JP2001501782A - 視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視するための方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 サンプル画像のカラーバランスが、視覚ステーションにおけるカラーカメラを含む適切にプログラムされた機械視覚システムを利用して、以前に学習したテンプレート画像と比較される。好ましくはオフセット印刷機械に直接取付けられたウェブスキャナ（７２）から得られたサンプルイメージ画像が以前に生成された「良く知られた」テンプレート画像（７８）と比較される。この比較過程は、４種類の着色インキのそれぞれの量とサンプル画像におけるこれらに対応する量との間の比率である４つの補正係数（８８）を作成する。４種類の着色インキはシアン、マゼンタ、黄色、及び、黒色であるか、或いは他の色のインキを使用しても差し支えない（８４）。これらの補正係数は、当該機械を手動で調節するためにオペレータに呈示されるか、或いは、一貫した画像品質（９０）を維持するために当該機械のコントローラの自動フィードバックループにおいて用いられる（９０）。

Description

【発明の詳細な説明】 視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視するための方法及びそのシ ステム 関連出願とのクロス・リファレンス 本出願は、本出願と同一日付で提出された「機械視覚システムにおいてカラー カメラを自働的に較正するための方法及びそのシステム」と題する米国特許出願 に関係する。 技術分野 本発明は色を監視するための方法及びそのシステムに関し、更に詳細には、視 覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視するための方法及びそのシステ ムに関する。 背景技術 一般に、色刷りの大部分は四色インキオフセット印刷過程を用いて実施される 。この種印刷は、シアン、マゼンタ、黄色、及び、黒の量変化を用いて大抵の色 を概略再現可能であることに依存する。 詳細には、雑誌、書籍、及び、新聞におけるカラー画像は、４種類の印刷版と ４種類の「プロセス」インキ（シアン、マゼンタ、黄色、及び、黒色）を用いて 一般的に形成することが出来る。この過程において、先ず、電子式スキャナを用 いてオリジナルのカラー画像を走査するか、或いは、異なる着色フィルタを介し て画像を写真撮影することにより４種類のフィルムまたは「分解像」が作成され る。 写真製版（プロセス）が用いられる場合には、プロセスインキの色に対して補 色のフィルタが用いられる。従って、３種類の分解像は、オリジナルの画像を赤 、青、緑のフィルタを透過して別々に写真撮影することによって作成される。こ れらの分解像は、シアン、黄色、マゼンタインキをそれぞれ印刷する印刷版を作 るために用いられる。黒色インキを印刷する印刷版を作成するために用いられる 第 ４の分解像は、赤、青、緑のフィルタの組合わせを透してオリジナルを写真撮影 するか、或いは、白黒オリジナルを写真撮影することによって作成される。 一度、分解像が作成されると、それらは、それぞれプロセスインキの色に対応 する４種類の印刷版を作るために用いられる。組合わせて使用する場合には、肉 眼には色（カラー）と濃淡（シェード）の全スペクトルを包むように見える四色 画像がこれらの印刷版から作られる。 Ｋｉｐｐｈａｎ等に許可された米国特許（５，１８２，７２１）の表題は「印 刷機におけるインキ着け過程（インキングプロセス）を制御するための過程及び その装置」である。オフセット印刷機械によって印刷された枚葉紙（シート）は 、例えば、印刷された画像に近接した事前に選定された場所のような一連のテス トエリア、或いは、印刷された色を同時に測定する現場に一部分において光電手 段により測定される。制御データは、この方法において得られた測定値から決定 される。この場合の制御データは個々の印刷帯域（ゾーン）を印刷するために用 いられた印刷インキの色偏差に対応する。制御盤は、制御データから調節信号を 作成し、そして、印刷機のインキ制御エレメントを調整する。分光計は、反射さ れた光をスペクトル的に分解および測定する。コンピュータは、必要とされる制 御量を制御データに基づいて決定し、印刷現場を照明する光源を調節する。三色 及び四色実施例についてここで説明する。 Ｓａｉｎｉｏ等に許可された米国特許（５，４１２，５７７）の表題は「印刷 機のための色見当合わせ（カラーレジストレーション）システム」である。制御 システムについては、ウェブ上に印刷された画像の色の間の見当狂い（ミスレジ ストレーション）の制御に関して説明する。本システムは、例えばカメラのよう な結像デバイス、プロセッサ、及び、プロセッサの接続された画像変換回路を有 する。好ましい実施例において、４個の色印刷ユニットは、それぞれ、ウェブ上 に画像を構成する色のうちの１つを印刷する。この種の印刷は、通常、ウェブオ フセット印刷と称する。前記ユニットが取り扱う色は、シアン（Ｃ）、マゼンタ （Ｍ）、黄色（Ｙ）、及び、黒色（Ｋ）である。本システムは、プリントコント ローラ、コンピュータ、カメラ位置決めユニット、カメラアセンブリ、及び、印 刷版スキャナを有する。コントローラは、コンピュータからの信号を適当な質の 信号に変換する。アセンブリは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）青（Ｂ）、赤外線（Ｉ）に 関してウェブを走査するように構成される。同様に、Ｓａｉｎｉｏに許可された 米国特許（４，８８７，５３０）は、ウェブ見当合わせ制御システムについて開 示している。 Ｄｏｔｚｅｌ等に許可された米国特許（４，６６７，５９６）な表題は「四色 印刷用フレキソ印刷機によって印刷される色を自動的に設定する方法」である。 このデバイスにおいては、印刷色を設定する以前に、４種類のインキ（黄色、マ ゼンタ、シアン、黒色）の正しい色調および強さが決定される。 Ｗａｌｅｓ等に許可された米国特許（４，７３６，６８０）の表題は「閉鎖ル ープレジスタ制御」である。制御システムは、印刷機と関連して用いられ、そし て、ストロボ、及び、シートウェブの連続走査を可能にするソリッドステート結 像デバイスと組合わされたテレビカメラを有する。テレビカメラは、起動に際し て手動で調整され、色基準を走査する。この色基準からの変動は、プロセッサに より、シアン、黒色、黄色、及び、マゼンタ印刷ユニットに補正信号として自動 的に送られる。 Ｓｍｉｌａｎｓｋｙ等に許可された米国特許（５，３３９，１７６）の表題は 「色較正のための装置及びその方法」である。ここで開示されている技法は、色 つき画像の１番目のデジタル表現と２番目のデジタル表現とを比較する過程と、 較正されるべき色処理デバイスの動作を制御するために変換を用いる過程とを有 する。この方法は、透明画、印刷、及び、写真に適用される。 Ｂｒｕｎｅｔｔｉ等に許可された米国特許（４，９３２，３２０）の表題は「 オフセット輪転印刷機における色見当合わせのための方法及びそのデバイス」で ある。これは、走査窓が色基準の上に位置するようにカメラを位置決めするため のシステムである。 Ｂｅｎｏｉｔ等に許可された米国特許（４，７０６，２０６）の表題は「ハー フトーン制御エリアを使用する色刷り制御」である。この場合、コンピュータが 色補正係数を算定し、印刷工が適切な補正を行う。 Ａｂｒａｍｓｏｎに許可された米国特許（５，１７４，７５８）の表題は「四 色オフセット印刷用カラーセレクタ及びそれを作成する方法」である。 Ｋｉｐｐｈａｎ等に許可された米国特許（５，１８２，７２１）及びＳａｉｎ ｉｏに許可された米国特許（４，８８７，５３Ｏ）に対する一般的関心は更に高 い。 先行技術と関連した１つの問題は、一貫性のある画像品質を維持することが困 難なことである。この課題には幾つかの主要な難問が含まれる。第１に、インキ はシアン、マゼンタ、及び、黄色と呼ばれるが、これらが非常に純粋な色である ことは極めて稀である（事実、これらの色彩計的な性質は、メーカーによって異 なるばかりでなく、バッチ毎に容易に変化する）。第２に、各画素は最大４種類 の色の混合体で構成されるが、カラーカメラを使用する場合には、得られる測定 値は３種類、即ち赤、緑、青（ＲＧＢ）だけである。 発明の要約 本発明の目的は、一貫性のある画像品質を維持するために視覚ステーションに おける対象の色を自動的に監視するための方法及びシステムを提供することにあ る。 本発明の前記目的及びその他の目的を達成するために、カラーカメラを供えた 視覚ステーションにおいて対象の色を自動的に監視するための方法が提供される 。本方法は、視覚ステーションにおける較正目標の色に基づいて較正データを生 成する過程と、色のついた物質で作られた公知のテンプレートを含むテンプレー ト画像を生成する過程と、色のついた物質を含む対象の現行画像を生成する過程 とを有する。本方法は、１組の補正係数を得るために、最終的に、テンプレート 画像、較正データ及び現行画像を処理する過程を有する。各々の補正係数は、現 行画像における１つの色つき物質の量に対するテンプレート画像における１つの 色つき物質の量の比率を表す。 各々の現行テンプレート画像は複数の画素を有することが好ましく、処理過程 は、オフセットを得るために現行画像とテンプレート画像との間のあらゆる見当 狂いを測定する過程と、複数の直線グラフのを得るためにオフセットに基づいて 各画素毎に画像を比較する過程とを有することが好ましい。この場合、補正係数 は直線グラフの勾配に基づく。 更に、本発明の前記目的及びその他の目的を達成するために、方法過程を実行 するためのシステムが提供される。 更に、本方法は、印刷機を提供する過程と、前記１組の補正係数に基づいて印 刷機を調節する過程とを有することが好ましい。 更に、色つき物質なシアン、マゼンタ、黄色、及び、黒色であることが好まし いが、これら以外の色のインキであっても同様に監視可能である。 最初の課題はシステムに色つきインキの特性を学習させることである。これは 、実際のインキを用いて印刷された均質色調のブロックをカラーバランスシステ ムの結像野内に配置することによって実施されることが好ましい。測定は標準条 件の下で実施され、前述の出願に開示されているカメラ較正技法が適用される。 インキの色を監視するためには、あらゆる色座標系を用いても差し支えないが、 この用途に最も適した色座標系は、シアン度（ＣＹＡＮＮＥＳＳ）とマゼンタ度 （ＭＡＧＥＮＴＡＮＥＳＳ）と呼ばれる色測定システムに基づく。 色座標はこの色空間において測定される。これは、インキバッチ１つにつき１ 度だけ実施することが必要であって、各循環過程（サイクル）毎に実施する必要 はない。 次の操作は、テンプレートテスト画像を入力することである。これは、どの画 素が色監視過程に使用されるべきかを限定するために用いられる標準偏差画像と 共に幾つかの画像の合成体であっても差し支えない。色ブロック画像の場合と同 様に、画像は標準条件の下で取り扱われる。 平均テンプレート画像は、一連の疑似分解像を作成するために用いられる。こ れらは、黒色インキ成分、及び、シアンインキ成分、マゼンタインキ成分、及び 、黄色インキ成分に対応する４つの画像である。黒色インキ成分は、アンダーカ ラー（色不足）除去アルゴリズムから算定される。一旦、黒色成分が算定された 場合には、シアン、マゼンタ、及び、黄色（即ちＣＭＹ）成分は、アンダーカラ ー除去を考慮して修正可能である。次に、結果として得られたＣ、Ｍ、Ｙ画像は 、減相関または減結合インキ軸画像に変換可能である。実際のインキを用いて作 成する場合、結果として得られる画像を算定するためにこれら４つの分解像を使 用する繰返し段階が用いられる。結果として得られる画像はカラーバランスアル ゴ リズムによって処理され、提案されるあらゆる修正が分解像に適用される。これ ら４つの画像は、実質的に、オリジナルの印刷版を作成した写真分解像にデジタ ル的な等価体である。 実際の印刷生産ラインにおいて処理中である場合には、サンプルは標準条件の 下で採取される。これは白色較正目標を用いて達成される。これらの条件の下に おいては、サンプルとテンプレートとの間のあらゆる重要な差異はウェブ上に配 置されつつあるインキの量に起因する。ピクチャの色は、シアンインキ、マゼン タインキ、及び、黄色インキに対してそれぞれ１本の線が作成されるように３つ の折れ線グラフが得られる方法において、各画素毎に比較することによって解析 される。前記グラフの切片はテンプレート画像に対するサンプルの黒色含有量の 比率を表し、各切片の勾配は該当する色の比率を表す。次に、これらの値は、サ ンプル画像とテンプレート画像との間に存在する実際の不純色インキの比率を提 供するように比較的簡単に処理可能である。次に、これらの数値は、フォーマッ ト化されて、オペレータにパスされるか、或いは、処理されて、当該機械を制御 するために使用される。 本発明に関する前記の目的及び他の目的、特徴、及び、利点は、添付図面と関 連して考察する場合、本発明を実施するために最も良好な方法に関する以下の詳 細な説明から容易に明白である。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の方法及びシステムが対象の色をここで自動的に監視すること の出来る機械視覚システム及びステーションを示す概略図である。 図２は、本発明のインキ軸学習アルゴリズムを示す構成図フローチャートであ る。 図３は、本発明のテンプレート画像処理アルゴリズムを示す構成図フローチャ ートである。 図４は、本発明のサンプル結像処理アルゴリズムを示す構成図フローチャート である。発明を実施するための最良の形態 本発明の方法及びシステムは主としてオフセット印刷産業のための補助装置と して設計される。カラー印刷の大部分はオフセット印刷過程の４色インキを用い て実施される。それは、シアン（緑がかった青）、マゼンタ（紫紅色）、黄色、 及び、黒インキの量を変えることを利用して大抵の色をほぼ再現することができ ることに依存する。概略的に、本発明は、好ましくは印刷機に直接取付けられた ウェブスキャナから得られるサンプル画像を前以て生成済みの「既知の良好な」 テンプレートと比較する。この比較過程は４つの補正要因、即ち、テンプレート 画像における各着色インキの量と見本画像における量との間の比率を生成する。 これらの数値は、機械を手動で調整可能にするためにオペレータに呈示されるか 、或いは、一貫性のある画像品質を維持するために自動フィードバックループに 用いられる。 図面を参照することとし、対象の色を自動的に監視し得る本発明の方法及びシ ステムが用いられる全体的に２０で示される機械視覚（マシンビジョン）システ ムとステーションを図１に概略的に示す。機械視覚システム２０は、通常、イメ ージディジタイザ／フレームグラバ２２を有する。イメージディジタイザ／フレ ームグラバ２２は、例えばカメラ２４のような画像供給源（イメージソース）か らの入力画像をサンプリングし、ディジタル化し、そして、画素を有するフレー ムバッファ内に各入力画像を配置する。各々の画素は、画像における当該スポッ トの輝度を表す１つの８ビット数であるものとする。イメージディジタイザ／フ レームグラバ２２を不要にするためにデジタルカメラ２５を装備しても差し支え ない。 システム２０は、例えばシステム２０がオフセット印刷機３１を制御するため のコントローラ２７のような外部装置と交信することを可能にするための入力／ 出力回路３０を有する。 カメラ２４は、例えばＲＳ−１７０、ＣＣＩＲ、ＮＴＳＣ、及び、ＰＡＬなど のようなアナログ、デジタル、或いは、ライン走査カメラなどの画像供給源であ っても差し支えない。 システムバス２６は、ＰＣＩ、ＥＩＳＡ、ＩＳＡ、または、ＶＬシステムバス 、 或いは、例えばシステム２０のモニタ２９における場合のようにシステム間の通 信を可能にするため他の任意の標準バスであっても差し支えない。 イメージディジタイザ／フレームグラバ２２は、例えばＭａｔｒｏｘ、Ｃｏｇ ｎｅｘ、Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎによって製造されるか、或いは、他 のフレームグラバのような従来のフレームグラバボードであっても差し支えない 。その代りに、イメージディジタイザ／フレームグラバ２２は、例えばＣｏｇｎ ｅｘ製のこの種製品のようなビジョンプロセッサボードを有しても差し支えない 。 機械視覚システム２０は、画像処理及び画像解析のための特注コントロールを 備えさせるように大容量記憶装置３２においてプログラムされても差し支えない 。画像処理の例としては、線形および非線形エンハンス、形態学、カラー及び演 算式を含んでも差し支えない。同様に、画像解析は、サーチ、エッジ、カリパス 、ブロブ、テンプレート、カラー、２次元、及び、３次元測定を含んでも差し支 えない。 システム２０のコンピュータ２８はペンティアムを基調とするＩＢＭコンパテ ィブルＰＣまたは本発明と関連した較正アルゴリズムを実施するために十分な量 のＲＡＭ及びハードディスクスペースを持つ他のＰＣであっても差し支えない。インキ軸学習 図２において、本発明の方法及びシステムと共に使用するためのインキ軸学習 アルゴリズムを構成図フローチャートの形で示す。 選定されたカラースペースにおけるインキカラーの位置を当該システムに教え るためには、ブロック４０において特殊印刷された目標を供給することが必要で ある。理想的には、生産運転において用いるはずの基質と同じ基質に印刷される ことが好ましい均質ブロックとして印刷された各インキの１つの簡単なブロック （即ち、１００％対象範囲）で構成されるべきである。 当該カラーが標準条件の下で測定されることを保証するためには、ブロック４ ２において当該システム自体がそれに基づいて較正可能であるような裸白色基質 の領域が所在すべきである。目標は、シアンインキ、マゼンタインキ、黄色イン キ、及び、黒インキによって印刷された４色ブロックを含む１つの簡単な白色部 分であるものと仮定する。最初の過程として、裸白色基質で構成される領域を選 定する。 ブロック４４において、このサブイメージが捕捉される。 ブロック４６において、出力がおおよそ等しくなるように照度、カラーカメラ ２４のアパーチャ、及び／又は、利得が調節されるが、更に重要な事柄は、カメ ラ２４及び後続する電子装置が彩度飽和しないようにすることである。当該シス テムがその「直線」領域において作動することが決定的に重要である。 ブロック４８において、準備が整った場合に、対象とされる白色領域の平均強 度が、カメラ２４の赤、緑、および、青チャネルに関して測定される。ブロック ５０において、個々の利得は次のように算定される。 ここに、γ及びμは、それぞれ、白色較正帯域に関する利得及び平均値である。 ブロック５２において、較正目標の完全な画像は、次に示すように関連利得を 乗算することによって処理される。 ブロック５４において、ＲＧＢは純粋ＣＭＹに変換される。シアンは単に赤の 欠如であり、マゼンタは緑の欠如であり、黄は青の欠如である。次の処理過程は 、４つの較正ブロックにおいて実施される、この場合、対象とされる領域は処理 されつつある較正ブロックのみを含む領域として選定される。４つのブロックの Ｒ、Ｇ、及び、Ｂの平均値が測定され、これらの値は、次の変換式を用いてシア ン、マゼンタ、黄色の平均値に変換される。 μ_Cyan＝２５５−μ_Red μ_Magenta＝２２５−μ_Green μ_ye11ow＝２２５−μ_blue インキブロックがスペクトル的に純粋であるような理想条件下においては、黒イ ンキを除き、或る平均値を持つ各組の内容はただ１つであるはずである。一例と して、シアンブロックの予測平均値を次に示す。 シアン＿ブロック＿μ_Cyan＝２５５ シアン＿ブロック＿μ_magenta＝０ シアン＿ブロック＿μ_Yellow＝０ ただし、実際上、この理想条件が満足されるのは極めて稀である。均質インキ ブロック内には殆ど常に有限量の３色全てが存在する。前述のように、インキ較 正定数は、事実上あらゆる色測定計画において表現可能である。 ブロック５６において、強度正規化済み色係数、シアン度、及び、マゼンタ度 を使用する例に続いて、次の関数が用いられる。 ここに、ｃ、ｍ、ｙは１つの画素のシアン、マゼンタ、及び、黄色成分を表し、 ＣＮ、ＭＮ、及び、ＹＮは当該画素のシアン度、マゼンタ度、及び、黄色度の測 定値を表す。 ブロック５８において、これらの関数から、インキ較正定数に関して使用中の インキの色を厳密に定義できる。このように、シアンインキの場合を次に示す。 シアン＿ブロック＿α_Cyan＝ＣＮ（シアン＿ブロック＿μ_Cyan， シアン＿ブロック＿μ_Magenta，シアン＿ブロック＿μ_Yellow） シアン＿ブロック＿α_Magenta＝ＭＮ（シアン＿ブロック＿μ_Cyan， シアン＿ブロック＿μ_Magenta，シアン＿ブロック＿μ_Yellow） シアン＿ブロック＿α_Yellow＝ＹＮ（シアン＿ブロック＿μ_Cyan， シアン＿ブロック＿μ_Magenta，シアン＿ブロック＿μ_Yellow） マゼンタ＿ブロック、黄色＿ブロック、及び、黒色＿ブロックの成分に関して 類似の方程式が存在する。これらの数値は、テンプレート画像から生成される１ 組の減相関済み（即ち、減結合済み）疑似分解像（即ち、画像）を順調に生成す ることにとって重要である。テンプレート画像の処理 図３において、本発明の方法及びシステムと共に使用するためのテンプレート 画像処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−ｔｈｅ−ｔｅｍｐｌａｔｅ−ｉｍａｇｅ）ア ルゴリズムを構成図フローチャートの形で示す。テンプレート画像は、アルゴリ ズム全体が全ての後続画像のカラーバランスを補正するための試行に際して基準 とするマスターである。テンプレート画像は、１つの単一マスター画像から作る か、或いは、多数の受け入れ可能な画像の平均的合成体として作ることが出来る 。 このアルゴリズムに関する限り、双方のオプションは等価である。 ブロック６０において、当該画像は「標準条件」の下で獲得される。そのため には、当該画像上に純白色基質の領域が所在するか、或いは、当該画像のあらゆ る部分を不明瞭にすることなしにカメラ２４の視界に断片（セグメント）を添加 することが必要である。テンプレート画像は、１つの単一画像か、又は、数個の マスター画像から形成された合成体のいずれであっても差し支えない。テンプレ ート画像の獲得はテンプレート平均強度および数個のマスター画像の間の標準偏 差の決定を含み得る。 ブロック６２において、前のセクションの第１の部分に記述した全体の補正は 完全なテンプレート画像に適用される。 ブロック６４において、一旦テンプレート画像が標準条件に対して較正される と、スペクトル的に純粋なシアン、マゼンタ、及び、黄色成分は２５５（即ち、 フルスケール）から赤、緑、および、青画像平面を単に差算することによって抽 出される。 次の過程としてのブロック６６において、画像の黒色成分が個別の画像として 生成され、Ｃ、Ｍ、及び、Ｙ成分から前記の黒色成分が除去される。これは１つ の２段過程である。第１段において全ての明白な「黒色」部分が除去され、第２ 段においてアンダーカラー除去アルゴリズムが適用される。このアルゴリズムは 、三色分解における任意の１つの成分を持つあらゆる画素を取出し、この共通量 部分を引き去り、それを黒色分解（即ち、画像）に移す。 ブロック６８における次のタスクは、着色したインキの間に「漏れ（リーク） 」を持たない１組の分解像を作成することである。即ち、真のシアン、マゼンタ 、及び、黄色成分の測定量でなくて３種類のインキの測定量に相当する１組の分 解像を作成することである。画素に含まれるスペクトル的に純粋なシアン測定結 果には３種類までの成分が含まれる可能性が有る、即ち、例えばシアンインキの シアン成分、マゼンタインキのシアン成分、及び、黄色インキのシアン成分であ ることに注意されたい。数学的表現として、次に示す線形方程式が得られる。 ｃ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Cyan＋ ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Cyan＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Cyan ｍ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Mag＋ ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Mag＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Mag ｙ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Yell ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Yell＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Yell ブロック７０において、これらの方程式の組から、スペクトル的に純粋な分解 像からｃ、ｍ、及び、ｙの実際の値が得られ、そして、インキ較正定数が得られ る。必要とされるのは、これらの分解像（即ち、画像）を生成するＣＩＮＫ、Ｍ ＩＮＫ、及び、ＹＩＮＫの実際の値である。これは、各画素に関する前記方程式 を解くことによって求めることが出来る。これは、既に生成済みの肝要な分解像 と共に、元来印刷版作成に用いられる写真分解像と等価であるような１組の分解 像を生成する。サンプル画像の処理 図４において、本発明の方法及びシステムと共に使用するためのサンプル画像 処理アルゴリズムを構成図フローチャートの形で示す。ブロック７２において、 サンプル画像は、印刷機ウェブ或いは印刷物から直接採取される。サンプル画像 はテンプレート画像と同じ倍率でなくてはならない。 ブロック７４において、厳密な画素整合が必要であり、従って、一般に、ｘ及 びｙ方向および角度におけるあらゆるオフセットを決定するための或る種の方法 を用いて事前整列（プリアラインメント）過程を実施する事が必要である。ｘ及 びｙ方向または角度のどちらかにおけるあらゆる見当狂い（ミスレジストレーシ ョン）は自動的に測定され、そして、２つの画像の間の相対位置または相対回転 には関係なくテンプレート画像と現行画像との間で行われるべき画素レベル比較 の保証が補償される。これは、既存プログラムによって自動的に提供される。 ブロック７６において、既に述べたアルゴリズムを使用して、サンプル画像が 標準条件に対して較正されることが必要であり、従って、白色基質の裸部分、又 は、サンプル画像を不明瞭にしないようなカメラ視界内の白色目標のどちらかが 必要である。カメラ較正は、プリセットされたデータ又は以前の較正過程に際し て導出された前以て記憶されているデータのどちらかを使用することが出来る。 印刷版は既に説明したテンプレート分解像の写真等価物から作成されたもので あるので、カラーバランスのあらゆる変化は当該印刷版に使用しようとするイン キの量に起因する。印刷機が（新聞印刷でなくカラーデューブの場合のように） １色につき１種のインキ配分装置を使用するものと仮定すれば、印刷過程は次の ようにモデル化できる。 ｃサンプル_row,column＝ρ_c・ｃテンプレート_row,column＋ ρ_k・ｋテンプレート_row,column ｍサンプル_row,column＝ρ_m・ｍテンプレート_row,column＋ ρ_k・ｋテンプレート_row,column ｙサンプル_row,column＝ρ_y・ｙテンプレート_row,column＋ ρ_k・ｋテンプレート_row,column ブロック７８において、カラーテンプレート項によって除算することにより方 程式を次のように修正することが出来る。 これら方程式の各々は、勾配が値ρ_kを表し、切片がそれぞれρ_c、ρ_m、及び 、ρ_yを表し、概略２５０，０００点を有する直線を表す。ここにρ_iは誤差係数 を表す。 ブロック８０において、黒色誤差係数の３つの独立した測定値が得られ、これ らの値は更に正確な結果を得るために平均することができる。 ブロック８２において、どの程度の黒色値が漂遊するかを知ることにより、単 にテンプレートの黒色分解像に誤差係数を乗算することによって、サンプル画像 の黒色成分を計算することができる。 ｋサンプル_row,column＝ρ_k・ｋテンプレート_row,column 次に、ブロック８４において、サンプル画像のスペクトル的に純粋なシアン、 マゼンタ、及び、黄色成分を形成するために、結果として得られる画像を３種の サンプル分解像から差し引くことがきる。 さて、ブロック８６において、これらの結果は、既に詳説した変換式を用いる ことにより、スペクトル的に純粋な色からインキ軸に変換することが必要である 。 ｃ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Cyan＋ ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Cyan＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Cyan ｍ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Mag＋ ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Mag＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Mag ｙ＝ＣＩＮＫ・シアン＿ブロック＿α_Yell ＭＩＮＫ・マゼンタ＿ブロック＿α_Yell＋ＹＩＮＫ・黄色＿ブロック＿α_Yell ブロック８８において、減相関されたテンプレート分解像に対する減相関され たサンプル分解像の比率が必要な補正係数を生成する。 ブロック９０において、補正係数は印刷機３１を調節するために用いられる。 インキの色が著しく褪せていない限り、比率を生成するために求めた量がオリ ジナルなρｉ値に非常に類似していないわけではなく、大抵の場合、前記の量は 補正係数として直接使用できる程度に近接した値である。 本発明を実現するために最良の形態について詳細に説明したが、本発明が関係 する技術分野における熟達者であれば、以下の請求の範囲によって規定される本 発明を実行するための様々な代替設計および実施例を認識するはずである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年３月５日（１９９８．３．５） 【補正内容】 請求の範囲 １．カラーカメラと機械を有する視覚ステーションにおける対象の色を自動的 に監視するための方法において、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づいて較正データを生成する過程 と、 複数の画素を有し、色つき物質の公知テンプレートを含むテンプレート画像を 生成する過程と、 対象の現行画像と、複数の画素を有し色つき物質を含む現行画像を生成するた めにカラーカメラを利用する過程と、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像と較正データと現行画像とを一 緒に処理する過程とを有し、各々の補正係数は現行画像における色つき物質の量 に対するテンプレート画像における色つき物質の量の比率を表し、 前記１組の補正係数に基づき前記機械を調節する過程を有し、前記処理過程が 前記１組の補正係数を得るために各画素毎にテンプレート画像と現行画像の対応 する部分を比較する過程を有し、前記テンプレート画像が、前記調節過程におい て色つき物質を含む対象の続いて生成される画像のカラーバランスを補正しよう とする試みを適用しようとするマスター画像である方法。 ２．請求項１記載の方法において、前記機械が印刷機である方法。 ３．請求項２記載の方法において、前記の調節過程が自動的に遂行される方法 。 ４．請求項１記載の方法において、色つき物質がシアン、マゼンタ、黄色、及 び、黒色物質である方法。 ５．請求項１記載の方法において、色つき物質が色つきインキである方法。 ６．請求項５記載の方法において、色つきインキがシアン、マゼンタ、黄色、 及び、黒色インキである方法。 ７．請求項１記載の方法において、前記処理過程がテンプレート画像および較 正データから１組の減相関軸テンプレート画像を生成する過程と、現行画像から １組の減相関サンプル軸画像を生成する過程とを有し、前記１組の補正係数を得 るために、処理過程中に、軸テンプレート及びサンプル軸画像の前記の組が一緒 に処理される方法。 ８．請求項７記載の方法において、色つき物質が黒色、シアン、マゼンタ、及 び、黄色インキであり、前記１組の減相関軸テンプレート画像を生成する過程が それぞれ前記テンプレート画像の黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色のインキ 成分に対応する黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色の成分画像を有する方法。 ９．請求項８記載の方法において、前記処理過程が結果としてシアン、マゼン タ、及び、黄色の画像を得るために黒色成分画像に基づいてシアン、マゼンタ、 及び、黄色の成分画像を補正する過程とを有する方法。 １０．請求項９記載の方法において、前記処理過程が結果として得られるシア ン、マゼンタ、及び、黄色の画像を前記１組の減相関軸テンプレート画像に変換 する過程を有する方法。 １１．請求項１記載の方法における、前記処理過程において、 オフセットをるために現行画像とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂い を測定する過程を有し、前記比較過程が複数の折れ線グラフのを得るためにオフ セットに基づき各画素毎に画像を比較する過程を有し、補正係数が前記折れ線グ ラフの勾配に基づく方法。 １２．請求項１１記載の方法において、色つき物質がシアン、マゼンタ、黄色 、及び、黒色インキである方法。 １３．機械を含む視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視するため のシステムにおいて、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づき較正データを生成する手段と 、 複数の画素を有しかつ色つき物質で構成される公知テンプレートを含むテンプ レート画像を生成する手段と、 対象の現行画像を生成するためのカラーカメラとを有し、現行画像は複数の画 素を有しかつ色つき物質を含み、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像、較正データ、及び、現行画像 を一緒に処理する手段を有し、各々の補正係数が現行画像における１つの色つき 物質の量に対するテンプレート画像における１つの色つき物質の量の比率を表し 、前記１組の補正係数に基づき前記機械を調節する手段を有し、前記処理手段が 前記１組の補正係数を得るために各画素毎にテンプレート画像と現行画像の対応 す る部分を比較する手段を有し、前記テンプレート画像が、前記調節手段が色つき 物質を含む対象の続いて生成される画像のカラーバランスを補正しようとする試 みを適用しようとするマスター画像であるシステム。 １４．請求項１３記載のシステムにおいて、前記機械が印刷機であるシステム 。 １５．請求項１４記載のシステムにおいて、前記印刷機が自動的に調節される システム。 １６．請求項１３記載のシステムにおいて、前記色つき物質がシアン、マゼン タ、黄色、及び、黒色物質であるシステム。 １７．請求項１３記載のシステムにおいて、前記色つき物質が色つきインキで あるシステム。 １８．請求項１７記載のシステムにおいて、前記の色つきインキがシアン、マ ゼンタ、黄色、及び、黒色インキであるシステム。 １９．請求項１３記載のシステムにおいて、前記処理手段がテンプレート画像 および較正データから１組の減相関軸テンプレート画像を生成する手段と、現行 画像から１組の減相関サンプル軸画像を生成する手段とを有し、前記１組の補正 係数を得るために、前記処理手段により、軸テンプレート及びサンプル軸画像の 前記の組が一緒に処理されるシステム。 ２０．請求項１９記載のシステムにおいて、色つき物質が黒色、シアン、マゼ ンタ、及び、黄色インキであり、前記１組の減相関軸テンプレート画像を生成す る手段がそれぞれ前記テンプレート画像の黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色 のインキ成分に対応する黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色の成分画像を有す るシステム。 ２１．請求項２０記載のシステムにおいて、前記処理手段が結果としてシアン 、マゼンタ、及び、黄色の画像を得るために黒色成分画像に基づいてシアン、マ ゼンタ、及び、黄色の成分画像を補正する手段とを有するシステム。 ２２．請求項２１記載の方法において、前記処理手段が結果として得られるシ アン、マゼンタ、及び、黄色の画像を前記１組の減相関軸テンプレート画像に変 換する手段を有するシステム。 ２３．請求項１３記載のシステムにおいて、各々の現行およびテンプレート画 像が複数の画素を有し、前記処理手段において、オフセットをるために現行画像 とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂いを測定する手段と、複数の折れ線 グラフのを得るためにオフセットに基づき各画素毎に画像を比較する手段とを有 し、補正係数が前記折れ線グラフの勾配に基づくシステム。 ２４．請求項２３記載のシステムにおいて、前記色つきの物質がシアン、マゼ ンタ、黄色、及び、黒色であるシステム。 ２５．カラーカメラを有する視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監 視するための方法において、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づいて較正データを生成する過程 と、 色つき物質の公知テンプレートを含むテンプレート画像を生成する過程と、 色つきの物質を含む対象の現行画像を生成する過程と、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像と較正データと現行画像とを一 緒に処理する過程とを有し、各々の補正係数は現行画像における色つき物質の量 に対するテンプレート画像における色つき物質の量の比率を表し、各々の現行お よびテンプレート画像が複数の画素を含み、前記処理過程において、 オフセットを得るために現行画像とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂 いを測定する過程と、複数の折れ線グラフを得るために、オフセットに基づき、 各画素毎に画像を比較する過程とを有し、補正係数が折れ線グラフの勾配に基づ く方法。 ２６．カラーカメラを有する視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監 視するためのシステムにおいて、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づいて較正データを生成する手段 と、 色つき物質の公知テンプレートを含むテンプレート画像を生成する手段と、 色つきの物質を含む対象の現行画像を生成する手段と、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像と較正データと現行画像とを一 緒に処理する手段とを有し、各々の補正係数は現行画像における色つき物質の量 に対するテンプレート画像における色つき物質の量の比率を表し、各々の現行お よびテンプレート画像が複数の画素を含み、前記処理手段において、オフセット を得るために現行画像とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂いを測定する 過程と、複数の折れ線グラフを得るために、オフセットに基づき、各画素毎に画 像を比較する手段とを有し、補正係数が折れ線グラフの勾配に基づくシステム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カラーカメラを含む視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視す るための方法において、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づき較正データを生成する過程と 、 色つき物質の公知テンプレートを含むテンプレート画像を生成する過程と、 色つき物質を含む対象の現行画像を生成する過程と、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像、較正データ、及び、現行画像 を一緒に処理する過程とを有し、各々の補正係数が現行画像における１つの色つ き物質の量に対するテンプレート画像における１つの色つき物質の量の比率を表 す方法。 ２．請求項１記載の方法において、更に、 印刷機を提供する過程と、前記１組の補正係数に基づいて印刷機を調節する過 程とを有する方法。 ３．請求項２記載の方法において、前記の調節過程が自動的に遂行される方法 。 ４．請求項１記載の方法において、色つき物質がシアン、マゼンタ、黄色、及 び、黒色物質である方法。 ５．請求項１記載の方法において、色つき物質が色つきインキである方法。 ６．請求項５記載の方法において、色つきインキがシアン、マゼンタ、黄色、 及び、黒色インキである方法。 ７．請求項１記載の方法において、前記処理過程がテンプレート画像および較 正データから１組の減相関軸テンプレート画像を生成する過程と、現行画像から １組の減相関サンプル軸画像を生成する過程とを有し、前記１組の補正係数を得 るために、処理過程中に、軸テンプレート及びサンプル軸画像の前記の組が一緒 に処理される方法。 ８．請求項７記載の方法において、色つき物質が黒色、シアン、マゼンタ、及 び、黄色インキであり、前記１組の減相関軸テンプレート画像を生成する過程が それぞれ前記テンプレート画像の黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色のインキ 成分に対応する黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色の成分画像を有する方法。 ９．請求項８記載の方法において、前記処理過程が結果としてシアン、マゼン タ、及び、黄色の画像を得るために黒色成分画像に基づいてシアン、マゼンタ、 及び、黄色の成分画像を補正する過程とを有する方法。 １０．請求項９記載の方法において、前記処理過程が結果として得られるシア ン、マゼンタ、及び、黄色の画像を前記１組の減相関軸テンプレート画像に変換 する過程を有する方法。 １１．請求項１記載の方法において、各々の現行およびテンプレート画像が複 数の画素を有し、前記処理過程において、 オフセットをるために現行画像とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂い を測定する過程と、複数の折れ線グラフのを得るためにオフセットに基づき各画 素毎に画像を比較する過程とを有し、補正係数が前記折れ線グラフの勾配に基づ く方法。 １２．請求項１１記載の方法において、色つき物質がシアン、マゼンタ、黄色 、及び、黒色インキである方法。 １３．カラーカメラを含む視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視 するためのシステムにおいて、 視覚ステーションにおける較正目標の色に基づき較正データを生成する手段と 、 色つき物質の公知テンプレートを含むテンプレート画像を生成する手段と、 色つき物質を含む対象の現行画像を生成する手段と、 １組の補正係数を得るためにテンプレート画像、較正データ、及び、現行画像 を一緒に処理する手段とを有し、各々の補正係数が現行画像における１つの色つ き物質の量に対するテンプレート画像における１つの色つき物質の量の比率を表 すシステム。 １４．請求項１３記載のシステムにおいて、 印刷機と、前記１組の補正係数に基づき前記印刷機を調節するため手段とを有 するソステム。 １５．請求項１４記載のシステムにおいて、前記印刷機が自動的に調節される システム。 １６．請求項１３記載のシステムにおいて、前記の色つき物質がシアン、マゼ ンタ、黄色、及び、黒色物質であるシステム。 １７．請求項１３記載のシステムにおいて、前記の色つき物質が色つき物質で あるシステム。 １８．請求項１７記載のシステムにおいて、前記の色つきインキがシアン、マ ゼンタ、黄色、及び、黒色であるシステム。 １９．請求項１３記載のシステムにおいて、前記処理手段がテンプレート画像 および較正データから１組の減相関軸テンプレート画像を生成する手段と、現行 画像から１組の減相関サンプル軸画像を生成する手段とを有し、前記１組の補正 係数を得るために、前記処理手段により、軸テンプレート及びサンプル軸画像の 前記の組が一緒に処理されるシステム。 ２０．請求項１９記載のシステムにおいて、色つき物質が黒色、シアン、マゼ ンタ、及び、黄色インキであり、前記１組の減相関軸テンプレート画像を生成す る手段がそれぞれ前記テンプレート画像の黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色 のインキ成分に対応する黒色、シアン、マゼンタ、及び、黄色の成分画像を有す るシステム。 ２１．請求項２０記載のシステムにおいて、前記処理手段が結果としてシアン 、マゼンタ、及び、黄色の画像を得るために黒色成分画像に基づいてシアン、マ ゼンタ、及び、黄色の成分画像を補正する手段とを有するシステム。 ２２．請求項２１記載のシステムにおいて、前記処理手段が結果として得られ るシアン、マゼンタ、及び、黄色の画像を前記１組の減相関軸テンプレート画像 に変換する手段を有するシステム。 ２３．請求項１３記載のシステムにおいて、各々の現行およびテンプレート画 像が複数の画素を有し、前記処理手段において、オフセットをるために現行画像 とテンプレート画像との間のあらゆる見当狂いを測定する手段と、複数の折れ線 グラフのを得るためにオフセットに基づき各画素毎に画像を比較する手段とを有 し、補正係数が前記折れ線グラフの勾配に基づくシステム。 ２４．請求項２３記載の方法において、色つき物質がシアン、マゼンタ、黄色 、及び、黒色である方法。 視覚ステーションにおける対象の色を自動的に監視するための方法及びそのシ ステム