JP2017181094A - スジ検出方法及び装置、印刷装置並びにプログラム - Google Patents

スジ検出方法及び装置、印刷装置並びにプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】特定の方向に伸びるスジを高精度に検出することができるスジ検出方法及び装置、印刷装置並びにプログラムを提供する。
【解決手段】検査画像の少なくとも一部を、第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する(S12)。各局所領域から第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成する(S14)。Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々を用いてスジ状信号の位置を検出する(S15)。ある位置に対し、第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の閾値ごとの検出回数に応じてスジの存否を判断する(S16)。少なくとも1つの閾値について、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が2回以上である。
【選択図】図9

Description

本発明はスジ検出方法及び装置、印刷装置並びにプログラムに係り、特に印刷物のスジ欠陥などに代表されるスジを画像処理によって検出する検出技術に関する。
印刷物における印刷欠陥を検査する方法の一つとして、特許文献1に開示された方法が知られている。特許文献1には、印刷物をカラーカメラによって撮像して得られた検査画像から抽出されたエッジ画像と、予め作成された基準画像から抽出されたエッジ画像とを比較し、検査画像のみに含まれるエッジ情報を印刷物上の欠陥として検出する方法が開示されている。特許文献1によれば、エッジ画像は、ラプラシアンフィルタなどに代表される一般的なエッジ強調フィルタを用いて空間フィルタリングすることにより作成されている(特許文献1の段落0027及び図4)。
特許文献1に示された方法は、印刷欠陥が空間周波数領域で高周波成分を有していることが多いことを利用した検出方法であり、特に印刷物上に孤立している点状欠陥を検出する際に好適な方法である。
特許第4141082号公報
ラインヘッドを搭載したシングルパス印字方式のインクジェット印刷装置では、ラインヘッドと媒体の相対的な移動により実施される1回の走査で画像記録を行う。このため、ラインヘッドのノズルが何らかの理由で不良化して不吐出ノズルや吐出曲がりが発生すると、その不良化した該当ノズルが印字を担当する部位において印刷画像上にスジ欠陥が発生する。スジ欠陥は、ラインヘッドを媒体に対して相対的に走査するにあたり、その走査方向に伸びるスジとして発生する。なお、ラインヘッドに対して媒体を搬送することによってラインヘッドを媒体に対して相対的に走査する場合の走査方向とは、媒体の搬送方向と平行な方向である。ラインヘッドを媒体に対して相対的に走査する方向を「ラインヘッド相対走査方向」又は単に「走査方向」という。
このようなスジ欠陥に対して、特許文献1に記載の方法を適用する場合には、次のような問題が発生する。すなわち、スジ状欠陥は、他の代表的な印刷欠陥、例えば印刷キズや汚れなど、に比べ、ラインヘッド相対走査方向に直交する方向の「スジ幅」が微小であり、カメラによって撮像された画像上にスジ情報のコントラストが十分に得られないことがあり、結果的にスジを高精度に検出できない。なお、ラインヘッド相対走査方向に直交する媒体幅方向を「ラインヘッド相対走査直交方向」又は単に「走査直交方向」という。
上述の課題は、ラインヘッドを搭載したインクジェット印刷装置によって印刷される印刷物のスジ欠陥の検出に限らず、各種の対象物について特定の方向に伸びるスジを検出する技術に共通する課題である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、特定の方向に伸びるスジを高精度に検出することができるスジ検出方法及び装置、印刷装置並びにプログラムを提供することを目的とする。
本開示の第1態様に係るスジ検出方法は、検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出するスジ検出方法であって、検査画像を取得する画像取得ステップと、検査画像の少なくとも一部を、第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割ステップと、有限個の局所領域の各々から第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成ステップと、Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々をスジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出ステップと、スジ状信号位置検出ステップにより得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断ステップと、を有し、判断ステップは、第2の方向のある位置に対し、有限個の局所領域における第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の閾値ごとのスジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かを判断するステップであり、T個の閾値の各々に対して、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が定められており、T個の閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が2回以上であるスジ検出方法である。
「重複を許して」とは、重複が許容されるという意味であり、重複させてもよいし、重複させなくてもよいことを意味する。つまり、「重複を許して」という記載は、重複させる態様と重複させない態様との両方の態様があり得ることを意味する。
「検査画像」とは、スジの検出を行う処理の対象となる画像を指す。
第1態様によれば、検出の対象となるスジが第1の方向に伸びるスジであるという特性を利用し、第1の方向に連接する局所領域群の検出結果を基に、スジの存否を判断している。これにより、従来の閾値処理と比較して、誤検出が抑制され、安定した高精度のスジ検出が可能になる。
第2態様として、第1態様のスジ検出方法において、Tが2以上の場合、T個の閾値の中で、スジ強度信号に適用した場合のスジ状信号を検出する確率であるスジ状信号位置発見確率が相対的に大きい閾値ほど、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が大きい構成とすることができる。
第3態様として、第2態様のスジ検出方法において、判断ステップでは、T個の閾値の中で、スジ状信号位置発見確率が最も小さい閾値に関して、検出回数が1回以上存在したら、1回以上の検出回数となる第2の方向の位置にスジが存在すると判断する構成とすることができる。
第4態様として、第2態様又は第3態様のスジ検出方法において、T個の閾値の中の1つの閾値を用いて、スジ状信号位置検出ステップと判断ステップとを実施した後に、1つの閾値とは異なる閾値を用いて、スジ状信号位置検出ステップと判断ステップとを実施する構成とすることができる。
第5態様として、第4態様のスジ検出方法において、T個の閾値の中のいずれか1つの閾値を用いた検出結果からスジが存在すると判断された場合に、残りの閾値によるスジ状信号位置検出ステップ及び判断ステップのうち少なくとも1つのステップの実施が省略される構成とすることができる。
第6態様として、第1態様から第5態様のいずれか一態様のスジ検出方法において、判断ステップにより、第2の方向の特定の位置についてスジが存在すると判断された場合、残りの位置についてのスジの存否を判断する処理が省略される構成とすることができる。
第7態様として、第1態様から第6態様のいずれか一態様のスジ検出方法において、検査画像は、対象物を撮像素子によって撮像して得られる撮影画像、若しくは撮影画像に対して前処理が行われた画像である構成とすることができる。
第8態様として、第7態様のスジ検出方法において、対象物は印刷物であり、スジがスジ欠陥である構成とすることができる。
第9態様として、第8態様のスジ検出方法において、対象物は、ラインヘッドを備えたインクジェット印刷装置によって印刷された印刷物であり、第1の方向は、ラインヘッドに対して印刷媒体を相対的に走査する方向である構成とすることができる。
第10態様として、第8態様又は第9態様のスジ検出方法において、印刷物の印刷画像が絵柄を有する画像である場合、検査画像と、予め取得した絵柄の基準画像とを比較してスジ強度信号作成ステップを実施する構成とすることができる。
第11態様として、第1態様から第10態様のいずれか一態様のスジ検出方法において、スジは、スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が大きくなるスジである構成とすることができる。
第12態様として、第1態様から第10態様のいずれか一態様のスジ検出方法において、スジは、スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が小さくなるスジである構成とすることができる。
第13態様として、第1態様から第12態様のいずれか一態様のスジ検出方法において、スジ強度信号作成ステップでは、有限個の局所領域の各々から第2の方向の位置に応じた画像信号値の代表値を示すプロファイルをスジ強度信号として作成する構成とすることができる。
第14態様に係るスジ検出装置は、検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出するスジ検出装置であって、検査画像を取得する画像取得部と、検査画像の少なくとも一部を、第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割部と、有限個の局所領域の各々から第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成部と、Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々をスジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出部と、スジ状信号位置検出部により得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断部と、を備え、判断部は、第2の方向のある位置に対し、有限個の局所領域における第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の閾値ごとのスジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かの判断を行う判断部であり、T個の閾値の各々対して、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が定められており、T個の閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が2回以上であるスジ検出装置である。
第15態様として、第14態様のスジ検出装置において、閾値の個数、T個の閾値の中の少なくとも1つの閾値、閾値に対応するスジが存在すると判断するために必要な検出回数、分割部による局所領域の分割数、重複量、局所領域の大きさ、局所領域群の数、1つの局所領域群あたりの局所領域の数、及び局所領域群の重複領域数のうち少なくとも1つを手動にて設定する手動設定部を備える構成とすることができる。
第14態様又は第15態様のスジ検出装置において、第2態様から第13態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、スジ検出方法において特定される処理や動作のステップの要素は、これに対応する処理や動作の機能を担う手段若しくは処理部若しくは動作部などの要素として把握することができる。
第16態様に係る印刷装置は、第14態様又は第15態様に記載のスジ検出装置を備える印刷装置である。
第17態様として、第16態様の印刷装置において、インクジェット方式によってインクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するラインヘッドと、ラインヘッドに対して相対的に媒体を移動させる相対移動手段と、ラインヘッドから吐出したインクを媒体に付着させることにより印刷された印刷物を撮像する撮像手段を備え、撮像手段によって撮像された撮影画像、若しくは撮影画像に対して前処理が行われた画像が検査画像となる構成とすることができる。
第18態様に係るプログラムは、検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出する機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、コンピュータに、検査画像を取得する画像取得ステップと、検査画像の少なくとも一部を、第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割ステップと、有限個の局所領域の各々から第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成ステップと、Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々をスジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出ステップと、スジ状信号位置検出ステップにより得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断ステップと、を実行させるプログラムであり、判断ステップは、第2の方向のある位置に対し、有限個の局所領域における第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の閾値ごとのスジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かを判断するステップであり、T個の閾値の各々対して、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が定められており、T個の閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が2回以上であるプログラムである。
第18態様のプログラムにおいて、第2態様から第13態様並びに第15態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、スジ検出方法において特定される処理や動作のステップの要素は、これに対応する処理や動作の機能を実現するためのプログラムの要素として把握することができる。また、スジ検出装置において特定される処理部若しくは動作部などの手段の要素は、これに対応する処理や動作の機能を実現するためのプログラムの要素として把握することができる。
本発明によれば、特定の方向に伸びるスジを精度良く検出することができる。
図1はラインヘッド型インクジェット印刷装置における不良ノズルに起因するスジ欠陥を説明するための模式図である。 図2はスジ欠陥を含む印刷物をカメラによって撮影して得られた撮影画像の例である。 図3は撮影画像を8つの局所領域に分割した例を示す図である。 図4は各局所領域に対してラインヘッド相対走査方向に画像の各画素の強度の平均プロファイルを算出してそれぞれプロットしたグラフである。 図5は閾値強度が比較的大きめの第1の閾値thを用いて検出を行った場合の検出例を示すグラフである。 図6は閾値強度が比較的小さめの第2の閾値thを用いて検出を行った場合の検出例を示すグラフである。 図7は図4に示された局所領域ごとのプロファイルに対して第1の閾値th及び第2の閾値thを用いてそれぞれ検出を行った結果を示すグラフである。 図8は実施形態に係るスジ検出装置の構成を示すブロック図である。 図9は実施形態に係るスジ検出装置によるスジ検出の処理の手順を示したフローチャートである。 図10は図9のステップS14〜ステップS16のさらに詳細な具体例を示すフローチャートである。 図11は図10のステップS25におけるスジ欠陥判断処理の具体例を示すフローチャートである。 図12は実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示す側面図である。 図13はインクジェット印刷装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施の形態について詳説する。
[ラインヘッド型インクジェット印刷装置のスジ欠陥について]
図1はラインヘッド型インクジェット印刷装置における不良ノズルに起因するスジ欠陥を説明するための模式図である。ラインヘッド型インクジェット印刷装置とは、ラインヘッドを備えたインクジェット印刷装置を指す。ここでは、説明を簡単にするために、モノクロ濃淡画像を例に説明する。カラー画像の場合は、色ごとの各チャネルに対して同様の処理を実施すればよい。例えば、印刷物を撮像して得られる検査画像が赤(R)、緑(G)、及び青(B)の各色の濃淡画像信号を含むRGB画像である場合、Rチャネル、Gチャネル、及びBチャネルのそれぞれの色信号のチャネルについて、モノクロ濃淡画像の場合で説明する処理と同様の処理を実施すればよい。
ラインヘッド10は、インクジェット方式によってインクを吐出する複数個のノズル12が並んだノズル列14を有するインクジェットヘッドである。ラインヘッド10に対して媒体20を搬送し、かつ、ノズル12からインクの液滴を吐出することにより、媒体20上にインクの液滴が付着してドット22が記録される。
ラインヘッド10に対して媒体20を搬送する方向である媒体搬送方向をY方向とし、Y方向に直交する媒体20の幅方向である媒体幅方向をX方向とする。ラインヘッド10の複数個のノズル12はX方向に並んでおり、各ノズル12は媒体20のX方向の異なる位置の記録を担う。ノズル12の並び方向であるX方向をノズル列方向と呼ぶ場合がある。
媒体搬送方向(Y方向)は、ラインヘッド10を媒体20に対して相対的に走査する方向であり、走査方向という場合がある。また、X方向は走査直交方向という場合がある。なお、ここではラインヘッド10に対して媒体20を搬送することにより、両者の相対的な移動を行っているが、媒体20に対してラインヘッド10を移動させることにより、ラインヘッド10と媒体20とを相対的に移動させる構成を採用してもよい。
図1では10個のノズル12が並んだノズル列14を例示している。不良ノズルの例として、図1の左から3番目の第3番ノズルNz3が不吐出ノズルとなっている。また、左から8番目の第8番ノズルNz8に吐出曲がりが発生している例が示されている。不吐出ノズルは、インクの吐出が不能なノズルである。吐出曲がりとは、液滴の吐出方向が逸れ、ドットが形成されるべき理想的位置に対して実際にドットが形成される位置がずれる現象である。ドットが形成されるべき理想的位置は、設計上の目標位置であり、正常なノズルが液滴を吐出した場合に想定されるドット形成位置を指す。
図1に示した状況の場合、不良ノズルである第3番ノズルNz3の位置に対応する媒体20の位置(図1において符号Aで示す位置)にY方向に伸びるスジ欠陥が発生する。また、不良ノズルである第8番ノズルNz8の位置に対応する媒体20の位置(図1において符号Bで示す位置)にY方向に伸びるスジ欠陥が発生する。スジ欠陥とは、スジ状の画像欠陥を指す。スジ欠陥には、連続的なスジの他、断続的なスジも含まれる。
ラインヘッド10に対して相対的に媒体20を移動させ、1回の走査で規定の記録解像度の画像の記録を完成させる行うシングルパス印字方式のインクジェット印刷装置では、不良ノズルによって印刷画像上に走査方向に伸びるスジ欠陥が発生する。
[スジ欠陥の強度と検出困難性]
図1で説明したように、スジ欠陥は不吐出ノズル又は吐出曲がりなどが原因で発生する。ノズル列が仮に1200dpiの記録解像度を有しているとすると、ノズル間隔は約21マイクロメートル[μm]となるため、不吐出ノズルが発生した場合おおよそ21マイクロメートル[μm]前後のスジ幅を有するスジ欠陥となる。
「dpi」は、dot per inch を意味し、1インチあたりのドット(点)の数を表す単位表記である。1インチは25.4ミリメートル[mm]である。1つのノズルによって1つの画素のドットを記録することができるため、dpiはnpiに置き換えて理解することができる。「npi」は、nozzle per inch を意味し、1インチあたりのノズルの数を表す単位表記である。記録解像度は、印刷解像度と同義である。
なお、実際の印刷では、打滴ドットが紙面上で干渉して移動したり、ドット径がノズルによってばらついたりすることから、不吐出ノズルが原因で発生するスジ欠陥のスジ幅が正確に21マイクロメートル[μm]になるとは限らないことに注意する。一方、吐出曲がりが原因で発生するスジ欠陥に関しては、吐出曲がり量に応じてスジ欠陥のスジ幅は変動する。当然ながら吐出曲がり量が小さい場合にスジ欠陥は21マイクロメートル[μm]よりも更にスジ幅が小さくなる。また、このようにスジ幅が非常に小さい場合でもスジ欠陥は人の眼で視認できるレベルになり得ることが把握されている。
上記のような微小なスジ幅を有するスジ欠陥をカメラによって撮像して検出することを検討すると、単純な処理によってスジ欠陥の検出を実現するには、極めて高解像度なカメラが必要となる。しかしながら、このようなカメラを用いるとカメラ自体が非常に高価になってしまうだけでなく、処理に必要な演算能力も大きくなってしまい、必要なコンピュータも非常に高価になってしまう。
[低解像度のカメラでスジ欠陥を撮影した場合の説明]
図1で説明したように、スジ欠陥は不良ノズルに起因して発生するため、スジ欠陥の方向は基本的にラインヘッド相対走査方向と一致する。枚葉印刷を例に1枚の紙シートの全面に均一な濃度の描画を行い、カメラを用いてスジ欠陥を撮影した場合の撮影画像の例を図2に示す。「紙シート」は印刷に用いる媒体の一例である。ラインヘッドの記録解像度が例えば1200dpiである場合に、カメラは例えば480dpi程度の解像度のものを用いることができる。
図2の横方向がX方向、縦方向がY方向である。図2に示された撮影画像30にはX方向の異なる位置に、3本のスジ欠陥31、32、33が見て取れる。図2において左側から、位置xに見て取れる第1のスジ欠陥31は、スジ強度が強く、かつ、スジ長が長いスジ欠陥である。位置xに見て取れる第2のスジ欠陥32は、スジ強度が弱く、かつ、スジ長が長いスジ欠陥である。位置xに見て取れる第3のスジ欠陥33は、スジ強度が強く、かつ、スジ長が短いスジ欠陥である。スジ強度は、スジの視認性の程度を「強さ」として表現したものである。はっきりと見えやすいスジはスジ強度が強く、見えにくいスジはスジ強度が弱い。スジ強度は、撮影画像30の画素の信号値を基に定量的に評価することができる。画素の信号値を「画素値」或いは「画像信号値」という。
低解像度のカメラでスジ欠陥を撮影するとスジ幅の小さいスジは、図2における第2のスジ欠陥32に示される弱いスジのように低コントラストなスジ信号として撮像される。図2に示した撮影画像30を分析する処理の方法の一つとして、例えば、図3に示されるように、撮影画像30をラインヘッド相対走査方向に複数の局所領域41〜48に分割して局所領域41〜48ごとに信号処理を行う。「局所領域41〜48」の表記は、局所領域41、42、43、44、45、46、47、48を意味する。
図3では撮影画像30を8つの局所領域41〜48に等分割した例が示されているが、局所領域の大きさ、分割数及び分割方法などは図3の例に限らない。局所領域同士は部分的に重複してもよい。また、局所領域の大きさは領域ごとに異なっていてもよい。
図4は図3に示した撮影画像30の各局所領域41〜48に対してラインヘッド相対走査方向に画像の各画素の強度の平均プロファイルを算出してそれぞれプロットしたグラフである。画素の強度とは画素の信号値の大きさを意味する。平均プロファイルはスジの強度を定量的に示すスジ強度信号の一例である。平均プロファイルは、局所領域内の各画素の信号値をラインヘッド相対走査方向に積算して、その積算値を局所領域のラインヘッド相対走査直交方向の画素数で除算する演算を行うことによって求めることができる。
図4の横軸はX方向の画素位置を表し、縦軸はY方向に信号強度を表す。図4において最上段の第1段目に示されたプロファイルP[1]は局所領域41から算出された平均プロファイルである。図4の第2段目に示されたプロファイルP[2]は局所領域42から算出された平均プロファイルである。同様に、図4におけるプロファイルP[3]からP[8]の各々は局所領域43から48の各々から算出された平均プロファイルである。
図4に示されているように、各局所領域41〜48から算出された複数のプロファイルP[1]〜P[8]において、例えば、位置x或いは位置xのようにスジ欠陥が発生している位置では、多くの場合、信号強度にピーク値を有することがわかる。一方、スジ欠陥が無い位置でも所々にピーク値のような信号が見られる。
スジ欠陥が無い位置でも所々にピーク値のような信号が観察される現象は、大まかに次の2つの因子から発生する。
1つ目の因子として、一般に印刷ではインクドットのオンとオフで画像を形成することによる所謂ハーフトーン構造で画像を形成しているが、このハーフトーン構造の成分が平均プロファイルに現れている。
2つ目の因子として、カメラによる撮影ノイズが平均プロファイルに残存していることがある。
[単純な閾値処理によるスジの検出とその問題点]
図4のような局所領域ごとのプロファイルを用いてスジを検出することを考える。単純な方法の1つとして閾値処理による検出が考えられる。すなわち、予め設定した閾値を超えた強度値を有していた場合に、その画像位置にスジ欠陥があると判断する方法である。閾値を用いた検出処理を閾値処理という。
図5は閾値として第1の閾値thに設定した場合の検出例である。第1の閾値thは閾値強度が比較的大きめの閾値である。図5において「TD」の表記は「検出成功」を表し、正しい検出が行われたこと(正検出)を意味する。「UD」の表記は「未検出」を表す。
図5に示された例では、位置xに現れるピーク強度が強いスジの検出には成功しているが、位置xに現れるピーク強度が弱いスジの検出には失敗し、すべてのプロファイルにおいて未検出となってしまっている。
図6は閾値として第2の閾値thに設定した場合の検出例である。第2の閾値thは閾値強度が比較的小さめの閾値である。図6において「FD」の表記は「誤検出」を表す。図6に示された例では、ピーク強度が弱いスジの検出に多くの場合成功している。その一方で、実際にはスジが無い位置で誤検出が発生してしまっている。
図5及び図6で例示したように、単純な閾値処理を用いた場合には、閾値の値によって、未検出、若しくは誤検出のいずれかが発生し、スジ欠陥を精度良く検出できない。
[平均長拡大による方法とその問題点]
図6で説明した閾値の閾値強度を小さめに設定した場合の問題点は、スジが無い位置で誤検出が発生することである。一方、スジが無い位置に現れるピーク信号は、ハーフトーン構造やカメラの撮影ノイズなどによって引き起こされることについては前述したとおりである。ハーフトーン構造やカメラ撮影ノイズなどに起因するピーク信号は、ラインヘッド相対走査方向に平均プロファイルを算出する際に、平均値の算出に使用する画素の数を多くすること、つまり、局所領域のY方向の長さである平均長を長くすることで低減ができる場合がある。特にカメラの撮影ノイズの場合はノイズに周期性がないことが多く、平均長を長くすることにより、カメラの撮影ノイズに起因するピーク信号をほぼ確実に低減することができる。
例えば、図4では図3の撮影画像30を8つの局所領域41〜48に分割してそれぞれの領域で平均プロファイルを求めていたが、これを4つの局所領域に変更することで平均長を長くすることができる。
しかしながら、このように平均長を長くする方法では、スジ長の短いスジの強度ピーク値を同時に低減してしまうため、スジを未検出する確率が増大してしまう。例えば、平均長を長くすると、位置xに現れるスジの強度ピーク値を低減してしまい、位置xのスジの検出に失敗する(未検出となる)可能性が高くなる。システムの特性などから、スジ長の短いスジが発生しないことが保証されている印刷装置であれば問題ないが、多くの場合にこのような保証は難しい。
[第1実施形態]
第1実施形態に係るスジ検出方法として、複数個の閾値による検出と、複数の局所領域の検出結果とからスジの有無を判断する方法を説明する。スジの有無とは、スジが存在するか否か、つまり、スジの存否と同義である。スジ欠陥には所謂白スジと黒スジの両方があり得るが、第1実施形態においては白スジの検出を行う例を説明する白スジは「スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が大きくなるスジ」の一例である。黒スジは「スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が小さくなるスジ」の一例である。白スジは図1のA及びBで説明したように、印刷面内において目標再現濃度よりも画像濃度が低いスジ欠陥である。撮影画像における白スジの部分の画素値は周囲の画素値よりも大きい値となる。
ここでは、閾値を2つ設定する場合について説明する。2つの閾値のうち値が大きい方の閾値が第1の閾値th、小さい方の閾値が第2の閾値thである。第1の閾値th及び第2の閾値thを局所領域ごとのプロファイルに適用してそれぞれの閾値を超える信号強度の有無が検出される。
図7は図4に示された局所領域ごとのプロファイルに対して第1の閾値th及び第2の閾値thを用いてそれぞれ検出を行った結果を示している。図7において、閾値を超えるピークが検出された場合に「1」、検出されなかった場合に「0」を表示している。図7中の「th:1」は第1の閾値thを超えるピークが検出されたことを示している。図7中の「th:1」は第2の閾値thを超えるピークが検出されたことを示している。図7中の「th:0」は第1の閾値thを超えるピークが検出されなかったことを示している。
図7では更に、局所領域ごとのプロファイルのX方向画素列を「行」として扱い、行グループ番号が定義されている。すなわち、Y方向に連続する複数の行に対して重複を許してグルーピングを行っている。図7に示された例では1グループあたりの行数mとしてm=3が設定され、図7の上から行グループ1,2, …,4が定義されている。mは2以上の任意の整数に設定され得る。Y方向は「第1の方向」の一形態に相当し、X方向は「第2の方向」の一形態に相当する。
図7において、上から第1行目、第2行目…、第8行目という順番に行番号を定める場合、第1行目から第3行目の3行が「行グループ1」、第3行目から第5行目の3行が「行グループ2」、第5行目から第7行目の3行が「行グループ3」、第6行目から第8行目の3行が「行グループ4」と定義されている。
なお、図7において行グループ1〜3に関しては直前の行グループの最後の行を重複して次の行グループを定義しているが、最後の行グループ4に関しては、直前の行グループ3の後ろ2つの行を重複して行グループを定義している。これは、行グループ4を行グループ1〜3と同じように定義してしまうと、行グループ4の行数が足りなくなってしまうため、行グループ3との重複行数を2とした。
行グループのグループ数は2以上の任意の整数に設定することができる。1グループあたりの行数は、行グループ間で同じ行数であってもよいし、異なる行数であってもよい。またグループ間で重複する行数は0以上の任意の整数に設定され得る。重複する行数は行グループ間で同じ行数であってもよいし、異なる行数であってもよい。
次に、スジの有無を判断する方法を説明する。以下に述べるような方法でスジの有無を判断する。行グループ番号iに対してそれぞれ次の基準1〜3を適用する。図7の場合、iは1から4までの整数であり、行グループ番号iの取り得る値はi={1,2,3,4}である。
すなわち、ある行グループの、ラインヘッド相対走査直交方向のある位置xに対し、基準1〜3の判断を行う。
[基準1]第1の閾値thを用いた検出処理により、スジ状信号が1回でも検出されたらスジが存在すると判断する。
[基準2]第2の閾値thを用いた検出処理により、スジ状信号がd回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上である場合はスジが存在すると判断する。dは注目している「ある位置x」においてスジ状信号が検出された局所領域の数、つまり行グループ内の検出回数である。dは0以上m以下の整数を表す。Dはスジが存在すると判断するために必要な検出回数を示す判断基準値であり、2以上m以下の数に設定される。
[基準3]基準1又基準2によってスジが存在すると判断されなかった場合はスジが無いと判断する。
<第1実施形態の利点>
第1実施形態によれば、次のようなメリットを有する検出が可能である。すなわち、基準1により、強く短いスジを見逃さずに検出することができる。基準2により、弱くて比較的長いスジを検出しつつ、誤検知の確率を低減することができる。
なお、Dの値は適宜設定の変更が可能であることが好ましい。Dを小さく設定した場合は弱いスジの検出率が増加する一方、誤検出率も増加する。Dを大きく設定した場合は弱いスジの検出率が低下する一方、誤検出率は低下する。Dの値は、弱いスジの検出確率と誤検出率のバランスを考慮して妥当な値に設定される。図7の例では、D=2を設定した。
なお、第1実施形態で説明した方法では、比較的弱くて短いスジが見逃される可能性がある。しかし、人は強くて短いスジ、又は、弱くて長いスジは気付きやすいが、弱くて短いスジは気付きにくい特性、或いは気付いてもあまり気にならない特性があり、第1実施形態の方法は、人の感覚に合った検出ができていると言える。
次に、上述した第1実施形態に関する補足並びに幾つかの変形例について言及する。
[スジの評価位置について]
前述のとおり、第1実施形態で説明したスジ有無の判断は同じ行グループ内の「ラインヘッド相対走査直交方向のある位置」のそれぞれの検出結果に対して実施されるが、「ラインヘッド相対走査直交方向のある位置」は撮像データ上で厳密に位置が一致している必要はなく、少々の幅をもたせるようにしてもよい。
例えば、撮像データ上の厳密な位置に対して±1ピクセル以内又は±2ピクセル以内のものは同一位置とみなすなどの取り扱いが可能である。これは、撮像の際の僅かなカメラ振動、或いはインクジェットヘッドの振動、若しくは吐出曲がり量の微小変動などによって、カメラが撮像するスジ欠陥の強度のピーク位置が多少変動する可能性があるためである。「ピクセル」は画素を意味する。なお、撮像データ上という用語は、検査画像のデータ上、或いは、検査画像から作成されたプロファイルのデータ上と言い換えてもよい。
[最後の行グループの定義方法について]
図7の例では最後の行グループ4に対して行数mを他グループと合わせるために重複数を変更したが、次のようにしてもよい。すなわち、重複数を合わせることを優先し、その分行数を小さくする方法である。この場合、図7の行グループ4は行数が2になる。
[スジの有無を判断する方法]
第1実施形態では、基準2において、ある行グループに対し、第2の閾値thとの比較によって検出された局所領域の数、つまり検出回数であるdと、予め設定された数Dを比較してスジの有無を判断している。しかし、発明の実施に際しては、検出回数のdに応じた判断をするという条件さえ守れば、必ずしもこの方法に限定されない。例えば、1つの行グループあたりの行数mを用いて検出率を示す比率d/mを計算し、この比率が予め設定された比率Rを超えていた場合にスジが存在すると判断する、などとしてもよい。判断基準に用いる比率Rは、例えば「0.5」などの値に設定することができる。検出率を示す比率d/mは、検出回数dが反映された指標値の一例であり、Rは判断基準値の一例である。Rが定められていることは、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が定められていることの一例に相当する。
[ある閾値を用いた検出処理によりスジが存在すると判断された場合の処理の効率化]
第1実施形態では、2つの閾値のうち、どちらか1つの閾値を用いた検出処理に基づく判断の基準(基準1又は基準2)によりスジが存在すると判断された時点でスジ欠陥が在ることが確定されるため、残りの閾値を用いた処理による判断は省略可能である。これにより、計算負荷の低減が可能である。ただし、すべての閾値を用いて判断処理を実施した場合には、その行グループの領域にどのようなスジがあったかがわかるという利点がある。「どのようなスジ」とは、例えば、強くて短いスジ、若しくは、弱くて長いスジ、又は、これらの混合などのスジの種類をいう。
また、第1実施形態では、複数個の閾値のうち、閾値の大きいものから検出の処理を実施しているが、どの閾値から処理を始めてもよい。
[ある行グループにおいてスジが存在すると判断された場合の処理の効率化]
具体的な応用形態によっては、印刷物に1つでもスジがあったら不良品とみなす場合がある。このような場合には、ある行グループの領域でスジが存在すると判断された時点で残りの行グループの処理を省略可能である。これにより、計算負荷の低減が可能である。
[重複を許した局所領域の分割方法]
第1実施形態では、図2に示した撮影画像を図3に示すように8つの局所領域に重複なく分割しているが、重複なく分割した場合には局所領域の端付近にまたがったスジ信号の検出精度が低下する懸念があるため、局所領域間で領域を重複させて画像を分割してもよい。例えば図2において、局所領域の面積を保ったまま15個の局所領域に分割するなどとしてもよい。局所領域間で領域の重複がある場合は、重複がない場合に比べ局所領域の端付近にまたがったスジ信号の検出が安定するという利点がある一方で計算量は増大する。
局所領域のY方向長さと重複量は、印刷装置によって発生するスジ長を考慮して適宜決定すればよい。例えば、印刷装置によって発生するスジ長で最も短いスジ長、或いは検出したいスジの中で最も短いスジ長が5ミリメートル[mm]であった場合に、局所領域のY方向長さを5ミリメートル[mm]に設定し、かつ、重複量を2.5ミリメートル[mm]に設定すると、行グループ内の隣接する2つの行のどちらかにスジ長の75%以上が必ず含まれるという計算になる。よって、強い5ミリメートル[mm]のスジを75%が含まれた状態でプロファイル化して第1の閾値thで検出できれば上記設定は妥当な設定となる。もし75%では足りなければ局所領域のY方向長さを短くするか重複量を長くすることで性能を調整できる。
[プロファイル作成方法]
第1実施形態では、局所領域から図5の一次元プロファイルを作成するにあたり、ラインヘッド相対走査方向の平均値を計算しているが、必ずしも平均値のプロファイルに限定されない。平均値に代えて、例えば、積算値、中央値、最大値、最小値、又は四分値などの分位数、その他の各種統計量であってもよい。ここに例示した平均値、その他の各種統計量は「代表値」の一例である。ラインヘッド相対走査方向にプロファイル化するあらゆる方法が使用できる。
[スジ強度の定量化方法]
第1実施形態では、図4に示された局所領域ごとのプロファイルをスジ強度分布と考えて、このプロファイルの信号にそのまま閾値処理を行っているが、プロファイルの信号に対して、なんらかの処理を実施して別のスジ強度分布に変換してから閾値処理を実施してもよい。「何らかの処理」の具体例として、例えば、図4のプロファイルの信号に対して人間の視覚の空間周波数特性に対応するフィルタリングをかけたり、或いはエッジ強調するために微分処理や2次微分処理をかけたりしてもよい。人間の視覚の空間周波数特性は、視覚伝達関数(VTF:visual transfer function)として知られている。或いは、例えば、プロファイルのピーク値の他に、プロファイル情報からスジの太さ情報などを定量化し、ピーク値と太さ情報からその位置におけるスジ強度を定義するなどを行ってもよい。元々のプロファイル情報を少なくとも用いてスジ強度分布を定量化する任意の方法が適用可能である。
或いは、プロファイル化せずに局所領域の画像情報そのものからスジ強度を定量化してもよい。例えば局所領域に対してフーリエ変換やウェーブレット変換などを用いて撮影画像を空間周波数解析し、縦方向(Y方向)に伸びる線成分量を算出する方法などが考えられる。空間周波数スペクトルの信号は「スジ強度信号」の一形態となり得る。
[局所領域に分割する前の撮影画像に対する前処理について]
撮影画像を局所領域に分割する前に、画像全体に対して何らかの前処理を行ってもよい。前処理の具体例として、例えば画像全体に人間の視覚の空間周波数特性に対応するフィルタリングをかけたり、或いはエッジ強調するために微分処理や2次微分処理をかけたりしてもよい。
[カラーカメラの使用について]
第1実施形態では、モノクロカメラを使用した例を提示しているが、カラーカメラを用いてもよい。カラーカメラを用いた場合は、色分解されたチャネルごとの画像信号について、上述した手法を適用してもよいし、カラーカメラから得られたカラー画像信号に対して、各種色変換処理を行った後に、上述した手法を適用してもよい。「各種色変換処理」として、例えば、RGB信号からCIE XYZ信号への色変換処理、RGB信号からグレー信号への変換処理など、があり得る。CIEは国際照明委員会のフランス語表記(Commission Internationale de l’Eclairage)の略称である。「CIE XYZ」はCIEが定めるXYZ表色系を指す。
[絵柄を有する一般画像に対する検出]
第1実施形態では、紙シートの全面に均一な濃度の描画を行った場合の画像を例に説明したが、絵柄を有する一般画像の場合には、特許文献1に記載されているように、カメラで取得した検査画像と予め取得した基準画像を比較してスジ強度を定量化すればよい。
原始的な方法としては、検査画像と基準画像を位置合わせして差分画像を計算することで絵柄成分を除去する方法などがある。特許文献1に記載のように検査画像と基準画像のエッジ成分を求めた後にエッジ成分同士の差分とってもよい。検査画像と基準画像の比較は局所領域に分割する前の画像全体に対して実施してもよいし、局所領域に分割してから局所領域同士で実施してもよい。基準画像はスジのない印刷物をカメラで撮像して取得してもよいし、印刷装置に入力される入力画像から取得してもよい。また、基準画像として、入力画像のデータそのものを用いてもよいし、入力画像に対して検査画像と比較しやすくするための何らかの画像処理、例えば、解像度変換、ガンマ変換、色変換、幾何学変換、空間フィルタリングなどの各種基本画像処理のいずれか若しくは組み合わせの処理、を実施したものを用いてもよい。
[閾値のスジ状信号位置発見確率について]
これまでの説明では、画像内におけるスジ欠陥の部分はスジの無い場合に比べて信号強度が大きいことを前提にしており、大きい閾値ではスジ欠陥を正検出する確率が下がるがスジ以外を誤検出する確率も下がり、小さい閾値ではスジ欠陥を正検出する確率が上がるがスジ以外を誤検出する確率も上がる、という関係であった。
しかし、スジ信号の定量化方法によっては、スジ欠陥はスジが無い場合に比べて定量化された信号強度が小さいという形態もありうる。例えば、図4のプロファイルデータを符号反転する(マイナスをつける)だけでも、スジ欠陥の信号強度が小さいという形態になり得る。また、検出したいスジ欠陥がインク吐出量過多により発生するような所謂「黒スジ」の場合にもスジ欠陥の信号強度が小さいという形態になる。黒スジの発生要因としては、例えば、白スジに対して何らかの補償処理、例えば、不良ノズルを不吐出化して,近傍ノズルの吐出量を増加させて白スジを見えにくくする処理など、を実施した際に、補償処理の精度によっては黒スジが発生することが考えられる。一例として、不吐出化した不良ノズルの近傍ノズルの吐出量を増加しすぎた場合などに黒スジが発生することが考えられる。なお、補償処理の精度によっては白スジが発生する場合も勿論考えられる。例えば、不吐出化した不良ノズルの近傍ノズルの吐出量の増加量が足りなかった場合などに白スジが発生することが考えられる。
黒スジのように、スジが無い場合に比べてスジ欠陥の信号強度が小さくなる形態では、閾値よりも信号強度が小さくなるか否かの閾値処理が行われることになる。つまり、閾値処理によるスジの有無の判断は、スジ信号の定量化方法によって、閾値よりも大きい場合を「検出」と判断する場合もあれば、小さい場合を「検出」と判断する場合もあり得る。
このような関係が理解されれば、スジ欠陥の信号強度が小さくなる形態に対して、第1実施形態と同様の手法を変形して適用し得ることは明らかである。
ここでは、スジ欠陥の信号強度が大きくなる形態と、スジ欠陥の信号強度が小さくなる形態の両方を包括的に説明するため、「スジ状信号位置発見確率」という用語を導入する。スジ状信号位置発見確率とは、スジ状信号を検出する確率をいう。図4で説明した例のようにスジ欠陥の部分の信号強度がスジの無い場合に比べて大きい定量値を用いた場合には、大きい閾値ほどスジ状信号位置発見確率が小さく、小さい閾値ほどスジ状信号位置発見確率が大きくなる。一方、スジ欠陥の部分の信号強度がスジの無い場合に比べて小さい定量値を用いた場合には、小さい閾値ほどスジ状信号位置発見確率が小さく、大きい閾値ほどスジ状信号位置発見確率が大きくなる。
「スジ状信号」とは、まだスジ欠陥と確定したわけではないものの、スジ欠陥と疑われるスジ状の信号を指す。図7の場合、検出されたことを示す「1」が付されたピークの信号が「スジ状信号」の例に相当する。スジ欠陥の信号強度が大きくなる形態の場合、閾値を超える信号がスジ状信号であり、スジ欠陥の信号強度が小さくなる形態の場合、閾値を下回る信号がスジ状信号である。
[第2実施形態:3つ以上の閾値を使用する例]
第1実施形態では、2つの閾値を設けているが、3つ以上の閾値を設ける構成に拡張してもよい。第2実施形態では、第1の閾値thと第2の閾値thに加えて、第3の閾値thを用いる例を説明する。これら3つの閾値は、スジ状信号位置発見確率がth<th<thの関係にある。
これら3つの閾値(th,th,th)を用いた場合は次のようにすればよい。すなわち、ある行グループの、ラインヘッド相対走査直交方向のある位置に対し、基準21〜24の判断を行う。
[基準21]第1の閾値thを用いた検出処理により、1回でも検出されたらスジが存在すると判断する。
[基準22]第2の閾値thを用いた検出処理により、d回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上である場合はスジが存在すると判断する。dは0以上m以下の整数を表す。Dは2以上m以下の数に設定される。
[基準23]第3の閾値thを用いた検出処理により、d回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上である場合はスジが存在すると判断する。dは0以上m以下の整数を表す。DはDより大きくm以下の数に設定される。
[基準24]基準21、基準22、又は基準23のいずれの基準によってもスジが存在すると判断されなかった場合はスジが無いと判断する。
第2実施形態によれば、スジの強度レベルに応じて検出率と誤検出率をより細かくハンドリングできる。すなわち、強いスジは短くても確実に検出し、中程度の強度のスジは中程度長ければ誤検知を抑えつつ精度良く検出し、弱いスジは更に長ければ誤検知を抑えつつ精度良く検出できる。
[第3実施形態:1つの閾値での運用形態]
第1実施形態では2つの閾値を設けているが、下記のようにすることで1つの閾値での運用も可能である。
すなわち、ある行グループの、ラインヘッド相対走査直交方向のある位置に対し、基準31と基準32の判断を行う。
[基準31]第1の閾値thを用いた検出処理により、d回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上である場合はスジが存在すると判断する。dは0以上m以下の整数を表す。Dは2以上m以下の数に設定される。
[基準32]基準31によってもスジが存在すると判断されなかった場合はスジが無いと判断する。
このようにすることで、ある程度長いスジは誤検知を抑えつつ精度良く検出することができ、閾値を2つ以上設定する場合に比べて処理や設定をシンプルにできる。印刷装置において発生するスジの最小長さがわかっている場合などには、局所領域の縦方向の長さをスジの最小長さよりも短くしておくことで誤検知を抑えつつスジを精度良く検出できる。
第3実施形態で説明した1つの閾値を用いるスジ検出方法が、前述した平均幅拡大による方法に対して優れている場面は、例えば、誤検知を引き起こす要因の1つであるハーフトーン構造が高周波な周期性を有する場合である。高周波な周期性を有する場合には平均長を長くしてもハーフトーン構造による擬似ピークは上手く低減されない。一方で1つの閾値を用いる方法では、多数決的な処理により突発的な擬似ピークを誤検知しない効果がある。
[第4実施形態:第1実施形態から第3実施形態の一般化]
これまで述べてきた第1実施形態から第3実施形態並びにこれらの変形例に関する事項等を踏まえ、本開示の手法は次のように一般化することができる。すなわち、Tが1以上の整数であるT個の閾値th={th,th,…,th}を用意する。T個の閾値th={th,th,…,th}はスジ状信号位置発見確率がth<th<…<thの関係であるとする。そして、ある行グループの、ラインヘッド相対走査直交方向のある位置に対し、次の基準41〜基準43を適用してスジの有無を判断する。
[基準41]第1の閾値thを用いた検出処理により、d回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上である場合はスジが存在すると判断する。Tが2以上の場合、Dは1以上m以下に設定される。Tが1の場合、Dは2以上m以下に設定される。
[基準42]t=2,3,…,Tの各々について、下記の[基準43]の判断を実施する。ただし、T=1の場合は[基準43]の判断を実施しない。
[基準43]第tの閾値thを用いた検出処理により、d回検出されたとした場合に、dが予め設定されていた数D以上存在した場合はスジが存在すると判断する。DはDt−1より大きくm以下に設定する。
[基準44]基準41〜43によってスジが存在すると判断されなかった場合はスジがないと判断する。
[各種パラメータのマニュアル設定について]
本開示によるスジ検出方法では、前述のとおり、各種パラメータを変更することで、様々な種類のスジ欠陥に対応できる柔軟なスジ欠陥の検出が可能である。よって、本開示によるスジ検出方法を用いるスジ検出装置、或いはスジ検出装置が搭載された印刷装置において、手動でパラメータ設定できることが望ましい。「手動で」とは「マニュアルで」と同義である。マニュアルで設定するパラメータとしては、例えば、検出閾値数、閾値th、各閾値thに対応するスジ欠陥が存在すると判断するために必要な検出回数、局所領域の分割数、重複量、局所領域の大きさ、行グループの数、行グループにおける1グループあたりの局所領域数、及び行グループの重複領域数などが考えられる。ここに例示したパラメータの少なくとも1つ又はこれらの適宜の組み合わせをユーザが必要に応じてマニュアルで設定可能な構成とする形態が望ましい。
[実施形態に係るスジ検出装置の構成例]
次に、実施形態に係るスジ検出装置の構成例について説明する。図8は実施形態に係るスジ検出装置100の構成を示すブロック図である。スジ検出装置100は、既に説明した各実施形態のスジ検出方法を実施し得る。スジ検出装置100の各部の機能は、コンピュータのハードウエア及びソフトウエアの組み合わせによって実現することができる。ソフトウエアはプログラムと同義である。また、スジ検出装置100の機能の一部は集積回路などによって実現することもできる。
スジ検出装置100は、画像取得部102と、メモリ104と、パラメータ設定制御部106と、画像処理部108と、を備える。画像処理部108は、前処理部110、領域分割部112、グループ処理部114、プロファイル作成部116、スジ状信号位置検出部118、判断部120、閾値格納部122、及び情報出力部124を備える。また、画像処理部108は図に示された構成の他に、図示されていない演算部、処理部、記憶部、若しくは制御部又はこれらの適宜の組み合わせを含んでいてもよい。
画像取得部102は、装置の外部又は装置内の他の回路から検査画像50のデータを取り込むインターフェースである。検査画像50は、例えば、図示しないラインヘッド型インクジェット印刷装置によって印刷された印刷物130をカメラ132によって撮像することによって得られる撮影画像である。撮影画像は図2において説明したような均一濃度の濃淡画像であってもよいし、絵柄を有する一般画像であってもよい。
カメラ132は撮像手段の一形態に相当する。撮像手段は、CCD(charge-coupled device)センサやCMOS(complementary metal-oxide semiconductor device)センサに代表される撮像素子を用いて、光学像を電子画像データに変換する装置である。撮像素子は、二次元イメージセンサであってもよいし、ラインセンサであってもよい。また、カラー撮像素子を採用してもよいし、モノクロ撮像素子を採用してもよく、これらを組み合わせた構成でもよい。
カメラ132は、スキャナであってもよい。スキャナは、フラットベット型のオフラインスキャナであってもよいし、インクジェット印刷装置の媒体搬送経路に設置されたインラインセンサであってもよい。「カメラ」或いは「撮像手段」いう用語は、対象物を読み取り画像信号に変換する画像読取手段と同義に理解される。「撮像」は「読み取り」の概念を含む。
スジ検出装置100が検査画像50を取得する形態には、カメラ132から直接的に取得する形態の他、カメラ132によって得られている検査画像50のデータを有線又は無線の通信インターフェースを介して取得する形態、メモリカードその他の可搬型記憶媒体に記憶されている検査画像50のデータを可搬型記憶媒体からメディアインターフェースを介して取得する形態などがあり得る。スジ検出装置100は、カメラ132を含む構成であってもよいし、カメラ132を含まない構成であってもよい。
メモリ104は、画像取得部102を介して取得した検査画像50を記憶する記憶部である。メモリ104は、画像処理部108の各種演算を行う際のワークメモリとして機能し得る。
前処理部110は、画像取得部102を介して取得した画像に対して、必要に応じて前処理を行う。なお、画像取得部102が取得する検査画像50が既に前処理済みの画像のデータ、或いは、前処理不要の画像のデータである場合には、前処理部110による処理を省略することができる。前処理部110によって所要の前処理が行われた前処理済みの検査画像は領域分割部112に送られる。また、前処理不要の検査画像はメモリ104から領域分割部112に送られる。
領域分割部112は、検査画像の少なくとも一部をY方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する処理を行う。領域分割部112は「分割部」の一形態に相当する。
グループ処理部114は、有限個の局所領域について、Y方向に連接する複数の局所領域を複数の行グループにグルーピングするグループ分け処理を行う。
プロファイル作成部116は、局所領域の各々からX方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すプロファイルを作成する。プロファイルは「スジ強度信号」の一例である。プロファイル作成部116は「スジ強度信号作成部」の一形態に相当する。
スジ状信号位置検出部118は、T個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々をプロファイルの信号に適用してスジ状信号を検出し、かつスジ状信号が検出されるX方向の位置を検出する。
閾値格納部122には、スジ状信号位置検出部118の閾値処理に用いられるT個の閾値が格納される。
判断部120は、スジ状信号位置検出部118により得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する。判断部120は、X方向のある位置に対し、行グループ内の閾値ごとのスジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かの判断を行う。判断部120における具体的な判断処理の例は第1実施形態から第4実施形態で説明したとおりである。
既述のとおり、判断部120による判断処理では、T個の閾値の各々対して、スジが存在すると判断するために必要な検出回数に対応する判断基準値が定められており、T個の閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、スジが存在すると判断するために必要な検出回数が2回以上となっている。
情報出力部124は、判断部120によって判断された判断結果の情報を出力する出力インターフェースである。判断結果の情報として、例えば、スジ欠陥の有無を示す情報、スジ欠陥の位置を示す情報、スジの強度を示す情報、若しくは、スジの長さを示す情報、又は、これらのうち2つ以上の情報を組み合わせたものなどがあり得る。
スジ検出装置100は、操作部140と表示部142とを備えていてもよい。操作部140と表示部142によってユーザーインターフェースが構成される。操作部140には、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボールなど、各種の入力装置を採用することができ、これらの適宜の組み合わせであってもよい。表示部142には液晶ディスプレイなどの各種の表示装置を採用することができる。なお、表示部142の画面上にタッチパネルを配置した構成のように、表示部142と操作部140とが一体的に構成されている形態も可能である。オペレータは、表示部142の画面に表示される内容を見ながら操作部140を使って各種パラメータの設定及び各種情報の入力並びに編集が可能である。
パラメータ設定制御部106は、領域分割部112における局所領域の分割数及び重複数など、画像処理部108における各部の処理に必要なパラメータの設定に関する制御を行う。パラメータ設定制御部106は、操作部140から入力されたパラメータの設定情報にしたがい、画像処理部108の処理に適用するパラメータをセットする。操作部140と表示部142とパラメータ設定制御部106との組み合わせは手動設定部144として機能する。
[スジ検出装置の動作]
図9はスジ検出装置100によるスジ検出の処理の手順を示したフローチャートである。ステップS11において画像取得部102は検査画像を取得する。ステップS11は「画像取得ステップ」の一形態に相当する。なお、ステップS11の検査画像取得ステップは、前処理部110によって処理された検査画像を領域分割部112が取得するステップであると理解してもよい。
ステップS12において領域分割部112は検査画像の少なくとも一部を、Y方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する。ステップS12は「分割ステップ」の一形態に相当する。
ステップS13においてグループ処理部114は有限個の局所領域についてグループ分けの処理を行う。ステップS13のグループ分け処理は、後述するステップS14の後、又はステップS15の後に実施してもよい。
ステップS14においてプロファイル作成部116は局所領域ごとにスジ強度を定量化したスジ強度信号を作成する。プロファイル作成部116はスジ強度信号の一例として平均プロファイルを作成し得る。ステップS14は「スジ強度信号作成ステップ」の一形態に相当する。
ステップS15においてスジ状信号位置検出部118は、スジ強度信号に対して閾値を用いた検出処理を行う。ステップS15でいう検出処理には、スジ状信号を検出して、そのスジ状信号の位置であるスジ状信号位置を検出する処理が含まれる。すなわち、ステップS15では、T個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々をスジ強度信号に適用してスジ状信号を検出し、かつスジ状信号が検出されるX方向位置を検出する検出処理が行われる。ステップS15は「スジ状信号位置検出ステップ」の一形態に相当する。
ステップS16において判断部120はステップS15により得られるグループ内の検出結果からスジ欠陥の存否を判断する。ステップS16では、ステップS15により得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する。ステップS16は「判断ステップ」の一形態に相当する。
ステップS16では、X方向のある位置に対し、同じ行グループに属する局所領域群内の閾値ごとのスジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かを判断する。スジが存在するか否かの判断方法は、第1実施形態から第4実施形態の各実施形態で説明した方法を適用し得る。
分割された有限個の局所領域のすべてについて、それぞれのスジ強度信号を作成して、すべてのスジ強度信号に対してT個の閾値をそれぞれ適用して検出を実施してもよいし、グループ分けされた複数の行グループのうちの一部の行グループに属する局所領域群についてステップS14〜ステップS16の処理を実施してもよい。
また、Tが2以上である場合のT個の閾値のうち、一部の閾値のみについてステップS15の検出処理を行う場合もあり得る。
図10は図9のステップS14〜ステップS16のさらに詳細な具体例を示すフローチャートである。具体例の説明にあたり、説明に用いる各記号を次のように定める。
局所領域の個数、すなわち、局所領域の分割数をJとする。Jは2以上の整数である。J個の局所領域の各々を識別するための局所領域番号を表すパラメータをjとする。jは1以上J以下の整数の値を取り得る。J個の局所領域がグループ分けされた行グループのグループ数をGとする。Gは1以上の整数である。G個の行グループの各々を識別するための行グループ番号を表すパラメータをgとする。gは1以上G以下の整数の値を取り得る。T個の閾値の各々を識別するため閾値番号を表すパラメータをtとする。tは1以上T以下の整数の値を取り得る。閾値番号tの閾値thに対して、スジ欠陥の存否の判断基準となる検出回数に対応する判断基準値をD(t)と表す。
図10に示すフローチャートのステップS21において画像処理部108は、処理の対象とするグループ番号gに「g=1」を指定する。
ステップS22において、プロファイル作成部116はグループ番号gに属する局所領域群の局所領域ごとのプロファイルを作成する。プロファイル作成部116はJ個の局所領域ごとにそれぞれのプロファイルを作成する。
ステップS23において、スジ状信号位置検出部118は閾値番号tに「t=1」を指定する。
ステップS24において、スジ状信号位置検出部118は閾値thを用いた検出処理を行う。ステップS24ではグループ番号gに属する局所領域群の局所領域ごとのプロファイルに対してそれぞれ閾値thを用いた検出処理が行われる。
ステップS25において、判断部120はステップS24の検出結果からスジ欠陥の判断処理を行う。ステップS25のスジ欠陥判断処理の具体例については図11において後述する。
ステップS26において、判断部120はステップS25の判断処理の結果、スジ欠陥が存在するか否かを判定する。ステップS26において、スジ欠陥が無いと判断された場合は、ステップS27に移行する。
ステップS27において、スジ状信号位置検出部118は閾値番号tの値をインクリメントして、「t+1」を新たな閾値番号tとする。
ステップS28において、スジ状信号位置検出部118はtがTを超えたか否かを判定する。ステップS28において、tがT以下であると判定された場合はステップS24に戻る。
一方、ステップS28において、tがTを超えると判定された場合はステップS29に移行する。
ステップS29において、画像処理部108はグループ番号gの値をインクリメントして、「g+1」を新たなグループ番号gとする。
ステップS30において、画像処理部108はgがGを超えたか否かを判定する。ステップS30において、gがG以下であると判定された場合はステップS22に戻り、グループ番号gの行グループについてステップS22の処理が行われる。
一方、ステップS30において、gがGを超える判定された場合はステップS31に移行する。また、ステップS26において、スジ欠陥が存在すると判定された場合は、残りの閾値についての処理を省略して、ステップS31に移行する。
ステップS31において、判断部120は判断結果の出力を行う。
図11は図10のステップS25におけるスジ欠陥判断処理の具体例を示すフローチャートである。判断部120は、図11に示すスジ欠陥判断処理のフローを実行し得る。
ステップS41において、判断部120は、グループ番号gの行グループに対して閾値thを用いた検出処理を実施した検出結果の中に、スジ状信号検出位置が存在するか否かを判定する。検出処理によりスジ状信号位置が検出されている場合は、ステップS41の判定がYes判定となり、ステップS42に移行する。
ステップS42において、判断部120は、検出されているスジ状信号検出位置の各々に各位置を識別するための位置番号kを付与する。kは1以上のKmaxまでの整数とする。Kmaxはグループ番号gの行グループに対して閾値thを用いた検出処理によって検出されたスジ状信号検出位置の個数である。
ステップS43において、判断部120は、処理の対象として注目する位置番号の変数kの値を1に設定する。位置番号kの位置を「x」と表す。
ステップS44において、判断部120は、位置xについて、グループ番号gの局所領域群内における閾値thでの検出回数d(x,g,t)と、予め定められた判断基準値Dとを比較して、スジ欠陥の存否を判断する。判断の基準については、第1実施形態から第4実施形態で説明した方法を適用することができる。
ステップS45において、判断部120は、位置xにスジ欠陥が存在するか否かを判断する。ステップS45の判断はステップS44の判断の結果にしたがう。ステップS45において位置xにスジ欠陥が無いと判断した場合は、ステップS46に移行する。
ステップS46において、判断部120は位置番号kの値をインクリメントして、「k+1」を新たな位置番号kとする。
ステップS47において、判断部120はkがKmax以下であるか否かを判定する。ステップS47において、kがKmax以下であると判定された場合はステップS44に戻り、新たな位置xについてステップS44の処理が行われる。
ステップS45において、位置xにスジ欠陥が存在すると判断された場合は、残りの位置についての処理を省略して、図11のフローを終了することができる。
また、ステップS41において、スジ状信号検出位置が存在しないと判定された場合は、ステップS48に移行する。
ステップS48において、判断部120は、グループ番号gの局所領域群内に閾値thを用いて検出できるスジ欠陥が存在しないと判断する。ステップS48の後、図11のフローを終了する。
[変形例1]
図10のステップS26及び図11のステップS45のうち少なくとも一方のステップを省略する形態も可能である。
図10のステップS26を省略した形態とすることにより、すべての閾値th並びにすべてのグループについて、スジ欠陥の存否の判断を行うことができる。
また、図11のステップS45を省略した形態とすることにより、すべてのスジ状信号検出位置について、スジ欠陥の存否の判断を行うことができる。
[変形例2]
図10ではステップS22において、グループの単位で局所領域ごとのプロファイルを作成する例を述べたが、全グループのすべての局所領域のプロファイルをまとめて作成しておいてもよい。例えば、図10におけるステップS21に先行して、これよりも前に、すべての局所領域についてステップS22の処理を実施してもよい。
[インクジェット印刷装置の構成例]
図12は実施形態に係るインクジェット印刷装置201の構成を示す側面図である。インクジェット印刷装置201は「印刷装置」の一形態に相当する。なお、「印刷装置」という用語は、印刷機、プリンタ、画像記録装置、画像形成装置、画像出力装置などの用語と同義である。
インクジェット印刷装置201は、ラインヘッドによって枚葉の用紙Pにカラー画像を印刷する枚葉式のラインヘッド型インクジェット印刷装置である。インクジェット印刷装置201は、給紙部210と、処理液塗布部220と、処理液乾燥部230と、描画部240と、インク乾燥部250と、集積部260と、を備える。
給紙部210は、用紙Pを1枚ずつ自動で給紙する。給紙部210は、給紙装置212と、フィーダボード214と、給紙ドラム216と、を備える。用紙Pの種類は、特に限定されないが、例えば、上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする印刷用紙を用いることができる。用紙Pは、画像が記録される媒体の一形態に相当する。用紙Pは、多数枚が積層された束の状態で給紙台212Aに載置される。
給紙装置212は、給紙台212Aにセットされた束の状態の用紙Pを上から順に1枚ずつ取り出して、フィーダボード214に給紙する。フィーダボード214は、給紙装置212から受け取った用紙Pを給紙ドラム216へと移送する。
給紙ドラム216は、フィーダボード214から給紙される用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを処理液塗布部220へと移送する。
処理液塗布部220は、用紙Pに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、不溶化ないし増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部220は、処理液塗布ドラム222と、処理液塗布装置224と、を備える。
処理液塗布ドラム222は、給紙ドラム216から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを処理液乾燥部230へと移送する。処理液塗布ドラム222は、周面にグリッパ223を備え、そのグリッパ223で用紙Pの先端部を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き付けて搬送する。
処理液塗布装置224は、処理液塗布ドラム222によって搬送される用紙Pに処理液を塗布する。処理液はローラで塗布される。
処理液乾燥部230は、処理液が塗布された用紙Pを乾燥処理する。処理液乾燥部230は、処理液乾燥ドラム232と、温風送風機234と、を備える。処理液乾燥ドラム232は、処理液塗布ドラム222から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを描画部240へと移送する。処理液乾燥ドラム232は、周面にグリッパ233を備える。処理液乾燥ドラム232は、グリッパ233で用紙Pの先端部を把持して回転することにより、用紙Pを搬送する。
温風送風機234は、処理液乾燥ドラム232の内部に設置される。温風送風機234は、処理液乾燥ドラム232によって搬送される用紙Pに温風を吹き当てて、処理液を乾燥させる。
描画部240は、描画ドラム242と、ヘッドユニット244と、インラインセンサ248と、を備える。描画ドラム242は、処理液乾燥ドラム232から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pをインク乾燥部250へと移送する。描画ドラム242は、周面にグリッパ243を備え、グリッパ243で用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム242は、図示しない吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Pを周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム242は、周面に多数の吸着穴を備え、この吸着穴を介して内部から吸引することにより、用紙Pを周面に吸着させる。
ヘッドユニット244は、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kを備える。インクジェットヘッド246C、シアン(C)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド246Mは、マゼンタ(M)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド246Yは、イエロー(Y)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド246Kは、ブラック(K)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kのそれぞれには、対応する色のインク供給源である不図示のインクタンクから不図示の配管経路を介して、インクが供給される。
インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの各々は、用紙幅に対応したラインヘッドで構成され、各々のノズル面が描画ドラム242の周面に対向して配置される。ここでいう用紙幅は、用紙Pの搬送方向と直交する方向の用紙幅を指す。インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kは、描画ドラム242による用紙Pの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。
図には示さないが、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの各々のノズル面には、インクの吐出口である複数個のノズルが二次元配列されている。「ノズル面」とは、ノズルが形成されている吐出面をいい、「インク吐出面」或いは「ノズル形成面」などの用語と同義である。二次元配列された複数個のノズルのノズル配列を「二次元ノズル配列」という。
インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの各々は、複数個のヘッドモジュールを用紙幅方向に繋ぎ合わせて構成することができる。インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの各々は、用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向に関して用紙Pの全記録領域を1回の走査で規定の記録解像度による画像記録が可能なノズル列を有するフルライン型の記録ヘッドである。フルライン型の記録ヘッドはページワイドヘッドとも呼ばれる。規定の記録解像度とは、インクジェット印刷装置201によって予め定められた記録解像度であってもよいし、ユーザの選択により、若しくは、印刷モードに応じたプログラムによる自動選択により設定される記録解像度であってもよい。記録解像度として、例えば、1200dpiとすることができる。用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向をラインヘッドのノズル列方向と呼び、用紙Pの搬送方向をノズル列垂直方向と呼ぶ場合がある。
二次元ノズル配列を有するインクジェットヘッドの場合、二次元ノズル配列における各ノズルをノズル列方向に沿って並ぶように投影(正射影)した投影ノズル列は、ノズル列方向について、最大の記録解像度を達成するノズル密度で各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。「概ね等間隔」とは、インクジェット印刷装置で記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差や着弾干渉による媒体上での液滴の移動を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も「等間隔」の概念に含まれる。投影ノズル列(「実質的なノズル列」ともいう。)を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。
インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの各々におけるノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、V字状のノズル配列、V字状配列を繰り返し単位とするW字状などのような折れ線状のノズル配列なども可能である。
描画ドラム242によって搬送される用紙Pに向けて、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kからインクの液滴が吐出され、吐出された液滴が用紙Pに付着することにより、用紙Pに画像が記録される。
描画ドラム242は、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kと用紙Pとを相対移動させる手段として機能している。描画ドラム242は、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kに対して用紙Pを相対的に移動させ、相対移動手段の一形態に相当する。インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kのそれぞれの吐出タイミングは、描画ドラム242に設置されたロータリエンコーダから得られるロータリエンコーダ信号に同期させる。図12においてロータリエンコーダの図示は省略されており、図13においてロータリエンコーダ382として記載されている。吐出タイミングとは、インクの液滴を吐出するタイミングであり、打滴タイミングと同義である。
なお、本例では、CMYKの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特色インクなどを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成や、緑色やオレンジ色などの特色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。
インラインセンサ248は、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kによって用紙Pに記録された画像を読み取る画像読取部である。インラインセンサ248は、例えば、CCDラインセンサを用いたラインスキャナで構成される。インラインセンサ248は、撮像手段の一形態に相当する。インラインセンサ248は、図8で説明したカメラ132の役割を果たすことができる。
インラインセンサ248によって読み取られた読取画像のデータを基に、印刷物のスジ欠陥の検出が行われる。また、インラインセンサ248によって読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kの吐出不良などの情報が得られる。
なお、図には示さないが、インクジェット印刷装置201において、インラインセンサ248とは別に、カメラ132を設置する構成を採用してもよい。インラインセンサ248とカメラ132を併用する場合、カメラ132の設置場所は、インラインセンサ248よりも媒体搬送方向の下流に設置することが望ましい。例えば、カメラ132は、インク乾燥部250による乾燥処理を終えた後の印刷物を撮像する位置に設置される。
インク乾燥部250は、描画部240で画像が記録された用紙Pを乾燥処理する。インク乾燥部250は、チェーンデリバリ310と、用紙ガイド320と、温風送風ユニット330と、を備える。
チェーンデリバリ310は、描画ドラム242から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを集積部260へと移送する。チェーンデリバリ310は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン312を備え、その一対のチェーン312に備えられたグリッパ314で用紙Pの先端部を把持して、用紙Pを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパ314は、チェーン312に一定の間隔で複数備えられる。
用紙ガイド320は、チェーンデリバリ310による用紙Pの搬送をガイドする部材である。用紙ガイド320は、第1用紙ガイド322と第2用紙ガイド324で構成される。第1用紙ガイド322はチェーンデリバリ310の第1搬送区間を搬送される用紙Pをガイドする。第2用紙ガイド324は、第1搬送区間の後段の第2搬送区間を搬送される用紙をガイドする。温風送風ユニット330は、チェーンデリバリ310によって搬送される用紙Pに温風を吹き当てる。
集積部260は、チェーンデリバリ310によってインク乾燥部250から搬送されてくる用紙Pを受け取り、集積する集積装置262を備える。
チェーンデリバリ310は、所定の集積位置で用紙Pをリリースする。集積装置262は、集積トレイ262Aを備え、チェーンデリバリ310からリリースされた用紙Pを受け取り、集積トレイ262Aの上に束状に集積する。集積部260は排紙部に相当する。
図13はインクジェット印刷装置201の制御系の要部構成を示すブロック図である。図13に示したように、インクジェット印刷装置201は、システムコントローラ350と、通信部352と、表示部354と、入力装置356と、画像処理部358と、画像検査装置360と、搬送制御部362と、画像記録制御部364と、を備える。これらの各部の要素は、1台又は複数台のコンピュータによって実現することが可能である。
システムコントローラ350は、インクジェット印刷装置201の各部を統括制御する制御手段として機能し、かつ、各種演算処理を行う演算手段として機能する。システムコントローラ350は、中央処理装置(CPU; Central Processing Unit)370と、リードオンリーメモリ(ROM;read-only memory)372と、ランダムアクセスメモリ(RAM:random access memory)374と、を備えており、所定の制御プログラムに従って動作する。ROM372には、システムコントローラ350が実行するプログラム、及び、制御に必要な各種データが格納される。
通信部352は、所要の通信インターフェースを備える。インクジェット印刷装置201は、通信部352を介して図示せぬホストコンピュータと接続され、ホストコンピュータとの間でデータの送受信を行うことができる。ここでいう「接続」には、有線接続、無線接続、又はこれらの組み合わせが含まれる。通信部352には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。
通信部352は、印刷対象の画像を表す画像データを取得するための画像入力インターフェース部としての役割を果たす。
表示部354と入力装置356によってユーザーインターフェースが構成される。入力装置356には、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボールなど、各種の入力装置を採用することができ、これらの適宜の組み合わせであってもよい。なお、表示部354の画面上にタッチパネルを配置した構成のように、表示部354と入力装置356とが一体的に構成されている形態も可能である。
オペレータは、表示部354の画面に表示される内容を見ながら入力装置356を使って印刷条件の入力や、画質モードの選択、故障判定機能の無効化の設定、その他の設定事項の入力、付属情報の入力及び編集、情報の検索など各種情報の入力を行うことができる。また、オペレータは、入力内容その他の各種情報を表示部354の表示を通じて確認することができる。表示部354は、エラー情報を報知するエラー情報報知手段として機能する。例えば、印刷物からスジ欠陥が検出された場合に、表示部354の画面にスジ欠陥の検出情報を示すスジ欠陥検出情報が表示される。
画像処理部358は、印刷対象の画像データに対する各種の変換処理や補正処理、並びにハーフトーン処理を行う。変換処理には、画素数変換、階調変換、色変換などが含まれる。補正処理には、濃度補正や、不吐出ノズルによる画像欠陥の視認性を抑制するための不吐補正などが含まれる。画像処理部358は、インラインセンサ248から得られる読取画像を基に補正処理を行う。
画像検査装置360は、図8で説明したスジ検出装置100の装置構成と同等の構成を採用することができる。なお、図8で説明した表示部142として図13の表示部354を用いることができる。また、図8で説明した操作部140として図13の入力装置356を用いることができる。
なお、画像検査装置360は、システムコントローラ350を含んだ制御装置とは別のコンピュータで構成してもよいし、システムコントローラ350を含んだ制御装置の中の機能ブロックとして内包する構成としてもよい。
搬送制御部362は、媒体搬送機構380を制御する。媒体搬送機構380は、図12で説明した給紙部210から集積部260までの用紙Pの搬送に関わる用紙搬送部の機構の全体を含んでいる。媒体搬送機構380には、図12で説明した給紙ドラム216、処理液塗布ドラム222、処理液乾燥ドラム232、描画ドラム242、チェーンデリバリ310などが含まれる。また、媒体搬送機構380には、図示せぬ動力源としてのモータ及びモータ駆動回路などの駆動部が含まれる。
搬送制御部362は、システムコントローラ350からの指令に応じて、媒体搬送機構380を制御し、給紙部210から集積部260まで滞りなく用紙Pが搬送されるように制御する。
インクジェット印刷装置201は、媒体搬送機構380における描画ドラム242(図12参照)の回転角度を検出する手段としてのロータリエンコーダ382を備えている。インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kのそれぞれは、ロータリエンコーダ382が出力するロータリエンコーダ信号から生成される吐出タイミング信号にしたがって吐出タイミングが制御される。
画像記録制御部364は、システムコントローラ350からの指令に応じてインクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kのそれぞれの駆動を制御する。画像記録制御部364は、画像処理部358のハーフトーン処理を経て生成された各インク色のドットデータに基づき、描画ドラム242により搬送される用紙Pに所定の画像を記録するように、インクジェットヘッド246C、246M、246Y、246Kのそれぞれの吐出動作を制御する。
<コンピュータをスジ検出装置として機能させるプログラムについて>
上述の各実施形態で説明したスジ検出装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムをCD−ROM(Compact Disc Read-Only Memory)や磁気ディスクその他のコンピュータ可読媒体(有体物たる非一時的な情報記憶媒体)に記録し、この情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。
また、このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラムのデータをダウンロードサービスとして提供することも可能である。
このプログラムをコンピュータに組み込むことにより、コンピュータにスジ検出装置の機能を実現させることができる。また、本実施形態で説明したスジ検出処理の機能を含む印刷制御を実現するためのプログラムの一部又は全部をホストコンピュータなどの上位制御装置に組み込む態様や、インクジェット印刷装置の中央処理装置(CPU)の動作プログラムとして適用することも可能である。
[実施形態の利点]
(1)上述の各実施形態によれば、ラインヘッドを用いたシングルパス方式のインクジェット印刷装置において、ノズルの吐出不良等が原因で発生するラインヘッド相対走査方向のスジ状の欠陥を印刷画像上から精度良く検出することができる。
(2)実施形態として説明した手段は、スジ欠陥がラインヘッド相対走査方向に伸びる特性を利用して、複数の局所領域での検出結果を総合してスジの存否を判断することにより、スジの検出精度を向上させている。具体的には、カメラ132等で撮影した検査画像に対し、ラインヘッド相対走査方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する。そして、ラインヘッド相対走査直交方向のある位置に対して、複数の局所領域で1つ以上の閾値で検出処理を実行し、それぞれの検出回数に応じてスジの存否の最終的な判断を行う。これにより、精度よくスジを検出することができる。
(3)明細書に開示した実施形態によれば、比較的低解像度なカメラを用いて、微小なスジ信号が低コントラストに撮影された場合にも誤検出を抑えつつ安定して精度のよりスジ欠陥検出ができる。
(4)明細書に開示した実施形態によれば、人が感覚的に気になりやすい、強く短いスジや弱く長いスジについて誤検知を抑えつつ安定に検出できる。
<実施形態の他の変形例>
[用紙の搬送手段について]
媒体を搬送する搬送手段は、図12で例示したドラム搬送方式に限らず、ベルト搬送方式、ニップ搬送方式、チェーン搬送方式、パレット搬送方式など、各種形態を採用することができ、これら方式を適宜組み合わせることができる。
[画像形成用の媒体について]
画像の記録に用いられる「媒体」という用語は、用紙、記録用紙、印刷用紙、印刷媒体、印字媒体、記録媒体、被印刷媒体、画像形成媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものの総称である。用紙の材質や形状等は、特に限定されず、シール用紙、樹脂シート、フィルム、布、不織布、その他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。枚葉の用紙は、予め規定のサイズに整えられたカット紙に限らず、連続用紙から随時、規定のサイズに裁断して得られるものであってもよい。
「画像」は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像、均一濃度(ベタ)画像なども含まれる。「画像」は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様、その他の各種パターン、若しくはこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。「画像の記録」は、画像の形成、印刷、印字、描画、プリントなどの用語の概念を含む。
[吐出方式について]
インクジェットヘッドのイジェクタは、液体を吐出するノズルと、ノズルに通じる圧力室と、圧力室内の液体に吐出エネルギーを与える吐出エネルギー発生素子と、を含んで構成される。イジェクタのノズルから液滴を吐出させる吐出方式に関して、吐出エネルギーを発生させる手段は、圧電素子に限らず、発熱素子や静電アクチュエータなど、様々な吐出エネルギー発生素子を適用し得る。例えば、発熱素子による液体の加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させる方式を採用することができる。液体吐出ヘッドの吐出方式に応じて、相応の吐出エネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
[任意方向のスジの検出への拡張]
本開示に係るスジ検出方法は、ラインヘッド型インクジェット印刷装置におけるラインヘッドに発生した不良ノズルを高精度に検出するために有益な手段であるが、本開示に係るスジ検出方法は、特定方向に伸びることが予め保証されているすべてのスジの検出に適用可能である。スジの伸びる方向を第1の方向としたときに、第1の方向に局所領域を分割して行グループを作成し、グループごとに第1の方向と交差する第2の方向の各位置でスジの有無の判断を行えばよい。
また、スジは「欠陥」によるものであるか否かは問わない。スジの有無を調べる対象物は印刷物に限らず、立体物や電子画像などであってもよい。
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
10 ラインヘッド
12 ノズル
14 ノズル列
20 媒体
22 ドット
30 撮影画像
31、32、33 スジ欠陥
41、42、43、44、45、46、47、48 局所領域
50 検査画像
100 スジ検出装置
102 画像取得部
104 メモリ
106 パラメータ設定制御部
108 画像処理部
110 前処理部
112 領域分割部
114 グループ処理部
116 プロファイル作成部
118 スジ状信号位置検出部
120 判断部
122 閾値格納部
124 情報出力部
130 印刷物
132 カメラ
140 操作部
142、354 表示部
144 手動設定部
201 インクジェット印刷装置
210 給紙部
212 給紙装置
212A 給紙台
214 フィーダボード
216 給紙ドラム
220 処理液塗布部
222 処理液塗布ドラム
223、233、243、314 グリッパ
224 処理液塗布装置
230 処理液乾燥部
232 処理液乾燥ドラム
234 温風送風機
240 描画部
242 描画ドラム
244 ヘッドユニット
246C、246K、246M、246Y インクジェットヘッド
248 インラインセンサ
250 インク乾燥部
260 集積部
262 集積装置
262A 集積トレイ
310 チェーンデリバリ
312 チェーン
320 用紙ガイド
322 第1用紙ガイド
324 第2用紙ガイド
330 温風送風ユニット
350 システムコントローラ
352 通信部
356 入力装置
358 画像処理部
360 画像検査装置
362 搬送制御部
364 画像記録制御部
370 中央処理装置(CPU)
372 リードオンリーメモリ(ROM)
374 ランダムアクセスメモリ(RAM)
380 媒体搬送機構
382 ロータリエンコーダ
P 用紙
S11〜S31 スジ検出方法のステップ
S41〜S48 スジ欠陥判断処理のステップ

Claims (18)

  1. 検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出するスジ検出方法であって、
    前記検査画像を取得する画像取得ステップと、
    前記検査画像の少なくとも一部を、前記第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割ステップと、
    前記有限個の局所領域の各々から前記第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成ステップと、
    Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々を前記スジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、前記第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出ステップと、
    前記スジ状信号位置検出ステップにより得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断ステップと、を有し、
    前記判断ステップは、前記第2の方向のある位置に対し、前記有限個の局所領域における前記第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の前記閾値ごとの前記スジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かを判断するステップであり、T個の前記閾値の各々に対して、スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が定められており、T個の前記閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、前記スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が2回以上であるスジ検出方法。
  2. Tが2以上の場合、T個の前記閾値の中で、前記スジ強度信号に適用した場合の前記スジ状信号を検出する確率であるスジ状信号位置発見確率が相対的に大きい閾値ほど、前記スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が大きい請求項1に記載のスジ検出方法。
  3. 前記判断ステップでは、T個の前記閾値の中で、前記スジ状信号位置発見確率が最も小さい閾値に関して、前記検出回数が1回以上存在したら、前記1回以上の検出回数となる前記第2の方向の位置にスジが存在すると判断する請求項2に記載のスジ検出方法。
  4. T個の前記閾値の中の1つの閾値を用いて、前記スジ状信号位置検出ステップと前記判断ステップとを実施した後に、前記1つの閾値とは異なる閾値を用いて、前記スジ状信号位置検出ステップと前記判断ステップとを実施する請求項2又は3に記載のスジ検出方法。
  5. T個の前記閾値の中のいずれか1つの閾値を用いた検出結果からスジが存在すると判断された場合に、残りの閾値による前記スジ状信号位置検出ステップ及び前記判断ステップのうち少なくとも1つのステップの実施が省略される請求項4に記載のスジ検出方法。
  6. 前記判断ステップにより、前記第2の方向の特定の位置についてスジが存在すると判断された場合、残りの位置についてのスジの存否を判断する処理が省略される請求項1から5のいずれか一項に記載のスジ検出方法。
  7. 前記検査画像は、対象物を撮像素子によって撮像して得られる撮影画像、若しくは前記撮影画像に対して前処理が行われた画像である請求項1から6のいずれか一項に記載のスジ検出方法。
  8. 前記対象物は印刷物であり、前記スジがスジ欠陥である請求項7に記載のスジ検出方法。
  9. 前記対象物は、ラインヘッドを備えたインクジェット印刷装置によって印刷された印刷物であり、
    前記第1の方向は、前記ラインヘッドに対して印刷媒体を相対的に走査する方向である請求項8に記載のスジ検出方法。
  10. 前記印刷物の印刷画像が絵柄を有する画像である場合、前記検査画像と、予め取得した前記絵柄の基準画像とを比較して前記スジ強度信号作成ステップを実施する請求項8又は9に記載のスジ検出方法。
  11. 前記スジは、スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が大きくなるスジである請求項1から10のいずれか一項に記載のスジ検出方法。
  12. 前記スジは、スジの無い場合に比べて、スジ位置の輝度が小さくなるスジである請求項1から10のいずれか一項に記載のスジ検出方法。
  13. 前記スジ強度信号作成ステップでは、前記有限個の局所領域の各々から前記第2の方向の位置に応じた画像信号値の代表値を示すプロファイルを前記スジ強度信号として作成する請求項1から12のいずれか一項に記載のスジ検出方法。
  14. 検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出するスジ検出装置であって、
    前記検査画像を取得する画像取得部と、
    前記検査画像の少なくとも一部を、前記第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割部と、
    前記有限個の局所領域の各々から前記第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成部と、
    Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々を前記スジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、前記第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出部と、
    前記スジ状信号位置検出部により得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断部と、を備え、
    前記判断部は、前記第2の方向のある位置に対し、前記有限個の局所領域における前記第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の前記閾値ごとの前記スジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かの判断を行う判断部であり、
    T個の前記閾値の各々対して、スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が定められており、T個の前記閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、前記スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が2回以上であるスジ検出装置。
  15. 前記閾値の個数、前記T個の閾値の中の少なくとも1つの閾値、前記閾値に対応する前記スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数、前記分割部による前記局所領域の分割数、重複量、前記局所領域の大きさ、前記局所領域群の数、1つの前記局所領域群あたりの前記局所領域の数、及び前記局所領域群の重複領域数のうち少なくとも1つを手動にて設定する手動設定部を備える請求項14に記載のスジ検出装置。
  16. 請求項14又は15に記載のスジ検出装置を備える印刷装置。
  17. インクジェット方式によってインクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するラインヘッドと、
    前記ラインヘッドに対して相対的に媒体を移動させる相対移動手段と、
    前記ラインヘッドから吐出した前記インクを前記媒体に付着させることにより印刷された印刷物を撮像する撮像手段を備え、
    前記撮像手段によって撮像された撮影画像、若しくは前記撮影画像に対して前処理が行われた画像が前記検査画像となる請求項16に記載の印刷装置。
  18. 検査画像から第1の方向に伸びるスジを検出する機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、コンピュータに、
    前記検査画像を取得する画像取得ステップと、
    前記検査画像の少なくとも一部を、前記第1の方向に重複を許して有限個の局所領域に分割する分割ステップと、
    前記有限個の局所領域の各々から前記第1の方向に交差する第2の方向の位置に対するスジの強度を定量的に示すスジ強度信号を作成するスジ強度信号作成ステップと、
    Tが1以上の整数であるT個の閾値のうち少なくとも1つの閾値の各々を前記スジ強度信号に適用してスジ状信号として検出し、前記第2の方向の位置を検出するスジ状信号位置検出ステップと、
    前記スジ状信号位置検出ステップにより得られる検出結果を基に、スジの存否を判断する判断ステップと、を実行させるプログラムであり、
    前記判断ステップは、前記第2の方向のある位置に対し、前記有限個の局所領域における前記第1の方向に連接する2つ以上の局所領域から構成される局所領域群内の前記閾値ごとの前記スジ状信号の検出回数に応じてスジが存在するか否かを判断するステップであり、T個の前記閾値の各々対して、スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が定められており、T個の前記閾値のうちの少なくとも1つの閾値について、前記スジが存在すると判断するために必要な前記検出回数が2回以上であるプログラム。
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