JP2007136925A - 乱丁検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接駒間の登録画像が似ている場合であっても隣接駒間における乱丁を簡易に、しかも確実に検出することのできる乱丁検査装置を提供する。
【解決手段】複数のストッカからそれぞれ抜き出される正規の折丁に対する撮像領域を変えて上記各折丁から複数の折丁画像を求め、順に重ね合わせられる隣接駒間における同一撮像領域での折丁画像を相互に比較して乱丁検査に失敗する危険性を判定し（乱丁検査失敗予防手段）、この判定結果に従って前記各駒の登録画像として採用する折丁画像をそれぞれ決定する（登録画像設定手段）。そして乱丁検査時には、登録画像と同じ撮像領域の折丁画像を検査対象として求めて登録画像と照合する。
【選択図】図４

Description

本発明は、丁合機に組み込まれて丁合に供される折丁の適・不適から乱丁の有無を検査する乱丁検査装置に関する。

製本用の丁合機は、製本に供される複数種の折丁の束をそれぞれ収納する複数のストッカ（駒）を備え、これらの各ストッカから各折丁を１枚ずつ抜き出して順に重ね合わせながら搬送し、これによって丁合した（所定の順序で重ね合わせた）折丁の束を製本機（綴機）に供給するように構成される。ところでこの種の丁合機において問題となる乱丁の主たる発生要因は、各ストッカにそれぞれ収納する折丁の束の中に他の折丁が混入している場合、印刷の工程で１つの折丁の中に他のページが印刷された場合、また前記ストッカに収納する折丁の種類を間違えた場合等である。

そこで従来一般的には、予め各折丁の画像を登録しておき、各ストッカから１枚ずつ抜き出す折丁を撮像した折丁画像と上記登録画像とを照合することでその折丁の正当性を確認するようにしている。具体的には折丁画像（検査対象画像）と登録画像とを比較し、例えばその類似度から画像が一致していると判定した場合には正丁として、また上記画像が異なると判定した場合には、これを乱丁として検出するようにしている（例えば特許文献１,２を参照）。
特開平１１−４８６３４号公報 特開２０００−３４３８５５号公報

ところが丁合により所定の順序で順次重ね合わせられる隣接駒間の折丁の登録画像が似ている場合、例えば前述したように各ストッカ（駒）にそれぞれ収納する折丁の種類を間違えて、同じ種類の折丁を隣接するストッカにそれぞれ収納しても、これらのストッカ（駒）から抜き出した折丁をそれぞれ正丁として判定する虞がある。そこで従来においては隣接駒間の折丁の登録画像が似ている場合には、例えば特許文献２に示すように折丁画像の判定領域を、その折丁に固有な画像的特徴を有する部分として駒（折丁）毎に個々に設定している。しかしこのようにして判定領域を設定して対応領域の特徴パラメータを求める場合、その処理負担が多大となることが否めない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、隣接駒間の登録画像が似ている場合であっても、上記隣接駒間における乱丁を簡易に、しかも確実に検出することのできる乱丁検査装置を提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る乱丁検査装置は、複数種の折丁の束をそれぞれ収納した複数のストッカ（駒）から上記各折丁を１枚ずつ抜き出して順に重ね合わせて製本に供する丁合機に組み込まれるものであって、
前記各ストッカからそれぞれ抜き出す折丁を撮像してその折丁画像を得る撮像装置と、
撮像された折丁画像と予め正規の折丁から求めて設定した登録画像とを比較して上記ストッカから抜き出した折丁に対する乱丁の有無を判定する乱丁検査手段と、
予め前記各ストッカからそれぞれ抜き出される正規の折丁に対する前記撮像装置の撮像領域を変えて上記各折丁から複数の折丁画像を求め、順に重ね合わせられる隣接駒間における上記折丁画像を相互に比較して乱丁検査に失敗する危険性を判定する乱丁検査失敗予防手段と、
この乱丁検査失敗予防手段による判定結果に従って前記各駒の登録画像として採用する折丁画像をそれぞれ決定する登録画像設定手段と
を具備したことを特徴としている。

ちなみに前記撮像装置は、予め正規の折丁に対する撮像領域を変えて上記折丁から複数の折丁画像を求めて登録画像の設定に供し、乱丁検査時には上記登録画像と同じ撮像領域の折丁画像を検査画像として求めるようにその作動が制御される。また好ましくは前記登録画像設定手段は、乱丁検査に先立って、予め正規の折丁からその撮像領域を異ならせてそれぞれ求められる複数の折丁画像を各隣接駒間で同一撮像領域毎に比較し、隣接駒間での類似性が否定される折丁画像が得られる撮像領域での折丁画像を登録画像として設定するように構成される。

尚、前記乱丁検査手段は、検査対象とする折丁画像と登録画像との類似性が低いときに乱丁として判定し、また前記乱丁検査失敗予防手段においては、隣接駒間における折丁画像の類似性が高いとき、その折丁画像を登録画像として用いると乱丁検査に失敗する危険性があるとして判定するように構成される。

本発明に係る丁合機においては、乱丁検査に用いる登録画像を求めるに際して、予め前記各ストッカからそれぞれ抜き出される正規の折丁に対する前記撮像装置の撮像領域を変えて上記各折丁から複数の折丁画像を求め、順に重ね合わせられる隣接駒間における上記折丁画像を相互に比較して乱丁検査に失敗する危険性を判定し（乱丁検査失敗予防手段）、この判定結果に従って前記各駒の登録画像として採用する折丁画像をそれぞれ決定する（登録画像設定手段）ので、隣接駒間の折丁がそれぞれ有する画像的特徴が似ている場合であっても前記各ストッカからそれぞれ抜き出される折丁から求められる折丁画像と登録画像との比較だけで乱丁の発生を確実に検出することができる。

特に乱丁検査に先立つ登録画像の設定時には、各駒の正規の折丁からそれぞれその画像領域を異ならせて求められる複数の折丁画像を隣接駒間で同一撮像領域毎に比較し、隣接駒間での類似性が否定される折丁画像、つまりその違いが顕著であると認められる折丁画像を登録画像として設定するだけである。そして乱丁検査時には登録画像と同じ撮像領域の折丁画像を検査対象として求め、これを登録画像と比較するだけなので乱丁検査自体が複雑化することがない。

更には上述したように隣接駒間における折丁の画像的特徴の違いが顕著な画像領域に着目して登録画像を設定するので、簡易にして効果的に乱丁検査の信頼性を高め得る等の実用上多大なる効果が期待できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る乱丁検査装置について説明する。
図１は丁合機の概略的な機能を示している。この丁合機は、折丁の搬送路（例えばコンベア機構）１に沿って設けられた複数のストッカ（駒）２（２ａ,２ｂ〜２ｎ）を備える。そして搬送路１の搬送速度に合わせて上記各ストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎにそれぞれ収納された折丁３を、例えばその最上部のものから順次１枚ずつ抜き出して搬送路１上に供給することでその上流側から順に折丁３を重ね合わせ、これを製本機（図示せず）に供給するように構成される。

またこの丁合機には上記各ストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎのそれぞれに対応して、各ストッカ２から抜き出して搬送路１上に供給される折丁３を撮像して、その折丁画像を求める撮像装置（カメラ）４（４ａ,４ｂ〜４ｎ）が設けられている。これらの撮像装置４にて撮像された各折丁３の折丁画像を用いて、後述するように乱丁検査が実行される。尚、撮像装置４は、例えば図２に示すようにストッカ２から抜き出される折丁３の搬送速度（抜き出し速度）に応じて、１枚の折丁３からその撮像領域を変えながら所定の大きさの画像を複数枚に亘って撮像するように動作制御される。具体的には上記各撮像装置４は、例えば折丁３上の［４ｃｍ×４ｃｍ］の面積領域を［４８０画素×４８０画素］からなる画像として、１枚の折丁３から計８枚の折丁画像を撮像するものからなる。

さて本発明に係る乱丁検査装置は、上述した丁合機に組み込まれるものであって、複数のストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎに対応して設けられた撮像装置４ａ,４ｂ〜４ｎにてそれぞれ撮像された折丁画像を取り込み、後述するようにその折丁画像を予め求められている登録画像と比較して、乱丁の有無を検査するように構成される。また予め乱丁検査に先立って登録画像を求めるに際しては、後述するように隣接駒間の折丁画像同士を比較して乱丁検査に失敗する危険性を判定し、その判定結果に従って登録画像として用いる折丁画像を適正に選択することで、乱丁の検出ミスを予防するようになっている。

尚、ストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎの数が多い場合には、例えば図３に示すように所定数の撮像装置４毎に１台の乱丁検査装置５を設け、これらの複数台の検査装置５（５ａ,５ｂ，…）をホストコンピュータ６の管理の下で互いに関連して動作させて乱丁検査を実行するように乱丁検査システムを構築すれば良い。また各乱丁検査装置５においては、折丁の種別や大きさにもよるが、例えば無線綴じに供する折丁の丁合機においては１台当たり３駒の折丁を検査するように構成し、中綴じに供する折丁の丁合機においては１台当たり３〜４駒の折丁を検査するように構成すれば十分である。また乱丁検査装置５における画像処理能力が十分に高く、その処理速度も保証されるならば、更に多くの駒数の折丁を１台の乱丁検査装置５にて一括して検査することも勿論可能である。

さて乱丁検査装置５は、概略的には図４に示すように構成される。即ち、乱丁検査装置５は、例えば画像処理機能を備えたマイクロコンピュータ１０を主体として構成され、撮像装置４にて撮像された折丁画像を記憶する画像メモリ１１や、乱丁検査に関する管理情報等を記憶する照合画像管理メモリ１２等を備える。更に乱丁検査装置５は、上記折丁画像を表示したり、各種の管理・制御情報等を表示する表示器１３やキーボード等の操作部１４を備えると共に、乱丁の検出時に警報を発する警報器１５を備える。

特に上記マイクロコンピュータ１０は、撮像装置４を介する折丁画像の取り込みを制御する画像入力制御部１０ａを備えると共に、乱丁検査時に用いられる登録画像照合制御部１０ｂおよび登録画像の設定時に用いられる駒間画像照合制御部１０ｃを備える。登録画像照合制御部１０ｂは、乱丁検査手段をなすもので、画像照合処理部１０ｄを起動して前記撮像装置４ａ,４ｂ〜４ｎにてそれぞれ撮像された各駒の折丁画像（検査画像）を、予め画像メモリ１１に登録した各駒の登録画像（基準画像）とを比較照合する役割を担う。また駒間画像照合制御部１０ｃは、乱丁検査失敗予防手段をなすものである。この駒間画像照合制御部１０ｃは、乱丁検査に先立って乱丁検査に用いる登録画像を画像メモリ１１に登録するに際して、前記画像照合処理部１０ｄを起動して前記撮像装置４ａ,４ｂ〜４ｎにてそれぞれ撮像された各駒の、特に隣接駒間の折丁画像を相互に比較照合し、登録画像として適切な折丁画像を選択する役割を担う。

尚、画像照合処理部１０ｄは、指定された画像間の類似度を求める類似度計算部１０ｅと、この類似度計算部１０ｅにて求められた類似度を、前記登録画像照合制御部１０ｂまたは駒間画像照合制御部１０ｃにて指定された判定閾値で弁別して、類似度が高いか（画像が一致するか）、或いは類似度が低いか（画像が異なっているか）を判定する類似度判定部１０ｆとを備えて実現される。そして類似度判定部１０ｆは、前記登録画像照合制御部１０ｂの制御の下で各駒の折丁画像（検査画像）とその登録画像（基準画像）とを比較した場合には、類似度が高い場合には正丁であり、類似度が低い場合には乱丁であると判定している。また類似度判定部１０ｆは、前記駒間画像照合制御部１０ｃの制御の下で隣接駒間の折丁画像（検査画像）を相互に比較した場合には、類似度が高い場合には乱丁検査に失敗する危険性があり、類似度が低い場合には乱丁検査に失敗する危険性はないと判定するものとなっている。

ここで上述した駒間画像照合制御部１０ｃを用いた登録画像の設定処理について説明すると、この登録画像の設定処理は乱丁検査に先立ち、予め正規の折丁をその丁合の順序に従って前述したストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎにそれぞれセットして実行される。そして各ストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎから正規の折丁を順に抜き出しながら、これらの各折丁から撮像領域を異にする複数枚の折丁画像をそれぞれ求め、これらの折丁画像を駒毎に管理して前記画像メモリ１１に登録することから開始される。

そして前記駒間画像照合制御部１０ｃにおいては、後述するように隣接駒間における同一撮像領域の折丁画像を相互に比較し、その隣接駒間において類似性の高い折丁画像を排除しながら、例えば類似性の最も低い折丁画像を求める。そして隣接駒間で類似性の低い折丁画像を当該駒の登録画像として設定し、この登録画像として求めた折丁画像を得た画像領域の情報を前述した照合画像管理メモリ１２に登録する。尚、予め代表的な撮像領域（撮像位置）の折丁画像をその駒の登録画像として仮登録し、隣接駒間で仮登録した登録画像を相互に比較して類似性を判定して、その類似性が高い場合には別の撮像領域の折丁画像を新たな登録画像として変更していくようにしても良い。

即ち、仮に隣接するストッカ２に同一の折丁が誤ってセットされた場合、予め登録された隣接駒の登録画像が似ている場合には、前述したように各駒の折丁画像をその登録画像とそれぞれ比較しても、それらの登録画像との類似度が高いので上記隣接するストッカ２にそれぞれセットされた同一の折丁を共に正丁として判定する虞がある。しかしながら隣接駒の登録画像としてその間の類似性が否定される折丁画像を登録しておけば、隣接するストッカ２に同一の折丁がセットされている場合、検査対象とする折丁画像と一方の登録画像との類似性が必ず否定されるので、これを乱丁として確実に検出することができる。

そこで本発明においては、前述したように１枚の折丁からその撮像領域を異ならせて複数の折丁画像を求め、これらの撮像領域毎に隣接駒間での折丁画像を相互に比較して折丁画像間の違いを判定している。そして画像的特徴の違いが顕著に現れる撮像領域の折丁画像を、その駒の登録画像として設定している。具体的には図５に示すように予め正規の折丁からそれぞれ求められる各駒の撮像領域を異にする複数（例えば８枚）の折丁画像を、隣接駒間において同一撮像領域毎に比較する。そして、例えば画像の特徴が異なり、その類似性が否定される撮像領域の折丁画像を、その駒の登録画像として設定する。

具体的には図５に示すように１駒目については、その隣接駒は２駒目だけなので、１駒目と２駒目の各折丁画像について同一撮像領域毎に比較し、例えばその間の違いが明らかな第１撮像領域の折丁画像を１駒目の登録画像として設定する。同時にその登録画像を得た撮像領域の情報として、１駒目は第１撮像領域を選択した旨を前記照合画像管理メモリ１２に登録する。また２駒目について、その隣接駒は１駒目と３駒目とに存在する。従って２駒目の折丁画像については、これらの１駒目および３駒目の折丁画像との間で同一撮像領域毎にそれぞれ比較し、例えばその間の違いが明らかな第３撮像領域の折丁画像を２駒目の登録画像として設定する。そして前記照合画像管理メモリ１２には、２駒目の登録画像として第３撮像領域を選択した旨を登録する。同様にして３駒目については、その折丁画像を２駒目および４駒目の折丁画像との間で同一撮像領域毎にそれぞれ比較し、例えばその違いが明らかな第６撮像領域の折丁画像を３駒目の登録画像として設定する。

尚、このような隣接駒間において折丁画像を比較するに際しては、例えば基本的には第１の撮像領域の折丁画像間で比較処理するものとしておき、第１の撮像領域の折丁画像が似ている場合には、第１の撮像領域に代えて第２の撮像領域に変更し、この第２の撮像領域の折丁画像も互いに似ている場合には第３の撮像領域に変更するようにして、比較処理する折丁画像の撮像領域を自動的に選択設定するようにしても良い。或いは隣接駒における第１〜第８の撮像領域の各折丁画像を相互に対応させて一括して並べて表示し、目視によりこれらの折丁画像を検査した上で、比較処理に用いる折丁画像をマニュアル設定して登録画像を選定するようにしても良い。

以上のようにして各駒の登録画像をそれぞれ設定したならば、これらの登録画像を用いて乱丁検査を実行する。そして乱丁検査時には、駒毎に登録画像の撮像領域の情報を前記照合画像管理メモリ１２から求め、前述したストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎから順に抜き出される折丁から、画像入力制御部１０ａの制御の下でその駒の登録画像と同じ撮像領域の折丁画像を検査対象画像として求める。そして撮像した折丁画像（検査画像）と前記画像メモリ１１に登録された登録画像とを比較照合する。そして検査対象とする折丁画像が、予め登録された該当駒の登録画像と一致しているか否かを判定する［乱丁検査手段］。この登録画像との比較処理によって画像の不一致が検出されたとき、これを本来あるべき折丁でないとして、つまり乱丁であるとして前記警報器１５を介して警報を発する。そして乱丁となっている折丁の排除を促したり、或いは乱丁を含んで丁合された折丁の重なり（折丁の束）の排除を促す。

かくして上述した如く構成された乱丁検査装置によれば、予め隣接駒間で撮像領域を異ならせて求められる複数の折丁画像をその撮像領域毎に比較し、隣接駒間での違いが明確な撮像領域の折丁画像をその駒の登録画像として設定するので、隣接駒間の全体的な画像的特徴が似ている場合であっても、登録画像自体をその違いが顕著なものとすることができる。従って登録画像と各駒の折丁画像とを比較して乱丁検査するに際して、駒毎にその画像的特徴を正確に捉えることができるので、同じ折丁が連続して繰り出される場合、これを乱丁として確実に検出することが可能となる。特に隣接駒間での画像的特徴が明らかに異なる撮像領域の折丁画像をその駒の登録画像としているので、簡易にして確実に乱丁の有無を検査することが可能となる。これ故、乱丁検査の信頼性を十分に高めることが可能となる。

また上述した登録画像の設定処理は、隣接駒間において同一画像領域の折丁画像毎に比較処理を実行してその類似性を判断するだけで良いので、将来的に処理対象とする駒数が増えた場合であっても、これに容易に対処することができる。また各折丁に対する折丁画像の撮像領域については、上述した如く設定した登録画像の撮像領域に対応付けて定めるだけで良いので、その登録設定作業が容易であり、しかもその情報管理も容易である。従ってその実用的利点が多大である。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば図３に示すように隣接駒間の折丁画像の検査が、例えば３駒目と４駒目のように２台の乱丁検査装置５ａ,５ｂに跨るような場合には、ホストコンピュータ６を介して１台目の乱丁検査装置５ａにて求められた３駒目の折丁画像を２台目の乱丁検査装置５ｂに転送し、この乱丁検査装置５ｂにて隣接駒間の折丁画像に対する検査を行うようにすれば良い。また丁合機における複数のストッカ２ａ,２ｂ〜２ｎにおいて空き駒が生じるような場合には、その空き駒を飛ばして検査対象とする隣接駒間を設定することは言うまでもない。具体的には３駒目が空き駒となる場合には、１駒目と２駒目とを隣接駒として定義した後、次に２駒目と４駒目とを隣接駒として定義するようにすれば良い。

また隣接する２つの駒で同じ折丁を流すようにした、いわゆるダブル丁合の場合には、同一折丁の間では隣接駒間での検査を行わないようにすれば良い。具体的には１駒目と２駒目、３駒目と４駒目、５駒目と６駒目がそれぞれダブル丁合の対であるとするならば、２駒目と３駒目および４駒目と５駒目の間でのみ隣接駒間での検査を実行するようにすれば十分である。更に実施形態においては、個々の乱丁検査装置５ａ,５ｂにてそれぞれ隣接駒間での検査を実行するものとしたが、この隣接駒間での検査をホストコンピュータ６にて一括して行うようにシステムを構成することも勿論可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明が適用される丁合機の概略構成図。 折丁から求める複数の折丁画像とその撮像領域との関係を示す図。 丁合機に複数の乱丁検査装置を組み込んで構築される乱丁検査システムの構成例を示す図。 本発明の一実施形態に係る乱丁検査装置の概略構成図。 駒毎に求められる複数の折丁画像と、隣接駒間で比較される折丁画像の関係を示す図。

符号の説明

１ 搬送路
２,２ａ,２ｂ〜２ｎ ストッカ（駒）
３ 折丁
４,４ａ,４ｂ〜４ｎ 撮像装置（カメラ）
５,５ａ,５ｂ 乱丁検査装置
１０ コンピュータ
１０ａ 画像入力制御部
１０ｂ 登録画像照合制御部（乱丁検査手段）
１０ｃ 駒間画像照合制御部（乱丁検査失敗予防手段）
１０ｄ 画像処理部
１０ｅ 類似度計算部
１０ｆ 類似度判定部
１１ 画像メモリ
１２ 照合画像管理メモリ
１３ 表示器
１４ 操作部
１５ 警報器

Claims (4)

1. 複数種の折丁の束をそれぞれ収納した複数のストッカから上記各折丁を１枚ずつ抜き出して順に重ね合わせて製本に供する丁合機に組み込まれる乱丁検査装置であって、
   前記各ストッカからそれぞれ抜き出す折丁を撮像してその折丁画像を得る撮像装置と、
   撮像された折丁画像と予め設定した登録画像とを比較して乱丁の有無を判定する乱丁検査手段と、
   予め前記各ストッカからそれぞれ抜き出される正規の折丁に対する前記撮像装置の撮像領域を変えて上記各折丁から複数の折丁画像を求め、順に重ね合わせられる隣接駒間における同一撮像領域での折丁画像を相互に比較して乱丁検査に失敗する危険性を判定する乱丁検査失敗予防手段と、
   この乱丁検査失敗予防手段による判定結果に従って前記各駒の登録画像として採用する折丁画像をそれぞれ決定する登録画像設定手段と
   を具備したことを特徴とする乱丁検査装置。
2. 前記撮像装置は、予め正規の折丁に対する撮像領域を変えて複数の折丁画像を求めて登録画像の設定に供し、乱丁検査時には上記登録画像と同じ撮像領域の折丁画像を検査画像として求めるものである請求項１に記載の乱丁検査装置。
3. 前記登録画像設定手段は、乱丁検査に先立って予め正規の折丁からその撮像領域を異ならせてそれぞれ求められる複数の折丁画像を各隣接駒間で同一撮像領域毎に比較し、隣接駒間での類似性が否定された撮像領域での折丁画像を登録画像として設定するものである請求項１に記載の乱丁検査装置。
4. 前記乱丁検査手段は、検査対象とする折丁画像と登録画像との類似性が低いときに乱丁として判定し、
   前記乱丁検査失敗予防手段は、隣接駒間における折丁画像の類似性が高いとき、その折丁画像を登録画像として用いると乱丁検査に失敗する危険があるとして判定するものである請求項１に記載の乱丁検査装置。

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