JP2006292693A - Image evaluating device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒又はカラー用のディジタル複合機や複写機に適用して好適な画像評価装置及び画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
近年、色付きの原稿画像から取得した赤(R)色、緑(G)色、青(B)色に係るカラー画像データに基づいてカラー画像形成を行うディジタルカラー複写機が使用されるに至っている。この種の複写機は、スキャナを備えており、原稿(原画像)をスキャンして、その原稿のカラー画像データが取得される。 In recent years, digital color copying machines that perform color image formation based on color image data relating to red (R), green (G), and blue (B) colors obtained from colored document images have been used. . This type of copying machine includes a scanner, scans a document (original image), and acquires color image data of the document.
また、複写機にはイエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、黒(BK)色用の画像形成ユニットが実装されており、カラー画像データに基づいてレーザ光を所定の電位の感光体ドラム上に露光走査して画像を記録するようになされる。感光体ドラム上に記録された画像は各色のトナー剤により現像され、例えば、中間転写ベルト上で色が重ね合わされ、この中間転写ベルトから所定の用紙へ色画像が転写された後に定着される。この結果、カラー原稿を複写(コピー)することができる。 In addition, image forming units for yellow (Y) color, magenta (M) color, cyan (C) color, and black (BK) color are mounted on the copying machine, and a laser beam is supplied based on the color image data. An image is recorded by exposure scanning on a photosensitive drum having a potential of. The image recorded on the photosensitive drum is developed with each color toner agent, for example, the colors are superimposed on an intermediate transfer belt, and the color image is transferred from the intermediate transfer belt to a predetermined sheet and then fixed. As a result, a color document can be copied (copied).
この種の複合機やプリンタ等から出力された画像形成物は、例えば、それをカタログや広告等として流通(使用)する前に、適正に複写(印刷)されているか否かの検査される場合が多い。画像形成物自体の評価としては、従来から、指定された画像を出力することで、他の複写機との相対評価を行う評価方法が広く行われている。 When image formations output from this type of multifunction device or printer are inspected for proper copying (printing) before distribution (use) as catalogs or advertisements, for example There are many. Conventionally, as an evaluation of an image formed product itself, an evaluation method for performing a relative evaluation with another copying machine by outputting a designated image has been widely performed.
また、原画像の画像情報に基づいて同一の画像を大量に複写して画像形成物を出力する場合に、従来方式によれば、複写機から出力された画像形成物に対して「原稿の傾き」や「色再現」等の極一部の検査項目をセンサ検知により、自動評価する方法が採られている。その他の検査項目は、目視による評価により実施されている。検査項目は、用紙に対する画像形成位置のまがりや、傷、汚れの有無、原稿に対する色差等、多種多様である。その評価範囲も、画像形成目的により変化する。例えば、化粧品の広告等の色を重要とする画像形成物では、色差等が重要視されている。説明書のような数色のカラー複写物は、色差まで、それほど重要視されていないのが現状である。 Further, when a large amount of the same image is copied based on the image information of the original image and an image formed product is output, according to the conventional method, an “original tilt” is applied to the image formed product output from the copying machine. A method of automatically evaluating a part of inspection items such as “color reproduction” by sensor detection is used. Other inspection items are carried out by visual evaluation. There are various inspection items, such as the rotation of the image forming position on the paper, the presence or absence of scratches and dirt, and the color difference with respect to the document. The evaluation range also varies depending on the purpose of image formation. For example, in an image formed product in which color is important, such as a cosmetic advertisement, color difference is regarded as important. In the present situation, several color copies such as instructions are not so important up to the color difference.
上述のような同一の画像を大量に複写して画像形成物を出力する場合の画像評価方法に関して、特許文献1には、「物体の色判別方法及び装置」が開示されている。この装置によれば、良品と判定された物体群の色彩値に基づいて基準空間を作成し、評価対象物の色彩値を測定して入力し、測定した色彩値のマハラノビスの距離を基準空間に基づいて演算し、その演算したマハラノビスの距離が所定値以上か否かを判別して物体の色を判別するようになされる。こうすることで、2群判別を行うことなく、対象物体の色を判別できるというものである。
Regarding an image evaluation method in which a large amount of the same image as described above is output and an image formed product is output,
また、マハラノビスの距離を利用した画像評価方法として、特許文献2には、「物体の特性判別方法、物体の色判別方法及び装置」が開示されている。この装置によれば、良品と判定された物体群の色彩値に基づいて基準空間を作成し、評価対象物の色彩値を測定して入力し、測定した色彩値のマハラノビスの距離を基準空間に基づいて演算し、その演算したマハラノビスの距離を用いて望小S/N比が所定値以上か否かを判別して物体の色の良否を判別するようになされる。こうすることで、対象物体群全体として色の良否を判別できるというものである。
Further, as an image evaluation method using Mahalanobis distance,
なお、原画像の画像情報に基づいて画像形成物を出力する際の画像処理制御に関して、特許文献3には「画像処理装置」が開示されている。この画像処理装置によれば、標準原稿を読み取って得た標準画像データと、複写画像を読み取って得た記憶データとを比較して、各比較点における画像の濃度差を検出し、ここに検出された濃度差から画像濃度の差分を数値化し、ここに数値化された画像濃度の差分から印刷手段の状態を推定するようになされる。こうすることで、原画像と複写画像の画像差分の調整を自動的に行うことができ、精度良い複写画像を得ることができるというものである。
Regarding image processing control when outputting an image formation based on image information of an original image,
また、特許文献4には「画質判定方法」が開示されている。この画質判定方法によれば、検査員の判定に対応する判定を実行可能なコンピュータを備え、このコンピュータは、ソフトウエアによって実現される検査手段と総合判定手段を有している。検査手段は、検査画像の画質を検査員の判定に対応する複数の検査方法で検査し、検査結果を規格化された範囲で得点化する。総合判定手段は、得点化された検査結果とその検査結果に重みを含めて総合的に画質を判定する。こうすることで、異なる種類の検査結果を同一次元の値として取り扱うことができるというものである。
更に、特許文献5には「自己画像特性計測・診断印写装置」が開示されている。この診断印写装置によれば、画像読み取り系は、テストチャート紙を読み取って画像データを出力する。画像データと記憶情報とを用いて画像読み取り系の画像特性を測定し診断する。その後、電子テキストチャートを印刷系により印刷し、これを画像読み取り系で読み取り、既知の画像読み取り系の画像特性と電子テキストデータとに基づいて印刷系の画像特性を計測し診断するようになされる。こうすることで、最終印刷物の画質を容易に調整できるというものである。
Further,
従来方式の画像形成装置から出力される画像形成物を画像評価する方法によれば、次のような問題がある。 According to the image evaluation method for the image formed product output from the conventional image forming apparatus, there are the following problems.
i.画像形成物の画像評価に関しては、原画像や検査項目等が多種多様となってきたため、それぞれの検査項目に対し自動的、あるいは、定量的に評価を行うことが難しくなっている。そのため、画像形成位置の傾き等のいくつかの単純な検査項目に関して、画像形成装置の内部にセンサを実装し、自動的に検査する方法が採られる。しかし、その他の傷・汚れ等は、目視検査により実施される場合が多い。 i. Regarding image evaluation of image formations, since there are a wide variety of original images, inspection items, and the like, it is difficult to evaluate each inspection item automatically or quantitatively. Therefore, with respect to some simple inspection items such as the inclination of the image forming position, a method is adopted in which a sensor is mounted inside the image forming apparatus and automatically inspected. However, other scratches and dirt are often carried out by visual inspection.
ii.目視評価では個人差や体調・疲労等の影響を受けるため、定量的でなく不安定であり、検査の効率も悪い。従って、目視評価では大量の画像形成物(印刷物)の濃度差・色差等の複数項目に関して確認をし、画像形成物の良否判定を行うのは困難である。 ii. Since visual evaluation is affected by individual differences, physical condition, fatigue, etc., it is not quantitative but unstable, and inspection efficiency is also poor. Therefore, in visual evaluation, it is difficult to confirm whether or not the image formed product is good by confirming a plurality of items such as density difference and color difference of a large amount of image formed product (printed product).
iii.また、目視評価ではリアルタイムに検査を実施できないため、ある瞬間より定常的な傷が発生してしまった場合に、システムを停止する処理等を実行できないという問題がある。 iii. Further, since visual inspection cannot be performed in real time, there is a problem in that processing for stopping the system or the like cannot be executed when a regular flaw occurs from a certain moment.
iv.同一の画像を大量に複写して画像形成物を出力する場合に、特許文献1及び2に記載の画像評価方法によれば、良品と判定された物体群の色彩値に基づいて基準空間を作成し、評価対象物の色彩値を測定し、ここに測定した色彩値のマハラノビスの距離を基準空間に基づいて演算し、その演算したマハラノビスの距離が所定値以上か否かを判別している。従って、物体の色やその良否を判別することができても、画像パラメータが色彩値のみであることから、他の画像パラメータ、例えば、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値を勘案した総合評価による判別精度に欠けるという問題がある。
iv. When copying the same image in large quantities and outputting an image formed product, according to the image evaluation methods described in
v.従って、特許文献3〜5に記載の「画像処理方法」、「画質判定方法」及び「自己画像特性計測・診断印写装置」に特許文献1及び2に記載のマハラノビスの距離を導入した画像評価装置を構成しようとした場合に、上述のivの問題が依然として残る。
v. Therefore, the image evaluation in which the Mahalanobis distance described in
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、原画像に対する複写画像の類似度を判別する場合に、複数の画像パラメータに対する総合評価を自動的、定量的、かつ、高精度に実行できるようにした画像評価装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, and performs comprehensive evaluation on a plurality of image parameters automatically, quantitatively, and with high accuracy when determining the similarity of a copied image to an original image. An object of the present invention is to provide an image evaluation apparatus and an image forming apparatus which can be used.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の画像評価装置は、原画像を読み取って得た画像情報又は当該原画像を形成するための画像情報と、原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報とを比較して当該原画像と複写画像との類似度を評価する画像評価装置において、類似度を評価するための画像パラメータを指定する指定手段と、指定手段によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, the image evaluation apparatus according to
この画像評価装置によれば、原画像と複写画像との類似度を評価する場合であって、原画像を読み取って得た画像情報又は当該原画像を形成するための画像情報と、原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報とを比較する場合に、指定手段は、類似度を評価するための画像パラメータを指定するように操作される。この操作により、評価項目となる画像パラメータを任意に選択できるようになる。 According to this image evaluation apparatus, the similarity between an original image and a copy image is evaluated, and image information obtained by reading the original image or image information for forming the original image, and the original image When comparing image information obtained by reading a copy image formed on the basis thereof, the specifying means is operated to specify an image parameter for evaluating the similarity. By this operation, an image parameter as an evaluation item can be arbitrarily selected.
制御手段は、指定手段によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算する。例えば、制御手段は、複写画像を予め定められた基準空間に展開し、基準空間で画像領域を複数に分割し、複数に分割された画像領域においてマハラノビスの距離を演算する。制御手段は、マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別するようになる。 The control means extracts the image parameter specified by the specifying means from the image information of the copy image and calculates the Mahalanobis distance using the image parameter of the copy image. For example, the control means develops the copy image in a predetermined reference space, divides the image area into a plurality of areas in the reference space, and calculates the Mahalanobis distance in the divided image areas. The control means discriminates the degree of similarity of the copy image with respect to the original image based on the Mahalanobis distance.
従って、画像情報から得られる、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値といった複数の画像パラメータのうち、予め、少なくとも、2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的、かつ高精度に実行できるようになる。 Therefore, multiple values such as brightness, document skew, distortion, density, color difference, brightness, saturation, hue, magnification, blackening rate, density difference, gradation, sharpness, contrast, magnification, and differential value obtained from image information The Mahalanobis distance can be calculated by specifying at least two of the image parameters in advance, and comprehensive evaluation of multiple image parameters (evaluation items) can be performed automatically, quantitatively, and with high accuracy. It becomes possible to execute.
請求項4に係る画像形成装置は、原画像の画像情報に基づいて画像を形成して画像形成物を出力する画像形成手段と、画像形成手段から出力される画像形成物を読み取って得た複写画像を評価する画像評価手段とを備え、画像評価手段は、原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定する指定手段と、指定手段によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別する制御手段とを有することを特徴とするものである。
An image forming apparatus according to
この画像形成装置によれば、請求項1〜3に記載した画像評価装置が応用される。画像評価手段では、指定手段を使用して、予め原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定するようになされる。これを前提にして、画像形成手段は、原画像の画像情報に基づいて画像を形成して画像形成物を出力する。画像評価手段は、画像形成手段から出力される画像形成物を読み取って得た複写画像を評価する。このとき、制御手段は、指定手段によって予め指定された画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別するようになる。
According to this image forming apparatus, the image evaluation apparatus described in
従って、複数の画像パラメータの中から予め2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的かつ高精度に実行できるようになる。これにより、原画像に基づいて大量に複写画像を形成出力する場合に、画像形成途中での目視評価は困難な自動評価をリアルタイムに実施できるようになる。 Therefore, it is possible to calculate the Mahalanobis distance by specifying two or more of multiple image parameters in advance, and to perform comprehensive evaluation of multiple image parameters (evaluation items) automatically, quantitatively and with high accuracy. become able to. As a result, when a large number of copy images are formed and output based on the original image, it is possible to perform an automatic evaluation in real time, which is difficult to visually evaluate during image formation.
本発明に係る画像評価装置によれば、予め指定された類似度評価のための画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、当該複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算する制御手段を備え、この制御手段は、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別するものである。 According to the image evaluation apparatus of the present invention, control for calculating a Mahalanobis distance using image parameters of a copy image while extracting image parameters for similarity evaluation specified in advance from the image information of the copy image. Means for determining the similarity of the copy image to the original image based on the Mahalanobis distance.
この構成によって、複数の画像パラメータの中から2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的かつ高精度に実行できるようになる。 With this configuration, it is possible to calculate the Mahalanobis distance by specifying two or more of a plurality of image parameters, and to perform comprehensive evaluation on a plurality of image parameters (evaluation items) automatically, quantitatively and with high accuracy. It becomes possible to execute.
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る画像評価装置が応用されるので、複数の画像パラメータの中から2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的かつ高精度に実行できるようになる。従って、原画像に基づいて大量に複写画像を形成出力する場合に、画像形成途中での目視評価は困難な自動評価をリアルタイムに実施できるようになる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the image evaluation apparatus of the present invention is applied, it is possible to calculate the Mahalanobis distance by designating two or more of the plurality of image parameters. It is possible to automatically, quantitatively and accurately perform comprehensive evaluation on the image parameters (evaluation items). Therefore, when a large number of copy images are formed and output based on the original image, it is possible to perform an automatic evaluation in real time, which is difficult to perform visual evaluation during image formation.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施例に係る画像評価装置及び画像形成装置について説明をする。 Hereinafter, an image evaluation apparatus and an image forming apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施例としての画像評価装置100の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an
図1に示す画像評価装置100は、原画像を読み取って得た画像情報又は当該原画像を形成するための画像情報と、原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報とを比較して当該原画像と複写画像との類似度を評価する装置である。例えば、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒又はカラー用のディジタル複合機や、プリンタ、複写機等によって形成された複写画像と、その原画像とを比較して当該原画像と複写画像との類似度を評価できるようにしたり、これらのプリンタ機能を利用して複数の画像形成物を作成したとき、その良品と判別された画像形成物に対する不良品を判別できるようにしたものである。
The
この画像評価装置100では、原稿から原画像を読み取ったり、この原画像に基づいて形成された複写画像を読み取るための分光測色器やスキャナ等の画像読取装置102を接続して使用される。画像評価装置100は、操作部14、制御部15及びモニタ18を有して構成される。制御部15は制御手段の一例であり、操作部14によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別するようになされる。
The
制御部15は、システムバス51、ROM(Read Only Memory)52、ワーク用のRAM(Random Access Memory)53、ハードディスク54、CPU(Central Processing Unit;中央処理ユニット)55、I/Oインターフェース56及び画像処理部70を有して構成される。
The
システムバス51にはROM52が接続され、当該画像評価装置全体を制御するためのシステムプログラムデータDPが格納される。RAM53は、システム起動時において、制御コマンドやシステムプログラムデータDPを一時記憶したり、画像評価時に、複写画像のOKサンプルやNGサンプル等の画像数を一時記憶するようになされる。CPU55は電源がオンされると、ROM52からRAM53へシステムプログラムデータDPを読み出してシステムを起動し、当該画像評価装置全体を制御するようになされる。
A ROM 52 is connected to the
I/Oインターフェース56には操作部14が接続される。操作部14は指定手段の一例であり、類似度を評価するための画像パラメータを指定(選択)するように操作される。操作部14は選択された画像パラメータ選択に関する操作データD3をCPU55及び画像処理部70へ出力する。画像パラメータは、原画像を読み取って得た画像情報D1、又は、当該原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報D1から得られ、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値といったように複数存在する。この例で、画像パラメータには輝度及び色差が使用される。これは、他の画像パラメータに比べて原画像に対する複写画像の類似度を精度良く判別できるためである。
The
画像処理部70には、スキャナ等の画像読取装置102が接続され、原稿(原画像)及び画像形成物(複写画像)を読み取って画像情報D1を取得する。画像処理部70は、画像読取装置102から出力された原画像及び複写画像の画像情報D1を操作部14又はCPU55からの制御に基づいて画像処理する。例えば、複写画像の画像情報D1から操作部14によって指定された画像パラメータを抽出するようになされる。画像処理部70は、階調数判別処理や、周波数変換処理、空間フィルタ処理等の画像処理を実行する。画像処理部70には、画像読取装置102としてスキャナの代わりに分光測色器を接続して使用してもよい。
The
CPU55は、操作部14によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報D1から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算する演算機能と、当該マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別する判別機能とを有している。例えば、CPU55は、原画像及び複写画像を予め定められた基準空間に展開し、その基準空間で画像領域を複数に分割し、ここに分割された複数の画像領域においてマハラノビスの距離を演算する。このマハラノビスの距離を演算するための基準空間は、ハードディスク54内に構築(展開)される。
The
例えば、正常な出力結果の画像形成物(原画像)をスキャナを使用して読み込んだ画像情報D1と、評価(検査)対象の画像形成物(複写画像)をスキャナを使用して読み込んだものとの比較を行う。正常な出力結果のサンプル数はなるべく多い方が画像評価時の信頼性が上がる。 For example, image information D1 obtained by reading a normal output image formation (original image) using a scanner, and an image formation (copy image) to be evaluated (inspected) read using a scanner. Make a comparison. The reliability of the image evaluation increases when the number of samples of normal output results is as large as possible.
この例では、スキャンして得た画像情報D1から、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相等の特徴量を抽出し、ここに抽出された画像パラメータに基づいてマハラノビスの距離Dj 2を求めるようになされる。 In this example, feature quantities such as brightness, document tilt, distortion, density, color difference, brightness, saturation, hue, and the like are extracted from scanned image information D1, and Mahalanobis is extracted based on the extracted image parameters. The distance D j 2 is obtained.
次に、マハラノビスの距離Dj 2の計算方法を説明する。まず、各評価項目の画像パラメータ(データ)Yjiの平均値miと標準偏差σiとを求める。例えば、i=1の評価項目として輝度に着目すると、(Y11,Y21,・・・,Yq1)の平均値m1と標準偏差σ1とを求める。 Next, a method of calculating the Mahalanobis distance D j 2 will be described. First, an average value m i and standard deviation σ i of image parameters (data) Y ji of each evaluation item are obtained. For example, focusing on luminance as an evaluation item for i = 1, an average value m 1 and standard deviation σ 1 of (Y 11 , Y 21 ,..., Y q1 ) are obtained.
また、i=2の評価項目として色差に着目すると、(Y12,Y22,・・・,Yq2)の平均値m2と標準偏差σ2とを求める。このようにして、p個の評価項目の平均値m1,m2,・・・,mpと、標準偏差σ1,σ2,・・・,σpとを求める。その後、各画像パラメータYjiを対応する評価項目i毎に、平均値mi,標準偏差σiで正規化して、画像パラメータYjiを正規化した基準化画像パラメータ値yjiを(1)式、すなわち、
yji=(Yji−mi)/σi (i=1〜p,i=1〜q)・・・・(1)
により求める。ここで、画像パラメータYjiの正規化が行われることによって、評価項目i毎の基準化画像パラメータ値yjiの平均は、“0”、標準偏差は“1”になる。
If attention is paid to the color difference as an evaluation item for i = 2, the average value m 2 and standard deviation σ 2 of (Y 12 , Y 22 ,..., Y q2 ) are obtained. In this way, we obtain the average value of p pieces of evaluation items m 1, m 2, · · ·, and m p, a standard deviation σ 1, σ 2, ···, and a sigma p. Thereafter, each image parameter Y ji is normalized for each corresponding evaluation item i by the average value m i and the standard deviation σ i , and the normalized image parameter value y ji obtained by normalizing the image parameter Y ji is expressed by the equation (1). That is,
y ji = (Y ji -m i ) / σ i (i = 1 to p, i = 1 to q) (1)
Ask for. Here, by normalizing the image parameter Y ji , the average of the standardized image parameter value y ji for each evaluation item i is “0” and the standard deviation is “1”.
次に、このようにして求めた基準化画像パラメータ値yjiから、当該基準化画像パラメータ値yjiの相関行列Rを(2)式、すなわち、 Next, from the standardized image parameter value y ji obtained in this way, the correlation matrix R of the standardized image parameter value y ji is expressed by equation (2), that is,
により求める。但し、r11=1である。ここで、相関行列Rの要素rst及びrtsは、次式、すなわち、 Ask for. However, r 11 = 1. Where the elements r st and r ts of the correlation matrix R are:
で与えられる。
続いて、この相関行列Rの逆行列A=R-1を(3)式、すなわち、
Given in.
Subsequently, the inverse matrix A = R −1 of this correlation matrix R is expressed by equation (3), that is,
により求める。
ここで、(3)式の逆行列の要素astは、次式、すなわち、
ast=ats/|A|
により求められる。なお、上式において、atsはastの余因数(s行とt列の要素をすべて取り除いた相補小行列式に(−1)s+tを乗算したもの)である。
Ask for.
Here, the element a st of the inverse matrix of the equation (3) is expressed by the following equation:
a st = a ts / | A |
Is required. In the above equation, a ts is a cofactor of a st (complementary determinant obtained by removing all elements of s rows and t columns and multiplying by (−1) s + t ).
このように、逆行列Aが求められると、この逆行列Aの要素astからマハラノビスの距離Dj 2を(4)式、すなわち、 Thus, when the inverse matrix A is obtained, the Mahalanobis distance D j 2 from the element ast of the inverse matrix A is expressed by the following equation (4):
により求められる。このマハラノビスの距離Dj 2は、原画像に対する複写画像の類似度を判別するとき、予め設定された評価基準値と比較される。上述のI/Oインターフェース56には操作部14の他にモニタ18が接続される。モニタ18には、マハラノビスの距離Dj 2と評価基準値とを比較した結果等の画質評価結果を表示データD2に基づいて表示するようになされる。
Is required. This Mahalanobis distance D j 2 is compared with a preset evaluation reference value when determining the similarity of the copied image to the original image. In addition to the
図2は、画像評価装置100による画質評価結果例(その1)を示すグラフ図である。図2において、縦軸は、画像数であり、画像評価対象となった複写画像のサンプル枚数である。横軸は、画像パラメータが輝度である場合のマハラノビスの距離Dj 2であり、0.5ピッチの等分目盛りである。この例で、マハラノビスの距離Dj 2=2.5付近に評価基準値(閾値)が設定され、ここを基準にして複写画像の良否が判別される。□印は、複写画像のOKサンプルである。■印は、複写画像のNGサンプルである。
FIG. 2 is a graph showing an example (part 1) of image quality evaluation results by the
この画質評価例で、原画像には、モノクロ画像の原稿を使用し、画像情報D1にはグレースケール(1−channel)を使用する。原画像を複写する枚数は、例えば、630枚である。630枚の同一画像の複写画像(画像形成物)の出力結果を当該画像評価装置100及びスキャナを使用して、原画像に対する複写画像の類似度を判別できるか否かの検証を行う場合を例に挙げる。
In this image quality evaluation example, a monochrome image original is used for the original image, and gray scale (1-channel) is used for the image information D1. The number of copies of the original image is 630, for example. An example in which the output result of 630 copies of the same image (image formation product) is verified using the
これらを検証条件にして、630枚の同一画像の複写画像(画像形成物)の出力結果から画質的にOKなものとNGなものとを人的評価でまず選択する。次に、全ての出力画像をスキャナにて読み込み、複写画像の画像情報D1を取得する。その後、OKの複写画像から、ハードディスク54内に単位(基準)空間を作り、マハラノビスの距離Dj 2を算出する。これに対して、NGの複写画像を多く含んだ画像形成物がNGサンプルとして判定されるかを検証する。
Using these as verification conditions, first, an image with an image quality OK or NG is selected by human evaluation from the output results of 630 copies of the same image (image formation product). Next, all output images are read by a scanner, and image information D1 of a copy image is acquired. Thereafter, a unit (reference) space is created in the
CPU55は、ハードディスク内に展開するための単位空間を算出する。例えば、1枚の画像領域を4×4=16分割し、それぞれの画像領域での輝度階調数の累積値を算出する。このとき、輝度の最小値及び最大値を検出し、その最小値及び最大値の間を10等分(10%刻み)し、この最小値及び最大値の間における全11段階の輝度の累積値を算出する。評価項目数は4×4×11=176である。
The
このように、評価項目数=176を考慮した検証結果によれば、図2に示すように、原画像を複写した630枚の複写画像のうち、人的評価でOKサンプルを580枚選択し、その単位空間としてマハラノビスの距離Dj 2を算出した。その結果、図2のOKサンプルに示すように、距離Dj 2=1付近を中心としたグラフとなり、OKサンプルの画像数に含まれるマハラノビスの距離Dj 2は最大でも距離Dj 2=3程度である。それに対して、NGサンプルでは、OKサンプルから、かなり大きくずれているものもあり、この例では、距離Dj 2=2.5以上(半分以上)のものがNGサンプルと容易に判断できるレベルになる。 As described above, according to the verification result in consideration of the number of evaluation items = 176, as shown in FIG. 2, 580 copies of the original image are copied and 580 OK samples are selected by human evaluation. As a unit space, Mahalanobis distance D j 2 was calculated. As a result, as shown in the OK sample in FIG. 2, the graph is centered around the distance D j 2 = 1, and the Mahalanobis distance D j 2 included in the number of images of the OK sample is at most the distance D j 2 = 3. Degree. On the other hand, some NG samples deviate considerably from the OK sample. In this example, a sample having a distance D j 2 = 2.5 or more (half or more) can be easily determined as an NG sample. Become.
なお、NGサンプルの中でも当然ひどいものや、それほどひどくないもの等レベル差があるが、今回はそれを一まとめにNGサンプルとしている。これによって、NGサンプルの中にも、それほどひどくないものは1に近い値となり、相当量汚れているものは距離Dj 2=10以上異なる結果となる。この画質評価例では、輝度階調数のみによる評価結果であるが、周波数変換処理や、空間フィルタ処理後の画像を利用する等により、原画像に対する複写画像の類似度を精度良く、かつ、良好に判別できるようになる。これにより、複数の評価項目に対する総合評価を自動的かつ定量的に行うことができる。 Of course, there are NG samples that are terribly different and those that are not so terribly different, but this time they are collectively referred to as NG samples. As a result, among the NG samples, those that are not so bad have values close to 1, and those that are dirty by a considerable amount result in a difference of distance D j 2 = 10 or more. In this image quality evaluation example, the evaluation result is based only on the number of luminance gradations, but the similarity of the copied image with respect to the original image is accurate and good by using an image after frequency conversion processing or spatial filtering. Can be discriminated. Thereby, comprehensive evaluation for a plurality of evaluation items can be performed automatically and quantitatively.
図3は、画像評価装置100による画質評価結果例(その2)を示すグラフ図である。図3において、縦軸は、画像数であり、画像評価対象となった複写画像のサンプル枚数である。横軸は、画像パラメータが色差である場合のマハラノビスの距離Dj 2であり、0.5ピッチの等分目盛りである。この例で、マハラノビスの距離Dj 2=3付近に評価基準値(閾値)が設定され、ここを基準にして複写画像の良否が判別される。□印は、複写画像のOKサンプルである。■印は、複写画像のNGサンプルである。
FIG. 3 is a graph showing an example (part 2) of the image quality evaluation result by the
この画質評価例で、原画像には、色文字「A」を使用し、画像情報D1にはRGB画像データを使用する。原画像「A」を複写する枚数は、例えば、630枚である。630枚の同一画像の複写画像(画像形成物)の出力結果を当該画像評価装置100及びスキャナを使用して、原画像に対する複写画像の類似度を判別できるか否かの検証を行う場合を例に挙げる。
In this image quality evaluation example, the color character “A” is used for the original image, and RGB image data is used for the image information D1. The number of copies of the original image “A” is, for example, 630. An example in which the output result of 630 copies of the same image (image formation product) is verified using the
これらを検証条件にして、630枚の同一画像の複写画像(画像形成物)の出力結果から画質的にOKなものとNGなものとを人的評価でまず選択する。次に、全ての出力画像をスキャナにて読み込み、複写画像の画像情報D1を取得する。その後、OKの複写画像から、ハードディスク54内に単位(基準)空間を作り、マハラノビスの距離Dj 2を算出する。これに対して、NGの複写画像を多く含んだ画像形成物がNGサンプルとして判定されるかを検証する。
Using these as verification conditions, first, an image with an image quality OK or NG is selected by human evaluation from the output results of 630 copies of the same image (image formation product). Next, all output images are read by a scanner, and image information D1 of a copy image is acquired. Thereafter, a unit (reference) space is created in the
CPU55は、ハードディスク内に展開するための単位空間を算出する。例えば、1枚の画像領域を4×4=16分割し、それぞれの画像領域での色差を算出する。評価項目数は4×4=16である。このように、評価項目数=16を考慮した検証結果によれば、図3に示すように、原画像「A」を複写した630枚の複写画像のうち、人的評価でOKサンプルを500枚選択し、その単位空間としてマハラノビスの距離Dj 2を算出した。その結果、図3のOKサンプルに示すように、距離Dj 2=1付近を中心としたグラフとなり、OKサンプルの画像数に含まれるマハラノビスの距離Dj 2は最大でも距離Dj 2=3程度である。それに対して、NGサンプルでは、OKサンプルから、かなり大きくずれているものもあり、この例では、距離Dj 2=3以上(半分以上)のものがNGサンプルと容易に判断できるレベルになる。
The
この例でRGB色やCMYK色のような原色文字を原画像の対象とすると、それらの色に他の色が混じった場合等において、OKサンプルとNGサンプルとを分離し易くなる。このように、画像パラメータが色差である場合における画質評価結果を得ることができ、複数の評価項目に対する総合評価を自動的かつ定量的に行うことができる。 In this example, if primary color characters such as RGB colors and CMYK colors are used as the target of the original image, it is easy to separate the OK sample and the NG sample when such colors are mixed with other colors. As described above, it is possible to obtain an image quality evaluation result when the image parameter is a color difference, and it is possible to automatically and quantitatively perform comprehensive evaluation on a plurality of evaluation items.
続いて、本発明に係る画像評価例について説明する。図4は、画像評価装置100を使用した画像評価例を示すフローチャートである。
Subsequently, an image evaluation example according to the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an image evaluation example using the
この実施例では、原画像を読み取って得た画像情報D1又は当該原画像を形成するための画像情報D1から画像パラメータを抽出し、その画像パラメータに基づいて画質評価基準となるマハラノビスの距離Dthを求める。次に、原画像を複写した複写画像の良否を画質評価基準のマハラノビスの距離Dthに基づいて判別する場合を例に挙げる。 In this embodiment, image parameters are extracted from the image information D1 obtained by reading the original image or the image information D1 for forming the original image, and the Mahalanobis distance Dth serving as the image quality evaluation reference is set based on the image parameter. Ask. Next, an example will be described in which the quality of a copied image obtained by copying an original image is determined based on the Mahalanobis distance Dth of the image quality evaluation standard.
これらを画質評価条件にして、図4に示すフローチャートのステップA1で正常な画像形成物として、原画像をスキャンして(読み取って)画像情報D1を得る。次に、ステップA2で、画像情報D1に含まれる画像パラメータを2つ以上を指定する。画像パラメータは、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値といったように複数存在する。この例では、画像パラメータとして図2及び3に示したように輝度及び色差が指定される。 Under these image quality evaluation conditions, the original image is scanned (read) as a normal image formed product in step A1 of the flowchart shown in FIG. 4 to obtain image information D1. Next, at step A2, two or more image parameters included in the image information D1 are designated. There are multiple image parameters such as brightness, document skew, distortion, density, color difference, brightness, saturation, hue, magnification, blackening ratio, density difference, gradation, sharpness, contrast, magnification, and differential value. . In this example, brightness and color difference are designated as image parameters as shown in FIGS.
そして、ステップA3で原画像の画像情報D1の画像パラメータを単位空間に展開して画質評価基準となる正常画像のマハラノビスの距離Dthを演算する。マハラノビスの距離Dthは、(1)〜(4)式により算出される。距離DthはRAM53等に保存する。
In step A3, the image parameter of the image information D1 of the original image is developed in the unit space, and the Mahalanobis distance Dth of the normal image serving as the image quality evaluation standard is calculated. The Mahalanobis distance Dth is calculated by equations (1) to (4). The distance Dth is stored in the
次に、ステップA4で画質評価対象となる複数の画像形成物(複写画像)をスキャンして、画質評価対象の画像情報D1を得る。画像情報D1は画像読取装置(例えば、スキャナ)300から得られる。 Next, in step A4, a plurality of image formations (copy images) to be image quality evaluated are scanned to obtain image information D1 to be image quality evaluated. The image information D1 is obtained from an image reading device (for example, a scanner) 300.
そして、ステップA5で複写画像(画質評価対象)の画像情報D1の画像パラメータを単位空間に展開してマハラノビスの距離Dj 2を演算する。マハラノビスの距離Dj 2は、(1)〜(4)式により算出される。距離Dj 2はRAM53等に保存する。
In step A5, the image parameter of the image information D1 of the copy image (image quality evaluation target) is developed in the unit space to calculate the Mahalanobis distance D j 2 . The Mahalanobis distance D j 2 is calculated by equations (1) to (4). The distance D j 2 is stored in the
その後、ステップA6に移行して画質評価対象のマハラノビスの距離Dj 2と、原(正常)画像のマハラノビスの距離Dthとを比較して原画像に対する複写画像の類似度を判別する。この判別結果で、当該複写画像サンプルのマハラノビスの距離Dj 2が距離Dth>距離Dj 2となる場合は、ステップA7に移行して良好な画像形成物(印刷物:OKサンプル)として振り分けられる。また、当該複写画像サンプルのマハラノビスの距離Dj 2が距離Dth≦距離Dj 2となる場合は、ステップA8に移行して不良な画像形成物(印刷物:NGサンプル)として振り分けられる。 Thereafter, the Mahalanobis distance D j 2 of the image quality evaluation proceeds to step A6, the original is compared with the Mahalanobis distance Dth of (normal) image to determine the similarity of the copied image of the original image. If the Mahalanobis distance D j 2 of the copied image sample satisfies the distance Dth> distance D j 2 as a result of the determination, the process proceeds to step A7 and is sorted as a good image formed product (printed material: OK sample). Further, when the Mahalanobis distance D j 2 of the copy image sample satisfies the distance Dth ≦ distance D j 2 , the process proceeds to step A8 and is sorted as a defective image formed product (printed material: NG sample).
このように第1の実施例としての画像評価装置100によれば、原画像と複写画像との類似度を評価する場合であって、原画像を読み取って得た画像情報D1又は当該原画像を形成するための画像情報D1と、原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報D1とを比較する場合に、操作部14は、類似度を評価するための画像パラメータを指定するように操作される。この操作により、評価項目となる画像パラメータを任意に選択できるようになる。
As described above, according to the
制御部15は、操作部14によって指定された画像パラメータを原画像の画像情報D1から抽出すると共に、原画像の画像パラメータを用いて画質評価基準となるマハラノビスの距離Dthを演算する。また、CPU55は、複写画像の画像情報D1から画像パラメータを抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離Dj 2を演算する。
The
この例で、制御部15は、複写画像を予め定められた基準空間に展開し、基準空間で画像領域を4×4=16に分割し、ここに16分割された画像領域においてマハラノビスの距離Dj 2を演算する。制御部15は、マハラノビスの距離に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別する。
In this example, the
従って、画像情報D1から得られる、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値といった複数の画像パラメータのうち、予め、少なくとも、2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的、かつ高精度に実行できるようになる。 Therefore, brightness, document tilt, distortion, density, color difference, brightness, saturation, hue, magnification, blackening rate, density difference, gradation, sharpness, contrast, magnification, and differential value obtained from the image information D1. The Mahalanobis distance can be calculated by specifying at least two of the multiple image parameters in advance, and comprehensive evaluation of multiple image parameters (evaluation items) can be performed automatically, quantitatively, and with high accuracy. Will be able to run.
図5は本発明に係る第2の実施例としてのカラー画像形成装置の構成例を示す断面の概念図である。この実施例では画像形成装置の一例となるカラー画像形成装置200を構成し、この画像形成装置200には先に説明した画像評価装置100の機能が応用されるものである。
FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view showing a configuration example of a color image forming apparatus as a second embodiment according to the present invention. In this embodiment, a color
図5に示すカラー画像形成装置は、カラーの画像データDinに基づいてカラー画像を形成する装置である。このカラー画像形成装置200は、装置本体101と画像読取装置102から構成される。装置本体101の上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査読取装置202から成る画像読取装置102が設置され、カラーの原稿dを読み取って赤(R)色、緑(G)色、青(B)色のディジタルの画像データDinを出力するようになされる。
The color image forming apparatus shown in FIG. 5 is an apparatus that forms a color image based on color image data Din. The color
装置本体101はタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、画像形成部80を構成する、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kと、無終端状の中間転写ベルト6と、再給紙機構(ADU機構)を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置17からなる。
The apparatus
Y色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配置されたY色用の帯電器2Y、画像書込みユニット3Y、現像器4Y及び像形成体用のクリーニング部8Yを有する。M色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは感光体ドラム1Mと、M色用の帯電器2M、画像書込みユニット3M、現像器4M及び像形成体用のクリーニング部8Mを有する。
An
C色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは感光体ドラム1Cと、C色用の帯電器2C、画像書込みユニット3C、現像器4C及び像形成体用のクリーニング部8Cを有する。BK色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは感光体ドラム1Kと、BK色用の帯電器2K、画像書込みユニット3K、現像器4K及び像形成体用のクリーニング部8Kを有する。
The image forming unit 10C for forming a C color image includes a photosensitive drum 1C, a C color charger 2C, an image writing unit 3C, a developing unit 4C, and an image forming body cleaning unit 8C. The
上述した感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kは像形成体の一例であり、帯電器2Yと画像書込みユニット3Y、帯電器2Mと画像書込みユニット3M、帯電器2Cと画像書込みユニット3C及び帯電器2Kと画像書込みユニット3Kとは潜像形成手段を構成する。現像器4Y、4M、4C、4Kによる現像は、使用するトナー極性と同極性(本実施例においては負極性)の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト6は複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
The
ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明する。画像形成ユニット10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性(本実施例においては正極性)の1次転写バイアス(不図示)が印加される1次転写ローラ7Y、7M、7C及び7Kにより、回動する中間転写ベルト6上に逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像(色画像:カラートナー像)が形成される。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される(2次転写)。
Here, an outline of the image forming process will be described below. Each color image formed by the
装置本体101の下方には給紙カセット20A、20B、20Cが設けられ、各々の給紙カセット20A、20B、20C内に収容された用紙Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送ローラ22B、22C、22D、レジストローラ23等を経て、2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙P上の一方の面(表面)にカラー画像が一括して転写される(2次転写)。
カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。転写後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング部8Y、8M、8C、8Kによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
The paper P on which the color image has been transferred is fixed by the fixing device 17, is sandwiched between the
これらの画像形成の際には、用紙Pとして52.3〜63.9kg/m2(1000枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg/m2(1000枚)程度の普通紙や83.0〜130.0kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.0kg/m2(1000枚)程度の超厚紙を用い、線速度を80〜350mm/sec程度とし、環境条件として温度が5〜35℃程度、湿度が15〜85%程度の設定条件とすることが好ましい。用紙Pの厚み(紙厚)としては0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いられる。 The time of forming these images, 52.3~63.9kg / m 2 (1000 sheets) about thin and 64.0~81.4kg / m 2 (1000 sheets) of approximately plain paper or a paper P 83 .0~130.0kg / m 2 using a (1000) about a cardboard and 150.0kg / m 2 (1000 sheets) about super thick paper, the linear velocity is about 80~350mm / sec, the temperature as environmental conditions Preferably, the setting conditions are about 5 to 35 ° C. and the humidity is about 15 to 85%. The thickness of the paper P (paper thickness) is about 0.05 to 0.15 mm.
この例で、定着装置17から排紙ローラ24に至る途中に、複写画像評価用の画像読取部(以下複写画像読取部90という)が設けられ、定着装置17から出力された画像形成物を読み取って画像読取信号(画像情報)を出力するようになされる。複写画像読取部90には、例えば、CCD撮像素子を1列に配列したラインイメージセンサが使用される。複写画像読取部90の配置場所は、定着後の画像形成物が出力される部分であれば、本体装置の内外を問わない。
In this example, an image reading unit for evaluating a copy image (hereinafter referred to as a copy image reading unit 90) is provided on the way from the fixing device 17 to the
本体装置には複写画像読取部90から得られたデータを処理する画像評価制御部100’が備えられる。画像評価制御部100’には異常画像判別をする制御部15や、画像メモリ33、画像処理部70等が設けられる。
The main body apparatus is provided with an image
上述の排紙ローラ24の下流側には排紙トレイ25が設けられ、その下方には、予備用の排紙トレイ29が備えられ、画像形成出力時に、通常の排紙トレイ25とは別に、制御部15によって、異常画像(不良)と判別された画像形成物を排紙するように使用される。また、制御部15によって異常画像と判別された当該画像形成物を反転又は裏返して排紙する用紙搬送機構を備える。例えば、用紙搬送機構では、定着装置17から排出された用紙Pは、分岐器26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ用紙搬送機構を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、排紙トレイ29へ排紙される。
A
この例で排紙ローラ24の下流側であって、排紙トレイ29付近に図示しないパンチ機構を備え、制御部15によって異常画像と判別された当該画像形成物に穴を開けるようにしてもよい。また、排紙トレイ25や29の位置にフィニッシャー等の後処理装置を連結して使用する場合は、フィニッシャー内のパンチ機構を利用して、当該画像形成物に穴を開けるようにしてもよい。
In this example, a punch mechanism (not shown) is provided on the downstream side of the
図6は、カラー画像形成装置200の制御系の構成例を示すブロック図である。図6に示すカラー画像形成装置200は、給紙部60、画像形成部80、画像評価制御部100’及び画像読取装置102を有して構成され、カラーの画像データDinに基づいてカラー画像を形成するようになされる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the color
画像評価制御部100’は、CPU55及び操作パネル48を有している。操作パネル48は、操作部14及びモニタ18を有して構成される。操作部14は、複写枚数や、色の濃さ、用紙サイズ等の画像形成条件を設定するように操作される。操作部14で設定された画像形成条件は、操作データD3となってCPU5に出力される。操作部14にはタッチパネルやキーボードが使用される。モニタ18には、表示データD2に基づいて複写枚数や、色の濃さ、用紙サイズ等の画像形成条件が表示される。
The image
画像評価制御部100’は、操作パネル48の他に制御部15、画像メモリ33及び画像処理部70を有している。制御部15は、システムバス51、ROM52、RAM53、CPU55及びI/Oインターフェース56を有している。各機能は図1で説明した通りである。画像メモリ33はハードディスク54に代わるものである。
The image
画像処理部70には画像読取装置102が接続され、カラー又は白黒の原稿(原画像)を読み取ってRGB色のディジタルの画像データDinを画像処理部70に出力するようになされる。画像処理部70は、画像読取装置102から出力された原画像の画像データDinを操作部14又はCPU55からの制御に基づいて画像処理する。例えば、画像処理部70は、画像データDinをシェーディング補正したり、γ補正、変倍処理、空間フィルタ、画像圧縮処理等するようになされる。画像処理部70には画像メモリ33が接続され、画像圧縮処理後の画像データDinを一旦格納するようになされる。
An
画像メモリ33には制御部15が接続され、画像メモリ33から読み出されたカラー画像データDR、DG、DBが、図示しない三次元色変換テーブルに基づいてイエロー(以下単にYという)色、マゼンタ(以下単にMという)色、シアン(以下単にCという)色、黒(以下単にK又はBKという)色に係るカラー画像データDY、DM、DC、DKに変換され、変換後のカラー画像データDYは、画像形成部80を構成するY色の画像形成ユニット10Yへ送られる。同様にして、カラー画像データDMはM色の画像形成ユニット10Mへ送られ、カラー画像データDCはC色の画像形成ユニット10Cへ送られ、カラー画像データDKはBK色の画像形成ユニット10Kへ各々送られる。
The
画像形成ユニット10Yではカラー画像データDYに基づいて、Y色トナー像が感光体ドラム1Y上に形成される。同様にして、画像形成ユニット10Mではカラー画像データDMに基づいて、M色トナー像が感光体ドラム1M上に形成される。画像形成ユニット10Cではカラー画像データDCに基づいて、C色トナー像が感光体ドラム1C上に形成される。画像形成ユニット10Kではカラー画像データDKに基づいて、BK色トナー像が感光体ドラム1K上に形成される。各感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたトナー像は、中間転写ベルト6上で色が重ね合わされる(1次転写)。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される(2次転写)。用紙Pは、給紙制御信号S1に基づいて給紙部60から画像形成部80へ給紙される。カラー画像転写後の用紙Pは定着されて画像形成物30となって排紙される。
In the
画像評価制御部100’は画像評価手段の一例であり、画像形成出力時に、画像形成部80から出力される画像形成物30を読み取って得た複写画像を評価する。上述した操作部14は、画像形成条件の他に画像パラメータを指定する際にも操作される。例えば、操作部14は、原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定(選択)するように操作される。操作部14は選択された画像パラメータ選択に関する操作データD3をCPU55及び画像処理部70へ出力する。
The image
画像パラメータは、原画像を読み取って得たカラーの画像データDin、又は、当該原画像に基づいて形成された複写画像を読み取って得た画像情報D12から得られ、輝度・原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相・倍率・黒化率・濃度差分・階調性・尖鋭度・コントラスト・倍率・微分値といったように複数存在する。この例で、画像パラメータには輝度及び色差が使用される。これは、他の画像パラメータに比べて原画像に対する複写画像の類似度を精度良く判別できるようにするためである。 The image parameter is obtained from color image data Din obtained by reading the original image or image information D12 obtained by reading a copy image formed based on the original image, and brightness, document inclination, distortion, and density. There are a plurality of colors such as color difference, brightness, saturation, hue, magnification, blackening rate, density difference, gradation, sharpness, contrast, magnification, and differential value. In this example, brightness and color difference are used as image parameters. This is because the similarity of the copy image to the original image can be determined more accurately than other image parameters.
この例で、複写画像読取部90で読み込んで得た画像情報D12から抽出する輝度及び色差の他に、原稿傾き・歪み・濃度・色差・明度・彩度・色相等の特徴量を抽出してもよく、ここに抽出された輝度及び色差以外の画像パラメータに基づいてマハラノビスの距離Dj 2を求めるようにしてもよい。
In this example, in addition to the luminance and color difference extracted from the image information D12 obtained by reading by the copy
画像評価制御部100’は、複写画像読取部90を有し、かつ、第1の実施例で説明した画像評価装置100の機能を有している。複写画像読取部90は図5で説明したように、定着装置17から排紙ローラ24に至る途中に設けられ、定着装置17から出力された画像形成物30を読み取って画像読取信号(画像情報)S2を出力するようになされる。
The image
制御部15は、操作部14によって指定された画像パラメータを複写画像の画像情報D12から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離Dj 2を演算する演算機能と、当該マハラノビスの距離Dj 2に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別する判別機能とを有している。
The
例えば、制御部15は、複写画像読取部90から出力される画像読取信号S2をアナログ・ディジタル変換して画像情報D12を得る。画像情報D12は、画像処理部70でシェーディング補正されたり、γ補正、変倍処理、空間フィルタ処理される。CPU55は、原画像及び複写画像を予め定められた基準空間に展開し、その基準空間で画像領域を複数に分割し、ここに分割された複数の画像領域においてマハラノビスの距離Dj 2を演算する。このマハラノビスの距離Dj 2を演算するための基準空間は、画像メモリ33内に構築(展開)される。この複写画像の画像情報D12から、指定された画像パラメータを抽出する処理は、制御部15に限られることはなく、画像処理部70で実行してもよい。CPU55に負担が軽減される。
For example, the
この例で、類似度判別処理において、CPU55は、原画像を読み取って得た画像パラメータを用いてマハラノビスの距離Dthを演算し、当該演算によって得られるマハラノビスの距離Dthを判定基準に使用する。CPU55は、複写画像を評価する判定基準を画像形成部80の種類に応じて調整する。これは電子写真方式でなくインクジェット方式の画像形成装置を備えたカラー複写機に対応できるようにするためである。
In this example, in the similarity determination process, the
この例で、制御部15は、予め定められた評価基準値Dthと、複写画像の画像パラメータを用いて演算したマハラノビスの距離Dj 2とを比較し、複写画像のマハラノビスの距離Dj 2が評価基準値Dthを越える場合は、当該複写画像が異常であると判別し、複写画像の形成に使用したカラーの画像データDinに基づいて同じ画像を再出力するように画像形成部80を制御する。これは、不良と判別された画像形成物30の補充するためである。
In this example, the
また、制御部15は、複写画像を異常画像と判別した場合に、画像形成部80の動作をチェックする。例えば、中間転写ベルト6の表面状態を図示しない画像濃度センサや、レジストセンサ等を利用して「白抜け」等を検出する。白抜けとは、感光体ドラム等に紙カスなどが付着して、トナー剤が未付着となった場合に起こる現象と考えられる。白抜けが検出された場合は、トナー強制消費モードを実行するようになされる。このトナー強制消費モードでは、白抜けの影響を除くために、中間転写ベルト6にカラーのパッチ画像が形成され、そのパッチ画像をクリーニング部8Aでふき取るようになされる。
Further, the
また、制御部15は、複写画像を異常画像と判別した場合に、画像形成部80を構成する各色用の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kの動作を停止する。このようにすると、原画像に基づいて大量に複写画像を形成出力する場合に、画像形成途中での目視評価は困難な自動評価をリアルタイムに実施できるようになり、ある瞬間より定常的な白抜けが発生してしまったような場合に、その白抜けを検出した時点で画像形成部80の動作を停止することができる。従って、それ以降の無駄な複写画像の形成出力を防止できるようになる。
Further, the
また、画像評価制御部100’は、複写画像評価に基づいて画像形成部80や排紙制御部50等の出力を制御する。例えば、制御部15は排紙制御部50に排紙制御信号S3を出力して、排紙トレイ29に、異常画像(不良)と判別された画像形成物30を排紙するように制御する。排紙トレイ29は、排紙トレイ25の下方に設けられている(図5参照)。
The image
また、制御部15は、異常画像と判別された当該画像形成物を反転又は裏返して排紙するように用紙搬送機構を制御する。更に、制御部15は、異常画像と判別された当該画像形成物30に穴を開けるようにパンチ機構を制御する。これらの処理は、良品と不良の画像形成物30を仕分けるためである。
In addition, the
続いて、カラー画像形成装置200における情報処理例について説明する。図7は、カラー画像形成装置200における画像評価制御例を示すフローチャートである。
Next, an example of information processing in the color
この実施例では、第1の実施例で説明した画像評価装置100の機能がカラー画像形成装置200に装備されている場合を前提とする。この例では、原画像から読み取ったカラーの画像データDinに基づいて、100枚・・・1000枚というように同一の画像形成物(複写画像)30を大量に形成する場合を例に採る。
In this embodiment, it is assumed that the color
これらを情報処理条件にして、図7に示すフローチャートのステップB1で制御15は画像形成条件を設定する。このとき、ユーザは、モニタ18に表示された画像形成条件設定画面を見ながら、操作部14を操作して、複写枚数(例えば1000枚)や、色の濃さ、用紙サイズ等の画像形成条件を設定する。また、ユーザは、操作部14を操作して、原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定(選択)するようになされる。操作部14で設定された画像形成条件や、画像パラメータの指定情報は、操作データD3となってCPU5及び画像処理部70へ出力される。ユーザは、原稿dを原稿読取装置102に載置する。
Using these as information processing conditions, the
次に、制御部15は、ステップB2に移行して原稿画像の読取制御を実行する。このとき、原稿読取装置102は、原稿(原画像)dを読み取ってRGB色のディジタルの画像データDinを画像処理部70に出力する。画像処理部70は、画像読取装置102から出力された原画像の画像データDinを操作部14又はCPU55からの制御に基づいて画像処理する。例えば、画像処理部70は、画像データDinをシェーディング補正したり、γ補正、変倍処理、空間フィルタ、画像圧縮処理等するようになされる。画像圧縮処理後の画像データDinは画像メモリ33に一旦格納される。
Next, the
次に、制御部15はステップB3で給紙制御を実行する。このとき、給紙部60は、制御部15から出力される給紙制御信号S1に基づいて給紙トレイを選択し、用紙Pを繰り出し画像形成部80へ出力するようになされる。
Next, the
次に、制御部15は、ステップB4で画像形成制御を実行する。このとき、画像メモリ33から読み出された画像データDinは、画像伸長処理されて、カラー画像データDR、DG、DBとなされる。カラー画像データDR、DG、DBは、三次元色変換テーブルに基づいてYMCK色用のカラー画像データDY、DM、DC、DKに変換され、変換後のカラー画像データDYは、Y色用の画像形成ユニット10Yへ送られる。カラー画像データDMはM色用の画像形成ユニット10Mへ送られ、カラー画像データDCはC色用の画像形成ユニット10Cへ送られ、カラー画像データDKはBK色用の画像形成ユニット10Kへ各々送られる。
Next, the
画像形成ユニット10Yではカラー画像データDYに基づいて、Y色トナー像が感光体ドラム1Y上に形成される。同様にして、画像形成ユニット10Mではカラー画像データDMに基づいて、M色トナー像が感光体ドラム1M上に形成される。画像形成ユニット10Cではカラー画像データDCに基づいて、C色トナー像が感光体ドラム1C上に形成される。画像形成ユニット10Kではカラー画像データDKに基づいて、BK色トナー像が感光体ドラム1K上に形成される。各感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたトナー像は、中間転写ベルト6上で色が重ね合わされる(1次転写)。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される(2次転写)。カラー画像転写後の用紙Pは定着されて画像形成物30となる。
In the
次に、制御部15はステップB5で複写画像の読取制御を実行する。このとき、複写画像読取部90では、画像形成部80から定着装置17を通って出力される画像形成物30を読み取って画像読取信号S2を画像処理部70に出力する。画像処理部70は、画像読取信号S2をA/D変換して得た画像情報D12から輝度及び色差等の画像パラメータを抽出する。この画像パラメータは、操作部14で指定されたものである。制御部15は、画像処理部70によって抽出された輝度及び色差の画像パラメータに基づいてマハラノビスの距離Dj 2を求めるようになる。
Next, in step B5, the
例えば、CPU55は、原画像及び複写画像を予め定められた基準空間に展開し、その基準空間で画像領域を複数に分割し、ここに分割された複数の画像領域においてマハラノビスの距離Dj 2を演算する。このマハラノビスの距離Dj 2を演算するための基準空間は、画像メモリ33内に構築(展開)される。この複写画像の画像情報D12から、指定された画像パラメータを抽出する処理は、制御部15に限られることはなく、画像処理部70で実行してもよい。CPU55に負担が軽減される。
For example, the
次に、ステップB6に移行して制御部15は良否判別制御を実行する。このとき、CPU55は、画像読取装置102から出力された原画像の画像データDinから画像パラメータを抽出し、この画像パラメータを用いてマハラノビスの距離Dthを演算し、当該演算によって得られるマハラノビスの距離Dthを画像評価基準(判定基準)に使用する。
Next, it transfers to step B6 and the
制御部15は、予め演算した画像評価基準Dthと、複写画像の画像パラメータを用いて演算したマハラノビスの距離Dj 2とを比較する。複写画像のマハラノビスの距離Dj 2が評価基準値Dthを越える場合は、当該画像形成物(複写画像)30は不良(異常)と判別され、ステップB7に移行して制御部15は異常対応処理を実行する。
The
この異常対応処理では、当該複写画像の形成に使用したカラーの画像データDY、DM、DC、DKに基づいて同じ画像を再出力するように、制御部15は、画像形成部80を制御する。これは、不良と判別された画像形成物30を補充するためである。また、制御部15は排紙制御部50に排紙制御信号S3を出力して、排紙トレイ29に、異常画像(不良)と判別された画像形成物30を排紙するようになされる。
In this abnormality handling process, the
また、制御部15は、複写画像を異常画像と判別した場合に、画像形成部80の動作をチェックする。例えば、中間転写ベルト6の表面状態を図示しない画像濃度センサや、レジストセンサ等を利用して「白抜け」等を検出する。白抜けが検出された場合は、トナー強制消費モードを実行するようになされる。
Further, the
ステップB6で当該画像形成物30が良好と判別された場合は、ステップB8に移行して制御部15は、設定枚数に到達したか否かの判別をする。このとき、図示しない用紙カウンタは、排紙トレイ25に排紙される画像形成物30の排紙枚数を計測する。設定枚数に到達していない場合は、ステップB3に移行して給紙制御及びステップB4に移行して画像形成制御及び画像形成物30のカウント処理を継続するようになされる。設定枚数に到達した場合は、画像形成処理を終了する。
If it is determined in step B6 that the image formed
このように、第2の実施例としてのカラー画像形成装置200によれば、第1の実施例で説明した画像評価装置100が応用される。画像評価制御部100’では、操作部14を使用して、予め原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定するようになされる。これを前提にして、画像評価制御部100’は、画像形成部80から出力される画像形成物を読み取って得た複写画像を評価する。このとき、制御部15は、操作部14によって予め指定された画像パラメータを複写画像の画像情報D12から抽出すると共に、複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離Dj 2を演算し、当該マハラノビスの距離Dj 2に基づいて原画像に対する複写画像の類似度を判別するようになる。
Thus, according to the color
従って、複数の画像パラメータの中から予め2つ以上を指定して、マハラノビスの距離を演算することができ、複数の画像パラメータ(評価項目)に対する総合評価を自動的、定量的かつ高精度に実行できるようになる。これにより、原画像に基づいて大量に複写画像を形成出力する場合に、画像形成途中での目視評価は困難な自動評価をリアルタイムに実施できるようになる。 Therefore, it is possible to calculate the Mahalanobis distance by specifying two or more of multiple image parameters in advance, and to perform comprehensive evaluation of multiple image parameters (evaluation items) automatically, quantitatively and with high accuracy. become able to. As a result, when a large number of copy images are formed and output based on the original image, it is possible to perform an automatic evaluation in real time, which is difficult to visually evaluate during image formation.
また、上述したステップB7の異常対応処理で、NGとなった画像形成物30の出力結果をその場ですぐもう一度出力する機能に加えて、画像形成部80を構成する各色用の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kの動作を停止するようにしてもよい。
Further, in addition to the function of immediately outputting the output result of the
このようにすると、原画像に基づいて大量に複写画像を形成出力する場合に、画像形成途中での目視評価は困難な自動評価をリアルタイムに実施できるようになる。ある瞬間より定常的な傷が発生してしまって、NGとなる画像形成物30の出力が連続するような場合に、その傷を検出した時点で画像形成部80の動作を停止させることができる。従って、それ以降の無駄な複写画像の形成出力を防止できるようになる。
In this way, when a large number of copy images are formed and output based on the original image, it is possible to perform an automatic evaluation in real time, which is difficult to perform visual evaluation during image formation. When a regular scratch occurs from a certain moment and the output of the
また、ステップB7の異常対応処理で、排紙トレイ29に、異常画像(不良)と判別された画像形成物30を排紙するとき、当該画像形成物30を反転又は裏返して排紙するようにしてもよい。更に、NGとなった画像形成物30の出力結果を分かり易くするために、パンチ機構を使用して、異常画像と判別された当該画像形成物30に穴を開けるようにしてもよい。
Further, when the
これらの処理で、良品と不良の画像形成物30を仕分けることができる。なお、当該画像評価制御機能が正常に動作しているか否かのチェック機能として、不定期に(たまに)原稿dと全く異なる画像を出力してエラーを検知できるかを確認するようにしてもよい。
With these processes, the non-defective product and the defective image formed
この発明は、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒及びカラー用のディジタル複合機や複写機等に適用して極めて好適である。 The present invention is extremely suitable when applied to a black-and-white and color digital multi-function peripheral or copier having a copying function, a facsimile function and a printer function.
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム
2Y,2M,2C,2K 帯電器
3Y,3M,3C,3K 画像書込みユニット
4Y,4M,4C,4K 現像器
10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット(画像形成手段)
14 操作部(指定手段)
15 制御部(制御手段)
33 画像メモリ
70 画像処理装置
80 画像形成部(画像形成手段)
90 複写画像読取部
100 画像評価装置
100’ 画像評価制御部(画像評価手段)
200 カラー画像形成装置(画像形成装置)
1Y, 1M, 1C, 1K Photosensitive drum 2Y, 2M, 2C,
14 Operation part (designating means)
15 Control unit (control means)
33
90 Copy
200 color image forming apparatus (image forming apparatus)
Claims (12)
前記類似度を評価するための画像パラメータを指定する指定手段と、
前記指定手段によって指定された画像パラメータを前記複写画像の画像情報から抽出すると共に、前記複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて前記原画像に対する複写画像の類似度を判別する制御手段とを備えることを特徴とする画像評価装置。 Image information obtained by reading an original image or image information for forming the original image is compared with image information obtained by reading a copy image formed based on the original image, and the original image is copied. In an image evaluation apparatus that evaluates the degree of similarity with an image,
Designating means for designating image parameters for evaluating the similarity;
The image parameter specified by the specifying means is extracted from the image information of the copy image, and the Mahalanobis distance is calculated using the image parameter of the copy image, and the copy image for the original image is calculated based on the Mahalanobis distance. An image evaluation apparatus comprising: control means for discriminating the degree of similarity.
前記原画像及び前記複写画像を予め定められた基準空間に展開し、
前記基準空間で画像領域を複数に分割し、
複数に分割された前記画像領域においてマハラノビスの距離を演算することを特徴とする請求項1に記載の画像評価装置。 The control means includes
The original image and the copied image are developed in a predetermined reference space,
Dividing the image region into a plurality of regions in the reference space;
The image evaluation apparatus according to claim 1, wherein a Mahalanobis distance is calculated in the divided image area.
前記画像形成手段から出力される画像形成物を読み取って得た複写画像を評価する画像評価手段とを備え、
前記画像評価手段は、
前記原画像と複写画像との類似度を評価するための画像パラメータを指定する指定手段と、
前記指定手段によって指定された画像パラメータを前記複写画像の画像情報から抽出すると共に、前記複写画像の画像パラメータを用いてマハラノビスの距離を演算し、当該マハラノビスの距離に基づいて前記原画像に対する複写画像の類似度を判別する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image based on image information of the original image and outputting an image formed product;
Image evaluation means for evaluating a copy image obtained by reading an image formation output from the image forming means,
The image evaluation means includes
Designating means for designating image parameters for evaluating the similarity between the original image and the copied image;
The image parameter specified by the specifying means is extracted from the image information of the copy image, and the Mahalanobis distance is calculated using the image parameter of the copy image, and the copy image for the original image is calculated based on the Mahalanobis distance. And an image forming apparatus comprising: a control unit that determines the degree of similarity between the image forming apparatus and the image forming apparatus.
予め定められた評価基準値と、前記複写画像の画像パラメータを用いて演算したマハラノビスの距離とを比較し、
前記複写画像のマハラノビスの距離が評価基準値を越える場合は、当該複写画像が異常であると判別し、
前記複写画像の形成に使用した画像情報に基づいて同じ画像を再出力するように前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The control means includes
Comparing a predetermined evaluation reference value with the Mahalanobis distance calculated using the image parameters of the copied image,
If the Mahalanobis distance of the copied image exceeds the evaluation standard value, it is determined that the copied image is abnormal,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming unit is controlled to re-output the same image based on image information used for forming the copy image.
前記複写画像を異常画像と判別した場合に、前記画像形成手段の動作を検査することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The control means includes
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein when the copy image is determined to be an abnormal image, the operation of the image forming unit is inspected.
前記複写画像を異常画像と判別した場合に、前記画像形成手段の動作を停止することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The control means includes
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein when the copy image is determined as an abnormal image, the operation of the image forming unit is stopped.
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a criterion for evaluating the copied image is adjusted according to a type of the image forming unit.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9041987B2 (en) | 2012-03-16 | 2015-05-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image evaluation apparatus and method, image forming system, and non-transitory computer readable medium |
JP2017146487A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus and abnormality determination method |
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- 2005-04-14 JP JP2005117580A patent/JP2006292693A/en active Pending
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