JP2002197442A - 印刷物の自動評価装置 - Google Patents

印刷物の自動評価装置

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JP2002197442A JP2000394680A JP2000394680A JP2002197442A JP 2002197442 A JP2002197442 A JP 2002197442A JP 2000394680 A JP2000394680 A JP 2000394680A JP 2000394680 A JP2000394680 A JP 2000394680A JP 2002197442 A JP2002197442 A JP 2002197442A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷面の濃度の均一性のわずかな劣化を感度
良く定量的に評価できる自動評価技術を提供すること。 【解決手段】 印刷面を撮影して画像データを取得する
撮像手段と、撮影された画像中の複数の被検査領域につ
いて濃度値のヒストグラムを作成するヒストグラム作成
手段10と、作成された各ヒストグラムについて基準濃
度値範囲を超える画素の割合又は数を算出する算出手段
12と、算出された値に基づいて印刷品質を評価する品
質評価手段13とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷物がどの程度
均一な濃度で印刷されているかを定量的に評価する自動
評価装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】印刷物の濃度の評価を行う技術として以
下のような公知技術がある。 まず、特公平4−313
08号公報に開示される不良印刷物の自動検知排出装置
(以下、公知技術1という)がある。この技術は、合格
品である印刷物を撮影して得られた基準画像データのヒ
ストグラム(図14(a)のA)と、評価対象(被検査
品)となる印刷物を撮影して得られた画像データのヒス
トグラム(同B)とを比較し、両ヒストグラムの明暗の
階調レベルの頻度分布の差(Δ)が所定値以上であると
き、その印刷物を不良であると判定するものである。ま
た、特許第3016935号公報に開示される印刷物の
濃度検査方法(以下、公知技術2という)がある。この
技術は、被検査品である印刷物から得られた濃度サンプ
ルデータのうち、最も濃度の高いものから順次適宜数の
データ、最も濃度の低いものから順次適宜数のデータを
それぞれ抽出し、これら各適宜数のデータから、濃度の
高いものの平均値と濃度の低いものの平均値を算出す
る。 この両平均値の差を合格品である標準印刷物から
求められている差と比較し、差が所定値を超えていると
濃度不良であると判定するものである。図14(b)の
Aに示すようなヒストグラムの場合であると、平均値の
差Wを基準値と比較する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明において評価対
象とするのは、次の二種類の印刷品質である。 (イ)第1の評価対象は、印刷面の濃度の均一性のわず
かな劣化、例えば、一定の濃さのインクをベタ塗りして
いる印刷面のわずかな色抜け等を感度良く定量的に評価
することである。 このような印刷品質の劣化の影響
は、濃度ヒストグラムにおいては、最小値又は最大値付
近の(すなわち、単峰であるヒストグラム形状の裾野の
部分の)度数のわずかな変化として現われる。
【0004】(ロ)第2の評価対象は、印刷面全体の平
均的な濃度である。かかる印刷品質の劣化の影響は、ヒ
ストグラムにおいては、ヒストグラム曲線の重心位置等
の変化として現われる。しかしながら、上記公知技術
1,2は、(イ)(ロ)に述べるような評価を行う場合
には適用が難しい。すなわち、公知技術1のように合格
品と被検査品とでヒストグラムの度数の差を取った場
合、画像全体を占めている個々の濃度値の面積を比較・
評価する(各濃度値についてΔを求めて評価する)もの
であり、第1の評価対象とは異なるものである。また、
公知技術1を第2の評価対象に用いた場合は、外乱(ノ
イズ)による度数値変動幅を超える十分な差がなければ
検出することができない。
【0005】一方、本発明にて評価対象としたい印刷面
の濃度の均一性のわずかな劣化は、画像全体の面積に対
して非常に小さな面積の濃度異常(図14(b)の破線
部分Cで示される部分)であるから、これに起因するヒ
ストグラムの裾野部分での変動幅はもともと小さいもの
である。これに対し、例えば照明の明るさのわずかな変
動等の外乱により、ヒストグラムの形状や位置(重心位
置等)が変動することは容易に起こりうる現象である。
【0006】かかる外乱により、個々の濃度値の度数が
大きく変動することは十分ありうることであり、かかる
外乱と明確に識別して裾野のわずかな変化のみを抽出す
ることは事実上不可能である。 また、照明状態が変動
することでヒストグラムがAからBの状態に変動するこ
とはありうるが、公知技術1には、かかる変動に対する
頑健性については開示されていない。
【0007】また公知技術2のように、濃度の高いもの
の平均値と濃度の低いものの平均値の差を求める方法で
は、濃度値の分布幅のみが評価に寄与し、その度数や絶
対値は寄与しない。本発明が目的とする第1の評価対象
はすその部分のわずかな度数の違いであり、また第2の
評価対象は度数分布の絶対値に関係する量であるので、
公知技術2の方法では本発明が目的とする評価を行うこ
とができないものであり、両者は評価基準が異なるもの
である。
【0008】以上のように、公知技術1,2における技
術を本発明における評価対象に適用することはできな
い。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、そ
の第1の課題は、印刷面の濃度の均一性のわずかな劣化
を感度良く定量的に評価できる自動評価装置及び自動評
価方法を提供することである。第2の課題は、印刷面全
体の平均的な濃度を定量的に評価できる自動評価装置及
び自動評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る自動評価装置は、印刷面を撮影して画像デ
ータを取得する撮像手段と、撮影された画像中の複数の
被検査領域について濃度値のヒストグラムを作成するヒ
ストグラム作成手段と、作成された前記各ヒストグラム
について基準濃度値範囲を超える画素の割合又は数を算
出する算出手段と、前記算出された値に基づいて印刷品
質を評価する品質評価手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【0009】この構成による作用・効果を図4の原理図
を用いて説明する。 (1)まず、撮像手段により印刷面を撮影して画像デー
タを取得する。撮像手段は、ラインセンサー、エリアセ
ンサー等の適宜のものを使用することができる。
【0010】(2)撮影された画像中の複数の被検査領
域について濃度値のヒストグラムを作成する。 図2の
ように撮影された印刷面1を例にあげれば、8つの被検
査領域1a〜1hが設定されており、これら8つの領域
についてそれぞれヒストグラムを作成する。そのうちの
1つのヒストグラムが図4(b)のように示されている
ものとする。
【0011】(3)各ヒストグラムについて基準濃度値
範囲を超える画素の割合又は数を算出する。基準濃度値
範囲については、例えば、あらかじめ合格品の印刷面を
撮影しておき、図4(a)に示すように、そのヒストグ
ラムから得られる濃度値範囲Wを基準濃度値範囲として
求めておく。実際に撮影された画像のある被検査領域の
ヒストグラムが図4(b)であったとすると、基準濃度
値範囲を超える濃度値の分布(Cで示す部分)が見られ
る。 印刷面のわずかな色抜けは、基準濃度値範囲を超
えたヒストグラムの裾野のわずかな変化分として検出さ
れる。 上記超えた部分の画素の割合(領域Cの画素数
の全画素数に対する比率)又は画素数を算出する。
【0012】(4)この算出された値を基に印刷品質を
評価することができる。例えば、算出された値が所定値
以上であれば印刷不良であると評価する。この本発明の
手法によれば、基準濃度値範囲を超えた部分について
は、たとえわずかな量であったとしても確実に検出する
ことができる。以上のように、印刷面の濃度の均一性の
わずかな劣化を感度良く定量的に評価できる自動評価装
置を提供することができる。
【0013】本発明の好適な実施形態として、前記複数
の被検査領域について作成された前記各ヒストグラムの
面積を、あらかじめ設定した面積比率になるように2分
割して、分割したうちの大きい方の面積部分から求めら
れる前記各ヒストグラムの濃度値範囲のうち、最も濃度
値範囲の狭いものを基準濃度値範囲として決定する基準
濃度値範囲決定手段と、決定された前記基準濃度値範囲
を、前記各ヒストグラムの基準位置に設定する濃度値範
囲設定手段とを備えたものがあげられる。
【0014】この構成による作用・効果を図6,7の原
理図を用いて説明する。基準濃度値範囲については、あ
らかじめ合格品を撮影して得ることもできるが、毎回撮
影される画像から取得することもできる。以下、この構
成について説明する。 (5)図6において4つの被検査領域から(a)〜
(d)に示すヒストグラムが得られたものとする。 こ
のヒストグラムの面積をあらかじめ設定した面積比率で
2分割する。図6では、r:(1−r)の比率で分割し
ている。分割される濃度値はbi (i=1〜4)で示さ
れている。各ヒストグラムについて、2分割したうちの
大きい方の面積部分(図例では、左側)の濃度値範囲を
求める。濃度値範囲は、図6(a)のw0 ’でもよい
が、w0 〜w3 のような基準位置(図例では重心値ai
(i=1〜4))からの幅が好ましい。この得られた4
つの濃度値範囲のうち最も幅の狭いw3 を基準濃度値範
囲wmin として決定する。
【0015】(6)次に、この基準濃度値範囲を各ヒス
トグラムの基準位置に設定する。これを図7に示す。基
準位置ai (i=1〜4)は、図6と同じである。基準
位置に設定した後の評価については、上記(3)(4)
で説明したのと同じである。照明の明るさが均一でない
場合には、上記のように基準濃度値範囲を決定すること
で頑健性を有することができる。
【0016】本発明の更に別の好適な実施形態として、
前記複数の被検査領域について作成された前記各ヒスト
グラムの面積を、あらかじめ設定した面積比率になるよ
うに2分割して、分割したうちの大きい方の面積部分か
ら求められる前記各ヒストグラムの濃度値範囲のうち、
最も濃度値範囲の狭いものを基準濃度値範囲として決定
する基準濃度値範囲決定手段と、前記濃度値範囲が最も
狭い前記ヒストグラムの重心値と、前記各ヒストグラム
の重心値との比率を求める比率演算手段と、前記基準濃
度値範囲に前記比率を乗じた値を補正基準濃度値範囲と
して求め、求められた前記補正基準濃度値範囲を、前記
各ヒストグラムの基準位置に設定する濃度値範囲設定手
段とを備えたものがあげられる。
【0017】この構成による作用・効果について説明す
る。まず、基準濃度値範囲を決定するまでの手順は、
(5)と同じである。ただし、この(5)の手順で決定
された基準濃度値範囲を最終的に用いるのではなく、以
下説明するように補正を行う。この補正は、照明状態が
変動して画像全体の明るさが変動したような場合でも、
精度良く評価ができるようにするためのものである。
【0018】この補正の原理について、図9により説明
する。同じ被検査品を異なる照明条件下で撮影した場合
に、照明が明るいときのヒストグラムは、照明が暗いと
きのヒストグラムに比べて濃度値のばらつきが大きい。
そのばらつき幅(濃度値範囲)は照明の明るさにほぼ比
例するものと考えられる。
【0019】(7)まず、濃度値範囲が最も狭い前記ヒ
ストグラムの重心値と、前記各ヒストグラムの重心値と
の比率を求める。図9(a)が濃度値範囲が最も狭いヒ
ストグラムであるとすると、その重心値はa0 で示され
ている。濃度値範囲はwmin で示されている。(a)と
は異なる被検査領域から得られたヒストグラムが図9
(b)に示されているものとすると、両者の重心値の比
率を求める。重心値の比率は、ai /a0 で表される。
【0020】(8)そして基準濃度値範囲に上記(7)
で求めた比率を乗じた値を補正基準濃度値範囲として求
める。この補正基準濃度値範囲wは、w=wmin ×(a
i /a0 )で表される。
【0021】(9)この補正基準濃度値範囲を各ヒスト
グラムの基準位置に設定する。この設定方法は、すでに
述べた(6)と同じである。
【0022】以上のような構成を採用することで、照明
条件の変動があったとしても、これを補正することがで
きるので、より精度のよい評価を行うことができる。
【0023】本発明の第1の課題を解決するための本発
明に係る印刷物の自動評価方法は、印刷面を撮影して画
像データを取得するステップと、撮影された画像中の複
数の被検査領域について濃度値のヒストグラムを順次作
成するステップと、作成された前記各ヒストグラムにつ
いて基準濃度値範囲を超える画素の割合又は数を算出す
るステップと、前記算出された値に基づいて印刷品質を
評価するステップとを有することを特徴とするものであ
る。
【0024】この構成による作用・効果は、すでに述べ
た(1)〜(4)と同じである。これにより、印刷面の
濃度の均一性のわずかな劣化を感度良く定量的に評価で
きる自動評価方法を提供することができる。
【0025】本発明の好適な実施形態として、前記複数
の被検査領域について作成された前記各ヒストグラムの
面積を、あらかじめ設定した面積比率になるように2分
割して、分割したうちの大きい方の面積部分から求めら
れる前記各ヒストグラムの濃度値範囲のうち、最も濃度
値範囲の狭いものを基準濃度値範囲として決定するステ
ップと、決定された前記基準濃度値範囲を、前記各ヒス
トグラムの基準位置に設定するステップとを有するもの
があげられる。
【0026】この構成による作用・効果は、すでに述べ
た(5)(6)と同じである。
【0027】本発明の更に別の好適な実施形態として、
前記複数の被検査領域について作成された前記各ヒスト
グラムの面積を、あらかじめ設定した面積比率になるよ
うに2分割して、分割したうちの大きい方の面積部分か
ら求められる前記各ヒストグラムの濃度値範囲のうち、
最も濃度値範囲の狭いものを基準濃度値範囲として決定
するステップと、前記濃度値範囲が最も狭い前記ヒスト
グラムの重心値と、前記各ヒストグラムの重心値との比
率を求めるステップと、前記基準濃度値範囲に前記比率
を乗じた値を補正基準濃度値範囲として求め、求められ
た前記補正基準濃度値範囲を、前記各ヒストグラムの基
準位置に設定するステップとを有するものがあげられ
る。
【0028】この構成による作用・効果は、すでに述べ
た(7)(8)(9)と同じである。
【0029】本発明の第2の課題を解決するための本発
明に係る印刷物の自動評価装置は、印刷面を撮影して画
像データを取得する撮像手段と、撮影された画像中の複
数の被検査領域について濃度値のヒストグラムを作成す
るヒストグラム作成手段と、作成された前記各ヒストグ
ラムについて画像の平均レベルを表す代表値を算出する
代表値算出手段と、前記算出された値に基づいて印刷品
質を評価する品質評価手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【0030】この構成による自動評価装置の作用・効果
は以下の通りである。ヒストグラムを作成するまでの手
順は、すでに説明した(1)(2)と同じである。作成
された各ヒストグラムについての画像の平均レベルを表
す代表値を算出する。この代表値としては、重心値、最
頻値、中心値、最大値,最小値等があげられる。この算
出された代表値を基にして、印刷面全体の平均的な濃度
を定量的に評価することができる。本発明の好適な実施
形態として、前記品質評価手段は、あらかじめ撮影され
た濃度均一な標準印刷物から得られたヒストグラム分布
幅と、評価対象の印刷物から得られたヒストグラム分布
幅とを比較することにより、印刷物に対する照明の均一
性を評価するように構成されているものがあげられる。
この構成の原理については、図9によりすでに説明した
通りである。同じ被検査品を異なる照明条件下で撮影し
た場合に、照明が明るいときのヒストグラムは、照明が
暗いときのヒストグラムに比べて濃度値のばらつきが大
きい。そのばらつき幅(分布幅)は照明の明るさにほぼ
比例するものと考えられる。そこで、標準印刷物と評価
対象の印刷物のヒストグラム分布幅の比較を行うことに
より、照明の均一性の評価を行うことができ、その結
果、照明条件のばらつきの影響をのぞいた形での精度の
よい評価を行うことができるようになる。
【0031】本発明の別の好適な実施形態として、前記
品質評価手段は、前記算出された値をあらかじめ定めた
評価関数により換算した値に基づいて評価を行うように
構成されているものがあげられる。実際に評価を行う場
合に、算出された値を用いてそのまま評価を行っても良
いが、評価関数を用いて算出された値を別の値に換算す
ることにより、より精度のよい評価を行うことができる
ものと期待できる。例えば、対数変換を行うことによ
り、被検査品間のわずかな差を大きく評価することがで
きる。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、印刷物の自動評価装置の構成
を示す模式図である。
【0033】被検査品である印刷物2は、コンベア3に
より所定の位置に搬送されるようになっている。撮影ボ
ックス4内には、照明光源5とCCDカメラ6(撮像手
段に相当する。)が設置されており、印刷物2の印刷面
の画像を撮影する。なお、撮像手段としては特定の構造
のものに限定されるものではなく、ラインセンサーやエ
リアセンサーあるいはイメージスキャナーなど、適宜の
方式のものを採用することできる。CCDカメラ6によ
り撮影された画像データは、画像解析装置7に送られ
る。
【0034】本発明における自動評価装置は印刷物の印
刷品質の評価を行うものであるが、評価対象は次の2点
を目的としている。
【0035】第1の評価対象は、印刷面の濃度の均一性
のわずかな劣化、例えば、一定の濃さのインクをベタ塗
りしている印刷面のわずかな色抜け等を感度良く定量的
に評価することである。 第2の評価対象は、印刷面全
体の平均的な濃度を定量的に評価することである。
【0036】かかる評価を行うために、画像解析装置7
には、取り込まれた画像データに対して画像処理を行う
プログラムが組み込まれている。以下、画像解析装置7
の備えている機能を説明するが、この機能は主に画像処
理プログラムにより実現できるものである。まずは、第
1の評価対象を行うための構成を説明する。
【0037】《第1の評価対象について》 <第1実施形態>第1実施形態における画像解析装置7
の機能ブロック構成は、図3に示される。また、第1実
施形態の原理は図4に示される。
【0038】CCDカメラ6により取り込まれた印刷物
2の印刷面の画像は、図2に示されている。この印刷面
の印刷品質を評価するにあたり、まず、画像を複数の被
検査領域に分割する。なお、図2の例では8つの被検査
領域1a〜1hに分割しているが、被検査領域の数につ
いては適宜設定できるものである。
【0039】画像解析装置7のヒストグラム作成手段1
0は、各被検査領域1a〜1hの画像データについてヒ
ストグラムの作成を行う。ヒストグラム処理とは、入力
画像の各濃度値について、その濃度値を持った画素の数
を求める処理のことを言う。作成されたヒストグラム
は、横軸に濃度値、縦軸に画素数(度数)を取ったグラ
フで表すことができる(図4等参照)。ヒストグラム作
成手段10は、8つの被検査領域1a〜1hから8つの
ヒストグラムを作成する。
【0040】図4(a)は、あらかじめ合格品の印刷面
を撮影することにより得られたヒストグラムを示す。ヒ
ストグラムは、中心値に対してほぼ左右対称的に濃度値
が分布している。この合格品の濃度値範囲Wを基準濃度
値範囲としてあらかじめ求めておく。基準濃度値範囲
は、基準濃度値範囲記憶手段14によりあらかじめ記憶
されている。基準濃度値範囲Wは、合格品のヒストグラ
ムの濃度最小値と濃度最大値との幅(分布幅)で表され
ている。
【0041】図4(b)は、実際にある1つの被検査領
域から得られたヒストグラムである。次に、濃度値範囲
設定手段11は、被検査品のヒストグラムに上記基準濃
度値範囲Wの設定を行う。設定は、ヒストグラムの基準
位置に対して設定する。図4(b)では、基準位置とし
て最小値(aで示す)を採用している。
【0042】印刷面のわずかな色抜けは、基準濃度値範
囲Wを超えたヒストグラムの裾野のわずかな変化分(C
で示す部分)として検出される。 この変化分は、基準
濃度値範囲を超える位置(図4(b)の例では、基準濃
度値範囲の最大値よりも大きな濃度値をを有する)に、
ヒストグラムの裾野のわずかな変化分として検出され
る。算出手段12は、上記超えた部分の画素の割合(領
域Cの画素数の全画素数に対する比率)又は画素数を算
出する。
【0043】品質評価手段13は、この算出された値を
基に印刷品質を評価することができる。例えば、算出さ
れた値(比率又は画素数)が所定値以上であれば印刷不
良であると評価する。8つの被検査領域のうち、1つで
も印刷不良と判定された場合には、その印刷物は不良品
であるとすることができる。
【0044】この本発明の手法によれば、基準濃度値範
囲Wを超えた部分については、たとえわずかな量であっ
たとしても確実に検出することができる。したがって、
たとえわずかな色抜け不良であったとしても、確実に検
出することができる。
【0045】なお、基準濃度値範囲Wについては最小値
と最大値の幅ではなく、図4にxで示されるような、中
心値と最大値の幅により求めるものでもよい。この場
合、基準濃度値範囲Wを設定する場合の基準位置は中心
値(又は重心値)となる(図4(b)参照)。また、印
刷物や印刷不良の特性により、基準位置については適宜
設定できるものとする。
【0046】<第2実施形態>第2実施形態における画
像解析装置7の機能ブロック構成は、図5に示される。
また、第2実施形態の原理は図6,図7に示される。機
能ブロック構成で、第1実施形態と異なるのは、基準濃
度値範囲決定手段15を有する点である。その他は、第
1実施形態と同様の機能を有している。
【0047】第1実施形態では、あらかじめ合格品を撮
影することで求められたヒストグラムから基準濃度値範
囲を得るものであったが、毎回撮影される画像から取得
することもできる。以下、この構成について説明する。
この方法だと、照明の明るさの不均一の影響に対して
頑健性を有している。被検査領域については、図2と同
様でよい。
【0048】図6には、4つの被検査領域から得られた
ヒストグラムが(a)〜(d)に示されている。 なお
説明の便宜上4つの被検査領域とした。この各ヒストグ
ラムの面積をあらかじめ設定した面積比率で2分割す
る。図6では、r:(1−r)の比率で分割している。
rの値は、0.1〜0.999を選択できるようになっ
ているが、0.9に近い数値が好ましい。図6では、r
=0.9を採用し、9:1の比率でヒストグラムの面積
を分割した。
【0049】分割される濃度値(分割位置)はbi (i
=1〜4)で示されている。各ヒストグラムについて、
2分割したうちの大きい方の面積部分(図例では、左
側)の濃度値範囲を求める。濃度値範囲は、図6(a)
のw0 ’でもよいが、w0 〜w 3 のような基準位置(図
例では重心値ai (i=1〜4))からの幅が好まし
い。基準濃度値範囲決定手段15は、この得られた4つ
の濃度値範囲w0 〜w3 のうち最も幅の狭いw3 を基準
濃度値範囲wmin として決定する。
【0050】次に、濃度値範囲設定手段11は、この基
準濃度値範囲wmin を各ヒストグラムの基準位置に設定
する。これを図7に示す。基準位置ai (i=1〜4)
は、図6と同じく重心値である。基準位置に対して基準
濃度値範囲wmin を設定することにより、ヒストグラム
を2分割することができ、その分割される濃度値(分割
位置)がshi (i=1〜4)で示されている。
【0051】図7の例では、2分割された面積のうちの
小さい方が、基準濃度値範囲を超える部分(shi より
も濃度値が大きい領域)であり、算出手段12はこの基
準濃度値範囲を超える画素の割合又は数を算出する。こ
の超える部分は、斜線部分d i (i=1〜4)で示され
ている。
【0052】品質評価手段13は、この算出された値を
基に印刷物の印刷品質を評価することができる。
【0053】なお、求める濃度値範囲については、図6
(a)のw0 ’に示すような最小値eから分割位置sh
i までの幅の値を採用しても良い。この場合は、図7
(a)に示すように、基準位置として最小値eを採用
し、基準濃度値範囲w’min を設定することになる。
【0054】以上のように、濃度値範囲の取り方や基準
濃度値範囲を設定する基準位置については、印刷品質や
印刷不良の特性・傾向に合わせて適宜変更することが可
能である。基準位置としては、重心値、中心値、最小
値、最大値、最頻値等を採用することができる。印刷不
良が濃度値の明るい部分に現われる場合や、濃度値の暗
い部分に現われる場合等の状況に応じて適切な濃度値範
囲、基準位置を選択すればよい。
【0055】<第3実施形態>第3実施形態における画
像解析装置7の機能ブロック構成は、図8に示される。
また、第3実施形態の原理は図9に示される。機能ブロ
ック構成で、第2実施形態と異なるのは、比率演算手段
16を有する点である。その他は、第2実施形態と同様
の機能を有している。
【0056】第3実施形態でも、図6に示すように各ヒ
ストグラムを所定の比率で2分割する。そして各ヒスト
グラムにつき濃度値範囲wi (i=1〜4)を求める。
求められた濃度値範囲wi のうちの最小幅のものを基準
濃度値範囲に決定する。ここまでの手順は、第2実施形
態と同じである。
【0057】ただし、この決定された基準濃度値範囲を
最終的に用いるのではなく、以下説明するように補正を
行う。この補正は、照明状態が変動して画像全体の明る
さが変動したような場合でも、精度良く評価ができるよ
うにするためのものである。
【0058】この補正の原理について、図9により説明
する。同じ被検査品を異なる照明条件下で撮影した場合
に、照明が明るいときのヒストグラムは、照明が暗いと
きのヒストグラムに比べて濃度値のばらつきが大きい。
そのばらつき幅(濃度値範囲)は照明の明るさにほぼ比
例するものと考えられる。
【0059】そこでまず、濃度値範囲が最も狭い前記ヒ
ストグラムの重心値と、各ヒストグラムの重心値との比
率を求める。図9(a)が濃度値範囲が最も狭いヒスト
グラムであるとすると、その重心値はa0 で示されてい
る。濃度値範囲はwmin で示されている。(a)とは異
なる被検査領域から得られたヒストグラムが(b)に示
されているものとすると、比率演算手段16は、両者の
重心値の比率を求める。重心値の比率は、ai /a0
表される。
【0060】そして、基準濃度値範囲に上記式で求めた
比率を乗じた値を補正基準濃度値範囲として求める。こ
の補正基準濃度値範囲wは、w=wmin ×(ai /a
0 )で表される。
【0061】図6、図7の例だと、基準濃度値範囲w
min は最も幅の狭いw3 である。重心値の比率は、
(a)はa0 /a3 (b)はa1 /a3 (c)はa2
3 (d)はa3 /a3 =1である。補正基準濃度値範
囲は、(a)はwmin ×(a0 /a 3 )(b)はwmin
×(a1 /a3 )(c)はwmin ×(a2 /a3
(d)はwmin である。
【0062】これらの補正基準濃度値範囲を各ヒストグ
ラムの基準位置に設定する。この設定方法は、すでに述
べたのと同じである。
【0063】以上のような構成を採用することで、照明
条件の変動があったとしても、これを補正することがで
きるので、より精度のよい評価を行うことができる。
【0064】《第2の評価対象について》次に第2の評
価対象についての構成を説明する。すでに述べたよう
に、第2の評価対象は、印刷面全体の平均的な濃度であ
る。かかる印刷品質の劣化の影響は、ヒストグラムにお
いては、ヒストグラム曲線の重心位置等の変化として現
われる。 この実施形態の画像解析装置のブロック構成
は、図10に示される(第4実施形態)。自動評価装置
全体の構成は、図1に示されるものと同じでよい。
【0065】ヒストグラムを作成するまでの手順は、す
でに説明した第1実施形態と同じである。算出手段は、
作成された各ヒストグラムについての画像の平均レベル
を表す代表値を算出する。この代表値としては、重心
値、最頻値、中心値、最大値、最小値等があげられる。
被検査品がベタ塗りの場合は、ヒストグラムは左右対称
に近い単峰になることが多いので、重心値、中心値、最
頻値はかなり近い値になることが多く、これらの値を代
表値とすることで印刷面全体の平均濃度の評価を行うこ
とができる。
【0066】品質評価手段13は、この算出された代表
値を基にして、印刷面全体の平均的な濃度を定量的に評
価することができる。 例えば、算出された代表値をあ
らかじめ設定した値(あらかじめ合格品から求めておい
た値)と比較して、その差が所定値以上のときに印刷不
良であると判定できる。
【0067】上記第4実施形態の構成の場合は、照明状
態に対する頑健性がない。そこで、品質評価手段13の
構成として、あらかじめ撮影された濃度均一な標準印刷
物から得られたヒストグラム分布幅と、評価対象の印刷
物から得られたヒストグラム分布幅とを比較することに
より、印刷物に対する照明の均一性を評価するようにす
ることが好ましい。
【0068】この構成の原理については、図9によりす
でに説明した通りである。同じ被検査品を異なる照明条
件下で撮影した場合に、照明が明るいときのヒストグラ
ムは、照明が暗いときのヒストグラムに比べて濃度値の
ばらつきが大きい。そのばらつき幅(分布幅)は照明の
明るさにほぼ比例するものと考えられる。そこで、標準
印刷物と評価対象の印刷物のヒストグラム分布幅の比較
(例えば、両者の比を演算する)を行うことにより、照
明の均一性の評価を行うことができ、その結果、照明条
件のばらつきの影響をのぞいた形での精度のよい評価を
行うことができるようになる。
【0069】<評価関数について>品質評価手段により
評価を行う場合に、算出手段により算出された値をその
まま用いて評価を行うこともできるが、評価関数により
別の値に換算して行うこともできる。図11に評価関数
の例を2つほど示す。
【0070】図11において、横軸は算出値(画素の割
合又は画像情報、代表値)であり、縦軸は換算された品
質評価値である。(a)は、評価関数が線型である例で
あり、例えば、評価点の上下限値を入力してその範囲内
で比例配分する方法である。(b)は評価関数が指数関
数である例であり、比較的品質のよい被検査品間におけ
るわずかな差を大きく評価するために用いる場合に便利
である。
【0071】図12は、第1実施形態〜第3実施形態に
係る自動評価装置より行った評価点と、従来から行われ
ている目視判定による評価点とを比較したものである。
(a)(b)はサンプルの違いである。横軸は被検査領
域番号(16箇所)を示し、縦軸は評価点を示す。評価
点は、基準濃度値範囲を超える範囲の画素の面積の割合
を適宜の評価関数により換算した値である。2つの例
は、共に相関係数が高く、本発明による自動評価方法が
優れていることを示している。
【0072】図13は、第4実施形態に係る自動評価装
置により行った評価点と、従来から行われている目視判
定による評価点とを比較したものである。(a)(b)
はサンプルの違いである。横軸は被検査領域番号(16
箇所)を示し、縦軸は評価点(平均明度)を示す。これ
らにおいても相関係数が高く、本発明による自動評価方
法が優れていることを示している。
【図面の簡単な説明】
【図1】印刷物の自動評価装置の構成を示す模式図
【図2】印刷面から得られた画像と被検査領域との関係
を説明する図
【図3】第1実施形態に係る画像解析装置のブロック構
成図
【図4】第1実施形態の原理を説明する図
【図5】第2実施形態に係る画像解析装置のブロック構
成図
【図6】第2実施形態の原理を説明する図
【図7】第2実施形態の原理を説明する図
【図8】第3実施形態に係る画像解析装置のブロック構
成図
【図9】第3実施形態の原理を説明する図
【図10】第4実施形態に係る画像解析装置のブロック
構成図
【図11】評価関数の例を示す図
【図12】本発明による自動評価方法と目視評価との比
【図13】本発明による自動評価方法と目視評価との比
【図14】従来技術に係る印刷物の自動評価の原理を説
明する図
【符号の説明】
1 印刷面 1a〜1h 被検査領域 2 印刷物 6 CCDカメラ 7 画像解析装置 10 ヒストグラム作成手段 11 濃度値範囲設定手段 12 算出手段 13 品質評価手段 14 基準濃度値範囲記憶手段 15 基準濃度値範囲決定手段 16 比率演算手段 17 代表値算出手段 W 基準濃度値範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 利恭 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番98 号 日本エイアンドエル株式会社ラテック ス研究所内 Fターム(参考) 2C061 KK25 KK28 KK35 2C250 EB32 EB43 2G059 AA02 BB10 EE02 FF01 HH02 KK04 MM02 MM03 MM05 PP01 5B021 AA30 NN17 5B057 AA11 BA02 DA03 DB02 DB06 DB09 DC04 DC06 DC23

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷面を撮影して画像データを取得する
    撮像手段と、 撮影された画像中の複数の被検査領域について濃度値の
    ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、 作成された前記各ヒストグラムについて基準濃度値範囲
    を超える画素の割合又は数を算出する算出手段と、 前記算出された値に基づいて印刷品質を評価する品質評
    価手段とを備えたことを特徴とする印刷物の自動評価装
    置。
  2. 【請求項2】 印刷面を撮影して画像データを取得する
    撮像手段と、 撮影された画像中の複数の被検査領域について濃度値の
    ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、 作成された前記各ヒストグラムについて画像の平均レベ
    ルを表す代表値を算出する代表値算出手段と、 前記算出された値に基づいて印刷品質を評価する品質評
    価手段とを備えたことを特徴とする印刷物の自動評価装
    置。
  3. 【請求項3】 前記品質評価手段は、前記算出された値
    をあらかじめ定めた評価関数により換算した値に基づい
    て評価を行うように構成されていることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の印刷物の自動評価装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005037299A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Hamamatsu Photonics Kk 組成の均一度の評価方法及び組成の均一度の評価装置

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