彩色套印偏差视觉检测技术是数字化、智能化印刷机械的关键技术，国外虽然有了相关的成熟产品，但是很少有相关的公开技术，国内在这方面的研究起步比较晚，设备和技术也停留在比较低的水平，从而制约了我国高端数字化印刷设备的产业化发展。为提高国内印刷设备的自动化水平，结合在研的“数字化、智能化印刷机械关键技术与装备”重大项目背景，本文针对彩色胶印机的套印偏差视觉检测技术进行了深入的理论与实验研究，重点研究了视觉检测系统的图像获取、图像处理和边缘提取技术，并通过大量实验来证明其正确性和可行性，最终完成了基于机器视觉的彩色套印偏差检测的样机研制，为我国自主创新彩色印刷产品视觉检测技术提供了理论和实践经验。论文内容如下：　　 首先是绪论。从彩色印刷的原理出发，分析了套印偏差检测的原理及重要性，概述了国内、国外套准检测系统的工作原理、优缺点、以及相关算法理论的研究现状，结合视觉检测技术的原理与特点，提出了套印偏差视觉检测的设计方案。　　 接着，论文从视觉传感器的成像几何模型出发，研究了视觉系统的坐标转换及摄像机标定原理。在具体研究颜色空间原理、应用范围和转换方法的基础上，进一步探讨了彩色图像分割算法的原理和特点。最后，详细介绍了彩色图像边缘提取技术，并通过实验对各种彩色边缘提取技术进行了分析对比，为后续检测图像的处理及视觉系统的研发提供了基本的理论认识和依据。　　 然后，本文围绕视觉检测的成像质量问题，分析了彩色图像的感知成像模型和图像质量评价理论，考虑人眼的视觉特征，提出在HSI彩色空间，通过数字图像的清晰度和高频信息的评价指标来评价光照强度，达到优化控制目的，建立了较为完整的基于数字图像质量的照明评价方法。针对光照均匀性问题，分析了常见穹形LED光源在物平面照度分布规律，仿真了物平面亮度分布曲线，进而分析了由光源和摄像系统引起图像非均匀性噪声的原因和现象，并建立了描述图像信号和非均匀性噪声关系的模型，提出应用曲面拟合标定法进行非均匀性的灰度校正，通过实验验证了灰度校正的效果。　　 其后，分析了套准标志图像的噪声源，根据图像噪声的属性，提出了依据不同噪声来源应用不同处理方法，采用面积形状滤波算法滤除检测对象表面污渍产生的非目标物噪声，采用矢量中值滤波算法滤除成像系统产生的噪声，并通过实验验证了噪声处理的有效性。针对套准状态识别问题，分别提取图像的颜色特征和纹理特征，应用欧式距离、标准化的欧氏距离和马氏距离等不同距离测度识别实验，实验表明纹理特征的识别准确度较高。　　 之后，就套印标志图像分割问题，本文通过对套印标志图像特点的分析提出了两种不同的分割算法：一种是基于目标特征的阈值分割方法，将原始图像转换到HSI色彩空间，利用颜色先验知识设定分割阈值，一次图像扫描完成所有目标的分离，实时性较好；一种是均匀颜色空间基于子块的改进区域生长算法，利用颜色分类结果和连续图像的相似性，改进了种子搜索方法，利用可视色差作为评价准则，实现基于视觉一致性的彩色图像自动分割，实验表明该方法可以有效地抑制噪声的干扰。针对套准标志图像的直线型边缘提取问题，提出基于梯度方向的直线型边缘提取方法，凭借图像中边缘点的梯度方向将其划分在不同的集合，在不同集合内通过边缘跟踪算法提取直线段，最后利用最小二乘获得直线参数，实验表明，该方法具有抗噪声、实时性的优点。　　 最后，结合视觉检测理论及本文提出的方法，研究开发了套印偏差视觉检测的样机，并进行了测试实验，实验结果表明系统性能稳定、检测精度满足生产要求，并已经用于北人集团印刷机套印精度的检测。　　 本文设计了基于机器视觉的彩色套印偏差检测系统样机并开展研究，解决了采用叠印式套印标志的胶印机的套印偏差自动检测的难题，为视觉检测技术在印刷领域的广泛应用奠定了基础。