JP2011524267A - 印刷物を点検するための方法および機構とコンピュータプログラムとコンピュータプログラム製品 - Google Patents

Abstract

本発明は、同種の印刷物、より詳しくは搬送装置により移送される同種の印刷済み用紙を点検するための方法および装置に関連する。この目的のため、読込み段階中に、検査イメージが印刷物上の複数のポイントでデジタルカメラにより記録される。記録された検査イメージまたはその一部は、特徴情報に関して分析され、最も顕著な特徴情報を有する検査イメージが参照イメージとして選択される。同種の印刷物を点検するという目的のため、参照イメージに対応する位置の少なくとも一つのイメージを記録することにより、また参照イメージのイメージデータとこれを比較することにより、同種の後続の印刷物が点検される。このような点検は、印刷物の検査イメージを記録するためのデジタルカメラと、印刷物を照射するための照射デバイスと、位置信号を供給するための入力と、デジタルカメラおよび照射装置を制御するためとデジタルカメラにより生成されたイメージデータを分析するための制御評価ユニットとを包含する装置により実行される。本発明はさらに、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関連する。

Description

本発明は、印刷物、より詳しくは搬送装置により移送される同種の印刷済み用紙を点検するための方法および機構に関連する。

本発明はさらに、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関連する。

特許文献１および特許文献２には、製本機械のための印刷物検証方法が開示されている。製本機械のための印刷物の検証では、印刷物が正しい順序であることを検証および識別することが不可欠である。これは、デジタルカメラを用いて印刷内容の異なる用紙の上の連続識別マークを認識することにより、周知の方法で実行される。所定の正確な順序で製本機械へ供給される用紙ごとに異なる印刷済みイメージは、識別マークとしても機能する。これに対応する読込み検証プログラムは、この目的のための高いエンジニアリングおよびプログラミング能力を必要とする。そのうえ、機械サイクル内での正しい順序を継続的に認識して、順序エラーが発生した時に製本機械の停止を生じさせる順序エラーを防止するため、膨大な量の記憶情報へ短時間でアクセスすることを必要とする。

しかし、印刷物が多数であると、複数の異なる、おそらくは連続的な識別マークによって正しい順序を判断する必要はない。製本機械、カタログ糊付け機械、または雑誌用ステープラへ供給される前に、印刷物の類似性を検証して、その類似性および位置適合性を確保するだけで充分である。事実、印刷物の後処理または包装産業では、加工される類似の印刷物が関連の機械へ正しく供給されない時に問題が発生する。その結果、製本機械は白紙を綴じ、丁合機は向きの違うページを集め、折り機は間違った用紙を折って切断し、包装機械は薬箱などへ間違ったパッキングスリップを挿入することになる。

先行技術で周知の解決法は、印刷物のエッジに識別コードを印刷することにある。所望であれば、綴じまたは折りプロセスの後にコードが切除されてもよい。読取装置が機械に組み込まれ、スキャンされたコードが既定値と比較される。この方法の短所は、各用紙または各印刷物に予めコードを印刷する必要があることであり、このコードが労力の追加を伴い、さらに必ずしも印刷物に添付されるとは限らない。

欧州特許第１ ５８６ ４６２ Ａ２号明細書 欧州特許第１ ７１５ ４４１ Ａ２号明細書

検証に費やされる時間をできる限り最小限にして、読込み段階と確認または点検段階において印刷物の類似性および位置適合性を点検することが、本発明の目的と考えられる。読込み段階のために用意される必要のある同種の印刷物の数を減少させることが、本発明のさらなる目的と考えられる。最後に、この方法に適した機構を用意することが本発明の目的である。さらなる目標は、適当なコンピュータプログラムを用意することである。

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の好適な発展形は従属請求項に明記される。

本発明によれば、同種の印刷物、より詳しくは搬送装置により移送される同種の印刷済み用紙を点検するための方法および機構が用意される。この目的のため、読込み段階では印刷物の複数のポイントでデジタルカメラにより検査イメージが記録される。次に、検査イメージより小さいかこれと等しい面積を有する評価領域が各検査イメージ内で規定される。各評価領域が、その特徴情報について分析される。次に、評価領域が最も顕著な特徴情報を有している検査イメージが、いわゆる参照イメージとして選択される。

同種の連続的印刷物を点検するため、各印刷物の点検イメージが形成される。この点検イメージの位置は、印刷物における参照イメージの位置に対応する。参照イメージが生成された印刷物に対する、後続の印刷物の類似性および位置適合性が、少なくとも点検イメージの下位領域と参照イメージの評価領域とのイメージデータ比較によって検証される。

このような点検は、印刷物の検査イメージを形成するためのデジタルカメラと、印刷物を照射するための照射装置と、位置信号の供給のための入力と、デジタルカメラおよび照射装置を制御するためと、デジタルカメラにより提供されるイメージデータを評価するための制御評価装置とを包含する本発明の機構によって実行される。

後続の印刷物の品質点検を実行するのに極めて適した印刷物上の領域を決定することが、本発明の方法の基本的概念である。「品質点検」の語は本発明において、読込み段階中に分析された印刷物に対する後続の印刷物の類似性および位置適合性の検証を意味するものと理解することが可能である。印刷物上で決定されたこの領域は、比較的低い処理能力で調査される印刷物の品質についての比較的信頼できる結論を引き出すことがこの領域によって可能になる場合には、特に後続の印刷物との比較による品質点検の実行に適している。言い換えると、評価領域を包含する参照イメージが読込み段階で選択され、この参照イメージに基づいて、何分の一秒の点検プロセスに続いて正誤信号の判断を行うことが可能である。誤信号の場合には、次に制御評価装置の出力でエラー信号が出力される。

最も適した評価領域を有する参照イメージを決定するため、各検査イメージの評価領域の特徴情報が判断される。次に、最も顕著的な特徴情報を含む検査イメージまたはその評価領域が参照イメージとして選択される。特徴情報の判断と評価の両方に適した方法には様々なものがある。本発明の方法および本発明の機構はリアルタイム環境で使用されるので、最小限の計算力により短時間で情報が判断されることが重要である。

特徴情報を判断および評価する方法の一つは、各検査イメージの評価領域をいくつかの下位領域に分割することと、各下位領域をその特徴情報について分析することである。その長所の一つは、特徴情報の判断を目的とすると、この情報の選択に応じて、評価領域全体についてではなく複数の下位領域についての特徴情報を判断する方が好ましいことなどである。例えば、エッジ数は、特徴情報を判断および評価するための一つの選択肢となる。「エッジ数」の語は、明暗の間のコントラスト変化の数を意味するものと理解できる。コントラスト値、コントラスト分布、輝度ヒストグラム、平均グレー値、中間グレー値に関するデータを判断することも、同様に可能である。

ｎ^２個のスクエア形状の下位領域、例えば１６または２５個の下位スクエアに評価領域が分割され、ｎは正の整数であることが好ましい。スクエア形状評価領域に関して、これは単純だが適切な分割方法となる。

原則として、読込み段階中に実行されるのは最小限のプロセスステップであることが好ましく、それは、そうでないと読込み段階が長くなってしまうからである。例えば、評価領域の下位領域に最大数の有効エッジが存在すると後続の印刷物について後で点検するのに好都合であるという場合には、各下位領域の特徴情報を判断する時に各下位領域のエッジ数を決定するだけで充分である。例えば、下位領域のエッジ数が少なすぎると判断された時には、中間グレー値など別のタイプの特徴情報が計算されてもよい。

本発明の方法の好都合な実施形態では、例えば、後続の印刷物を点検するために、参照イメージの評価領域の各下位領域を点検イメージのそれぞれの対応下位領域と比較するための手段が設けられる。この比較は、例えば二つの下位領域の相互関係により実行される。しかし、エッジが充分に多数ある場合には、相互関係のみで充分に信頼できる結果をもたらすので、エッジ数の閾値を規定することが好ましい。評価領域の下位領域が閾値により規定されるものより多数のエッジを有する場合には、下位領域つまりイメージ情報は、相互関係に基づいた比較に適したものである。エッジ数が閾値を下回る場合には、相互関係に基づく比較に加えて、またはその代わりに使用することのできる付加的な相対変数が決定される。例えばこの目的には、中間グレースケールが好都合である。ゆえに評価領域について、相互関係に基づく比較に役立つ可変数の下位領域と、グレー値比較のみに適したいくつかの下位スクエアとが求められる。

ゆえに、規定の閾値を越えるいくつかのエッジを有する最大数の下位領域を有する検査イメージまたは評価領域が参照イメージとして決定されると、好都合である。言い換えると、相互関係による後続の下位領域との比較に適した最大数の下位領域を有する検査イメージが選択されるのである。

本発明の方法の好都合な実施形態では、各検査イメージと参照イメージのみのいずれかの評価領域において参照パターンが決定される。この目的のため、参照パターンとしての妥当性について各々が点検される複数の検査パターンが、評価領域で規定される。これらの検査パターンは相互に重複している。言い換えると、適当な参照パターンを探す時には、一つの検査パターンのみを空いたままにするステンシルが評価領域に載置されるのである。多様な検査パターンが生成されるように、このステンシルが評価領域全体にわたって動かされてから、各検査パターンが評価される。次に、最適な検査パターンが参照パターンとして選択される。

原則的に、参照パターンは任意の評価方法を用いて分析および選択される。しかし、適切な認識値により、その他の調査された検査パターンから参照パターンが区別されると、好都合である。例えば、最大または最適の数のエッジを有するとよい。さらに、規定のコントラストレベル、例えば最強または最適のコントラスト値のエッジ数が調査される。また、選択された評価領域内の参照パターンは、後で後続の印刷物において正確に認識されるのに充分なほど顕著なものでなければならない。

後続の印刷物について信頼できる品質点検を実行できるようにするため、読込み段階では最適露光時間が決定される。本発明において「最適」の語は、この露光時間により、参照パターンを決定するためなどの後続の処理および計算ステップが、最高の容易性および信頼性で実行されることを意味するものと理解される。この目的のため、例えば異なる露光時間またはシャッタ時間を用いて印刷物の検査イメージが生成される。これら検査イメージの各々は、印刷物の同じエリアを表すべきである。検査イメージが比較され、この方法の後の過程で使用される露光時間がこうして決定されるが、その決定は各検査イメージについて決められたパラメータに基づく。この目的のため、検査イメージのヒストグラムが使用されると好都合であり、例えば、均一分布または輝度シフトは非常に好都合であると考えられる。

参照パターンを検索する際に調査される検査イメージに一次元または多次元のバーコードが存在する場合には、バーコードが参照パターン内に位置するように参照パターンが選択されることが好ましい。参照パターンを決定するのに使用される評価方法に応じて、元となる選択パラメータにより、または何らかの周知の方法によるバーコードについてのすべての検査パターンの付加的分析を用いて、労力の追加を伴わずにこれを実行できる。

後の処理のために供給される検査イメージを生成する時には、数および位置に関して略対照的な構成を持つことが好ましい。この対称性は、印刷物の中心軸と横軸の両方についてのものである。両方の軸について軸方向に対称的に検査イメージが配分されることも可能である。略対称的な配分を行うため、光電式バリヤによって印刷物の長さを判断することが好ましい。さらに、搬送速度も、検査イメージの生成のための時間間隔を決めるのに使用されるように決定されるべきである。

後続の印刷物について信頼できる品質点検を行うという目的のため、点検イメージの評価領域が参照イメージの評価領域と対応すると好都合である。点検イメージの評価領域は、位置に関して参照イメージの評価領域と厳密に一致する必要はなく、規定の公差範囲内であればよい。しかし、評価領域の若干の位置偏差が後の比較に大きな影響を与えるので、検査イメージの評価領域が再調節されると好都合である。この目的のため、予め規定された参照パターンが検査イメージ内で探索される。この参照パターンがその位置とともに、規定により明確に決定される。さらに、参照パターンを決定する時には、参照パターンに対する評価領域の位置が決定された。その結果、正確な位置決めが可能となるように、参照パターンを参照して評価領域を検査イメージの下位領域と整合させることが可能となる。

読込み段階および次の点検段階を間違いなく進行させるという目的のため、最初にいくつかの定数がこの方法のために規定される。例えば、相互関係による評価またはグレースケールによる比較について判断するための上述の閾値が、読込み段階に先立って決定される。さらに、比較によって肯定的または否定的な結果がもたらされる時も、方法実行の前に決定される。使用される各比較方法について、これが規定されなければならない。また、ｘおよびｙ方向における最小の位置公差も読込み段階に先立って規定され、ｘ方向は、点検される印刷物の移送方向における位置を示し、ｙ方向は、移送方向と交差する方向における印刷物の位置を示す。さらに、エラー印刷物であると指摘するため欠陥があるとされる下位領域を比較する回数も、規定される。

この方法の好適な実施形態では、読込み段階は自動的で自己最適化を行うものであり、最初に、印刷物の長さが光電式バリヤによって検出される。その後、露光時間を最適化するため、限定数の露光時間またはシャッタ時間ｓが自動的に検査される。例えば、露光時間の自動最適化には３つの異なる露光時間ｓ＝３が必要とされる場合には、移送方向における有効印刷物の検査スクエアの数および位置を求めるために、追加の印刷物が１枚のみ必要とされる。この目的のため、同じように印刷される用紙などの印刷物に、検査スクエアが最適な形で対称的に配置される。

同種の印刷物、より詳しくは同種の印刷済み用紙を点検するための機構は、印刷物の検査イメージを記録するためのデジタルカメラを包含する。さらにこの機構は、印刷物を照射するための照射装置を包含する。最後に機構は、印刷物のエッジに対する点検イメージの位置を判断または検証するため、位置信号を供給するための入力を包含する。さらに機構は、デジタルカメラおよび照射装置を制御するためとデジタルカメラにより提供されるイメージデータを分析するための制御評価ユニットを包含する。

上述したように、制御評価ユニットは、照射装置およびデジタルカメラとともに、印刷物の複数のポイントにおいてデジタルカメラにより検査イメージが形成される読込み段階を実行するように構成される。評価ユニットは、結果的に得られた検査イメージの評価領域をその特徴情報について分析するように機能する。さらに評価ユニットは、最も顕著な特徴情報を有する検査イメージを参照イメージとして選択することを可能にする。最後に評価ユニットは、参照イメージの位置に対応する位置で形成された点検イメージにより、そして結果的に得られる点検イメージを参照パターンの評価領域のイメージデータと比較することにより、後続の同種の印刷物を点検するように機能する。

この機構の長所は、適度な技術的能力により、また機械サイクルに適合した時間で、類似印刷物の検証を可能にすることである。

照射装置は、発光ダイオードまたはレーザダイオードが行および列で配置された発光ダイオードアレイを包含することが好ましい。この発光ダイオードアレイにより、検証スクエアの下位スクエアの均一な照射が得られることが保証される。さらに、最適コントラスト値を有する最適照射を行うための露光時間またはシャッタ時間ｓの最適化および適応と、エッジ数を決定するための明確な結果の入手とが、読込み段階で達成される。また照射装置は、印刷物上の照射範囲を可視的に規定する照射装置の四隅の四つのレーザダイオードを包含する。

さらに、コンベヤベルト上での印刷物の位置を判断するための少なくとも一つの装置を機構が包含し、この位置判断装置は、搬送装置における印刷物のエッジを移送方向に検出する少なくとも一つの光電式バリヤを包含する。光電式バリヤは、移送方向における印刷物の全長も検出し、適切な追加の光電式バリヤを用いて移送方向に対して横方向の延在範囲も検出できる。光電式バリヤの利用により、読込み段階で用意された検査イメージを、移送方向において略均一かつ対称的に印刷物上で自動配列することが可能である。

さらに好適な本発明の実施形態では、少なくともデジタルカメラのイメージ形成範囲内で検出される点検イメージ領域において印刷物を搬送装置に押圧するための押圧装置を機構が包含する。この押圧装置は、圧縮空気ノズルを包含することで、搬送装置の表面に印刷物を押圧して、デジタルカメラにより生成されるイメージの明瞭性を向上または保証する。

本文で説明される個々の方法ステップの各々は、本発明の個々の独立概念を表している。そのため、ステップのいくつかを異なる順序で、または単独で、または省略して各ステップを実行することも、本発明に含まれる。

本発明の方法の計算および評価のステップは、コンピュータプログラムの形でコンピュータにおいて実行されることが好ましい。

このコンピュータプログラムは、マイクロコントローラのＲＯＭまたはプログラマブル論理装置などの機械読取可能なデータ担体に、それ自体周知の方法で記憶される。さて、添付の図を参照にして本発明をより詳細に説明する。図３〜図７は、読込み段階中の個々の方法ステップを図示するための図である。また、図８〜図１１は、自動的読込み段階の個々の方法ステップの図である。

本発明による印刷物点検機構の概略斜視図である。 図１に示された実施形態の図である。 検査イメージの概略図である。 参照パターンを決定する時の図３に示された検査イメージの概略図である。 検査イメージと決定された参照パターンとの概略図である。 下位領域に分割された評価領域を包含する検査イメージの概略図である。 複数の検査イメージを包含する印刷物の概略正面図である。 ４枚の印刷物を示すとともに、これを用いて実行される方法を図示する。 可変長露光時間を用いて形成される検査イメージを包含する印刷物を簡単に表したものである。 ４枚の検査イメージを包含する印刷物の概略正面図である。 バーコードマーキングをさらに包含する印刷物の概略正面図である。 検証段階を図示するための３枚の印刷物を示す。

図１は、本発明による印刷物１６を点検するための機構４０の概略斜視図である。この機構４０は、以下ではＢＩＳと呼ばれる用紙識別センサ４２を包含する。ＢＩＳ４２は、光学システムを包含するデジタルカメラ２１の形のイメージ形成チップと、照射装置２９と、制御評価ユニット２８の評価コンピュータとを包含する。本発明のこの実施形態では、照射装置２９とデジタルカメラ２１と評価コンピュータとを含むＢＩＳ４２は、共通センサハウジング４３に収容されている。

点検される用紙１７の形の印刷物１６がＢＩＳ４２を通過して移送方向Ａに案内されるように、ＢＩＳ４２は、印刷物を移送するための機械に組み込まれるか取り付けられ、印刷物１６は様々なポイント１９でデジタルカメラ２１によりイメージ形成される。この目的のため、移送方向Ａに移動する搬送装置１８の上に印刷物１６が配置される。レーザ送信器３９と、ハウジング４３の前角部２６ａ）および２６ｂ）にある対応の受信器４１とを包含する光電式バリヤ２７の形のトリガセンサによって、印刷物のエッジ３６ａ）が検出される。

移送方向Ａに印刷物を移送するための搬送速度は、機械からのロータリエンコーダ信号とともに光電式バリヤ２７を利用して測定される。ＢＩＳ４２では、光電式バリヤ２７の形のトリガセンサの起動後にロータリエンコーダパルスがカウントされ、所定数のパルスの後に検査イメージ２２が生成される。こうして、印刷物１６上においてイメージの詳細部分を移送方向に任意で移動させることができ、印刷物１６のエッジ３６ａ）に対する検査イメージ２２の位置が決定される。

最高作動速度でも本発明の機構により充分な監視が実行されるように、制御評価ユニット２８により機械サイクル内でイメージ分析が実行される。検査イメージ２２のデータ分析の実施とは別に、ＢＩＳ４２は、コード、好ましくはＢＩＳ４２の検出範囲内で印刷物１６の長さｌまたは幅ｂに沿って任意で配置されるとよいバーコードを読み取るためのソフトウェアも包含する。バーコードがイメージ内に配置されるように検査イメージ２２が選択されることが好ましい。

図２は、図１に示された実施形態の図である。この図では、デジタルカメラ２１、照射装置２９、制御評価ユニットなどの構成要素が、適切なインタフェース４４，４５またはバスラインによって結合されたブロックとして示されている。照射装置２９は、発光ダイオード３２が行３３および列３４に配置された発光ダイオードアレイ３１を包含する。読込み段階では印刷物１６上で、点検段階では点検スクエアにおいて、調査される検査スクエアの照射エリアの境界線を表示するため、照射装置２９のハウジングの角部にはレーザダイオード３５が配置されている。この表示は、本発明の方法を実行するには必要なく、搬送装置の人的監視のための表示として機能するに過ぎない。

図１を参照して説明されて図２では同じ参照番号で記される構成要素に加えて、この概略図ではさらに、デジタルカメラ２１と印刷物の表面４７との間に予め設定距離を設けるため、圧縮空気ノズル３８を通って矢印Ｃの方向に印刷物１６の照射領域へ圧縮空気を吹き付けることで印刷物１６を搬送装置１８に押圧するコンプレッサ４６を包含する押圧装置３７が示されている。明瞭なイメージが作成されるように、デジタルカメラまたはそのイメージ形成チップの光学システムがこの距離に合わせて調節される。

本発明の機構４０を用いると、印刷物にさらにコードを印刷する必要なく、印刷物１６の位置、印刷状態、検査イメージ２２との類似性などの品質をＢＩＳ４２が点検することが可能である。この目的のため、生産開始時に検査イメージの詳細特徴がセンサに伝えられる。次に、同種の追加印刷物１６が読込みテンプレートと比較され、印刷物がテンプレートからずれている場合には、制御評価ユニット２８の出力４８において対応の「誤信号」が出力信号として発せられる。

このため、比較に使用される方法は、読込み段階中に記憶される検査イメージとこれから決定される比較パラメータとに基づく。この検査イメージはその後、参照イメージと呼ばれ、イメージ全体の評価領域が比較目的で使用される。印刷物１６、例えば各用紙の一つ以上の検証イメージの検査中に、例えば各用紙の一つ以上の検証イメージが記録され、これらの検証イメージは、比較パラメータを考慮しながら、読み込まれた参照イメージの評価領域と比較される。

例えば印刷物の位置または輝度の変化に関するこの方法の公差は、適切な比較パラメータによって制御される。読込み段階中の個々の方法ステップについては、図３から７を参照して以下で説明する。

この目的のため、図３は、長さｌ_Ｐ、幅ｂ_Ｐの検査イメージ２２の概略図を示す。この検査イメージ２２は、搬送装置１８に載っている印刷物１６の下位部分を示す。検査イメージ２２のサイズは、デジタルカメラ２１で使用されるイメージ形成チップに左右される。検査イメージは、上述した照射装置２９により照射される。

検査イメージ２２内において、中央に位置することが好ましい評価領域１０１が規定される。この評価領域１０１はここでは、エッジ長さａを持つスクエアの形を有する。評価領域１０１は、検査イメージ２２のエッジ６１ａ）から距離ｘ_１、エッジ６１ｂ）からｙ_１で、図３に示されたように中央に配置される。

図４は、参照パターン２５の決定中における、図３に示された検査イメージの概略図である。識別プロセスの安定的動作のため、図４の評価領域１０１内で適当なテンプレートが探索される。これは、評価領域１０１内で検査パターン４９が参照パターン２５として選択され、この検査パターンは明白かつ比較的容易に認識可能なものとすべきであることを意味する。この例では、スクエアの検査パターンが探索される。しかし、カメラの解像度から見て充分に明確である他の形状の検査パターンも可能である。所定のサイズを持つ領域が、事実上、評価領域全体にわたって動かされる。こうして複数の異なる検査パターンが規定される。このように決定された各検査パターンについて、エッジの数と最大コントラスト範囲とが検出される。次に、コントラストが最大で最大数のエッジを包含する検査パターンが、参照パターン２５として規定される。

図５は、検査イメージ２２と評価領域１０１内で決定された参照パターン２５との概略図である。この参照パターン２５は、検査イメージ２２の評価領域１０１に一度だけ出現する。参照パターン２５の左上角部は、評価領域１０１の左上角部を始点とするｘおよびｙ座標の位置にある。参照パターン２５はここでは、印刷物１６上の数字９９により強調されている。

図６は、１６個の下位領域０から１５に分割された評価領域１０１を包含する検査イメージ２２の概略図である。ここで下位領域は、基本的にスクエア形状を有し、下位スクエア０から１５と呼ばれる。しかし、検査パターンの場合のように他の形状であってもよい。スクエア０から１５は、印刷物１６の類似性および位置適合性を検証する時に使用される。下位スクエアの数はｎ^２であり、図６の場合のような１６個に限定されない。これより少数または多数の下位スクエアが対応の評価領域１０１内で規定されることも可能である。読込み段階において、エッジの数および／またはコントラスト値が各スクエアについて決定される。エッジの数とコントラスト値とは下位スクエアごとに異なっていてもよく、重要な特徴またはイメージデータを含まない下位スクエアがあってもよい。これらの下位スクエアは、エッジを有していないか少数のエッジのみを有する。

評価領域１０１を含む検査イメージ２２が印刷物１６の品質点検に適しているかどうかを確かめるため、次に、個々の下位領域について決定された値が評価される。このプロセスについては、図７を参照して以下で説明する。

従って図７は、複数の検査イメージ９１から９３を包含する印刷物１６の概略正面図を示す。このようなＢＩＳセンサが多数、機械に存在する場合には特に、利用者がこの読込み段階を手作業で実行する時に、これは無視できないエラー原因となる。そのため、適当な検査イメージを参照イメージとして規定するため、センサが少なくとも移送方向Ａにおいて適当な検査イメージを単独で評価する時には、好都合である。図６を参照して説明したように、各検査スクエアについてエッジの数が決定される。検証される後続の印刷物の対応の検査スクエアとの相互関係の場合には、検査スクエアが有するエッジが多いほど、品質に関して明白な結論が得られるので品質点検に適したものである。規定の閾値を下回るエッジ数しか持たない検査スクエアは、相互関係についての重要なデータを提供できない。そのため、これらのスクエアについては中間グレースケールが計算され、この中間グレースケールが、検証される後続の印刷物の対応の検査スクエアと比較される。相互関係に基づく比較に適した検査スクエアの数は、選択された検査イメージ９１，９２，９３に左右される。そのため読込み段階では、いくつかの有効検査イメージ９１，９２，９３が印刷物から生成される場合には、品質点検の妥当性についてこれらが評価される。この場合、閾値を越えるいくつかのエッジを有する最大検査スクエアを有する検査イメージ９１，９２，９３が参照イメージとして選択されるが、それは、これらの検査スクエアが、相互関係による好適な比較方法に適しているからである。

図８は、搬送装置１８上の４枚の印刷物１６ａ），１６ｂ），１６ｃ），および１６ｄ）を示し、印刷物上での検査イメージの自動的配分を図示する役割を持ち、搬送装置１８はこのような自動的読込み段階のため移送方向Ａに移動し、ＢＩＳは、それぞれの印刷物１６の上で連続する検査イメージ９１から９４のすべてに中央位置が割り当てられるように、移送方向Ａに対して横方向には配置されていない。この自動的読込み段階では、ＢＩＳの適当な光電式バリヤが機械駆動装置と連動して起動するという点で、印刷物の長さｌのみが最初に印刷物１６ａ）によって自動的に決定される。印刷物が光電式バリヤに到達してこれから離れる時点は、光電式バリヤにより発せられる信号から求められる。さらに搬送ベルトの移動速度も本発明の機構４０に伝えられるので、印刷物の長さを判断することができる。印刷物１６ａ）が機構４０を通過して移送されることのみが必要である。次に、後続の印刷物１６ｂ），１６ｃ），および１６ｄ）の長さｌに基づいて、検査イメージ９１，９２，９３，９４が均等に形成される。

これら３枚の別の印刷物１６ｂ），１６ｃ），および１６ｄ）では露光時間が最適化される。印刷物１６ｂ）の場合の露光時間が非常に長いため、検査イメージ９１から９４ではコントラストも構造もほとんど見えない。印刷物１６ｃ）では、明瞭なグレースケール手段が得られるように平均露光時間またはシャッタ時間ｓが設定され、検査イメージ９１から９４内で多数または少数の対応エッジを有する下位スクエアを規定することが可能である。最後に、図８において明らかに暗い背景により例示される低コントラストのものとして検査スクエア９１から９４が暗部で出現するまで、第３の印刷物１６ｄの場合の露光時間またはシャッタ時間ｓが短縮される。点検される印刷物について最適のシャッタ時間ｓが、異なる印刷物１６ｂ），１６ｃ），および１６ｄ）について形成された異なる検査イメージに基づいて決定される。

図９では、印刷物１６上の様々な検査イメージについてこのことが概略的に表されている。ここでもやはり、シャッタ時間ｓが異なる結果として生じる異なる程度の輝度が示されている。ここに図示された本発明の実施形態では、図８の３枚の異なる印刷物で使用された三つの異なる露光時間がたった１枚の印刷物１６に適用されるという点で、読込み段階に必要な印刷物の枚数がさらに減少し、この場合には、中間露光時間は結果的に最高コントラスト値を生み、ゆえに読込み段階および点検段階での追加調査に使用される。すなわちこの方法は、特に各検査イメージで略同じ印刷領域が示されるように、短時間で繰り返されるパターンが印刷物に印刷される時に使用できる。

図１０は、最適露光時間が設定された後で、評価可能な異なるイメージデータについて調査される４枚のイメージ９１から９４を包含する印刷物１６の概略正面図を示す。この場合、規定の閾値を越えるエッジ数を有する最大数の下位領域０から１５が評価領域１０１内に位置している検査イメージが、図６を参照して説明したように、参照イメージとして規定される。

図１１では、印刷物上の検査イメージ９３の領域にバーコード２４が存在している。後続の印刷物の類似性および位置精度がバーコード２４により非常に良好に検証されるので、この検査イメージ９３が参照イメージとして規定されるように、このバーコードは検査イメージ９３のバーコード２４として認識される。

こうして読込みプロセスは、印刷物の長さを判断するステップと、最適露光時間を決定するステップと、参照イメージを決定するステップと、参照イメージの評価領域に参照パターンを発見するステップとを含む。これらのステップのいくつかが異なる順序で実行されるか、いくつかが同時に実行されてもよい。

図１２は、読込み段階の終了時における点検方法を図示する役割を持つ。この点検段階は、各印刷物１６について単一の点検イメージ９３により実行される。読込み段階に続いて規定されたこの参照イメージにより、参照イメージの評価領域２２の下位スクエア０から１５と、検証される各印刷物について形成される点検イメージの評価領域との間でのみ比較が実行されるという点で、検証される印刷物の類似性および位置適合性を点検するために実行される実際のステップにおいて最適な時間短縮が達成される。点検イメージ内の評価領域の正確な判断を行うことで、下位スクエアの正しい位置を判断することも可能にするのに、参照パターンが使用される。評価領域とその下位スクエアとを整列させるため、評価領域に対する正しい位置が分かっているこの明確なパターンが、点検イメージにおいて判断される。

こうして、例えば製本機械、丁合機、折り機、包装機械、印刷物の後続の処理のための他の機械に導入される前に、個々の印刷物の類似性と位置適合性の両方が点検される。機械サイクルと同じペースを保つことのできる、最適で可能な限り自動的な本発明の読込みプロセスが用意されることが、この目的にとって決定的に重要である。

１６，１６ａ），１６ｂ），１６ｃ），１６ｄ） 印刷物、１７ 用紙、１８ 搬送装置、１９ ポイント、２１ デジタルカメラ、２２ 検査イメージ、２５ 参照パターン、２６ａ），ｂ） 前角部、２７ 光電式バリヤ、２８ 制御評価ユニット、２９ 照射装置、３１ 発光ダイオードアレイ、３２ 発光ダイオード、３３ 行、３４ 列、３５ レーザダイオード、３６ａ），ｂ），ｃ），ｄ） エッジ、３７ 押圧装置、３８ 圧縮空気ノズル、３９ レーザ送信器、４０ 機構、４１ 受信器、４２ 用紙識別センサ、４３ 共通センサハウジング、４４，４５ インタフェース、４６ コンプレッサ、４７ 表面、４８ 出力、４９ 検査パターン、６１ａ），ｂ），ｃ），ｄ） エッジ、９１，９２，９３，９４ 検査イメージ、１０１ 評価領域、Ａ 移送方向、Ｃ 圧縮空気方向、ａ エッジ長さ、ｌ 長さ、ｂ 幅、ｘ_１，ｙ_１ 距離。

Claims (16)

1. 同種の印刷物（１６）、より詳しくは搬送装置（１８）により移送される同種の印刷済み用紙（１７）を点検するための方法であって、
   読込み段階において、前記印刷物（１６）上の複数のポイントでデジタルカメラ（２１）により検査イメージ（２２）が記録され、
   各検査イメージ（２２）内で評価領域（１０１）が規定され、前記評価領域が前記検査イメージ（２２）のサイズより小さいか等しく、
   各評価領域（１０１）が特徴情報に関して分析され、
   最も顕著な特徴情報を持つ前記評価領域（１０１）が配置された前記検査イメージ（２２）が、参照イメージ（２３）として選択され、
   前記参照イメージ（２３）に対応する位置に少なくとも一つの点検イメージを記録することにより、また前記点検イメージの少なくとも一つの下位領域と前記参照イメージ（２３）の前記評価領域とのイメージデータ比較により、同種の後続の印刷物（１６）が点検される、
   方法。
2. 参照イメージ（２３）を確認することを目的として、特に各下位領域（０から１５）のエッジ数および／またはコントラスト値を確認することにより、特徴情報に関して評価される複数の下位領域（０から１５）に前記評価領域（１０１）が分割されることを特徴とする、
   請求項１に規定の方法。
3. 前記下位領域（０から１５）の一つにおいて前記エッジ数の閾値に達しない時に、前記下位領域（０から１５）の中間グレースケールが確認および登録されることを特徴とする、
   請求項２に規定の方法。
4. 前記後続の印刷物（１６）を点検することを目的として、特に前記エッジ数の閾値に達しない時に、相互関係方法により、または前記グレースケール手段の比較により、前記参照イメージの前記評価領域（１０１）の下位領域（０から１５）の前記特徴情報と前記点検イメージの対応の下位領域（０から１５）との比較が実行されることを特徴とする、
   請求項２または請求項３に規定の方法。
5. 最も顕著な特徴情報を呈する前記評価領域（１０１）を有する前記参照イメージとして、閾値を上回るエッジ数を大部分の下位領域（０から１５）が有する検査イメージ（２２）が選択されることを特徴とする、
   先行請求項のいずれか一つに規定の方法。
6. 前記評価領域（１０１）において参照パターン（２５）が決定されることと、前記参照パターン（２５）を決定することを目的として、重複する複数の検査パターンが前記評価領域（１０１）内で規定および評価されることとを特徴とする、
   請求項１から５のいずれか一つに規定の方法。
7. 最適数のエッジと最適コントラスト値との組合せから、前記参照パターン（２５）が残りの評価済み検査パターンから明確に区別されることを特徴とする、
   請求項６に規定の方法。
8. 異なる露光時間またはシャッタ時間（ｓ）を用いて検査イメージ（２２）が生成され、前記露光時間を最適化することを目的として、生成された各イメージについて少なくとも一つのパラメータ、特にヒストグラムが確認および評価されることを特徴とする、
   先行請求項のいずれか一つに規定の方法。
9. 前記印刷物（１６）にバーコード（２４）が設けられる時に、前記バーコード（２４）を含むように前記参照パターン（２５）が選択されることを特徴とする、
   先行請求項のいずれか一つに規定の方法。
10. 前記印刷物の中心について略対称的な構成が達成されるように、前記印刷物（１６）上の有効検査イメージ（２２）の数および位置が前記移送方向（Ａ）に確認されることを特徴とする、
    先行請求項のいずれか一つに規定の方法。
11. 点検イメージ上で前記評価領域（１０）を整列させることを目的として、決定された前記参照パターン（２５）が前記点検イメージ上で識別され、調査される前記点検イメージの前記下位領域（０から１５）が前記参照パターン（１０１）の前記位置に従って規定されることを特徴とする、
    請求項１から１０のいずれか一つに規定の方法。
12. 同種の印刷物（１６）、より詳しくは同種の印刷済み用紙（１７）を点検するための装置（４０）であって、
    前記印刷物（１６）の検査イメージ（２２）を記録するためのデジタルカメラ（２１）と、
    前記印刷物（１６）を照射するための照射ユニット（２９）と、
    位置信号の供給のための入力と、
    前記デジタルカメラ（２１）と前記照射ユニット（２９）とを制御するためと、前記デジタルカメラ（２１）により生成されるイメージデータを分析するための制御評価ユニット（２８）と、
    を包含し、
    前記制御評価ユニット（２８）が、前記照射ユニット（２９）および前記デジタルカメラ（２１）とともに、
    前記印刷物（１６）上の複数のポイントで前記デジタルカメラ（２１）により検査イメージ（２２）が記録される読込み段階を実行することと、
    記録された前記検査イメージ（２２）の評価領域（１０１）を特徴情報に関して分析することと、
    最も顕著な特徴情報を有する前記評価領域（１０１）を包含する検査イメージ（２２）を参照イメージ（２３）として選択することと、
    前記参照イメージ（２３）に対応する位置の点検イメージを記録することにより、また記録された前記点検イメージ（２３）の評価領域（１０１）と前記参照イメージ（２３）の前記評価領域（１０１）のイメージデータとを比較することにより、後続の前記印刷物（１６）を同時に点検することと、
    に適している、
    装置。
13. 前記搬送装置（１８）上の前記印刷物（１６）の始端および／または終端（３６ａから３６ｄ）を検出する光電式バリヤ（２７）が移送方向（Ａ）に設けられることを特徴とする、
    請求項１２に規定の装置。
14. 少なくとも前記デジタルカメラ（２１）の前記イメージ形成エリアで検出される前記点検イメージの領域において前記印刷物（１６）を前記搬送装置（１８）に押圧するための押圧装置（３７）を前記装置が有することを特徴とする、
    請求項１２または請求項１３に規定の装置。
15. デジタルカメラ（２１）に動作関連接続された論理装置で前記コンピュータプログラムが実行される時に、請求項１から１１のいずれか一つに規定の方法の方法ステップを実行するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
16. デジタルカメラ（２１）に動作関連接続された論理装置でコンピュータプログラムが実行される時に、請求項１から１１のいずれか一つに規定の方法の方法ステップを実行するために設けられた、コンピュータ読取可能媒体に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。

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