Obrazová analýza povrchu potiskovaných materiálů a potištěných ploch Zmeškal Oldřich, Julínek Martin, Bžatek Tomáš Fakulta chemická, Vysoké učení technické v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno e-mail: zmeskal@fch.vutbr.cz

Hodnocení kvality tisku denzitometry kolorimetry zobrazovací fotometry digitalizace obrazových předloh plošné a filmové skenery digitální fotoaparáty a digitální kamery detailní analýza zaznamenaných obrazů kvality potištěných materiálů kvality reprodukce tiskových bodů homogenity potiskovaných materiálů homogenity tiskové barvy na povrchu materiálu kvality tiskových hran a vykreslených detailů barevného podání tisku

Metody obrazové analýzy záznam obrazů (zařízení obsahující CCD prvek) plošná rozlišovací schopnost barevná hloubka odstranění chyb obrazů nehomogenita osvětlení nelineární přenos jasů teplotní šum

Metody obrazové analýzy úprava obrazů k dalšímu zpracování rozklad na barevné složky (RGB, HSB, HLS, Gray Scale) úpravy využívající operace s pixely obrazu (barevnými složkami) jednoduché filtrace dat (derivační, integrační, ...) vlastní obrazová analýza dat detailní charakterizace obrazů potištěných ploch lineární (integrální) transformace dat ortogonální (ortonormální) transformace inverzní lineární (integrální) transformace dat => původní data báze integrálních transformací diskrétní periodické funkce diskrétní prostorově omezené funkce (wavelety)

Periodické transformace Diskrétní Fourierova transformace (DFT) Diskrétní kosinová transformace (DCT) Walsh - Hadamardova transformace (WHT)

Model tiskových čar Model tiskových bodů

Waveletové transformace Haarova transformace (HT)

Fraktální analýza metoda počítání čtverců (box counting method) prahování obrázku (převedení na černobílý) počet černých NB , bílých NW a černobílých NBW čtverců pro různé velikosti sítě  počet černých a černobílých čtverců NBBW =NB + NBW , počet bílých a černobílých čtverců NWBW =NW + NBW

metoda počítání čtverců (box counting method) mocninná závislost

metoda počítání vlnek (wavelet method) 1024  1024 16  16 32  32 33 odstínů 8  8 65 odstínů 129 odstínů

metoda počítání vlnek (wavelet method) 512  512 5 odstínů barev

metoda počítání vlnek (wavelet method) identická metoda s metodou počítání čtverců

Fraktální dimenze D odchylky mezi hodnotami D

Využití fraktální analýzy v praxi Hodnocení kvality tiskových bodů 40% rastr kroky zpracování obrazu zaznamenání obrazu tiskových bodů pootočení, oříznutí na 100 tiskových bodů, převzorkování na poloměr 35 pixelů, převedení na odstíny šedé naprahování na hodnotě 135 pixelů (černobílý obrázek) určení počtu černých, bílých a černobílých čtverců pro různé velikosti sítě

  předpoklady e = 7 pixelů kruhové tiskové body, počet tiskových bodů x = 100 e = 7 pixelů   odchylka od kruhového tvaru 1 - rL/rS  0,083 fraktální dimenze rozhraní DBW = 1,321 plošné krytí S/Smax  0,4158

Hodnocení homogenity tisku kroky zpracování obrazu zaznamenání obrazu nepotištěného papíru (xerografický papír) zaznamenání obrazu potištěného papíru (laserový tisk) výpočet fraktálních spekter, zjištění vlivu hodnoty prahu na velikost fraktálních parametrů (fraktální dimenze a míry) naprahování na hodnotě odpovídající maximálním fraktálním hodnotám fraktálních dimenzi - nejdelší rozhraní určení počtu černých, bílých a černobílých čtverců pro naprahovaný obrázek

Hodnocení homogenity tisku hodnota prahu I = 172 pixelů fraktální dimenze papíru DBW = 1,910 plošné krytí S/Smax  0,8423

Hodnocení homogenity tisku hodnota prahu I = 28 pixelů fraktální dimenze tisku DBW = 1,881 plošné krytí S/Smax  0,726

Hodnocení kvality tiskových hran ORIGINÁL PADĚLEK kroky zpracování obrazu zaznamenání obrazu originálu a padělku kolku výpočet fraktálních spekter, jejich porovnání

Hodnocení kvality tiskových hran ORIGINÁL I = 69 pixelů I = 167 pixelů hodnota prahu I = 69 pixelů fraktální dimenze hran DBW = 1,701 fraktální dimenze ploch DBBW = 1,571

Hodnocení kvality tiskových hran I = 57 pixelů PADĚLEK I = 180 pixelů hodnota prahu I = 57 pixelů fraktální dimenze hran DBW = 1,723 fraktální dimenze ploch DBBW = 1,583

Hodnocení kvality tiskových hran ORIGINÁL PADĚLEK

HarFA www.fch.vutbr.cz/lectures/imagesci Závěr zobrazovací fotometrie - nahrazuje klasické metody hodnocení kvality tiskovin fraktální analýza - perspektivní metoda hodnocení kvality tisku integrální transformace - (Fourierova a Haarova) základ fraktální analýzy HarFA - programové vybavení pro obrazovou analýzu záznam obrazů odstranění chyb obrazů úprava obrazů 1D a 2D harmonická a fraktální analýza HarFA www.fch.vutbr.cz/lectures/imagesci