JP2005091330A - 色調不良検査装置および方法，ならびに薄汚れ検査装置および方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 被検査対象（印刷物）の画線部における色調変動を比較的確実に検出する。
【構成】 画線部領域および非画線部領域を含む検査対象領域が，カメラ10によって撮像される。カメラ10によって基準画像データ11と被検査画像データ12とが得られる。基準画像データ11に基づいて，画素ごとの色調に応じた色調しきい値画像が作成される（符号13）。基準画像データと被検査画像データとから画素ごとの色の距離が算出され，画素ごとの色の距離と，画素ごとの色調しきい値が比較される（符号16）。
【選択図】 図２

Description

この発明は，色調不良検査装置および方法，ならびに薄汚れ検査装置および方法に関する。

印刷物の検査を目視ではなく自動的に行う検査システムとして，撮像装置によって印刷物を撮像し，撮像によって得られる被検査画像データと，あらかじめ用意される基準画像データ（一般的には，正確と思われる被検査画像データ）とを比較するものがある。

印刷物を作成するための印刷方式の一つとしてオフセット印刷がある。オフセット印刷は印刷速度が速く，大部数の印刷，カラー印刷に適しており，高品質の印刷物の作成に用いられることが多い。このため，オフセット印刷によって作成された印刷物を，上述のような検査システムによって検査する場合には，印刷物の検査の精度を高める必要がある。

オフセット印刷では湿し水とインクとを版胴に付着させるので，湿し水の過不足等によって，微少な色調の変動が線画部に生じてしまうことがある。また，湿し水の過不足等によって薄汚れが印刷物の非線画部に生じてしまうことがある。オフセット印刷によって作成された印刷物を検査システムによって検査する場合には，このような色調変動，薄汚れをできるだけ確実に検出する必要がある。

この発明は，被検査対象（たとえば，印刷物）の画線部における色調変動を比較的確実に検出することができるようにすることを目的とする。

この発明は，被検査対象（たとえば，印刷物）の非画線部に生じた薄汚れを比較的確実に検出することができるようにすることを目的とする。

この発明による色調不良検査装置は，基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリ，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリ，上記第１のメモリに記憶された基準画像データと第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの色調変動量を算出する色調変動量算出手段，および上記色調変動量算出手段によって算出された画素ごとの色調変動量と，上記基準画像データの画素ごとの色調に応じた色調しきい値とを，対応する画素ごとに比較する比較手段を備えたものである。

この発明による色調不良検査方法は，基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリに記憶された基準画像データと，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの色調変動量を算出し，算出した画素ごとの色調変動量と，上記基準画像データの画素ごとの色調に応じた色調しきい値とを，対応する画素ごとに比較するものである。

この発明において，基準画像を表す画像データは，正確な（適切）な画像データを意味する。基準画像を表すデータと対比（比較）されるのが被検査画像データであり，色調不良検査装置は，被検査画像データについて色調の良否を判定（検査）する。

この発明によると，基準画像データと被検査画像データとから得られる画素ごとの色調変動量と，基準画像データの画素ごとの色調に応じた色調しきい値とが比較される。比較によって画素ごとの色調変動量が色調しきい値を超えるものであるかどうかを検出することができる。

色調しきい値は，基準画像データの画素の色調に応じたものであるから，色調に応じて，色調検査の精度（きびしさ）を任意に設定することができる。たとえば，白または黒の色調についての色調しきい値を低めに設定し，肌色の色調についての色調しきい値を高めに設定することにより，白または黒色の部分については多少の色調変動量があっても色調不良としないようにし，肌色の部分については少しの色調変動量があると色調不良とする，といったことが可能である。

上記基準画像および被検査画像には画線部領域（絵柄，文字等が存在する領域）と，非画線部領域（絵柄，文字等が存在しない領域）が含まれている場合には，非画線部領域（絵柄，文字等が存在しない領域）には色調の変動は生じないので，上記比較手段は，画線部領域に対応する領域に含まれる画素に対して行えばよい。非画線部領域を色調の良否判定に用いないので，基準画像データおよび被検査画像データの全体について色調の良否の判定をする場合に比べて，検査時間を短縮することができる。

この発明による薄汚れ検査装置は，基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリ，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリ，上記第１のメモリに記憶された基準画像データと第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの薄汚れ量を算出する薄汚れ量算出手段，および上記薄汚れ量算出手段によって算出された画素ごとの薄汚れ量と，あらかじめ設定される薄汚れしきい値とを比較する比較手段を備えたものである。

この発明による薄汚れ検査方法は，基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリに記憶された基準画像データと，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの薄汚れ量を算出し，算出した画素ごとの薄汚れ量と，あらかじめ設定される薄汚れしきい値とを比較するものである。

この発明によると，基準画像データと被検査画像データとから画素ごとに算出される薄汚れ量と，あらかじめ設定される薄汚れしきい値とが比較されることによって，薄汚れが検出される。設定される薄汚れしきい値を調整することによって，薄汚れの良否判定のレベル（薄汚れ有りと判定する場合の薄汚れ量の大きさ）を変えることができる。薄汚れの判定を精密に行うことができる。

一実施態様では，上記基準画像および被検査画像は，画線部領域および非画線部領域を含み，上記比較手段は，上記非画線部領域に対応する領域に含まれる画素に対して行う。画線部領域（絵柄，文字等が存在する領域）においては薄汚れは被検査対象物の品質に大きな影響を与えるものではないからである。画線部領域を薄汚れの判定に用いないので，基準画像データおよび被検査画像データの全体について薄汚れの判定をする場合に比べて，検査時間を短縮することができる。

図１(A) は，被検査対象である印刷物Ｗの一部を示している。図１(B) は，印刷物Ｗに含まれる検査対象領域を抜き出して示している。この実施例においては，説明を分かりやすくするために，印刷物Ｗとして単純化された絵柄が印刷されたものを例示する。

印刷物Ｗは，基材（紙，フィルム等）の表面に所定の画線（絵柄，文字等）が印刷されたものである。この実施例において，印刷物Ｗには，概略正方形状の画線（絵柄，文字等）が印刷された部分（画線部Ｇ）とその周囲を取囲む非画線部Ｈとからなる複数の検査対象領域Ｓａを含む。図１(A) に示す印刷物Ｗは，概略正方形状の画線部Ｇがその長手方向（搬送方向）および幅方向に複数箇所に印刷されており，検査対象領域Ｓａも印刷物Ｗの表面においてその長手方向および幅方向の複数箇所に存在する。印刷物Ｗの表面において，画線部Ｇと非画線部Ｈとからなる領域が検査対象領域Ｓａ以外の部分が被検査領域Ｓｂである。各検査対象領域Ｓａは，その両側縁が搬送方向に平行となるように，かつその前後の両側縁が搬送方向に直交するように，印刷物Ｗの表面上に整列されて設けられている。被検査領域Ｓｂは，たとえば，被検査領域Ｓｂと同じ形状をもつマスク・パターンによって（メモリ上において）マスクされる。

この実施例では，検査対象領域Ｓａ中の画線部Ｇの色調変動の有無（またはそのレベル），および検査対象領域Ｓａ中の非線画部Ｈ中の薄汚れの有無（またはそのレベル）を確かめるために検査が行われる。

図２は，検査システムの一部を示す機能ブロック図である。

カメラ10は，ＣＣＤ等の固体電子撮像素子を含み，印刷物Ｗの表面を撮像するものである。カメラ10から出力される画像データに基づいて印刷物Ｗの検査（色調変動検査および薄汚れ検査）が行われる。

カメラ10から出力される画像データから，被検査領域Ｓａを正確に（適切に）表す画像データが取出されて，取出された正確（適切）な画像データが基準画像データとして基準画像データ・メモリ11に記憶される。

基準画像データは，色調しきい値取出機能（手段）（色調しきい値画像作成手段）13に与えられる。色調しきい値取出機能13では，基準画像データが表す基準画像の画素ごとのＲＧＢ値（色調値）に対応する色調しきい値を，ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から取出す処理が行われる。ルックアップテーブルは，種々のＲＧＢ値（色調値）に対応する色調しきい値を記憶したテーブルであり，検査システムにあらかじめ用意される。基準画像の画素ごとのＲＧＢ値に対応する色調しきい値から構成される色調しきい値画像データが作成される。作成された色調しきい値画像データは色調しきい値画像メモリ14に記憶される。また，薄汚れしきい値メモリ15に薄汚れしきい値が記憶（設定）される。

色調しきい値画像メモリ14に色調しきい値画像データが記憶され，薄汚れしきい値メモリ15に薄汚れしきい値が記憶された後，印刷物Ｗの検査が開始される。カメラ10から出力された画像データから，検査対象領域Ｓａを表す画像データ（被検査画像データ）が順次取出されて被検査画像データ・メモリ12に順次記憶される。

被検査画像データ・メモリ12に記憶された被検査画像データに対して，色調不良検出と薄汚れ検出とが行われる。色調不良検出処理（手段）16において色調不良検出が行われ，薄汚れ検出処理（手段）17において薄汚れ検出が行われる（詳細は後述する）。

色調しきい値取出処理（色調しきい値画像作成処理）13，色調不良検出処理16および薄汚れ検出処理17は，プログラム・ルーチンにより実現され，各メモリ（基準画像データ・メモリ11，被検査画像データ・メモリ12，色調しきい値画像メモリ14および薄汚れしきい値メモリ15）は，ＲＡＭ等の記憶素子，ハードディスク等のディスク・メモリ等により実現される。色調しきい値取出処理13，色調不良検出処理16および薄汚れ検出処理17は，ハードウエア回路により実現することもできる。

図３は，色調しきい値取出処理（色調しきい値画像作成処理）13の処理手順を示すフローチャートである。

はじめに，基準画像データ・メモリ11に記憶された基準画像データが読出されて取得される（ステップ21）。

基準画像データ・メモリ11から読出された基準画像データには，画線部Ｇを表す画線部画像データと，非画線部Ｈを表す非画線部画像データとが含まれている（図１(B) 参照）。基準画像データから画線部Ｇ（以下，基準画線部Ｇという）を表す画像データ（以下，基準画線部画像データという）が取出される（ステップ22）。

取出された基準画線部画像データが表す基準画線部画像の画素ごとの色調値（ＲＧＢ値）に基づいて，ルックアップテーブルＬＵＴから色調しきい値が取得されて，色調しきい値画像メモリ14に記憶される（ステップ23）。基準画線部画像の大きさ（画素数）に対応する大きさ（画素数）の色調しきい値画像を表すデータが，色調しきい値画像メモリ14に記憶される。

ルックアップテーブルに記憶される色調しきい値により，基準画像中の色調値（色調）ごとに，異なる色調しきい値を持つ色調しきい値画像を表すデータを作成することができる。たとえば，ルックアップテーブルにおいて，白または黒の色調値については低い（あまい）色調しきい値を登録しておき，肌色の色調値については高い（きびしい）色調しきい値を登録しておくと，後述する色調不良検査において，白黒の色調部分の検査精度を低く，かつ肌色の色調部分の検査精度が高くすることができる（色調不良検査については後述する）。

薄汚れしきい値メモリ15に記憶される薄汚れしきい値は，検査対象領域Ｓａ中の非画線部Ｈの検査に用いられる。この非画線部はインクがのらない部分（一般的には白一色）であるから，所定のしきい値により検査することができる。薄汚れしきい値メモリ15には，所定のしきい値（たとえば，白色であるかどうかを判定するために一つのしきい値）が，検査装置の操作者によって設定（記憶）される。

図４は，色調不良検出処理16の処理手順を示すフローチャートである。

はじめに，検査対象画像データ（被検査画像データ）が，被検査画像データ・メモリ12から読出されて取得される（ステップ31）。

基準画像データ・メモリ11に記憶されている基準画像データと被検査画像データ・メモリ12から読出された被検査画像データとの位置合わせ（位置ずれ補正）が行われる（ステップ32）。この位置ずれ補正には，公知の（たとえば，特開平９−３３０４１０号公報，特開平９−３３０４１１号公報）位置ずれ補正方法を採用することができる。

被検査画像データにおいて，輪郭部分を表すデータが除去される（ステップ33）。輪郭部分を表すデータを除去するのは，後述する色調不良の検査を，変化の少ない部分（大きく色調が変化する部分以外の部分）で行うためである。

次に，基準画像データと，被検査画像データとに基づいて，互いに対応する位置の画素ごとに，ΔＲＧＢが算出される。ΔＲＧＢは，次式によって算出される。

ここで，Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉは，被検査画像におけるΔＲＧＢの算出対象の画素のＲ（赤）成分値，Ｇ（緑）成分値，Ｂ（青）成分値である。Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊは，ΔＲＧＢの算出対象の被検査画像における画素に対応する位置の基準画像における画素のＲ（赤）成分値，Ｇ（緑）成分値，Ｂ（青）成分値である。

各画素ごとに算出されるΔＲＧＢは，各画素における色の距離を示す値（基準画像データと被検査画像データの同一位置の画素における色調の相違の程度を表す値；色調変動値）である。

各画素ごとに算出されたΔＲＧＢから構成されるΔＲＧＢ画像には，画線部Ｇに相当する領域および非画線部Ｈに相当する領域が含まれている。ΔＲＧＢ画像から，画線部に相当する領域のデータが取出される（ステップ35）。この取出の処理は，たとえば，ΔＲＧＢ画像に含まれる非画線部Ｈに相当する領域をマスクする（論理積をとる）ことにより行われる。

色調しきい値画像メモリ14に記憶されている画素ごとの色調しきい値と，ΔＲＧＢ画像（画線部）の対応する画素位置のΔＲＧＢ値とが，それぞれ比較される（ステップ36；図６(A) 参照）。

しきい値を超えたΔＲＧＢ値が，単位領域内で積分（または平均）される（ステップ37）。この値に基づいて色調不良が判定される。色調不良が判定されると，色調不良である旨を表すデータが出力される（ステップ38）。

図５は，薄汚れ検出処理17の処理手順を示すフローチャートである。

薄汚れ検出処理においても，上述の色調不良検出処理（図４）と同様に，被検査画像データが，被検査画像データ・メモリ12から読出されて取得される（ステップ41）。基準画像データ・メモリ11に記憶されえいる基準画像データと，被検査画像データの位置合わせ（位置ずれ補正）が行われる（ステップ42）。そして，基準画像データが表す基準画像と，被検査画像データが表す被検査画像の対応する画素位置ごとの色調値（ＲＧＢ値）が用いられて，ΔＲＧＢ値が算出される（ステップ43）。

基準画像と被検査画像の各画素ごとに算出されたΔＲＧＢ値から構成されるΔＲＧＢ画像には，非画線部Ｈに相当する領域が含まれている。ΔＲＧＢ画像から，非画線部Ｈに相当する領域のデータが取出される（ステップ44）。この取出の処理は，たとえば，ΔＲＧＢ画像に含まれる画線部Ｇに相当する領域をマスクする（論理積をとる）ことにより行われる。

ΔＲＧＢ画像に含まれる非画線部に相当する領域の画素ごとのΔＲＧＢ値と，薄汚れしきい値メモリ15に記憶されている薄汚れしきい値とが比較される（ステップ45；図６(B) 参照）。ΔＲＧＢ値が薄汚れしきい値を超えている画素が存在すると，薄汚れが存在する旨を表すデータが出力される（ステップ46）。

(A) は印刷物の表面の一部を，(B) は印刷物の表面に含まれる検査対象領域を示している。 検査システムの一部を示す機能ブロック図である。 色調しきい値取出し処理の処理手順を示すフローチャートである。 色調不良検出処理の処理手順を示すフローチャートである。 薄汚れ検出処理の処理手順を示すフローチャートである。 (A) は互いに対応する画素ごとに，色調しきい値とΔＲＧＢ値が比較される様子を，(B) は薄汚れしきい値と，各ΔＲＧＢ値が比較される様子を，それぞれ示している。

符号の説明

10 カメラ
11 基準画像データ・メモリ
12 被検査画像データ・メモリ
13 色調しきい値取出機能
14 色調しきい値画像メモリ
15 薄汚れしきい値メモリ
16 色調不良検出処理機能
17 薄汚れ検出処理機能
Ｗ 印刷物
Ｓａ 検査対象領域
Ｇ 画線部
Ｈ 非画線部

Claims (6)

1. 基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリ，
   被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリ，
   上記第１のメモリに記憶された基準画像データと第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの色調変動量を算出する色調変動量算出手段，および
   上記色調変動量算出手段によって算出された画素ごとの色調変動量と，上記基準画像データの画素ごとの色調に応じた色調しきい値とを，対応する画素ごとに比較する比較手段，
   を備えた色調不良検査装置。
2. 上記基準画像および被検査画像は画線部領域と非画線部領域を含み，
   上記比較手段は，画線部領域に対応する領域に含まれる画素に対して比較を行う，請求項１に記載の色調不良検査装置。
3. 基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリ，
   被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリ，
   上記第１のメモリに記憶された基準画像データと第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの薄汚れ量を算出する薄汚れ量算出手段，および
   上記薄汚れ量算出手段によって算出された画素ごとの薄汚れ量と，あらかじめ設定される薄汚れしきい値とを比較する比較手段，
   を備えた薄汚れ検査装置。
4. 上記基準画像および被検査画像は，画線部領域および非画線部領域を含み，
   上記比較手段は，上記非画線部領域に対応する領域に含まれる画素に対して行う，請求項３に記載の薄汚れ検査装置。
5. 基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリに記憶された基準画像データと，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの色調変動量を算出し，
   算出した画素ごとの色調変動量と，上記基準画像データの画素ごとの色調に応じた色調しきい値とを，対応する画素ごとに比較する，
   色調不良検査方法。
6. 基準画像を表す基準画像データを記憶する第１のメモリに記憶された基準画像データと，被検査画像を表す被検査画像データを記憶する第２のメモリに記憶された被検査画像データとに基づいて，画素ごとの薄汚れ量を算出し，
   算出した画素ごとの薄汚れ量と，あらかじめ設定される薄汚れしきい値とを比較する，薄汚れ検査方法。

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