eine genaue seitliche Positionierung des Abtastkopfes in Bezug auf den Farbfleck. Ein anderer Unterschied ist unsere einzigartige, stroboskopische Lichtquellenvorrichtung, die ihr Lichtleitersystem einschließt, um eine gleichmäßige Beleuchtung über den interessierenden Bereich vorzusehen, ohne elektromagnetische Störung zu erzeugen, die die Videosignale verschlechtern würden.
Demgemäß ist eine Zielsetzung der Erfindung, ein verbessertes System zum Herstellen und Regeln der Farbdichte von Farben zu schaffen, die auf einer Papierbahn abgesetzt werden, wenn sie von einer Druckpresse mit Pressegeschwindigkeiten über 91,44 Meter (3000 Fuß) pro Minute zugeführt wird.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist ein System, das beide Seiten der Bahn unabhängig abtastet, um die richtige Farbdichte schnell beim Anlaufen der Presse herzustellen. Dies verringert die Zeit, die notwendig ist, annehmbare Drucke zu erzeugen. Eine noch weitere Zielsetzung der Erfindung ist, eine Einschränkung des nutzbaren Bereichs einer Papierbahn zu minimieren, indem die Weite der Farbleiste auf 2 mm verringert wird.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist, ein einziges Verfahren zu verwenden, um dynamisch die stroboskopische Lichtquelle mit der Videokamera und der Farbleiste der sich bewegenden Bahn zu synchronisieren. Dies ermöglicht, dass Farbflecken genau in dem Sichtfeld der Kamera zentriert und gleichmäßig während der Gewinnung bei Pressegeschwindigkeiten von mehr als 91,44 Meter (3000 Fuß) pro Minute beleuchtet werden.
Eine noch weitere Zielsetzung der Erfindung ist, ein einzigartiges Verfahren zu verwenden, dynamisch die seitliche Bewegung, Verzerrung und Schrumpfung der Bahn sowie die Änderung der Position der gedruckten Daten in Bezug auf die Mittellinie der sich bewegenden Bahn auszugleichen. Dies ermöglicht der Erfindung, die Flecken mehr oder weniger in dem Sichtfeld der Kamera während der Gewinnung zentriert zu halten.
Eine andere Zielsetzung der Erfindung ist, ein gegenüber dem Stand der Technik genaueres System zur Herstellung und Beibehaltung der Farbdichte während des gesamten Drucklaufs zu schaffen.
Eine noch andere Zielsetzung der Erfindung ist, eine stroboskopische Lichtquelle und ein neuartiges Lichtleitersystem zu schaffen, um eine gleichmäßige Beleuchtung kurzer Dauer eines Flecks ohne die nachteiligen Wirkungen einer elektromagnetischen Störung des Videosignals zu erzeugen.
Weitere Zielsetzungen der Erfindung sind, eine Software-Prozesssteuerung des Farbregelsystems bereitzustellen. Diese umfassen: eine Software-Prozesssteuerung der Betätigung der Videogewinnung; eine Software-Prozesssteuerung der Videogewinnung; eine Software-Prozesssteuerung der seitlichen Abtastbewegung; eine Software-Prozesssteuerung des Steuerpults; eine Software-Prozess-Zuführsteuerung zum Erfassen der Bewegung der Bahnposition; eine Druckwerksteuerung durch einen Softwareprozess zum Erfassen der seitlichen Bahnposition; und eine Software-Prozesssteuerung der Farbdichtesteuerung durch RGB (Rot, Grün, Blau) Umwandlung in Farbdichte, durch Farbdichtebestimmung und durch Farbdichtekorrektur.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1.1 ist ein Blockdiagramm der Erfindung und einer Ausgestaltung einer Bahndruckpresse, in der jene arbeitet. Wenn auf sie in Verbindung mit der Systemgesamtansicht Bezug genommen wird, wird die Farbregelfunktion ohne weiteres verstanden.
Fig. 2 stellt ein schematisches Diagramm einer typischen Mehrfarben- Bahndruckpresse dar. In dieser Pressenstraße ist gemäß der Erfindung ein Farbregelsystem eingebaut.
Fig. 2.2 ist eine Darstellung der Abtasteinrichtung (#32 in Fig. 2.1), die die Beleuchtungsquelle, den Wagen, die gerade Schiene, eine Kamera usw. zeigt.
Fig. 3.1 ist ein Schema von 4 Zonen einer typischen, vordefinierten Farbleiste, wobei jede Zone aus 8 Flecken besteht. Die Gesamtzahl der Zonen hängt von der Weite der Druckpresse und der Weite des Farbkastenmesser ab.
Fig. 3.2 ist eine Darstellung, die verschiedene modulare Karten zeigt, die den Kamerasteuerprozessor und ihre passive Rückebene bilden.
Fig. 3.3 ist ein Schema, das typische Wellenformen von Signalen zeigt, die während der Zeitfolgen der Bildaufnahme erzeugt werden.
Fig. 3.4 ist ein Schema des Auslösemarkendetektors und seiner typischen Ausgangswellenform.
Fig. 3.5 ist ein Blockdiagramm des Kamerasteuerprozessors (#52, Fig. 2.1).
Fig. 3.6 ist das Schema der Logikpegel-Auslöseschaltung, der Zählereinheit und typischer Signalformen.
Fig. 3.7 zeigt eine Darstellung einer typischen Bahnpresse und eines Farbregelsystems mit den Übertragungswegen.
Fig. 3.8 ist ein Schema der Auslösemarken-Erafssungsschaltung.
Fig. 3.9 ist ein Schema der Sensorkopfschaltung des Randdetektors und zugeordneter Signalformen.
Fig. 3.10 ist eine Bilddarstellung des Zuführrand-Detektorsystems.
Fig. 3.11 ist eine schematische Darstellung der elektromechanischen Funktion des Randdetektorsystems.
Fig. 4.1 ist ein Flussdiagramm des Regelfenster-Steuerpults.
Fig. 4.2 ist ein Flussdiagramm zur Einrichtung von Leiste und Karte.
Fig. 4.3 ist ein Flussdiagramm zur Einrichtung von Marken- und Bildprozessor.
Fig. 4.4 ist ein Flussdiagramm der Farbdichteauswertung.
Fig. 4.5 ist ein Flussdiagramm der Einstellung der Solldichte am Steuerpult.
Fig. 5.1 ist eine schematische Darstellung der Datenstruktur des Regelsystems.
Fig. 5.2 ist eine Darstellung einer Pixel-Datenmatrix, die beim Erhalten der Intensitätswerte verwendet wird.
Fig. 5.3 ist eine Darstellung einer Farbtonkarte mit einem Bereich von 1 bis 255.
Fig. 5.4 ist eine Kurvendarstellung, die den T Spektral-Profilzustand darstellt.
Fig. 5.5 ist eine Kurvendarstellung der spektralen Empfindlichkeit der CCD Kamera, wie sie durch den Hersteller festgelegt ist.
Fig. 5.6, 5.7 sind Flussdiagramme, die den Abtastvorgang, die Videoerfassung, die Dichteberechnung und die Kommunikationsübertragung zu dem Steuerpult.
Fig. 5.8 ist ein Flussdiagramm, das den Dichteberechnungsvorgang darstellt.
Fig. 6.1, 6.2 sind Darstellungen der Bahn- und Presseparameter, die während des Farbregelvorgangs überwacht werden müssen.
Fig. 6.3 ist ein Software-Flussdiagramm der Randdetektoroperation des Druckwerks.
Fig. 6.4 ist ein Software-Flussdiagramm der Arbeitsweise des Zustandsdetektors.
Fig. 7.1 ist eine schematische Darstellung des elektromechanischen Schrittbewegungssystems.
Fig. 7.2 zeigt die Kalibrierungsleiste für die Randdetektoren für die Zuführung und das Druckwerk.
Fig. 7.3, 7.4, 7.5, 7.6 umfassen die Software-Flussdiagramme für den seitlichen Abtastvorgang.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Systemübersicht

Zusammenfassung des Informationsflusses der Regelschleife: Die folgenden Schritte stellen dar, wie Teile des Regelsystems (Fig. 1.1) arbeiten, um die gedruckte Farbdichte zu steuern.
Schritt eins: Steuerpult. Am Steuerpult wird der Farbregelvorgang eingestellt und von ihm gesteuert. Informationen und Steuerbefehle fließen in der folgenden Weise durch das System zu und von dem Steuerpult (Fig. 1.1 und Fig. 4.1). Die Benutzer wählen die Farbe, die Dichte und die Fleckenorte an dem Systemsteuerpult (Fig. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4. und 4.5). Auswahlwerte werden über ein RS-485 Netz zu einem Bildprozessor geschickt.
Schritt zwei: Bildprozessor. Zwei parallele Felder (Fig. 5.1) in dem Bildprozessorspeicher speichern Benutzerauswahlwerte. Das erste von diesen ist das Feld des Fleckenlayout der Farbleiste. Es enthält Farb- und Fleckenortinformationen. Das zweite ist die Fleckenkarte. Der binäre Bitzustand von jedem Fleckenkartenelement gibt die Verwendung von Informationen in dem Feld des Fleckenlayout der Farbleiste frei oder sperrt sie. Auf der Grundlage dieser zwei Felder und eines Abtastalgorithmus (Fig. 5.6, 5.7, 5.8) berechnet der Bildprozessor die Abtastkartenfolgen.
Schritt drei: Kamerasteuerprozessor. Als nächstes (Fig. 1.1) leitet der Bildprozessor diese Abtastfolgen durch das RS-485 Netz zu dem Kamerasteuerprozessor. Er kombiniert diese Informationen mit einer Bahnversetzung und der Bahnbreite von den Bewegungserfassungssystemen für die Zuführung und das Druckwerk (Fig. 6.3 und 6.4). Zusätzlich liefert die Auslösemarkenerfassung Synchronisierinformationen (Fig. 3.3, 3.4 und 3.11). Der Kamerasteuerprozessor (Fig. 3.2, 3.5, 7.1, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) steuert die Videokamera durch die Querpositionskarte. Sie steuert das Abtasten der Farbleiste mit der Videokamera.
Schritt vier: Bildprozessor. Während des Abtastens überträgt die Videokamera Informationen des roten, grünen und blauen Flecks zu dem Bildprozessor (Fig. 1.1). Der Bildprozessor berechnet die Dichte von jedem tatsächlichen Fleck (Fig. 5.6, 5.7, 5.8) und speichert die Werte in der Struktur der Farbdichten der Flecke (Fig. 5.1).
Schritt fünf: Steuerpult. Schließlich schickt der Bildprozessor die Farbdichteinformationen über ein RS-485 Netz zu dem Steuerpult (Fig. 1.1 und 4.1). Wenn es notwendig ist (Fig. 4.4 und 1.1) schickt das Steuerpult Farbsteueränderungen zu einem Farbsteuersystem einer Druckpresse. Diese ergeben die Farbkorrektur der tatsächlich gedruckten Farbleiste. Infolgedessen folgt die gesamte Farbdichte des Bahndatenbilds solchen Farbänderungen.
Es soll nun das Farbregelsystem ausführlicher definiert werden.
Es wird nun auf Fig. 2.1. Bezug genommen, in der soviel von einer Druckpresse 10 gezeigt ist, wie es zum Verständnis der vorliegenden Erfindung verlangt wird. Insbesondere wird eine durchgehende Bahn W aus Papier durch die Presse 10 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung zugeführt. Druckfarben unterschiedlicher Farben werden auf die Bahn über eine Mehrzahl von Farbwerken aufgebracht, bspw. den Werken 11 bis 14 für Schwarz, Cyan, Magenta bzw. Gelb. Jedes Farbwerk kann Farbflecken P auf die Bahn W aufbringen, wobei die Anzahl der möglichen Flecken gleich der Anzahl der Messer oder Zonen 15 in jedem Wek ist. Die Position der Messer wird durch Servomotoren 16 geändert, um die Farbmenge zu ändern, die an der ihr entsprechenden Position auf die Bahn W aufgebracht wird.
Die Farbwerke sind so angeordnet, dass zwischen den Daten, die auf das Papier gedruckt werden, Flecken in gerader Linie auf das Papier quer zu der Zuführrichtung aufgebracht werden, so dass eine Farbleiste für Prüfzwecke gebildet wird. Eine typische Farbleiste, die zwischen gedruckte Daten gedruckt wird, ist in Fig. 3.1 dargestellt.
Die in der Farbleiste abgesetzte Farbdichte ist für die Farbdichte repräsentativ, die in dem gedruckten Datenbereich auf das Papier aufgebracht wird. Eine gute Qualitätssteuerung verlangt, dass die in den gedruckten Daten aufgebrachte Farbe eine gleichförmige Dichte aufweist. Deshalb steuert, indem die Dichte der Farbleiste gemessen und gesteuert wird, die Erfindung die Dichte der gedruckten Daten.
Vor Beginn eines Druckzyklus werden die Menge und der Ort der abzusetzenden Farbe auf der Bahn an einem Farbsteuerpult 21 voreingestellt, so dass das Steuerpult 21 automatisch die Servomotoren 16 über einen Verteilungsmikroprozessor 22 derart einstellt, dass die Farbwerke 11-14 den richtigen Spalt aufweisen, damit die richtige Farbmenge durch ihn herauskommt. Diese anfänglichen Farbzuführeinstellungen können vor dem Anlaufen der Presse bestimmt werden. Dies wird gemacht, indem optisch die Druckplatten (nicht gezeigt) im Voraus abgetastet werden, um die offensichtliche Dichte für jede repräsentative Farbe zu bestimmen.
Wie es oben erwähnt wurde sollte unter dem Qualitätsstandpunkt die Farbdichte der auf die Papierbahn W abgesetzten Farbe konstant während des gesamten Laufs beibehalten werden. Entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung ist ein solches System 31 vorgesehen. Grundsätzlich ist das, was das System 31 ausführt, die Dichten der Farbflecken zu lesen. Wenn es Änderungen gibt, teilt es dem Farbsteuerpult 21 mit, in wieweit eingestellt werden muss, um die voreingestellten Werte beizubehalten.
Bezugnehmend auf Fig. 2.1 und 2.2 umfasst das System 31 eine Abtasteinrichtung 32, um die Bahn W zum Abtasten der Farbleiste (Fig. 3.1) zu überqueren. Da Daten auf beide Seiten der Bahn W gedruckt werden können, wird die Abtasteinrichtung 32 an beiden Seiten der Bahn W angebracht. Die Doppelabtasteinrichtung kann unabhängig voneinander arbeiten.
Die Abtasteinrichtung 32 (Fig. 2.2) ist mit einem Riemen 33 gekoppelt und wird über die Bahn W auf einer geradlinigen Spur 34 durch einen Schrittmotor 45 angetrieben, der die Abtasteinrichtung 32 in Schritten von 0,0381 cm (0,015 Inch) über die Bahn W bewegen kann.
Die Abtasteinrichtung 32 umfasst des Weiteren: eine stroboskopische Lampe 35 mit der verbundenen Elektronik 36, um einen Farbflecken P in der Farbleiste C zu beleuchten (Fig. 2.1): eine RGB (Rot, Grün, Blau) CCD (ladungsgekoppelte Einrichtung) Kamera 37 zum Fotografieren des beleuchteten Farbflecks P; und einen Lichtleiter und eine Streueinrichtung 43. Die Abtast-, Beleuchtungs- und Streuvorrichtung laufen auf einer Waa genvorrichtung 39 auf der Bahn 34. Ein Führungsgestell 40 für eine Schiene liefert eine mechanische Stütze für die Abtastvorrichtung. Die Abdeckung 41 ist in entfernter Position gezeigt.
Fig. 3.7 ist ein dargestelltes Blockdiagramm des Farbregelsystems 31, das seine Verbindungsleitungen umfasst. Ein Steuerpult A zum Regeln ist die Hauptarbeitsstation für die Bedienperson. Es nimmt den Computer 56 der Arbeitsstation auf, den Bildprozessorcomputer 55 sowie den Stromregelumsetzer. Eine grafische Benutzerschnittstelle, die einen Sony VGA Monitor und einen Berührungsbildschirm umfasst, wird zur Dateneingabe und Systemsteuerung verwendet. Der Computer des Steuerpults ist ein Personalrechner auf der Grundlage eines Intel 80486. Er ist mit der grafischen Benutzerschnittstelle, dem Bildprozessor und dem Farbregelsteuerpult H verbunden. Farbdichtewerte werden von dem Bildprozessor über eine serielle RS-485 Verbindung zu dem Computer des Steuerpults geschickt. Der Computer des Steuerpults zeigt diese Dichtewerte auf der grafischen Benutzerschnittstelle an und überträgt alle notwendigen Steuersignale über die serielle Verbindung I zu der Farbregelkonsole H. Das elektrische Protokoll der seriellen Verbindung I hängt von dem Hersteller des Farbsteuerpults. In dem Fall eines Farbsteuerpults von Perretta P 2100A wäre die serielle Verbindung I ein verdrilltes Paar für RS-485.
Der Bildprozessor steht mit dem Kamerasteuerprozessor 52 über eine getrennte RS-485 serielle Verbindung F sowie mit einigen einzelnen Leitungen (nicht gezeigt) in Verbindung, die für den Quittungsaustausch zur Bildgewinnung verwendet werden. Auch werden Videosignale, die bei einer Aufnahme erzeugt werden, zu dem Bildprozessor über Koaxialkabel K übertragen. Der Kamerasteuerprozessor 52 steht mit der Zuführsteuerung D über eine serielle RS-485 Verbindung G in Verbindung. Strom wird dem gesamten System von dem Ausgang eines geregelten 1 KVA Umsetzers (nicht gezeigt) in dem unteren Abschnitt des Steuerpults zugeführt. Der geregelte 115 Volt Wechselstrom wird über Leitungen J dem Stromversorgungskasten C zugeführt. In dem Stromversorgungskasten C sind die Hochspannungs-Stromversorgungen für das Stroboskop, die Stromversorgungen für den Schrittmotor und die Stromversorgung für die Logik des Kamerasteuerprozessors untergebracht. Die geregelten 115 Volt Wechselstrom werden von die sem Kasten über Leitungen M zu der Zuführsteuerung D überführt. Der Strom für die Stroboskoplampe, den Schrittmotor und die Logik wird über Leiter L zu dem Farbwerk B übertragen.
Der Bildprozessor 55 ist ein Personalrechner auf der Grundlage eines Intel 80486 mit zwei seriellen Standardports. Ein serieller Port wird verwendet, mit dem Computer des Steuerpults zu kommunizieren, und der andere wird verwendet, mit dem Kamerasteuerprozessor zu kommunizieren. Ein Eingangs/Ausgangsport ist auch vorgesehen, um Quittungssignale zu unterstützen, die zwischen dem Bildprozessor und dem Kamerasteuerprozessor während der Videoerfassung verwendet werden. Das Videosignal wird mit einer Farbbildgewinnungskarte von Imaging Technologies MFG3M gewonnen. Diese Bildgewinnungskarte wird in den Eingabe/Ausgabebus des Bildprozessors gesteckt. Videokabel K sind mit ihm verbunden. Bei der Videoerfassung werden Rot-, Grün- und Blau-Videosignale sowie ein zusammengesetztes Synchronisiersignal von der Kamera 37 zu dem Bildprozessor 55 über Koaxialleiter K ausgegeben (Fig. 3.7). Die Bildgewinnung erfasst und speichert alle drei Videosignale in getrennten Speicherebenen. Diese Bilder werden dann in den Hauptspeicher des Bildprozessors gelesen und verarbeitet, um die Farbdichte des erfassten Felds zu berechnen. Die in dem Bilderfassungsspeicher gespeicherten Videodaten müssen durch den Bildprozessor ausgelesen und verarbeitet werden, bevor es von einem neuen Bild überschrieben wird. Dies wird ausgeführt, indem der Bildprozessor ein niedrig aktives Belegsignal L über Leiter zu dem Kamerasteuerprozessor 52 überträgt, während die Speicherhandhabung und die Berechnungen stattfinden. Das Belegsignal L ist mit der Umfangspositionierungskarte in dem Kamerasteuerprozessor verbunden. Es wird durch die Quelle des Auslöseimpulses B gesteuert, wobei eine programmierbare Logikeinrichtung von Gould PEEL 18CVB verwendet wird, so dass ein neuer Auslöseimpuls D nicht gestattet ist, während die Besetztleitung niedrig ist. Somit kann eine neue Bildgewinnung nicht beginnen, bis das Belegsignal hoch ist.
Der Kamerasteuerprozessor steuert: die Videobildgewinnung; die seitliche Positionierung des Kamerakopfs 32; den Auslösemarkendetektor für die seitliche Positionierung; die Auslösermarkenerfassung; die Positionierung des Enddetektors 61; die Enderfassung und Auswertung; Kommunikationen mit der Zuführsteuerung; und Kommunikatio nen mit dem Bildprozessor 55. Fig. 3.5 ist ein Blockdiagramm des Kamerasteuerprozessors 52. Fig. 3.2 ist eine Darstellung, die verschiedene, modulare Karten zeigt, die den Kamerasteuerprozessor bilden. Er besteht aus: einer passiven Rückebene; einer Prozessor- und Speicherkarte; einer Kamerasynchronisierkarte; einer Umfangspositionierungskarte; einer Endsensorkarte; und einer Seitenpositionskarte. Alle Karten und die passive Rückebene sind benutzermäßig ausgelegt, verwenden aber im Handel erhältliche Bauteile.
Die passive Rückebene besteht aus einer gedruckten Leiterkarte mit einer Reihe von an ihr angelöteten Verbindern nach DIN 41612. Jeder Verbinder hat 64 Kontakte. Die ersten 44 Kontakte führen allgemeine Signale zwischen allen Verbindern. Diese Signale bestehen aus Adressen/Datenleitungen, Strom- und Steuersignalen, wie für Lesen, Schreiben und Unterbrechungen. Die verbleibenden 20 Kontakte werden für kartenspezifische Eingangs-/Ausgangssignale verwendet. Diese Eingangs-/Ausgangssignale werden zu Schraubanschlüssen und anderen Verbindern zur schnittstellenmäßigen Verbindung mit verschiedenen Systemkomponenten herausgeführt.
Die Prozessor- und Speicherkarten werden in den ersten Verbinder der Rückebene gesteckt. Diese Karte besteht aus einem Intel 80C188EB Mikroprozessor, der zur Ausführung der verschiedenen Prozesssteuersoftwareverfahren verwendet wird; einem nicht flüchtigen Speicher 64K 27512 ROM zur Speicherung der Prozesssteuersoftware; ein flüchtiger Speicher 32K 62256 RAM zur Speicherung und Verarbeitung von Variablen während der Ausführung der Prozesssteuerverfahren; zwei 75176 RS-485 Schnittstellenchips für serielle Verbindungen mit dem Bildprozessor 55 und der Zuführsteuerung B; und Eingabe-/Ausgabepuffern, um die Adressen-/Daten- und Steuersignale mit dem Systembus auf der passiven Rückebene zu verbinden. Wenn dem Kamerasteuerprozessor anfangs Strom zugeführt wird, initialisiert diese Karte die gesamte Hardware auf den übrigen Karten in dem System und wartet auf Befehle von dem Bildprozessor.
Die Karte neben der Prozessor- und Speicherkarte ist die Synchronisierkarte der Kamera. Diese Karte besteht aus einer Reihe von Intel 8254 Zählereinheiten; verschiedenen Eingangs- und Ausgangspuffern; und einer Systembus-Schnittstellenlogik. Die Karte er zeugt die gesamten Kamerasynchronisier- und Videogewinnungssignale. Sie erzeugt auch die Signale, die notwendig sind, die Xenonstroboskoplampen anzusteuern. Alle auf dieser Karte erzeugten Signale werden initialisiert, indem die Flanke des Umfangsauslöseimpulses D angehoben wird.
Die in Fig. 2.1 dargestellte Videokamera 32 ist eine übliche Sony XC-711 RR RGB Videokamera. Sie kann eine NTSC Farbausgabe oder eine wahre Ausgabe für Rot, Grün und Blau ausführen. Die Erfindung verwendet die weitere Bandbreite der RGB Ausgänge, obgleich eine RGB Signalübertragung mehr Verkabelung verlangt. Die sich ergebenden Videodaten- und Synchronisiersignale werden zu dem Bildprozessor 55 über ein Koaxialkabel K geschickt. Die Kamera kann in einer von mehreren Modi konfiguriert sein. Die Erfindung nutzt die Verwendung einer Kombination des Neustart-Rücksetzmodus und des unverschachtelten Feldintegrationsmodus. Der Neustart-Rücksetzmodus ermöglicht asynchron eine Videogewinnung von einem oder beiden Videofeldern. Der unverschachtelte Teilbildintegrationsmodus ermöglicht, dass die Kamera gerade ein gültiges Videoteilbild erfasst. Dies ermöglicht der Erfindung, Daten in der halben Zeit wiederzugewinnen, als wenn man auf beide Videoteilbilder warten müsste, bis sie übertragen sind. Die Kamera 32 verlangt nur zwei von dem Strom verschiedene Eingangssignale. Bezugnehmend auf Fig. 3.3 sind diese der horizontale Steuertakt K und die vertikalen Steuerimpulse G. Die horizontale Ansteuerung und die vertikale Ansteuerung stimmen mit dem Videosignalstandard nach EIA RS-170A überein. Beide Kameras arbeiten identisch. Deshalb stellen Signalformen und Schematisierungen nur ein Ansteuersystem dar.
Das horizontale Ansteuersignal wird durch eine synchrone Zustandsmaschine mit sechs Bit erzeugt. Die Zustandsmaschine ist in einer programmierbaren Logikeinrichtung Gould 18CV8 ausgeführt. Ein Takt von 2 Megahertz wird an den Eingang der Zustandsmaschine gegeben, und der Ausgang geht während der ersten 9 Zählwerte auf einen niedrigen Logikpegel. Bei den Zählwerten 10 bis 126 ist der Ausgang hoch, und dann wiederholt sich die Abfolge. Dies erzeugt eine horizontale Zeitperiode von 63,55 Mikrosekunden mit einem aktiv niedrigen Impuls von 4, 5 Mikrosekunden zu Beginn einer jeden Periode. Der Ausgang der Zustandsmaschine wird einem Puffer für hohen Strom S3S Thompson 293D zugeführt. Der Puffer erzeugt ausreichend Strom, um den Kameramodul mit einem Eingang von 75 Ohm anzusteuern.
Die vertikalen Impulse G sind auch die Neustart-Rücksetzimpulse. Die vertikale Ansteuerung wird durch die aktiv hohe Flanke des Ansteuersignals D initiiert. Die vertikale Ansteuerung ist mit der Bildgewinnung und der stroboskopischen Beleuchtung synchron. Auf Fig. 3.6 bezugnehmend werden die vertikalen Ansteuerimpulse durch eine Intel 8254 Zählereinheit und eine programmierbare Logikeinrichtung Gould 18CV8 erzeugt. Die 18CV8 wird verwendet, einige grundlegenden Logikgatter auszuführen, wie ein ODER-Gatter und ein UND-Gatter, die zur Kombination der Ausgänge der 8254 verwendet werden. Alle drei Zähler werden durch eine Taktquelle von 2 Megahertz versorgt. Die ganze nachfolgende Synchronisierung basiert auf dieser Taktquelle. Der Zähler zwei wird im Modus 1 eingerichtet, um einen aktiv niedrigen Impuls B während der Dauer der Videogewinnung zu erzeugen. Der Zähler eins wird im Modus 2 eingerichtet. Der Modus 2 ist in der Intel-Literatur als ein Ratengenerator beschrieben. Ein Zählwert, der gleich 262 horizontalen Perioden ist, wird in das Zählregister des Zählers eins geschrieben. Bei Beendigung des Zählvorgangs wird ein einzelner, aktiv niedriger Impuls erzeugt und das Zählen beginnt erneut. Somit wird die Signalform C mit einer Periode von 262 horizontal durch den Zähler eins erzeugt. Dieser Zählwert ist die vertikale Ansteuerperiode, wie es durch EIA RS-170A definiert ist. Der Ausgang des Zählers eins wird mit dem Zeitdauerimpuls des Zählers zwei gesteuert und dem Gatter des Zählers null zugeführt. Dies gewährleistet, dass nur zwei vertikale Ansteuerimpulse auftreten, obgleich der Ausgang des Zählers fortlaufend eins ist. Der Zähler null wird im Modus 1 eingerichtet. Dieser Zähler erzeugt einen aktiv niedrigen Impuls gleich 9 horizontalen Ansteuerperioden, jedesmal wenn das Gatter aktiv ist. Diese Sequenz erzeugt die Signalform G. Auf die Beziehung zwischen den Signalformen G und J der Fig. 3.3. bezugnehmend setzt der erste vertikale Ansteuerimpuls die interne Schaltung der Kamera zurück und erzeugt unbedeutende Videodaten. Der zweite vertikale Ansteuerimpuls ist der Neustart- oder Aufnahmeimpuls. Er erfasst und überträgt die gültigen Videohalbbilddaten aus der Kamera zu der Bildfangschaltung in dem Bildprozessor 55 über Koaxialkabel.
Um das richtige Videohalbbild zu erfassen und es in dem Speicher der Bildfangschaltung zu speichern, muss ein Erfassungssignal von dem Steuerprozessor der Kamera zu der Leiterplatte der Bildfangschaltung geschickt werden. Die Anstiegsflanke eines vertikalen Ansteuerimpulses bezeichnet den Anfang eines neuen Videohalbbilds. Deshalb muss das Signal vor dem vertikalen Ansteuerimpuls auftreten, der dem gültigen Videohalbbild in dem Signalverlauf J vorausgeht (Fig. 3.3). Um dies zu erreichen, wird eine Intel 8254 Zählereinheit auf der Synchronisierkarte der Kamera verwendet. Der Zähler wird in dem Modus 1 eingestellt, wobei ein Zielwert gleich 100 horizontalen Zeitperioden in das Zählregister geladen wird. Der Zählwert wird durch die Anstiegsflanke des Auslöseimpulses D initiiert. Der Zählwert endet ungefähr auf der Hälfte zwischen den zwei vertikalen Ansteuerimpulsen G, wodurch sich die Signalform E ergibt. Das Signal E wird über Koaxialleiter K zu dem Auslöseeingang der Bildfangschaltung übertragen. Die Anstiegsflanke des Signals E bewirkt, dass die Bildfangschaltung das nächste Videohalbbild erfasst und speichert. Weil die Bildfangschaltung eine intelligente Karte ist, die in den Eingangs-/Ausgangsbus des Bildprozessors gesteckt ist, wird der Bildprozessor nicht automatisch durch die Videoerfassungfolge beeinflusst. Dem Bildprozessor selbst muss mitgeteilt werden, wenn die Bildaufnahme abgeschlossen ist. Jedoch weist die Bildfangschaltung keine Maßnahme auf, den Hostcomputer zu benachrichtigen. Deshalb muss der Steuerprozessor der Kamera das Signal erzeugen. Das Signal muss aktiv sein, nachdem das gesamte Videosignal durch die Bildfangschaltung erfasst und gespeichert worden ist. Dies tritt ungefähr 32274 Millisekunden nach der Anstiegsflanke des Auslöseimpulses D auf. Eine Intel 8254 Zählereinheit auf der Synchronisierkarte der Kamera wird in den Modus 1 mit einem Zählwert gesetzt, der gleich der Dauer des in das Zählregister geladenen Videosignals ist. Der Zählwert wird durch die Anstiegsflanke des Auslöseimpulses D initiiert. Die sich ergebene Signalform F wird über Leiter (nicht gezeigt) übertragen und über einen Eingangsport durch den Bildprozessor gelesen. Die Anstiegsflanke der Signalform F bedeutet, dass das gesamte Videohalbbild in dem Speicher der Bildfangschaltung gespeichert worden ist und nun von dem Bildprozessor ausgelesen werden kann.
Um eine richtige und beständige Beleuchtung des interessierenden Bereichs zu gewährleisten, muss die Xenon Blitzlampe 35 (Fig. 2.2) genau zu selben Zeit in Bezug auf die Videoerfassung bei jeder Aufnahme gezündet werden. Um dies zu erreichen, wird der Strobeimpuls mit der Videoerfassung synchronisiert, statt zu versuchen, die Kamera in Bezug auf den Strobeimpuls zu synchronisieren, wie es beim Stand der Technik gemacht wird. Das Xenon Strobesystem besteht aus einem kommerziellen Hochspannungsversorgungsgerät Vision Engeneering Modell 8032 (nicht gezeigt), einer Leiterkarte 36 mit Hochspannungskondensator (Fig. 2.2), einem Hochspannungs-Strobeimpulssteuertransformator 42 (Fig. 2.2), einer geradlinigen Xenon Blitzlampe 35 (Fig. 2.2) und einer Logikpegel-Auslöseschaltung, die in Fig. 3.6 dargestellt ist. Die Kondensatorleiterplatte ist parallel zu der Xenon Blitzlampe und dem Hochspannungsversorgungsgerät. Diese Leiterplatte speichert die Energie, die benötigt wird, die Blitzlampe bei Erregung zu zünden. Die Xenon Blitzlampe erzeugt einen beständigen Ausgang und hat eine sehr lange Lebenserwartung mit minimaler Verschlechterung. Die Logikpegel-Auslöseschaltung befindet sich auf der Synchronisierkarte für die Kamera in dem Steuerprozessor 52 der Kamera. Wie es vorhergehend angegeben wurde, führen die vertikalen Ansteuerimpulse G zwei Funktionen durch. Die erste setzt die Kameralogik zurück und die zweite führt die Erfassung aus und initiiert die Übertragung von Videodaten zu dem Bildprozessor 55. Deshalb ist es von Vorteil, das Stroboskoplicht bei der Anstiegsflanke des zweiten, vertikalen Ansteuerimpulses zu zünden. Dies gewährleistet, dass das Stroboskoplicht zu genau derselben Zeit während jeder Erfassung zündet. Um diesen Stroboskopzündimpuls zu erzeugen, wird eine Intel 8254 Zählereinheit verwendet. Der Zähler wird im Modus 1 eingestellt, wobei ein Zählwert gleich 100 horizontalen Zeitperioden in das Zählregister geladen wird. Der Zählwert wird durch die Anstiegsflanke des Auslöseimpulses D (Fig. 3.3) initiiert. Bei der Anstiegsflanke des Impulses D geht der Ausgang H der 8254 Zählereinheit bei einem Zählwert von 100 horizontalen Zeitperioden auf niedrig und geht dann wieder zurück auf hoch. Nun auf das Schema in Fig. 3.6 bezugnehmend ist der Strobeimpuls H mit dem Dateneingang eines 7474 Flip-Flop verbunden. Der Takteingang des Flip-Flop ist mit der Quelle der vertikalen Ansteuerimpulse G verbunden. Deshalb wird während des ersten, vertikalen Ansteuerimpulses ein logisch Niedrig in den Flip-Flop getaktet. Dies erzeugt keine Änderung an dem Ausgang. Der zweite, vertikale Ansteuerimpuls taktet einen hohen Logikpegel in das Flip-Flop. Dies erzeugt eine Änderung an den Ausgängen des Flip-Flop. Der nicht umgekehrte Ausgang (Signal I) des Flip-Flop wird über Leiter zu der Karte für die Seitenposition geschickt, um eine Be wegung des Kamerakopfs zu dem nächsten Fleck zu initiieren. Das Abfallflankensignal an dem umgekehrten Ausgang des Flip-Flop wird verwendet, das Stroboskoplicht auszulösen. Diese Abfallflanke wird über Leiter (nicht gezeigt) an den Auslöseeingang der Hochspannungsversorgung übertragen. Dies ist der Strobeauslöseimpuls M. Als Ergebnis erzeugt die Hochspannungsversorgung einen Ausgangsimpuls von 200 Volt Gleichspannung, der über Leiter (Fig. 3.7) zu dem Hochspannungs-Strobeauslösetransformator 42 geschickt wird (Fig. 2.2). Zusammen mit dem Hochspannungsauslöseimpuls wird eine konstante Gleichspannung von 600 Volt durch die Hochspannungsversorgung der Kondensatorkarte 36 und der Xenon Blitzlampe 35 zugeführt. Der Auslöseimpuls von 200 Volt wird durch den Hochspannungs-Strobeauslösetransformator auf 6000 Volt hochtransformiert. Diese Spannung wird an die Hochspannungs-Auslöseplatte 44 gelegt, die sich hinter der Blitzlampe befindet und zu ihr zentriert ist. Der Hochspannungsimpuls regt das innere Gas der Xenon Blitzlampe an. Dies ermöglicht den in der Kondensatorplatte 36 gespeicherten 600 Volt durch die Xenon Blitzlampe hindurch zu entladen. Dies wiederum erzeugt einen Lichtimpuls hoher Intensität und geringer Dauer. Der Lichtimpuls wird durch einen Lichtleiter geleitet und zerstreut, Fig. 2.2. Der Lichtstrahl wird auf die sich bewegende Bahn in das richtige Muster und unter dem richtigen Winkel projiziert. Die Strobeelektronik in dem Kamerakopf ist minimal. Die Strobestromversorgung ist fernliegend angeordnet. Dies verringert eine elektromagnetische Störung in dem Kamerakopf auf eine vernachlässigbare Größe. Auch ist das Gewicht des Kopfs minimal, wodurch schnelle Beschleunigungs-/Abbremsungszyklen erlaubt werden, die zum Abtasten der sich bewegenden Bahn benötigt werden.
Die nächste Karte in dem System ist die Umfangspositionierungskarte. Diese Karte besteht aus: einer Schaltung zum Erfassen einer gültigen Auslesemarkierung, obgleich sie zwischen anderen Markierungen oder gedruckten Daten zerstreut sein mag; einer Schnittstelle für den optischen Codierer 53 hoher Auflösung, und einer Schaltung zur Erzeugung des Umfangsauslöseimpulses D.
Während der Zeit, zu der der gedruckte Bahnaufdruck die letzte Druckeinheit verlässt, bis zu derjenigen zu der derselbe Aufdruck die Kameraköpfe 32 des Systems 31 erreicht, erfährt die Bahn W viele physikalische Änderungen. Sie wird bspw. erwärmt, ab gekühlt und Zugspannungsänderungen unterworfen. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass Signale von Sensoren, wie Codierern, abgeleitet werden können, die an der Druckpresse angeordnet sind, um den Beginn eines Druckzyklus zu erkennen. Auf diese Art angewendete Sensoren überwachen den Druckzyklus indirekt und liefern somit keine Rückmeldung über die nun verzerrte Bahn. Die Anwendung eines solchen Sensorsystems, eine Farbleiste zu lesen, würde eine instabile Erfassung ergeben. Die Farbleiste kann in dem Sichtfeld erscheinen oder nicht und wäre in Bezug auf die Mitte des Sichtfelds nicht stabil. Um die Farbleiste mit hoher Geschwindigkeit bei einem hohen Maß an Beständigkeit abzutasten, muss der Farbfleck genau in dem Sichtfeld zentriert sein. Ein hohes Maß an Beständigkeit bedeutet, dass der Farbfleck erfasst wird und seine sich ergebenden Daten ausreichend genau sind, damit sie zur Steuerung der gedruckten Farbdichte verwendet werden können. Ein hohes Maß an Synchronisiergenauigkeit wird benötigt, um beständig die Wirkung der sich bewegenden Bahn bei im Sichtfeld zentriertem Farbfleck anzuhalten. Dieses hohe Maß an Genauigkeit wird durch das System erzielt, das besteht aus: einem Auslösemarkendetektor 51; einem Kamerasteuerprozessor 52; einem optischen Codierer 53; einer Bahnantriebswalze 54; und einer Auslösemarkierung T. Diese sind alle in Fig. 2.1 gezeigt.
Zusätzlich dazu, Farbe zum Einschluss zwischen den gedruckten Daten und dem Steuerstreifen C abzusetzen, bringt ein Farbwerk, typischerweise das Schwarz-Farbwerk, eine Auslösemarkierung T auf der Bahn W an. Diese Markierung muss in der Abmessung in Richtung des Bahnlaufs gegenüber allen anderen Markierungen oder gedruckten Daten eindeutig sein, die zu ihr ausgerichtet sind. Die Abmessung der Auslösemarkierung sowie ihr Abstand von der Mittellinie des Drucks werden an der Arbeitsstation 58 für die Bedienperson durch die Bedienperson vor dem Anlaufen eingegeben. Diese Markierung wird in Verbindung mit dem Codierer 53 und dem Kamerasteuerprozessor 52 verwendet, um die Erfassung zu initiieren und eine Umfangsverzerrung der Bahn W auszugleichen. Beim Systemanlauf werden diese Daten mit einem verdrillten Paar über eine serielle RS-485 Verbindung zu dem Bildprozessor 55 und von dort zu dem Steuerprozessor 52 der Kamera geschickt. Diese Daten werden von dem Kamerasteuerprozessor verwendet, um die richtige Markierung herauszusuchen, obgleich andere Markierungen oder gedruckte Daten mit ihr auf einer Linie liegen können.
Der Kamerasteuerprozessor 52 gibt Richtungs- und Positionsimpulse an ein Schrittmotorsystem (nicht gezeigt), um den Detektor 51 für die Auslösemarkierung oberhalb des erwarteten Bewegungswegs der Auslösemarkierung T anzuordnen. Der Auslösemarkensensor 51 ist ein elektrooptischer Sensor SICK OPTIC NT818412. Sein Ausgang geht auf einen hohen Logikpegel, wenn immer ein Bild, wie eine Auslösemarkierung, die dunkler als der Hintergrund ist, unter seinem Erfassungsstrahl hindurchläuft. Deshalb wird für jede Druckmarkierung, wie eine Auslösemarkierung, die sich orthogonal zu und unter dem Sensor 51 bewegt, ein aktives, hohes Pegelsignal erzeugt. Das Ausgangssignal kehrt auf einen niedrigen Pegel zurück, wenn die Daten unter dem Sensor nicht länger dunkler als der Hintergrund sind. Dies tritt auf, wenn sich die Auslösemarkierung weiterbewegt hat und nur die freie Bahn W unter dem Erfassungsstrahl ist. Somit ist die Weite des aktiven, hohen Impulses direkt zu der Weite der Markierung oder der Daten proportional, die unter dem Sensor hindurchgingen. Dieser aktive, hohe Impuls wird der Umfangspositionierungskarte, Fig. 3.2, in dem Steuerprozessor 52 der Kamera eingegeben. Zusammen mit diesem Signal wird der Ausgang des von der Bahn angetriebenen Codierers 53 auch in die Umfangspositionierungskarte der Fig. 3.2 eingegeben. Der Codierer 53 ist ein IVO Modell G1350020B135 mit einem optischen Wellencodierer hoher Auflösung, der so viel wie 20000 Impulse pro Umdrehung ausgeben kann. Der Codierer 53 ist mechanisch mit der Bahnantriebswalze 54 mit einem Durchmesser von 6 Inch gekoppelt. Die Walze 54 befindet sich in enger Nähe zu den Kameraköpfen 32 und dem Auslösemarkendetektor 51. Dies ermöglicht der Erfindung, irgendeine Art Bahnverzerrung auszugleichen, die vor dem Erreichen der Abtasteinheit aufgetreten ist. Da alle Sensoren und die Kameraköpfe nahe beieinander sind, kann keine erfassbare Verzerrung zwischen dem Auslösemarkendetektor 51 und den Kameraköpfen 32 auftreten. Dies erlaubt der Erfindung, Abstände mit einer Genauigkeit bis zu plus oder minus 0,0023936 cm (0,0009424 Inch) zu messen.
Bezugnehmend auf Fig. 3.4 ist der Ausgang des Auslösemarkendetektors 51 mit den Steuereingängen einer Mehrfach-Zeitgeber/Zählereinheit verbunden, wie der Intel 8254. Der Zähler 0 und der Zähler 1 werden im Modus 1 durch die Mikroprozessorsteuerkarte in dem Steuerprozessor 51 der Kamera eingestellt. Der Zähler 2 wird im Modus 2 einge stellt und liefert nur eine lesbare Zahl in Bezug auf die gültige Auslösemarkengröße. Der Zähler 2 wird nur für Diagnosezwecke verwendet und ist für einen richtigen Betrieb nicht erforderlich. Im Modus 1 sind die Ausgänge der Zähler anfangs hoch und gehen auf einen niedrigen Logikpegel bei dem Taktimpuls, nachdem ein aktiv hoher Steuerimpuls angelegt worden ist. Die Zählerausgänge gehen nach Ablauf des Zählwerts zurück auf hoch, der in ihren Registern gespeichert worden ist. Die Takteingänge aller drei Zähler sind mit dem Ausgang des Codierers 53 verknüpft. Dies ermöglicht der Erfindung, die Weite einer jeden Markierung zu messen, die unter dem Erfassungsstrahl des Auslösemarkendetektors hindurchgeht. Der Zähler 0 wird so eingestellt, dass der Endzählwert gleich der erwarteten Zählermarkengröße minus 5 Prozent ist. Der Zähler 1 wird so eingestellt, dass der Endzählwert gleich der erwarteten Auslösemarkengröße plus 5 Prozent ist. Dies stellt ein Einfangfenster von +/-5% ein. Der Ausgang des Zählers 0 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters verbunden. Der Ausgang des Zählers 1 wird umgekehrt und auf den anderen Eingang des UND-Gatters gegeben. Die vorliegend verwendete Logik ist eine programmierbare Logikeinrichtung Gould PEEL 173. Jedoch können einzelne Logikgatter, wie ein 7408 UND-Gatter und eine 7404 Umkehrschaltung, verwendet werden. In beiden Fällen wäre der sich ergebende Ausgang des UND-Gatters ein Signal, das auf einem aktiven hohen Logikpegel ist, wenn der Zählwert des Zählers 0 abgelaufen ist und der Zähler 1 weiterhin zählt. Somit ist das Signal nur aktiv hoch innerhalb von zehn Prozent des Fensters, das durch den Zähler 0 und den Zähler 1 eingestellt ist. Der Ausgang dieses UND-Gatters ist mit dem Dateneingang D eines 7474 Flip-Flop verbunden. Der Ausgang des Auslösemarkendetektors 51 wird umgekehrt und ist mit dem Takteingang C desselben 7474 Flip-Flop verbunden. Diese Umkehrung ermöglicht den Übergang des Sensorausgangs von hoch auf niedrig, was bedeutet, dass der hintere Rand einer Markierung ein Übergang von niedrig auf hoch wird, der benötigt wird, den 7474 richtig zu takten. Der Übergang von niedrig auf hoch des Takteingangs des 7474 überträgt den Logikpegel an dem Dateneingang D auf seinen Ausgangsstift Q. Somit wäre, wenn die gedruckte Markierung, die ausgewertet wird, länger als die minimale Größe ist, die durch den Zähler 0 eingestellt wurde, und kürzer als die maximale Größe ist, die durch den Zähler 1 eingestellt wurde, der Dateneingang D hoch, wenn der Taktimpuls von niedrig auf hoch geändert wird, wodurch sich ein hohes Logikpegelsignal an dem Ausgang Q des Flip-Flop ergibt. Diese aktiv hochgehende Flanke bedeutet die Erkennung einer gültigen Auslösemarkierung. Wenn die auszuwertende Markierung länger oder kürzer als die erwartete Markierung ist, wäre der Dateneingang D auf einem niedrigen Logikpegel, wenn sich der Takteingang C von niedrig auf hoch ändert, so dass der Ausgang Q auf einem niedrigen Logikpegel bliebe. Der Ausgang des Zählers 1 ist auch mit dem Rücksetzeingang des 7474 Flip-Flop verbunden. Dies führt zwei Aufgaben aus. Eine, wenn die Markierung, die ausgewertet wird, die maximal erwartete Größe überschreitet, die in ihrem Endzählregister eingestellt ist, geht der Ausgang des Zählers 1 hoch, wodurch das 7474 Flip-Flop gezwungen wird, zurückzusetzen und den Ausgang Q niedrig zu halten. Eine zweite, wenn die Markierung eine gültige Größe hat und der Ausgang Q des 7474 hoch geht, zwingt der Ablauf des Zählers 1 das Flip-Flop dazu, zurückzusetzen, was den Ausgang des 7474 in seinen niedrigen Anfangszustand zurücksetzt. Dieser Prozess wird fortlaufend in Realzeit bei allen Daten wiederholt, die unter dem Erfassungsstrahl hindurchgehen.
Es gibt eine Verzögerung zwischen dem Ereignis (Eingang) und Reaktion (Ausgang) bei jedem Sensor. Der Auslösemarkendetektor 51 weist eine solche Verzögerung auf. Wenn die Druckpressengeschwindigkeit zunimmt, nehmen die Impulsweiten der Markierungen, die unter dem Sensor hindurchlaufen, etwas ab. Um dies auszugleichen, wird eine lineare Korrektur, die gleich Pressengeschwindigkeit · 0,034 Codierimpulse ist, von den Anfangswerten subtrahiert, die in dem Zähler 0 und dem Zähler 1 gespeichert sind. Dies hält die richtige Einstellung der Fensterweite durch diese zwei Zähler aufrecht.
Der gültige Auslösemarkenimpuls C, Fig. 3.3, ist an dem Hinterrand der Auslösemarkierung aktiv. Dieser Impuls wird verwendet, die Farbleiste C zu finden. Die Mittel, dies auszuführen, sind ein Intel 8254. Die in Fig. 3.8 dargestellte Schaltung befindet sich auf der Umfangspositionierungskarte. Der Takteingang des Zählers ist mit dem Ausgang des optischen Codierers 53 verbunden. Die Auflösung des Codierers ist plus oder minus 0,0023936 cm (0,0009424 Inch), so dass deshalb ein Ausgangsimpuls erzeugt werden kann, der mit der Farbleiste C so zusammenfällt, dass die Videoerfassung initiiert werden kann. Der Ausgang der gültigen Auslösemarkenschaltung ist mit einem Eingang eines UND-Gatters verbunden. Der andere Eingang des UND-Gatters ist mit der Besetztleitung L verbunden, Fig. 3.3. Indem der gültige Markenimpuls C mit der Besetztleitung gesteuert wird, kann kein Auslöseimpuls erzeugt werden, während die Besetztleitung niedrig ist. Die Besetztleitung ist niedrig, wenn immer der Bildprozessor 55 ein Bild auswertet oder sich die Kamera bewegt. Wenn die Besetztleitung hoch ist und ein gültiger Auslöseimpuls C erzeugt wird, wird er zu dem Steuereingang des 8254 übertragen. Der 8254 ist im Modus 5 programmiert. Der Modus 5 ist ein durch Hardware ausgelöster monostabiler Modus. In diesem Modus wird der Zählwert zurückgesetzt und durch die Anstiegsflanke eines Signals initiiert, das an den Steuereingang gelegt wird. Der Ausgangsstift ist anfangs hoch und geht dann während eines Taktzählwerts bei Ablauf des Zählwerts auf niedrig, der in das Zählwertregister geladen ist. Der Versetzungszählwert wird an dem Steuerpult 56 durch die Bedienperson eingegeben. Der Versetzungszählwert ist gleich dem Abstand von dem Hinterrand der Auslösemarkierung bis zu der Mitte der Farbleiste C. Wenn die Bedienperson das System startet, wird dieser Parameter über eine RS-485 serielle Verbindung zu dem Bildprozessor geschickt. Von dem Bildprozessor wird er über eine andere RS-485 serielle Verbindung zu dem Steuerprozessor der Kamera geschickt. Die Mikroprozessorsteuerkarte liest dann den Parameter und lädt ihn in das Zählwertregister des 8254. Somit setzt das Auftreten einer gültigen Auslösemarkierung den Zähler zurück und veranlasst eine Neuzählfolge. Der Zählwertablauf fällt mit dem Durchgang der Farbleiste zusammen, und das Auslösesignal D wird erzeugt. Das Auslösesignal D wird über Leiter auf der Hauptleiterplatte des Kamerasteuerprozessors zu der Kamerasynchronisierkarte geschickt. Hier wird das Auslösesignal D verwendet, die gesamte Kamera- und Strobesynchronisierung während der Videoerfassung sowie die nachfolgende Videodatenübertragung zu dem Bildprozessor zu synchronisieren. Die Kombination aus einem Codierer hoher Auflösung, die Abstände zu messen, und der Verwendung der Auslösemarkierung, den Zähler bei jedem Druck zurückzusetzen, erlaubt sehr beständige Erfassungen innerhalb der Farbleiste unabhängig von den Geschwindigkeiten der Presse und den Zugspannungseinstellungen der Bahn.
Um den Kamerakopf 32 seitlich auf dem Farbfleck genau zu positionieren, wird eine Reihe von Randdetektoren 61 verwendet. Zwei solcher Detektoren sind unmittelbar vor der ersten Druckeinheit auf beiden Seiten der Bahn angeordnet. Diese zwei Sensoren werden von der Zuführsteuerung D gesteuert (Fig. 3.7). Von ihnen abgeleitete Daten werden über eine RS-485 serielle Verbindung zu dem Kamerasteuerprozessor übertra gen. Zwei weitere identische Sensoren sind auf beiden Seiten der Bahn in dem Walzengerüst B angeordnet (Fig. 3.7). In beiden Fällen sind die Sensoren 61 über Bandkabel mit der Randdetektorkarte verbunden. Diese Karte enthält: eine Logik, um schrittweise die Randdetektoren 61 über die Bahn zu bewegen; eine Logik, die Endsensoren (nicht gezeigt) auszulesen; eine Logik, Ansteuersignale für die lineare Mehrfachanordnung in dem Sensor 61 zu liefern; und eine Logik, den belichteten Pixelzählwert aus der geradlinigen Mehrfachanordnung auszulesen. Fig. 3 bis 9 stellt die Schaltung dar, die in dem Sensorkopf 61 angeordnet ist. Der Sensor selbst ist ein optischer TSL 216 Sensor, der von Texas Instruments erhältlich ist. Der Sensor umfasst eine Linearanordnung von 192 Sensorelementen, die als Pixel bezeichnet werden, sowie die darunterliegende Steuerschaltung. Der Pixelabstand ist 0,005 Inch. Der Sensor verlangt, dass ihm ein Pixeltakt A und ein Startintegrationsimpuls B für seinen richtigen Betrieb eingegeben werden. Der Sensor erzeugt dann einen Ausgang, der ein analoger Wert von jedem Pixel ist. Jeder Analogwert wird aus dem TSL 216 verschoben, wobei aufeinanderfolgend die Signalform C erzeugt wird. Die Größe von jedem Analogwert ist der Lichtmenge proportional, die auf das entsprechende Pixel fällt. Auch erzeugt der Sensor einen Impuls F der Umwandlungsbeendigung, der angibt, dass alle Pixel aus dem Sensor übertragen worden sind und eine neue Integrationsperiode beginnen kann. Die gesamte Signalsynchronisierung geht von dem Pixeltakt A aus. Der Pixeltakt A wird durch eine Intel 8254 Zählereinheit erzeugt. Sie befindet sich auf der Randdetektorkarte (Fig. 3.11) und ist im Modus 3 eingestellt. Der Modus 3 wird von Intel als der Rechtecksignalmodus beschrieben. In diesem Modus wird ein Zählwert in das Zählwertregister geladen und das Zählen beginnt. Wenn die Hälfte des Zählwerts abgelaufen ist, geht der Ausgang von hoch auf niedrig. Der Ausgang kehrt zu hoch zurück, wenn die zweite Hälfte des Zählwerts abgelaufen ist. Die Folge wird fortlaufend wiederholt. Somit wird ein Systemtakt von 4 Megahertz, der von dem Mikroprozessor und der Speicherkarte erzeugt wird, an den Takteingang des Zählers gegeben. Ein Wert von 16 wird in das Zählwertregister geladen. Dies erzeugt ein Rechtecksignal von 250 Kilohertz, das der Pixeltakt A ist. Der Pixeltakt ist über Leiter direkt mit dem optischen Sensor TSL 216 von Texas Instruments verbunden. Das Intervall zwischen den Integrationsstartimpulsen B definiert die Integrationsperiode des Sensors. Das Anlegen des Integrationsstartimpulses an den TSL 216 bewirkt, dass die Analogdaten C der letzten Integrationsperiode von dem Sensor ausgegeben werden.
Die Analogdaten C werden einem nichtumkehrenden Eingang eines LM 339 Vergleichers zugeführt. Der umkehrende Eingang wird von einem Spannungsteiler versorgt, der die Schwellenspannung auf 2 Volt einstellt. Wenn immer die Pixeldaten C oberhalb dieser Schwelle von 2 Volt sind, geht der Ausgang des LM 339 auf einen hohen Logikpegel. Wenn immer die Pixeldaten C unterhalb von 2 Volt sind, ist der Ausgang des LM 339 logisch niedrig. Ein typischer Ausgang des LM 339 ist durch die Signalform D gezeigt. Der Ausgang des LM 339 wird dem Dateneingang eines 7474 Flip-Flop zugeführt. Für Synchronisierungszwecke wird der Pixeltakt umgekehrt und mit dem Takteingang des Flip-Flop verbunden. Dies bewirkt, dass die Date bei der Rückflanke des Pixeltakts zu dem Ausgang des Flip-Flop übertragen wird. Somit wird ein Rechtecksignal E an dem Ausgang des Flip-Flop erzeugt. Der aktive, hohe Abschnitt der Signalform E ist gleich der Anzahl der belichteten Pixel. Die Signalform E wird über ein Bandkabel zu der Randdetektorkarte übertragen. Auf der Randdetektorkarte (Fig. 3.11) wird die Signalform E einer UND-Operation mit dem Pixeltakt unterzogen, um die Signalform D zu erzeugen, und durch den Systembus mit dem Zählereingang des 80C188EB Mikroprozessors auf der Mikroprozessorsteuerkarte verbunden. Der 80C188EB hat zwei Zähleingänge. Deshalb ist ein Sensor mit dem Kanal D verbunden und der andere Sensor ist mit dem Kanal 1 verbunden. Das Ende des Umwandlungsausgangs von dem TSL 216 ist auch mit der Randdetektorkärte verbunden. Es wird gepuffert und über den Systembus an einen Unterbrechungseingang des 80C188EB gegeben. Somit ist der Wert, der in den internen Zählern gespeichert ist, wenn das Ende des Umwandlungssignals aktiv wird, gleich der Anzahl der belichteten Pixel in jedem Sensor. Beim Erfassen der Unterbrechung liest die Prozesssteuersoftware die zwei Zähler aus, um die Anzahl der belichteten Pixel zu bestimmen. Die Lichtquelle A ist eine Infrarotleuchtdiode, die mit der Logikstromversorgung von 5 Volt über einen Strombegrenzungswiderstand verbunden ist. Ein Infrarotlichtfilter ist auf der Vorderseite des optischen Sensors B angebracht, so dass er nicht durch normales Umgebungslicht beeinflusst wird.
Der Sensor ist mit einem Riemen verbunden, das von einem schrittweisen Schrittmotor angetrieben wird, so dass der Sensor die Bahn W überqueren kann. Jeder Motorschritt ist 0,009 Inch. Endsensoren sind an den Enden der Stange angeordnet, die die Riemen halten, und dienen als Ausgangsbegrenzungssensoren. Die Sensoren 61 bewegen sich schrittweise durch Anwendung von Richtungs- und Taktimpulsen auf einen GS-D200S Motortreiber (nicht gezeigt). Der GS-D200S ist über ein Zahnrad mit dem Antriebsriemen verbunden. Die Richtung und der Takt werden durch einen 74LS573 Datenzwischenspeicher auf der Randsensorkarte erzeugt. Der Schrittmotor geht um einen Schritt bei der Anstiegsflanke von jedem Taktimpuls weiter. Die Prozesssteuersoftware schreibt ein logisch Niedrig in den Zwischenspeicher, dann ein logisch Hoch, wodurch die erwünschte Signalform erzeugt wird. Der Richtungsimpuls wird auf einem hohen Logikpegel gehalten, damit der Motor in Richtung zu den Ausgangsbegrenzungssensoren bewegt wird, und auf einem niedrigen Logikpegel, wenn er sich zu der Bahn W bewegt.
Beim Systemanlauf werden die Randdetektoren 61 in Richtung zu den Ausgangsbegrenzungssensoren bewegt. Die Begrenzungssensoren sind mit einem Eingangsanschluss der Randdetektorkarte verbunden. Der Mikroprozessor und die Speicherkarte überwachen den Zustand der Endschalter. Wenn ein Ende erfasst wird, hält der Mikroprozessorcontroller an, Steuersignale zu dem Schrittmotortreiber zu schicken. Wenn beide Sensoren ihre entsprechenden Grenzsensoren erreicht haben, sind die Sensoren kalibriert. Während der Kalibrierung wird die Belichtungszeit der Sensoren eingestellt, indem das Intervall zwischen den Integrationsstartimpulsen ausgedehnt wird, bis alle Pixel durch die Infrarotlichtquelle beleuchtet worden sind. Dies gleicht eine Verschlechterung der Lichtquelle aus, sowie irgendeinen Aufbau von Schmutz und Staub auf der Sensorseite. Die Sensoren werden dann schrittweise in Richtung zu der Bahn bewegt. Zwischen jedem Schritt wird der Randdetektor gelesen, um den Rand der Bahn zu überprüfen. Wenn alle Pixel noch beleuchtet sind, wird der Schrittzählwert in dem flüchtigen Speicher des Controllers des Mikroprozessors gespeichert und es wird ein weiterer Schritt vorgenommen. Somit wird die Gesamtzahl an Schritten, die von dem Schrittmotorsystem ausgeführt wurde, in dem flüchtigen Speicher des Controllers des Mikroprozessors aufaddiert. Ein Zählwert wird für den Sensor auf der rechten Seite bewahrt und ein Zählwert wird für den Sensor auf der linken Seite bewahrt. Wenn der Pixelzählwert kleiner als die Gesamtzahl der Pixel ist, befindet sich der Sensor an dem Rand der Bahn. Der Schrittmotor fährt fort, sich schrittweise weiter zu der Bahn zu bewegen, bis ungefähr die Hälfte des Sensors freigelegt ist. Der Pixelzählwert wird zu dem Schritt zählwert addiert, um die Position des Bahnrands in Bezug auf den Ausgangssensor zu bestimmen. Diese Abmessung wird für beide Seiten der Bahn berechnet.
Die Randdetektoren, die vor der ersten Druckeinheit angeordnet sind, sind von dem Kamerasteuerprozessor zu weit entfernt, um unmittelbar mit ihm verbunden zu werden. Deshalb wird ein zweiter Steuercomputer, der als der Zuführcontroller bezeichnet wird, verwendet, Daten von den Randdetektoren zu sammeln und diese Daten über eine serielle RS-485 Verbindung G (Fig. 3.7) zu dem Kamerasteuerprozessor zu übertragen. Fig. 3.10 ist eine Darstellung des Zuführsteuersystems. Die Randdetektoren 61 und die gesamte Steuerelektronik sind mit der des Walzengerüsts und des Kamerasteuerprozessors identisch. Die Abmessungsdaten, die von den Randdetektoren 61 abgeleitet wurden, werden von dem Kamerasteuerprozessor verwendet, um genau die Mitte des gedruckten Bilds, somit die Mitte der Farbflecken, auf der gedruckten Bahn W zu finden. Dies ist notwendig, weil die gedruckten Daten nicht immer auf der Bahn zentriert sein mögen. Auch kann sich die Breite der Bahn durch Druck-, Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse geändert haben.
Bezugnehmend auf Fig. 3.10 umfasst das Einführsystem: ein Einführsteuergehäuse I und eine Einführsensorleiste J. Das Einführsteuergehäuse I umfasst des Weiteren: eine Stromversorgung A für den Logikpegelstrom zur der Einführsteuerung D; eine Stromversorgung B zur Stromerzeugung für die Schrittmotoren E; Motortreiber C zur Schnittstellenverbindung zwischen den Logikpegelsignalen des Computers D und den Schrittmotoren E; und eine Einführsteuerung D. Die Einführsensorleiste J umfasst des Weiteren: schrittweise Schrittmotoren E; Randdetektoren 61; Endsensoren F; ein Motorsteuerkabel G; und ein Sensorkabel H. Die Sensorleiste J ist mit der Sensorleiste identisch, die sich in dem Walzengerüst B befindet (Fig. 3.7). Die Einführsteuerung D ist aus der gleichen Mikroprozessor- und Speicherkarte und der Randsensorkarte gebildet, die in dem Kamerasteuerprozessor 52 verwendet werden. Die Einführsteuerung ist nur für die Positionierung und das Lesen der Randdetektordaten und die Übertragung der sich ergebenden Daten zu dem Kamerasteuerprozessor verantwortlich. Deshalb ist die passive Rückebene etwas verschieden von derjenigen, die in dem Kamerasteuerprozessor verwendet wird. Sie hat nur ausreichend viele Verbinder für die Mikroprozessor- und Spei cherkarte und die Randsensorkarte. Die Prozesssteuersoftware für den Randdetektor ist die gleiche, wie diejenige des Kamerasteuerprozessors 52. Das Kabel H verbindet alle Signale, die sich auf den Sensor 61 beziehen, mit der Einführsteuerung. Das Kabel G führt den Ausgang der Motortreiber C zu den Schrittmotoren E.

Regelverfahren zur Farbleistenabbildung

Die Fleckenlayoutanordnung der Farbleiste (Datenstrukturdiagramm in Fig. 5.1) wird von dem Benutzer an dem Systemsteuerpult eingerichtet, damit sie zu dem Layout der tatsächlich gedruckten Farbleiste passt, indem eine der vordefinierten Farbzonendefinitionen (Datenstrukturdiagramm in Fig. 5.1) jeder Farbzone zugeordnet wird. Eine Farbzone ist als ein Block mit 8 Flecken definiert, dessen Position zu einem Farbmesser einer Druckpresse in einem Farbkasten der Druckpresse relativ ist. Die Anzahl der Farbzonen hängt von der Weite der Druckpresse und der Farbkastenmessergröße ab. Bei der Farbzonendefinition in ihrer Grundform sind 4 der 8 Flecken stets so definiert, dass die Indizes 0, 2, 4, 6 der Farbe 1, Farbe 2, Farbe 3 bzw. Farbe 4 zugeordnet sind. Gegenwärtig ist die Farbe 1 = Cyan, die Farbe 2 = Magenta, die Farbe 3 = Gelb, die Farbe 4 = Schwarz. Es ist möglich, dass bei zukünftigen Anwendungen die Farbzonendefinitionen den Farben 1, 2, 3, 4 in einer unterschiedlichen Reihenfolge zugeordnet werden mögen, ohne dass die Farben als spezielle von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verschiedene Farben definiert werden. Unabhängig von der Farbzuordnung werden jedoch die Farben 1, 2, 3, 4 stets an den Indizes 0, 2, 4 bzw. 6 angeordnet. Farbton- und Papierfleckzuordnungen sind bei den Indizes 1, 3, 4, 7 definiert.
Die Fleckenkarte (Datenstrukturdiagramm in Fig. 5.1) ist eine zu dem Fleckenlayout der Farbleiste parallele Reihe. Der binäre Bitzustand von jedem Fleckenkartenelement ist ein Merker, der angibt, dass der entsprechende Farbflecken verwendet wird. Wenn ein Element in der Fleckenkartenreihe auf 1 gesetzt ist, dann wird das entsprechende Element in dem Fleckenlayout der Farbleiste bei der Erzeugung der Abtastkartenanordnung eingeschlossen, anderenfalls wird der entsprechende Flecken unberücksichtigt gelassen.
Die von dem Benutzer konfigurierte Fleckenlayoutanordnung der Farbleiste und die Fleckenkartenanordnung zusammen mit den Farbzonendefinitionen werden von der Arbeitsstation über ein RS-485 Netz zu dem Bildprozessor geschickt. Eine Kopie der Anordnungen und Definitionen wird zu dem Kameracontroller über eine RS-485 Verbindung von dem Bildprozessor geschickt. Der Bildprozessor und der Kameracontroller verwenden zwei parallele Anordnungen, die Farbzonendefinitionen und einen empirisch abgeleiteten Abfolgealgorithmus, um die Abtastfolge zu berechnen. Die Reihenfolge der Fleckennummern, die den Weg und das Muster der Abtastfolge darstellt, ist in der Abtastkartenanordnung gespeichert. Der Abfolgealgorithmus ist definiert, wie folgt:
1) Während der ersten Hälfte des ersten Durchlaufs, wenn sich die Kamera von dem ersten Flecken zu dem letzten Flecken bewegt, liest die Kamera die Farben 1, 2,3 und 4:
2) Während der zweiten Hälfte des ersten Durchlaufs, wenn sich die Kamera von dem letzten Flecken zu dem ersten bewegt, werden die Farben 2 und 1 gelesen.
3) Während der ersten Hälfte des zweiten Durchlaufs liest die Kamera die Farben 3 und 4.
4) Während der zweiten Hälfte des zweiten Durchlaufs werden die Farbtöne und Papierflecken gelesen.
Ein Durchlauf ist als die Überquerung der Kamera von dem niedrigsten Index der tatsächlich gedruckten Farbleiste bis zu dem höchsten Index und dann zurück zu dem niedrigsten Index definiert. Eine Abtastung ist als zwei vollständige Durchläufe der Kamera über die tatsächlich gedruckte Farbleiste definiert.
Eine zusätzliche Datenstruktur wird in dem Bildprozessorspeicher erzeugt, der die Indizes der physikalischen Fleckenorte speichert, die von dem Bildprozessor verwendet werden, wenn er die Abtastfolge steuert und verarbeitet. Die Indizes zeigen zu Flecken in der tatsächlichen gedruckten Farbleiste. Die Daten sind definiert, wie folgt:
Den folgenden Beispielen und Beschreibungen liegt das Datenstrukturdiagramm von Fig. 5.1 zugrunde.

Namensvariable der Fleckennummerbeschreibung

Erster Fleck = 0 Erstes Auftreten eines gedruckten Flecks
Letzter Fleck = 31 Letztes Auftreten eines gedruckten Flecks
Erstes Vollfeld = 0 Erstes Auftreten eines definierten Vollflecks
Letztes Vollfeld = 30 Letztes Auftreten eines definierten Vollflecks
Erstes Cyan = 0 Erstes Auftreten der Farbe 1
Erstes Magenta = 2 Erstes Auftreten der Farbe 2
Erstes Gelb = 4 Erstes Auftreten der Farbe 3
Erstes Schwarz = 6 Erstes Auftreten der Farbe 4
Letztes Cyan = 24 Letzes Auftreten der Farbe 1
Letztes Magenta = 26 Letztes Auftreten der Farbe 2
Letztes Gelb = 28 Letztes Auftreten der Farbe 3
Letztes Schwarz = 30 Letztes Auftreten der Farbe 4
Der Abtastkartenalgorithmus definiert das Folgende: 1) der Abfolgealgorithmus bestimmt die Farbfolge, der gefolgt werden soll; 2) die erste abzutastende Flecknummer während der ersten Hälfte des Durchlaufs ist durch die Nummer erster_Vollfleck definiert; 3) die erste während der zweiten Hälfte des Durchlaufs abzutastende Flecknummer ist das erste Auftreten der Farbe 3, das der Nummer erster_Vollfleck folgt; 4) die Farben 1 bis 4 befinden sich bei jeder zweiten Flecknummer, wobei mit dem Index 0 von jeder Farbzone begonnen wird; 5) Farbton- und Papierflecken befinden sich bei jeder zweiten Flecknummer, wobei beim Index 1 einer jeden Zone begonnen wird.
Die Abtastkarte wird für die erste Hälfte des ersten Durchlaufs erzeugt, indem die Nummer erster_Vollfleck bei dem Index 0 der Abtastkarte angeordnet wird. Bei jedem folgenden Index der Abtastkarte ist die um 2 erhöhte vorhergehende Flecknummer gespeichert. Der Prozess wird fortgesetzt, bis der in der Abtastkarte gespeicherte Wert die Nummer letzter_Vollfleck erreicht. Die zweite Hälfte des ersten Durchlaufs beginnt, in dem die Flecknummer des letzten Auftretens der Farbe 2 (letztes Magenta = 26) bei dem nächsten Abtastkartenindex gespeichert wird. Bei jedem aufeinanderfolgenden Index der Abtastkarte wird die gespeicherte Flecknummer um 2 für die Farbe 2 um 6 für die Farbe 1 verringert. Der Prozess wird fortgesetzt, bis die Flecknummer die Nummer erster_Vollfleck erreicht. Die erste Hälfte des zweiten Durchlaufs beginnt bei dem ersten Auftreten der Farbe 3 nach der Nummer erster_Vollfleck (erstes_Gelb = 4). Die Nummer erster_Gelbfleck wird an dem nächsten Abtastkartenindex gespeichert. Bei jedem folgenden Index der Abtastkarte wird die vorhergehende Flecknummer um 2 für die Farbe 3 und um 6 für die Farbe 4 erhöht und gespeichert. Der Prozess wird fortgesetzt, bis die Flecknummer das letzte Auftreten der Farbe 4 (letztes_Schwarz = 30) erreicht. Die zweite Hälfte des zweiten Durchlaufs beginnt, indem die Flecknummer des Tonwerts oder Papierflecks gespeichert wird, die unmittelbar vor der Nummer letzter_Vollfleck bei dem nächsten Abtastkartenindex auftritt. Bei jedem darauffolgenden Index wird die vorhergehende Flecknummer um 2 verringert und in der Abtastkarte gespeichert.
An dieser Stelle sind die Abtastkartendaten vollständig. Um eine Abtastung zu verarbeiten, sind jedoch zusätzliche Informationen in Verbindung mit der Abtastkarte notwendig, um die Wiedergewinnung und Verarbeitung von Daten zu koordinieren, die von der Kamera kommen. Indem dem Weg der Indizes gefolgt wird, die in der Abtastkarte gespeichert sind, kann der Bildprozessor den Abtastkartenindex bestimmen, der verwendet wird, anzugeben, welcher Durchlauf innerhalb einer Abtastung ausgeführt wird. Indem die beispielhafte (Datenstrukturdiagramm in Fig. 5.1) Abtastkarte verwendet und dem Abfolgealgorithmus gefolgt wird, kann berechnet werden, dass der Index 23 der Abtastkarte der Punkt ist, an dem der Durchlauf 1 abgeschlossen sein wird, der Index 31 derjenige des Abschlusses des Durchlaufs 2A ist, und der Index 39 derjenige des Abschlusspunkts des Durchlaufs 2B ist. Die Indizes der Durchläufe 1, 2A & 2B werden als Durchlaufangaben bezeichnet.

Videodatenverarbeitung

Während einer Videoerfassung in einer üblichen Farbbildfangschaltung wird die Bildinformation digitalisiert und in 3 getrennten Speicherebenen gespeichert, die die Kompo nenten der Primärfarben (RGB = Rot, Grün, Blau) darstellen. Eine Speicherebene ist als eine Matrix mit 1024 · 1024 Bildelementen (Pixeln) organisiert, in der jedes Pixel einen Intensitätswert mit einem Bereich von 0 bis 255 darstellt. Pixel, die einen Wert von 255 aufweisen, stellen die höchste Intensität einer Farbe dar. Umgekehrt stellen Pixel, die einen Wert von 0 aufweisen, die niedrigste Intensität der Farbe dar. Die RGB Werte des tatsächlichen Videobilds, das von der Kamera erfasst wurde, werden in der jeweiligen Speicherebene als eine 640 · 480 Matrix gespeichert, die bei der Koordinate 0,0 beginnt. Der interessierende Bereich innerhalb der Matrix, von dem aus die Farbproben gelesen werden, beginnt bei den Koordinaten 304,216 und hat eine Größe von 32 · 48 Pixel. Bei einem gegebenen Gesamtsichtfeld der Kamera von ungefähr 0,635 cm (0,250 Inch) ist die physikalische Größe der abgetasteten Fläche ungefähr 0,0508 cm (0,020") hoch mal 0,0508 cm (0,020") weit. Die Pixeldaten in dem Abtastbereich einer jeden Farbebene werden aus dem Speicher der Bildfangschaltung in den Bildprozessorspeicher zur Verarbeitung verschoben. Jeder Block von RGB Pixeldaten wird in seiner eigenen jeweiligen 32 · 48 Abtastmatrix gespeichert. Die RGB Daten für die gesamte Matrix von 640 · 480 bleiben in dem Speicher der Bildfangschaltung unverändert. Die mittlere Intensität einer bestimmten Farbabtastmatrix wird durch Aufsummierung aller Werte innerhalb der 32 · 48 Probenmatrix berechnet und dann durch die Gesamtzahl der summierten Pixel dividiert.
Alle durch den Bildprozessor verarbeiteten Matrizen werden in der Reihenfolge von Zeile und Spalte adressiert. Die beispielhafte 3 · 3 Matrix (Fig. 5.2) enthält 9 Pixel. Um die gemittelte Intensität der Beispielsmatrix zu erhalten, werden die Elemente P(0, 0) + P(0, 1) + P(0, 2) + P(1, 0) + P(1, 1) + P(1, 2) + P(2, 0) + P(2, 1) + P(2, 2) aufsummiert. Dann wird das Ergebnis durch 9 dividiert. Um die mittlere Dichte der mittleren Spalte in der Matrix zu berechnen werden P(0, 1) + P(1, 1) + P(2, 1) addiert und dann wird das Ergebnis durch drei dividiert.

Abtastregelverfahren

Obgleich das Regelsystem mit einer Kamera auf jeder Seite der Bahn arbeitet, beschreibt die Prozessbeschreibung eine einzelne Kamera, da die zweite Kamera ein re dundanter Prozess ist. Beide Kameras folgen gemeinsam dem Abtastprozess. Der Abtastprozess wird zentral von dem Bildprozessor gesteuert. Indem ein Startknopf an dem Steuerpult gedrückt wird, initiiert die Bedienperson die Übertragung der Farbleistenabbildungsdaten, gefolgt von einem eindeutigen Befehlscode, über das RS-485 Netz. Der Befehlscode unterrichtet den Bildprozessor, das Abtastverfahren zu starten. Der Bildprozessor setzt das Besetztsignal (L in Fig. 3.3) des Kamerasteuerprozessors durch einen üblichen 8 Bit parallelen Ausgangsport auf einen niedrigen Pegel. Dies bedeutet, dass eine "Besetztbedingung" vorliegt, wodurch tatsächlich bewirkt wird, dass der Kamerasteuerprozessor die Auslösemarkensignale unberücksichtigt lässt. Die Farbbildfangschaltung wird dann in folgender Weise initialisiert:
1) Die hohen und niedrigen Bezugswerte der Analog/Digitalwandler für Rot, Grün und Blau der Bildfangschaltung werden auf Werte gesetzt, die durch ein Kalibrierungsverfahren bestimmt werden, das periodisch durch die Bedienperson ausgeführt wird. Die Kalibrierung wird durchgeführt, indem der Kamerafarbausgleich (vgl. Farbdichteverarbeitung) eingestellt und dann ein fotografischer Standard mit neutralem Grau und einem Reflexionsgrad von 18% eingestellt und die Bezugswerte des Analog/Digitalwandlers für das rote, grüne und blaue Negativ auf Werte eingestellt werden, die bewirken, dass die entsprechenden Ausgänge einen Wert von 45 ausgeben. Die Ausgangswerte reichen von 0 bis 255. Deshalb sind ein Ausgabe von 45 18% des Gesamtbereichs. Ein Standard mit neutralem Weiß und einem Reflexionsgrad von 98% wird gelesen und die Analog/Digitalausgänge des roten, grünen und blauen Positivs werden eingestellt, damit die Ausgaben jeweils 150 ausgeben.
2) Die Erfassungs- und Bildregister werden so eingestellt, dass ein einzelnes Videobild von jeweils Rot-, Grün- und Blauwerten in entsprechenden Speicherebenen für Rot, Grün und Blau gespeichert wird, wenn ein Erfassungssignal erhalten wird.
Der Bildprozessor leitet eine Kopie der Leistenabbildungsdaten zur der Seitenpositionskarte weiter. Eine Abtastkarte und die Laufangaben werden gleichzeitig von dem Bild prozessor und der Seitenpositionskarte berechnet. Der Bildprozessor befiehlt dann dem Kamerasteuerprozessor, das Erfassungssystem für den Bahnrand und die Seitenpositionskarte zu initialisieren. Der Kamerasteuerprozessor antwortet mit einer Bestätigung, dass der Intialisierungsprozess abgeschlossen ist. Die Seitenpositionskarte antwortet, indem sie den Bildprozessor unterrichtet, dass die physikalische Anfangspositionierung der Kameras und des Auslösemarkensensors abgeschlossen sind. Bevor das Abtasten beginnt, muss die Kamera zu einem Vollschwarzfarbfleck bewegt werden, der sich nahe der Mitte der Bahn befindet. Die Fleckposition wird durch die Formel ((Anzahl der Farbzonen/2) *8) + Vollfarbschwarzindex berechnet. (Schwarzvollindex = 6, wie es durch das Datenstrukturdiagramm in Fig. 5.1 zur Farbzonendefinition definiert ist). Bei dem Beispiel des Datenstrukturdiagramms der Fig. 5.1 hätte der Zielfleck in der gegenwärtig gedruckten Farbleiste die Flecknummer 22. Der Seitenpositionskarte wird über das RS-485 Netz ein Befehl geschickt, damit zu dem mittleren Vollschwarzfleck zu bewegen. Der Bildprozessor setzt das Besetztsignal (L) auf einen hohen Pegel. Dies ermöglicht dem Kamerasteuerprozessor eine Auslösemarkensignal zu verarbeiten und ein Videoteilbild zu erfassen. Das Signal F der Fig. 3.3 wird von dem Bildprozessor über einen üblichen 8 Bit parallelen Eingangsport überwacht. Eine Anstiegsflanke bedeutet, dass eine Videoerfassung abgeschlossen ist. Das Besetztsignal (L) wird auf niedrig gesetzt, um eine weitere Verarbeitung des Auslösemarkensignals zu sperren.
Der interessierende Bereich (AOI) in den Speicherebenen für Rot, Grün und Blau der Bildfangschaltung wird bezüglich des Farbtons und der Intensität verarbeitet. Es sind Farbton- und Intensitätssoftware und Hardwarefunktionen von dem Hersteller der Bildfangschaltung bereitgestellt. Die Intensität ist der Helligkeitswert einer bestimmten Farbe. Es wird durch eine Zahl im Bereich von 0 bis 255 dargestellt, wobei 0 keine Intensität bedeutet und 255 die höchste Intensität darstellt. Der Farbton ist ein relativer Wert, der eine Farbe in dem Spektrum darstellt. Farbtonwerte (s. Fig. 5.3) reichen von 0 bis 255.
Ein durchschnittlicher Intensitätswert von 50 oder weniger bedeutet, dass die Probe tatsächlich ein schwarzer Fleck ist. Der linke und der rechte Rand des schwarzen Flecks wird unter Verwendung des folgenden Prozesses angeordnet:
1) Man lese den durchschnittlichen Intensitätswert einer Pixelspalte, wobei von der Mitte der Speicherebene für Rot des interessierenden Bereichs begonnen wird. Die Y-Koordinaten der Spalte entsprechen dem oberen und unteren Ende der Speicherebene des interessierenden Bereiches. (y = 126 bis y = 264). Die Koordinate x der Spaltenmitte ist bei x = 319. Die Speicherebene für Rot des interessierenden Bereiches wird beliebig verwendet, da schwarze Farbfilter alle drei Primärfarben RGB filtern.
2) Man vergleiche den Intensitätswert in der Spalte mit der Durchschnittsintensität der gesamten Speicherebene für Rot des interessierenden Bereiches.
3) Wenn die durchschnittliche Pixelintensität der Spalte nicht zumindest das Zweifache derjenigen der gesamten Pixelintensität interessierenden Bereiches ist, dann ist der Rand nicht gefunden worden; Verringern (zum Auffinden des linken Rands) / Erhöhen (zum Auffinden des rechten Rands) der Spaltenkoordinate und Wiederholen des Schritts 2. Anderenfalls wird die Spaltenkoordinate als eine Randkoordinate gespeichert.
Unter Verwendung der Spaltenkoordinaten für den linken und den rechten Rand in Bezug auf die Koordinate der mittleren Spalte kann die Längsposition der Kamera berechnet werden, wenn das Video erfasst wurde. Jedes Pixel überdeckt ein Sichtfeld von ungefähr 0,001143 cm (0,00045"). Die Weite des schwarzen Fleckens kann berechnet werden, indem die Koordinate des linken Spaltenrands von der Koordinate des rechten Spaltenrands subtrahiert wird und dann das Ergebnis mit der Sichtfeldabmessung multipliziert wird. Die Position der Speicherebene des interessierenden Bereiches in Bezug auf die Mitte des Videobilds des schwarzen Flecks wird berechnet, wie folgt:
1) Berechnen des Abstands von der Mitte der Speicherebene des interessierenden Bereiches, indem die Mitte der Spaltenkoordinate von der Spaltenkoordinate des linken Rands subtrahiert und dann mit 0,001143 cm (0,00045") multipliziert wird.
2) Man dividiere die berechnete Fleckweite durch 2.
3) Man subtrahiere das Ergebnis des Schritts #2 von dem Ergebnis des Schritts #1.
Der im Schritt #3 berechnete Wert ist der tatsächliche Abstand von der Sichtfeldmitte der Kamera zu der Mitte des Videobilds des schwarzen Flecks. Wenn der berechnete Abstand größer als 0,03048 cm (0,012") ist, schickt der Bildprozessor über das RS-485 einen Befehl zu der Seitenpositionierungskarte und befiehlt, dass sich um die berechnete Strecke in Richtung zu der Mitte bewegt wird Das Vorzeichen des Korrekturwerts bestimmt die Richtung, in der sich die Kamera bewegen muss.
Sobald die Kameraposition innerhalb der 0,03048 cm (0,012") Grenze bestimmt ist, kann der tatsächliche Abtastprozess der gegenwärtige gedruckten Farbleiste beginnen. Ein "Lauf'-Befehl wird von dem Bildprozessor zu der Seitenpositionskarte geschickt. Von nun an wird, jedes Mal wenn der Bildprozessor das Besetztsignal (L) auf einen hohen Pegel steuert, ein Auslösemarkensignal von dem Kamerasteuerprozessor verarbeitet und ein Videobild wird erfasst. Die Seitenpositionskarte positioniert die Kamera an der in der Abtastkarte angegebenen nächsten Flecknummer nach der Videoerfassung. Der Abtastprozess wird fortgesetzt, bis ein "Stop"-Befehl von dem Bildprozessor durch das Steuerpult erhalten wird. Der Bildprozessor kann auch einen "Stop"-Befehl von dem Kamerasteuerprozessor in Ausnahmefällen erhalten, wenn ein Steuersystem versagt oder es Probleme bei der Druckpresse gibt.
Die Ablaufdiagramme der Fig. 5.6 und 5.7 beschreiben den Abtastprozess der Software des Bildprozessors.

Farbdichte-Verarbeitung

Wie es in dem amerikanischen nationalen Standard CGATS.4-1993 definiert ist, ist die spektrale Empfindlichkeit eines Densitometers das Produkt aus der spektralen Energie verteilung der Lampe, der Abschwächung der Optik und Filter und der Spektralempfindlichkeit des verwendeten Detektors. Die optische Dichte ist die Lichtabsorptionseigenschaft eines Materials, ausgedrückt als der Logarithmus des reziproken Reflexionsgrads. (Dichte = LOG10[1/Reflexionsgrad]). Der Reflexionsgrad ist das Verhältnis des von dem Probenmaterial reflektierten Flusses zu dem von einem perfekt reflektierenden Streuelement reflektierten Flusses. Eine Empfindlichkeit des Zustands T wurde definiert, um eng zu Eigenschaften von Kunstgrafikmaterialien zu passen, die normalerweise in den Vereinigten Staaten verwendet werden, wie mit Farbe bedruckte Materialien, Druckabzüge und ursprünglich getrennt zu färbende Grafik. Der Zustand der T Empfindlichkeit besteht aus einem roten, grünen und blauen Filtersatz, dessen Empfindlichkeit durch eine Kombination des Filters, des Detektors und der Lichtquelle bestimmt wird und mit der Kurve übereinstimmen muss, die in Fig. 5.4 definiert ist.
Die Empfindlichkeitskurve der Fig. 5.5 wird durch den Hersteller der CCD Kamera definiert. Sie stellt die kombinierte Empfindlichkeit einer Halogenlichtquelle von 3200ºK, von Rot-Grün-Blaufiltern und einem CCD Sensor dar. Eine Einstellung innerhalb der Kamera wird durch den Hersteller bereitgestellt, die einen Farbabgleich erlaubt, wenn Lichtquellen unterschiedlicher Farbtemperaturen verwendet werden, wie stroboskopische Blitzlampen. Die Spitzenempfindlichkeit von Xenon-Blitzlampen ist in dem blaugrünen Bereich, wobei ein Farbungleichgewicht erzeugt wird, das die Ausgleichsmöglichkeiten für das Farbgleichgewicht der Kamera überschreitet.
Ein optisches 455 nm Filter wird zu dem Kameraobjektiv hinzugefügt, um den Wert des blauen Lichts abzuschwächen, dem der Kamerasensor ausgesetzt wird. Die Farbabgleicheinstellung der Kamera für blaue Farbe wird verwendet, um die maximale Amplitude der Blauausgabe fein einzustellen, um zu dem blauen Maximalwert des Zustands T zu passen. Grüne Maximalwerte sind gleich und verlangen keine Einstellung. Die Abgleicheinstellung der Kamera für rote Farbe wird verstärkt, um zu dem roten Maximalwert des Zustands T zu passen. Die Bandbreiten für den Filter/Sensor-Spektralverlauf der Kamera sind schmaler als die Definition des Zustands T bei den roten und blauen Höchstwerten. Ein Bandbreitenausgleich wird in dem Softwareprozess der Dichteberechnung ausgeführt.
Der Softwareprozess zur Dichteberechnung wird nach jeder Bilderfassung ausgeführt, wie es durch das Ablaufdiagramm des Abtastprozesses dargestellt ist. Unter Verwendung der Information über die Flecknummer des gegenwärtigen Bilds, des Flecklayouts der Farbleiste und der Farbzonendefinition wird die Prozessfärbungsfarbe des in dem Speicher der Bildfangschaltung gespeicherten Fleckbilds bestimmt. Die Speicherebenen für Rot, Grün und Blau der interessierenden Bereiche werden von dem Speicher der Bildfangschaltung in ihren entsprechenden Matrizen in dem Speicher des Bildprozessors verschoben. Unter Verwendung der Hardware/Softwarefunktionen der Bildfangschaltung des Herstellers werden der Farbton- und Intensitätswert der zusammengesetzten RGB Farbe berechnet. Der Intensitätswert einer jeden einzelnen Speicherebene des interessierenden Bereichs wird berechnet. Die gegenwärtige Farbe, die analysiert wird, bestimmt, welche Farbspeicherebene des interessierenden Bereichs benutzt werden soll, um den Reflexionsgrad zu bestimmen. Farben für Druckprozesse haben die folgenden Eigenschaften:
CYAN filtert Rot und lässt das meiste grüne und blaue Licht hindurch
GELB filtert Blau und lässt das meiste rote und grüne Licht hindurch
MAGENTA filtert Grün und lässt rotes und blaues Licht hindurch
SCHWARZ filtert alle drei Lichtfarben
Wie es vorhergehend angegeben wurde filtert CYAN Farbe Rot und lässt hauptsächlich grünes und blaues Licht hindurch. Betrachtet man die spektrale Empfindlichkeitskurve der CCD, so kann man sehen, dass der Empfindlichkeitsbereich für Rot von einem Anteil des grünen Bereichs und einem kleinen Anteil des blauen Bereichsüberlappt wird. Um den Reflexionsgrad für CYAN zu erhalten, würde idealerweise der Integralwert der Speicherebene für Rot des interessierenden Bereichs verwendet. Da die Empfindlichkeiten für Grün und Blau die Empfindlichkeit für Rot überlappen, wird eine proportionale Größe ihrer Werte verwendet, um die Bandbreitenunterschiede zwischen der CCD Kameraempfindlichkeit und den Empfindlichkeitskurven des T Zustands auszugleichen. Die folgende Formel wird verwendet, den totalen Reflexionsgradfaktor zu berechnen:
Reflexionsgrad = ((rotes Gewicht* Durchschnittsintensität der roten Speicherebene des interessierenden Bereichs)/250) + ((grünes Gewicht* Durchschnittsintensität der grünen Speicherebene des interessierenden Bereichs)/250) + ((blaues Gewicht* Durchschnittsintensität der blauen Speicherebene des interessierenden Bereichs)/250).
Die Zahl 250 ist der Ausgangswert, der für die Ausgaben von Rot, Grün und Blau hergestellt wird, wenn der Kalibrationsstandard für neutrales Weiß und 98% gelesen wird.
Die Gewichte einer jeden Farbe der RGB Filterempfindlichkeit wurden empirisch bestimmt, indem die Dichtemessungen mit einem Industrie-Standard-Densitometer für den T Zustand mit den Messungen verglichen wurden, die mit der CCD Kamera erhalten wurden.
Für CYAN werden die Gewichte für Rot, Grün und Blau eingestellt, wie folgt:
Farbton ≤ 156 - rotes Gewicht = 0.90 grünes Gewicht = 0,10 blaues Gewicht = 0,00
Farbton = 157 - rotes Gewicht = 0.915 grünes Gewicht = 0,85 blaues Gewicht = 0,00
Farbton = 158 - rotes Gewicht = 0.93 grünes Gewicht = 0,07 blaues Gewicht = 0,00
Farbton = 159 - rotes Gewicht = 0.935 grünes Gewicht = 0,065 blaues Gewicht = 0,00
Farbton ≥ 160 - rotes Gewicht = 0.945 grünes Gewicht = 0,055 blaues Gewicht = 0,00
Für MAGENTA werden die Gewichte für Rot, Grün und Blau eingestellt, wie folgt:
Farbton ≤ 4 - rotes Gewicht = 0.00 grünes Gewicht = 0,65 blaues Gewicht = 0,35
Farbton = 5 - rotes Gewicht = 0.00 grünes Gewicht = 0,70 blaues Gewicht = 0,30
Farbton ≥ 6 - rotes Gewicht = 0.00 grünes Gewicht = 0,75 blaues Gewicht = 0,25
Für GELB werden die Gewichte für Rot, Grün und Blau eingestellt, wie folgt:
Alle gelben Farbtöne rotes Gewicht = 0,04 grünes Gewicht = 0,04 blaues Gewicht = 0,92
Für SCHWARZ werden die Gewichte für rot, Grün und Blau eingestellt, wie folgt:
Alle schwarzen Farbtöne rotes Gewicht = 0,33 grünes Gewicht = 0,33 blaues Gewicht = 0,33
Der berechnete Reflexionsgrad für den gegenwärtigen Fleck wird dann in die Dichteformel für den Reflexionsgrad des Industriestandards eingegeben und das Ergebnis wird in der Fleckfarbdichte-Matrix gespeichert.
Ein Flussdiagramm (Fig. 5.8) beschreibt den Softwareprozess zur Dichteverarbeitung.

Bahnpositionserfassungs- und Korrekturverfahren

Die Position der Bahn wird in der Druckpresse fortlaufend während des Farbregelprozesses an zwei Orten überwacht. Der erste Ort ist die Infrarotsensoranordnung 62 der Fig. 2.1, die sich vor dem ersten Farbkasten 11 befindet. Der zweite Ort ist die Walzengerüstsensoranordnung 63, die sich an dem Walzengerüst vor der Abtasteinrichtung 32 befindet. Jede Sensoranordnung besteht aus zwei Randdetektoren 61.
Zwei Parameter der Bahn werden an beiden Orten gemessen. Diese sind die Bahnbreite und die Bahnposition in Bezug auf die Mitte des Drucks, Fig. 6.1.
Zu Beginn des Steuerprozesses bewegen sich die Randdetektoren 61 aus der Ruheposition in die Mitte der Presse, bis sie die Ränder der Bahn Fig. 6.3 und 6.4 erfassen. Die von den Ruhepositionen zu den Rändern der Bahn gelaufene Strecke werden als LHE (linker Ruhepositions-Randabstand) und RHE (rechter Ruhepositions-Randabstand) gemessen. Da der linke und der rechte Ruhepositionssensor an einer festen Position in Bezug auf die Druckmitte sind, sind die Parameter LC (von linker Ruheposition zu Mitte), RC (von rechter Ruheposition zur Mitte) und HH = LC + RC (Abmessung von Ruheposition zu Ruheposition) konstante Abmessungsparameter der Druckpresse. Diese Parameter werden bei der Kalibrierung des Systems gemessen.
Die Bahnbreite WW wird aus Fig. 6.1 zu WW = HH - LME - RHE bestimmt. Die Mitte der Bahn in Bezug auf den linken Ruhepositionssensor ist WC = LHE + WW/2. Schließlich wird die Bahnversetzung als die Differenz zwischen der Druckmitte und der Bahnmitte in Bezug auf den linken Ruhepositionssensor bestimmt, WO = LC - WC.
Die Bahnbreite WW und die Bahnversetzung WO werden bei 62 der Fig. 2.1, bevor der erste Farbkasten zu dem Walzengerüst geschickt wird, als die Einführbahnbreite IWW und die Einführbahnversetzung IWO gemessen. Eine zweite Gruppe von Bahnparametern wird bei 62 der Fig. 2.1 gemessen. Diese sind die Bahnbreite beim Walzengerüst RWW und die Bahnversetzung beim Walzengerüst RWO. Bezugnehmend auf Fig. 6.1 wird dann eine Gesamtbahnversetzung TWO als TWO = IWO + RWO berechnet, wobei IWO die zeitliche Versetzung des Drucks auf der Bahn darstellt und RWO die Versetzung der Bahn an dem Ort der Abtasteinrichtung 32 der Fig. 2.1 darstellt.
Ein neuer Parameter SHF, Schrumpfungsfaktor genannt, Fig. 6.2., wird als Verhältnis der Bahnbreite vor dem ersten Farbkasten und der Bahnbreite an dem Walzengerüst zu SHF = IWW/RWW bestimmt. Dann wird ein Schrittfaktor STF als STF = SHF* GRUND- SCHRITT berechnet. Wobei GRUNDSCHRITT die Grundschrittgröße des Antriebsschrittmotors der Kamera ausgedrückt in Inch multipliziert mit 1.000.000 ist. In unserem Fall ist GRUNDSCHRITT = 15000. Er kann sich ändern, wenn unterschiedliche Antriebsbauteile für den Kameraantrieb verwendet werden.
Die Gesamtbahnversetzung TWO und der Schrittfaktor STF, Fig. 6.2, werden fortlaufend während des Steuerungsprozesses überwacht. Zu Beginn des Steuerungsprozesses werden die ersten Proben von TWO und STF als gültige Proben genommen. Wenn es eine merkliche Differenz (größer als 0,02286 cm (0,009 Inch)) zwischen der letzten Probe und der gültigen Probe der Gesamtbahnversetzung gibt, dann wird der letzte Probenwert von TWO als die gültige Probe von TWO genommen. Sie wird zu der Seitenpositionskarte 52 des Kamerasteuerprozessors, Fig. 2.1, geschickt, um die Seitenposition der Abtasteinrichtung 32 während einer Abtastung zu korrigieren. Ebenso wird die letzte Probe des Schrittfaktors STF als gültig genommen. Sie wird zu der Seitenpositionskarte 52 des Kamerasteuerprozessors in Fig. 2.1. geschickt, wenn die Differenz zwischen der letzten Probe und der gültigen Probe des STF größer als 0,00381 cm (0,0015 Inch) ist.

Hardware des Schrittmotorsystems

Eine genaue seitliche Positionierung des Kamerakopfes und des Auslösemarkendetektors wird mit einem Schrittmotorsystem erreicht, Fig. 7.1. Das System besteht aus: einer Seitenpositionskarte (Fig. 7.1), die in dem Kamerasteuerprozessor 52 untergebracht ist (Fig. 2.1); drei üblichen SGS-Thompson GS-D200S Schrittmotortreibern; drei üblichen 1.BA SLO-SYN Schrittmotoren (zwei vom Typ M063-CE06 für die Kameraköpfe und einem vom Typ M062-CE04 für den Auslösemarkendetektor); und sechs Omron Fotodetektoren (EE S G3M) Fig. 7.1. Die Schrittmotoren für den Kamerakopf sind mit einem von einem Riemen angetriebenen Schlitten verbunden, Fig. 2.2. Diese Motoren, die im Halbschrittmodus mit einem Schrittweitensteuerzahnrad mit einem Durchmesser von 4,8514 cm (1,91") arbeiten, erzeugen eine Bewegung von 0,0381 cm (0,015 Inch) des Kamerakopfs entlang der geradlinigen Schiene pro Motorschritt. Mit anderen Worten, der Kamerakopf kann irgendwo entlang der geradlinigen Schiene mit Schritten von 0,0381 cm (0,015") angeordnet werden. Der Motor des Auslösemarkendetektors arbeitet ebenfalls im Halbschrittmodus, ist aber mit einem Schrittsteuerzahnrad mit einem Durchmesser von 2,9108 cm (1,146") verbunden. Diese Anordnung ergibt eine Schrittgröße von 0,2286 cm (0,009 Inch) zur Positionierung des Auslösemarkendetektors.
Die Aufgabe der Seitenpositionskarte (Fig. 7.1) ist, den Schrittmotorantrieben des oberen Kamerakopfs und des unteren Kamerakopfs Positionsinformation zu liefern. Die zwei Kameraköpfe arbeiten unabhängig voneinander. Jene liefert auch Positionierungsinformationen an den Schrittmotorantrieb des Auslösemarkendetektors. In den Informationen ist ein Ausgleich für Druckpositionsänderungen in Bezug auf die Mitte des Walzengerüsts eingeschlossen. Die Positionierungsinformationen umfassen: Schrittmotorimpulse, Motorrichtungssignale und Motordrehmomentsignale.
Die Steuersoftware für die Seitenpositionierung verlangt Initialisierungsinformationen von dem Steuerpult und dem Bildprozessor. Das Steuerpult stellt bereit: die Mittenab messungswerte des Walzengerüsts, die Anzahl der Farbzonen und die Breite einer Farbzone. Der Bildprozessor sendet eine Abtastkarte (Fig. 5.1). Die Karte definiert das Muster, in dem die Kameraköpfe die tatsächlich gedruckte Farbleiste abtasten.
Die Karte befindet sich in dem Kamerasteuerprozessor auf dem Fern-Eingabe/Ausgabebus, Fig. 3.5. Ein 8 Bit Hitachi HD647180 Mikroprozessor steuert die Karte. Extern zu dem Mikroprozessor sind ein 32 KBytes 62256 RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und ein 32 KBytes 27256 ROM (Festwertspeicher) zur Programm- und Datenspeicherung. Übertragungen zu der Karte erfolgen über eine RS-485 Schnittstelle.
Das Schrittmotorsystem verlangt ein Verfahren, die Kamerakopfmasse auf eine konstante Geschwindigkeit zu beschleunigen und die Masse zurück auf 0 Geschwindigkeit abzubremsen. Dies wird durch Schrittmotorimpulse erreicht, die den zwei Schrittmotorantrieben des Kamerakopfs durch zwei Cybernetics CY545B Schrittmotorsteuereinrichtungen geliefert werden. Die Einrichtungen werden durch die Steuersoftware programmiert, um geeignete Lauf- und Rampenkennlinien bereitzustellen. Motorrichtungssignale werden ebenfalls von den CY545B Einrichtungen erzeugt.
Die Schrittimpulse für den Motor des Auslösemarkendetektors werden nicht rampenmäßig erzeugt, wie es die Schrittimpulse für die Schrittmotoren der Kameraköpfe werden. Motorschrittimpulse und ein Motorrichtungssignal für den Antrieb des Schrittmotors des Auslösemarkendetektors werden gewonnen, indem Bits eines HD647180 Datenbusses über einen 74HC573 8 Bit Zwischenspeicher zwischengespeichert werden. Wesentlich bei der Konstruktion eines Schrittmotorsystems ist eine Einrichtung, um für die Motoren Zustände mit hohem und geringem Drehmoment zu schaffen. Dies wird erreicht, indem der HD647180 Datenbus als Drehmomentsignale für alle drei Schrittmotorantriebe über einen 74DC573 8 Bit Zwischenspeicher zwischengespeichert werden.
Die Schrittimpulse, die Richtungssignale und die Drehmomentsignale werden alle gepuffert, bevor sie die Karte verlassen. Die Schrittimpulse und die Richtungssignale werden über einen 74LS641 8 Bit Sendeempfänger mit offenem Kollektor gepuffert. Die Drehmomentsignale werden durch einen SN7407 N Puffer von Texas Instruments mit offenem Kollektor gepuffert.
Die Bewegung beider Kameraköpfe und des Auslösemarkendetektors sind durch Endsensoren 46 begrenzt, Fig. 2.2. Die Endsensoren auf der linken Seite der Druckpresse werden als Ruhepunktssensoren bezeichnet. Die Kamerakopf-Endsensoren sind unmittelbar mit der HD647180 und der CY5454B Einrichtung verbunden. Die Enddetektoren für die Auslösemarkendetektoranordnung sind direkt mit der HD647180 verbunden. Eine Seitenbewegung wird jedesmal unterbunden, wenn ein Kamerakopf oder der Auslösemarkendetektor den Endsensor aktiviert.

Randdetektor-Rückmeldung

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist die Zuverlässigkeit des Schrittmotorsystems, Änderungen der seitlichen Druckposition ausreichend schnell auszugleichen, so dass jedes erfasste Bild dasjenige des erwünschten Farbflecks ist. Drei Faktoren bewirkten seitliche Druckpositionsänderungen. Wenn der Druck auf die Bahn aufgebracht wird, mag er nicht auf der Bahn zentriert sein. Auch gleitet die Bahn, wenn sie durch das Walzengerüst läuft, mit einer unvoraussagbaren Größe und Häufigkeit seitlich. Die Bahn schrumpft auch in der Breite, weil sie gedehnt wird und Feuchtigkeit dadurch verliert, dass sie durch Öfen erwärmt wird.
Es werden zwei Informationsarten, die asynchron von dem Randdetektorsystem erhalten werden, von der Seitenpositionierungskarte zum Ausgleich der Druckpositionsänderungen verwendet. Die erste Art wird als Seitenversetzung bezeichnet. Dies ist die Versetzung der Mitte des Drucks gegenüber der Mitte des Walzengerüsts. Die zweite Informationsart wird als Schrittfaktor bezeichnet, der von dem Bahnschrumpfungsfaktor abgeleitet wird. Der Schrittfaktor wird verwendet, um mathematisch eine kleinere Motorschrittgröße zu erzeugen, damit die Druckschrumpfung ausgeglichen wird. Er stellt die seitliche Strecke des Drucks vor der Schrumpfung dar, die von der physikalischen Bewegung des Kamerakopfs durchlaufen wird, nachdem die Druckschrumpfung aufgetreten ist. Physikalisch ergibt ein Schritt des Schrittmotors des Kamerakopfs stets eine Seitenbewegung von 0,0381 cm (0,015"). Vor der Bahnschrumpfung werden 0,0381 cm (0,015") des ursprünglichen Drucks von einem Motorschritt überstrichen. Wenn das Papier schrumpft überstreicht ein physikalischer Schritt des Kamerakopfmotors mehr als 0,0381 cm (0,015") des Drucks vor der Schrumpfung.
Da der Ausgleich für die seitliche Versetzung bei den zwei Kameraköpfen und dem Auslösemarkendetektor identisch ist, wird nur der obere Kamerakopf ausführlich dargestellt. Es gibt zwei Variable in der Steuersoftware, die verwendet werden, die seitliche Versetzung handzuhaben. Die erste, Neuversetzung genannt, verfolgt die zuletzt erhaltene Seitenversetzung von dem Randdetektorsystem. Die zweite, obere Schrittversetzung genannt, stellt den Abstand des Kamerakopfs von der Mitte des Walzengerüsts dar, in Bezug auf das die letzte Seitenversetzung korrigiert worden ist. Jedesmal, wenn eine neue Seitenversetzung erhalten wird, berechnet die Steuersoftware die Anzahl von Schritten und die Richtung zur Bewegung der Kameraköpfe und des Auslösemarkendetektors auf der Grundlage der Differenz der zwei Variablen. Unter Verwendung der Anzahl der Schritte wird die Variable obere Schrittversetzung aktualisiert, um den gegenwärtigen Abstand des Kamerakopfs von der Mitte wiederzugeben. Sie wird in folgender Weise berechnet: obere Schrittversetzung A = Anzahl der Schritt * Schrittgröße, wobei A die halbe Schrittlänge von der Neuversetzungsabmessung ist. Wegen der geringen Größe der Seitenversetzung wird die Bahnschrumpfung vernachlässigt und wird nicht berücksichtigt. Wenn eine Kamerabewegung gegenwärtig nicht ausgeführt wird, wird die Versetzung unmittelbar korrigiert. Wenn eine Kamerabewegung ausgeführt wird, wird die Versetzung zu dem Ende der gegenwärtigen Bewegung addiert oder von ihr subtrahiert.
Während der Entwicklung der Erfindung wurde bestimmt, dass die Bahnschrumpfung von der Mitte der Bahn zu den Rändern linear ist. Dies beinhaltet, dass es keine Änderung der Druckposition aufgrund einer Bahnschrumpfung in der Mitte der Bahn und eine maximale Änderung an den Rändern gibt.
Um die Schrumpfung auszugleichen ersetzt die Steuersoftware die Schrittgröße vor der Schrumpfung durch den Schrittfaktor bei der Berechnung der Anzahl von Schritten, sich eine gegebene Strecke zu bewegen: Schrittanzahl = Strecke/Schrittfaktor. Man sieht, dass ein zunehmender Schrittfaktor in der Gleichung die Schrittanzahl verringert, sich über eine Strecke zu bewegen.
Es gibt ureigene physikalische Beschränkungen bei einem Schrittmotor, wodurch ein Fehler bei der Positionierung der Kameraköpfe und des Auslösemarkendetektors eingeführt wird. Dieser Fehler wird physikalischer Positionierungsfehler genannt. Die Schrittgröße kann nicht direkt in die Bewegungsstrecke geteilt werden. Mit anderen Worten gibt es einen Bruchteilsunterschied zwischen der Strecke, die ein Schrittmotor die Kameraköpfe oder den Auslösemarkendetektor bewegen kann, und der Strecke, die sie sich bewegen sollen. Diese Bruchteilsdifferenz wird als eine Fehlervariable jedesmal gespeichert, wenn eine Bewegung ausgeführt wird. Wenn der Bruchteil sich zu einer Größe aufaddiert, die gleich einem Schritt des Motors ist, wird sie zu der nächsten Bewegung hinzuaddiert, und ein Bewegungsschritt wird von der Fehlervariablen subtrahiert. Dies gewährleistet, dass die Positionierung niemals mehr als ein einziger Schritt aufgrund der Beschränkungen des Schrittmotors versetzt ist.

Beschreibung der Seitenpositionierung

Es gibt zwei Verfahren die Seitenpositionierung der Kameraköpfe zu initiieren. Eines erfolgt dadurch, dass von dem Steuerpult Befehle erhalten werden. Das andere erfolgt durch eine Hardwareunterbrechung von der Kamerasynchronisierkarte (Fig. 3.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6). Eine Seitenpositionsvariable in der Steuersoftware verfolgt die x Koordinate der Kameraköpfe und des Auslösemarkendetektors. Die x Koordinate wird zu einem Ruhepositionsendsensor in Beziehung gesetzt, der sich auf der linken Seite der geradlinigen Schiene (Fig. 2.2) befindet und als Ruheposition wirkt.
Weil die Positionierung des oberen und unteren Kamerakopfs zueinander identisch ist, wird nur die Arbeitsweise von einem unten beschrieben.
Es gibt drei Befehle von dem Bildprozessor, die eine seitliche Positionierung der Kameraköpfe zu einer x Koordinate bewirken. Diese Befehle sind: in die Mitte bewegen, zu X bewegen und zu einem Fleck bewegen. Nach Erhalt irgendeines dieser Befehle berechnet die Steuersoftware die Schrittanzahl, die verlangt wird, den Kamerakopf oder den Auslösemarkendetektor von seiner gegenwärtigen x Koordinate zu der neuen x Koordinate zu bewegen. Die Positionsvariable wird während der Berechnung der Schritte aktualisiert. Die Anzahl der Schritte wird in den CY5454B im Fall der Positionierung eines Kamerakopfs oder in den 74HC573 Zwischenspeicher im Fall der Positionierung des Auslösemarkendetektors geschrieben. Während der Bewegung eines Schrittmotors des Kamerakopfs wird ein aktiv niedriges Besetztsignal der Kamerasynchronisierkarte geliefert, Fig. 3.5. Ein in Ruheposition bewegen Befehl, der von dem Steuerpult ausgegeben wird, bewirkt, dass sich der Kamerakopf in Richtung zu der linken Seite bewegt, bis der Ruhepositionsdetektor erreicht ist.
Der Bildprozessor erwartet eine Antwort nach Abschluss eines Befehls in die Mitte bewegen oder in die Ruheposition bewegen. Am Ende der Bewegung antwortet die Karte auf diese Befehle, indem die gegenwärtige Flecknummer übertragen wird, an der der Kamerakopf angeordnet ist. Eine Antwort wird auch nach einem Befehl nach X bewegen oder in die Ruheposition bewegen Befehl für den Auslösemarkendetektor erwartet. Nach Abschluss dieser Befehle überträgt die Karte die gegenwärtige x Position des Auslösemarkendetektors.
Bei Erhalt eines seitlichen Abtastbefehls von dem Steuerpult wird die Seitenbewegung des Kamerakopfs durch einen aktiv niedrigen Seitenbewegungsimpuls I initiiert, Fig. 3.3. Der Impuls wird durch die Kamerasynchronisierkarte erzeugt. Der Seitenbewegungsimpuls ist mit der externen Unterbrechung INT1 (INT2 für die untere Kamera) des HD647180 verbunden. Bei Erhalt eines Seitenbewegungsimpulses bestimmt die Steuersoftware, wie viele Flecken sich der Kamerakopf von der Abtastkarte bewegen soll. Unter Verwendung der sich zu bewegenden Anzahl von Flecken bestimmt eine Nachschlagtabelle in der Steuersoftware, wie viele Schritte verlangt werden, sich bis zu dem nächsten Fleck zu bewegen. Der physikalische Positionierungsfehler wird durch eine weitere Nachschiagtabelle ausgeglichen. Während der Kamerakopf in Bewegung ist, wird das aktive niedrige Besetztsignal der Kamerasynchronisierkarte in dem Kamerasteuerprozessor bereitgestellt. Dies verhindert, dass während der Bewegung eine weite re Videoerfassung auftritt. Nachdem der Kamerakopf sein Ziel erreicht hat, wird das Besetztsignal auf hoch (inaktiv) gesteuert, und die Karte ist für einen weiteren Seitenbewegungsimpuls bereit. Wenn ein Kamerakopf an dem letzten Fleck der Abtastkarte positioniert ist, schleift er zu dem ersten Fleck in der Karte bei dem nächsten Seitenbewegungsimpuls zurück. Dieser Prozess wird wiederholt, bis der Controller durch einen Seitenstopbefehl aus dem Abtastmodus herausgenommen ist, der von dem Steuerpult ausgegeben wird.
Positionskalibrierung des Einfü hr- und Walzengerüsts-Randdetektors Bei Montage der Erfindung an der Presse muss ein Kalibrierungsverfahren an den Einführ- und Walzengerüst-Randdetektoren durchgeführt werden. Der Zweck des Kalibrierungsverfahrens ist, den Abstand von jedem Ruhepunktdetektor zu der Mitte der Presse und den Abstand zwischen zwei Ruhepunktdetektoren zu bestimmen. Das Kalibrierungsverfahren wird verlangt, weil die Einführranddetektoranordnung, Fig. 3.10, eine Rückanpassung für die Presse ist, und ihre Position in Bezug auf die Mitte der Presse nicht definiert ist. Da das Verfahren an beiden Orten identisch ist, wird es nur für einen beschrieben.
Um die Kalibrierung durchzuführen, wird eine Kalibrierungsstange, Fig. 7,2, bekannter Länge an der Einführranddetektoranordnung in der Mitte der Presse befestigt. Die Prozessor- und Speicherkarte muss in den Kalibrierungsmodus durch Verwendung eines Schalters an der Karte gesetzt werden. Bei der Rücksetzung lokalisieren die zwei Randdetektoren ihre entsprechenden Ruhepunktssensoren, dann lokalisieren sie die Kalibrierungsstange. Eine LCD (Flüssigkristallanzeige) auf der Prozessor- und Speicherkarte zeigt den Abstand von dem linken und rechten Ruhepunktsdetektor zu der Mitte der Kalibrierungsstange an. Diese Zahlen werden von Hand als Teil des Montageverfahrens in den Prozessor eingegeben.

Claims

1. In einer Presse zum Drucken von vielfarbigen Daten aus Farbauftragseinheiten auf eine Papierbahn, welche durch die Presse hindurch gespeist wird, wobei die Daten eine Vielzahl voneinander getrennter Kontrollstriche aus farbigen Flecken aus einer betrachteten aus den Farbauftragseinheiten umfassen, die sich über die Breite des Papiers erstrecken und in dem Mittel zur Kontrolle der aus den Farbauftragseinheiten auf die Papierbahn gespeisten Tintenmenge vorgesehen sind, ein System zum Festsetzen und / oder Aufrechterhalten der Dichte auf der sich bewegenden Papierbahn aufgebrachten der farbigen Tinten, umfassend:

Scannmittel, umfassend,

Strobemittel zur Belichtung jedes Farbflecks in dem Farbstrich,

Kameramittel zum Abbilden jedes Farbflecks und Antriebsmittel zum Bewegen der Strobemittel und der Kameramittel zusätzlich quer verlaufend über die Papierbahn;

Mittel zum Einfangen eines Bildes jedes Farbflecks, das Mittel zum Ein- und Ausschalten der Kameramittel umfaßt;

Mittel zur zeitlichen Einstellung der Betätigung der Scannmittel;

Mittel zur Berechnung der Dichte der Tinte jedes gedruckten Farbflecks;

Mittel zur Berechnung der Korrekturmenge der Farbauftragseinheiten, die zur Aufrechterhaltung der Dichte der Tinte jedes gedruckten Farbflecks notwendig sind;

Mittel zur Durchführung der Korrektur der Farbauftragseinheiten, die für die Aufrechterhaltung der Dichte der Tinte jedes gedruckten Farbflecks notwendig sind;

Mittel zur Erfassung seitlicher Bewegungen oder Verschiebungen der Papierbahn, umfassend

Kantenfühler zur Erfassung der seitlichen Position der Papierbahn, der Einschrumpfung der Papierbahn, der Verschiebung der Papierbahn; Mittel zur Korrektur der seitlichen Position der Scanmittel, basierend auf einem von den Kantenfühlern empfangenen Signal, um die korrekte Axialität zwischen dem Scannkopf und einem gedruckten Farbfleck aufrecht zu erhalten; und

Software-Prozeß-Kontrollmittel zum Scannen, zeitlichen Einstellen, Betätigen, zur Bestimmung der Dichte, Berechnung der Korrektur der Farbauftragseinheiten, der Kontrolle der Korrektur der Farbauftragseinheiten und der seitlichen Bewegungsfühlung der Papierbahn.

2. System gemäß Anspruch 1, in dem das Kameramittel eine rote, grüne und blaue gekoppelte Chargenvorrichtung zum Abbilden jedes gedruckten Farbfleckstrichs umfaßt.

3. System gemäß Anspruch 1, in dem das Zeitmittel einen elektrisch-optischen Sensor zum Abtasten einer gedruckten Steuerimpulsmarke und Mikroprozessor-Mittel zur Kontrolle der Betätigung der Strobe und der Kameramittel und der lateralen Bewegung der Scannmittel bei Empfang eines Signals vom elektrisch-optischen Sensor umfaßt, wo eine Steuerimpulsmarke auf der sich bewegenden Papierbahn abgetastet wird.

4. System gemäß Anspruch 3, in dem das Zeitmittel weiterhin eine rotierende optische Codiereinrichtung umfaßt, die mechanisch an die Bewegung der Papierbahn gekoppelt ist, die nach jeder Steuerimpulsmarke eine spezifische Anzahl von Signalimpulsen an die Mikroprozessor-Mittel zur präzisen Synchronisation der Scannmittel mit der Position der gedruckten Farbstriche auf der sich bewegenden Papierbahn liefert.

5. System gemäß Anspruch 1, in dem das Zeitmittel ein Mikroprozessor-Mittel zur Kontrolle der Betätigung des Scannmittel umfaßt und in dem das Mittel zur Berechnung der Dichte der Tinte ein Computermittel zur Berechnung der Dichte der Tinte basierend auf einem von der Kameramittel gesendeten Signal umfaßt.

6. System gemäß Anspruch 1, in dem das Mittel zur Berechnung der Korrekturmenge der Farbauftragseinheiten ein digitales Computermittel der Operator-Arbeitsstation zur Durchführung der Korrektur der Farbauftragseinheiten über ein von dem digitalen Computermittel der Operator-Arbeitsstation gesendetes Steuersignal umfaßt.

7. System gemäß Anspruch 1, in dem der Kantenfühler zwei Sensoren an einem Einspeisungsmittel und zwei Sensoren an einer Stanze am Streckwerk zur Erfassung der seitlichen Position der Papierbahn, der Einschrumpfung der Papierbahn und der Verschiebung der Papierbahn umfaßt.

6. System gemäß Anspruch 7, umfassend Mikroprozessor-Mittel zur Auswertung der seitlichen Daten der Papierbahn und der Kontrolle der Antriebsmittel für die Strobe und die seitliche Kamerapositionierung.

9. System gemäß Anspruch 1, in dem das Software- Kontrollmittel weiterhin Mittel umfaßt, die beinhalten: Kontrollmittel zum Softwareprozeß zur Betätigung der Strobe und der Kameramittel; Kontrollmittel zum Softwareprozeß für die Strobe und die Mittel zum Einfangen des Bildes; Kontrollmittel zum Softwareprozeß für die laterale Positionierung der Scannmittel; Kontrollmittel zum Softwareprozeß der Arbeitsstation; Softwareprozeß-Kontrolle zur Bestimmung der seitlichen Bewegung der Papierbahn oder Verschiebung; und Softwareprozeß- Kontrolle zur Durchführung der Korrektur der Farbauftragseinheiten.

10. System gemäß Anspruch 9, in dem das Kontrollmittel zum Softwareprozeß zur Betätigung der Strobe- und der Kameramit tel weiterhin ein Softwaremittel zur Implementierung von Funktionen zur Kontrolle eines Steuerimpulsmarkenfühlers und zur Kontrolle von Mitteln zur präzisen Synchronisation der Scannmittel mit der Position des gedruckten Farbstrichs auf der sich bewegenden Papierbahn umfaßt.

11. System gemäß Anspruch 9, in dem das Kontrollmittel zum Softwareprozeß für die Strobe- und die Kamera-Bild-Einfang- Mittel weiterhin Softwaremittel zur Implementierung von Funktionskontrollen; eine Rahmengreiferplatte; und das Ein- und Ausschalten des Prozesses zum Einfangen des Bildes umfaßt.

12. System gemäß Anspruch 9, in dem das Kontrollmittel zum Softwareprozeß für die laterale Position der Scannmittel weiterhin Softwaremittel zur Implementierung von Funktionen zur Kontrolle des Scannprozesses der seitlichen Position umfaßt.

13. System gemäß Anspruch 9, in dem das Kontrollmittel zum Softwareprozeß in der Arbeitsstation weiterhin Softwaremittel zur Implementierung von Kontrollfunktionen umfaßt: Für das SetUp des Strich-Fleck-Layouts, der Abbildung der Flecken; und Ausgabe der Kontrollsteuerungen an die Farbauftragseinheiten.

14. System gemäß Anspruch 9, in dem die Softwareprozeß- Kontrolle zur Bestimmung der seitlichen Bewegung der Papierbahn oder der Verschiebung weiterhin Softwaremittel zur Implementierung der Kontrollfunktionen der seitlichen Bewegungserfassung und der Verschiebungserfassung der Papierbahn umfaßt.

15. System gemäß Anspruch 1, in dem das Mittel zur Berechnung der Dichte der Tinte jedes gedruckten Farbflecks Softwaremittel zur Implementierung von Funktionen zur Konvertie rung von roten, grünen und blauen Werten (RGB) in Dichte der Tinte, Bewertung der Dichte der Tinte und Korrektur der Dichte der Tinte umfaßt.