JP2016121980A - 画像検査装置、画像検査システム及び画像検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスター画像と読取画像とを比較して印刷物の欠陥を判別する検査時間を短縮する画像検査装置を提供する。【解決手段】記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査装置において、画像形成出力対象の画像に基づいて、読取画像の検査を行うための検査用画像を生成し、読取画像と生成された検査用画像との差分に基づいて読取画像の欠陥を判定する検査を行い、検査用画像の輝度の平均値及び分散、読取画像の輝度の平均値及び分散、並びに検査用画像と読取画像との共分散に基づいて検査用画像と読取画像との類似度を算出し、算出した類似度が予め定められた閾値以下である場合に、読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定することを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、画像検査装置、画像検査システム及び画像検査方法に関する。

従来、印刷物の検品は人手によって行われてきたが、近年、印刷の後処理として印刷物の検品を行う検査装置が用いられている。このような検査装置は、まず、印刷データから基準となるマスター画像を生成する。そして、検査装置は、生成したマスター画像と検査対象の印刷物の読取画像の対応する部分とを比較し、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。さらに、検査装置は、欠陥と判別されたマスター画像と読取画像との差分画像の特徴等からスジ、汚れ等の欠陥の種類を特定することもある。

このような検査装置においては、マスター画像と読取画像との比較処理や欠陥種類の特定処理（以降、比較処理及び特定処理を併せて「欠陥検査」とする）の計算量が多く、検査が完了するまでに時間がかかる。そのため、検査装置における処理を効率化して、欠陥検査の計算量を低減し、検査時間を短縮することが望まれている。

検査装置における処理の効率化を目的として、印刷の元となるマスターデータに文字化け等の異常が発生しているかを判定し、異常がある場合はマスターデータによる印刷及び検査処理を中止することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、マスター画像に異常がある場合に無駄な検査を行わないことにより検査装置における処理の効率化を図るものである。すなわち、欠陥検査の計算量が低減されるのは、マスター画像に異常がある場合に限定されている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、マスター画像と読取画像とを比較して印刷物の欠陥を判別する画像検査装置における検査時間を短縮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、記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査装置であって、画像形成出力対象の画像に基づいて、前記読取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、前記読取画像と生成された前記検査用画像との差分に基づいて前記読取画像の欠陥を判定する検査を行う欠陥検査部と、前記検査用画像及び前記読取画像に基づいて、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うか否かを事前に判定する事前判定部とを含み、前記事前判定部は、前記検査用画像の輝度の平均値及び分散、前記読取画像の輝度の平均値及び分散、並びに前記検査用画像と前記読取画像との共分散に基づいて前記検査用画像と前記読取画像との類似度を算出し、算出した前記類似度が予め定められた閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定することを特徴とする。

本発明によれば、マスター画像と読取画像とを比較して印刷物の欠陥を判別する画像検査装置における検査時間を短縮することができる。

本発明の実施形態に係る検査装置を含む画像検査システムの構成を例示する図である。 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例示するブロック図である。 本発明の実施形態に係るＤＦＥ、エンジンコントローラ、プリントエンジン、検査装置の機能構成を例示するブロック図である。 本発明の実施形態に係る比較検査の態様を例示する図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジン、検査装置及びスタッカの構成を例示する図である。 本発明の実施形態に係るマスター画像処理部の機能構成を例示するブロック図である。 本発明の実施形態に係る検査制御部の機能構成を例示する図である。 本発明の実施形態に係る検査動作を例示するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検査制御部の機能構成を例示する図である。 本発明の実施形態に係る区分情報で定められている標準偏差の区分と各区分に対応する閾値との関係を例示する図である。 本発明の実施形態に係る閾値設定部によるブロック画像ごとの閾値設定処理を例示するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る閾値情報記憶部に格納された閾値情報としてブロック画像ごとに閾値が設定された態様を例示する図である。 本発明の実施形態に係る所定範囲ごとに分割されたマスター画像を例示する図である。 本発明の実施形態に係る閾値情報記憶部に格納された閾値情報として、ブロック画像距離に応じてブロック画像ごとに閾値が設定された態様を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査制御部の機能構成を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査動作を例示するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る８×８画素の画像からサイズ縮小変換により得られるウェーブレット係数を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る８×８画素のブロック画像を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る８×８画素のブロック画像からサイズ不変変換により得られる１階層のウェーブレット係数を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る８×８サイズの１ＬＬのウェーブレット係数からサイズ不変変換により得られる２階層のウェーブレット係数を例示する図である。

１．実施形態１
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成出力による出力結果を読み取った読取画像とマスター画像とを比較することにより出力結果を検査する検査装置を含む画像検査システムにおいて、検査時間を短縮するための機能について説明する。図１は、本実施形態に係る画像検査システムの全体構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像検査システムは、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５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、即ち出力対象画像であるビットマップデータを生成し、生成したビットマップデータをエンジンコントローラ２に出力する画像処理装置である。

エンジンコントローラ２は、ＤＦＥ１から受信したビットマップデータ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。また、エンジンコントローラ２は、ＤＦＥ１から受信したビットマップデータを、プリントエンジン３による画像形成出力の結果を検査装置４が検査する際に参照するための検査用画像の元となる情報として検査装置４に送信する。

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、ビットマップデータに基づいて記録媒体である用紙に対して画像形成出力を実行する画像形成装置である。尚、記録媒体としては、上述した用紙の他、フィルム、プラスチック等のシート状の材料で、画像形成出力の対象物となるものであれば採用可能である。

検査装置４は、エンジンコントローラ２から入力されたビットマップデータに基づいて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が出力した用紙を読取装置で読み取って生成した読取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。

検査装置４は、出力結果に欠陥があると判断した場合、欠陥として判定されたページを示す情報をエンジンコントローラ２に通知する。これにより、エンジンコントローラ２によって欠陥ページの再印刷制御が実行される。

インタフェース端末５は、検査装置４による欠陥判定結果を確認するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、検査におけるパラメータを設定するためのＧＵＩを表示するための情報処理端末である。例えば、インタフェース端末５は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の一般的な情報処理端末によって実現される。

ここで、本実施形態に係るＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５を構成するハードウェアについて、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、他の装置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、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において、専用の機能を実現するためのハードウェアである。プリントエンジン３の場合、専用デバイス８０は、画像形成出力対象の用紙を搬送する搬送機構や、紙面上に画像形成出力を実行するプロッタ装置である。また、エンジンコントローラ２、検査装置４の場合は、高速に画像処理を行うための専用の演算装置である。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。また、紙面上に出力された画像を読み取る読取装置も、専用デバイス８０によって実現される。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０に格納されているプログラムや、ＨＤＤ４０若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体からＲＡＭ２０に読み出されたプログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより、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ＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５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の機能構成を示すブロック図である。図３においては、データの送受信を実線で、用紙の流れを破線で示している。図３に示すように、本実施形態に係るＤＦＥ１は、ジョブ情報処理部１０１及びＲＩＰ処理部１０２を含む。また、エンジンコントローラ２は、データ取得部２０１、エンジン制御部２０２、ビットマップ送信部２０３を含む。また、プリントエンジン３は、印刷処理部３０１を含む。また、検査装置４は、読取装置４００、読取画像取得部４０１、マスター画像処理部４０２、検査制御部４０３及び比較検査部４０４を含む。

ジョブ情報処理部１０１は、ＤＦＥ１外部からネットワークを介して入力される印刷ジョブや、オペレータの操作によりＤＦＥ１内部に格納された画像データに基づいて生成される印刷ジョブに基づき、画像形成出力の実行を制御する。画像形成出力の実行に際して、ジョブ情報処理部１０１は、印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、ＲＩＰ処理部１０２にビットマップデータを生成させる。

ＲＩＰ処理部１０２は、ジョブ情報処理部１０１の制御に従い、印刷ジョブに含まれる画像データに基づいてプリントエンジン３が画像形成出力を実行するためのビットマップデータを生成する。ビットマップデータは、画像形成出力するべき画像を構成する各画素の情報である。

本実施形態に係るプリントエンジン３は、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する。これに対して、一般的に、印刷ジョブに含まれる画像のデータは、一画素が２５６階調等の多階調で表現された多値画像である。そのため、ＲＩＰ処理部１０２は、印刷ジョブに含まれる画像データを多値画像から少値画像に変換して、ＣＭＹＫ各色二値のビットマップデータを生成し、エンジンコントローラ２に送信する。

データ取得部２０１は、ＤＦＥ１から入力されるビットマップデータを取得し、エンジン制御部２０２及びビットマップ送信部２０３夫々を動作させる。エンジン制御部２０２は、データ取得部２０１から転送されたビットマップデータに基づき、プリントエンジン３に画像形成出力を実行させる。ビットマップ送信部２０３は、データ取得部２０１が取得したビットマップデータを、マスター画像生成の為に検査装置４に送信する。

印刷処理部３０１は、エンジンコントローラ２から入力されるビットマップデータを取得し、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画像形成部である。本実施形態に係る印刷処理部３０１は、電子写真方式の一般的な画像形成機構によって実現されるが、インクジェット方式等の他の画像形成機構を用いることも可能である。

読取装置４００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、読取画像を出力する画像読取部である。読取装置４００は、例えば印刷処理部３０１によって出力された印刷用紙の、検査装置４内部における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。

読取装置４００によって生成された読取画像が検査装置４による検査の対象となる。読取画像は、画像形成出力によって出力された用紙の紙面を読み取って生成された画像であるため、出力結果を示す画像となる。読取画像取得部４０１は、印刷用紙の紙面が読取装置４００によって読み取られて生成された読取画像の情報を取得する。読取画像取得部４０１が取得した読取画像の情報は、比較検査のために比較検査部４０４に入力される。尚、比較検査部４０４への読取画像の入力は検査制御部４０３の制御によって実行される。その際、検査制御部４０３が読取画像を取得してから比較検査部４０４に入力する。

マスター画像処理部４０２は、上述したようにエンジンコントローラ２から入力されたビットマップデータを取得し、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、マスター画像処理部４０２が、読取画像の検査を行うための検査用画像であるマスター画像を画像形成出力対象の画像に基づいて生成する検査用画像生成部として機能する。マスター画像処理部４０２によるマスター画像の生成処理については後に詳述する。

検査制御部４０３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４０３の制御に従って動作する。比較検査部４０４は、読取画像取得部４０１から入力される読取画像とマスター画像処理部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。比較検査部４０４は、膨大な計算量を迅速に処理するために上述したＡＳＩＣによって構成される。

比較検査部４０４においては、上述したようにＲＧＢ各色８ｂｉｔで表現された２００ｄｐｉの読取画像及びマスター画像を対応する画素毎に比較し、夫々の画素毎に上述したＲＧＢ各色８ｂｉｔの画素値の差分値を算出する。そのようにして算出した差分値の絶対値（以降、単に「差分」とする）に基づき、検査制御部４０３は、読取画像の欠陥を判定する検査を行う。

尚、読取画像とマスター画像との比較に際して、比較検査部４０４は、図４に示すように、所定範囲毎に分割されたマスター画像を、分割された範囲に対応する読取画像に重ね合わせて各画素の画素値、即ち濃度の差分算出を行う。このような処理は、検査制御部４０３が、重ね合わせる範囲の画像をマスター画像及び読取画像夫々から取得し、比較検査部４０４に入力することによって実現される。

更に、検査制御部４０３は、読取画像から取得する画像の範囲を縦横にずらしながら、算出される差分値の合計値が最も小さくなる位置を正確な重ね合わせの位置として決定するとともに、その際に算出された各画素の差分値を比較結果として採用する。そのため、比較検査部４０４は、各画素の差分値と共に、重ね合わせの位置として決定した際の縦横のずれ量を出力することが可能である。

図４に示すように方眼上に区切られている夫々のマスが、上述した各画素の差分値を合計する所定範囲である。また、図４に示す夫々の分割範囲のサイズは、例えば、上述したようにＡＳＩＣによって構成される比較検査部４０４が一度に画素値の比較を行うことが可能な範囲に基づいて決定される。

このような処理により、読取画像とマスター画像とが位置合わせされた上で差分値が算出される。このように算出された差分値が所定の閾値と比較されることにより、画像の欠陥が判定される。また、例えば、読取画像全体とマスター画像全体とで縮尺に差異があったとしても、図４に示すように範囲毎に分割して位置合わせを行うことにより、縮尺の際による影響を低減することが可能となる。

また、図４に示すように分割された夫々の範囲において、隣接する範囲の位置ずれ量は比較的近いことが予測される。そこで、分割された夫々の範囲についての比較検査を行う際、隣接する領域の比較検査によって決定された位置ずれ量を中心として上述した縦横にずらしながらの計算を行う。これにより、縦横にずらしながら計算を行う回数を少なくしても、正確な重ね合わせ位置による計算が実行される可能性が高く、全体として計算量を減らすことができる。

また、本実施形態に係る検査制御部４０３は、読取画像及びマスター画像に基づいて、上述した比較検査部４０４の制御や欠陥を判定する検査を行うか否かを事前に判定する。この事前判定の処理が本実施形態の要旨である。事前判定の処理の詳細は後述する。

次に、プリントエンジン３、検査装置４及びスタッカ６の機械的な構成及び用紙の搬送経路について、図５を参照して説明する。図５に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン３に含まれる印刷処理部３０１は、無端状移動手段である搬送ベルト１１に沿って各色の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１３から給紙される用紙等に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１１に沿って、この搬送ベルト１１の搬送方向の上流側から順に、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが配列されている。なお、以降、各色の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを総じて感光体ドラム１２とする。

各色の感光体ドラム１２の表面においてトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１１に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。そのようにして搬送ベルト１１上に形成されたフルカラー画像は、図中に破線で示す用紙の搬送経路と最も接近する位置において、転写ローラ１４の機能により、経路上を搬送されてきた用紙の紙面上に転写される。

紙面上に画像が形成された用紙は更に搬送され、定着ローラ１５にて画像を定着された後、検査装置４に搬送される。また、両面印刷の場合、片面上に画像が形成されて定着された用紙は反転パス１６に搬送され、反転された上で再度転写ローラ１４の転写位置に搬送される。

読取装置４００は、検査装置４内部における用紙の搬送経路において、印刷処理部３０１から搬送された用紙の夫々の面を読み取り、読取画像を生成して検査装置４内部の情報処理装置によって構成される読取画像取得部４０１に出力する。また、読取装置４００によって紙面が読み取られた用紙は検査装置４内部を更に搬送され、スタッカ６に搬送され、排紙トレイ６０１に排出される。尚、図５においては、検査装置４における用紙の搬送経路において、用紙の片面側にのみ読取装置４００が設けられている場合を例としているが、用紙の両面の検査を可能とするため、用紙の両面側に夫々読取装置４００を配置しても良い。

次に、本実施形態に係るマスター画像処理部４０２の機能構成について説明する。図６は、マスター画像処理部４０２内部の構成を示すブロック図である。図６に示すように、マスター画像処理部４０２は、少値多値変換処理部４２１、解像度変換処理部４２２、色変換処理部４２３及び画像出力処理部４２４を含む。尚、本実施形態に係るマスター画像処理部４０２は、図２において説明した専用デバイス８０、即ち、ＡＳＩＣとして構成されたハードウェアが、ソフトウェアの制御に従って動作することにより実現される。

少値多値変換処理部４２１は、有色／無色で表現された二値画像に対して少値／多値変換処理を実行して多値画像を生成する。本実施形態に係るビットマップデータは、プリントエンジン３に入力するための情報であり、プリントエンジンはＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する。これに対して検査対象の画像である読取画像は、基本三原色であるＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）各色多階調の多値画像であるため、少値多値変換処理部４２１により先ず二値画像が多値画像に変換される。多値画像としては、例えばＣＭＹＫ各８ｂｉｔで表現された画像を用いることができる。

少値多値変換処理部４２１は、少値／多値変換処理として、８ｂｉｔ拡張処理、平滑化処理を行う。８ｂｉｔ拡張処理は、０／１の１ｂｉｔであるデータを８ｂｉｔ化し、「０」は「０」のまま、「１」は「２５５」に変換する処理である。平滑処理は、８ｂｉｔ化されたデータに対して平滑化フィルタを適用し、画像を平滑化する処理である。

尚、本実施形態においては、プリントエンジン３がＣＭＹＫ各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する場合を例とし、マスター画像処理部４０２に少値多値変換処理部４２１が含まれる場合を例とするが、これは一例である。即ち、プリントエンジン３が多値画像に基づいて画像形成出力を実行する場合は、少値多値変換処理部４２１は省略可能である。

また、プリントエンジン３が１ｂｉｔではなく２ｂｉｔ等の少値の画像に基づいて画像形成出力を行う機能を有する場合もあり得る。その場合、８ｂｉｔ拡張処理の機能を変更することにより対応することができる。即ち、２ｂｉｔの場合、階調値は０、１、２、３の４値である。従って、８ｂｉｔ拡張に際しては、「０」は「０」、「１」は「８５」、「２」は「１７０」、「３」は「２５５」に変換する。

解像度変換処理部４２２は、少値多値変換処理部４２１によって生成された多値画像の解像度を、検査対象の画像である読取画像の解像度に合わせるように解像度変換を行う。本実施形態においては、読取装置４００は２００ｄｐｉの読取画像を生成するため、解像度変換処理部４２２は、少値多値変換処理部４２１によって生成された多値画像の解像度を２００ｄｐｉに変換する。

色変換処理部４２３は、解像度変換処理部４２２によって解像度が変換された画像を取得して階調変換及び色表現形式の変換を行う。階調変換処理は、印刷処理部３０１によって紙面上に形成される画像の色調及び読取装置４００によって読み取られて生成される画像の色調に、マスター画像の色調を合わせるための色調の変換処理である。

色表現形式の変換処理は、ＣＭＹＫ形式の画像をＲＧＢ形式の画像に変換する処理である。上述したように、本実施形態に係る読取画像はＲＧＢ形式の画像であるため、色変換処理部４２３は、階調変換処理のされたＣＭＹＫ形式の画像をＲＧＢ形式に変換する。これにより、画素毎にＲＧＢ各色８ｂｉｔ（合計２４ｂｉｔ）で表現された２００ｄｐｉの多値画像が生成される。

画像出力処理部４２４は、色変換処理部４２３までの処理によって生成されたマスター画像を出力する。これにより、検査制御部４０３が、マスター画像処理部４０２からマスター画像を取得する。

次に、本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成について説明する。図７は、本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成を例示するブロック図である。また、図８は、本実施形態に係る検査制御部４０３による読取画像の欠陥検査の動作を例示するフローチャートである。図７に示すように、本実施形態に係る検査制御部４０３は、情報入力部４３１、事前判定部４３２、欠陥検査部４３３及びコントローラ通信部４３４を含む。以下、本実施形態に係る検査制御部４０３による欠陥検査の動作について、図８を参照して説明する。

本実施形態に係る検査制御部４０３においては、図８に示すように、まず情報入力部４３１が、マスター画像処理部４０２からマスター画像を取得し（Ｓ８００）、読取画像取得部４０１から読取画像を取得する（Ｓ８０１）。なお、Ｓ８００の処理とＳ８０１の処理とは前後関係に制約はないため、逆の順序で実行されても良いし並列して実行されてもよい。

マスター画像及び読取画像を取得した情報入力部４３１は、図４において説明したように、マスター画像及び読取画像から夫々所定範囲の画像を抽出したブロック画像を取得して、事前判定部４３２に対して出力する（Ｓ８０３）。なお、本実施形態においては、情報入力部４３１は、左上からラスター順にブロック画像を出力する場合を例として説明するが、これは一例であり、中央から渦巻状に外側に向かって順にブロック画像を出力してもよい。また、図８における以降の処理においては、マスター画像のブロック画像を単に「マスター画像」と記載し、読取画像のブロック画像を単に「読取画像」と記載する場合がある。

情報入力部４３１からマスター画像及び読取画像が入力された事前判定部４３２は、入力されたマスター画像及び読取画像に基づいて、読取画像の欠陥検査を行うか否かを事前に判定する。具体的には、事前判定部４３２は、まず、入力されたマスター画像及び読取画像に基づいて、ＳＳＩＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ＳＩＭｉｌａｒｉｔｙ）値を算出する（Ｓ８０４）。

ＳＳＩＭ値は、２つの画像の明るさの類似度、コントラストの類似度及び構造の類似度を用いて算出される２つの画像の類似度である。具体的には、画像ｘ、ｙのＳＳＩＭ値は、以下の式（１）により算出される。

μ_ｘは、画像ｘの画素の輝度平均値であり、μ_ｙは、画像ｙの画素の輝度平均値であり、σ_ｘ ^２は、画像ｘの画素の輝度分散であり、σ_ｙ ^２は、画像ｙの画素の輝度分散であり、σ_ｘｙは、画像ｘと画像ｙとの共分散である。また、Ｃ_１＝（Ｋ_１Ｌ）^２であり、Ｌは、８ビットの画像の場合２５５であり、Ｋ_１は１より十分小さい定数（例えば、０．０１）である。また、Ｃ_２＝（Ｋ_２Ｌ）^２であり、Ｌは、８ビットの画像の場合２５５であり、Ｋ_２は１より十分小さい定数（例えば、０．０３）である。

ＳＳＩＭ値は、０より大きく１以下の値であり、ＳＳＩＭ値が１の場合、２つの画像は同一であり、値が大きいほど２つの画像の類似度は高くなる。本実施形態に係る事前判定部４３２は、例えば、画像ｘをマスター画像のブロック画像とし、画像ｙを読取画像のブロック画像として、ＳＳＩＭ値を算出する。

次に、事前判定部４３２は、算出したＳＳＩＭ値が予め定められた閾値Ｔ以下であるか否かを判定する（Ｓ８０５）。ＳＳＩＭ値が閾値Ｔ以下である場合（Ｓ８０５／ＹＥＳ）、事前判定部４３２は、マスター画像と読取画像との類似度が比較的低いので、読取画像の欠陥検査を行うと判定し、情報入力部４３１に対して検査を行う旨を示す欠陥検査実行通知を出力する（Ｓ８０６）。事前判定部４３２から欠陥検査実行通知を受けた情報入力部４３１は、事前判定部４３２により事前判定された両ブロック画像を比較検査部４０４に入力することにより、比較検査部４０４に画像の比較検査を実行させる（Ｓ８０７）。

Ｓ８０７の処理により、読取画像を構成する各画素とマスター画像を構成する各画素との差分値を示す差分画像が生成される。欠陥検査部４３３は、生成された差分画像を取得し、取得した差分画像に基づいて欠陥検査を行う（Ｓ８０８）。具体的には、Ｓ８０８において、欠陥検査部４３３は、取得した差分画像の各画素の画素値の合計値（あるいは平均値）（以降、「差分合計値」とする）が閾値以上である場合、比較検査部４０４に入力された範囲の読取画像に欠陥ありと判定する。

さらに、欠陥検査部４３３は、読取画像に欠陥ありと判定した場合、欠陥の種類を特定する。具体的には、例えば、欠陥検査部４３３は、例えば、欠陥ありと判定された範囲のブロック画像に対してラベリング処理を行う。ラベリング処理とは、入力画像において同じ色や同じ領域等が連続する画素（連結成分）に同じ番号（ラベル）を割り振る処理である。

そして、欠陥検査部４３３は、ラベリング処理された連結面積や長さ等の特徴量から欠陥の種類（黒スジ、かすれ、汚れ等）を特定する。例えば、欠陥の種類ごとに特徴量が予め定められており、欠陥検査部４３３は、ラベリング処理された連結成分の特徴量と最も近い特徴量に対して定められている欠陥の種類を、その連結成分の欠陥の種類として特定する。

なお、本実施形態において、欠陥検査部４３３は、マスター画像と読取画像との差分に基づいて欠陥の有無を判定し、欠陥ありと判定した場合に、ラベリング処理により欠陥の種類を特定する場合を例として説明した。しかしながら、これは一例であり、欠陥検査はこのような処理に限らない。例えば、欠陥検査部４３３は、マスター画像のブロック画像の輝度の標準偏差を算出し、ブロック画像の領域種類（紙白領域、絵柄・肌領域、エッジ領域等）を判定する。そして、欠陥検査部４３３は、マスター画像と読取画像との差分が、判定された領域種類に応じて設定される閾値以上である場合に、欠陥種類を判定する。

また、コントローラ通信部４３４は、欠陥検査部４３３による判定結果に基づいて再印刷要求等のエンジン制御を実行する（Ｓ８０９）。

一方、ＳＳＩＭ値が閾値Ｔよりも大きい場合（Ｓ８０５／ＮＯ）、事前判定部４３２は、マスター画像と読取画像との類似度が比較的高いので、上述したＳ８０６〜Ｓ８０９の欠陥検査のための処理をスキップする。そして、情報入力部４３１は、取得した読取画像の全ブロック画像に対して検査が完了したか否かを判定する（Ｓ８１０）。

全ブロック画像に対して検査が完了していない場合（Ｓ８１０／ＮＯ）、情報入力部４３１は、検査が完了していないブロック画像を事前判定部４３２に対して出力する。そして、Ｓ８０３以降の処理が繰り返される。一方、全ブロック画像に対して検査が完了した場合（Ｓ８１０／ＹＥＳ）、本実施形態に係る欠陥検査動作が完了する。

このような処理により、マスター画像と読取画像との類似度が所定の閾値よりも高い場合は、読取画像に欠陥が発生していないと判定されて欠陥検査が行われないので、画像検査装置（検査装置４）における検査時間を短縮することができる。

また、以下の理由から、欠陥検査を行うか否かを事前に判定するためにＳＳＩＭ値を算出する必要があるとしても、すべてのブロック画像に対して欠陥検査を行うよりも事前判定を行うほうが、処理時間が短くなり、検査時間を短縮することができる。

欠陥検査においては、ラベリング処理により欠陥の種類を特定する処理や、ブロックごとに平坦部、エッジ部等の領域種類を判定し、領域種類ごとにマスター画像と読取画像との差分に基づき欠陥の種類（汚れ、異常孤立点、スジ等）を特定する処理が行われる。一方、事前判定に用いられるＳＳＩＭ値は、マスター画像及び読取画像それぞれの輝度平均値及び輝度分散、マスター画像と読取画像との共分散の５つのパラメータから算出できる。そのため、欠陥検査の計算量よりも事前判定の計算量のほうがはるかに少なく、欠陥検査の処理時間よりも事前判定の処理時間ほうがはるかに短い。

ここで、仮にすべてのブロック画像のうちのほとんどが事前判定だけでなく欠陥検査を必要とする場合、欠陥検査のみを行う場合よりも事前判定を行う分、処理時間が長くなる。しかしながら、実際には、すべてのブロック画像のうち、欠陥検査を必要とするブロック画像の割合は極めて小さい（例えば、５％未満）ことが多い。

例えば、すべてのブロックに対する事前判定の総処理時間をＳ１とし、すべてのブロックに対する欠陥検査の総処理時間をＳ２とすると、欠陥検査を必要とするブロック画像の割合が全体の５％である場合の総処理時間Ｓは、次のようになる。
Ｓ＝０．０５×（Ｓ１＋Ｓ２）＋０．９５×Ｓ１＝Ｓ１＋０．０５×Ｓ２

一方、事前判定を行うことなくすべてのブロックに対して欠陥検査を行う場合の総処理時間Ｓ´は、次のようになる。
Ｓ´＝Ｓ２

上述したように、事前判定の処理時間は欠陥検査の処理時間よりもはるかに短いことから、次の関係が成立する。
Ｓ１＋０．０５×Ｓ２＜＜Ｓ２
すなわち、Ｓ＜＜Ｓ´

このことから、上述したように、欠陥検査を行うか否かを事前に判定するためにＳＳＩＭ値を算出する必要があるとしても、すべてのブロック画像に対して欠陥検査を行うよりも事前判定を行うほうが、処理時間が短くなるので、検査時間を短縮することができる。

また、ＳＳＩＭ値は、ユーザが目で見て２つの画像を似ていると感じる度合い（以降、「主観の類似度」とする）と相関が高いことが知られている。そのため、ＳＳＩＭ値が所定の閾値よりも高い場合は、主観の類似度も高いので、ユーザが読取画像に欠陥があると認識する可能性が低く、欠陥検査をスキップしても問題のない場合が多い。このことから、本実施形態によれば、検査装置４における検査精度を担保しつつ、検査時間を短縮することができる。

なお、上記実施形態において、欠陥検査部４３３は、ラベリング処理により欠陥種類を特定する場合を例として説明したが、これは一例であり、ブロック画像の画素のアスペクト比や画素の集まり度合いに基づいて欠陥種類を特定してもよい。また、欠陥検査において欠陥の種類を特定することは必須ではなく、欠陥の有無を判定するだけであってもよい。

また、上記実施形態において、事前判定部４３２は、ＳＳＩＭ値を用いて欠陥検査を行うか否かを判定する場合を例として説明した。その他、事前判定部４３２は、ＵＱＩ値（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ）を用いて欠陥検査を行うか否かを判定してもよい。ＵＱＩ値は、ＳＳＩＭ値を算出する上記式（１）のＣ_１及びＣ_２に用いられる定数であるＫ_１及びＫ_２を０とした式（１）により算出される。ＵＱＩ値の場合、Ｃ_１及びＣ_２が０になり、ＳＳＩＭ値よりもパラメータの数を減らすことができるが、主観の類似度との相関がＳＳＩＭ値の場合よりも低くなる傾向にある。

その他、事前判定部４３２は、マスター画像及び読取画像の解像度を低くして、低解像度のマスター画像と読取画像との差分値の大きさを類似度とする等、欠陥検査を行う場合よりも少ないパラメータで類似度を事前に判定できる態様であればよい。その他、両画像の標準偏差等の統計値の差分を類似度としてもよい。

また、上記実施形態においては、欠陥検査の結果に関わらず、すべてのブロック画像の検査が完了するまで繰り返し処理を行う場合を例として説明した。その他、１つのブロック画像において欠陥ありと判定された時点で、検査処理を終了するようにしてもよい。１つでも欠陥ありと判定されると、その印刷物については再印刷要求がされるので、残りのブロック画像に対する検査をスキップすることで、検査時間を短縮することができる。

また、上記実施形態においては、ＳＳＩＭ値と比較する閾値が１つの場合を例として説明した。その他、事前判定部４３２による判定の対象範囲であるマスター画像のブロック画像の特徴に応じて異なる閾値が用いられてもよい。以下、マスター画像のブロック画像の特徴として、マスター画像の輝度の標準偏差、輝度の平均値及びブロック画像の位置に応じて異なる閾値が用いられる態様を順に説明する。なお、本実施形態においては、３つの閾値Ｔ１、Ｔ２及びＴ３が用いられる場合を例として説明するが、閾値の数は３つに限定されるものではない。また、３つの閾値の関係は、０＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜１であるとする。

図９は、異なる閾値が用いられる場合における本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成を例示するブロック図である。図９に示すように、検査制御部４０３は、図７に示した検査制御部４０３の構成に、閾値設定部４３５、区分情報記憶部４３６及び閾値情報記憶部４３７が追加された構成である。また、図９に示した情報入力部４３１は、閾値設定部４３５に対してマスター画像のブロック画像を出力する。

閾値設定部４３５は、区分情報記憶部４３６に記憶されている後述する区分情報を参照して、ブロック画像ごとのＳＳＩＭ値に対する閾値を設定し、閾値情報記憶部４３７に記憶させる。閾値設定部４３５による処理の詳細は後述する。

区分情報記憶部４３６は、輝度の標準偏差の区分情報を格納する記憶媒体である。区分情報は、複数の範囲に区分された標準偏差の区分ごとに閾値が対応付けられている定義情報である。図１０は、区分情報で定められている標準偏差の区分と各区分に対応する閾値との関係を例示する図である。一般的に、ユーザが目で見て欠陥を見つける場合、輝度の標準偏差が小さいブロック画像ほど欠陥が目につきやすい傾向にある。そこで、本実施形態においては、輝度の標準偏差が小さいブロック画像ほど類似度の判定が厳しくなるように閾値が設定される。

具体的には、閾値が３つの場合、区分情報記憶部４３６には、図１０に示すような区分情報が格納される。具体的には、標準偏差が、ＳＴ１以下（区分１とする）、ＳＴ１より大きくＳＴ２より小さい（区分２とする）、ＳＴ２以上（区分３とする）の３つの範囲に区分され、標準偏差が小さい区分順に閾値Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１が対応付けられる。なお、ＳＴ１及びＳＴ２は予め定められた標準偏差であり、ＳＴ１＜ＳＴ２の関係であるとする。

閾値情報記憶部４３７は、ブロック画像ごとに閾値設定部４３５により設定された閾値が対応付けられた閾値情報を格納する記憶媒体である。

図１１は、閾値設定部４３５によるブロック画像ごとの閾値設定処理を例示するフローチャートである。図１１に示すように、閾値設定部４３５は、情報入力部４３１から入力されたマスター画像のブロック画像の輝度の標準偏差を算出する（Ｓ１１０１）。標準偏差を算出した閾値設定部４３５は、区分情報記憶部４３６に記憶されている区分情報を参照して、算出した標準偏差がどの区分の範囲内であるかを判定する（Ｓ１１０２）。

算出した標準偏差の区分を判定した閾値設定部４３５は、区分情報を参照して、判定した区分に対応する閾値を、ブロック画像の範囲におけるマスター画像及び読取画像のＳＳＩＭ値に対する閾値として閾値情報記憶部４３７に記憶させる（Ｓ１１０３）。例えば、算出した標準偏差がＳＴ１以下である場合、閾値設定部４３５は、閾値Ｔ３をＳＳＩＭ値に対する閾値として設定して閾値情報記憶部４３７に記憶させる。

１つのブロック画像に対する閾値を設定した閾値設定部４３５は、全ブロック画像に対する閾値の設定が完了したか否かを判定する（Ｓ１１０４）。閾値設定部４３５は、全ブロックに対する閾値の設定が完了していない場合（Ｓ１１０４／ＮＯ）、設定が完了していないブロック画像に対してＳ１１０１以降の処理を繰り返す。一方、閾値設定部４３５は、全ブロック画像に対する閾値の設定が完了した場合（Ｓ１１０４／ＹＥＳ）、処理を終了する。

図１２は、閾値情報記憶部４３７に格納された閾値情報としてブロック画像ごとに閾値が設定された態様を例示する図である。例えば、図１２に示すように、ドットでハッチングされたブロック画像の標準偏差は区分１の範囲内であり、閾値Ｔ３が設定される。また、縦線でハッチングされたブロック画像の標準偏差は区分２の範囲内であり、閾値Ｔ２が設定される。また、斜線でハッチングされたブロック画像の標準偏差は区分３の範囲内であり、閾値Ｔ１が設定される。

また、事前判定部４３２は、図８に示したフローチャートのＳ８０５において、閾値情報記憶部４３７に格納されている閾値情報を参照して、３つの閾値Ｔ１〜Ｔ３のうちブロック画像の範囲に対応付けられた閾値を用いてＳＳＩＭ値と大小関係を比較する。このように、ブロック画像の輝度の標準偏差の大きさに応じて閾値を変更することにより、検査装置４においてユーザが目で見て欠陥を見つける場合に近い精度で欠陥検査を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、閾値の設定にブロック画像の輝度の標準偏差が用いられる場合を例として説明した。その他、ブロック画像に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換及びウェーブレット変換等を施し、主たる周波数帯域の周波数特性から算出された量に応じて閾値が設定されてもよい。

また、その他、ブロック画像の輝度の平均値が用いられてもよい。一般的に、ユーザが目で見て欠陥を見つける場合、輝度の平均値が大きいブロック画像ほど欠陥が目につきやすい傾向にある。そこで、本実施形態においては、輝度の平均値が大きいブロック画像ほど類似度の判定が厳しくなるように閾値が設定される。具体的には、輝度の平均値が用いられる場合、区分情報では、図１０に示した場合と同様に、輝度の平均値が３つの範囲に区分され、平均値が大きい区分順に閾値Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１が対応付けられる。

このように、ブロック画像の輝度の平均値の大きさに応じて変更することによっても、検査装置４においてユーザが目で見て欠陥を見つける場合に近い精度で欠陥検査を行うことができる。なお、同様に、ブロック画像ごとの画素の明度の平均値に応じて閾値が設定されてもよい。この場合、明度の平均値が大きい区分順に閾値Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１が対応付けられる。また、高速化のためにＧ信号に応じて閾値が設定されてもよい。

その他、閾値の設定にブロック画像の位置が用いられてもよい。一般的に、ユーザが目で見て欠陥を見つける場合、画像の中心ほど欠陥が目につきやすい傾向にある。そこで、本実施形態においては、画像の中心ほど類似度の判定が厳しくなるように閾値が設定される。具体的には、区分情報では、マスター画像の中心のブロック画像から閾値設定対象のブロック画像までの距離（以降、「ブロック画像距離」とする）が３つの範囲に区分され、距離が短い区分順に閾値Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１が対応付けられる。

図１３は、所定範囲ごとに分割されたマスター画像を例示する図である。図１３に示したマスター画像は、横ｗ個、縦ｈ個のブロック画像に分割されている。図１３に示すように、マスター画像の中心の黒色のブロック画像の位置を（ｐ、ｑ）とし、閾値設定対象の斜線でハッチングされたブロック画像の位置を（ｉ、ｊ）とすると、ブロック画像距離Ｄ（ｉ、ｊ）は、以下の式（２）により算出される。

なお、分割数によっては中心となるブロック画像がマスター画像の中心に位置しない場合があるが、その場合、中心に近いいずれかのブロック画像が中心のブロック画像とされる。

図１４は、閾値情報記憶部４３７に格納された閾値情報として、ブロック画像距離に応じてブロック画像ごとに閾値が設定された態様を例示する図である。例えば、図１４に示すように、マスター画像である検査用画像全体における中心に近い位置のドットでハッチングされたブロック画像においては閾値Ｔ３が設定される。また、閾値Ｔ３が設定されたブロック画像の外側の位置の斜線でハッチングされたブロック画像においては閾値Ｔ２が設定される。また、Ｔ２が設定されたブロック画像の外側の位置の縦線でハッチングされたブロック画像においては閾値Ｔ１が設定される。

このように、画像の中心に位置するブロック画像ほど類似度の判定を厳しくするよう閾値を設定することにより、検査装置４においてユーザが目で見て欠陥を見つける場合に近い精度で欠陥検査を行うことができる。なお、ブロック画像距離とブロック画像の輝度の標準偏差等とを組み合わせて閾値が設定されるようにしてもよい。具体的には、例えば、図１４に示した同じ閾値の範囲それぞれにおいて、ブロック画像の輝度の標準偏差等に応じてさらに異なる閾値が設定されるようにしてもよい。この場合、標準偏差等に応じて設定される閾値は、閾値Ｔ１の領域ほど小さくなるように設定される。

なお、複数の閾値を用いる上記実施形態においては、閾値設定部４３５がマスター画像のブロックごとの閾値を閾値情報記憶部４３７に記憶させ、事前判定部４３２が閾値情報記憶部４３７に記憶されている閾値情報を参照して処理を行う場合を例として説明した。しかしながら、これは一例であり、事前判定部４３２が各ブロック画像に基づいて判定処理を行うたびに閾値設定部４３５が処理対象のブロック画像に対する閾値を算出するようにしてもよい。

２．実施形態２
以下、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態における事前判定部４３２は、ブロック画像の画素の輝度平均値等を用いて算出したＳＳＩＭ値を用いて事前判定を行う。第２の実施形態における事前判定部４３２は、所定の周波数帯域のウェーブレット係数の平均値等を用いて算出したＣＷ−ＳＳＩＭ値を用いて事前判定を行う。

図１５は、第２の実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成を例示するブロック図である。図１５に示すように、第２の実施形態に係る検査制御部４０３は、図７に示した検査制御部４０３の構成に、ウェーブレット係数取得部４３８が追加された構成である。以下、画像検査システムの処理において、第１の実施形態とは異なる処理のみを説明する。ウェーブレット係数取得部４３８は、事前判定部４３２に含まれ、ブロック画像から変換されたウェーブレット係数を取得する。ウェーブレット係数取得部４３８により取得されるウェーブレット係数の詳細は後述する。

図１６は、第２の実施形態に係る検査制御部４０３による読取画像の欠陥検査の動作を例示するフローチャートである。図１６に示したＳ１６０１からＳ１６０３の処理は、図８に示したＳ８０１からＳ８０３の処理と同様である。Ｓ１６０３の処理において情報入力部４３１からマスター画像のブロック画像及び読取画像のブロック画像が入力された事前判定部４３２は、各ブロック画像から変換された所定の周波数帯域のウェーブレット係数を取得する（Ｓ１６０４）。

ウェーブレット係数は、ウェーブレット係数取得部４３８により各ブロック画像に対してサイズ縮小変換又はサイズ不変変換がおこなわれることにより取得される。サイズ縮小変換は、各周波数帯域で構成されるウェーブレット係数の各サブバンドのサイズがブロック画像のサイズよりも縮小される変換である。サイズ不変変換は、各周波数帯域で構成されるウェーブレット係数の各サブバンドのサイズがブロック画像のサイズと同一となる変換である。なお、図１６に示した処理の説明においては、サイズ縮小変換を用いる場合を例として説明する。

図１７は、８×８画素の画像からサイズ縮小変換により得られるウェーブレット係数を例示する図である。図１７に示した点線で囲まれたブロックは１画素を示し、例えば、ウェーブレット係数は、８×８の画像に２階層のサイズ縮小変換を施すことにより得られる。

図１７に示した「１ＨＬ」、「１ＬＨ」及び「１ＨＨ」は、画像の主走査方向及び副走査方向それぞれに対してハイパスフィルタ又はローパスフィルタを適用して２次元のウェーブレット変換により得られる１階層の複数の周波数帯域のウェーブレット係数である。図１７に示した「２ＬＬ」、「２ＨＬ」、「２ＨＬ」及び「２ＨＨ」は、主走査方向及び副走査方向ともに低周波成分の１階層のウェーブレット係数である「１ＬＬ」を入力としウェーブレット変換により得られる２階層のウェーブレット係数である。

このように、サイズ縮小変換により得られる１階層の各周波数帯域のサブバンドのウェーブレット係数のサイズは、それぞれブロック画像のサイズの４分の１であり、２階層の各周波数帯域のサブバンドのウェーブレット係数のサイズは、ブロック画像のサイズの１６分の１である。

本実施形態において、事前判定部４３２は、図１７に示したウェーブレット係数のうち、斜線でハッチングされた「２ＬＬ」のウェーブレット係数を、所定の周波数帯域のウェーブレット係数である所定周波数ウェーブレット係数として取得する（Ｓ１６０４）。

「２ＬＬ」のウェーブレット係数を取得した事前判定部４３２は、取得した「２ＬＬ」のウェーブレット係数を用いたＳＳＩＭ値であるＣＷ−ＳＳＩＭ値を算出する（Ｓ１６０５）。すなわち、第２の実施形態において、第１の実施形態で説明した式（１）のμ_ｘは、画像ｘの「２ＬＬ」のウェーブレット係数の平均値であり、μ_ｙは、画像ｙの「２ＬＬ」のウェーブレット係数の平均値である。また、σ_ｘ ^２は、画像ｘの「２ＬＬ」のウェーブレット係数の分散であり、σ_ｙ ^２は、画像ｙの「２ＬＬ」のウェーブレット係数の分散であり、σ_ｘｙは、画像ｘと画像ｙとの「２ＬＬ」のウェーブレット係数の共分散である。

第２の実施形態に係る事前判定部４３２は、例えば、画像ｘをマスター画像のブロック画像とし、画像ｙを読取画像のブロック画像としてＣＷ−ＳＳＩＭ値を算出する。ＣＷ−ＳＳＩＭ値を算出した事前判定部４３２は、算出したＣＷ−ＳＳＩＭ値が予め定められた閾値Ｔ以下であるか否かを判定する（Ｓ１６０６）。以降のＳ１６０７からＳ１６１１の処理は、図８に示したＳ８０６からＳ８１０の処理と同様である。

次に、サイズ不変変換により得られるウェーブレット係数を説明する。図１８は、８×８画素のブロック画像を例示する図である。図１８に示した点線で囲まれたブロックが１画素を示す。サイズ不変変換において、ウェーブレット係数取得部４３８は、ブロック画像の各１画素を順に注目画素とし、注目画素と隣接する３画素とから構成される４画素にウェーブレット基底関数としてハール関数を用いたウェーブレット変換をそれぞれ施す。

例えば、ウェーブレット係数取得部４３８は、図１８に示した画素ａを注目画素とし、画素ａ、ｂ、ｃ、ｄから構成される４画素にハール関数を用いたウェーブレット変換を施す。この場合、以下の式により、注目画素ａから各周波数帯域のウェーブレット係数が算出される。
ＬＬ：（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４
ＨＬ：｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝／２
ＬＨ：｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝／２
ＨＨ：ａ−ｂ−ｃ＋ｄ

図１９は、８×８画素の画像からサイズ不変変換により得られる１階層の複数の周波数帯域のウェーブレット係数を例示する図である。図１９に示すように、サイズ不変変換により得られる１階層の各周波数帯域のウェーブレット係数のサイズは、ブロック画像のサイズと同じである。さらに、ウェーブレット係数取得部４３８は、図１９において斜線でハッチングされた主走査方向及び副走査方向ともに低周波成分である「１ＬＬ」のウェーブレット係数に対して、同様にハール関数を用いたウェーブレット変換（サイズ不変変換）を施す。

図２０は、８×８サイズの「１ＬＬ」のウェーブレット係数からサイズ不変変換により得られる２階層のウェーブレット係数を例示する図である。図２０に示すように、サイズ不変変換により得られる２階層の各周波数帯域のウェーブレット係数のサイズは、「１ＬＬ」のウェーブレット係数のサイズと同じ、すなわちブロック画像のサイズと同じである。

第２の実施形態に係る事前判定部４３２は、サイズ縮小変換における場合と同様に、図２０に斜線でハッチングされた「２ＬＬ」のウェーブレット係数を、所定の周波数帯域のウェーブレット係数として取得する（Ｓ１６０４）。そして、事前判定部４３２は、サイズ縮小変換における場合と同様に、取得した「２ＬＬ」のウェーブレット係数を用いたＳＳＩＭ値であるＣＷ−ＳＳＩＭ値を算出する（Ｓ１６０５）。

上述したように、ＳＳＩＭ値は、主観の類似度と相関が高いことが知られている。一方で、比較する複数の画像の間で大きさが少し違ったり、位置が少しずれたり、少し回転（アフィン変換）していたりすると、主観の類似度が高いにもかかわらず、ＳＳＩＭ値が示す類似度が低くなる場合がある。第２の実施形態におけるＣＷ−ＳＳＩＭ値は、周波数特性を示すウェーブレット係数により算出されるので、画像の間で上述したような少しの位置ずれ等の差異が生じている場合であっても、主観の類似度が高いときは、ＣＷ−ＳＳＩＭ値が示す類似度も高くなる。

したがって、第２の実施形態によれば、検査装置４におけるより高い検査精度を担保しつつ、検査時間を短縮することができる。また、サイズ不変変換によるウェーブレット係数を用いた場合、サイズ縮小変換よりもウェーブレット係数取得部４３８により取得されるデータのサイズが大きくなる。しかしながら、この場合、ブロック画像と同じサイズのウェーブレット係数により事前判定処理が行われるので、サイズ縮小変換によるウェーブレット係数を用いた場合よりも事前判定の精度がより高くなる。

なお、第２の実施形態における事前判定部４３２は、ブロック画像に対して２階層のウェーブレット変換を施し、２階層のウェーブレット係数「２ＬＬ」を用いたＣＷ−ＳＳＩＭ値に基づく事前判定を行う場合を例として説明した。「２ＬＬ」のウェーブレット係数を用いることにより、マスター画像と読取画像との位置ずれの影響をより軽減することが可能である。

しかしながら、「２ＬＬ」のウェーブレット係数を用いることは必須ではない。例えば、事前判定部４３２は、「２ＬＬ」、「２ＨＬ」、「２ＬＨ」及び「２ＨＨ」それぞれのウェーブレット係数を用いたＣＷ−ＳＳＩＭ値をそれぞれ算出し、これらのＣＷ−ＳＳＩＭ値のうちの最小のＣＷ−ＳＳＩＭ値を事前判定用いてもよい。その他、事前判定部４３２は、より低周波なウェーブレット係数である「３ＬＬ」や「４ＬＬ」等を用いてＣＷ−ＳＳＩＭ値を算出してもよい。

また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ＣＷ−ＳＳＩＭ値と比較する閾値として、事前判定部４３２による判定の対象範囲であるマスター画像のブロック画像の特徴に応じて異なる閾値が用いられてもよい。

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
５ インタフェース端末
６ スタッカ
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
１１ 搬送ベルト
１２、１２Ｙ、１０Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 感光体ドラム
１３ 給紙トレイ
１４ 転写ローラ
１５ 定着ローラ
１６ 反転パス
１０１ ジョブ情報処理部
１０２ ＲＩＰ処理部
２０１ データ取得部
２０２ エンジン制御部
２０３ ビットマップ送信部
３０１ 印刷処理部
４００ 読取装置
４０１ 読取画像取得部
４０２ マスター画像処理部
４０３ 検査制御部
４０４ 比較検査部
６０１ 排紙トレイ
４２１ 少値多値変換処理部
４２２ 解像度変換処理部
４２３ 色変換処理部
４２４ 画像出力処理部
４３１ 情報入力部
４３２ 事前判定部
４３３ 欠陥検査部
４３４ コントローラ通信部
４３５ 閾値設定部
４３６ 区分情報記憶部
４３７ 閾値情報記憶部
４３８ ウェーブレット係数取得部

特開２０１２−１０８８５４号公報

Claims (11)

1. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査装置であって、
   画像形成出力対象の画像に基づいて、前記読取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、
   前記読取画像と生成された前記検査用画像との差分に基づいて前記読取画像の欠陥を判定する検査を行う欠陥検査部と、
   前記検査用画像及び前記読取画像に基づいて、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うか否かを事前に判定する事前判定部と
   を含み、
   前記事前判定部は、
   前記検査用画像の輝度の平均値及び分散、前記読取画像の輝度の平均値及び分散、並びに前記検査用画像と前記読取画像との共分散に基づいて前記検査用画像と前記読取画像との類似度を算出し、
   算出した前記類似度が予め定められた閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定する
   ことを特徴とする画像検査装置。
2. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査装置であって、
   画像形成出力対象の画像に基づいて、前記読取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、
   前記読取画像と生成された前記検査用画像との差分に基づいて前記読取画像の欠陥を判定する検査を行う欠陥検査部と、
   前記検査用画像及び前記読取画像をそれぞれウェーブレット変換して、複数の周波数帯域のウェーブレット係数を取得するウェーブレット係数取得部と、
   取得された前記検査用画像及び前記読取画像それぞれの前記複数の周波数帯域のウェーブレット係数のうち所定の周波数帯域のウェーブレット係数である所定周波数ウェーブレット係数に基づいて、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うか否かを事前に判定する事前判定部と
   を含み、
   前記事前判定部は、
   前記検査用画像の前記所定周波数ウェーブレット係数の平均値及び分散、前記読取画像の前記所定周波数ウェーブレット係数の平均値及び分散、並びに前記検査用画像の前記所定周波数ウェーブレット係数と前記読取画像の前記所定周波数ウェーブレット係数との共分散に基づいて前記検査用画像と前記読取画像との類似度を算出し、
   算出した前記類似度が予め定められた閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定する
   ことを特徴とする画像検査装置。
3. 前記ウェーブレット係数取得部は、前記複数の周波数帯域それぞれのウェーブレット係数のサイズが前記検査用画像及び前記読取画像のサイズよりも小さい前記ウェーブレット係数を取得する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像検査装置。
4. 前記ウェーブレット係数取得部は、前記複数の周波数帯域それぞれのウェーブレット係数のサイズが前記検査用画像及び前記読取画像のサイズと同じ前記ウェーブレット係数を取得する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像検査装置。
5. 前記事前に判定する対象範囲の前記検査用画像の特徴に応じて前記対象範囲ごとに前記閾値を設定する閾値設定部を
   含み、
   前記事前判定部は、前記対象範囲の前記検査用画像と前記読取画像との前記類似度が前記対象範囲において設定された前記閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像検査装置。
6. 前記閾値設定部は、前記対象範囲の前記検査用画像の輝度の標準偏差が小さいほど前記閾値が大きくなるように設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。
7. 前記閾値設定部は、前記対象範囲の前記検査用画像の輝度の平均値が大きいほど前記閾値が大きくなるように設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。
8. 前記閾値設定部は、前記対象範囲の前記検査用画像の明度が大きいほど前記閾値が大きくなるように設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。
9. 前記閾値設定部は、前記対象範囲の前記検査用画像の位置が前記検査用画像全体における中心から近いほど前記閾値が大きくなるように設定する
   ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の画像検査装置。
10. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査システムであって、
    前記記録媒体に対して画像形成出力を行う画像形成部と、
    前記記録媒体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画像読取部と、
    生成された前記読取画像を取得する読取画像取得部と、
    画像形成出力対象の画像に基づいて、前記読取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、
    前記読取画像と生成された前記検査用画像との差分に基づいて前記読取画像の欠陥を判定する検査を行う欠陥検査部と、
    前記検査用画像及び前記読取画像に基づいて、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うか否かを事前に判定する事前判定部と
    を含み、
    前記事前判定部は、
    前記検査用画像の輝度の平均値及び分散、前記読取画像の輝度の平均値及び分散、並びに前記検査用画像と前記読取画像との共分散に基づいて前記検査用画像と前記読取画像との類似度を算出し、
    算出した前記類似度が予め定められた閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定する
    ことを特徴とする画像検査システム。
11. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像の検査を行う画像検査方法であって、
    画像形成出力対象の画像に基づいて、前記読取画像の検査を行うための検査用画像を生成し、
    前記読取画像と生成された前記検査用画像との差分に基づいて前記読取画像の欠陥を判定する検査を行い、
    前記検査用画像の輝度の平均値及び分散、前記読取画像の輝度の平均値及び分散、並びに前記検査用画像と前記読取画像との共分散に基づいて前記検査用画像と前記読取画像との類似度を算出し、
    算出された前記類似度が予め定められた閾値以下である場合に、前記読取画像の欠陥を判定する検査を行うと判定する
    ことを特徴とする画像検査方法。