JP2020138396A - 画像認識装置及び刷版加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機上現像型刷版における基準マークのようにコントラストの低い基準マークであっても、これを高い認識率で認識可能な画像認識装置と、この画像認識装置を用いた刷版加工装置を提供する。【解決手段】刷版８０に形成された基準マーク８１を撮影するカメラ４１と、基準マーク８１を照明する照明部４２と、カメラ４１によって撮影した基準マークの画像を処理する画像処理部とを備える画像認識装置４０である。照明部４２は、発光色の異なるＬＥＤ４２ａ，４２ｂと、ＬＥＤ４２ａ，４２ｂの光量を調節する光量調節部４２ｇとを有し、光量調節部４２ｇによってＬＥＤ４２ａ，４２ｂの光量を調節することにより、異なる色のＬＥＤ光を任意の割合で混合可能である。刷版加工装置は、画像認識装置４０によって認識された基準マークの位置に基づいて刷版の位置決めを行い、刷版の天側及び地側にそれぞれ位置決め孔と係止片を加工する。【選択図】図２

Description

本発明は、新聞等の印刷に使用する輪転機の版胴に装着する刷版に形成されている基準マークを認識するための画像認識装置と、この画像認識装置を用いた刷版加工装置に関する。

刷版加工装置として、刷版に形成された基準マークをＣＣＤカメラ等からなる画像認識装置によって認識し、この画像認識装置によって認識された基準マークの位置に基づいて刷版の位置決めを行い、刷版の天側及び地側にそれぞれ位置決め孔と係止片を加工するものが知られている。
例えば特許文献１には、ＣＣＤカメラで刷版の基準マークを認識した後、予め入力しておいた、基準マークからパンチ位置及び曲げ位置までの距離のデータに基づき、位置決め孔のパンチ位置及び係止片の曲げ位置が、テーブルの移動によりパンチユニット及び曲げユニットに位置決めされるようにした刷版加工装置が開示されている。

ところで、従来一般的に、刷版の製造においては、中間材料であるリスフィルムを介して、刷版原版に露光の後、不要な画像記録層（非画像部）を現像液などによって溶解除去（湿式処理）するようにしていた。このため、環境負荷への配慮から湿式処理に伴って排出される廃液の処分を行わなければならないという問題があった。
これに対して、露光後、現像処理することなしに、そのまま印刷が行える現像不要の刷版が提案されている。具体的には、刷版原版の非画像部の除去を通常の印刷工程の中で行えるような画像記録層を用い、露光後、印刷機上で画像記録層の不要部分（非画像部）を除去して刷版を得る、機上現像と呼ばれる方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。

ところが、このように印刷前に現像処理を伴わない機上現像型刷版（無処理版とも呼ばれる。）では、その刷版原版に版胴装着用の位置決め孔及び係止片を形成する段階においては画像が現像されていないので、位置決め孔及び係止片を形成する際に刷版の位置決めの基準とする基準マークも現像されていない。したがって、前述した特許文献１のような従来の刷版加工装置に設置されているＣＣＤカメラのみでは、刷版原版上の基準マークの認識率が低くなるというという問題があった。

特許第３５５４３１３号公報 特開２００８−２３３６８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、機上現像型刷版における基準マークのようにコントラストの低い基準マークであっても、これを高い認識率で認識可能な画像認識装置と、この画像認識装置を用いた刷版加工装置を提供することにある。

本発明者らは、機上現像型刷版における基準マークを認識するにあたっては、機上現像型刷版の種類に応じた適切な照明光の色があることを知見し、さらに機上現像型刷版の種類に応じて照明光の色を変更できる構成とすれば、機上現像型刷版における基準マークを高い認識率で認識可能となることを知見し、本発明を想到するに至った。

すなわち、本発明の一観点によれば、次の画像認識装置及び刷版加工装置が提供される。
１．
刷版に形成された基準マークを認識するための画像認識装置であっで、
刷版に形成された基準マークを撮影するカメラと、
前記基準マークを照明する照明部と、
前記カメラによって撮影した前記基準マークの画像を処理する画像処理部とを備え、
前記照明部は、発光色の異なるＬＥＤと、前記ＬＥＤの光量を調節する光量調節部とを有し、前記光量調節部によって前記ＬＥＤの光量を調節することにより、異なる色のＬＥＤ光を任意の割合で混合可能である、画像認識装置。
２．
前記照明部は、発光色の異なるＬＥＤを、その発光色の順序が同じとなるように複数配列したＬＥＤ配列を有する、前記１に記載の画像認識装置。
３．
前記ＬＥＤ配列は、前記カメラの光軸を取り囲むように配置されている、前記２に記載の画像認識装置。
４．
前記画像処理部は、前記カメラによって撮影した前記基準マークの画像に対して平滑化処理を行う、前記１から前記３のいずれか一項に記載の画像認識装置。
５．
刷版に形成された基準マークを、前記１から前記４のいずれか一項に記載の画像認識装置によって認識し、この画像認識装置によって認識された基準マークの位置に基づいて刷版の位置決めを行い、刷版の天側及び地側にそれぞれ位置決め孔と係止片を加工する刷版加工装置。

なお、機上現像型刷版の場合、画像認識装置は、正確には刷版ではなく刷版原版に形成された基準マークを認識するが、本発明では刷版原版と刷版とを特に区別することなく、刷版と称する。

本発明によれば、機上現像型刷版における基準マークのようにコントラストの低い基準マークであっても、これを高い認識率で認識することができる。

本発明の一実施形態である刷版加工装置の構成を概念的に示す平面図。 本発明の一実施形態である画像認識装置を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。

図１に、本発明の一実施形態である刷版加工装置の構成を概念的に示している。同図に示す刷版加工装置１０は、搬送手段２０、位置決め手段３０、地側及び天側のそれぞれに画像認識装置４０Ａ，４０Ｂ、パンチユニット５０Ａ，５０Ｂ、曲げユニット６０Ａ，６０Ｂ、並びに制御手段７０を備える。
搬送手段２０は、例えば搬送ベルトからなり、刷版を図１において上から下に向けて搬入し、その後搬出する。
位置決め手段３０は、例えばバキューム付テーブルからなり、搬送手段２０により搬入された刷版を保持し、その刷版を前後左右方向（ｘｙ方向）及び回転方向（θ方向）に移動させて位置決めする。すなわち、位置決め手段３０は、刷版をバキューム力等により保持する機能と、保持した刷版を前後左右方向（ｘｙ方向）及び回転方向（θ方向）に自在に移動させる機能を有する。
画像認識装置４０Ａ，４０Ｂは、刷版上の基準マークを認識する機能を有する。この画像認識装置４０Ａ，４０Ｂが本発明の画像認識装置であり、その具体的な構成は後述する。
パンチユニット５０Ａ，５０Ｂは、位置決めされた刷版に位置決め孔を加工形成する。また、曲げユニット６０Ａ，６０Ｂは、位置決めされた刷版に係止片を加工形成する。
制御手段７０は、以上の搬送手段２０、位置決め手段３０、画像認識装置４０Ａ，４０Ｂ、パンチユニット５０Ａ，５０Ｂ及び曲げユニット６０Ａ，６０Ｂの各動作を制御する。

以上の基本構成において、各構成のより具体的な構成例と、刷版に位置決め孔と係止片を加工する基本的な手順については、例えば前述の特許文献１等に開示されているように周知である。そこで以下では、本発明の特徴である画像認識装置について説明する。

図２に、本発明の一実施形態である画像認識装置を示している。なお、図２に示す画像認識装置４０は、図１に示す画像認識装置４０Ａ，４０Ｂに対応するところ、地側の画像認識装置４０Ａと天側の画像認識装置４０Ｂの構成は同一であるので、図２では単に画像認識装置４０として示している。

画像認識装置４０は、カメラ４１と照明部４２を備えると共に、図１に示す制御手段７０の一部として画像処理部４３を備えている。
カメラ４１は例えばＣＣＤカメラであり、図２（ｃ）に仮想的に示している刷版８０に形成されている基準マーク８１を撮影する機能を有する。
照明部４２は、詳細は後述するが発光色の異なるＬＥＤを備えており、基準マーク８１を照明する機能を有する。
画像処理部４３は、カメラ４１によって撮影した基準マーク８１の画像を処理する機能を有する。

次に、照明部４２の詳細について説明する。
本実施形態において照明部４２は、発光色の異なるＬＥＤとして赤色ＬＥＤ４２ａ（主波長＝６３５ｎｍ）と青色ＬＥＤ４２ｂ（主波長＝４７０ｎｍ）を備えており、これら発光色の異なるＬＥＤ４２ａ，４２ｂを、その発光色の順序が同じとなるように複数配列したＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄを有する。これらＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄは、それぞれカメラ４１の光軸を取り囲むように、カメラ４１の光軸を中心とする同心の円環状に配置されている。そして、内側のＬＥＤ配列４２ｃでは、その円周方向に沿って赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂが赤色、青色の順序で交互に９個ずつ合計で１８個配列されている。また、外側のＬＥＤ配列４２ｄでも、その円周方向に沿って赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂが赤色、青色の順序で交互に９個ずつ合計で１８個配列されている。

赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂは、それぞれ電力ケーブル４２ｅと電力ケーブル４２ｆを介して光量調節部４２ｇに接続されている。すなわち、光量調節部４２ｇは、電力ケーブル４２ｅを介して供給する電力量を調節することにより赤色ＬＥＤ４２ａの光量を調節すると共に、電力ケーブル４２ｆを介して供給する電力量を調節することにより青色ＬＥＤ４２ｂの光量を調節する。このように、光量調節部４２ｇによって赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂの光量を調節することにより、赤色のＬＥＤ光と青色のＬＥＤ光が任意の割合（０：１００〜１００：０）で混合された照明光とすることができる。例えば、赤色のＬＥＤ光と青色のＬＥＤ光を５０：５０の割合で混合すると紫色の照明光とすることができる。また、赤色のＬＥＤ光の割合を高くするに従い、赤色に近い紫色の照明光とすることができ、青色のＬＥＤ光の割合を高くするに従い、青色に近い紫色の照明光とすることができる。どのような混合割合とするかは、刷版の種類や基準マークの性状等に応じて適宜決定される。すなわち、刷版の種類や基準マークの性状等に応じて、どのような混合割合とすれば基準マークの認識率が高くなるかを、事前の試験により決定する。
なお、本実施形態において赤色のＬＥＤ光と青色のＬＥＤ光の混合割合の調節は、前述の光量調節部４２ｇによって赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂのそれぞれの光量を調節することにより行うが、この光量調節部４２ｇによる赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂのそれぞれの光量の調節は、例えばダイヤルつまみにより行うことができる。

このように本実施形態では、赤色のＬＥＤ光と青色のＬＥＤ光を適切な割合で混合した照明光により刷版８０に形成されている基準マーク８１を照明し、この基準マーク８１をカメラ４１で撮影し、このカメラ４１によって撮影した基準マーク８１の画像を画像処理部４３で画像処理して、当該基準マーク８１を認識する。本実施形態において画像処理部４３は、基準マーク８１の画像に対して、近隣画素の平均化処理、すなわち平滑化処理を行うようにしている。この平滑化処理により基準マーク８１の認識率をより高くすることができる。

本実施形態の刷版加工装置１０において、刷版８０の基準マーク８１を認識した後の動作は前述の特許文献１と同様である。すなわち、予め入力しておいた、基準マーク８１からパンチ位置及び曲げ位置までの距離のデータに基づき、位置決め孔のパンチ位置及び係止片の曲げ位置が、位置決め手段３０の移動によりパンチユニット５０Ａ，５０Ｂ及び曲げユニット６０Ａ，６０Ｂに位置決めされるようにして、刷版の天側及び地側にそれぞれ位置決め孔と係止片を加工する。

なお、本実施形態の画像認識装置４０では、発光色の異なるＬＥＤとして赤色ＬＥＤ４２ａと青色ＬＥＤ４２ｂの２色のＬＥＤを用いたが、発光色の異なるＬＥＤはこの２色には限定されない、また、この２色のＬＥＤに例えば緑色ＬＥＤを追加して、３色のＬＥＤ光を任意の割合で混合可能とすることもできる。なお、これら３色のＬＥＤを用いる場合も、そのＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄにおいて、発光色の順序が、例えば赤色、緑色、青色・・・といったように、同じとなるように３色のＬＥＤを順次配列することが好ましい。このように発光色の異なるＬＥＤを、その発光色の順序が同じとなるように複数配列したＬＥＤ配列とすることで、各色のＬＥＤ光を均一に混合することができ、結果として基準マークの認識率を高くすることができる。

また、本実施形態の画像認識装置４０では、２つのＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄを設けたが、ＬＥＤ配列の数は２つには限定されず、例えば１つであってもよい。また、ＬＥＤ配列の形状も円環状には限定されず、例えば楕円環状、あるいは正方形や長方形の角環状であってもよい。
さらに、本実施形態の画像認識装置４０では、ＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄは、カメラ４１の光軸を取り囲むように配置しているが、ＬＥＤ配列は、カメラ４１の側方に配置することもできる。ただし、本実施形態のようにＬＥＤ配列４２ｃ，４２ｄは、カメラ４１の光軸を取り囲むように配置する方が、例えば図２（ｃ）に示すように基準マーク８１を均一に照明できる。

図２に示す画像認識装置４０により、機上現像型刷版に形成された円形の基準マークの認識試験を行った。この認識試験において赤色のＬＥＤ光と青色のＬＥＤ光の混合割合は、事前の試験により決定した混合割合とした。その結果、基準マークの認識率は約９０％程度となった。

一方、比較例として、赤色のＬＥＤ光を単独で照明光として、同じ機上現像型刷版に形成された円形の基準マークの認識試験を行った。その結果、基準マークの認識率は約７０％程度であった。

このように、異なる色のＬＥＤ光を適切な割合で混合した照明光により基準マークを照明することで、当該基準マークの認識率を高くできることが確認された。

１０ 刷版加工装置
２０ 搬送手段
３０ 位置決め手段
４０，４０Ａ，４０Ｂ 画像認識装置
４１ カメラ
４２ 照明部
４２ａ 赤色ＬＥＤ
４２ｂ 青色ＬＥＤ
４２ｃ，４２ｄ ＬＥＤ配列
４２ｅ，４２ｆ 電力ケーブル
４２ｇ 光量調節部
４３ 画像処理部
５０Ａ，５０Ｂ パンチユニット
６０Ａ，６０Ｂ 曲げユニット
７０ 制御手段
８０ 刷版
８１ 基準マーク

Claims (5)

1. 刷版に形成された基準マークを認識するための画像認識装置であっで、
   刷版に形成された基準マークを撮影するカメラと、
   前記基準マークを照明する照明部と、
   前記カメラによって撮影した前記基準マークの画像を処理する画像処理部とを備え、
   前記照明部は、発光色の異なるＬＥＤと、前記ＬＥＤの光量を調節する光量調節部とを有し、前記光量調節部によって前記ＬＥＤの光量を調節することにより、異なる色のＬＥＤ光を任意の割合で混合可能である、画像認識装置。
2. 前記照明部は、発光色の異なるＬＥＤを、その発光色の順序が同じとなるように複数配列したＬＥＤ配列を有する、請求項１に記載の画像認識装置。
3. 前記ＬＥＤ配列は、前記カメラの光軸を取り囲むように配置されている、請求項２に記載の画像認識装置。
4. 前記画像処理部は、前記カメラによって撮影した前記基準マークの画像に対して平滑化処理を行う、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像認識装置。
5. 刷版に形成された基準マークを、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像認識装置によって認識し、この画像認識装置によって認識された基準マークの位置に基づいて刷版の位置決めを行い、刷版の天側及び地側にそれぞれ位置決め孔と係止片を加工する刷版加工装置。

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