JP2005181260A - 印刷物の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を高精度に且つ効率良く検査し得る方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る検査方法は、単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物Ｓに生じる異常部を第１の照明手段１、撮像手段２及び画像処理手段３を用いて検査する方法であって、印刷物Ｓの表裏面のうち何れか一方の面側に単色と同じ色の背景部材又は白色の背景部材５を配置するステップと、第１の照明手段１から印刷物Ｓの他方の面側に対して前記単色と同じ色の光を照射しその反射光を撮像手段２で受光するか、或いは、印刷物Ｓの他方の面側に対して白色の光を照射し、その反射光のうち前記単色と同じ色の反射光を撮像手段２で光学フィルタ６を介して受光するステップと、撮像手段２によって撮像された撮像画像を画像処理手段３によって画像処理することにより異常部を検出するステップとを含むことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、単色及び白色の２色の印刷が施され、粘着テープや食品・医薬品等の包装材などに用いられる透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を検査する方法に関するものである。

各種粘着テープや食品・医薬品等の包装材等として、透明または半透明のシートにその製品名や使用期限、注意事項といった様々な印刷が施されたものが知られている。印刷の種類も製品によって様々であり、複数の色で印刷されているものもある。これらのシート状印刷物の異常部（印刷物の表面に生じる汚れや印刷物内部に混入した塵等の異物など）を検査する場合、印刷部の影響を除いた検査が必要であり、印刷部の影響を除くために、印刷部をいわば消去（印刷部の色情報を消去）して全面を検査する方法と、印刷部を検査対象から除外して検査する方法とがある。

印刷部を消去して検査する方法としては、印刷部が単色の印刷のみからなる場合には、印刷部の色と同じ色（波長）の光源や光学フィルタを用いて印刷部を消去する方法が知られている。また、印刷部に複数の色（可視光の色）の印刷が存在する場合には、赤外光を用いて印刷部の全ての色情報を消去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、シートの印刷部以外が透明体であれば、シート状印刷の背面に印刷部と同一の色の背景部材を配置することにより、印刷部を消去する方法も知られている。

一方、印刷部を検査対象から除外して検査する方法としては、いわゆるパターンマッチングによって印刷部を検出し、当該検出した印刷部をマスクして検査する方法や、印刷部が長手方向に周期的に配列されたシート状被検材について、前回の印刷部を検査した際の撮像画像に基づき今回の検査の際の印刷部をマスクする方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開２００３−４６４７号公報 特許第２５９７３７０号公報

しかしながら、単色及び白色の２色の印刷が施されたシート状印刷物の場合には、前述のように可視光や赤外光の単色照明を用いたり、光学フィルタで特定波長の光のみを透過させる方法を用いても、白色の印刷部を消去（色情報を消去）することはできない。また、白色の背景部材を配置することにより、白色の印刷部を消去することはできるものの、単色の印刷部を消去（色情報を消去）することはできない。

一方、印刷部を検査対象から除外して検査する方法を適用する場合、パターンマッチングを用いて印刷部を検出し、当該検出した印刷部をマスクする方法では、マスクに要する処理時間が長くなり効率の良い検査が行えないことが懸念される。また、上記特許文献２に記載の方法では、印刷部が周期的に配列されていることが条件となるため、汎用性に乏しい。

本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を高精度に且つ効率良く検査し得る方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するべく、本発明は、単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を第１の照明手段、撮像手段及び画像処理手段を用いて検査する方法であって、前記印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に前記単色と同じ色の背景部材又は白色の背景部材を配置する配置ステップと、前記配置ステップにて前記単色と同じ色の背景部材を配置するときは、前記第１の照明手段から前記印刷物の他方の面側に対して前記単色と同じ色の光を照射しその反射光を前記撮像手段で受光し、前記配置ステップにて白色の背景部材を配置するときは、前記第１の照明手段から前記印刷物の他方の面側に対して白色の光を照射し、その反射光のうち前記単色と同じ色の反射光を前記撮像手段で前記単色の光のみを透過させる光学フィルタを介して受光するステップと、前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記画像処理手段によって画像処理することにより異常部を検出するステップとを含むことを特徴とする印刷物の検査方法（以下、適宜第１の検査方法という）を提供するものである。

斯かる発明によれば、印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に単色と同じ色の背景部材が配置されるときは、背景と単色の印刷とが同じ色になり、撮像手段によって撮像された撮像画像において単色の色情報が消去されることになる。そのとき白色の印刷部は、背景色が単色と同じ色であるので、そのままでは撮像手段によって撮像された撮像画像において白色の色情報が消去されない。しかし、第１の照明手段から印刷物の他方の面側に対して単色と同じ色の光が照射されるので、白色の印刷部も単色と同じ色にされて、撮像手段によって撮像された撮像画像において白色の色情報も消去されることになる。一方、印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に白色の背景部材が配置されるときは、第１の照明手段から印刷物の他方の面側に対して白色の光が照射される。こうすることで、白色の背景と白色の照明と白色の印刷とが同じ色になり、撮像手段によって撮像された撮像画像において白色の色情報が消去されることになる。そのとき単色の印刷部は、背景色が白色、照明が白色であるので、そのままでは撮像手段によって撮像された撮像画像において単色の色情報が消去されない。しかし、印刷物の他方の面側に照射される白色の光の印刷物からの反射光のうち単色と同じ色の反射光が撮像手段で前記単色の光のみを透過させる光学フィルタを介して受光されるので、撮像手段によって撮像された撮像画像において単色の色情報も消去されることになる。なお、反射光のうち単色の印刷部と同じ色の反射光を撮像手段で受光するには、例えば、撮像手段の前方に前記単色の光のみを透過させる光学フィルタを配置すればよい。以上のように、本発明によれば、単色及び白色の２色の印刷部の色情報を同時に消去することができ、印刷部の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能である。さらには、本発明によれば、パターンマッチング等を用いて印刷部を検出する必要がないため、検査効率に優れるという利点も有する。

前記第１の検査方法において、好ましくは、前記背景部材は透過性を有するものとされ、第２の照明手段によって、前記背景部材を介して前記印刷物の一方の面側に光を照射するように構成される。

第１の照明手段による光の照射方向（すなわち印刷物の他方の面側）から見て、異常部が印刷部の下方（印刷物の一方の面側）に位置する場合、当該異常部は、第１の照明手段による光が照射され難い印刷部の陰に位置することになるため、撮像手段で当該異常部からの反射光を受光し難く、ひいては当該異常部の検出が困難となる。換言すれば、この第１の照明手段による反射照明のみであれば、印刷部（例えば、白色の印刷部）の背面にある当該異常部の検出が困難となる。これを解決するには、印刷物の表裏面それぞれについて、照明手段及び反射光を撮像する撮像手段を配置する構成を採用すればよいが、これらの手段を設置するために必要なスペースやコストが増加するという問題を有する。

この点、前記発明によれば、背景部材が透過性を有するものとされ、第２の照明手段によって、背景部材を介して印刷物の一方の面側に光が照射されるため、当該照射された光は、印刷物を透過し、印刷物の他方の面側から出射して撮像手段で受光されることになり、印刷部の下方に位置する異常部が遮光性を有するものであれば、第２の照明手段による背景側からの透明照明により、遮光性のある異常部を顕在化することができ、これにより、当該顕在化された異常部を検出することが可能である。このように、本発明によれば、第２の照明手段を新たに配置するのみで、第１の照明手段と撮像手段を兼用する構成であるため、必要なスペースやコストの増加を抑えることができ、印刷部の下方（印刷物の一方の面側）に位置する異常部をも高精度に検出することが可能である。

また、前記課題を解決するべく、本発明は、単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を照明手段、撮像手段及び画像処理手段を用いて検査する方法であって、前記照明手段から前記印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に対して前記単色と同じ色の光を照射しその反射光を前記撮像手段で受光するか、或いは、前記照明手段から前記印刷物の一方の面側に対して光を照射しその反射光のうち前記単色と同じ色の反射光を前記撮像手段で受光するステップと、前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記画像処理手段によって画像処理することにより、前記撮像画像中に顕在化された白色の印刷部を抽出し、当該抽出した白色の印刷部以外の領域において異常部を検出するステップとを含むことを特徴とする印刷物の検査方法（以下、適宜第２の検査方法という）を提供するものである。

斯かる発明によれば、照明手段から印刷物の他方の面側に対して単色の印刷部と同じ色の光を照射しその反射光を撮像手段で受光するか、或いは、照明手段から印刷物の他方の面側に対して光を照射しその反射光のうち単色の印刷部と同じ色の反射光を撮像手段で受光するため、撮像手段によって撮像された撮像画像において前記単色の色情報が消去されることになる。従って、撮像画像中には白色の印刷部のみが顕在化されることになる。なお、反射光のうち単色の印刷部と同じ色の反射光を撮像手段で受光するには、例えば、撮像手段の前方に前記単色のみを通過させる光学フィルタを配置すればよい。また、本発明によれば、画像処理手段によって撮像画像を画像処理（２値化等）することにより、撮像画像中に顕在化された白色の印刷部を抽出し、当該抽出した白色の印刷部以外の領域において異常部が検出される。すなわち、白色の印刷部を検査対象から除外するために当該白色の印刷部が抽出され、当該抽出した印刷部以外の領域について検査が行われる。従って、本発明によれば、単色の印刷部の色情報を消去すると共に、白色の印刷部を除外して検査することができ、印刷部の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能である。なお、本発明は、白色の異常部を検出するのに特に有用である。すなわち、前述したように、白色の印刷部の色情報をも消去する方法を採用した場合には、白色の印刷部の色情報が消去されると同時に、白色の異常部の色情報も消去されることになり、ひいては、当該異常部の検出が困難となってしまう。しかしながら、本発明によれば、白色の色情報（印刷部及び異常部）を消去せずに、白色の印刷部を検査対象から除外する構成であるため、上記のような問題が生じず、白色の印刷部以外の領域においては白色の異常部をも高精度に検出することが可能である。

前記第２の検査方法において、前記抽出した白色の印刷部について、異常部と白色の印刷部のコントラストが違う場合、前記画像処理手段において、前記印刷部に用いられる２値化しきい値と、前記印刷部以外の領域において異常部を検出するために用いられる２値化しきい値とが同じしきい値である場合には、前記印刷部及び異常部の両方を検出することができない。さらに説明すると、かかる異常部検出用２値化しきい値で前記印刷部を検出すると、前記印刷部が完全に顕在化されないので、前記印刷部と異常部の区別がつかず、これにより、前記印刷部の異常が検出できない。従って、好ましくは、前記抽出した白色の印刷部について、前記画像処理手段によって、前記印刷部以外の領域において異常部を検出するための２値化しきい値とは異なるしきい値を用いて２値化することにより、前記印刷部に存在する異常部を検出するように構成される。この構成において、前記印刷部について、例えば、前記印刷部のみを理論上完全に検出できるしきい値を用いて２値化することにより、前記印刷部に存在する異常部を検出することで、安定した検出が可能となる。

斯かる発明によれば、検査対象から除外した白色の印刷部内に当該印刷部と濃度値の異なる異常部が存在する場合には、２値化しきい値を調整することによって、本来検査対象外の異常部をも検出することができるという利点を有する。

また、前記第２の検査方法において、好ましくは、前記抽出した白色の印刷部について、前記画像処理手段によって画像処理することにより、前記印刷部の特徴量を抽出し、当該抽出した特徴量に基づき前記印刷部自体の異常を検出するように構成される。

斯かる発明によれば、抽出した白色の印刷部について、当該印刷部の特徴量（所定軸方向への濃度値の投影プロファイル等）を抽出し、当該特徴量に基づき（当該特徴量が予め決めた基準値から外れるか否か等に基づき）、印刷部自体の異常（印刷部の欠け等）をも検出できるという利点を有する。

さらに好ましくは、前記第１の検査方法と前記第２の検査方法とが併用される。ここで、併用するとは、各検査方法を適用するための手段を印刷物の搬送ラインに並置することを意味する。

斯かる発明によれば、第１の検査方法によって、単色及び白色の２色の印刷部の色情報を同時に消去することができ、印刷部の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能であると共に、第２の検査方法によって、第１の検査方法では検出し難い白色の異常部をも高精度に検出することができ、その結果、多種の異常部を検出可能であるという利点を有する。

本発明によれば、単色及び白色の２色の印刷が施された透明又は半透明のシート状印刷物において、印刷部の影響を除くことができ、当該印刷物に生じる異常部を高精度に且つ効率良く検査することが可能である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
まず最初に、単色及び白色の２色の印刷部の色情報を同時に消去して異常部を検出する第１の検査方法について説明する。図１は、本発明に係る第１の検査方法を実施するための検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る検査装置１０は、検査対象となるシート状印刷物Ｓに光を照射するための照明部１と、印刷物Ｓからの反射光Ｌを受光して印刷物Ｓを撮像するための撮像部２と、撮像部２によって撮像された印刷物Ｓの撮像画像に画像処理を施すための画像処理部３とを備えている。さらに、本実施形態に係る検査装置１０は、印刷物Ｓを搬送するための搬送部４と、印刷物Ｓの光照射面側（本実施形態では表面側）と反対側（本実施形態では裏面側）に配置された単色と同じ色の背景板５又は白色の背景板５’と、単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光のみを透過させる光学フィルタ６と、光学フィルタ６を撮像部２の前方における印刷物Ｓからの反射光Ｌの光路上の光路位置Ａ及びこの光路位置Ａから退避する退避位置Ｂに選択的に配置できるフィルタ配置装置７とを備えている。

図２は、検査対象となる印刷物Ｓの一例を概略的に示す図である。図２に示すように、印刷物Ｓは、透明または半透明のシートＳ１上に単色の印刷部Ｓ２と白色の印刷部Ｓ３とが形成されたものである。なお、図１及び図２に示す例の印刷物Ｓは、連続したシートを切断したり或いは打ち抜いたりして個片としたものであるが、後述するように、連続したシートのままで検査することも可能である。

本実施形態に係る搬送部４は、検査対象である印刷物Ｓが個片とされているため、ベルトコンベア４１、４２から形成されており、印刷物Ｓはベルトコンベア４１、４２上で搬送されることになる。より具体的に説明すれば、ベルトコンベア４１、４２のベルト上で印刷物Ｓを撮像するとベルトの汚れ等も同時に撮像されることにより、異常部の誤検出が発生する可能性があるため、２台のベルトコンベア４１、４２を搬送方向に並置し、その隙間に位置する印刷物Ｓを撮像するように構成されている。なお、ベルトコンベア４１、４２を離間する間隔が長いと、検査領域（撮像領域）で印刷物Ｓがばたついてしまい、安定した画像が得られなくなるので、ベルトコンベア４１、４２の間隔は、ベルトが撮像されない範囲でなるべく狭くするのが好ましい。

印刷物Ｓの裏面側に単色と同じ色の背景板５が配置される場合には、印刷物Ｓの単色の印刷部Ｓ２の色情報を消去するために配置され、また、印刷物Ｓの裏面側に白色の背景板５’が配置される場合には、印刷物Ｓの白色の印刷部Ｓ３の色情報を消去するために配置される。ここで、印刷物Ｓと背景板５、５’とが接触すると、印刷物Ｓに傷が入ったり、背景板５、５’が汚れるという問題が発生する。従って、印刷物Ｓと背景板５、５’とは接触しない程度に一定間隔を保つ必要がある。本実施形態では、図１に示すように、ベルコンベア４１のロール４１Ｒと、ベルトコンベア４２のロール４２Ｒとの隙間であって、ベルト面より下方に背景板５、５’を配置している。これにより、背景板５、５’は、印刷物Ｓと接触しない程度の一定の距離に保たれている。

照明部１は、搬送部４の上方に配置され、前述のように印刷物Ｓに光を照射する。本実施形態に係る照明部１は、印刷物Ｓの単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光及び白色の光を照射するように構成されている。

本実施形態に係る撮像部２としては、いわゆるラインセンサカメラが用いられている。本実施形態に係る印刷物Ｓのように個片の製品を検査する場合、２次元カメラが用いられることが多い。しかしながら、前述のように背景となる搬送部４に汚れが存在すると、それを異常部として誤検出する可能性がある。従って、本実施形態では撮像部２にラインセンサカメラを用いて、その撮像視野をベルトコンベア４１、４２の隙間に設定することにより、搬送部４が撮像されないようにしている。印刷物Ｓは、搬送部４によって一方向（図１に矢符で示す方向）に搬送されるため、撮像部２の撮像視野内にある印刷物Ｓの領域は順次変化し、印刷物Ｓの表面全体が撮像されることになる。撮像部２から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換され画像データとして画像処理部３に入力される。

画像処理部３では、撮像部２によって撮像された画像データを画像処理することにより異常部を検出する。図３は、画像処理部３において実施される画像処理の一例を示すブロック図である。図３に示すように、画像処理部３においては、先ず最初に前処理として、撮像画像データに対してノイズ除去処理３１が施される。ノイズ除去処理３１の具体的方法は、画像データの性質に応じて適宜決定すればよい。例えば、ざらついた画像の場合には、スムージング処理を施したり、異常部が暗点（正常な撮像面に対応する画素よりも濃度値の小さい画素）のみであることが予め分かっているときには、収縮・膨張処理を施して明点（正常な撮像面に対応する画素よりも濃度値の大きい画素）を除去したり、異常部が明点のみであることが予め分かっているときには、膨張・収縮処理を施して暗点を除去する等の処理が考えられる。なお、前記の収縮・膨張処理（オープニング処理）は、画像の各画素において、近傍画素の最小値を該当する画素値にし（２値画像における収縮処理と同様）、その後、近傍画素の最大値を該当する画素値にする（２値画像における膨張処理）。この処理により明点が消去される。

次に、画像処理部３は、ノイズ除去処理３１が施された画像データに基づき異常部を検出する。より具体的には、エッジが鮮明で微細な異常部を検出対象とするべく、微分処理３２を施すことにより異常部のエッジを強調した後、当該微分処理後の画像に対して所定のしきい値で画像を２値化する２値化処理３３を施している。一方、大きくて濃淡の変化が緩やかな異常部については、微分処理３２では異常部を検出できなかったり、或いは、異常部のエッジしか検出できないため、実際よりも異常部のサイズが小さく検出されてしまう場合が多い。そこで、このような大きくて濃淡の変化が緩やかな異常部を検出対象とするべく、ノイズ除去処理３１を施した後の画像データに対して、そのまま２値化処理３４を施している。以上のようにして、微分処理３２後の２値化処理３３で検出した異常部と、ノイズ除去処理３１後の２値化処理３４で検出した異常部とを合成処理（加算処理）３５して、最終的に検出された異常部としている。なお、異常部として検出されたものののうち、ノイズ成分や明らかに異常部とは考えられない特徴量（面積や形状等）を有するものがあれば、それらを異常部から除外することが好ましい。

以上に説明したように、検査装置１０で実施される第１の検査方法によれば、印刷物Ｓの裏面側に単色の印刷部Ｓ２と同じ色の背景板５が配置されるときは、背景板５と単色の印刷部Ｓ２とが同じ色になり、撮像部２によって撮像された撮像画像において単色の印刷部Ｓ２の色情報が消去されることになる。このとき、光学フィルタ６はフィルタ配置装置７により退避位置Ｂに配置される。そして、白色の印刷部Ｓ１は、背景色が単色と同じ色であるので、そのままでは撮像部２によって撮像された撮像画像において白色の色情報が消去されない。しかし、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光が照射されることで、白色の印刷部Ｓ３も単色と同じ色にされて、撮像部２によって撮像された撮像画像において白色の色情報も消去されることになる。一方、印刷物Ｓの裏面側に白色の背景板５’が配置されるときは、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して白色の光が照射される。こうすることで、白色の背景板５’と白色の照明と白色の印刷部Ｓ１とが同じ色になり、撮像部２によって撮像された撮像画像において白色の色情報が消去されることになる。そのとき単色の印刷部Ｓ２は、背景板５’の色が白色、照明が白色であるので、そのままでは撮像部２によって撮像された撮像画像において単色の色情報が消去されない。しかし、このとき光学フィルタ６はフィルタ配置装置７により光路位置Ａに配置される。そして、印刷物Ｓの表面側に照射される白色の光の印刷物Ｓからの反射光Ｌのうち単色の印刷部Ｓ２と同じ色の反射光Ｌが撮像部２でこの単色の光のみを透過させる光学フィルタ６を介して受光されるので、撮像部２によって撮像された撮像画像において単色の色情報も消去されることになる。以上のように、本検査方法によれば、単色の印刷部Ｓ２及び白色の印刷部Ｓ３の双方の色情報を同時に消去することができ、印刷部Ｓ２、Ｓ３の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能である。さらには、パターンマッチング等を用いて印刷部Ｓ２、Ｓ３を検出する必要がないため、検査効率に優れるという利点も有する。

なお、検査対象となる印刷物Ｓが個片ではなく連続したものである場合には、図４に示すような検査装置の構成を採用すればよい。図４は、本発明に係る第１の検査方法を連続した印刷物に対して実施するための検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。図４に示すように、本実施形態に係る検査装置１０’も、前述した検査装置１０（図１参照）と同様の照明部１、撮像部２、画像処理部３及び背景板５、５’を備えており、搬送部４’の構成が異なるだけである。なお、図４において光学フィルタ６及びフィルタ配置装置７は図示を省略してある。すなわち、本実施形態に係る搬送部４’は、ロール４ａ、４ｂから構成されており、印刷物Ｓがばたつかないように常に一定以上の張力が付勢される状態で各ロール４ａ、４ｂによって印刷物Ｓを搬送支持するものである。なお、背景板５、５’は、印刷物Ｓと接触しないように、前後各ロール４ａ、４ｂの頂部よりも低い位置に配置される。また、各ロール４ａ、４ｂを離間する間隔が長いと、印刷物Ｓが弛んで背景板５、５’と接触する恐れがあるので、両ロール４ａ、４ｂの間隔は印刷物Ｓが弛まない程度の間隔とされる。

以上に説明した図１又は図４に示す検査装置の構成において、撮像部２によって受光される光は反射光Ｌのみである。従って、印刷物Ｓの印刷部Ｓ２、Ｓ３の下方に隠れた異常部を検出することができない。より具体的に説明すれば、例えば、印刷物Ｓが多層構造になっている場合、層間に存在する異物は異常部となるが、印刷部Ｓ２、Ｓ３が中間層にある場合や、最上層と最下層の両方にある場合等においては、撮像部２から見て印刷部Ｓ２、Ｓ３の下方に異常部が発生することがあり得る。しかしながら、撮像部２から見て印刷部Ｓ２、Ｓ３の下方に位置する異常部は、反射光のみでは検出することができない。

このような印刷部Ｓ２、Ｓ３の下方に位置する異常部を検出するには、図５に示すように、第２の照明部１’を背景板５、５’の下方に配置し、いわゆる透過照明を併用することが好ましい。例えば、白色の背景板５’が配置される場合には、照明部１’にて単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光による透過照明を行う。斯かる構成によれば、異常部が遮光性を有する場合、照明部１’から照射された光が前記異常部で遮光されて撮像部２で受光されないことになるため、当該異常部を検出することが可能である。なお、透過照明を併用する場合の背景板５、５’としては、遮蔽性のあるものでは照明部１’からの照射光が遮られてしまうため、半透明の拡散板のように透過性を有するものを用いる必要がある。

＜第２実施形態＞
次に、単色の印刷部の色情報を消去すると共に、白色の印刷部以外の領域において異常部を検出する第２の検査方法について説明する。

第１の実施形態で説明した第１の検査方法は、印刷部の色情報を全て消去するような照明条件としている。しかし、異常部の種類は様々であるため、第１の検査方法だけでは全ての異常部に対応することはできない。例えば、白色の異常部が存在していた場合、白色の印刷部の色情報をも消去する第１の検査方法を採用した場合には、白色の印刷部の色情報が消去されると同時に、白色の異常部の色情報も消去されることになり、ひいては、当該異常部の検出が困難となってしまう。斯かる問題を解決するべく、第２の検査方法においては、図１又は図４を参照して説明した第１の検査方法を実施するための検査装置において、背景板５、５’、光学フィルタ６及びフィルタ配置装置７を取り除き、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光を照射しその反射光を撮像部２で受光する（或いは、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して光を照射しその反射光のうち単色の印刷部Ｓ２と同じ色の反射光を撮像部２で受光する）ことにより、撮像部２によって撮像された撮像画像において単色の印刷部Ｓ２の色情報を消去する（従って、撮像画像中には白色の印刷部Ｓ３のみが顕在化されることになる）。次に、画像処理部３において、白色の印刷部Ｓ３と他の領域とを区別するための所定のしきい値によって撮像画像を２値化し、撮像画像中に顕在化された白色の印刷部Ｓ３を抽出する。さらに、前記抽出した白色の印刷部Ｓ３をマスクし、当該マスク領域以外の領域において異常部を検出する構成としている。なお、異常部の具体的検出方法は、図３を参照して前述した第１の検査方法と同様であるので、その説明を省略する。例えば、印刷色と同色の欠陥が存在していた場合、印刷と共に欠陥も消去され、検出はできない。このように検出できない欠陥が存在すると検査の効果が少なくなる。そこで、他の方式と併用することで、印刷色と同色の欠陥を検出する。具体的な方式例を説明する。照明は透過照明のみとし、印刷部がはっきり見える照明条件にする。

以上に説明したように、第２の検査方法によれば、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して単色の印刷部Ｓ２と同じ色の光を照射しその反射光を撮像部２で受光する（或いは、照明部１から印刷物Ｓの表面側に対して光を照射しその反射光のうち単色の印刷部Ｓ２と同じ色の反射光を撮像部２で受光する）ため、撮像部２によって撮像された撮像画像において単色の印刷部Ｓ２の色情報が消去されることになる。従って、撮像画像中には白色の印刷部Ｓ３のみが顕在化されることになる。また、第２の検査方法によれば、画像処理部３によって撮像画像を画像処理することにより、撮像画像中に顕在化された白色の印刷部Ｓ３を抽出し、当該抽出した白色の印刷部Ｓ３以外の領域において異常部が検出される。すなわち、白色の印刷部Ｓ３を検査対象から除外するために当該白色の印刷部Ｓ３が抽出され、当該抽出した印刷部Ｓ３以外の領域について検査が行われる。以上にように、本検査方法によれば、単色の印刷部Ｓ２の色情報を消去すると共に、白色の印刷部Ｓ３を除外して検査することができ、印刷部Ｓ２、Ｓ３の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能である。

なお、前記第２の検査方法において、抽出した白色の印刷部Ｓ３について、画像処理部３によって、印刷部Ｓ３以外の領域において異常部を検出するための２値化しきい値とは異なるしきい値を用いて２値化することにより、印刷部Ｓ３に存在する異常部を検出するように構成するのが好ましい。斯かる構成によれば、検査対象から除外した白色の印刷部Ｓ３内に当該印刷部Ｓ３と濃度値の異なる異常部が存在する場合には、２値化しきい値を調整することによって、本来検査対象外の異常部をも検出することができるという利点が得られることになる。

次に、前述した印刷部Ｓ３の抽出方法について、より詳細に説明する。印刷部Ｓ３を簡単にマスクする方法としては、印刷部Ｓ３に対応する領域を所定の矩形領域で囲い、当該矩形領域をマスクとする方法が考えられるが、これでは印刷部Ｓ３周辺で検査できない部分が生じる。そこで、本実施形態では、印刷部Ｓ３の形状に応じたマスクを作成している。より具体的には、まず印刷部Ｓ３を２値化によって抽出する。この際、２値化しきい値によっては印刷部Ｓ３の他に異常部も抽出されるため、印刷部Ｓ３のみならず異常部もマスクされ、当該異常部を見逃してしまうことが考えられる。そこで、印刷部Ｓ３の抽出の際に印刷部Ｓ３か異常部かを判別する必要がある。斯かる判別方法としては、印刷部Ｓ３の候補として抽出した領域の面積、長さ、周囲長等の特徴量を計測し、予め算出した印刷部Ｓ３の特徴量と比較することにより印刷部Ｓ３であるか異常部であるかを判別する方法が考えられる。以上に説明した印刷部Ｓ３の抽出方法によれば、撮像した画像自体に基づき印刷部Ｓ３をマスクすることになるため、撮像画像に伸縮が生じた場合や印刷部Ｓ３にずれが生じている場合等にも対応可能である。また、印刷部Ｓ３が周期的に形成されている必要もない。他の印刷の判別方法としては、パターンマッチングにより印刷部の座標を見つけることも可能である。

前記第２の検査方法において、抽出した白色の印刷部Ｓ３について、画像処理部３によって画像処理することにより、印刷部Ｓ３の特徴量を抽出し、当該抽出した特徴量に基づき印刷部Ｓ３自体の異常を検出するように構成するのが好ましい。図６は、印刷部自体に発生する異常の検出方法の一例を説明するための説明図である。図６の（ａ）は印刷部が正常な場合における印刷部の外観及びその濃度値の縦方向投影プロファイルを、（ｂ）は印刷部が異常な場合における印刷部の外観及びその濃度値の縦方向投影プロファイルをそれぞれ示す。図６に示すように、印刷部（文字列）Ｓ３を構成する各文字の幅や間隔が予め分かっていれば、その幅や間隔から文字が欠けている等の異常を検出することができる。より具体的には、図６に示すように、画像処理部３によって、抽出した印刷部Ｓ３の縦方向投影プロファイルＰを算出し、当該プロファイルの値が所定のしきい値より大きくなる点の座標を逐次算出する。次に、算出した座標のうち、最大座標Ｐ１と最小座標Ｐ２との差から印刷部Ｓ３の幅を算出し、当該算出した幅を正常な場合の幅と比較することにより、異常であるか否かを判定することが可能である。また、各文字の間隔については、上記のようにして算出した各点の座標の差が、正常な場合の各点の座標の差よりも大きくなっていれば、各文字の間で文字が欠けていると判定することができる。以上に説明した方法により、印刷部自体に発生する異常（印刷部の欠け等）も検査することができる。

なお、第１の実施形態で説明した第１の検査方法と、第２の実施形態で説明した第２の検査方法とを併用することが好ましい。斯かる構成によれば、第１の検査方法によって、単色及び白色の２色の印刷部の色情報を同時に消去することができ、印刷部の影響を除いた異常部の高精度な検査が可能であると共に、第２の検査方法によって、第１の検査方法では検出し難い白色の異常部をも高精度に検出することができ、その結果、多種の異常部を検出可能であるという利点を有する。

図１は、本発明に係る第１の検査方法を実施するための検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図２は、検査対象となる印刷物Ｓの一例を概略的に示す図である。 図３は、図１に示す画像処理部において実施される画像処理の一例を示すブロック図である。 図４は、本発明に係る第１の検査方法を連続した印刷物に対して実施するための検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図５は、本発明に係る第１の検査方法を実施するための検査装置の他の撮像光学系を示す概略構成図である。 図６は、印刷部自体に発生する異常の検出方法の一例を説明するための説明図である。

符号の説明

１…照明部 ２…撮像部 ３…画像処理部 ４…搬送部 ５、５’…背景板
６…光学フィルタ １０…検査装置 Ｓ…印刷物

Claims (6)

1. 単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を第１の照明手段、撮像手段及び画像処理手段を用いて検査する方法であって、
   前記印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に前記単色と同じ色の背景部材又は白色の背景部材を配置する配置ステップと、
   前記配置ステップにて前記単色と同じ色の背景部材を配置するときは、前記第１の照明手段から前記印刷物の他方の面側に対して前記単色と同じ色の光を照射しその反射光を前記撮像手段で受光し、前記配置ステップにて白色の背景部材を配置するときは、前記第１の照明手段から前記印刷物の他方の面側に対して白色の光を照射し、その反射光のうち前記単色と同じ色の反射光を前記撮像手段で前記単色の光のみを透過させる光学フィルタを介して受光するステップと、
   前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記画像処理手段によって画像処理することにより異常部を検出するステップとを含むことを特徴とする印刷物の検査方法。
2. 前記背景部材は透過性を有するものとされ、
   第２の照明手段によって、前記背景部材を介して前記印刷物の一方の面側に光を照射することを特徴とする請求項１に記載の印刷物の検査方法。
3. 単色及び白色の２色の印刷が施された透明または半透明のシート状印刷物に生じる異常部を照明手段、撮像手段及び画像処理手段を用いて検査する方法であって、
   前記照明手段から前記印刷物の表裏面のうち何れか一方の面側に対して前記単色と同じ色の光を照射しその反射光を前記撮像手段で受光するか、或いは、前記照明手段から前記印刷物の一方の面側に対して光を照射しその反射光のうち前記単色と同じ色の反射光を前記撮像手段で受光するステップと、
   前記撮像手段によって撮像された撮像画像を前記画像処理手段によって画像処理することにより、前記撮像画像中に顕在化された白色の印刷部を抽出し、当該抽出した白色の印刷部以外の領域において異常部を検出するステップとを含むことを特徴とする印刷物の検査方法。
4. 前記抽出した白色の印刷部について、前記画像処理手段によって、前記印刷部以外の領域において異常部を検出するための２値化しきい値とは異なるしきい値を用いて２値化することにより、前記印刷部に存在する異常部を検出することを特徴とする請求項３に記載の印刷物の検査方法。
5. 前記抽出した白色の印刷部について、前記画像処理手段によって画像処理することにより、前記印刷部の特徴量を抽出し、当該抽出した特徴量に基づき前記印刷部自体の異常を検出することを特徴とする請求項３又は４に記載の印刷物の検査方法。
6. 請求項１又は２に記載の検査方法と、請求項３から５の何れかに記載の検査方法とを併用することを特徴とする印刷物の検査方法。