JP2019124635A - 画像検査装置および画像形成システム - Google Patents
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Abstract
Description
・位置合わせがずれることにより、差分が大きくなり欠陥と誤検知してしまう。
・解像度変換の影響で、画像自体の画素のバラつきが大きくなり、位置が合っても、差分が大きくなり誤検知する。
これらの問題を防ぐため、特許文献1に示すように、画像のエッジ部分の欠陥の閾値を高くし、誤検知を防ぐ方法が提案されている。または、特許文献2のように、画像の特徴点を抽出する高精度の位置合わせを行う方法が提案されている。
印刷物の被検査面を撮像した撮像画像と、マスター画像との比較に基づいて被検査面の画像の欠陥を判定する画像検査装置において、
前記撮像画像とマスター画像を取得する制御部を有し、
前記制御部は、前記撮像画像と前記マスター画像から、所定面積の領域における画像の領域情報を取得し、
領域毎に、前記領域情報に対する画像の位置合わせの処理手法を決定し、
比較前の処理として、少なくとも、決定された前記位置合わせの手法によって前記領域情報に対する位置合わせの処理を実行し、
比較前の処理が行われた撮像画像およびマスター画像の比較を行い、比較結果に基づいて前記撮像画像に欠陥があるかの欠陥判定を行う。
前記画像上の情報に基づいて、比較前の処理における手法を選択する。
前記RIP情報に基づいて、比較前の処理の手法を選択する。
指定された領域の情報に基づいて、比較前の処理の手法を選択する。
画像形成システム1は、図1に示すように、画像形成を行う画像形成装置10を有しており、画像形成装置10の前段に給紙装置40が接続されている。画像形成装置10の後段には、読取装置20が接続されており、読取装置20の後段に後処理装置30が接続されている。各装置および装置本体は、電気的および機械的に接続されており、各装置間での通信および用紙の搬送が可能になっている。
また、画像形成装置10は、本発明の画像検査装置に相当するものとしてもよく、読取装置20などを含めて画像検査装置を構成するものとしてもよい。さらに、読取装置20において画像の検査などを行う場合は、読取装置20が画像検査装置を構成するものとしてもよい。
画像形成装置10の筐体内には、搬送路13が設けられており、給紙装置40または本体給紙部12から供給される用紙が搬送路13に沿って下流側に搬送される。
画像形成部11は、各色用(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)用の感光体11aを有しており、感光体11aの周囲には、図示しない帯電器、LD(レーザダイオード)、現像器、クリーニング部等が備えられている。また、画像形成部11は、各色用の感光体11aと接触する位置に、中間転写ベルト11bを有している。中間転写ベルト11bは、その途中に設けられた二次転写部11cにおいて搬送路13上の用紙と接触する。また、搬送路13では、二次転写部11cよりも下流側の位置に、定着ローラー11eを含む定着器11dが備えられている。
なお、この実施形態では、画像形成部11は、カラーで画像形成を行うものとして説明したが、本発明としては、画像形成部11は、ブラックなどモノクロで画像形成を行うものであってもよい。
なお、画像形成部11の前後に反転搬送路を設け、用紙の反転搬送を行うことで、用紙の両面に対する画像形成を可能としてもよい。
なお、この実施形態では、操作部140は、操作部と表示部とが一体となっているが、操作部と表示部とが一体となっていないものでもよく、例えば、操作部をマウスやタブレット、端末等によって構成してもよい。また、LCD141は移動可能となっているものであってもよい。
なお、原稿の読み取りは図示しないプラテンガラス上で行うことも可能である。
また、スキャナー部130では、画像形成システム1から出力された印刷物をセットして読み取りを行うことも可能である。例えば、印刷用画像や調整用画像が形成された用紙をセットして読み取りを行い、読取画像、すなわち撮像画像を取得することができる。この場合、スキャナー部130は、画像読取部に相当する。
搬送路23の途中付近には、搬送路23で搬送される用紙の下面の画像の読み取りを行う画像読取部24と、用紙の上面の画像の読み取りを行う画像読取部25が備えられており、画像読取部24は画像読取部25よりも上流側に位置している。
後処理が行われた用紙は第1排紙部31に排紙され、後処理が行われていない用紙は第2排紙部32へ排紙される。また、用紙上の画像に欠陥があると判定された場合は、画像に欠陥がある用紙を通常とは異なる排紙先へ排紙するものとしてもよい。
後処理を行わない用紙を第2排紙部32に排紙するようにしてもよい。
画像形成システム1は、画像形成装置10において、主要な構成として、デジタルコピアと、画像処理部(プリント&スキャナーコントローラー)160とを有している。デジタルコピアは、制御ブロック110、スキャナー部130、操作部140およびプリンター部150を有している。画像処理部(プリント&スキャナーコントローラー)160は、外部装置との間で入出力される画像データを処理する。
画像制御CPU113には、不揮発メモリ115が接続されている。不揮発メモリ115やHDD119には、画像制御CPU113で実行されるプログラムや、機械設定情報等の設定データ、プロセス制御パラメーター等が格納されている。
画像制御部100は、撮像画像に基づいて画像の欠陥の判定を行う。その詳細については後述する。
スキャナー部130は、CCD131と、スキャナー制御部132とを備えている。CCD131は用紙上の画像を光学的に読み取ることができる。スキャナー制御部132は、スキャナー部130の全体を制御するものであり、CCD131による画像の読み取りなどを制御する。スキャナー制御部132は、画像制御CPU113とシリアル通信可能に接続されており、画像制御CPU113による制御を受ける。なお、スキャナー制御部132は、CPUやCPUを動作させるプログラムなどによって構成することができる。
CCD131で読み取った画像データは、DRAM制御IC111を介して読み取り処理部116に送信され、読み取り処理部116において所定の補正等の処理がなされる。
操作部140では、画像形成装置10における設定や動作指令などが可能となっている。さらに、操作部140では、機械状態、画像形成条件の設定等が可能になっており、例えば、定着温度や定着圧接力の設定を行うことができる。また、操作部140では、用紙上のシワを検出した場合に通知を行うようにしてもよい。
操作部制御部142は、操作部140の全体を制御する。操作部制御部142は画像制御CPU113とシリアル通信可能に接続されており、操作部140は画像制御CPU113からの指令を受けて操作部140の制御を行う。操作部制御部142は、CPUやCPUを動作させるプログラムなどによって構成することができる。
また、画像メモリ(DRAM)120には、上記DRAM制御IC111の制御によって、複数のジョブに関する画像データを保存することができ、さらにはジョブの設定情報や予約されたジョブの画像データなどを保存することができる。なお、これらのデータは、HDD119に格納することもできる。
DRAM制御IC111には、さらに、書き込み処理部123が接続されている。書き込み処理部123は、LD154Aにおける画像形成動作に用いるためのデータ処理を行う。
画像処理部(プリント&スキャナーコントローラー)160では、DRAM制御IC161に、DRAMからなる画像メモリ162が接続されており、DRAM制御IC161には、コントローラー制御部163が接続されている。さらに、DRAM制御IC161にLAN制御部164が接続されており、LAN制御部164にLANインターフェース165が接続されている。LANインターフェース165は、ネットワーク2に接続されている。
また、画像制御CPU113には、LAN制御部170が接続されており、LAN制御部170には、LANインターフェース171が接続されている。LANインターフェース171は、ネットワーク2に接続されている。
さらに、プリンター制御部151には、読取装置20の読取制御部200が制御可能に接続されている。
外部装置3は、外部装置3全体を制御する外部装置制御部300を有している。外部装置制御部300は、CPUやCPUを動作させるプログラム、記憶部などによって構成することができる。また、外部装置3は、情報を表示可能な外部操作部310を有している。
外部装置3を管理装置として使用する場合、外部操作部310には、管理情報や、画像の欠陥判定の表示などを行うことができ、また、所望により操作入力を可能にする。この場合、外部操作部310は、本発明の操作部として使用することができる。
外部装置3は、画像形成システムを管理する場合、画像形成システムを直接制御してもよく、また、画像形成システムに制御内容の指示を行い、この指示内容によって画像形成装置の制御部において制御が行われるようにしてもよい。
これらの外部装置制御部300で動作するプログラムは、制御部で実行されるプログラムに相当する。外部操作部310は、本発明の操作部として用いることができる。
先ず、画像形成システム1において画像データを蓄積する手順について説明する。
スキャナー部130で原稿の画像を読み取り、画像データを生成する場合、スキャナー部130に原稿を載置し、CCD131により原稿の画像を光学的に読み取る。この際は、画像制御CPU113から指令を受けたスキャナー制御部132がCCD131の動作制御を行う。
圧縮メモリ121やHDD119に格納された画像データは、画像制御CPU113によってジョブとして管理することができる。画像データをジョブとして管理する場合は、画像メモリ(DRAM)120およびHDD119において、印刷条件が画像データと関連付けて格納される。
なお、印刷画像データと印刷条件とは、両者が関連付けられていれば、それぞれが異なる記憶媒体に格納されるものであってもよい。印刷条件は、操作部140を通してユーザーが設定したり、初期設定や動作状況に自動的に設定されたりする。
その後、画像メモリ162に格納された画像データは、DRAM制御IC161、PCIバス112、DRAM制御IC111を介してページメモリ122に一旦格納される。
なお、画像データがページ記述データである場合、コントローラー制御部163によって画像データのRIP処理を行うことで、画像データをラスターイメージとすることができる。
画像形成システム1をプリンターとして用いる場合、印刷条件は、外部装置3内のプリンタドライバで設定することができる。ここで設定された印刷条件は、画像と同様に、外部装置3→ LAN IF165→ 画像メモリ162→ DRAM制御IC161(コントローラー)→ DRAM制御IC111(本体)→ ページメモリ122と転送され、ページメモリ122に格納される。
画像形成装置10で出力された用紙は、読取装置20に送られる。読取を行う設定がされている場合は、画像読取部24、25の一方または両方で用紙の読み取りが行われ、画像制御部100に撮像画像が送信される。
読み取りが行われた用紙は、後処理装置30に送られ、後処理設定に応じてそのまま排紙、または後処理がなされて排紙される。
用紙の撮像画像とマスター画像とにおいて、所定面積の領域における領域情報を取得する。通常は、画像全体において、領域毎の領域情報を取得する。この領域毎に、領域情報における撮像画像とマスター画像の位置合わせの手法を決定し、必要に応じて、画像処理の手法を決定する。これらの手法は、画像上の情報やRIP情報、さらにはユーザーの指定などによって決定される。なお、マスター画像は、検品でOKとなった印刷物のスキャン画像や印刷に用いられたRIP画像などを用いることができ、一般に正解画像と称される画像が用いられる。
制御部では、画像上の情報などに応じて決定される位置合わせの手法や画像処理の手法は、記憶部などから読み出すことができる。すなわち、予め記憶部に、画像上の情報やRIP情報と手法の内容とを関連付けて格納しておくことができる。手法の決定では、高精度か、高速処理であるかの観点で関連付けを行うことができる。
また、画像位置合わせと、解像度変換との順番を、高精度な処理か高速の処理かで変更するようにしてもよい。高精度な処理を行う場合は、位置合わせをしてから解像度の変換を行い、高速な処理を行う場合は、解像度変換してから位置合わせを行うようにしてもよい。
なお、上記では、高精細な処理と、高速な処理の2つに分けて基準を設けるものとしたが、さらに、細かく区分けを設けるものとしてもよく、区分け数が特に限定されるものではない。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs100)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs101)。マスター画像の読み込みは、記憶部などに格納されている正解画像の情報を読み込むことにより行うことができる。正解画像としては、検品された読取画像やRIP画像を用いることができる。
解像度の変換後、画像の位置合わせを行い(ステップs103)、画像のエッジの抽出を行う(ステップs104)。次いで、判定箇所がエッジ近辺であるかを判定し(ステップs105)、エッジ近辺である場合(ステップs105、Yes)は、低感度欠陥検出を行い(ステップs106)、エッジ近辺でない場合(ステップs105、No)は、通常欠陥検出を行い(ステップs107)、それぞれの欠陥後、手順を終了する。
上記手順では、エッジ付近の欠陥に対する感度が下がってしまい、適切な精度で判定を行うことができない。
なお、本実施形態では、所定面積の領域毎に、主に、位置合わせなどの画像処理の手法を"処理時間がかかるが、精度が高い"もしくは、"処理時間は短いが、精度が低い"のどちらを選択していくか判定することに特徴を有している。
この実施形態では、判定基準の最大のポイントは、画像上の情報であるエッジの有無である。印刷検査装置で誤検知が発生しやすい箇所は、エッジ近辺である。この箇所の誤検知が置きやすい原因の位置ズレ及び線のボケ具合の影響である。したがって、エッジが沢山ある領域で、誤検知を抑えるためには高精度な位置合わせが必要となり、無い領域は精度が低くてもよい。なお、本発明としては、エッジの近辺を重視した検査方法に限定されるものではない。
エッジが多いかの判定では、前記撮像画像およびマスター画像において、所定領域における領域情報を抽出し、領域情報毎に判定を行う。なお、所定領域における大きさなどは特に限定されるものではなく、領域によって異なる大きさや領域の形を定めるものとしてもよい。
エッジが多いか、すなわちエッジの強度は、一定以上の大きさを有するエッジが、領域内のどのくらいの面積を占めているのかで判定することができる。例えば、判断基準を定めて、判定基準よりも面積が大きければエッジが多いと判定し、面積が判定基準以下であればエッジが多くないと判定することができる。
その後、ステップs9において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。差分には閾値を定めてそれを超えるかなどによって欠陥があるかの判定を行うことができるが、欠陥の判定方法は本発明としては特に限定されるものではない。また、領域によって異なる判定方法を採用するものとしてもよい。以降も同様である。
なお、簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。その後、ステップs9において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。この実施形態では、従来方式では感度が落ちていたエッジ部分も高感度に検知できる。また、欠陥に対する感度を落とさずに、処理速度も維持できる。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs10)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs11)。マスター画像としては、検品された読取画像やRIP画像を用いることができる。
この実施形態では、黒領域に着目してヒストグラム情報の抽出を行う。
黒領域が多いかの判定では、前記撮像画像およびマスター画像において、所定領域における領域情報を抽出し、領域情報毎に判定を行う。なお、所定領域における大きさなどは特に限定されるものではないことは前記と同様である。
その後、ステップs18において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs18において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs20)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs21)。
特徴量が多いかの判定では、前記撮像画像およびマスター画像において、所定領域における特徴情報を抽出し、領域情報毎に判定を行う。なお、所定領域における大きさなどは特に限定されるものではないことは前記と同様である。
その後、ステップs28において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs28において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs30)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs31)。マスター画像としては、検品された読取画像やRIP画像を用いることができる。
高周波成分を抽出するのは、画像をフーリエ変換し、所定周波数の高周波成分が一定以上含まれている場合、それは画像内にエッジが多いということになるからである。一定以上かは予め適宜決定することができ、本発明としては一定量が特定のものに限定されるものではない。
高周波成分が多いかの判定では、前記撮像画像およびマスター画像において、所定領域における周波数成分を抽出し、領域情報毎に判定を行う。なお、所定領域における大きさなどは特に限定されるものではないことは前記と同様である。
その後、ステップs38において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs38において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs40)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs41)。
その後、ステップs48において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs48において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs50)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs51)。
その後、ステップs58において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs58において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
処理開始に伴って、画像が形成されて出力された印刷物である用紙の画像を画像読取部に読み取り、撮像画像として制御部に送信する(ステップs60)。次いで、制御部ではマスター画像を読み込む(ステップs61)。
次いで、画像からエッジ情報を抽出し(ステップs63)、処理時間に収まるようにエッジが多い領域から処理されるように重点検査箇所を設定する(ステップs64)。
その後、ステップs70において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。欠陥検出は、領域毎に、上記処理を行った撮像画像とマスター画像の比較を行って差分を求め、その差分に基づいて欠陥があるかの判定を行う。
簡易(高速)な処理を行う場合、解像度の変換を行ってから位置合わせを行っている。
その後、ステップs70において、欠陥検出を行い、検出後、手順を終了する。
前記したように、高精度の処理を行う場合は、画像の位置合わせを行った後で、解像度変換を行い、簡易(高速)な処理を行う場合は、解像度変換を行った後で、画像の位置合わせを行っている。この例を図10に示す。なお、この例では、マスター画像は参照画像として示されている。
左側の画像は検査用の画像処理が行われる前の画像であり、中央の例は、解像度変換をした後で、画像の位置合わせをした例であり、右側の画像は、画像の位置合わせをした後で解像度変化を行ったものである。中央の画像は、処理後の画像の鮮明度が損なわれており、右側の画像の方が画像の鮮明度が高い。しかし、中央の処理時間よりも右側の処理時間の方が長くなっている。したがって、精度と速度を考慮して順番を決定することができる。高精度の処理を行う場合や簡易な処理を行う場合でも、位置合わせと解像度の変換の順番を変えた処理を行うものとしてもよい。
2 ネットワーク
3 外部装置
10 画像形成装置
11 画像形成部
13 搬送路
20 読取装置
24 画像読取部
25 画像読取部
100 画像制御部
115 不揮発メモリ
119 HDD
140 操作部
200 読取制御部
300 外部装置制御部
310 外部操作部
Claims (20)
- 印刷物の被検査面を撮像した撮像画像と、マスター画像との比較に基づいて被検査面の画像の欠陥を判定する画像検査装置において、
前記撮像画像とマスター画像を取得する制御部を有し、
前記制御部は、前記撮像画像と前記マスター画像から、所定面積の領域における画像の領域情報を取得し、
領域毎に、前記領域情報に対する画像の位置合わせの処理手法を決定し、
比較前の処理として、少なくとも、決定された前記位置合わせの手法によって前記領域情報に対する位置合わせの処理を実行し、
比較前の処理が行われた撮像画像およびマスター画像の比較を行い、比較結果に基づいて前記撮像画像に欠陥があるかの欠陥判定を行う画像検査装置。 - 前記制御部は、前記領域情報に対し、前記位置合わせ以外の画像処理の手法の実行の有無と画像処理の手法を決定し、前記画像処理の手法の実行を行う場合、比較前の処理として、前記位置合わせの処理と前記画像処理とを実行する請求項1記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記画像処理の手法として、少なくとも解像度変換の手法を選択する請求項2記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記比較前の処理として、前記位置合わせと前記解像度変換の処理の順番を決定する請求項3記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記領域情報において、前記撮像画像および前記マスター画像の一方または両方の画像から、画像上の情報を抽出し、
前記画像上の情報に基づいて、比較前の処理における手法を選択する請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像検査装置。 - 前記制御部は、前記画像上の情報の抽出に際し、前記領域におけるエッジ情報を抽出する請求項5記載の画像検査装置。
- 前記制御部では、前記エッジ情報に、少なくともエッジの強度情報を含む請求項6記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記画像上の情報の抽出に際し、前記領域のヒストグラム情報を抽出する請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像検査装置。
- 前記ヒストグラム情報には、少なくとも特定の画素値の画素数が含まれている請求項8記載の画像検査装置
- 前記制御部は、前記画像上の情報の抽出に際し、前記領域における所定の周波数以上の高周波成分領域の情報を抽出する請求項5〜9のいずれか1項に記載の画像検査装置。
- 前記高周波成分領域の情報には、少なくとも特定の周波数以上の領域の面積が含まれている請求項10記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記画像上の情報の抽出に際し、領域情報の画像特徴量情報を抽出する請求項5〜11のいずれか1項に記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記特徴量情報として、少なくとも領域内の特徴量の平均値、合計値、分散、標準偏差のいずれか1つを用いる請求項12記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記特徴量として、SIFT、Harris、Haar−like、HOGのいずれか1を用いる請求項12または13に記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記領域情報の取得に際し、前記マスター画像における領域毎のRIP情報を取得し、
前記RIP情報に基づいて、比較前の処理の手法を選択する請求項1または2に記載の画像検査装置。 - 前記制御部は、前記RIP情報の取得に際し、RIPのタグ情報を用いる請求項15記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、前記撮像画像と前記マスター画像に対し、操作者が指定する領域の情報を取得することを可能にし、
指定された領域の情報に基づいて、比較前の処理の手法を選択する請求項1または2に記載の画像検査装置。 - 前記制御部は、操作者が指定する領域の前記情報において、重点的に検査すべき注目領域の指定を可能にし、前記注目領域の情報を手法の選択に用いる請求項17記載の画像検査装置。
- 前記制御部は、操作者が指定する領域の前記情報において、検査における処理時間の目標の指定を可能にし、目標の処理時間の情報を手法の選択に用いる請求項17または18に記載の画像検査装置。
- 記録媒体の画像を形成する画像形成部と、請求項1〜19のいずれか1項に記載の画像検査装置を備えることを特徴とする画像形成システム。
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