本发明涉及印刷且尤其涉及在印版上提供配准的图像。

印版可在印版制做机上成像且然后被转印到印刷机上。一旦到印 刷机上，来自印版的图像就被转印到纸张上或其它合适基体上。重要 的是将使用印刷机印刷的图像与其上印刷图像的基体适当对准。获得 这种对准通常包括：
仔细对准印版的参考边缘与印版制做机上的销或其它零件；
以距参考销已知的距离探测印版的正交边缘(即与参考边缘正 交)上的一个参考点；
对印版进行成像；以及
使用参考边缘和正交边缘参考点来使印版在印刷机的鼓上对准。
一种使印版在印刷机的鼓上对准的常用技术包括使用参考边缘 和正交边缘参考点来使印版在打孔机上对准并在印版中打出配准孔。 然后可将印版在印刷机的鼓上与配准销对准，该配准销穿过配准孔突 出。
使用传统机械对准销使待成像的印版对准印版记录机 (platesetter)的鼓。这并非灵活的布置。销必须安装于预定位点。 在将版一致地且准确地装载成与销接触的方面也存在可靠性挑战。也 难以限定允许广范围的印版格式成像同时并不彼此干扰的销组。
因此需要一种不基于机械定位销的对准机构。已提出了一些这样 的对准机构。
用于探测印版边缘和印版中任何相关联的偏斜的技术公开于美 国专利第6,321,651号(Tice等人)和美国专利第6,318,262号(Wolber 等人)中。在这些专利中，在到成像鼓的装载路径中采用边缘探测传 感器，印版在成像鼓上成像。美国专利第4,881,086号(Misawa)描述 了采用片材边缘探测的激光记录器。边缘探测是以片材反射率与其上 携带片材的鼓的反射率之间的反射率差异的原理工作。
欧洲专利申请EP 1 081 458 A2(Elior等人)描述了用于探测印版 边缘的设备，其包括：光学印刷头，其利用焦点大体上在印版处的光 束来照亮印版系统；探测器，其用于测量从印版系统反射的光强度； 以及，用于更改印版边缘和光束的相对位点的机构。EP 1 081 458 A2 还教导了使用这种设备来确定安装于印版支承表面上的印版的偏斜 角。
美国专利第6,815,702号(Kiermeier等人)描述了通过使用光源和 光传感器来探测安装于外部鼓上的印版边缘以测量印版与鼓表面之 间的反射率差异。使用形成于鼓表面中的两个凹槽来增加印版与鼓之 间的反射率差异。确定印版覆盖凹槽中的每个凹槽的位点差异并与预 定值进行比较来判断是否在鼓上安装了偏斜的印版。
美国专利第4,876,456号(Isono等人)描述了使用光传感器，光传 感器具有安置于承载感光薄膜的路径中的发光元件和光接收元件。发 光元件发出周期性脉冲光。当薄膜存在于光传感器的位置时，周期性 脉冲光由薄膜反射进入光接收元件，从而探测薄膜的存在。确定发光 元件的启动时间和启动间隔以使得在薄膜上的每个部分上的累积曝 光值小于感光薄膜的累积曝光值的上限值。
在共同转让的序列号为11/204,223的美国专利申请中，描述了一 种边缘探测系统，其基于使用CCD相机来使垂直于副扫描方向的印 版边缘成像。基于如此获得的信息，然后调整图像数据以补偿印版与 其上加载印版的鼓之间的任何未对准。
印版记录机(platesetter)上的印版前侧照明的问题在于铝印版 边缘的斜切性质使得该边缘的外机械限位的确定相当困难。发生这种 情况是因为当使用CCD相机来使边缘成像时印版的平坦顶表面和斜 切边缘可能会反射照明光。
关于前侧照明的另一个限制是由于使用光敏印版而引起的，在这 种情况下，必须避免可使感光乳剂曝光的光。
因此在印刷工业中需要一种能一致地且自动地确定待成像的印 版的外机械边缘的方法和设备。

简言之，根据本发明的一个方面，将印刷图像给予到印版上的方 法包括：
a)以一定取向将印版安装于成像鼓上，其中印版的参考边缘基本 上在轴向上沿着鼓延伸；
b)确定参考边缘上的至少一个点的位置，其中该确定包括对于至 少一个点中的每个点：
i)照亮一区域，该区域包括与每个点相关联的参考边缘的至少 一部分；
ii)捕获该区域的至少一个数字相机图像；以及
iii)在数字相机图像中寻找参考边缘的至少一部分的位置；以及
c)与所述至少一个点的至少确定的位置对准地将印版图像给予 到印版上。
本发明提供用于确定印版对准和根据所确定的对准使印版成像 的方法和设备。本发明包括将印版安装于印版制做机的成像支承表面 上且随后确定印版参考边缘上的至少一个点相对于该表面的位置。基 于参考边缘上每个点的确定的位置，该方法包括调整印刷图像数据使 得与每个点的至少确定的位置对准地将对应于印刷图像数据的印刷 图像给予到印版上。可使用照明源来照亮与每个点相关联的区域，该 区域包括参考边缘的至少一部分。可使用数字相机来取得每个区域的 数字相机图像。至少部分地通过在每个数字相机图像中寻找参考边缘 的至少一部分的位置来确定每个点的位置。当至少一个点包括至少两 个轴向间隔分离的点时，确定以相对于参考边缘所希望的配准地将印 刷图像给予到印版上所需要的变换。该变换可包括旋转。该方法还包 括将该变换应用到数字图像数据上以得到变换的图像数据并使用该 变换的图像数据来使印版成像。
本发明使得在印版成像之前无需在印版制做机上准确地对准印 版。
本发明的第一个方面提供一种将印刷图像给予到印版上的方法。 该方法包括：以一取向将印版安装于成像鼓上，其中印版的参考边缘 基本上在轴向上沿着鼓延伸。确定参考边缘上的至少一个点中每个点 的位置。确定每个点的位置包括：照亮一区域，该区域包括与这些点 中的每个点相关联的参考边缘的至少一部分。确定每个位置还包括捕 获每个区域的至少一个数字相机图像，以及在数字相机图像中寻找参 考边缘的至少一部分的位置。该方法包括以与至少一个点的至少确定 的位置对准地将印刷图像给予到印版上。
所述至少一个点可包括在参考边缘上的至少两个轴向间隔分离 的点。该方法还可包括根据至少两个轴向间隔分离的点的确定的位置 来变换代表印刷图像的印刷图像数据，以得到变换的印刷图像数据。 可使用变换的印刷图像数据将印刷图像给予到印版上，给予的印刷图 像与参考边缘对准。
可使用照明源来照亮每个区域，且可使用数字相机来捕获数字相 机图像。照明源和数字相机相对于成像鼓在轴向上移动。使用连续光 源来执行本发明的方法。在执行本发明的方法期间保持成像鼓固定。 确定所述至少一个点的位置包括当数字相机可轴向移动时确定数字 相机相对于鼓的轴向位点。
在数字相机图像中寻找参考边缘的至少部分的位置可包括应用 相关算法(correlation algorithm)来区别参考边缘的至少一部分的图 像与原型边缘。应用相关算法可包括应用哈尔变换。应用相关算法也 可包括应用coiflet变换。寻找数字相机图像中的参考边缘的至少一部 分的位置可包括执行线探测算法。印版的形状可基本上为矩形，且包 括一对较长边缘和一对较短边缘。参考边缘可为较长边缘中的一个边 缘。
在本发明的另一方面，提供一种用于确定印版相对于其上安装有 印版的成像鼓对准的方法。该方法包括确定印版的参考边缘上的至少 一个点的位置。参考边缘基本上在轴向上沿着成像鼓延伸。确定每个 点的位置包括照亮一区域，该区域包括与每个点相关联的参考边缘的 至少一部分。确定每个点的位置包括利用数字相机捕获该区域的至少 一个数字相机图像且在该数字相机图像中寻找参考边缘的至少一部 分的位置。该方法提供至少部分地根据每个点的数字相机图像中的参 考边缘的至少一部分的位置以及在捕获每个点的至少一个数字相机 图像期间数字相机相对于成像鼓的位点来确定印版对准。
所述至少一个点可包括在参考边缘上的至少两个轴向间隔分离 的点。成像鼓可包括与印版边缘接触的至少一个配准销。还可根据至 少一个配准销的位点来进一步确定印版的对准。数字相机被安装于滑 架上，滑架可操作用于相对于成像鼓在轴向上移动。还可根据滑架的 轴向位点来进一步确定印版的对准。
在本发明的再一方面，用于确定印版的参考边缘相对于其上安装 有印版的基体的位置的方法包括：确定参考边缘上的至少一个点的位 置，其中参考边缘在基体上沿着第一方向延伸；所述确定位置包括照 亮一区域，该区域包括与所述至少一个点相关联的参考边缘的至少一 部分；利用数字相机捕获该区域的至少一个数字相机图像；在数字相 机图像中寻找边缘的至少一部分的位置；以及根据下列条件来确定所 述至少一个点的位置：(i)在至少一个点的数字相机图像中的参考 边缘的一部分；以及(ii)在捕获至少一个点的至少一个数字相机图 像期间数字相机相对于基体的位点。
寻找参考边缘的至少一部分的位置可包括寻找印版的机械边缘 的位置。可在接触基体的印版侧部上执行该照明。照明可沿着与每个 点相关联的参考边缘的一部分的中断部段在空间上中断。可由从基体 上的至少一个漫反射区反射的漫反射光来进行照明。照明可由基体上 的至少一个非反射表面在空间上中断。参考边缘可定位成在基体中的 槽上方延伸，槽基本上在第一方向延伸；以及，至少一个非反射表面 和至少一个漫反射表面可在槽的凹陷表面上。至少一个漫反射区可与 参考边缘在槽的凹陷表面上的垂直投影形成锐反射顶点。印版可由至 少一个夹具保持到基体上且当通过至少一个夹具中的照明挡板进行 照明时通过至少一个夹具中的成像孔口来进行参考边缘的成像。基体 可为成像鼓。至少一个点可包括在参考边缘上至少两个间隔开的点。 数字相机可安装于滑架上，滑架能够相对于该表面在第一方向移动且 从滑架的位点来确定参考边缘的位置。
本发明的这个方法方面可与确定印版相对于印版所安装的成像 鼓对准的方法和将印刷图像给予到印版上的方法组合。
本发明的又一方面提供一种将印刷图像给予印版上的设备。该设 备包括基本上圆柱形的成像鼓。成像鼓包括用于以一定取向来固定印 版的机构，其中印版的参考边缘在基本上轴向沿着成像鼓延伸。该设 备包括照明源，其能够照亮与参考边缘上至少一个点中的每个点相关 联的区域。这些区域中的每个区域包括参考边缘的至少一部分。该设 备包括数字相机，该数字相机可进行操作以捕获每个区域的数字相机 图像。该设备还包括一或多个处理器，其可进行操作来通过在每个数 字相机图像中寻找参考边缘的至少一部分的位置来确定每个点的位 置。一或多个处理器还可进行操作根据每个点的确定的位置来调整表 示印刷图像的印刷图像数据，所调整的印刷图像数据包括使印刷图像 与每个点至少确定的位置对准的数据。该设备还包括成像头，成像头 可进行操作从一或多个处理器接收调整的印刷图像数据和根据调整 的印刷图像数据将印刷图像给予到印版上。
至少一个点可包括在参考边缘上至少两个轴向间隔开的点。一或 多个处理器还可进行操作来基于至少两个轴向间隔开的点每个点的 确定位置将印刷图像数据变换成变换的印刷图像数据。变换的印刷图 像数据包括数据以使印刷图像与参考边缘对准。成像头还可进行操作 根据变换的印刷图像数据将印刷图像给予印版上，给予的印刷图像与 参考边缘对准。
该设备可包括可移动的滑架，可移动的滑架可进行操作相对于成 像鼓在轴向移动成像头。滑架还可进行操作在轴向移动数字相机和照 明源中的至少一个。数字相机可包括CCD传感器和CMOS传感器中 的一个。照明源可为LED。该设备还包括控制器，其可进行操作来 分析由数字相机获得的图像。
在本发明的另一方面，用于确定印版的参考边缘相对于印版所安 装的基体的位置的设备可进行操作以照亮与基体接触的印版侧部。基 体可为成像鼓。该设备包括：基体中的槽；照明源，其可进行操作来 照亮与参考边缘上的点相关联的区域，该区域包括边缘的至少一部 分；数字相机，其可进行操作来捕获该区域的数字相机图像；以及， 一或多个处理器，其可进行操作以通过在数字相机图像中寻找参考边 缘的至少一部分的位置来确定该点的位置。该槽具有凹陷表面且沿着 基体在第一方向延伸。槽被配置成允许印版放置成参考边缘沿着基体 在基本上第一方向延伸且参考边缘在槽上方突伸。槽的凹陷表面可包 括至少一个漫反射表面。凹陷表面可包括至少一个基本上非反射表 面。至少一个漫反射表面可与参考边缘到凹陷表面上的垂直投影形成 锐反射顶点。该设备还包括至少一个夹具用于在该点将印版夹持到基 体上。照明源可进行操作来通过至少一个夹具照亮参考边缘，而数字 相机可进行操作通过做至少一个夹具使参考边缘成像。至少一个夹具 可包括照明挡板和成像孔口且照明源可进行操作来通过至少一个夹 具中的照明挡板来照亮参考边缘，而数字相机可通过至少一个夹具中 的成像孔口使参考边缘成像。数字相机可进行操作以使用来自照明源 的光通过成像孔口使参考边缘成像，光通过照明挡板照亮槽的凹陷表 面。数字相机可包括CCD传感器和CMOS传感器中的一个，且照明 源是LED。
本发明的这个设备方面可在用于确定印版相对于印版所安装的 成像鼓对准的设备中采用且也可在用于将印刷图像给予到印版上的 设备中采用，如本文所述。
除了上文所述的示范性方面和实施例之外，通过参看附图且通过 学习下文的具体实施方式，本发明的其它方面和实施例将会显而易 见。

在说明本发明的非限制性实施例的附图中：
图1是现有技术的外鼓型印版制做机的示意图；
图2A是安装到图1的印版制做机中的鼓上的印版的等距描绘；
图2B是在现有技术的打孔机中的成像印版的顶部立视图；
图2C是安装到现有技术的印刷机的鼓上的成像印版的等距视 图；
图3是说明根据本发明用于使印版成像的方法的一个实施例的 流程图；
图4A是根据本发明的特定实施例安装到印版制做机的鼓上的印 版的等距描绘；
图4B示出以偏斜取向安装的成像印版的平面图；
图5是根据本发明的一个实施例的印版制做机的示意说明图；
图6是通过本发明的方法使印版边缘成像的基于数字相机的布 置的示意说明图；
图7是印版制做机的鼓的剖视图，其示出了在鼓中的槽和漫反射 及非反射构件的放置；以及
图8是印版制做机的鼓中的槽的平面图。

贯穿下文的描述，陈述了具体细节以提供对本发明更透彻的理 解。但是本发明可在没有这些特定点的情况下实现。在其它情形下， 未详细展示或描述公知元件以避免不必要地混淆本发明。因此，说明 书和附图被认为是说明性的，而不具有限制意义。
现有技术
图1是印版制做机10的示意描绘，其具有鼓12，印版14可安 装到鼓12上。印版制做机10具有成像头16，其可将图像给予到印 版14上。在所说明的实施例中，成像头16可相对于鼓12在轴向移 动(即沿着平行于由双头箭头24所表示的鼓12的轴线的方向)。成 像头16通常包括辐照源(未图示)，诸如激光器，其发出能够将图 像给予到印版14上的一或多个激光辐照束。控制器20根据存储于存 储器22中的印刷图像数据来控制成像头16和其相关联的辐照源，以 便使印版14成像。可购自Eastman Kodak Company的TrendsetterTM印 版记录机代表具有图1所示基本配置的印版制做机的实例。
图2A更详细地示出印版制做机10的鼓12。鼓12具有多个配准 销18A、18B、18C，其从它的圆柱形表面13突出。在所说明的实施 例中，鼓12包括三个配准销18A、18B、18C，其可绕鼓12的圆周 彼此略微偏移使得不同大小的印版能够成像。使印版14的参考边缘 15与两个配准销18A、18B衔接。通常，印版14的形状为矩形且参 考边缘15可以是印版14的长边缘中的一个(如在图2A中所描绘)。 印版14的较短的正交边缘19绕鼓12的圆周延伸。边缘探测器(未 图示)探测在印版14的正交边缘19上的第三参考点11的位点。正 交边缘参考点11位于相对于配准销18的固定周向距离23。使用任 何合适的夹持系统(未图示)将印版14夹持到鼓12上。通常，夹持 系统夹持到参考边缘15上和印版14的与参考边缘15平行的相对边 缘(未图示)上。
在夹持并配准印版14的情况下，鼓12在箭头26所表示的主扫 描方向中的一个或两个方向上绕其轴线旋转，而成像头16沿着鼓12 轴向扫描(即，沿箭头24所表示的方向)。控制器20控制成像头 16和鼓12的相对移动并根据印刷图像数据27来控制成像头16中的 辐照源以将印刷图像17给予到印版14上。基本上平行于参考边缘 15创建印刷图像17的边缘17A。邻近参考边缘15的印版14的区域 25和邻近印版14的相对边缘的区域(未图示)由夹持系统覆盖且不 成像。
在印版制做机10上成像之后，印版14可在打孔机50中被打孔， 如图2B所示。通过使印版14与其参考边缘15上的两个配准表面 18A′、18B′和在其正交边缘19上的配准表面11′衔接而在打孔机50 的打孔台52上配准印版14。两个配准表面18A′、18B′在打孔台52 上的位点和取向(如相对于彼此和相对于印版14所测量)可基本上 与印版制做机10上的配准销18A和18B相同。打孔台52包括第三 配准表面11′，其位于距配准销18A、18B、18C周向距离23处。因 此，配准表面11′位于印版制做机10上与正交边缘参考点11相同的 位点处(参看图2A)。在印版14与表面18A′、18B′、11′配准的情况 下，打孔机50在印版14中创建多个打孔特征(punched feature)(未 图示)。由打孔机50所创建的打孔特征可具有很多种形状、大小和 取向。但是，由于当印版1 4被成像(18A，18B，11)时和当其被打孔 (18A′，18B′，11′)时配准点是相同的，所以相对于图像17精确地知道 打孔特征的位置。
在将印版14打孔之后，参考边缘15和印版14的相对边缘(即， 平行于参考边缘15)可弯曲(未图示)。如图2C所示，然后将印版 14安装到印刷机60的印刷滚筒62上。用于将印版14安装到印刷滚 筒62上的印刷机60的夹持系统(未图示)可包括配准销(未图示)， 其穿过印版14中的打孔特征突出以将印版14固定到印刷滚筒62上。 夹持系统也可使用印版14(若存在)的弯曲边缘来将印版14固定到 印刷滚筒62上。当印版14被牢固地安装到印刷滚筒62上时，夹持 系统与印版14的非成像区域25(即，邻近参考边缘15)和邻近印版 14的相对边缘(即，平行于参考边缘15的边缘)的非成像区域重叠。 以此方式，印刷机60的夹持系统并不妨碍印版14上的印刷图像17。 然后通过向印版14涂覆墨水并滚动鼓62使上墨图像17与基体接触 来将印刷图像17转印到基体(未图示)上。
本发明
图3示出用于将图4A的印刷图像17配准并给予到印版14上的 方法100。图4A描绘了根据本发明的一个实施例在印版制做机的鼓 12的圆柱形表面13上的印版14。方法100始于方块102，其涉及将 印版14安装到印版制做机的鼓12上。印版制做机可为外鼓型印版制 做机，如在图1中所示。可替换地，印版制做机可为内鼓型印版制做 机。
在本发明的说明实施例中(图4A)，印版14被安装到外鼓型印 版制做机的鼓12的圆柱形表面13上，且其较短边缘19′至少部分地 在环绕鼓12的周向或主扫描方向26上延伸。印版14的较长参考边 缘15′在轴向或副扫描方向上沿着由至少两个夹具120和130夹持的 鼓12延伸。为辅助印版14定位，印版14可以可选地与鼓12上的可 选参考销18A、18B、18C中的至少一个接触以提供单个正交边缘参 考点21。
在下文中更详细地描述至少两个夹具120和130，其将印版14 保持在印版制做机的鼓12上且其自身以下述方式被紧固到鼓槽140 上，该方式为使得参考边缘15′的至少一部分通过至少两个夹具120 和130中的每一个以下文更详细描述的方式暴露。至少一个夹具120 和130在至少两个参考点28A和28B上将印版14保持在鼓12上。 夹具120和130可为单独夹具或者可为单个较大夹具的区段。单个较 大夹具可沿着鼓12的全长或基本上全长延伸。夹具120和130位于 固定的已知位点处。
在图3的方块104中，确定在参考边缘15′上的至少两个参考点 28A、28B的位点。使用下文详细描述的本发明的背光边缘方法和设 备可找到参考点28A、28B。
图4B示出了成像印版14的平面图，其相对于成像鼓12的轴线 以偏斜取向安装。如果不解决偏斜，那么印刷图像17可能被给予到 印版14上使得印刷图像17的边缘17A可相对于参考边缘15′成角度 θ。出于说明目的，由角度θ所表示的偏斜量在图4B中被夸大且可小 于或大于所示角。返回参看图3，在方块106中，使用至少两个参考 点参考28A和28B的位置来确定印刷图像17应被旋转到使印刷图像 17的边缘17A与印版14的参考边缘15’适当对准的角度θ。在方块 108中，使用在方块106中所确定的旋转角θ来产生将要应用到印刷 图像数据的变换。该变换可组合旋转和平移来将印刷图像数据中的每 个图像点映射到变换的图像点。
在图3的方块110中向印刷图像数据应用变换以产生变换的图像 数据。可由印版制做机处的数据处理器确定变换(在方块108中)并 将变换应用到印刷图像数据(在方块110中)。举例而言，在控制器 20中的处理器可根据寻边器所提供的数据确定变换并将变换应用到 印刷图像数据。
在图3的方块112中，由控制器20使用变换的印刷图像数据来 驱动成像头6和其相关联的辐照源使得印刷图像17被给予到印版14 上。如上文所讨论，当鼓12在主扫描方向上(参看图1的箭头26) 旋转时，成像头16在轴向副扫描方向上(参看图1的箭头24)移动 以将印刷图像17给予到印版14上。就需要知道的印版14的轴向边 缘而言，它们可由共同转让的序列号为11/204,223的美国专利申请的 方法来确定。
给予到印版14上的印刷图像17将具有边缘17A，其与印版14 的参考边缘15′对准。在某些实施例中，给予到印版14上的印刷图像 17可具有相对于参考边缘15′的某些其它所希望的配准。对于在印版 制做机中所制做的其它相关联的印版可重复这种其它所希望的配准 以在安装到印刷机上时确保所有相关联的印版之间的配准。
在印版14被成像之后，可在打孔机50上对印版14打孔(参看 图2B)。打孔机50的配准表面18A′、18B′通常与印版14的参考边缘 15′上的边缘探测参考点28A、28B对准。同样，打孔机50的配准表 面11′通常与正交边缘参考点21对准。由于参考点21、28A、28B到 配准表面11′、18A′、18B′的配准，所以当对印版14打孔时，打孔特征 的位置相对于印刷图像17是精确地知道的。若需要，参考边缘15′ 和印版14的相对的边缘(即，平行于参考边缘15′)可以被弯曲(未 图示)。
然后可将印版14安装到印刷机60的印刷滚筒62上(参看图2C)。 当印版14被安装到印刷机的印刷滚筒上时，其优选地被安装成使得 其参考边缘15′在轴向(即，平行于印刷滚筒的轴线)上延伸。印刷 机60的夹持系统可包括配准销，配准销穿过印版14中的一或多个打 孔特征突出以将印版14固定到印刷滚筒62上。印刷机60的夹持系 统也可使用印版14的弯曲边缘来将它固定到印刷滚筒62上。一旦安 装到印刷滚筒62上，印刷图像17可被上墨并被转印到纸张和/或其 它合适的基体上。
在图5的实施例中，数字相机40被固结到外鼓印版制做机或印 版记录机的滑架101上。数字相机40可包括CCD传感器和CMOS 传感器中的一个。滑架101在箭头24给出的方向上沿着导螺杆103 移动。数字相机40具有相对于图4A的鼓12已知的位点和取向。在 图5中，示出滑架101处于相对于鼓12的能特别地允许准确地确定 点28B的位点。照明源105被固结到数字相机40上且通过至少两个 夹具120和130中的通道来照亮参考边缘15′且数字相机40使用在下 文中详细描述的本发明的背光边缘方法和设备通过位于参考边缘15′ 上的参考点28A、28B的至少两个夹具120和130中的开口来捕获参 考边缘15′的图像。照明源105可为LED。在图5中，照明源105被 示出处于特别地通过夹具130来照亮点28B的位点。图像经处理以识 别参考边缘15′并准确地确定在参考边缘15′上的两个或两个以上的参 考点28A、28B的位置。可使用线探测算法来寻找在至少两个参考点 28A和28B中的每个点处的参考边缘15′。直线可被拟合成找到的参 考边缘15′。根据拟合线可以确定在参考边缘15′上的两个或两个以上 的参考点28A、28B的位点。或者，印版制做机可为内鼓型印版制做 机。
在图5所示的本发明的所说明的实施例中，印版14被安装到外 鼓型印版制做机的鼓12上，且其参考边缘15′(即，在此实施例中印 版14的较长边缘)沿着鼓12的圆柱形表面13轴向延伸。印版14的 参考边缘15′可以可选地与鼓12上的参考销18A、18B、18C中的至少 一个(参看图4A)接触以辅助定位印版14使得其参考边缘15′部分 地在鼓槽140上方突伸。至少两个夹具120和130以下述方式将印版 14保持在印版制做机的鼓12上，所述方式为允许照明源105通过至 少两个夹具120和130中的通道或照明挡板来照亮参考边缘15′，且 允许数字相机40使用在下文详细地描述的本发明的背光边缘方法和 设备通过位于参考边缘15′上的参考点28A、28B的至少两个夹具120 和130中的开口来捕获参考边缘15′的图像。
在图5所示的实施例中，印版制做机包括成像头16，成像头16 被固结到可移动的滑架101上。印版制做机还包括相互固结的照明源 105和数字相机40。在本发明的其它实施例中，照明源105和/或数 字相机40可被固结到成像头16上。在其它实施例中，数字相机40、 照明源105和成像头16可用各种方法固结到彼此，或者并不固结到 彼此，或者可独立于彼此沿着方向24行进。可采用具有相对较小视 场的数字相机。可采用小视场的数字相机40包括由Weldex Corporation 制造的黑白超微型相机，型号为WDH-2500(Black and White Ultra-Miniature Camera，Model WDH-2500)。在本发明的此实施例中， 数字相机40可在比数字相机40的视场更大的副扫描距离上移动以找 到沿着参考边缘15′的各个点，其中印版14由至少两个夹具120和130 夹持。可采用照明源105和数字相机40来捕获在参考边缘15′上的至 少两个参考点28A、28B的图像。在本发明的其它实施例中，可采用 照明源105和数字相机40来捕获沿着安装到鼓12上的多个印版14 中的每个印版的参考边缘15′的各个点的数字相机图像。在本发明的 其它实施例中，照明源105照亮一区域，该区域包括与参考边缘15′ 上找到的至少一个点相关联的参考边缘15′的至少一部分。该至少一 个点可对应于该至少两个或两个以上的参考点28A和28B中的一或 多个。
在本发明的另外的实施例中，印版制做机可包括多个成像头16。 可使用多个成像头16中的每一个来使安装到鼓12上的多个印版14 中的至少一个印版成像。单独的数字相机40和照明源105可与多个 成像头16中的每一个成像头相关联且用于捕获沿着由特定成像头所 成像的相对应印版的参考边缘15′的各个点的数字相机图像。
在本发明的优选实施例中，由数字相机40捕获的数字相机图像 可由一或多个图像数据处理器(未图示)进行分析以识别参考边缘 15′并确定参考边缘15′上的至少两个参考点28A和28B的位置。控制器 20可包括一或多个图像数据处理器。控制器20可确定至少两个参考 点28A和28B的位置并确定印版14相对于成像鼓12的对准。控制 器20可提供必要的指令以将印刷图像17给予到印版14上。当确定 了参考边缘15′上的至少两个参考点28A和28B的位置时，印刷图像 17可与所确定的至少两个参考点28A和28B对准地给予到印版14 上。控制器20可包括处理器来调整印刷图像数据以产生调整的印刷 图像数据，其使印版14上的印刷图像17相对于至少两个参考点28A 和28B对准。可使用线探测算法在所捕获的数字相机图像中的每一个 中寻找参考边缘15′的位置。最佳拟合直线可被拟合为找到的参考边缘 15′。可根据拟合线来确定参考边缘15′上的两个或两个以上的参考点 28A、28B的位点。返回参看图3，在块108中，控制器20可根据所 确定的参考点28A和28B的位点来确定必要的变换。在块110中， 对印刷图像数据应用变换以产生变换的印刷图像数据。然后将变换的 印刷图像数据传输到成像头16以与参考边缘15′成所希望的对准给予 印刷图像17。
为了确定印版14相对于成像鼓12的对准以及印刷图像数据的鼓 变换，一或多个图像数据处理器需要所捕获的参考点28A和28B的 相机数据的位点信息(优选地相对于成像鼓12)。数字相机40可附 连到诸如滑架101或成像头16的轴向平移点上。在任何情况下，可 根据成像鼓12旋转位点编码器(未图示)所提供的数据来获得在给 定参考点捕获的数字相机图像的周向或主扫描信息。编码器限定成像 鼓12的特定主扫描位点，其通常被标引为标引开始点。标引开始点 可由鼓12的配准销18A、18B和18C中的至少一个限定。编码器提 供成像鼓旋转位点信息，其用于在成像头16沿着副扫描方向平移时 协调成像头16的启动以将图像正确地给予到印版14上。数字相机 40的主扫描位点校准可包括捕获结合在成像鼓12的表面中的特征的 数字相机图像；该特征的主扫描位点坐标是已知的。
还必须已知所捕获的图像在参考点处的副扫描位点坐标，因为数 字相机40被安装到滑架101或成像头16上。滑架101通常在轴向与 鼓12的旋转同步移动。可通过本领域中已知的多种方法来实现对滑 架10的位点控制。可通过多种办法来实现数字相机10的副扫描位点 校准。一种方法可包括捕获结合到成像鼓12的表面中的特征的数字 相机图像；该特征的副扫描位点坐标是已知的。另一方法可包括通过 诸如为成像头16的部分的聚焦激光器的另一机构来另外探测参考边 缘15′上的特定参考点。然后将数字相机40所探测的副扫描位点与由 聚焦激光器所确定的相对应的坐标进行比较。又一方法可包括利用成 像头16将图像特征给予到印版14上。滑架101可被定位到特定副扫 描位点以捕获该特征的数字相机图像。
数字相机像素标度校准确定每相机像素的微米数。数字相机像素 标度校准可通过以下操作来确定：使已知大小的特征成像并评估其宽 度为多少像素。像素标度校准的又一方法可包括使特征在第一已知的 副扫描位点成像到印版14上。然后滑架101可移动到第二已知的副 扫描位点以再次使该特征成像。可使用数字相机40来捕获两个成像 特征的数字相机图像，两个成像特征之间的距离与第一已知副扫描位 点和第二已知副扫描位点之间的距离相同。
在本发明的优选实施例中，成像头16和数字相机40在箭头24 所表示的副扫描方向上轴向移动，而成像鼓12保持固定。数字相机 40可在对应于至少两个参考点28A和28B的副扫描位点捕获数字相 机图像。数字相机40可将对应于数字相机图像中的每一个的数据发 送到图像数据处理器，图像数据处理器识别该图像内的参考边缘15′ 的至少一部分的表现(representation)。根据鼓旋转编码器(未图 示)所提供的数据和在至少两个参考点28A和28B处的参考边缘15′ 的至少一部分的表现来确定至少两个参考点28A和28B的主扫描坐 标。
哈尔变换是图像处理中确立的数学技术。在本发明的优选实施例 中，使用哈尔变换来使原型边缘与从对数字相机图像像素垂直积分所 得到的值序列进行“图案匹配”。哈尔变换被应用到垂直积分的原型 边缘值的(较窄)序列以产生第一向量。哈尔变换也应用到数字相机 图像垂直积分值的序列的一部分上以产生第二向量。这两个向量的点 积被称作相关系数。相关系数是原型边缘与在数字相机图像中的该位 置所找到的边缘之间的图案匹配的量度。对于数字相机图像积分值序 列的交替部分重复这个过程以产生相关曲线。交替部分中的每一个通 常始于数字相机图像的每个连续像素位置。最大相关系数的位置(即， 全域最大值)具有对应于图像中的参考边缘部分的高概率。
在某些情况下，相关曲线的全域最大值导致错误结果。在曲线图 中可能存在其它局部最大值，其中的一个可对应于参考边缘。可通过 对相关曲线应用类似的小波变换来寻找局部最大值。可对整个相关曲 线应用coiflet变换操作，产生coiflet变换向量。可选择阈值，其中低 于阈值的值被减至零。然后可逆反该变换操作并再现相关曲线的修改 形式。一般可在图像压缩中采用这种技术。在本发明中，所应用的压 缩的量值可使得相关曲线的修改形式是宽度和高度标度的coiflet小波 基的循序系列。在原始相关曲线中存在的局部最大值中的每一个通常 会变成小波基中一个的中心(峰值)。找到局部最大值的位置简单地 为列出小波基的位置的问题。以此方式，对于参考边缘的成像部分， 图像可具有位置的若干可能选择，某些可能比其它更正确。
应了解本发明并不限于使用哈尔变换且可使用合适的相关系数 或卷积算法来区别原型边缘和视频图像。此外，如果在取得点积之前， 哈尔变换向量值低于预定阈值，则可通过将它们设置为零来进行速度 改进。本发明还可使用任何合适的图像处理方法和相关联的边缘探测 算法来区别在视频帧中所捕获的参考边缘15′的部分。在参考点28A 和28B捕获图像期间，至少两个参考点28A和28B的位点可通过识 别这些位置且根据成像鼓12和滑架101的位点信息来确定。然后可 使用所确定的至少两个参考点参考28A和28B的位置来确定应用到 印刷图像数据的变换从而使得当变换的印刷图像数据被传输到成像 头16和其相关联的辐照源时，印刷图像17与参考边缘15′基本上对 准。
印版16和成像鼓12可能具有表面缺陷，它们可表现为产生可能 使参考边缘15′在所探测位点处的对比度模糊的图像。表面缺陷自身 可具有形式和形状，如果所采用的边缘探测算法错误地将缺陷认为是 参考边缘15′的部分，则其可能会导致错误的结果。如果边缘探测算 法将常规的成像鼓12特征认为是参考边缘15′的部分，也可能会出现 错误结果。沿着副扫描方向26定向的多个位置可由数字相机40成像 且由适当选择的边缘探测算法来限定。该多个位置可在数目上大于至 少两个参考点28A和28B。如果每个位置产生至少一个边缘值，那么 可通过这些点来拟合最佳拟合直线。最佳拟合直线形成多个点的确定 的副扫描或轴向位置与它们的相应周向位置之间的关系以评估相对 于理论上代表直印版边缘的直线所确定的位置的准确度。
来自沿着副扫描方向的多个位置的每个数字相机图像可替代地 形成在这些位置中的至少一个位置的多个可能的参考边缘位点，每个 位点与一品质因数相关联。用于拟合直线的算法可被设计成从可能的 参考边缘位置进行选择，且对于具有高品质因数的边缘位置，权重更 高。如果高品质因数的参考边缘位置中的一个或几个并不位于一直线 上且较低品质因数的边缘位置位于更靠近该直线处，则可替代地选择 该较低品质因数的边缘位置。用于最佳直线拟合的标准方法可被应用 到参考边缘位置的选定集合。参考点28A和28B的位置将通常位于 拟合直线上或非常靠近拟合直线。一旦确认和/或调整了至少两个参 考点28A和28B的位置，就可确定用于印刷图像数据的变换。
本发明的某些实施例包括计算机处理器，其执行软件指令使处理 器执行本发明的方法。举例而言，在控制器20中的一或多个数据处 理器可通过执行处理器可访问的程序存储器中的软件指令而实施图3 的方法100。本发明也可提供为程序产品的形式。程序产品可包括任 何媒体，其携带包括指令的计算机可读信号的集合，当由计算机处理 器执行时，这些指令使数据处理器执行本发明的方法。根据本发明的 程序产品可为很多种形式中的任何形式。程序产品可包括(例如)物 理媒体，诸如磁数据存储媒体(包括软磁盘，硬盘驱动)、光学数据 存储媒体(包括CD、ROM、DVD)，电子数据存储媒体(包括ROM、 闪速RAM等)或传输型媒体(诸如数字或模拟通信链路)。
图5、图6和图7描述了本发明的背光边缘方法和设备。图6是 鼓12和位于图5的点28B处的夹具130的截面。在图6中，印版14 由夹具130保持到鼓12的表面13上使得印版14的参考边缘15′在鼓 12中的鼓槽140上方突伸。如在图5中所示，滑架101可移动使得 数字相机40处于一位点以使印版14的参考边缘15′在点28B处通过 夹具130成像且照明源105可同时通过夹具130在点28B处照亮参考 边缘15′。图6详细地示出这种布置，其中照明源105利用照明光束 160通过夹具130的照明挡板170照亮漫反射层150，漫反射层150 具有位于鼓槽140底部的径向凹陷表面上的漫反射表面。漫反射光 180由数字相机40通过夹具130中的成像孔口190来收集并被数字 相机40用于捕获点28B的图像。因此在接触成像鼓的印版侧部上执 行照明。在图6中，具体地示出参考边缘15′具有斜面角，其通过切 割未成像印版14而产生。如果印版14和参考边缘15′被从顶部照亮 而不是如本发明这样，那么从印版14的顶表面反射的光和从参考边 缘15′的斜面边缘反射的光将使得很难确定印版14的参考边缘15′的 实际机械边缘。通过使用由漫反射层150漫反射的光来漫射照亮背向 数字相机40的印版14的表面，通过限制来自印版14的任何表面的 光的反射而显著地改进了参考边缘15′的真实机械边缘与漫反射层150 之间的对比度。从而通过本文所述的图像分析方法更准确地确定印版 14的参考边缘15′的真实机械边缘。
在本发明的另一实施例中，通过采用图7的布置可进一步增强对 比度且可更精确地确定印版14的参考边缘15′的真实机械边缘。图7 示出图5的鼓1 2中鼓槽140的剖视图。印版14具有斜面参考边缘15′， 斜面参考边缘15′具有机械边缘200，利用夹具(为了清楚起见，未图 示)将印版14夹持到鼓12的圆柱形表面13上。机械边缘200在漫 反射层150上具有垂直投影240，由线a-a′给出。在本发明的这个实 施例中，漫反射层150在其面对数字相机40的表面上具有多个非反 射区210a、210b和210c。对于非反射区210a、210b、210c，可选择 任何形状，但具有与参考边缘15′形成至少一个锐角的周边的形状是 优选的。在图7中，选择对角倾斜条带形式的非反射区210a、210b、 210c作为满足这个优选的一个简单的选择。在漫反射层150的反射部 分中在垂直投影240与非反射区210a之间形成锐反射顶点230。类 似的锐反射顶点形成于垂直投影240与非反射区210a和210b之间且 为了清楚起见在图7中未示出。由数字相机40获得的点28B的图像 包括至少一个非反射区210a、至少一个锐反射顶点230和参考边缘 15′。如果在特定印版14上存在斜面，那么这样获得的参考边缘15′ 的图像包括机械边缘200。因此参考边缘15的照明沿着与点28B相 关联的参考边缘15′的该部分的中断部段在空间上是中断的。
已知从漫反射层150漫反射的光可能会潜在地沿着参考边缘15′ 照亮印版14的斜切表面，非反射区210a、210b、210c提供基本上一 点不被照亮的对应于非反射区210a、210b、210c的参考边缘15′的机 械边缘200的区域。另一方面，取决于参考边缘15′的斜面角，对应 于漫反射层150的反射区域220的参考边缘15′的机械边缘200的区 域可相反地被照亮。通过使锐反射顶点230附近的参考边缘15′成像， 可在邻近锐反射顶点230的照亮的区域中非常准确地确定参考边缘 15′的机械边缘200。在非反射区210a、210b、210c上方突伸的参考 边缘15′的机械边缘200的区域中，由于缺少照明而不能识别机械边 缘200，而在漫反射层150的反射区域220上方突伸的参考边缘15′ 的机械边缘200的区域中，由来自反射区域220的杂散漫反射光来照 亮参考边缘15′的斜切表面，该照亮仍可能在图像中寻找机械边缘200 的位置时潜在地造成小误差。因此机械边缘200的位置的最佳准确确 定发生于在漫反射层150的反射部分的锐反射顶点230上方突伸的参 考边缘15′的那些区域中。同样，通过已描述的分析过程从由相机40 在点28B所获得的图像确定机械边缘200。应当指出的是，在印版14 的参考边缘15′具有与图6和图7所示斜面方向相反的斜面的情况下， 机械边缘200是由数字相机40默认成像的外边缘且由斜切表面直接 反射的光不能到达数字相机40以创建可能会误导使用者使其认为是 机械边缘200的确切位置的图像。
由于参考边缘15′必须被确定沿着鼓12的至少两个轴向点28A 和28B以确定所需要的图像旋转，所以此处所描述的布置可在沿着鼓 12的夹持系统的多个点处重复。典型的鼓系统具有连续或分区段的 夹具布置，其跨越鼓12的基本上整个轴向宽度。因此在本发明的另 一实施例中，单个夹具120、130可具有照明挡板170和成像孔口190 的多个相互固定的布置，结果为，在沿着参考边缘15′的轴向长度的 任何选定区域中，总是存在附近的照明挡板170与成像孔口190的组 件，其可用于实施本发明的边缘探测方法。
在本发明的另一实施例中，一系列非反射区210a、210b、210c 在选定点28B附近的漫反射层150上形成，从而使得由数字相机40 捕获的图像包括非反射区210a、210b、210c的多个图像。这提供了 多个锐反射顶点230，在这些点处可确定机械边缘200，从而进一步 改进分析准确度。非反射区可基本上沿着槽140的总长度形成于漫反 射层150上。
在图8中，本发明的又一实施例示出在图5的点28B处鼓12的 鼓槽140的平面图，其由照明源105(未图示)照亮。在漫反射层150 上的非反射区250a、250b、250c、250d、250e和250f具有与印版14 的参考边缘15′的机械边缘200的垂直投影240成很尖锐角的边缘， 印版14的参考边缘15′的机械边缘200在鼓槽140的边缘上方突伸。 在图8中，为了清楚起见，未示出印版14、参考边缘15′和机械边缘 200且由线a-a′所表示的垂直投影240代表在点28B的图像中机械边 缘200的周向位置。同样，为了清楚起见，在图8中未示出将印版 14夹持到如图5中的鼓12的圆柱形表面13上的夹具130。在本发明 的这个实施例中，锐反射顶点260是很尖锐的。参考边缘15′的任何横 槽(cross-slot)位置变化以及因此垂直投影240的任何横槽(cross-slot) 位置变化将造成锐反射顶点260的位点沿着垂直投影240在鼓12的 轴向上移动较大量。为了确保在数字相机40的视场中总是存在至少 一个锐反射顶点，非反射区250a、250b、250c以高密度构造于横槽 140上，如图所示在鼓12的周向上。因此，当参考边缘15′相对于鼓 12(图5)在鼓槽140上方被周向改变位置时，多个非反射区250a、 250b、250c将与垂直投影240交叉。这造成锐反射顶点260位于由 数字相机40所获得的图像中增加的可能性。此外，锐反射顶点260 在本发明的这个实施例中更尖锐的事实允许在寻找垂直投影240的 位置从而寻找机械边缘200的位置时要采用的锐反射顶点260的更大 邻近范围。这内在地增加了方法的准确度。
特别地参看本发明的某些优选实施例详细地描述了本发明，但应 了解在本发明的范畴内可作出许多变化和修改。
部件列表
10    印版制做机(印版记录机)
11    在正交边缘上的第三参考点
11′  在正交边缘上的配准表面
12    鼓
13    圆柱形表面
14    印版
15    印版的参考边缘
15′  (偏斜)印版的参考边缘
16    成像头
17    印刷图像
17A   印刷图像边缘
18A   配准销
18B   配准销
18C   配准销
18A′ 打孔机的配准表面
18B′ 打孔机的配准表面
19    与15正交的印版边缘
19′  与15′正交的(偏斜)印版边缘
20    控制器
21    参考点
22    存储器
23    周向距离
24    平行于鼓轴线的方向
25    邻近参考边缘15的区域
26    周向主扫描方向(向前或向后)
27    印刷图像数据
28A   在参考边缘上的至少两个参考点中的第一个
28B   在参考边缘上的至少两个参考点中的第二个
40    数字相机
50    打孔机
52    打孔台
60    印刷机
62    印刷滚筒
100   将印刷图像配准并给予到印版上
101   滑架
102   安装印版
103   导螺杆
104   寻找配准边缘上的点的位置
105   照明源
106   确定所需要的旋转(θ)
108   确定变换
110   应用变换
112   使印版成像
120   夹具
130   夹具
140   鼓槽
150   漫反射层
160   照明光束
170    照明挡板
180    漫反射光
190    成像孔口
200    机械边缘
210a   非反射区
210b   非反射区
210c   非反射区
220    反射区域
230    锐反射顶点
240    垂直投影
250a   非反射区
250b   非反射区
250c   非反射区
250d   非反射区
250e   非反射区
250f   非反射区
260    锐反射顶点