JP2014172301A - 印刷画像の濃度むらの測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明により、印刷画像の濃度むらを簡易な計算で行える測定方法が提供される。この測定方法により、官能検査によらず、印刷画像を撮影することで印刷画像の濃度むらが即時に判断できる測定方法を提供する。
【解決手段】印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成し、印刷画像の濃度むらの測定を行う方法において、撮像画像に存在する濃度むらを、濃淡画像の濃度推移に基づいて、濃度共起行列を生成する生成手段と、この生成手段により生成された濃度共起行列のうち、値が０でない部分を切り出した行列値を求める算出手段と、求められた行列値の中心座標を求める算出手段と、その中心座標からの距離と行列値の乗算の総和を求める算出手段を具備し、求められた総和を印刷画像の濃度むらとして評価することを特徴とする印刷画像の濃度むらの測定方法および装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、紙やプラスチック等に印刷した印刷画像の画質・質感に影響を与える、濃度むらを評価するための測定方法および測定装置に関するものである。また、印刷画像の濃度むらを簡易に短時間で測定解析する測定方法および測定装置に関するものである。

ここでいう印刷画像とは、紙、ＰＥＴ、ＲＣ紙（写真用支持体）、木、プラスチック、コンクリート、布、皮、金属等の面を形成できる支持体に、オフセット印刷、凸版、グラビア印刷等を使用し、インキを部分的にまたは全面に塗布した画像のことである。ここでは印刷画像を紙にオフセット印刷した画像を例に説明する。

印刷画像の濃度むらの原因は、支持体の不均一性およびインキ受理性の偏り、印刷における画像形成の過程でのインキの挙動等であるが、いずれも視覚で検知できるものである。

従来、印刷画像における濃度むらは、限度見本との比較による官能検査が主として行われてきた。これを従来例１とする。人が直接視認するので、実際の使用状態に近い検査であって簡便な手法である。

一方、濃度むらを特徴量として求める方法として、例えば印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成したのちに、種々のテクスチャー解析手法により算出する方法が用いられる。このテクスチャー解析手法は、非特許文献１にも記載されているように、周知のものであって、濃度共起行列による方法、濃度レベル差分法、濃度レベルランレングス法、パワースペクトラム法等がある。これを従来例２とする。

画像認識の基礎〔II〕オーム社出版、１９５頁〜２００頁

従来例１の官能検査では微妙な濃度むらを検出できることもあるが、検査員による個人差や習熟度、疲労具合等によるばらつきが大きく、客観的な検査を連続して行うことが困難である。また、従来例２においては、画像認識に重点が置かれ、煩雑かつ長時間の計算が必要であったり、判別分析等の煩雑な統計計算が必要であった。

本発明者は上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明の印刷画像の濃度むらの測定方法および測定装置を発明するに至った。

すなわち、本発明は、印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成し、印刷画像の濃度むらの測定を行う方法において、撮像画像に存在する濃度むらを、濃淡画像の濃度推移に基づいて、濃度共起行列を生成する生成手段と、この生成手段により生成された濃度共起行列のうち、値が０でない部分を切り出した行列値を求める算出手段と、求められた行列値の中心座標を求める算出手段と、その中心座標からの距離と行列値の乗算の総和を求める算出手段を具備し、求められた総和を印刷画像の濃度むらとして評価することを特徴とする印刷画像の濃度むらの測定方法である。

また、本発明は、上記印刷画像の濃度むらの測定方法を実行する測定装置であって、印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成し、印刷画像の濃度むらの測定を行う測定装置において、撮像画像に存在する濃度むらを、濃淡画像の濃度推移に基づいて、濃度共起行列を生成する生成手段と、この生成手段により生成された濃度共起行列のうち、値が０でない部分を切り出した行列値を求める算出手段と、求められた行列値の中心座標を求める算出手段と、その中心座標からの距離と行列値の乗算の総和を求める算出手段を具備し、求められた総和を印刷画像の濃度むらとして評価することを特徴とする印刷画像の濃度むらの測定装置である。

本発明の印刷画像の濃度むらの測定方法およびこの測定方法を用いた印刷画像の濃度むらの測定装置により、紙やプラスチック等に印刷した印刷画像の濃度むらを簡易に短時間で測定解析することができる。

本実施の形態における、測定装置の模式図である。 本実施の形態における、測定方法のフローチャート図である。

本発明に用いられる撮像手段ならびに生成される撮像画像は、スキャナー、デジタルカメラ等で印刷画像を撮影したものであり、解像度は１インチあたり７５画素以上１５０画素以下が望ましい。階調は１２８階調以上２５６階調以下が望ましい。これ以上の階調数になると濃度共起行列が大きくなり計算が煩雑となる。また、画像の大きさは１０万画素以上１４０万画素以下が望ましい。これ以上の画素であると計算時間が長くなる。

本発明に用いられる撮像画像からの濃度共起行列の生成手段は、基本的には２次元結合確率密度関数ｆ（ｉ，ｊ｜ｄ，θ）の評価に基づくものであり、（ｉ，ｊ｜ｄ，θ）は、濃度値ｉをもった画素からθ方向に距離ｄだけ離れた画素が、濃度値ｊをもつ可能性を示す確率密度関数である。すなわち、（ｄ，θ）ごとにｆ（ｉ，ｊ｜ｄ，θ）を行列で表したものが濃度共起行列であり、ｉ，ｊがそれぞれ行、列の位置を示す。

本発明者は鋭意検討の結果、ｄ＝１およびθ＝４５°×ｎ（ｎは０〜７のいずれかの整数）で生成された濃度共起行列で印刷画像の濃度むらを判別できることを見出した。これは、印刷画像の濃度むらは、一般的な写真画像、例えば人物像より濃度変化に乏しく、また画素の濃度分布がほぼ正規分布であるため、一方向の確率密度関数で印刷画像の濃度むらを表現できるからである。

また、求められた濃度共起行列のうち、０でない部分を切り出し３次元図形を求めるには、濃度共起行列（ｉ，ｊ）のうちｉ列の合計が０である行を消去し、次にｊ列の合計が０である行を消去する。新たな行列（以下、行列ｐと称す）が生成される。

この操作は、複数の印刷物間の全体的な濃度の違い、また撮影時の撮像画像の全体的な濃度の違いを取り除き、撮像画像の濃度むらのみを取り出すことができる。また、印刷画像の濃度むらの濃度変動は、２５６階調中６０階調程度であるので、濃度共起行列のうち計算に不必要な部分が省略されるため、次ステップ以降の計算量を少なくする効果もある。

また、求められた行列ｐの中心の座標を求める算出手段は、数１、数２による。

ここで、Ｘ、Ｙは行列値の中心の座標、Ｎ、Ｍは行列の大きさ、ｐ（）は行列の各座標の値、ｒｏｕｎｄは小数点以下四捨五入し整数化することである。

また、中心座標からの距離と行列ｐの乗算の総和を求める算出手段は、数３による。

ここで、Ｐは中心座標からの距離と各行列値の乗算の総和であり、この値をもって、印刷画像の濃度むらを評価する。

（実施例）
以下、図面を用いて本実施の形態について説明する。

図１は本実施の形態に係わる測定装置の構成のブロック図である。

図１において、１００は撮像部であり、印刷画像を撮影し、１０２の画像メモリにその画像を蓄える。撮像部は、例えば画像スキャナー、デジタルカメラ等を使用することができる。

１０１はＣＰＵで、半導体メモリや磁気ディスク等の記録装置からなるＲＡＭ１０３に蓄えられた制御プログラムを実行し、この測定装置の動作を制御する。

ＲＡＭ１０３はまた、ＣＰＵ１０１による評価値演算処理の実行時に、各種データーを格納するためのワークエリアとして使用されるとともに、演算結果を格納するのにも使用される。

１０４は出力部で、ＣＲＴ等の出力手段を備え、ＣＰＵ１０１で得られた演算結果を表示するために使用される。これらは、バス１０５によって接続されている。

図２は、本実施の形態に係わる測定装置の処理を示すフローチャートである。この処理を実行するプログラムはＲＡＭ１０３に記憶されており、本実施の形態の特徴を最も良く表す図である。

ステップＳ１０は、撮像部１００で撮影され、画像メモリ１０２に格納された撮像画像をＲＡＭ１０３に格納する。

ステップＳ２０は、ＲＡＭ１０３に格納された撮像画像の画素値データーをもとに、濃度共起行列を生成し、その結果をＲＡＭ１０３に格納する。本実施例で用いるパラメーターはｒ＝１、θ＝０°である。

ステップＳ３０は、前記ステップＳ２０で生成され、ＲＡＭ１０３に格納された濃度共起行列のうち、行列の要素値が０であるものを消去する。具体的には濃度共起行列（ｉ，ｊ）のうちｉ列の合計が０である行を消去し、次にｊ列の合計が０である行を消去し、結果をＲＡＭ１０３に格納する。

ステップＳ４０は、前記ステップＳ３０で得られ、ＲＡＭ１０３に格納された行列に対して数１および数２で与えられた式に基づき、中心座標Ｘ、Ｙを求める。結果はＲＡＭ１０３に格納される。

ステップＳ５０は、前記ステップＳ３０で得られ、ＲＡＭ１０３に格納された行列に対して、ステップＳ４０で得られ、ＲＡＭ１０３に格納された中心座標Ｘ、Ｙに基づき、数３で与えられた式に基づき、中心からの距離と行列の要素値の乗算の総和を求め、結果をＲＡＭ１０３に格納する。

ステップＳ６０は、ステップＳ５０で得られ、ＲＡＭ１０３に格納された中心からの距離と行列の要素値の乗算の総和を表示する。

ステップＳ６０で表示される、ＲＡＭ１０３に格納された中心からの距離と行列の要素値の乗算の総和は、撮像画像の濃度むらの程度を表し、数値が大きくなるほど濃度のむらが大きくなる。すなわち印刷画像の濃度むらの程度を表す。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこの実施例には限定されず、種々変形可能である。

本発明により、印刷画像の濃度むらを簡易な計算で行える測定方法が提供される。この測定方法により、官能検査によらず、印刷画像を撮影することで印刷画像の濃度むらが即時に判断できる。

１００ 撮像部
１０１ ＣＰＵ
１０２ 画像メモリ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 出力部
１０５ バス
Ｓ１０ 撮影画像の読み込み
Ｓ２０ 濃度共起行列を生成
Ｓ３０ 行列の値０の部分を削除
Ｓ４０ 中心の座標を求める
Ｓ５０ 中心からの距離×行列の要素値の総和を求める
Ｓ６０ 値出力

Claims (2)

1. 印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成し、印刷画像の濃度むらの測定を行う方法において、撮像画像に存在する濃度むらを、濃淡画像の濃度推移に基づいて、濃度共起行列を生成する生成手段と、この生成手段により生成された濃度共起行列のうち、値が０でない部分を切り出した行列値を求める算出手段と、求められた行列値の中心座標を求める算出手段と、その中心座標からの距離と行列値の乗算の総和を求める算出手段を具備し、求められた総和を印刷画像の濃度むらとして評価することを特徴とする印刷画像の濃度むらの測定方法。
2. 印刷画像を撮像手段によって撮像し、撮像画像を形成し、印刷画像の濃度むらの測定を行う測定装置において、撮像画像に存在する濃度むらを、濃淡画像の濃度推移に基づいて、濃度共起行列を生成する生成手段と、この生成手段により生成された濃度共起行列のうち、値が０でない部分を切り出した行列値を求める算出手段と、求められた行列値の中心座標を求める算出手段と、その中心座標からの距離と行列値の乗算の総和を求める算出手段を具備し、求められた総和を印刷画像の濃度むらとして評価することを特徴とする印刷画像の濃度むらの測定装置。