JP2013057661A - 画像検査装置、画像形成装置、画像検査方法及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】出力結果を読み取った画像と検査用画像とを比較することによる画像の検査において、モノクロ出力の場合や画像にスキューが発生している場合であっても画像の位置あわせを可能とすること。
【解決手段】検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出して検査用画像と読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定するマスター画像生成部４０２と、読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出して検査用画像と読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定し、検査用画像について設定された基準点の位置と読み取り画像について設定した基準点の位置との差異に基づいて検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、検査用画像と読み取り画像とを比較して検査を行う比較検査部４０５とを含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像検査装置、画像形成装置、画像検査方法及び画像形成システムに関し、特に、画像形成装置によって紙面上に形成された画像の検査に際する画像の位置合わせに関する。

従来、印刷物の検品は人手によって行われてきたが、近年オフセット印刷の後処理として、検品を行う装置が用いられている。このような検品装置では、印刷物の読取り画像の中から良品のものを人手によって選択して読み取ることにより基準となるマスター画像を生成し、このマスター画像と検査対象の印刷物の読み取り画像の対応する部分を比較し、これらの差分の程度により印刷物の欠陥を判別している。

しかし、近年普及が進んでいる電子写真などの無版印刷装置は少部印刷を得意としており、バリアブル印刷など毎ページ印刷内容の異なるケースも多く、オフセット印刷機のように印刷物からマスター画像を生成して比較対象とすることは非効率である。この問題に対応するため、印刷データからマスター画像を生成することが考えられる。これにより、バリアブル印刷に対応可能である。

画像を比較することによりその差分を抽出する処理を情報処理によって実現する場合、検査対象の画像とマスター画像との位置及びサイズを合わせることにより、比較される部分、即ち画素が互いに対応する部分の画素であるようにすることが求められる。これに対して、検査対象の画像は、一度紙面上に形成された画像がスキャナによって読み取られることにより生成された画像であるため、画像形成出力に際する画像処理時の収縮や用紙の収縮等により、サイズがマスター画像と異なる場合があり得る。また、画像形成出力時のスキューによっても、同様のことが生じ得る。

このため、何らかの基準点に基づいて検査対象の画像とマスター画像との少なくとも一方に対して拡大・縮小・回転等の補正処理を行うことにより、両者の位置及びサイズを合わせる必要がある。この補正を行うためには基準点が必要となる。オフセット印刷の場合は、裁断の目印となるトンボを基準点とすることができるが、カット紙プリンタを用いる場合、裁断を前提としないため、オフセット印刷に用いられるトンボのような基準点が存在しない。

これに対して、カラープリンタでは、人の目では認識困難なイエローのドットパターンであって印刷の際に用紙前面に繰り返し重畳されるパターン（以降、固定パターンとする）を基準点として用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示された方法は、固定パターンが付加されることが前提であるため、カラープリンタでしか用いることができず、モノクロのプリンタでは採用不可能である。また、カラープリンタであっても、モノクロ出力の場合は固定パターンが付加されない場合もあり、同様に採用することができない。更に、出力対象の用紙がイエローに近い色である場合、その紙面上に出力された固定パターンを認識することは困難であるため、この場合も採用することができない。

また、画像の２値化処理を行った上で縦方向及び横方向のヒストグラムを生成し、そのヒストグラムに従って位置合わせを行う方法もある。しかしながら、画像にスキューが発生した場合、ヒストグラムによる方法は用いることができない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、画像形成出力による出力結果を読み取った画像とマスター画像とを比較することによる画像の検査において、モノクロ出力の場合や画像にスキューが発生している場合であっても画像の位置あわせを可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査装置であって、前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成部と、前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、前記画像検査部は、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、画像形成装置であって、画像形成出力を実行する画像形成部と、紙面上に前記画像形成出力された画像を読み取る画像読み取り部と、請求項１乃至６いずれか１項に記載の画像検査装置とを含むことを特徴とする。

また、本発明の更に他の態様は、画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査方法であって、前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成して記憶媒体に記憶し、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、前記読取画像を取得し、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする。

また、本発明の更に他の態様は、画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査機能を有する画像形成システムであって、前記画像形成装置と、前記紙面上に画像形成出力された画像を読み取って前記読取画像を生成する読取装置と、前記読取画像の検査を行う画像検査装置とを含み、前記画像検査装置は、前記出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成部と、前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、前記画像検査部は、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする。

また、本発明の更に他の態様は、画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査装置であって、前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成部と、前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、前記出力対象画像が有彩色画像である場合、前記画像形成装置が前記出力対象画像に基づいて画像形成出力を実行する際に前記出力対象画像の全体に繰り返し重畳するパターンを、前記画像形成装置と同様に前記取得した出力対象画像に重畳して前記検査用画像を生成し、前期出力対象画像において前記パターンを重畳する位置の画像に基づいて前記パターンを前記基準点として用いることの可否を判断してその判断結果を記憶媒体に格納し、抽出した前記コーナーと前記基準点として用いることが可能であると判断した前記パターンとの少なくともいずれか一方を前記検査用画像における位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、前記画像検査部は、前記記憶媒体に記憶された前記検査用画像における位置合わせ用の基準点に基づいて前記読み取り画像から抽出した点を前記読み取り画像における位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読み取り画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成出力による出力結果を読み取った画像とマスター画像とを比較することによる画像の検査において、モノクロ出力の場合や画像にスキューが発生している場合であっても画像の位置あわせが可能となる。

本発明の実施形態に係る検査装置を含む画像形成システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る検査装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＰパターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＰパターンの重畳例を示す図である。 本発明の実施形態に係るマスター画像の生成動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るＰパターン使用可否テーブルの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基準点設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において用いるエッジ抽出フィルタの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るエッジ抽出及びコーナー抽出の態様を示す図である。 本発明の実施形態において用いるコーナー抽出フィルタの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る処理対象の画像の領域分割態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るコーナー座標テーブルの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る基準点選択結果テーブルの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る欠陥判定動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るマスター画像の補正動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検査装置を含む画像形成システムの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る検査装置を含む画像形成システムの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）がディザマトリクスを用いて二値化した二値画像に基づいて画像形成出力を実行するプリントエンジン及びエンジンコントローラと、二値画像を多値画像に変換した上で印刷出力を検査するための検査用画像であるマスター画像を生成して印刷出力結果を検査する検査装置とを含む画像形成システムについて説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成システムの全体構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成システムは、商業印刷用の画像形成システムであり、図１に示すように、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４を含む。ＤＦＥ１は、受信した印刷ジョブに基づいて印刷出力するべき画像データをハーフトーン処理して各画素が有色／無色によって表現される二値画像を生成し、生成した二値画像と、ハーフトーン処理に用いたディザマトリクスデータを印刷処理コントローラ２に出力する。

エンジンコントローラ２は、ＤＦＥ１から二値画像とディザマトリクスを受信し、二値画像に基づいてプリントエンジン３を制御して画像形成出力を実行させると共に、二値画像を検査装置４へ入力する。プリントエンジン３は、エンジンコントローラ２の制御に従い、二値画像に基づいて画像形成出力を実行すると共に、出力した用紙を読み取り装置で読み取って生成した画像データを検査装置４に入力する。

検査装置４は、エンジンコントローラ２から入力された二値画像を多値画像に変換して、プリントエンジン３の出力結果を検査するためのマスター画像を生成する。そして、検査装置４は、プリントエンジン３から入力された読み取り画像を上記生成したマスター画像と比較することにより、出力結果の検査を行う画像検査装置である。この比較処理の際、検査装置４は、マスター画像と読み取り画像との位置合わせを行う。この位置合わせの処理の詳細が本実施形態に係る要旨の１つである。

ここで、本実施形態に係るプリントエンジン３及び検査装置４の機能ブロックを構成するハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る検査装置４のハードウェア構成を示すブロック図である。図２においては、検査装置４のハードウェア構成を示すが、プリントエンジン３についても同様である。

図２に示すように、本実施形態に係る検査装置４は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置と同様の構成を有する。即ち、本実施形態に係る検査装置４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０及びＩ／Ｆ５０がバス９０を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ５０にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）６０、操作部７０及び専用デバイス８０が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、検査装置４全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。

Ｉ／Ｆ５０は、バス９０と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ６０は、ユーザが検査装置４の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部７０は、キーボードやマウス等、ユーザが検査装置４に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

専用デバイス８０は、プリントエンジン３や検査装置４において、専用の機能を実現するためのハードウェアであり、プリントエンジン３の場合は、紙面上に画像形成出力を実行するプロッタ装置や、紙面上に出力された画像を読み取る読み取り装置である。また、検査装置４の場合は、上述した二値画像の多値化処理や画像の比較処理を行うための演算を行う演算装置である。このような演算装置は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成される。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０やＨＤＤ４０若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０に読み出され、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係るプリントエンジン３や検査装置４の機能を実現する機能ブロックが構成される。

図３は、本実施形態に係るプリントエンジン３及び検査装置４の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン３は、印刷処理部３０１、読み取り処理部３０２及びＰパターン生成部３０３を含む。また、検査装置４は、読取画像取得部４０１、マスター画像生成部４０２、Ｐパターン生成部４０３、検査制御部４０４及び比較検査部４０５を含む。

印刷処理部３０１は、エンジンコントローラ２から入力される二値画像を取得し、印刷用紙に対して画像形成出力を実行し、印刷済みの用紙を出力する。印刷処理部３０１は、インクジェット式や電子写真式等の一般的な画像形成機構によって実現される。尚、本実施形態に係る二値画像は、画素毎にＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｂｌａｃｋ）各１ｂｉｔ（合計４ｂｉｔ）で表現された６００ｄｐｉの画像であるものとして説明する。また、同一の画像が、エンジンコントローラ２から検査装置４に対しても入力される。

読み取り装置３０２は、印刷処理部３０１によって印刷が実行されて出力された印刷用紙の紙面上に形成された画像を読み取り、読み取りデータを検査装置４に出力する。読取装置３０２は、例えば印刷処理部３０１によって出力された印刷用紙の搬送経路に設置されたラインスキャナであり、搬送される印刷用紙の紙面上を走査することによって紙面上に形成された画像を読み取る。Ｐパターン生成部３０３は、人による目視では認識困難なイエローのパターン（以降、Ｐパターンとする）の画像を生成して印刷処理部３０１に入力する。これにより、印刷処理部３０１によって画像形成出力される紙面上には、出力するべき画像に上記Ｐパターンが重畳されて出力される。以下、このＰパターンについて説明する。

図４は、本実施形態に係るＰパターンの一単位を示す図である。図４に示すように、本実施形態に係るＰパターンは、６４ドット×６４ドットで表現されるパターンであり、図中に示す夫々の丸印は２ドット×２ドットで表現される。Ｐパターンは、用紙に対して画像形成出力を実行した装置を特定するため等の目的に用いられる。そのため、装置毎に異なるコードに基づいてパターンがＰパターンとして形成される。

図中の黒い丸印は、一単位のパターンの範囲を識別するためのマークであり、コードの内容に関わらず形成される。図中の白い丸印は、黒い丸印と同様、一単位のパターンの範囲を識別するためのマークであり、コードの内容に関わらず形成されない。図中の灰色の丸印は、上述したように装置を特定するためのパターンとして形成されるマークであり、コードの内容に応じて黒い丸印が形成される。尚、図４においては、図示の容易化のために黒い丸印で示しているが、上述したように、Ｐパターンはイエローのパターンであり、実際にはイエローで形成される。

図５は、本実施形態においてＰパターンが形成された用紙の一部を示す図である。図５の灰色の正方形夫々が、図４のＰパターンである。図５に示すように、本実施形態に係るＰパターンは、印刷領域の端から千鳥状に配置される。このように形成されたＰパターンを、読み取り画像とマスター画像との両方から検知して基準点とすることにより、読み取り画像とマスター画像との位置合わせを行うことが可能である。

しかしながら、形成するべき画像と重なる部分についてはパターンの認識が困難である。特にイエロー系統の色が背景となっている画像の場合、パターンを認識することができず、上述したような基準点とすることもできない。また、画像を出力する対象の用紙がイエロー系統の色である場合も、同様にパターンの認識が困難となり、読み取り画像とマスター画像との位置合わせができない。このような場合に読み取り画像とマスター画像との位置合わせを可能とすることが本実施形態に係る要旨である。図５においては、“＃１，１”、“＃１，２”・・・のように、夫々のＰパターンに識別番号が付されている。これについては後に詳述する。

次に、検査装置４の各構成について説明する。読取画像取得部４０１は、プリントエンジン３において印刷用紙の紙面上が読取装置３０２によって読み取られて生成された画像情報を取得し、比較検査部４０５に検査対象の画像として入力する。マスター画像生成部４０２は、上述したようにエンジンコントローラ２から入力された二値画像を取得し、上記検査対象の画像と比較するための検査用画像であるマスター画像を生成する。即ち、マスター画像生成部４０２が検査用画像生成部として機能する。マスター画像生成部４０２によるマスター画像生成処理においては、読み取り装置３０２によって生成される読み取り画像の形式に対応した画像情報の生成に加えて、読取画像とマスター画像との位置合わせのための基準点の設定が行われる。この処理が、本実施形態に係る要旨の１つである。

Ｐパターン生成部４０３は、プリントエンジン３に含まれるＰパターン生成部３０３と同様の機能を有し、図４に示すようなＰパターンを生成してマスター画像生成部４０２に入力する。これにより、マスター画像生成部４０２は、図５において説明したように、出力対象の画像にＰパターンが重畳されたマスター画像を生成することが可能となる。

検査制御部４０４は、検査装置４全体の動作を制御する制御部であり、検査装置４に含まれる各構成は検査制御部４０４の制御に従って動作する。比較検査部４０５は、読取画像取得部４０１から入力される読み取り画像とマスター画像生成部４０２が生成したマスター画像とを比較し、意図した通りの画像形成出力が実行されているか否かを判断する画像検査部であり、膨大な計算量を迅速に処理するために上述したようなＡＳＩＣによって構成される。

次に、マスター画像生成部４０２によるマスター画像の生成動作について説明する。図６は、本実施形態に係るマスター画像の生成動作を示すフローチャートである。図６に示すように、マスター画像生成部４０２は、エンジンコントローラ２から二値画像を取得すると、取得した二値画像がカラー画像、即ち有彩色画像であるかモノクロ画像であるか判断する（Ｓ６０１）

Ｓ６０１において、マスター画像生成部４０２は、エンジンコントローラ２から取得した画像を参照することによって画像がカラーであるかモノクロであるかを判断することが可能である。この他、エンジンコントローラ２が、二値画像と共にカラーであるかモノクロであるかを示すフラグ情報を出力するようにしても良い。その場合、マスター画像生成部４０２は、エンジンコントローラ２から入力されたフラグ情報によってＳ６０１の判断を行う。

Ｓ６０１の判断の結果、カラー画像であった場合（Ｓ６０１／ＹＥＳ）、マスター画像生成部４０２は、エンジンコントローラ２から取得した二値画像にはＰパターンが重畳されていることを認識する。そのため、マスター画像生成部４０２は、図４において説明したＰパターンの画像情報をＰパターン生成部４０３から取得し、図５において説明したように、二値画像にＰパターンを重畳して合成する（Ｓ６０２）。

Ｓ６０２において、マスター画像生成部４０２は、図５に“＃１，１”、“＃１，２”・・・のように示すように、一単位のＰパターン夫々に識別番号を付与する。そして、エンジンコントローラ２から取得したＣＭＹＫ二値によって表現されている画像のうち、Ｋ及びＹのプレーンにおいて、夫々の識別番号に対応したＰパターンが付与される領域が空白であるか否かを確認し、その確認結果に基づいて、夫々の識別番号に対応するＰパターンが位置合わせの基準点として用いられるか否かを示す図７のようなテーブル（以降、Ｐパターン使用可否テーブルとする）を生成する。

図７に示すように、本実施形態に係るＰパターン使用可否テーブルは、図５に示す各識別番号を示す“パターン番号”及び夫々のパターン番号が付与される位置を示す“座標”と、夫々のパターン番号に対応するＰパターンが基準点として使用可能か否かを示す“利用可否”とが関連付けられた情報である。

尚、マスター画像生成部４０２は、Ｋ、Ｙ両方のプレーンにおいて夫々の識別番号に対応したＰパターンが付与される領域が空白である場合に、利用可能であると判断する。また、Ｐパターン使用可否テーブルにおける“座標”は、例えば、図５に正方形で示す各Ｐパターンの左上の角の座標、即ち、図４に示す左上の黒い丸印の座標を用いる。ここで、マスター画像の生成において解像度の変更を伴う場合、この“座標”は、解像度の変更に応じて乗算若しくは除算した値を格納する。例えば、６００ｄｐｉで受信した二値画像に基づいて２００ｄｐｉのマスター画像を生成する場合、元の座標の値を３で除算した値を“座標”として格納する。

Ｓ６０２の処理が終了すると、マスター画像生成部４０２は、ＣＭＹＫ二値、即ち各画素１ｂｉｔの画像を、各画素８ｂｉｔの画像に変換する（Ｓ６０３）と共に、６００ｄｐｉの画像を２００ｄｐｉに解像度変換する（Ｓ６０４）。また、Ｓ６０１の判断においてモノクロ画像であった場合（Ｓ６０１／ＮＯ）は、Ｓ６０２の処理を省略してＳ６０３、Ｓ６０４の処理に進む。その場合、Ｓ６０３においては、白黒二値の１ｂｉｔの画像を８ｂｉｔの画像に変換する処理が実行される。

Ｓ６０４の処理が終了すると、マスター画像生成部４０２は、ＣＭＹＫ各画素８ｂｉｔの画像を、ＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）各画素２４ｂｉｔに変換する（Ｓ６０５）。このＳ６０５の処理は、エンジンコントローラ２から取得された画像がモノクロ画像であった場合、ＣＭＹＫのうちＫ成分のみの画像をＲＧＢに変換する処理として実行される。Ｓ６０３〜Ｓ６０５の処理により、ＣＭＹＫ二値の形式で入力された画像が、読み取り装置３０２によって生成される読取画像に対応した形式に変換され、マスター画像が生成される。

その後、マスター画像生成部４０２は、生成したマスター画像において読取画像との位置合わせを行うための基準点の設定処理を行う（Ｓ６０６）。この基準点設定処理の詳細について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る基準点設定処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示すように、マスター画像生成部４０２は、まず、生成したマスター画像に基づいてエッジ画像を生成する（Ｓ８０１）。

Ｓ８０１において、マスター画像生成部４０２は、図９に示すようなフィルタをマスター画像に対して適用することにより、生成したマスター画像に含まれる形状、即ち、マスター画像の内容のエッジを抽出する（Ｓ８０２）。図９に示すフィルタはラプラシアンフィルタと呼ばれ、互いに隣接する画素の差異に基づいて画像のエッジを抽出するための一般的なフィルタである。図１０（ａ）に示すような画像に対して図９に示すようなフィルタを適用すると、図１０（ｂ）に示すようにエッジが抽出される。尚、図１０（ａ）において斜線で示されている部分は実際にはベタ塗りの部分である。

エッジを抽出すると、マスター画像生成部４０２は、次に、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すようなフィルタをエッジ画像に対して適用することにより、上述したように生成されたエッジ画像におけるエッジのコーナーを抽出する（Ｓ８０３）。図１１（ａ）〜（ｄ）に示すフィルタも、図９に示すフィルタと同様、互いに隣接する画素の差異に基づいて画像のコーナーを抽出するためのフィルタである。

Ｓ８０３において、マスター画像生成部４０２は、図１２に示すようにマスター画像の領域を４つに分割し、領域Ａには図１１（ａ）のフィルタを、領域Ｂには図１１（ｂ）のフィルタを、領域Ｃには図１１（ｃ）のフィルタを、領域Ｄには図１１（ｄ）のフィルタを夫々適用する。このように、処理対象の画像を複数の領域に分割して夫々の領域毎にコーナーを抽出することにより、処理対象の画像上において複数の基準点を設定することができ、画像の位置合わせを好適に行うことができる。

このようなフィルタの適用により、図１０（ｂ）に示すようなエッジ画像に基づいて図１０（ｃ）に示すようにコーナーが抽出される。図１０（ｃ）に示すようにコーナーを抽出すると、マスター画像生成部４０２は、抽出したコーナーの座標に番号を付与し、図１３に示すようなテーブル（以降、コーナー座標テーブルとする）に格納する。図１３に示すように、コーナー座標テーブルにおいては、マスター画像生成部４０２によって抽出されたコーナーの“座標”が、付与された“番号”と関連付けられて格納されている。

尚、本実施形態においては、図９及び図１１（ａ）〜（ｄ）に示すフィルタを、夫々画像のエッジ抽出及び画像のコーナー抽出のために用いるが、これは一例であり、画像のエッジや画像のコーナーを抽出するためのあらゆる手法を用いることが可能である。

尚、マスター画像生成部４０２は、Ｓ８０１及びＳ８０２の処理を、ＲＧＢ夫々の色毎に行う。これにより、ＲＧＢ夫々の色毎に図１３に示すようなコーナー座標テーブルが生成される。Ｓ８０２の処理が完了すると、マスター画像生成部４０２は、図７に示すＰパターン使用可否テーブルに格納されている“座標”及び図１３に示すコーナー座標テーブルに格納されている“座標”のうち、図１２に示す領域Ａ〜Ｄ毎に、画像の中心から最も遠い座標を基準点として選択する（Ｓ８０３）。

Ｓ８０３の処理において、マスター画像生成部４０２は、画像の中心の座標とＰパターン使用可否テーブル及びコーナー座標テーブルに格納されている“座標”夫々との直線の間隔を求め、領域Ａ〜Ｄ毎に、最も間隔の離れている座標を選択する。この他、領域Ａ〜Ｄ毎に、夫々の座標について優先順位が設定されており、Ｐパターン使用可否テーブル及びコーナー座標テーブルに格納されている“座標”のうち、優先順位が最も高い座標を選択するようにしても良い。

尚、図６のＳ６０１において、モノクロ画像であると判定された場合、Ｓ６０２の処理はスキップされるため、Ｐパターン使用可否テーブルは生成されない。そのため、エンジンコントローラ２から入力された画像が白黒二値画像であった場合、図８のＳ８０３においては。コーナー座標テーブルに基づいて基準点が選択される。

Ｓ８０３の処理により、マスター画像生成部４０２は、領域Ａ〜Ｄ夫々について、合計４点の基準点を選択する。ここでも、マスター画像生成部４０２は、ＲＧＢ夫々の色毎に領域Ａ〜Ｄ夫々について、合計４点の基準点を選択する。更に、マスター画像生成部４０２は、選択された基準点がどのように抽出された点であるかを示す“選択態様”の情報を生成し、ＲＧＢいずれかを示す“プレーン”、図１２に示す領域Ａ〜Ｄいずれかを示す“領域”、選択した“座標”と関連付けて記憶媒体に記憶させることにより、図１４に示すようなテーブル（以降、基準点選択結果テーブルとする）を生成する。

このような処理により、マスター画像生成部４０２によるマスター画像の生成処理及び基準点の選択処理が完了する。マスター画像生成部４０２は、生成したマスター画像及び基準点選択結果テーブルを検査制御部４０４に入力する。これにより、検査制御部４０４は、比較検査部４０５に比較検査を実行させる際に、マスター画像及び基準点選択結果テーブルを供給して比較検査を実行させることが可能となる。

次に、本実施形態に係る比較検査部４０５が実行する比較検査処理について説明する。図１５は、比較検査部４０５による比較検査処理の詳細を示すフローチャートである。図１５に示すように、比較検査部４０５は、読取画像取得部４０１から読取画像を取得すると共に（Ｓ１５０１）、検査制御部４０４からマスター画像及び基準点選択結果テーブルを取得する（Ｓ１５０２）。

そして、比較検査部４０５は、読取画像と基準点選択結果テーブルに格納されている情報とに基づき、読取画像に合わせてマスター画像を補正する（Ｓ１５０３）。ここで、Ｓ１５０３の処理の詳細について、図１６を参照して説明する。図１６に示すように、比較検査部４０５は、図１４に示すような基準点選択結果テーブルに基づき、読取画像において対応する基準点を抽出する（Ｓ１６０１）。

例えば、図１４のテーブルの最上段のデータの場合、Ｒプレーンの領域Ａについて、“パターン番号＃１，１”によって基準点が選択されているため、比較検査部４０５は、パターン番号＃１，１のＰパターンが付与されているべき座標を中心とした所定の範囲の画素情報を参照し、図４の左上の黒い丸印に相当する画素の座標を基準点として抽出する。

ここで、上記Ｐパターンが付与されているべき座標を中心とした所定の範囲は、読取画像において発生する位置ずれのオーダーに基づいて設定される。例えば、１０画素程度の位置ずれが発生する場合、比較検査部４０５は、図１４に示す“座標”を中心として上下左右方向に１０画素の正方形の範囲、即ち、２０ｄｏｔ×２０ｄｏｔの範囲の画素情報を参照し、図４に示すようなＰパターンのフォーマットに基づいたパターンマッチングを行って左上の黒い丸印の座標を抽出する。

また、図１４のテーブルの上から２段目のデータの場合、Ｒプレーンの領域Ｂについて、“座標番号＃３”によって基準点が選択されている。これは、図１０（ａ）〜（ｃ）において説明したようなコーナー抽出によって基準点が選択されたことを示している。従って、比較検査部４０５は、Ｒプレーンの領域Ｂについて、図８と同様の処理を実行してコーナーの座標を基準点として抽出する。

このようにして基準点を抽出すると、比較検査部４０５は、抽出した基準点のずれ量に基づき、マスター画像の位置及びサイズを読取画像に合わせるための変倍率を計算する（Ｓ１６０２）。そして、比較検査部４０５は、計算して変倍率に基づいてマスター画像をリサンプリングすることにより、マスター画像を構成する画素と読取画像を構成する画素とを本来同一であるべきもの同士対応させる（Ｓ１６０３）。

図１５に戻り、Ｓ１５０３の処理が完了すると、比較検査部４０５は、マスター画像を構成する画素と読取画像を構成する画素とを夫々比較し、差分を抽出する（Ｓ１６０４）。画像形成出力が好適に実行されていれば、マスター画像と読取画像との差異は少なく、その結果画像を構成する画素の階調値はほとんど同じ値になり、上記減算した結果の差はゼロに近くなる。他方、画像形成出力が意図したとおりに実行されていなければ、画素の階調値に差異が生じ、上記減算した結果の差がゼロに近い値にならない。

比較検査部４０５は、このようにして生成された差分の値について、予め定められた所定の閾値と比較することにより欠陥判定を行う（Ｓ１５０５）。Ｓ１５０５の処理は、ＲＧＢ夫々のプレーンごとに閾値を設定し、算出された差分と比較しても良いし、ＲＧＢ夫々のプレーンについての差分に基づいて明度、色相、彩度全体の色のずれを算出し、その値に対して設定された閾値との比較により欠陥を判定しても良い。このような比較の結果、生成された差分の値が、閾値を超えていれば、比較検査部４０５は、読取画像に欠陥ありと判定する。比較検査部４０５は、欠陥の有無を判定するとその判定結果を検査制御部４０４に通知する。

検査制御部４０４は、比較検査部４０５から判定結果を取得し、欠陥ありと判定されている場合、エンジンコントローラ２に再印刷要求を通知する。これにより、エンジンコントローラ２がプリントエンジン３を制御し、再印刷が実行される。

このように、本実施形態に係る画像形成システムにおいては、マスター画像生成部４０２及び比較検査部４０５が、画像のエッジにおけるコーナーを抽出することにより基準点の候補を生成する。このため、Ｐパターンが付与されないモノクロ印刷の場合や、画像の背景がイエロー系の色である場合、そして画像を出力する対象の用紙がイエロー系の色である場合であっても、マスター画像及び読取画像において対応する画素を抽出し、画像の位置合わせを行うことが可能となる。

尚、上記実施形態においては、図７に示すようなＰパターン使用可否テーブルを生成し、Ｐパターンによる基準点の候補とコーナー抽出によって得られた基準点の候補のうち、より画像の中心から遠い点を選択する場合を例として説明した。これは、なるべく画像の四つ角に近い位置に基準点を設定することにより、読取画像が収縮している場合の基準点のずれが大きくなり、画像の収縮の検知が容易になるためである。

他方、図７に示すようなＰパターン使用可否テーブルの生成は省略し、コーナー抽出によって得られた基準点の候補のみを用いるようにしても良い。これにより、上述したようなＰパターンを用いることが不可能である場合に、余分な処理を省略し、処理負荷を低減することが可能となる。

尚、上記実施形態においては、図１１（ａ）〜（ｄ）において説明したように、コーナー抽出の際、図１２に示す領域Ａ〜Ｄ夫々について異なるフィルタを適用する場合を例として説明した。図１１（ａ）〜（ｄ）は、夫々抽出するべきコーナーの位置が異なるフィルタであり、図１１（ａ）は左上角、図１１（ｂ）は右上角、図１１（ｃ）は左下角、図１１（ｄ）は右下角を夫々抽出するためのフィルタである。これは、図１２に示す領域Ａ〜Ｄ夫々において抽出されるであろうコーナーに対応している。

しかしながら、コーナー抽出の趣旨は画像において特徴的な点を抽出することであり、上記実施形態のように、領域Ａ〜Ｄと図１１（ａ）〜（ｄ）とを夫々１対１で対応させることは必須ではない。図１１（ａ）〜（ｄ）すべてのフィルタを、領域Ａ〜Ｄ夫々に対してすべて適用し、夫々の領域から様々な種類のコーナーを抽出しても良い。

他方、上記実施形態のように、領域Ａ〜Ｄ夫々において抽出するべきコーナーの種類を絞ることにより、経験則的に抽出される可能性が高いコーナーの抽出処理のみを行い、負荷を低減して処理を効率化することができる。

また、上記実施形態においては、図８において説明したように、画像のエッジを抽出した後、エッジ画像のコーナーを抽出する場合を例として説明した。まずエッジ画像を生成することにより、コーナーとして抽出される対象を絞り込むことができ、処理負荷を軽減することができる。しかしながら、エッジ画像の生成は必須ではなく、マスター画像に対してコーナー抽出処理を実行しても良い。

また、上記実施形態においては、図１において説明したように、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４が夫々別々の装置として構成されている場合を例として説明した。ここで、図１に示す夫々の構成のうち、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２及びプリントエンジン３は、商業印刷用の画像形成装置ではない一般的な画像形成装置においても相当する機能が含まれる構成である。

従って、図１７（ａ）に示すように、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２及びプリントエンジン３に相当する機能が搭載された装置であるプリンタに、検査装置４を接続するような態様も可能である。また、図１７（ｂ）に示すように、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４に相当する機能がすべて搭載された１つの装置としてプリンタを構成するような態様も可能である。

また、上記実施形態においては、ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４がＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）や、ＰＣＩｅ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ）等のローカルなインタフェースによって接続されてシステムが構成される場合を例として説明した。しかしながら、検査装置４はＤＦＥ１、エンジンコントローラ２及びプリントエンジン３と同一の拠点に設置されている必要はなく、例えばネットワークを介して利用可能なアプリケーションとして提供することが可能である。

図１８は、検査装置４の機能がネットワークを介して提供される場合の例を示す図である。図１８の例においては、エンジンコントローラ２及びプリントエンジン３と検査装置４とはインターネット等の公衆回線５を介して接続されている。そして、エンジンコントローラ２及びプリントエンジン３は、公衆回線５を介して検査装置４に対して必要な情報を送信する。また、検査装置４は、エンジンコントローラ２に通知するべき検査結果を、公衆回線５を介して送信する。このような態様により、ユーザの拠点に検査装置４を導入する必要がなくなり、ユーザのイニシャルコストを低減することが可能となる。

１ ＤＦＥ
２ エンジンコントローラ
３ プリントエンジン
４ 検査装置
１０ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
４０ ＨＤＤ
５０ Ｉ／Ｆ
６０ ＬＣＤ
７０ 操作部
８０ 専用デバイス
９０ バス
３０１ 印刷処理部
３０２ 読み取り装置
３０３ Ｐパターン生成部
４０１ 読取画像取得部
４０２ マスター画像生成部
４０３ Ｐパターン生成部
４０４ 検査制御部
４０５ 比較検査部

特開２００４−１９５８７８号公報

Claims (10)

1. 画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査装置であって、
   前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成部と、
   前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、
   前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、
   前記画像検査部は、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする画像検査装置。
2. 前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像において互いに隣接する画素の差異に基づいて前記検査用画像に含まれる形状のエッジを抽出すると共に、抽出した前記エッジに基づいて前記コーナーを抽出し、
   前記画像検査部は、前記読み取り画像において互いに隣接する画素の差異に基づいて前記読み取り画像に含まれる形状のエッジを抽出すると共に、抽出した前記エッジに基づいて前記コーナーを抽出することを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記検査用画像生成部及び前記画像検査部は、前記コーナーの抽出に際して、処理対象の画像を複数の領域に分割し、夫々の領域毎に少なくとも１つのコーナーを抽出して前記基準点を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像検査装置。
4. 前記検査用画像生成部及び前記画像検査部は、前記分割した夫々の領域毎に、抽出したコーナーのうち処理対象の画像の中心から最も遠い位置にあるコーナーを前記基準点として設定することを特徴とする請求項３に記載の画像検査装置。
5. 前記検査用画像生成部及び前記画像検査部は、前記分割した夫々の領域毎に異なる種類のコーナーを抽出することを特徴とする請求項３または４に記載の画像検査装置。
6. 前記検査用画像生成部は、
   前記画像形成装置が前記出力対象画像に基づいて画像形成出力を実行する際に前記出力対象画像の全体に繰り返し重畳するパターンを、前記画像形成装置と同様に前記取得した出力対象画像に重畳して前記検査用画像を生成し、
   前期出力対象画像において前記パターンを重畳する位置の画像に基づいて前記パターンを前記基準点として用いることの可否を判断してその判断結果を記憶媒体に格納し、
   前記抽出したコーナーと前記基準点として用いることが可能であると判断した前記パターンのうち、前記出力対象画像の中心から遠い位置にあるものを前記基準点として設定することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の画像検査装置。
7. 画像形成出力を実行する画像形成部と、
   紙面上に前記画像形成出力された画像を読み取る画像読み取り部と、
   請求項１乃至６いずれか１項に記載の画像検査装置とを含むことを特徴とする画像形成装置。
8. 画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査方法であって、
   前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成して記憶媒体に記憶し、
   前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、
   前記読取画像を取得し、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶し、
   前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする画像検査方法。
9. 画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査機能を有する画像形成システムであって、
   前記画像形成装置と、
   前記紙面上に画像形成出力された画像を読み取って前記読取画像を生成する読取装置と、
   前記読取画像の検査を行う画像検査装置とを含み、
   前記画像検査装置は、
   前記出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成装置と、
   前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、
   前記検査用画像生成部は、前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、
   前記画像検査部は、前記読み取り画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、抽出した前記コーナーを前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読取画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする画像形成システム。
10. 画像形成装置によって紙面上に画像形成出力された画像を読み取った読み取り画像の検査を行う画像検査装置であって、
    前記画像形成装置が画像形成出力を実行するための出力対象画像を取得し、前記読み取り画像の検査を行うための検査用画像を生成する検査用画像生成部と、
    前記生成された検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行う画像検査部とを含み、
    前記検査用画像生成部は、
    前記生成した検査用画像に含まれる形状のコーナーを抽出し、
    前記出力対象画像が有彩色画像である場合、前記画像形成装置が前記出力対象画像に基づいて画像形成出力を実行する際に前記出力対象画像の全体に繰り返し重畳するパターンを、前記画像形成装置と同様に前記取得した出力対象画像に重畳して前記検査用画像を生成し、
    前期出力対象画像において前記パターンを重畳する位置の画像に基づいて前記パターンを前記基準点として用いることの可否を判断してその判断結果を記憶媒体に格納し、
    抽出した前記コーナーと前記基準点として用いることが可能であると判断した前記パターンとの少なくともいずれか一方を前記検査用画像における位置合わせ用の基準点として設定して記憶媒体に記憶させ、
    前記画像検査部は、前記記憶媒体に記憶された前記検査用画像における位置合わせ用の基準点に基づいて前記読み取り画像から抽出した点を前記読み取り画像における位置合わせ用の基準点として設定し、前記検査用画像について設定された基準点の前記検査用画像上での位置と前記読み取り画像について設定した基準点の前記読み取り画像上での位置との差異に基づいて前記検査用画像と前記読み取り画像との位置合わせを行った後に、前記検査用画像と前記読み取り画像とを比較して検査を行うことを特徴とする画像検査装置。