传统的印刷监控系统通常用于监控某些类型的纸/纸张处理系统 中的印刷品，并基于印刷品的特性做出某些控制决定。印刷监控系统可 以检测印刷系统形成印刷品的精确度和/或印刷在纸上的内容的连贯 性。例如，在激光印刷系统中，监控系统检测使印刷品的对比度降低 到不可接受的墨粉不足情况。
在印刷品上包含显式控制信息在许多时候是不可接受的。典型的 印刷对象不在可预测的位置包括机器可读的信息，以使印刷监控系统 能够保证印刷对象上的整体印刷质量。
已做出在印刷品上放置非侵入性信息的尝试。字形码(glyph code)是一个示例。典型地通过调整光学可察觉的符号或字形的方向 而将信息编码成字形码。利用这样的技术，将大量信息编码到印刷图 像中以用于复制控制。然而，通常，字形码不适合印刷监控。可以将 字形码放置到图像中，该图像可以不在每个印刷对象上都出现并且可 以不位于每个印刷对象上的相同位置。因此，监控基于字形的符号的 传统图像捕获设备必须处理印刷品的整个区域，增加了图像捕获设备 以及印刷监控系统所需的处理能力两方面的成本。
典型的印刷监控系统是用于数字控制和顺序控制。这样的系统不 提供连续监控每个单独印刷对象的印刷质量和识别印刷质量中的错误 的方法。如果印刷对象是比赛入场券，其中在随后一个处理步骤中将 印刷的一部分覆盖起来，在印刷处理期间希望识别任何印刷错误，使 得在送至票发售者之前具体地识别特定的票或一些票。

通常，根据一方面，本发明涉及印刷品。印刷对象具有印刷到承 印物上的印刷信息背景(context)。印刷信息背景与预定的审阅者有 关，例如信件或比赛入场券的印刷文本，并且印刷在承印物的印刷区 域内。印刷区域具有预定的宽度，并且限定了具有多行和多列的二维 矩阵。印刷品包括构成印刷信息背景的印刷标记，该印刷标记印刷在 印刷区域的矩阵内的承印物上，使得所述多行中的至少一行包含分散 在最大宽度上的印刷标记。此外，印刷品也包括印刷在预定的第一印 刷验证区域中的承印物上的至少一个印刷验证符号。该第一印刷验证 符号可以与印刷标记分开，或者在替代的方面，也可以印刷在承印物 的印刷区域内。
本系统涉及侵入式和/或非侵入式的印刷监控系统。本系统在一方 面意义上是侵入式的，因为印刷验证符号通过检查可以容易地被检测 到。替代地，因为印刷验证符号通过严格检查是可检测的，而对于印 刷对象的预定审阅者是不明显的，所以从该意义上来说本系统是非侵 入式的。
印刷验证符号可以位于印刷对象中，使得用于检测而所需的图像 捕获设备的尺寸和计算机资源必须处理的数据量是有限的。此外，在 替代的实施方案中，印刷验证符号即使在不同印刷品的不同印刷运行 中也可以基本位于相同位置。该特征可以降低或者消除相对于印刷对 象重新校准图像捕获设备的位置所需的时间。
另一方面，印刷对象也可以包括承印物上的第二印刷验证区域， 该区域具有基本空白的预定区域。在一个实施例中，第一和第二印刷 验证区域是协同定位的，使得第二印刷验证区域部分包括印刷在其上 的印刷验证符号。
为了最小化对印刷对象造成的视觉影响，第一印刷验证区域、其 相关的印刷验证符号以及第二印刷验证区域都是尽可能的小，并具有 限制印刷验证符号的尺寸的图像和数据处理能力(基于印刷处理的速 度)。例如，当印刷处理加速时，印刷验证符号的相对尺寸增加，以 及第一和第二印刷验证区域的相对尺寸也增加。
另一方面，系统可以包括产生印刷对象或印刷品的印刷机，所述 印刷对象或印刷品包括印刷标记以及至少一个印刷验证符号。该系统 也可以包括图像捕获设备和控制器。一方面，图像捕获设备读取印刷 在印刷对象的承印物上的至少一个印刷验证符号，而控制器将该至少 一个验证符号与预定的至少一个验证符号进行比较，并且基于该比较 做出质量控制决定。
附图说明
附图没必要按比例画，而重点是将其用于说明本发明的原理上。 在下面参考附图进行的详细描述中，本发明的优选实施方案的这些和 其它特征将变得更明显，其中：
图1是本发明的示例性印刷对象，该印刷对象具有位于承印物上 的印刷区域，该图示出了至少一个印刷在在预定的第一验证区域中的 承印物上的印刷验证符号，并且示出了第二验证区域；
图2是本发明的示例性印刷对象，该印刷对象具有位于承印物上 的印刷区域，该印刷区域限定了具有多行和多列的二维矩阵，该图示 出了至少一个印刷在预定的第一验证区域中的承印物上的印刷验证符 号，并且示出了第二验证区域；
图3是本发明的示例性印刷比赛入场券，该印刷比赛入场券具有 位于承印物上的印刷游戏区域，该图示出了至少一个印刷在预定的第 一验证区域中的承印物上的印刷验证符号，并且示出了第二验证区域；
图4是示出了监控印刷机的输出的示例性处理的流程图；
图5示出了本发明的示例性印刷监控系统的示意图；以及
图6示出了本发明的示例性印刷监控系统的示意图。

在下面的实施例中，将更具体地描述本发明，因为对于本领域技 术人员来说，本发明的许多修改和变化都是显而易见的，所以应当认 为这些实施例只是说明性的。因而，不应将这里描述和说明的本发明 的实施方案认为是穷尽的，或者将本发明限于所公开的精确形式。选 择这些实施方案，用于描述或者最佳解释本发明的原理、其应用以及 实际使用，因而使本领域的技术人员能够最佳应用本发明。如在说明 书和权利要求书中所使用的，“一”、“一个”和“该”依赖使用其 的上下文可以表示一个或者多个。现在，将参考附图描述优选的实施 方案，其中所有附图中相同的标号表示相同的部分。
图1-3示出了根据本发明的原理构造的示例性印刷对象20。特 别地，印刷对象20具有印刷在该印刷对象的承印物24上的印刷信息 背景22。典型地，该印刷信息背景包括按惯例或者期望位于承印物上 的文本或图像内容。该印刷信息背景22与预定审阅者有关，并被印刷 在承印物24的印刷区域28内。
具有纵向轴的比赛入场券20’是适合于本发明的印刷监控系统 10的印刷对象20的示例。在将比赛入场券20’交付给第三方票分销 代理之前，希望确定在比赛入场券20’上是否有印刷缺陷。如果印刷 对象是比赛入场券20’或是彩票，则将印刷信息背景印刷在承印物的 印刷游戏区域28’内。为了本公开的目的，“印刷区域28”和“印刷 游戏区域28’”被同义使用。
印刷区域28具有预定的宽度，并且限定了具有纵向标记轴和横向 标记轴的二维矩阵，所述纵向标记轴基本平行于印刷对象的纵向印刷 轴延伸，所述横向标记轴基本横截印刷对象的纵向印刷轴延伸。在印 刷处理中，印刷对象的纵向印刷轴基本平行于印刷对象的行进方向。 印刷区域28包括印刷标记30，印刷标记30可以沿横向标记轴在最大 宽度上间隔排列。一方面，印刷区域的二维矩阵限定了多行和多列。 在这方面，印刷标记30要印刷在印刷区域28内的承印物24上，使得 所述多行中的至少一行包括分散在最大宽度上的印刷标记。
印刷对象20也包括至少一个印刷验证符号40，它被印刷在印刷 对象的承印物上的预定的第一印刷验证区域42中。一方面，通常同时 将至少一个印刷验证符号40和印刷标记30印刷在承印物24上。可以 经由传统的印刷技术和装置将至少一个印刷验证符号40和印刷标记 30施加到承印物上。有助于将印刷施加到承印物上的技术的示例包括 但不限于苯胺印刷，轮转凹印，丝网印刷，胶印，活版印刷或辊式涂 布机。
本发明的印刷监控系统10可以涉及侵入式和/或非侵入式的印刷 监控系统。本系统在一方面意义上是侵入式的，因为印刷验证符号通 过检查可容易地被检测到。替代地，因为印刷验证符号通过严格检查 是可检测的，而对于印刷对象的预定审阅者是不明显的，所以从该意 义上来说本系统是非侵入式的。印刷验证符号40可以与放置在印刷区 域28中的印刷标记30分开，或在替代的方面，可以印刷在承印物的 印刷区域28内。也就是说，第一印刷验证区域42可以位于印刷对象 的印刷区域28内，或替代地，与印刷对象的印刷区域28分开。
一方面，至少一个印刷验证符号包括印刷验证符号阵列44。在替 代的方面，印刷验证符号阵列44通常是线性延伸。还一方面，至少一 个印刷验证符号40具有预定的尺寸和形状。一方面，至少一个印刷验 证符号40延伸至少约印刷标记30的最大宽度。另一方面，至少一个 印刷验证符号40被印刷在第一印刷验证区域42上，以使得至少一个 印刷验证符号与印刷区域矩阵的每一列基本共轴。
另一方面，印刷对象20也可以包含承印物24上的第二印刷验证 区域50，所述第二印刷验证区域50具有基本空白的预定区域。在一 个实施例中，第二印刷验证区域50具有至少约印刷标记的最大宽度的 宽度。第二印刷验证区域50可以与布置在印刷区域28中的印刷标记 30分开，或者在替代的方面，也可以位于承印物的印刷区域内。也就 是说，第二印刷验证区域50可位于印刷对象的印刷区域28内，或替 代地，与印刷对象的印刷区域28分开。另一方面，可以协同定位第一 印刷验证区域42的至少一部分和第二印刷验证区域50的至少一部分。 可以预期，可以协同定位第一和第二印刷验证区域。在协同定位的实 施例中，第二印刷验证区域50提供了最小的干净(clear)空间缓冲， 它将印刷验证符号40与任何印刷信息背景22分开。这允许印刷监控 系统10迅速并且明确地区别印刷验证符号40与印刷信息背景。
印刷验证符号40可以位于印刷对象中，使得用于检测而所需的图 像捕获设备的尺寸以及计算机资源必须处理的数据量是有限制的。此 外，在替代的实施方案中，印刷验证符号即使在不同印刷品的不同印 刷运行中也可以基本位于相同的位置。该特征可以降低或者消除相对 于印刷对象重新校准图像捕获设备的位置所需的时间。
现在，参考图4-6，本发明的印刷监控系统10可以包括至少一台 印刷机60，图像捕获设备70和控制器80。一方面，每台印刷机60都 产生如上所述的印刷对象20的流。在一个实施方案中，产生的印刷流 中所有印刷对象20都印有印刷验证符号40。一方面，图像捕获设备 70读取印刷在印刷对象的承印物上的至少一个印刷验证符号，控制器 80将该至少一个验证符号与预定的至少一个验证符号进行比较，并且 基于该比较做出质量控制决定。另一方面，图像捕获设备70被配置， 以读取第二印刷验证区域50，控制器80确定在基本空白的第二印刷 验证区域是否存在任何不希望的印刷标志，并且基于该比较做出质量 控制决定。
一方面，本发明的印刷监控系统10同时和/或基于实时将出现的 印刷检查图案，例如至少一个验证符号40，与期望检查图案的所存储 图像，例如预定的至少一个验证符号，进行比较。检查图案的所存储 图像被保存在任务的初始设置中，以使将所讨论的准确图案的所有属 性都记录在存储器中。在控制器80中发生的图像比较处理基于每像素 将所获得图像与所保存图像进行比较。另一方面，印刷监控系统比较 印刷检查图案存在的属性与固定的测量而不是比较印刷的检查图案与 预定的至少一个验证符号。检查图案的固定测量被保存在任务的初始 设置中，以使得将正在讨论的准确图案的所有测量属性记录在存储器 中。
根据典型的图像错误，本发明的印刷监控系统10可以根据所成像 的检查图案和所保存的标准图案的连续比较结果检测例如电荷板断 路、电荷板短路、喷管弯曲、条痕(streaker)、图像侧向移位和/ 或其他“典型”喷墨成像错误。
一方面，电荷板断路典型地是电荷导线断开因而不导电并且因而 不从那个具体的孔偏转墨的情况。在该情况下，受影响的孔连续印刷。 当第二印刷验证区域中出现不希望的印刷时，本发明的印刷监控系统 将检测到该情况。
一方面，电荷板短路是当一喷墨电荷板导线短接到另一喷墨电荷 板导线上时发生的情况，这导致两个孔同时印刷。这是很难检测的情 况，因为只有当正讨论的电荷导线有效(activared)或无效 (deactivared)时才发生。本发明中的印刷监控系统将通过检查任一 第二印刷验证区域中来自孔的不期望印刷或印刷验证符号中的墨过 量，来检测该情况。
一方面，条痕可能是由于喷墨系统中的许多电路问题的结果，但 典型地是在连续印刷的孔中出现的。这导致印刷承印物上的墨的连续 条痕。本发明的印刷监控系统将通过检测第二印刷验证区域中的来自 孔的不期望印刷，来检测该情况。
另一方面，一个或多个印刷头可能对位不准，或者在相对于承印 物上其他固定印刷的期望位置外。本发明的印刷检测系统将通过检测 任一第二印刷验证区域中的来自孔的不期望印刷，来检测该情况。
一方面，喷管弯曲情况，它可能是由特定孔被阻塞、工作方式和/ 或有缺陷导致的，导致墨流以一角度从孔中喷出，基本上既不直也不 平行于来自相邻孔的其它流。典型地，这种情况以诸如不期望的墨点 或墨点线的形式出现在承印物上。本发明的印刷监控系统将通过检测 任一第二印刷验证区域中的来自孔的不期望印刷或相对于期望检查图 案的预存图像(例如预定的至少一个验证符号)检测在第一印刷验证 区域中的印刷验证符号的变化，来检测该情况。
另一方面，本发明的印刷监控系统10评估第二印刷验证区域50， 期望所述第二印刷验证区域50对任何出现不希望印刷的印刷是空白 的。在这方面，印刷监控系统10同时和/或基于实时对所获得的图像 与已保存的标准图像进行比较，以预料第二印刷验证区域中的明显印 刷或标志是印刷错误所致。可能导致该情况出现故障的印刷错误包括 例如条痕、可变或静态的对位不准印刷、或卫星和/或其他各种不稳定 的易变印刷。
为了最小化对印刷对象20造成的视觉影响，第一印刷验证区域 42、其相关的印刷验证符号40、以及第二印刷验证区域50都是尽可 能的小，并具有限制印刷验证符号40的尺寸的图像和数据处理能力 (基于印刷处理的速度)。因此，印刷验证符号的最小尺寸依赖于印 刷处理的速度。例如，当印刷处理加速时，印刷验证符号40的相对尺 寸增加，以及第一和第二印刷验证区域42、50的相对尺寸也增加。一 方面，至少一个印刷验证符号40具有预定的高度，该高度足以达到图 像捕获设备70的可见阈值。
在印刷监控系统10的一个实施例中，印刷监控系统经由与来自每 台印刷机的印刷对象20相关的顺序信息单独识别每个单独的印刷对 象20。例如，可以安置条形码扫描系统，以与印刷监控系统同步地从 每个印刷对象获得条形码，从而识别出具体的票信息。
在一个实施例中，印刷流经过印刷监控系统，该印刷监控系统检 测第一印刷验证区域42中的印刷验证符号40，以及检测第二印刷验 证区域50(如果使用)。然后印刷监控系统10使用根据对印刷验证 符号40以及第二印刷验证区域52(如果使用)的分析获得的信息， 以识别存在印刷错误的各个印刷对象或一批印刷对象。此后，系统10 在可印刷(imprintable)的承印物存储用于识别其上有印刷错误的印 刷对象的数据，并且可以将这些数据显示给操作者。该信息可以是下 行流通信的，使得在随后的下行流处理之前，诸如例如包装，可以删 除有缺陷的印刷对象20。
一方面，印刷监控系统10再检查顺序印刷对象20，以确定任何 已发现的印刷错误是否已被隔离到小数量的票，是否周期性地再发生， 或者是否基本连续的。印刷监控系统10可以提供指导，诸如是否应停 止特定印刷机及其相关的印刷流以对该印刷机进行维修。
本发明的印刷监控系统10实践中可以使用图像捕获设备70和控 制器80，可以从Inspectron公司购买。在Linares等人的标题为 “Print Monitoring System and Method Using Slave Signal Processor Arrangement”于2002年12月10日公开的美国专利 No.6,493,597中，公开了这样的图像捕获设备和控制器的说明性示 例，其全部内容通过引用而纳入本说明书中。应理解，图像捕获设备 可以包括例如快门照相机(shuttered camera)，线扫描照相机等。
在一个实施方案中，控制器80可以具有至少一个从处理器(DSP) 100，操作性地连接到一个中央处理单元(CPU)90。一方面，每个从处 理器板100都拥有至少一个视频输入端口，例如，A1，A2，A3，A4。每个 视频信号端口都具有支持它本身的图像捕获设备70的能力。如所说明 的，潜在的图像捕获设备70包括阵列照相机72，线列照相机74，逐 行扫描照相机76和异步复位照相机78。
为了图像捕获设备定时获取图像，使用触发器设备120来检测印 刷对象20的移动。触发器设备120依赖应用和要检测的事件而采用许 多不同的配置。在一个实施例中，它用光或探针传感器来检测纸张的 起点。然后，在采图像捕获事件的起点信号前，信号处理器130定时 延迟，直到印刷验证符号40和/或第二印刷验证区域50在照相机下为 止。在其他情形下，例如，使用光学或机械的编码器，触发器设备120 用来在预定时间间隔检测印刷对象20上的验证符号40，或纸张处理 设备的移动。
在从板100上，可以使用模拟多路复用器101来选择来自视频输 入端口之一的视频信号。向视频预处理器140送入所选的视频信号， 该视频预处理器140将视频信号转换成为能够在数字信号处理器130 的数字信号端口被采样的形式。具体地，视频预处理器140对该视频 信号进行低通滤波，以由印刷对象照明器79补偿在视频捕获设备72， 74，76，78的不均匀亮度；并且通过将视频信号界限为适合在信号处 理器的数字信号端口接收的信号水平而水平调整视频信号。
信号处理器130通过参考印刷验证符号40和/或第二印刷验证区 域50的预定位置而识别所捕获的视频信号中的目标印刷验证符号40 和/或第二印刷验证区域50。
附加从DSP板100可以添加到ISA总线102上。例如，在一个示 范性实现中，最高达4个分开的从DSP板100经由总线102的扩展设 备连接到主机中央处理单元(CPU)板90上，以监控同等物并且位印 刷对象20的多个流排序。
在一个示范性实施方案中，主处理器104是Intel品牌的工业级 CPU。它经由总线102连接到硬盘单元150、输入/输出继电器盘152 和存储器。一方面，它通过其驱动器154从操作者输入设备，诸如例 如键盘160和/或鼠标162接收用户命令。它可以经由彩色监视器164 和印刷机166向操作者呈现数据。监视器164可以具有触摸屏，以使 操作者能够不必需要键盘160和鼠标162进行控制。印刷监控系统10 也可以具有网络接口卡(NIC)170，该网络接口卡(NIC)170将CPU 板90连接至局域网(LAN)，以使能够进行远程控制、监控以及数据 日志记录。
在还一方面，印刷监控系统也可以将图像捕获设备提供的图像质 量数据与印刷对象的其他印刷质量属性合并，以基于实时创建产品质 量数据库。如将理解的，可以通过成像的印刷对象或如操作者配置的 途径向系统操作者通知错误指示或情况。
对于本领域内的技术人员将明显的，可以对本发明做出各种修改 或变化，而不脱离本发明的精神和范围。对于本领域内的技术人员， 根据这里公开的本发明的说明书描述和实践，本发明的其余实施方案 是明显的。应将说明书和实施例认为是仅仅示范性的，而本发明的真 正范围和精神将由下面的权利要求书表示。