JP2011076204A - Method and apparatus for inspecting printed matter - Google Patents

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琢巳 田岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly accurate and high-speed printed matter inspecting method and a printed matter inspecting apparatus for performing positional correction relating to uneven geometric distortion within an inspected image caused by displacement, expansion, contraction, etc. of a printed matter. <P>SOLUTION: In the printed matter inspecting method, a periphery of a detected defect candidate is searched after performing first positional correction using a standard image and the inspected image, and whether it is a real defect is determined by performing second positional correction relating to the defect candidate determined to have high possibility of error detection caused by the geometric distortion. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、印刷物の不良(文字欠け、カスレ、汚れ等)を検出するための印刷物検査方法及び印刷物検査装置に関する。   The present invention relates to a printed matter inspection method and a printed matter inspection apparatus for detecting defects in printed matter (letter missing, blurring, dirt, etc.).

従来、印刷物の良否を判定する検査は、予め目視検査などにより良品と判定された印刷物から得られる画像(基準画像)を基準として、検査対象の印刷物から得られる画像(検査画像)を比較することにより行われる。この場合、比較処理において、基準画像と検査画像との位置合わせを行い、画素毎に輝度の差分を算出する。正常な画素の場合、差分値は非常に小さくなるが、文字欠けやインキはねなどの不良部分に対応する画素では、差分値が大きくなる。そのため、予め設定した閾値で2値化することにより、不良部分のみを特徴点として抽出することが出来る。   Conventionally, an inspection for determining the quality of a printed material is performed by comparing an image (inspection image) obtained from a printed material to be inspected with reference to an image (reference image) obtained from a printed material that has been determined as a good product by visual inspection or the like in advance. Is done. In this case, in the comparison process, the reference image and the inspection image are aligned, and a luminance difference is calculated for each pixel. In the case of a normal pixel, the difference value becomes very small, but in the pixel corresponding to a defective portion such as missing characters or ink splashes, the difference value becomes large. Therefore, by binarizing with a preset threshold value, only a defective portion can be extracted as a feature point.

しかしながら、紙やフィルムなどの印刷物は素材が柔らかいため伸縮を起こしやすく、発生場所や頻度もランダムである。そのため、検査画像も絵柄の幾何学的な歪みが生じ、基準画像との比較処理を行った場合、絵柄の輪郭部分で差分値が大きくなってしまい、不良の誤検出につながってしまう。そのため、上記のような幾何学的歪みへの対策として、基準画像と検査画像のうち、少なくとも一方の画像から複数の分割画像を作成し、分割単位毎に位置ずれ補正量を求める画像の位置ずれ補正方法が知られている(特許文献1)。また、分割された領域ごとに画像の投影データを算出し、投影データより特徴量を探索して位置補正量に関するLUT(Look Up Table)を作成する方法も知られている。しかし、特許文献1に記載されている方法では、検査画像中に幾何学的歪みが不均一に散在している場合、分割画像を作成しても、分割画像内に幾何学的歪みが残存してしまいう。   However, since printed materials such as paper and film are soft, they tend to expand and contract, and their occurrence location and frequency are random. Therefore, the inspection image also has a geometric distortion of the pattern, and when the comparison process with the reference image is performed, the difference value becomes large at the outline portion of the pattern, leading to erroneous detection of a defect. Therefore, as a countermeasure against the geometric distortion as described above, a plurality of divided images are created from at least one of the reference image and the inspection image, and the positional deviation of the image for obtaining the positional deviation correction amount for each division unit. A correction method is known (Patent Document 1). In addition, a method is known in which image projection data is calculated for each divided area, a feature amount is searched from the projection data, and an LUT (Look Up Table) relating to a position correction amount is created. However, in the method described in Patent Document 1, when the geometric distortion is unevenly distributed in the inspection image, the geometric distortion remains in the divided image even if the divided image is created. Teshima.

また、分割された画像に対して2次元の投影波形データを算出する方法が提案されている(特許文献2)。しかし2次元の投影波形データを算出するには、計算量が増大し、高速な処理を必要とする場合は計算機の能力に関して高い性能を持つものが必要となる   A method for calculating two-dimensional projection waveform data for a divided image has been proposed (Patent Document 2). However, in order to calculate two-dimensional projection waveform data, the amount of calculation increases, and when high-speed processing is required, a computer having high performance in terms of computer capability is required.

更に、誤検出を防ぐ別の方法として、検査画像の急激に濃度が変化する領域をマスク領域とし、検査対象外とする方法も提案されている(特許文献3)。しかし、特許文献3に記載されている方法では、文字が印刷されたラベル等では大部分がマスク領域となり、文字欠けや濃度の変化する領域での欠陥検出はできない。   Furthermore, as another method for preventing erroneous detection, a method has been proposed in which a region where the density of an inspection image changes rapidly is set as a mask region and excluded from the inspection target (Patent Document 3). However, with the method described in Patent Document 3, most of the label or the like on which characters are printed becomes a mask region, and defect detection cannot be performed in regions where characters are missing or density changes.

特許第3140838号公報Japanese Patent No. 3140838 特開2004−199548号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-199548 特開平4−339653号公報JP-A-4-339653

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、印刷物の位置ずれ(印刷物の蛇行による位置ずれ)や伸縮などに起因する検査画像中の不均一な幾何学的歪みに対して、位置補正を行う、高精度かつ高速で印刷物を検査する方法及び印刷物検査装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and corrects the position for non-uniform geometric distortion in an inspection image caused by misalignment of printed matter (position misalignment due to meandering of printed matter) or expansion / contraction. An object of the present invention is to provide a method for inspecting a printed matter with high accuracy and high speed and a printed matter inspection apparatus.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、印刷物の画像をデジタル画像データに変換したのち、画像処理を行って印刷物を検査する印刷物検査方法であって、
[a]予め良品と判定された印刷物を基準画像として撮像し、m×nのブロックに分割した画像データを作成し、
[b]検査対象となる印刷物の画像を検査画像として撮像し、m×nのブロックに分割した画像データを作成し、
[c]ブロック毎に予め設定した領域内において、該ブロックに対応する前記基準画像のブロックとの間でパターンサーチを行って第一の位置補正処理を行い、
[d]前記第一の位置補正処理を行った前記検査画像と前記基準画像との間で差分処理及びラベリング処理を行い、欠陥候補を抽出し、
[e]前記欠陥候補の周辺において、前記欠陥候補が白欠陥候補の場合は黒欠陥候補が、前記欠陥候補が黒欠陥候補の場合は白欠陥候補が存在するかを、予め設定した範囲で探索し、
[f]前記処理[e]において、前記欠陥候補に対応する欠陥候補が存在した場合、該欠陥候補の線幅に相当する画素数を算出し、前記欠陥候補の所属する分割画像領域に対して位置補正量を該画素数に設定して第二の位置補正処理を検査画像に対して行い、該第二の位置補正処理を行った検査画像と前記基準画像との間で差分処理及びラベリング処理を行い、
[g]前記処理[f]において、前記欠陥候補と同じ位置に欠陥候補が検出された場合、前記欠陥候補を真の欠陥と判定し、検出されなかった場合は前記欠陥候補を誤検知と判定し、
[h]前記処理[e]において、前記欠陥候補に対応する欠陥候補が存在しない場合、前記欠陥候補を真の欠陥と判定することを特徴とする印刷物検査方法である。
As means for solving the above problems, the invention described in claim 1 is a printed matter inspection method for inspecting a printed matter by performing image processing after converting the image of the printed matter into digital image data,
[A] A printed matter that has been determined to be good in advance is captured as a reference image, and image data divided into m × n blocks is created.
[B] Taking an image of a printed matter to be inspected as an inspection image, creating image data divided into m × n blocks,
[C] In a region preset for each block, a pattern search is performed with the block of the reference image corresponding to the block to perform a first position correction process,
[D] A difference process and a labeling process are performed between the inspection image subjected to the first position correction process and the reference image, and defect candidates are extracted.
[E] In the vicinity of the defect candidate, if a defect candidate is a white defect candidate, a black defect candidate is searched, and if the defect candidate is a black defect candidate, a white defect candidate is searched within a preset range. And
[F] In the process [e], when there is a defect candidate corresponding to the defect candidate, the number of pixels corresponding to the line width of the defect candidate is calculated, and the divided image region to which the defect candidate belongs is calculated. A position correction amount is set to the number of pixels, a second position correction process is performed on the inspection image, and a difference process and a labeling process are performed between the inspection image subjected to the second position correction process and the reference image. And
[G] In the process [f], if a defect candidate is detected at the same position as the defect candidate, the defect candidate is determined to be a true defect, and if not detected, the defect candidate is determined to be a false detection. And
[H] In the printed material inspection method, in the process [e], when there is no defect candidate corresponding to the defect candidate, the defect candidate is determined as a true defect.

また請求項2に記載の発明は、m×nのブロックの数は印刷物の伸縮のし易さの程度によって予め設定されることを特徴とする請求項1記載の印刷物検査方法である。   The invention according to claim 2 is the printed matter inspection method according to claim 1, wherein the number of m × n blocks is preset according to the degree of ease of expansion and contraction of the printed matter.

また請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の印刷物検査方法を用いて印刷物を検査することを特徴とする印刷物検査装置である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a printed matter inspection apparatus for inspecting a printed matter using the printed matter inspection method according to the first or second aspect.

本発明の印刷物検査方法及び印刷物検査装置は、印刷物の位置ずれや伸縮などに起因する検査画像中の不均一な幾何学的歪みに対して位置補正処理を行うことにより、高精度かつ高速に欠陥を検出することが出来る。   The printed matter inspection method and the printed matter inspection apparatus of the present invention perform high-precision and high-speed defect correction by performing position correction processing on non-uniform geometric distortion in the inspection image caused by misalignment or expansion / contraction of the printed matter. Can be detected.

本発明に係る印刷物検査方法を用いた印刷物検査装置の構成の一例を示した概略図。Schematic which showed an example of the structure of the printed matter inspection apparatus using the printed matter inspection method which concerns on this invention. 一般的に使われているパターンマッチングの手法を表す概略図。Schematic showing the method of pattern matching generally used. 第一の位置補正処理を説明するための図。 (a)は分割された基準画像および検査画像の対応関係を示す図。 (b)は分割された検査画像周辺のパターン探索領域を示す図。The figure for demonstrating a 1st position correction process. (A) is a figure which shows the correspondence of the divided | segmented reference | standard image and test | inspection image. FIG. 6B is a diagram showing a pattern search area around a divided inspection image. 印刷物の伸縮により検査画像内で幾何学的歪みが発生した場合の、画像処理結果の典型例を示す図。 (a)は基準画像を示す図。 (b)は検査画像を示す図。The figure which shows the typical example of an image processing result when the geometric distortion generate | occur | produces in the test | inspection image by expansion / contraction of printed matter. (A) is a figure which shows a reference | standard image. (B) is a diagram showing an inspection image. 本発明の実施形態における検査処理のフロー図Flow chart of inspection processing in an embodiment of the present invention 位置補正量を該画素数に設定する方法を説明するための図。 (a)は図4(c)と同様な図で、基準画像と検査画像の差分画像を示す図。 (b)は図6(a)の一部を拡大した図であって、矢印方向に画像が引き伸ばされている軸405の左の一部と右の一部を拡大した図。 (c)は位置補正量を該画素数に設定する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method to set position correction amount to this pixel number. (A) is a figure similar to FIG.4 (c), and is a figure which shows the difference image of a reference | standard image and a test | inspection image. FIG. 7B is an enlarged view of a part of FIG. 6A, and is an enlarged view of a left part and a right part of an axis 405 in which an image is stretched in the direction of an arrow. (C) is a diagram for explaining a method of setting the position correction amount to the number of pixels.

以下に本発明の実施形態を図に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明に係る印刷物検査方法を用いた印刷物検査装置の構成の一例を示した概略図である。印刷物101はローラ102上に載置され、ローラ102の回転によりX方向に搬送される。光照射部103は、例えば複数のLEDが面上に配置されて構成されている。光照射部103は撮像部104の視界を妨げないように、中央に開口部を有する。本発明の実施形態では、印刷物101からの散乱光を捉えるため、上記のような光照射部103の配置としたが、検査目的に応じては、光照射部103の配置、及び光照射部103の構成を変えて、印刷物101からの透過光もしくは反射光を得るようにしてもよい。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of a printed matter inspection apparatus using the printed matter inspection method according to the present invention. The printed material 101 is placed on the roller 102 and is conveyed in the X direction by the rotation of the roller 102. The light irradiation unit 103 is configured, for example, by arranging a plurality of LEDs on the surface. The light irradiation unit 103 has an opening at the center so as not to obstruct the field of view of the imaging unit 104. In the embodiment of the present invention, the light irradiation unit 103 is arranged as described above in order to capture scattered light from the printed material 101. However, depending on the inspection purpose, the arrangement of the light irradiation unit 103 and the light irradiation unit 103 are used. Alternatively, the transmitted light or reflected light from the printed material 101 may be obtained.

撮像部104としては電荷結合素子(Charge Coupled Device)を用いたカメラを使用する。さらに、本形態では検査速度を増すために電荷結合素子を一次元的に配置したラインセンサカメラを用いている。   As the imaging unit 104, a camera using a charge coupled device is used. Further, in this embodiment, a line sensor camera in which charge coupled devices are arranged one-dimensionally is used to increase the inspection speed.

取得したアナログ画像データは256階調のデジタル画像データに変換された後、演算処理を行う画像処理部105に送られ、データ処理を行い、印刷物101の良否判定処理を行う。   The acquired analog image data is converted into 256-gradation digital image data, and then sent to the image processing unit 105 that performs arithmetic processing, performs data processing, and performs quality determination processing of the printed matter 101.

得られたデジタル画像データを用いて行う判定処理について説明する。   A determination process performed using the obtained digital image data will be described.

図2は一般的に使われているパターンマッチングの手法を表す概略図であり、本発明においてもパターンの位置ずれ補正に用いられる。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a generally used pattern matching technique, and is also used for correction of pattern misalignment in the present invention.

図2を用いて、本発明の実施形態で使用しているパターンサーチの手法に関する説明を行う。パターンサーチとは、特徴のある画像201を予め設定しておき、探索対象領域画像202から最も類似したパターン画像を探索するものであるが、一般的にテンプレートパターンマッチングと呼ばれる手法を用いている。その際、類似度の判定は(数1)で表されるような正規化相関係数を算出することにより行う。   The pattern search method used in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The pattern search is a method in which a characteristic image 201 is set in advance and the most similar pattern image is searched from the search target region image 202. A method called template pattern matching is generally used. At this time, the similarity is determined by calculating a normalized correlation coefficient represented by (Equation 1).

Figure 2011076204
ここで、
r:正規化相関係数
N:画素数
I:探索対象領域画像202内の注目画素の輝度値
M:特徴のある画像201内の注目画素の輝度値
Figure 2011076204
here,
r: normalized correlation coefficient N: number of pixels I: luminance value of the target pixel in the search target region image 202 M: luminance value of the target pixel in the characteristic image 201

正規化相関係数rは−1から1の範囲の値をとり、r=1の場合、特徴のある画像とパターン画像は完全に一致、r=0の場合、特徴のある画像とパターン画像は完全に不一致、r=−1の場合、特徴のある画像とパターン画像は反転画像、となっている事を表す。探索対象領域画像202内において、走査方向203で示す方向に沿って1Pix(1ピクセル:撮像部に用いた撮像カメラの1画素を表す)ずつ位置をずらしながら、特徴のある画像と同じ画像サイズの領域を設定し、各画素の画像データを参照して数1を計算する。その結果、最も正規化相関係数が1に近い位置を探索することで、特徴のある画像201と同パターンの画像204の位置を探すことが出来る。本発明の実施形態において、位
置補正処理に関して上記で説明したパターンサーチの手法を用いている。
The normalized correlation coefficient r takes a value in the range of −1 to 1, and when r = 1, the characteristic image and the pattern image completely match, and when r = 0, the characteristic image and the pattern image are When completely inconsistent and r = −1, it indicates that the characteristic image and the pattern image are inverted images. Within the search target area image 202, the position of the image is the same as the characteristic image while shifting the position by 1 Pix (1 pixel: one pixel of the imaging camera used in the imaging unit) along the direction indicated by the scanning direction 203. An area is set, and Equation 1 is calculated with reference to image data of each pixel. As a result, by searching for the position where the normalized correlation coefficient is closest to 1, the position of the image 204 having the same pattern as the characteristic image 201 can be searched. In the embodiment of the present invention, the pattern search method described above with respect to the position correction process is used.

図5を用いて、本発明の実施形態における検査処理のフローを説明する。この場合、基準画像は良品と判定された印刷物により既に設定されているものとする。検査画像を取り込んだ後(S1)、基準画像及び検査画像を分割し、分割された画像(以下、セグメントと呼ぶ)毎に位置補正処理を行う(S2)。   The flow of inspection processing in the embodiment of the present invention will be described using FIG. In this case, it is assumed that the reference image has already been set by a printed material determined to be non-defective. After capturing the inspection image (S1), the reference image and the inspection image are divided, and position correction processing is performed for each of the divided images (hereinafter referred to as segments) (S2).

位置補正処理について、図3を用いて説明する。   The position correction process will be described with reference to FIG.

図3(a)は分割された基準画像および検査画像の対応関係を表した図で、図3(b)は分割された検査画像周辺のパターン探索領域を示した図で、位置補正を行う際に必要となる。   FIG. 3A is a diagram showing a correspondence relationship between the divided reference image and the inspection image, and FIG. 3B is a diagram showing a pattern search area around the divided inspection image, when performing position correction. Is required.

まず、図3(a)で示すように基準画像301、検査画像302とも画像横方向にm個、画像縦方向にn個の計m×n個のセグメントに分割する。この場合、分割するセグメントの数は、印刷物の伸縮のし易さによって予め設定し、伸縮し易い印刷物ほど分割数を少なくし、伸縮しにくい印刷物ほど分割数を多くすることによって検査精度が高くなる。基準画像及び検査画像の各セグメントは304の矢印で示すように、その位置関係の揃っているものを対にして、次に説明する位置補正処理を行う。   First, as shown in FIG. 3A, both the reference image 301 and the inspection image 302 are divided into a total of m × n segments of m in the horizontal direction of the image and n in the vertical direction of the image. In this case, the number of segments to be divided is set in advance according to the ease of expansion and contraction of the printed material, and the inspection accuracy increases by decreasing the number of divisions for a printed material that is easily stretchable and increasing the number of divisions for a printed material that is difficult to expand and contract. . Each segment of the reference image and the inspection image is subjected to the position correction process described below with a pair of those having the same positional relationship as indicated by arrows 304.

基準画像301、検査画像302のセグメント毎に上記で説明したパターンマッチングの手法を用いて位置補正を行う。すなわち、図3(b)で示すように、検査画像内の1セグメントに関して、その位置を元の位置306から予め設定された位置補正用の探索範囲α(画像横方向)、及びβ(画像縦方向)の中で1Pixずつずらしていき(例えば位置307)、対応する基準画像のセグメントとの類似度(即ち、正規化相関係数)を算出する。その中で、最も類似度の高い画像にずらした場合のPix数を位置補正量として、検査画像内の領域画像を、新たに該セグメント位置の検査画像に設定する処理である。   Position correction is performed for each segment of the reference image 301 and the inspection image 302 using the pattern matching method described above. That is, as shown in FIG. 3B, the position correction search range α (image horizontal direction) and β (image vertical direction) set in advance from the original position 306 with respect to one segment in the inspection image. The direction is shifted by 1 Pix (for example, position 307), and the degree of similarity (ie, normalized correlation coefficient) with the corresponding reference image segment is calculated. In this process, the area number in the inspection image is newly set as the inspection image at the segment position with the number of Pixes when shifted to the image having the highest similarity as the position correction amount.

上記の位置補正処理において、探索範囲α、βを伸縮の大きさ程度に設定しておくことにより、検査画像中に発生する幾何学的歪みによる誤検知をある程度吸収することが出来る。また上記の処理を、第一の位置補正処理と呼ぶ。   In the above-described position correction processing, by setting the search ranges α and β to approximately the size of expansion and contraction, it is possible to absorb erroneous detection due to geometric distortion occurring in the inspection image to some extent. The above process is referred to as a first position correction process.

しかしながら、セグメント画像内で位置ずれや伸縮の程度が異なる場合、第一の位置補正処理を行うだけでは誤検知を防ぐことはできない。例えば、セグメント画像中の右側と左側で伸縮の程度が異なる場合、セグメント画像において右側では基準画像と検査画像がよく一致するけれども左側では一致しない、もしくはその逆が発生することが考えられる。このため、特に文字の輪郭部周辺において、欠陥の誤検知が発生しやすい。   However, if the degree of positional deviation or expansion / contraction differs in the segment image, it is not possible to prevent erroneous detection only by performing the first position correction process. For example, when the degree of expansion / contraction differs between the right side and the left side in the segment image, it is conceivable that the reference image and the inspection image match well on the right side in the segment image but do not match on the left side, or vice versa. For this reason, a false detection of a defect is likely to occur particularly in the vicinity of the outline of a character.

上記の現象を防ぐためには、セグメントサイズを小さくすればよいと考えられるが、セグメント数の増加による処理負荷の増大が見込まれることと、セグメントサイズを小さくすることにより、セグメント画像中に特徴点がない場合が発生し類似度の信頼性が低下するという問題点が起きる。そのため、本発明の実施形態では第一の位置補正処理に加えて、ある特定の欠陥候補に関して第二の位置補正処理を行うことにより、高精度かつ高速な欠陥検出を可能とした。   In order to prevent the above phenomenon, it is considered that the segment size should be reduced. However, an increase in the processing load due to an increase in the number of segments is expected, and by reducing the segment size, feature points are included in the segment image. There is a problem that the reliability of the similarity is lowered due to the absence of the case. Therefore, in the embodiment of the present invention, in addition to the first position correction process, the second position correction process is performed for a specific defect candidate, thereby enabling high-precision and high-speed defect detection.

手順S2による第一の位置補正処理の後に、基準画像と検査画像の間で差分処理及びラベリング処理を行う(S3)。差分画像を作成する際に算出する輝度値は、本発明の実施形態では式2で示すような計算を行っている。   After the first position correction process in step S2, a difference process and a labeling process are performed between the reference image and the inspection image (S3). In the embodiment of the present invention, the brightness value calculated when creating the difference image is calculated as shown in Expression 2.

差分画像の輝度値 = 検査画像の輝度値 − 基準画像の輝度値 + 128
・・・(式2)
Brightness value of difference image = Brightness value of inspection image-Brightness value of reference image + 128
... (Formula 2)

上記処理により作成された差分画像において、128以上の輝度値を持つ画素に対しては予め指定した閾値以上の輝度値を持つ画素に対してラベリング処理を行うことにより、例えば、基準画像100の輝度値に対して輝度値200の白欠陥の場合は、式2では差分画像の輝度値は200−100+128より差分画像の輝度値はは228となり、上記閾値を例えば200とした場合には、白欠陥候補が抽出される。また、例えば、基準画像200の輝度値に対して輝度値100の黒欠陥の場合は、式2では差分画像の輝度値は100−200+128より差分画像の輝度値はは28となり、128未満の輝度値を持つ画素に対しては、予め指定した閾値以下の輝度値を持つ画素に対してラベリング処理を行うことにより、黒欠陥候補が抽出される。   In the difference image created by the above processing, for a pixel having a luminance value of 128 or more, for example, the luminance of the reference image 100 is obtained by performing a labeling process on the pixel having a luminance value of a predetermined threshold value or more. In the case of a white defect having a luminance value of 200 with respect to the value, in Equation 2, the luminance value of the difference image is 228 from 200-100 + 128, and when the threshold is 200, for example, the white defect Candidates are extracted. Further, for example, in the case of a black defect having a luminance value of 100 with respect to the luminance value of the reference image 200, the luminance value of the difference image is 28 from Equation 100, and the luminance value of the difference image is 28. For a pixel having a value, a black defect candidate is extracted by performing a labeling process on a pixel having a luminance value equal to or lower than a predetermined threshold value.

上記ラベリング処理により欠陥候補の存在有無を判定し(S4)、欠陥候補が存在する場合、各欠陥候補に関してその欠陥モード(黒欠陥か白欠陥といったモード)を参照する(S5)。欠陥候補が存在しない場合は良品画像として判定し、検査を終了する(S14)。   The presence / absence of a defect candidate is determined by the labeling process (S4), and when a defect candidate exists, the defect mode (a mode such as a black defect or a white defect) is referred to for each defect candidate (S5). If there is no defect candidate, it is determined as a non-defective image, and the inspection is terminated (S14).

手順S5において該欠陥候補の欠陥モードが白欠陥だった場合、予め設定した探索範囲内において、欠陥モードが黒欠陥の欠陥候補を探索する(S6)。また逆に、該欠陥候補の欠陥モードが黒欠陥だった場合は欠陥モードが白欠陥の欠陥候補を探索する(S7)。   When the defect mode of the defect candidate is a white defect in step S5, a defect candidate whose defect mode is a black defect is searched within a preset search range (S6). Conversely, when the defect mode of the defect candidate is a black defect, a defect candidate with a defect mode of white defect is searched (S7).

手順S6もしくは手順S7により探索対象となった欠陥モードをもつ欠陥候補が該欠陥候補周辺に存在した場合、該欠陥候補は検査画像の幾何学的歪みに起因する誤検知した欠陥候補の可能性があると判定し、第二の位置補正処理及び差分とラベリング処理を実施する(S8)。また、手順S6もしくは手順S7により探索対象となった欠陥モードをもつ欠陥候補が該欠陥候補周辺にしなかった場合、該欠陥候補は真の欠陥であると判定する(S9)。   When a defect candidate having a defect mode to be searched in step S6 or step S7 exists around the defect candidate, the defect candidate may be a falsely detected defect candidate due to geometric distortion of the inspection image. It is determined that there is a second position correction process and a difference and labeling process is performed (S8). If the defect candidate having the defect mode to be searched in step S6 or step S7 is not located around the defect candidate, it is determined that the defect candidate is a true defect (S9).

ここで手順S5〜手順S7の意味するところを図4を用いて詳細に説明する。   Here, the meaning of steps S5 to S7 will be described in detail with reference to FIG.

図4は印刷物の伸縮により検査画像内で幾何学的歪みが発生した場合の、画像処理結果の典型例を示す図であり、検査画像内に部分的な幾何学的歪みが発生する場合を想定した一例である。図4(a)は基準画像401及び図4(b)は検査画像402を示す。検査画像402内では部分的な伸縮が発生し、領域404内のみで軸405を中心として矢印方向に画像が引き伸ばされている。また、検査画像402内にはインキ汚れに起因する黒欠陥406及び文字欠けに起因する白欠陥407が存在している。上記で示した例の場合、基準画像401と検査画像402の差分画像403は図4(c)で示すような輝度分布となる。真の欠陥に起因する特徴点のほかに、画像の幾何学的歪みにより領域404周辺に複数の白と黒の欠陥候補が出現する。ここで、幾何学的歪みにより現れた欠陥候補と真の欠陥候補の違いは、幾何学的歪みによって出現した欠陥候補は白欠陥と黒欠陥が対になって現れており、幾何学的歪みに起因しない406や407で示される欠陥は対になっていない。   FIG. 4 is a diagram showing a typical example of the image processing result when geometric distortion occurs in the inspection image due to expansion / contraction of the printed matter, and assumes a case where partial geometric distortion occurs in the inspection image. This is an example. 4A shows a reference image 401 and FIG. 4B shows an inspection image 402. Partial expansion and contraction occurs in the inspection image 402, and the image is expanded in the direction of the arrow about the axis 405 only in the region 404. In the inspection image 402, there are black defects 406 caused by ink smears and white defects 407 caused by missing characters. In the case of the example shown above, the difference image 403 between the reference image 401 and the inspection image 402 has a luminance distribution as shown in FIG. In addition to feature points resulting from true defects, a plurality of white and black defect candidates appear around the region 404 due to geometric distortion of the image. Here, the difference between the defect candidate that appears due to geometric distortion and the true defect candidate is that the defect candidate that appears due to geometric distortion appears as a pair of white and black defects. Defects indicated by 406 and 407 that do not originate are not paired.

上記の特徴を利用して、各欠陥候補の周辺に着目し、予め設定した探索領域内に該欠陥候補のもつ欠陥モードとは異なる欠陥モードを持つ欠陥候補が存在した場合は以下の処理を行う。即ち、該欠陥候補の位置する該セグメント画像に関して、位置補正量を該欠陥候補の画素数に設定する。位置補正量を該画素数に設定する方法を図6に示す。図6(a)は図4(c)と同様な図であって、基準画像401と検査画像402の差分画像403を示す。図6(b)は図6(a)の一部を拡大した図であって、矢印方向に画像が引き伸ばされている軸405の左の一部501と右の一部502を拡大した図で、黒欠陥候補と白
欠陥候補がそれぞれ対を成している。図6(c)は位置補正量を該欠陥候補の画素数に設定する方法を説明するための図で、ここでいう画素とは、撮像部104に用いたラインセンサカメラの1Pixの撮像画素408を示し、図6(c)の場合の黒欠陥候補と白欠陥候補はその線幅がおよそ2画素分に相当し。本発明では位置補正量を該画素数、即ちこの場合は2画素に設定して第二の位置補正処理を行う。
Using the above features, pay attention to the periphery of each defect candidate, and when a defect candidate having a defect mode different from the defect mode of the defect candidate exists in a preset search area, the following processing is performed. . That is, for the segment image where the defect candidate is located, the position correction amount is set to the number of pixels of the defect candidate. A method for setting the position correction amount to the number of pixels is shown in FIG. FIG. 6A is a diagram similar to FIG. 4C, and shows a difference image 403 between the reference image 401 and the inspection image 402. FIG. 6B is an enlarged view of a part of FIG. 6A, and is an enlarged view of the left part 501 and the right part 502 of the shaft 405 in which the image is stretched in the direction of the arrow. The black defect candidate and the white defect candidate make a pair. FIG. 6C is a diagram for explaining a method of setting the position correction amount to the number of pixels of the defect candidate. The pixel referred to here is a 1-Pix imaging pixel 408 of the line sensor camera used in the imaging unit 104. The line width of the black defect candidate and the white defect candidate in the case of FIG. 6C corresponds to about two pixels. In the present invention, the position correction amount is set to the number of pixels, that is, two pixels in this case, and the second position correction processing is performed.

次に、第二の位置補正処理の方法を説明する。203はラインセンサカメラの走査方向であって、501の欠陥候補の場合は、先ず黒欠陥候補を撮像した後に白欠陥候補を撮像したもので、502の欠陥候補は、逆に白欠陥候補を撮像した後に黒欠陥候補を撮像したものである。第二の位置補正処理はラインセンサカメラの走査方向に対して501の欠陥候補の場合のように、黒欠陥候補の次に白欠陥候補が存在した場合は前記2画素分を走査方向の後方に位置補正を行う。逆に502のように黒欠陥候補の次に白欠陥候補が存在した場合は前記2画素分を操作方向前方に位置補正を行う。   Next, a second position correction processing method will be described. Reference numeral 203 denotes the scanning direction of the line sensor camera. In the case of the defect candidate 501, the black defect candidate is first imaged and then the white defect candidate is imaged. The defect candidate 502 is the image of the white defect candidate. Then, the black defect candidate is imaged. In the second position correction process, when there are white defect candidates next to black defect candidates as in the case of 501 defect candidates in the scanning direction of the line sensor camera, the two pixels are moved backward in the scanning direction. Perform position correction. On the contrary, when a white defect candidate is present next to a black defect candidate as in 502, the position of the two pixels is corrected forward in the operation direction.

前記第二の位置補正処理を行い、差分及びラベリング処理を行う(S8)。該欠陥候補と同一箇所に欠陥が検出されるかどうか判定し(S10)、検出された場合は伸縮に起因しない真の欠陥部位として判定し(S11)、検出されなかった場合は伸縮に起因した誤検知として該欠陥候補を正常部位として判定する(S12)。   The second position correction process is performed, and the difference and labeling process is performed (S8). It is determined whether or not a defect is detected at the same location as the defect candidate (S10), and if it is detected, it is determined as a true defect site that does not result from expansion and contraction (S11). As a false detection, the defect candidate is determined as a normal part (S12).

白欠陥及び黒欠陥の欠陥モードが対になって現れる例として、上記で示した画像伸縮の他に、文字のかすれによる欠陥が考えられる。この場合、かすれ部周辺には欠陥モードが白欠陥及び黒欠陥の特徴を持つ欠陥候補が出現し、各欠陥候補に関して第二の位置補正を行う対象となり、再度欠陥判定が行われるが、カスレを起こしている検査画像と正常な基準画像との間の比較なので、どのように位置補正を行っても必ずカスレ欠陥は検出される。   As an example in which the defect modes of the white defect and the black defect appear as a pair, a defect due to blurring of characters can be considered in addition to the image expansion / contraction described above. In this case, defect candidates having the characteristics of the defect mode white defect and black defect appear around the blurred portion, and the second position correction is performed for each defect candidate, and the defect determination is performed again. Since this is a comparison between the raised inspection image and a normal reference image, a blur defect is always detected regardless of the position correction.

全ての欠陥候補について手順S5〜手順S12を実施したかどうか判定し(S13)、実施済みの場合は検査終了、未実施の場合は手順S4に戻る。   It is determined whether or not Step S5 to Step S12 have been performed for all defect candidates (S13). If it has been performed, the inspection ends, and if it has not been performed, the procedure returns to Step S4.

本発明の印刷物検査方法及び印刷物検査装置によれば、印刷物の位置ずれや伸縮などに起因する検査画像中の不均一な幾何学的歪みに対して位置補正処理を行ことにより、欠陥の誤判定を防ぐことが可能となり、その結果、高精度かつ高速に欠陥を検出することが出来る。   According to the printed matter inspection method and the printed matter inspection apparatus of the present invention, it is possible to erroneously determine a defect by performing position correction processing on non-uniform geometric distortion in an inspection image caused by misalignment or expansion / contraction of the printed matter. As a result, defects can be detected with high accuracy and high speed.

101・・・印刷物(検査対象物)
102・・・ローラ
103・・・光照射部
104・・・撮像部
105・・・画像処理部
201・・・基準画像
202・・・検査画像
203・・・走査方向
204・・・パターンサーチの結果、基準画像と最も類似度が高いと判定された領域
301・・・基準画像
302・・・検査画像
303・・・分割画像領域(セグメント)
304・・・セグメント画像での基準画像及び検査画像の対応関係を表す
305・・・位置補正を行う領域
306・・・セグメント画像の元の位置
307・・・基準画像との類似度を算出する注目領域
401・・・基準画像の一例
402・・・検査画像の一例
403・・・差分画像
404・・・幾何学的歪みが発生した領域
405・・・幾何学的歪みの中心
406・・・インキはね
407・・・文字欠け
408・・・画素
501・・・黒欠陥候補と白欠陥の候補の対
502・・・白欠陥候補と黒欠陥の候補の対
101 ... printed matter (inspection object)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Roller 103 ... Light irradiation part 104 ... Imaging part 105 ... Image processing part 201 ... Reference image 202 ... Inspection image 203 ... Scanning direction 204 ... Pattern search As a result, the region 301 that is determined to have the highest similarity to the reference image... The reference image 302... The inspection image 303.
304: Represents the correspondence between the reference image and the inspection image in the segment image 305 ... The area 306 for position correction ... The original position 307 of the segment image ... The similarity with the reference image is calculated Area of interest 401 ... Example of reference image 402 ... Example of inspection image 403 ... Differential image 404 ... Area 405 where geometric distortion has occurred ... Center of geometric distortion 406 ... Ink splash 407 ... character defect 408 ... pixel 501 ... pair of black defect candidate and white defect candidate 502 ... pair of white defect candidate and black defect candidate

Claims (3)

印刷物の画像をデジタル画像データに変換したのち、画像処理を行って印刷物を検査する印刷物検査方法であって、
[a]予め良品と判定された印刷物を基準画像として撮像し、m×nのブロックに分割した画像データを作成し、
[b]検査対象となる印刷物の画像を検査画像として撮像し、m×nのブロックに分割した画像データを作成し、
[c]ブロック毎に予め設定した領域内において、該ブロックに対応する前記基準画像のブロックとの間でパターンサーチを行って第一の位置補正処理を行い、
[d]前記第一の位置補正処理を行った前記検査画像と前記基準画像との間で差分処理及びラベリング処理を行い、欠陥候補を抽出し、
[e]前記欠陥候補の周辺において、前記欠陥候補が白欠陥候補の場合は黒欠陥候補が、前記欠陥候補が黒欠陥候補の場合は白欠陥候補が存在するかを、予め設定した範囲で探索し、
[f]前記処理[e]において、前記欠陥候補に対応する欠陥候補が存在した場合、該欠陥候補の線幅に相当する画素数を算出し、前記欠陥候補の所属する分割画像領域に対して位置補正量を該画素数に設定して第二の位置補正処理を検査画像に対して行い、該第二の位置補正処理を行った検査画像と前記基準画像との間で差分処理及びラベリング処理を行い、
[g]前記処理[f]において、前記欠陥候補と同じ位置に欠陥候補が検出された場合、前記欠陥候補を真の欠陥と判定し、検出されなかった場合は前記欠陥候補を誤検知と判定し、
[h]前記処理[e]において、前記欠陥候補に対応する欠陥候補が存在しない場合、前記欠陥候補を真の欠陥と判定することを特徴とする印刷物検査方法。
A printed matter inspection method for inspecting a printed matter by performing image processing after converting the image of the printed matter into digital image data,
[A] A printed matter that has been determined to be good in advance is captured as a reference image, and image data divided into m × n blocks is created.
[B] Taking an image of a printed matter to be inspected as an inspection image, creating image data divided into m × n blocks,
[C] In a region preset for each block, a pattern search is performed with the block of the reference image corresponding to the block to perform a first position correction process,
[D] A difference process and a labeling process are performed between the inspection image subjected to the first position correction process and the reference image, and defect candidates are extracted.
[E] In the vicinity of the defect candidate, if a defect candidate is a white defect candidate, a black defect candidate is searched, and if the defect candidate is a black defect candidate, a white defect candidate is searched within a preset range. And
[F] In the process [e], when there is a defect candidate corresponding to the defect candidate, the number of pixels corresponding to the line width of the defect candidate is calculated, and the divided image region to which the defect candidate belongs is calculated. A position correction amount is set to the number of pixels, a second position correction process is performed on the inspection image, and a difference process and a labeling process are performed between the inspection image subjected to the second position correction process and the reference image. And
[G] In the process [f], if a defect candidate is detected at the same position as the defect candidate, the defect candidate is determined to be a true defect, and if not detected, the defect candidate is determined to be a false detection. And
[H] In the process [e], if there is no defect candidate corresponding to the defect candidate, the defect candidate is determined as a true defect.
m×nのブロックの数は印刷物の伸縮のし易さの程度によって予め設定されることを特徴とする請求項1記載の印刷物検査方法。   The printed matter inspection method according to claim 1, wherein the number of m × n blocks is preset according to the degree of ease of expansion and contraction of the printed matter. 請求項1または2に記載の印刷物検査方法を用いて印刷物を検査することを特徴とする印刷物検査装置。   A printed matter inspection apparatus, wherein the printed matter is inspected using the printed matter inspection method according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016191701A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 大日本印刷株式会社 Inspection device, inspection method, program and recording medium
CN109886954A (en) * 2019-02-28 2019-06-14 湖南大学 A kind of printed matter defect inspection method
CN110533660A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 博科视(苏州)技术有限公司 A kind of detection method of electronic product casing silk-screen defect
CN111060527A (en) * 2019-12-30 2020-04-24 歌尔股份有限公司 Character defect detection method and device
JP2020087473A (en) * 2018-11-26 2020-06-04 ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフトHeidelberger Druckmaschinen AG High-speed image distortion correction for image inspection
CN114604678A (en) * 2022-03-11 2022-06-10 凌云光技术股份有限公司 Method for eliminating defect positioning error

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016191701A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 大日本印刷株式会社 Inspection device, inspection method, program and recording medium
JP2020087473A (en) * 2018-11-26 2020-06-04 ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフトHeidelberger Druckmaschinen AG High-speed image distortion correction for image inspection
JP7350637B2 (en) 2018-11-26 2023-09-26 ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト High-speed image distortion correction for image inspection
CN109886954A (en) * 2019-02-28 2019-06-14 湖南大学 A kind of printed matter defect inspection method
CN110533660A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 博科视(苏州)技术有限公司 A kind of detection method of electronic product casing silk-screen defect
CN111060527A (en) * 2019-12-30 2020-04-24 歌尔股份有限公司 Character defect detection method and device
CN111060527B (en) * 2019-12-30 2021-10-29 歌尔股份有限公司 Character defect detection method and device
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