JP2022080750A - Image inspection device, image forming apparatus, and image inspection method - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像検査装置、画像形成装置及び画像検査方法に関する。 The present invention relates to an image inspection device, an image forming device, and an image inspection method.
作業者による欠陥の目視検査(例えば鋳造又は鍛造部品の検査や、印刷物の検査)に代わる手段として、検査対象物を撮像した画像に画像処理を施して欠陥を検出する技術が知られている。 As an alternative to the visual inspection of defects by an operator (for example, inspection of cast or forged parts, inspection of printed matter), a technique of performing image processing on an image of an image to be inspected to detect defects is known.
また、高速且つ高感度に欠陥を検出する目的で、撮像した画像を複数領域に分割し、各領域に含まれる画素の輝度値を平均して低解像度化した分割画像を生成し、欠陥候補領域を抽出する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Further, for the purpose of detecting defects at high speed and with high sensitivity, the captured image is divided into a plurality of regions, and the divided images are generated by averaging the brightness values of the pixels included in each region to reduce the resolution, and the defect candidate region is generated. (For example, see Patent Document 1).
また、対象物を識別するための刻印や形状由来の陰影等の良品の特徴を欠陥として誤検出することを抑制する目的で、複数の良品画像に対し、分割画像の生成処理と欠陥候補領域の抽出処理を行い、検査対象物を撮影した画像における良品の特徴を含む領域を、欠陥候補領域として非抽出にする構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, for the purpose of suppressing erroneous detection of non-defective product features such as markings for identifying objects and shadows derived from shapes as defects, division image generation processing and defect candidate regions are used for a plurality of non-defective product images. A configuration is disclosed in which a region including a feature of a non-defective product in an image obtained by performing an extraction process is not extracted as a defect candidate region (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1及び2の技術では、あるべき良品の特徴が検査対象物にないという欠陥を検出できない場合がある。
However, in the techniques of
本発明は、あるべき良品の特徴が検査対象物にないという欠陥を検出することを課題とする。 An object of the present invention is to detect a defect that the characteristic of a non-defective product is not present in the inspection target.
本発明の一態様に係る画像検査装置は、検査対象物の欠陥を検査する画像検査装置であって、前記検査対象物の検査画像を撮像する撮像部と、前記検査画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第1処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第1処理画像とは異なる複数の領域に前記検査画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像、の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する第1分割画像生成部と、前記第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する第1欠陥候補抽出部と、前記検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第3処理画像とは異なる複数の領域に前記良品画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像、の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する第2分割画像生成部と、前記第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する第2欠陥候補抽出部と、前記第1欠陥候補領域と前記第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する欠陥検出部と、を有する。 The image inspection device according to one aspect of the present invention is an image inspection device that inspects a defect of an inspection object, and is divided into an image pickup unit that captures an inspection image of the inspection object and the inspection image into a plurality of regions. In each of the regions, the first processed image obtained by averaging the brightness values of the pixels, or in each region where the inspection image is divided into a plurality of regions whose phase, direction, or size is different from the first processed image. In a certain region among a first divided image generation unit that generates a first divided image using at least one of a second processed image obtained by averaging the brightness values of pixels and a plurality of regions included in the first divided image. A first defect candidate extraction unit that compares the brightness value of a pixel with the brightness value of a pixel in a region surrounding a certain region and extracts a first defect candidate region, and a plurality of non-defective images to be compared with the inspection image. In each region divided into the regions, the third processed image obtained by averaging the brightness values of the pixels, or the good product image was divided into a plurality of regions in which at least one of the phase, direction, or size is different from the third processed image. Of the second divided image generation unit that generates the second divided image using at least one of the fourth processed images obtained by averaging the brightness values of the pixels in each region, and the plurality of regions included in the second divided image. A second defect candidate extraction unit that compares the brightness value of a pixel in a certain region with the brightness value of a pixel in a region surrounding the region to extract a second defect candidate region, the first defect candidate region, and the above. It has a defect detection unit that compares a second defect candidate region and detects a defect region.
本発明によれば、あるべき良品の特徴が検査対象物にないという欠陥を検出できる。 According to the present invention, it is possible to detect a defect that the inspection target does not have the characteristics of a good product as it should be.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.
また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための画像検査装置及び画像形成装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の形状、その相対的配置、パラメータの値等は特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。 Further, the embodiments shown below exemplify an image inspection apparatus and an image forming apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments shown below. Unless otherwise specified, the shapes of the components, their relative arrangements, the values of the parameters, etc. described below are not intended to limit the scope of the present invention to that alone, but are intended to be exemplified. Is. In addition, the size and positional relationship of the members shown in the drawings may be exaggerated in order to clarify the explanation.
実施形態に係る画像検査装置は、見本に対応する良品画像と、検査対象物を撮像した検査画像を比較して、検査対象物の欠陥を検出する装置である。 The image inspection apparatus according to the embodiment is an apparatus for detecting defects in an inspection object by comparing a non-defective image corresponding to a sample with an inspection image obtained by capturing an image of the inspection object.
実施形態では、検査対象物の検査画像を撮像し、検査画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第1処理画像、或いは位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第1処理画像とは異なる複数の領域に検査画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像、の少なくとも一方を用いて、第1分割画像を生成する。そして第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する。これにより人間が無意識に正常状態との違いを認識するメカニズムを利用して、検査画像における第1欠陥候補領域を高速且つ高感度に抽出する。 In the embodiment, the inspection image of the inspection object is imaged, and in each region where the inspection image is divided into a plurality of regions, the first processed image obtained by averaging the luminance values of the pixels, or at least one of the phase, direction, or size is the first. A first divided image is generated by using at least one of a second processed image in which the brightness values of the pixels are averaged in each region in which the inspection image is divided into a plurality of regions different from the one processed image. Then, among the plurality of regions included in the first divided image, the luminance value of the pixel in a certain region is compared with the luminance value of the pixel in the region around the region, and the first defect candidate region is extracted. As a result, the first defect candidate region in the inspection image is extracted at high speed and with high sensitivity by utilizing the mechanism in which the human unconsciously recognizes the difference from the normal state.
また実施形態では、検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像、或いは位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第3処理画像とは異なる複数の領域に良品画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像、の少なくとも一方を用いて、第2分割画像を生成する。そして第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する。これにより人間が無意識に正常状態との違いを認識するメカニズムを利用して、良品画像における第2欠陥候補領域を高速且つ高感度に抽出する。 Further, in the embodiment, in each region where the non-defective product image to be compared with the inspection image is divided into a plurality of regions, the third processed image obtained by averaging the luminance values of the pixels, or at least one of the phase, direction or size is the third processed. A second divided image is generated by using at least one of a fourth processed image in which the brightness values of the pixels are averaged in each region in which the non-defective image is divided into a plurality of regions different from the image. Then, among the plurality of regions included in the second divided image, the luminance value of the pixel in a certain region is compared with the luminance value in the region around the region, and the second defect candidate region is extracted. As a result, the second defect candidate region in the non-defective image is extracted at high speed and with high sensitivity by utilizing the mechanism in which the human unconsciously recognizes the difference from the normal state.
さらに実施形態では、第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する。例えば、第1欠陥候補領域にあって第2欠陥候補領域にない第1欠陥領域、又は第2欠陥候補領域にあって第1欠陥候補領域にない第2欠陥領域の少なくとも一方を検出する。 Further, in the embodiment, the first defect candidate region and the second defect candidate region are compared, and the defect region is detected. For example, at least one of the first defect region in the first defect candidate region and not in the second defect candidate region or the second defect region in the second defect candidate region and not in the first defect candidate region is detected.
これにより、良品画像に無いはずのものが検査画像にある「ポジティブ欠陥」を第1欠陥領域として検出し、また良品画像にあるはずのものが欠けている「ネガティブ欠陥」を第2欠陥領域として検出し、あるべき良品の特徴が検査対象物にないという欠陥についても検出可能にする。 As a result, "positive defects" in the inspection image that should not be in the good product image are detected as the first defect region, and "negative defects" that are missing in the good product image are used as the second defect region. It also makes it possible to detect defects that the inspection target does not have the characteristics of a good product that should be detected.
以下では、短時間で大量の枚数を連続して印刷する商業印刷機(プロダクションプリンティング機)等の画像形成装置に、実施形態に係る画像検査装置を適用し、用紙等の記録媒体に印刷される印刷画像の欠陥を検出する場合を一例として説明する。 In the following, the image inspection device according to the embodiment is applied to an image forming apparatus such as a commercial printing machine (production printing machine) that continuously prints a large number of sheets in a short time, and is printed on a recording medium such as paper. A case of detecting a defect in a printed image will be described as an example.
なお、実施形態の用語における画像形成と印刷は同義であるとする。また実施形態では、画像形成装置が記録媒体に形成した印刷画像を検査対象物の一例とし、印刷画像の比較対象となる良品画像を良品の一例として説明する。 In addition, it is assumed that image formation and printing in the terms of the embodiment are synonymous. Further, in the embodiment, the printed image formed on the recording medium by the image forming apparatus will be described as an example of the inspection target object, and the non-defective product image to be compared with the printed image will be described as an example of the non-defective product.
実施形態の用語において、印刷画像は、記録媒体上に形成(印刷)されたトナー画像を意味する。一方、検査画像は、撮像部が撮像した電子データの画像を意味し、良品画像も電子データの画像を意味する。 In terms of embodiments, a printed image means a toner image formed (printed) on a recording medium. On the other hand, the inspection image means an image of electronic data captured by the imaging unit, and the non-defective image also means an image of electronic data.
[実施形態]
<画像形成装置1の全体構成>
図1は、実施形態に係る画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。図1に示すように、画像形成装置1は、画像形成部100と、画像検査部200と、スタッカ300とを有する。
[Embodiment]
<Overall configuration of
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the
画像形成部100は、オペレーションパネル101と、タンデム式の電子写真方式の作像部103Y、103M、103C、103Kと、転写ベルト105と、二次転写ローラ107と、給紙部109と、搬送ローラ対102と、定着ローラ104と、反転パス106とを有する。
The
オペレーションパネル101は、画像形成部100や画像検査部200に対して各種操作入力を行ったり、各種画面を表示したりする操作表示部である。
The
作像部103Y、103M、103C、103Kは、それぞれ、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程)が行われることによりトナー像が形成され、形成されたトナー像を転写ベルト105に転写する。本実施形態では、作像部103Y上にイエロートナー像が形成され、作像部103M上にマゼンダトナー像が形成され、作像部103C上にシアントナー像が形成され、作像部103K上にブラックトナー像が形成される。但し、これに限定されるものではなく、作像部103Y、103M、103C、103Kの配置の順番は適宜変更されても良い。また、画像形成部100は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック以外の色のトナー像を形成する作像部を有しても良い。イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック以外の色は白色等である。
In each of the
転写ベルト105は、作像部103Y、103M、103C、及び103Kにより重ね合わせて転写されたフルカラーのトナー像を二次転写ローラ107の二次転写位置に搬送する。本実施形態では、転写ベルト105には、先ず、イエロートナー像が転写(一次転写)され、続いて、マゼンダトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順次重ね合わされて転写される。但し、これに限定されるものではなく、各色のトナー像が転写ベルト105に転写される順番は適宜変更されても良い。また、以下では、色を特に区別しない場合は、作像部103Y、103M、103C、103Kを、作像部103と称する。
The transfer belt 105 conveys a full-color toner image superimposed and transferred by the
給紙部109は、複数の記録媒体が重ね合わせて収容されており、記録媒体を給紙する。記録媒体としては、記録紙(転写紙)等が挙げられるが、これに限定されるものではなく、画像を形成(記録)可能な媒体であれば、コート紙、厚紙、OHP(Overhead Projector)シート、プラスチックフィルム、プリプレグ、及び銅箔等であっても良い。
A plurality of recording media are superposed and accommodated in the
搬送ローラ対102は、給紙部109から給紙された記録媒体を搬送路a上で矢印s方向に搬送する。
The
二次転写ローラ107は、転写ベルト105により搬送されたフルカラーのトナー像を、搬送ローラ対102により搬送された記録媒体上に二次転写位置で一括転写(二次転写)する。
The secondary transfer roller 107 collectively transfers (secondary transfer) the full-color toner image conveyed by the transfer belt 105 onto the recording medium conveyed by the
定着ローラ104は、フルカラーのトナー像が転写された記録媒体を加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー像を記録媒体に定着させる。
The fixing
画像形成部100は、片面印刷の場合、フルカラーのトナー像が定着された記録媒体を画像検査部200へ送る。一方、画像形成部100は、両面印刷の場合、フルカラーのトナー像が定着された記録媒体を反転パス106へ送る。
In the case of single-sided printing, the
反転パス106は、送られた記録媒体をスイッチバックすることにより記録媒体の表面・裏面を反転して矢印t方向に搬送する。反転パス106により搬送された記録媒体は、搬送ローラ対102により再搬送され、二次転写ローラ107により前回と逆側の面にフルカラーのトナー像が転写され、定着ローラ104により定着される。その後、画像検査部200及びスタッカ300へ送られる。
The
画像形成部100の下流に配置された画像検査部200は、読取デバイス210、背景部220等を備え、画像形成部100から送られた記録媒体に形成された印刷画像の欠陥を検査する画像検査装置の一例である。画像検査部200は、検査画像と良品画像を比較して印刷画像の欠陥を検出する。良品画像は、印刷画像の見本となる画像である。
The
実施形態では、印刷画像を形成するための元データとなる画像データを加工処理して良品画像を作成する。例えば実験又はシミュレーションにより画像形成部100による印刷特性の情報を予め取得しておき、この印刷特性情報を用いて画像データを変換することで画像データを加工処理する。作成した良品画像はデジタル処理で作成された良品画像であるため、デジタル良品画像又はデジタルマスター画像と称することもできる。
In the embodiment, a non-defective image is created by processing image data which is the original data for forming a printed image. For example, information on print characteristics by the
なお、画像データを加工処理する方法の他、見本となる画像を読取デバイス210で読み取って良品画像を作成することもできる。但しこの方法では、印刷画像が頻繁に変更される場合には、印刷画像が変更されるたびに見本となる画像を読取デバイス210で読み取る必要があるため、検査の効率が低下する場合がある。これに対し、画像データを加工処理する方法では、見本となる画像を読取デバイス210で読み取る手間が省略できるため、検査の効率がより高くなる点で好適である。
In addition to the method of processing the image data, it is also possible to read a sample image with the
印刷画像の欠陥は、印刷画像で視認されるスジ画像、ポチ画像、汚れ又はキズ等を含む。スジとは、印刷画像において周辺の領域と比較して濃度が異なる線状に伸びる画像領域をいう。ポチ画像とは、印刷画像において周辺の領域と比較して濃度が異なる小さい点状の画像領域をいう。例えばポチ画像は、記録媒体の白地の領域に付着した小さい点状の画像である。このようなスジやポチ画像等は印刷画像にあるべきでないポジティブ欠陥に対応する。ポジティブ欠陥に対応する画像領域は、欠陥領域の一例であり、また第1欠陥領域の一例である。 Defects in the printed image include streak images, spot images, stains, scratches, etc. that are visually recognized in the printed image. The streak is an image region that extends linearly in a printed image and has a different density than the surrounding region. The spot image is a small dot-shaped image area having a different density than the surrounding area in the printed image. For example, a Pochi image is a small dot-like image attached to a white area of a recording medium. Such streaks, spot images, etc. correspond to positive defects that should not be in the printed image. The image region corresponding to the positive defect is an example of the defect region and also an example of the first defect region.
また印刷画像の欠陥は、印刷画像の白抜け又は印刷ミス等を含む。白抜けとは記録媒体上にトナー像が形成されるべき領域にも関わらずトナー像が形成されていない画像領域をいう。トナー像が形成されるべき領域はあるべき良品の特徴に対応し、白抜けはあるべき良品の特徴が検査対象物にないというネガティブ欠陥に対応する。ネガティブ欠陥に対応する画像領域は、欠陥領域の一例であり、また第2欠陥領域の一例である。 In addition, defects in the printed image include white spots in the printed image, printing errors, and the like. The white spot is an image region in which the toner image is not formed even though the toner image should be formed on the recording medium. The area where the toner image should be formed corresponds to the characteristic of the good product as it should be, and the white spot corresponds to the negative defect that the characteristic of the good product should be not in the inspection target. The image region corresponding to the negative defect is an example of the defect region and also an example of the second defect region.
読取デバイス210は、検査対象物の検査画像を撮像する撮像部の一例である。検査画像は、検査対象物である印刷画像を読取デバイス210が読み取って撮像した画像である。なお、画像検査部200の構成の詳細については、図2を用いて次述する。
The
画像検査部200は、印刷画像の検査が完了した記録媒体をスタッカ300へ排紙する。スタッカ300は、トレイ301を有する。スタッカ300は、画像検査部200から排紙された記録媒体をトレイ301にスタックする。
The
<画像検査部200の構成>
次に図2を参照して、画像検査部200の構成を説明する。図2は、画像検査部200の構成の一例を示す図である。図2に示すように、画像検査部200は、読取デバイス210と、背景部220と、コンタクトガラス230と、照明ユニット240と、搬送ローラ対250及び251とを有する。
<Structure of
Next, the configuration of the
搬送ローラ対250及び251は、画像形成部100から送られてきた記録媒体Pを図2のY方向に搬送する。搬送ローラ対250及び251の何れか一方を、モータ等の駆動部により回転駆動される駆動ローラ対とし、他方を搬送される記録媒体Pに従って回転する従動ローラ対とすることができる。
The transport roller pairs 250 and 251 transport the recording medium P sent from the
コンタクトガラス230は、透明なガラスで構成され、搬送される記録媒体Pに接触し、読取デバイス210による読取時(撮像時)における記録媒体Pのばたつき等を抑制する機能を有する。図2に示すように、記録媒体Pは、コンタクトガラス230と背景部220との間をY方向に搬送される。
The
照明ユニット240は、搬送ローラ対250等の軸方向(図2のX方向で、以下では幅方向という)に複数のLED(Light Emitting Diode)が配列されたLEDアレイ等により構成され、搬送される記録媒体Pにライン状の光を照明する。
The
但し、照明ユニット240はこの構成に限定されず、赤、緑、及び青色の各色のLEDを同時に点灯させ、各色の光を混合させて、白色光に近い広範囲な波長帯域を有する光を照射しても良い。また、蛍光管のように幅方向に長いライン状の光を照射する素子を1つ有する構成であっても良い。蛍光管によれば、幅方向に明るさが均一な白色光を照射することができる。
However, the
さらに、幅方向を長手方向とする導光部材を用い、導光部材の両端に配置した白色、又は赤色、緑色、及び青色の各色のLEDを点灯させて、導光部材を通過させることでライン状の光を照射しても良い。導光部材により幅方向に明るさが均一な光を照射することができる。また、LEDアレイからの光を、搬送される記録媒体Pの幅方向のエッジが通過する領域に、効率的に導くための導光レンズを設けた構成としても良い。 Furthermore, using a light guide member whose width direction is the longitudinal direction, white, red, green, and blue LEDs arranged at both ends of the light guide member are turned on and passed through the light guide member to make a line. You may irradiate the light of the shape. The light guide member can irradiate light having uniform brightness in the width direction. Further, a light guide lens for efficiently guiding the light from the LED array to the region where the edge in the width direction of the conveyed recording medium P passes may be provided.
読取デバイス210は、記録媒体の一方の面側(図2の正のZ方向側)に設けられ、CIS(Contact Image Sensor;密着型イメージセンサ)等により実現される。より具体的には、読取デバイス210は、ミラー211~213と、レンズ214と、画素アレイ215とを有する。照明ユニット240から照射された光の記録媒体Pからの反射光は、図2に破線で示すように、ミラー211~213でそれぞれ反射され、レンズ214により画素アレイ215の受光面上に結像させられる。
The
画素アレイ215は、光信号を電気信号に変換する光電変換素子であるPD(Photo Diode)が幅方向にアレイ状に配列された素子である。1つの光電変換素子は、1つの画素に該当し、光の受光量に応じた電気信号を出力する。画素アレイ215は、幅方向の1ライン分の画素の電気信号(画像信号)を出力する。また、この際に、画素アレイ215は、搬送ローラ対250及び251によりY方向に搬送される記録媒体Pからの反射光を所定のタイミング毎に受光し、1ライン分の画像信号を出力する。このように出力された1ライン分の画像信号を、画素アレイ215における画素の配列方向と直交する方向に繋ぎ合せることで2次元画像データが取得される。
The
また、画素アレイ215は、赤色の光を受光する画素アレイ215Rと、緑色の光を受光する画素アレイ215Gと、青色の光を受光する画素アレイ215Bとを含み、それぞれは、幅方向と画素の配列方向が略平行になる状態で配置されている。
Further, the
赤色の光を受光する画素アレイ215Rは、受光面の前に赤色のカラーフィルタを備え、カラーフィルタを通過した赤色の光を受光する。赤色のカラーフィルタは、赤色の波長帯の光を通過し、他の波長帯の光を吸収、又は反射する。同様に、画素アレイ215Gは、緑色のカラーフィルタを備え、緑色の波長帯の光を受光し、画素アレイ215Bは、青色のカラーフィルタを備え、青色の波長帯の光を受光する。
The
なお、画素アレイには、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)等を用いてもよい。また、二次元の画素アレイを有するCCDやCMOSのエリアセンサを用いて、画素アレイ215を構成してもよい。さらに、画素アレイ215の集光効率を上げるために、記録媒体Pによって反射された光を画素アレイ215に導くためのロッドレンズアレイ等を設けることもできる。
A CCD (Charge Coupled Device), CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), or the like may be used for the pixel array. Further, the
読取デバイス210は、読取対象である記録媒体Pからの反射光を受光して、記録媒体Pに形成された検査画像を含む画像信号を出力することができる。
The
背景部220は、記録媒体Pの他方の面側(図2の負のZ方向側)に接触し、読取デバイス210により記録媒体Pのエッジを読み取る際に記録媒体Pの背景となる背景部材を有する。なお、「他方の面」とは、読取デバイス210が配置されている側の記録媒体Pの面とは反対側の面である。
The
より詳しくは、背景部220は、リボルバ221と、白色小径ローラ222と、黒色小径ローラ223と、白色大径ローラ224と、黒色大径ローラ225とを有する。白色小径ローラ222、白色大径ローラ224、黒色小径ローラ223、及び黒色大径ローラ225は、図2に示すように、リボルバ221に含まれる円柱状部材の円柱軸の周りに配置されるように、リボルバ221に装着されている。
More specifically, the
リボルバ221に含まれる円柱状部材には、円柱軸方向に貫通する複数の円形状の貫通孔が形成されている。また、各貫通孔は、リボルバ221の円柱軸の周りに配置されるようにして形成されている。この貫通孔に各ローラを通すことで、各ローラをリボルバ221に装着させることができる。
The columnar member included in the
なお、円形状の貫通孔は、必ずしも断面形状が円形でなくても良く、断面形状が円形の一部であっても良い。また、ローラに代えて角柱部材等を装着する場合は、矩形状の貫通孔が形成されていても良い。 The circular through hole does not necessarily have to have a circular cross-sectional shape, and may be a part of the circular cross-sectional shape. Further, when a prism member or the like is mounted instead of the roller, a rectangular through hole may be formed.
また、リボルバ221は、その円柱軸回り(図2の矢印uの方向)に回転可能である。一例として、リボルバ221に取り付けられたモータを、制御信号により回転駆動させることで、リボルバ221を矢印uの方向に回転させ、リボルバ221に装着された複数のローラのうちの所定のローラを、記録媒体Pの他方の面に接触させることができる。但し、制御信号に応じてリボルバ221を回転することに限定されるものではなく、画像形成装置1の操作者等がリボルバ221を手動で回転させて、装着された複数のローラのうちの所定のローラを、記録媒体Pの他方の面に接触させてもよい。
Further, the
このように、白色小径ローラ222、白色大径ローラ224、黒色小径ローラ223、及び黒色大径ローラ225は、リボルバ221の回転により、記録媒体Pの他方の面に接触可能に設けられている。
As described above, the white
白色小径ローラ222と黒色小径ローラ223は、ローラの直径は同じであるが、ローラの色が異なっている。一例として記録媒体Pの下地の色が白色の場合、黒色小径ローラ223を記録媒体Pの他方の面に接触させることで、記録媒体Pと背景部材としての黒色小径ローラ223との色のコントラストが高くなるため、記録媒体Pのエッジ位置をより検出しやすくなる。以上では、白色小径ローラ222と黒色小径ローラ223を例に述べたが、白色大径ローラ224と黒色大径ローラ225においても同様である。また、白色と黒色のローラを一例としたが、これに限定されるものではなく、記録媒体Pの色に応じてこれ以外の色のローラを用いても良い。
The white
一方、黒色小径ローラ223と黒色大径ローラ225は、ローラの色は同じであるが、ローラの直径が異なっている。そのため、黒色大径ローラ225を記録媒体Pの他方の面に接触させた場合、黒色大径ローラ225が記録媒体Pを図2の正のZ方向に押すため、黒色小径ローラ223を記録媒体Pの他方の面に接触させた場合に対して、記録媒体Pの面に交差する方向(図2のZ方向)における高さを異ならせることができる。つまり、黒色小径ローラ223を記録媒体Pの他方の面に接触させた場合に対して、黒色大径ローラ225を接触させた場合は、記録媒体Pの一方の面を読取デバイス210に、より近づけることができる。
On the other hand, the black
記録媒体Pは、種類に応じて厚みが異なる場合があり、薄い記録媒体Pと厚い記録媒体Pでは、記録媒体Pの一方の面から読取デバイス210までの距離(高さ)が異なる。このような高さの相違に起因して、読取デバイス210で読み取った画像に焦点ずれが含まれる場合がある。
The thickness of the recording medium P may differ depending on the type, and the distance (height) from one surface of the recording medium P to the
特に、読取デバイス210は薄型化して構成されているため、被写界深度が浅い。従って、記録媒体Pの厚みの違いに伴う記録媒体Pの一方の面から読取デバイス210までの高さのわずかな相違により、読み取った画像が焦点ずれしやすい。焦点ずれした画像を用いると、記録媒体Pのエッジ位置、及び記録媒体Pに形成された画像のエッジ位置を正確に検出することが困難になる。
In particular, since the
これに対し、実施形態では、例えば、薄い記録媒体Pの場合は、黒色大径ローラ225を記録媒体Pの他方の面に接触させることで、記録媒体Pの一方の面を読取デバイス210に近づけることができる。逆に、厚い記録媒体Pの場合は、黒色小径ローラ223を記録媒体Pの他方の面に接触させることで、記録媒体Pの一方の面を読取デバイス210に近づけないようにすることができる。
On the other hand, in the embodiment, for example, in the case of a thin recording medium P, one surface of the recording medium P is brought closer to the
このようにして、記録媒体Pの厚みによらず、記録媒体Pの一方の面から読取デバイス210までの高さを一定にすることができ、読み取った画像における焦点ずれを防ぐことができる。以上では、黒色小径ローラ223と黒色大径ローラ225を例に述べたが、白色小径ローラ222と白色大径ローラ224においても同様である。
In this way, the height from one surface of the recording medium P to the
なお、上述した例では、背景部材としてローラを用い、ローラの直径を変えることで、「高さ」を異ならせるものを説明したが、これに限定されるものではない。例えば、背景部材として角柱を用い、角柱の断面形状における高さ(厚さ)寸法を変えること等でも、「高さ」を異ならせることができる。 In the above-mentioned example, a roller is used as a background member, and the diameter of the roller is changed to make the "height" different, but the present invention is not limited to this. For example, the "height" can be made different by using a prism as a background member and changing the height (thickness) dimension in the cross-sectional shape of the prism.
<実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成>
次に図3を参照して、画像形成装置1のハードウェア構成を説明する。図3は、実施形態に係る画像形成装置1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
<Hardware configuration of the image forming apparatus according to the embodiment>
Next, the hardware configuration of the
図3に示すように、画像形成装置1は、コントローラ910と、近距離通信回路920と、エンジン制御部930と、操作パネル940と、ネットワークI/F950とを有する。
As shown in FIG. 3, the
これらのうち、コントローラ910は、コンピュータの主要部であるCPU901と、システムメモリ(MEM-P)902と、ノースブリッジ(NB)903と、サウスブリッジ(SB)904と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)906と、記憶部であるローカルメモリ(MEM-C)907と、HDDコントローラ908と、記憶部であるHD909とを有する。また、NB903とASIC906との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス921で接続した構成となっている。
Of these, the
これらのうち、CPU901は、画像形成装置1の全体制御を行う制御部である。NB903は、CPU901と、MEM-P902、SB904、及びAGPバス921とを接続するためのブリッジであり、MEM-P902に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCI(Peripheral Component Interconnect)マスタ及びAGPターゲットとを有する。
Of these, the
MEM-P902は、コントローラ910の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリであるROM902a、プログラムやデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いるRAM902bとからなる。
The MEM-P902 includes a
なお、RAM902bに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
The program stored in the
SB904は、NB903とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ASIC906は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス921、PCIバス922、HDD908およびMEM-C907をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。
The SB904 is a bridge for connecting the NB903 to a PCI device and a peripheral device. The
このASIC906は、PCIターゲットおよびAGPマスタ、ASIC906の中核をなすアービタ(ARB)、MEM-C907を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)、並びに、スキャナ部931及びプリンタ部932との間でPCIバス922を介したデータ転送を行うPCIユニットとからなる。
This ASIC906 is a PCI target and an AGP master, an arbiter (ARB) which is the core of the ASIC906, a memory controller which controls MEM-C907, and a plurality of DMACs (Direct Memory Access Controllers) which rotate image data by hardware logic and the like. , And a PCI unit that transfers data between the
なお、ASIC906には、USBのインタフェースや、IEEE1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)のインタフェースを接続するようにしても良い。
A USB interface or an IEEE 1394 (Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394) interface may be connected to the
MEM-C907は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。HD909は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。HD909は、CPU901の制御にしたがってHD909に対するデータの読出又は書込を制御する。
The MEM-C907 is a local memory used as a copy image buffer and a code buffer. The HD909 is a storage for accumulating image data, accumulating font data used at the time of printing, and accumulating forms. The HD909 controls reading or writing of data to the HD909 according to the control of the
AGPバス921は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、MEM-P902に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にすることができる。 The AGP bus 921 is a bus interface for a graphics accelerator card proposed to accelerate graphic processing, and the graphics accelerator card can be accelerated by directly accessing the MEM-P902 with a high throughput. ..
また、近距離通信回路920には、通信回路920aが備わっている。通信回路920aは、NFC、Bluetooth(登録商標)等の通信回路である。
Further, the short-
更に、エンジン制御部930は、スキャナ部931と、プリンタ部932とを有している。また、操作パネル940は、現在の設定値や選択画面等を表示させ、操作者からの入力を受け付けるタッチパネル等のパネル表示部940a、並びに、濃度の設定条件などの画像形成に関する条件の設定値を受け付けるテンキー及びコピー開始指示を受け付けるスタートキー等からなる操作部940bを有している。
Further, the
コントローラ910は、画像形成装置1全体の制御を行い、例えば、描画、通信、操作パネル940からの入力等を制御する。スキャナ部931又はプリンタ部932には、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれている。
The
なお、画像形成装置1は、操作パネル940のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、コピー機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となる。
The
ドキュメントボックス機能の選択時にはドキュメントボックスモードとなり、コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。 When the document box function is selected, the document box mode is set, when the copy function is selected, the copy mode is set, when the printer function is selected, the printer mode is set, and when the facsimile mode is selected, the facsimile mode is set.
また、ネットワークI/F950は、ネットワークを利用してデータ通信をするためのインタフェースである。近距離通信回路920及びネットワークI/F950は、PCIバス922を介して、ASIC906に電気的に接続されている。
Further, the network I / F950 is an interface for performing data communication using the network. The short-
ここで、画像形成装置1は、さらに照明ユニット駆動回路960と、リボルバ駆動回路970と、画素アレイ駆動回路980とを有する。
Here, the
照明ユニット駆動回路960は、照明ユニット240に電気的に接続され、照明ユニット240を駆動する電気回路である。CPU901等からの制御信号に応じて照明ユニット駆動回路960が照明ユニット240に対して駆動信号を出力することで、照明ユニット240が記録媒体Pに照射する光の強度やタイミングが制御される。
The lighting
リボルバ駆動回路970は、リボルバ221に取り付けられたリボルバモータ221aに電気的に接続され、リボルバモータ221aを駆動する電気回路である。CPU901等からの制御信号に応じてリボルバ駆動回路970がリボルバモータ221aに対して駆動信号を出力することで、リボルバ221が回転駆動され、白色小径ローラ222、白色大径ローラ224、黒色小径ローラ223、及び黒色大径ローラ225のうちの所定のローラを、記録媒体Pの他方の面に接触させることができる。
The
画素アレイ駆動回路980は、画素アレイ215に電気的に接続され、画素アレイ215を駆動する電気回路である。画素アレイ215による画像信号は画素アレイ駆動回路980を介して入力され、所定の処理が実行されたり、HD909等に格納されたりすることができる。
The pixel
[第1実施形態]
<画像検査部200が有する処理部260の機能構成例>
次に図4を参照して、画像検査部200が有する処理部260の機能構成を説明する。
[First Embodiment]
<Example of functional configuration of the
Next, with reference to FIG. 4, the functional configuration of the
処理部260は、画像形成部100から送られた記録媒体に形成された印刷画像を撮像した検査画像と良品画像を比較して、印刷画像の欠陥を検出する処理を実行する。実施形態では、良品画像は予め作成され、図3のHD909等に格納されている。処理部260はHD909等を参照して良品画像を取得し、検査画像との比較処理を行う。
The
図4は、処理部260の機能構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、処理部260は、第1分割画像生成部261と、第1欠陥候補抽出部262と、第2分割画像生成部263と、第2欠陥候補抽出部264と、欠陥検出部265と、出力部266とを有する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
これら各部は、図3に示されている各構成要素の何れかがROM902aからRAM902b上に展開されたプログラムに従ったCPU901からの命令によって動作することで実現される機能又は機能する手段である。なお図4は、処理部260の有する主な構成を示すが、処理部260はこれら以外の構成を有してもよい。
Each of these parts is a function or a functioning means realized by operating any of the components shown in FIG. 3 by an instruction from the
第1分割画像生成部261は、読取デバイス210が撮像した検査画像を含む画像信号を入力し、検査画像を複数の領域に分割した各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第1処理画像を生成する。ここで、複数の領域に分割した各領域とは、行列の格子で検査画像を複数の領域に分割した際の1つ1つの格子に対応する領域をいう。第1処理画像は、1つの領域に含まれる全ての画素の輝度値が、1つの領域に含まれる全画素の輝度値の平均値に置換された複数の領域からなるモザイク状の低解像度画像である。
The first divided image generation unit 261 input an image signal including the inspection image captured by the
また第1分割画像生成部261は、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第1処理画像とは異なる複数の領域に検査画像を分割した各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第2処理画像を生成する。 Further, the first divided image generation unit 261 averages the luminance values of the pixels included in each region in each region in which the inspection image is divided into a plurality of regions in which at least one of the phase, direction, or size is different from the first processed image. The second processed image is generated.
ここで、領域の位相とは、検査画像等の画像を複数の領域に分割する格子の位置をいう。また領域の方向とは、領域の位相をずらす方向をいう。領域の方向は、基本的には縦(格子の列方向)又は横(格子の行方向)であるが、格子の中心点を中心に回転させた角度で規定される斜め方向を含んでもよい。 Here, the phase of a region means the position of a grid that divides an image such as an inspection image into a plurality of regions. Further, the direction of the region means a direction in which the phase of the region is shifted. The direction of the region is basically vertical (column direction of the grid) or horizontal (row direction of the grid), but may include an oblique direction defined by an angle rotated around the center point of the grid.
領域のサイズとは領域の面積をいう。例えば10×10画素等のように画素数で表現される領域の面積である。 The size of the area means the area of the area. For example, it is the area of an area represented by the number of pixels such as 10 × 10 pixels.
位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第1処理画像とは異なる複数の領域で、1つの領域に含まれる全ての画素の輝度値が、1つの領域に含まれる全画素の輝度値の平均値に置換される。第2処理画像は、このような複数の領域からなるモザイク状の低解像度画像である。 In a plurality of regions in which at least one of the phase, direction or size is different from the first processed image, the luminance value of all the pixels included in one region is the average value of the luminance values of all the pixels included in one region. Will be replaced. The second processed image is a mosaic-like low-resolution image composed of such a plurality of regions.
第1分割画像生成部261は、第1処理画像又は第2処理画像の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する。例えば第1分割画像生成部261は、第1処理画像と第2処理画像の何れか一方を選択することで、第1分割画像を生成する。第1処理画像が第1分割画像になったり、第2処理画像が第1分割画像になったりするため、第1分割画像は、第1処理画像と第2処理画像の総称表記ということもできる。 The first divided image generation unit 261 generates a first divided image using at least one of the first processed image and the second processed image. For example, the first divided image generation unit 261 generates the first divided image by selecting either the first processed image or the second processed image. Since the first processed image becomes the first divided image and the second processed image becomes the first divided image, the first divided image can be said to be a generic notation of the first processed image and the second processed image. ..
第1欠陥候補抽出部262は、第1分割画像生成部261により生成された第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する。
The first defect
例えば、ある領域と該ある領域の周囲の領域との間で画素の輝度値の差分を演算し、差分値が所定の閾値以上の場合に、該ある領域を欠陥候補領域として抽出する。ある領域を変化させながら、上記の処理を第1分割画像内の複数の領域の全てに対して行うことで、検査画像における欠陥候補領域を第1欠陥候補領域として抽出する。第1分割画像内で、第1欠陥候補領域を有効領域とし、第1欠陥候補領域以外の領域を無効領域とすることで、抽出した第1欠陥候補領域を表示できる。 For example, the difference in the luminance value of the pixel is calculated between a certain area and the area around the certain area, and when the difference value is equal to or more than a predetermined threshold value, the certain area is extracted as a defect candidate area. By performing the above processing on all of the plurality of regions in the first divided image while changing a certain region, the defect candidate region in the inspection image is extracted as the first defect candidate region. By setting the first defect candidate area as an effective area and the area other than the first defect candidate area as an invalid area in the first divided image, the extracted first defect candidate area can be displayed.
第2分割画像生成部263は、HD909等を参照して取得した良品画像を複数の領域に分割した各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第3処理画像を生成する。第3処理画像は、1つの領域に含まれる全ての画素の輝度値が、1つの領域に含まれる全画素の輝度値の平均値に置換された複数の領域からなるモザイク状の低解像度画像である。
The second divided
また第2分割画像生成部263は、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第3処理画像とは異なる複数の領域に良品画像を分割した各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第4処理画像を生成する。
Further, the second divided
位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第3処理画像とは異なる複数の領域で、1つの領域に含まれる全ての画素の輝度値が、1つの領域に含まれる全画素の輝度値の平均値に置換される。第4処理画像は、このような複数の領域からなるモザイク状の低解像度画像である。 In a plurality of regions in which at least one of the phase, direction or size is different from the third processed image, the luminance value of all the pixels included in one region is the average value of the luminance values of all the pixels included in one region. Will be replaced. The fourth processed image is a mosaic-like low-resolution image composed of such a plurality of regions.
第2分割画像生成部263は、第3処理画像と第4処理画像の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する。例えば第2分割画像生成部263は、第3処理画像と第4処理画像の何れか一方を選択することで、第2分割画像を生成する。第3処理画像が第2分割画像になったり、第4処理画像が第2分割画像になったりするため、第2分割画像は、第3処理画像と第4処理画像の総称表記ということもできる。
The second divided
第2欠陥候補抽出部264は、第2分割画像生成部263により生成された第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する。
The second defect
例えば、ある領域と該ある領域の周囲の領域との間で画素の輝度値の差分を演算し、差分値が所定の閾値以上の場合に、該ある領域を欠陥候補領域として抽出する。ある領域を変化させながら、上記の処理を第2分割画像内の複数の領域の全てに対して行うことで、良品画像における欠陥候補領域を第2欠陥候補領域として抽出する。第2分割画像内で、第2欠陥候補領域を有効領域とし、第2欠陥候補領域以外の領域を無効領域とすることで、抽出した第2欠陥候補領域を表示できる。 For example, the difference in the luminance value of the pixel is calculated between a certain area and the area around the certain area, and when the difference value is equal to or more than a predetermined threshold value, the certain area is extracted as a defect candidate area. By performing the above processing on all of the plurality of regions in the second divided image while changing a certain region, the defect candidate region in the non-defective image is extracted as the second defect candidate region. By setting the second defect candidate area as the effective area and the area other than the second defect candidate area as the invalid area in the second divided image, the extracted second defect candidate area can be displayed.
欠陥検出部265は、第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する。具体的には、欠陥検出部265は、第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域の両者に共通する欠陥候補領域を良品の特徴であるとして除去する(非抽出にする)。そして、第1欠陥候補領域のみで抽出された領域を、検査画像にあって良品画像にないポジティブ欠陥領域として検出する。また第2欠陥候補領域のみで抽出された領域を、良品画像にあって検査画像にないネガティブ欠陥領域として検出する。
The
なお、欠陥検出部265が比較に用いる第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域では、その元となる第1分割画像と第2分割画像を生成する際に適用した領域(格子)の位相、方向又はサイズは同じにする方が好ましい。
In the first defect candidate region and the second defect candidate region used by the
欠陥検出部265は、検出結果を印刷画像の欠陥検出結果とし、出力部266を介してPC(Personal Computer)等の外部装置に出力する。
The
<画像検査部200の動作例>
次に図5を参照して、画像検査部200の動作を説明する。図5は、画像検査部200の動作の一例を示すフローチャートである。図5は、印刷画像が形成された記録媒体Pが画像形成部100から画像検査部200に送られたタイミングをトリガーにした画像検査部200の動作を示している。但し、画像検査部200が検査を行うトリガーは、これに限定されるものではなく、ユーザがオペレーションパネル101を用いて行った検査の開始操作をトリガーにしてもよい。
<Operation example of
Next, the operation of the
まず、ステップS51において、読取デバイス210は、記録媒体Pに形成された印刷画像を検査画像として撮像する。
First, in step S51, the
続いて、ステップS52において、第1分割画像生成部261は、読取デバイス210が撮像した検査画像を含む画像信号を入力し、検査画像を行列の格子である複数の領域に分割する。
Subsequently, in step S52, the first divided image generation unit 261 inputs an image signal including the inspection image captured by the
続いて、ステップS53において、第1分割画像生成部261は、分割した複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均して第1処理画像を生成する。 Subsequently, in step S53, the first divided image generation unit 261 generates the first processed image by averaging the luminance values of the pixels included in each region in each region in the divided plurality of regions.
続いて、ステップS54において、第1分割画像生成部261は、分割した複数の領域における各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第1処理画像に対して変化させる。 Subsequently, in step S54, the first divided image generation unit 261 changes at least one of the phases, directions, or sizes of each region in the divided plurality of regions with respect to the first processed image.
続いて、ステップS55において、第1分割画像生成部261は、各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第1処理画像に対して変化させた複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均して第2処理画像を生成する。 Subsequently, in step S55, the first divided image generation unit 261 is used in each region in a plurality of regions in which at least one of the phases, directions, or sizes of each region is changed with respect to the first processed image. The second processed image is generated by averaging the brightness values of the included pixels.
続いて、ステップS56において、第1分割画像生成部261は、第1処理画像又は第2処理画像の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する。 Subsequently, in step S56, the first divided image generation unit 261 generates a first divided image using at least one of the first processed image and the second processed image.
続いて、ステップS57において、第1欠陥候補抽出部262は、第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較して第1欠陥候補領域を抽出する。ある領域を変化させながら、複数の領域の全てで上記の比較処理を行い、第1分割画像の全体で第1欠陥候補領域を抽出する。
Subsequently, in step S57, the first defect
続いて、ステップS58において、第2分割画像生成部263は、HD909等を参照して良品画像を取得する。
Subsequently, in step S58, the second divided
続いて、ステップS59において、第2分割画像生成部263は、良品画像を行列の格子である複数の領域に分割する。
Subsequently, in step S59, the second divided
続いて、ステップS60において、第2分割画像生成部263は、分割した複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第3処理画像を生成する。
Subsequently, in step S60, the second divided
続いて、ステップS61において、第2分割画像生成部263は、分割した複数の領域における各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第3処理画像に対して変化させる。
Subsequently, in step S61, the second divided
続いて、ステップS62において、第2分割画像生成部263は、各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第3処理画像に対して変化させた複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第4処理画像を生成する。
Subsequently, in step S62, the second divided
続いて、ステップS63において、第2分割画像生成部263は、第3処理画像又は第4処理画像の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する。
Subsequently, in step S63, the second divided
続いて、ステップS64において、第2欠陥候補抽出部264は、第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較して第2欠陥候補領域を抽出する。ある領域を変化させながら、複数の領域の全てで上記の比較処理を行い、第2分割画像の全体で第2欠陥候補領域を抽出する。
Subsequently, in step S64, the second defect
なお、ステップS51乃至S57の動作と、ステップS58乃至S64の動作は、順番を入れ替えてもよいし、両者が並行に実行されてもよい。 The operations of steps S51 to S57 and the operations of steps S58 to S64 may be performed in a different order, or both may be executed in parallel.
続いて、ステップS65において、欠陥検出部265は、第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域を比較する。
Subsequently, in step S65, the
続いて、ステップS66において、欠陥検出部265は、比較の結果で得られた欠陥領域を印刷画像の欠陥検出結果とする。
Subsequently, in step S66, the
続いて、ステップS67において、欠陥検出部265は、印刷画像の欠陥検出結果を、出力部266を介してPC等の外部装置に出力する。
Subsequently, in step S67, the
このようにして画像検査部200は、印刷画像の欠陥を検出することができる。
In this way, the
<処理部260による処理結果例>
次に、図6乃至図9を参照して、各機能構成部による処理結果について説明する。まず、図6は、第1分割画像生成部261による処理結果の一例を示す図である。図6(a)は、第1分割画像生成部261が入力した検査画像の一例を示す図、図6(b)は、第1処理画像の一例を示す図、図6(c)は第2処理画像の一例を示す図である。
<Example of processing result by processing
Next, the processing results by each functional component will be described with reference to FIGS. 6 to 9. First, FIG. 6 is a diagram showing an example of a processing result by the first divided image generation unit 261. 6 (a) is a diagram showing an example of an inspection image input by the first divided image generation unit 261, FIG. 6 (b) is a diagram showing an example of a first processed image, and FIG. 6 (c) is a second. It is a figure which shows an example of a processed image.
図6(a)に示すように、検査画像60は、欠陥70と、良品特徴80とを含んでいる。
As shown in FIG. 6A, the
図6(b)に示すように、第1処理画像61は、検査画像60が複数の格子の領域に分割され、モザイク状の画像となっている。第1処理画像61は、欠陥70に対応する欠陥領域71と、良品特徴80に対応する良品特徴領域81とを含んでいる。
As shown in FIG. 6B, in the first processed
図6(c)に示すように、第2処理画像62は、検査画像60を格子に分割した複数の領域の各領域の位相及びサイズが第1処理画像61に対して異なることで、第1処理画像61と比較して粗いモザイク状の画像になっている。第2処理画像62は、欠陥70に対応する欠陥領域72と、良品特徴80に対応する良品特徴領域82とを含んでいる。
As shown in FIG. 6 (c), in the second processed
次に図7は、第1欠陥候補抽出部262による処理結果の一例を示す図である。図7(a)は、図6(b)の第1処理画像61から抽出された第1欠陥候補領域の一例を示す図、図7(b)は、図6(c)の第2処理画像62から抽出された第1欠陥候補領域の一例を示す図である。
Next, FIG. 7 is a diagram showing an example of a processing result by the first defect
図7では、第1欠陥候補領域以外の領域は無効領域として黒く表示されている。図7(a)に示すように、第1欠陥候補領域63は、欠陥70に対応する第1欠陥候補領域73と、良品特徴80に対応する第1欠陥候補領域83とを含んでいる。また図7(b)に示すように、第1欠陥候補領域64は、欠陥70に対応する第1欠陥候補領域74と、良品特徴80に対応する第1欠陥候補領域84とを含んでいる。
In FIG. 7, the area other than the first defect candidate area is displayed in black as an invalid area. As shown in FIG. 7A, the first
第1欠陥候補領域63は、第1欠陥候補領域64と比較して格子の領域のサイズが小さく解像度が高いため、検査画像60に含まれる素地のパターン等の多くの第1欠陥候補領域を含んでいる。素地のパターンは、印刷画像が形成された記録媒体の地模様等である。
Since the first
次に図8は、第2分割画像生成部263による処理結果の一例を示す図である。図8(a)は、第2分割画像生成部263が入力した良品画像の一例を示す図、図8(b)は、第3処理画像の一例を示す図、図8(c)は第4処理画像の一例を示す図である。
Next, FIG. 8 is a diagram showing an example of a processing result by the second divided
図8(a)に示すように、良品画像160は、欠陥170と、良品特徴180とを含んでいる。欠陥170は、検査画像60(図6参照)には含まれないものであり、あるべき良品の特徴が検査対象物にないというネガティブ欠陥に対応する。
As shown in FIG. 8A, the
図8(b)に示すように、第3処理画像161は、良品画像160が複数の格子の領域に分割され、モザイク状の画像となっている。第3処理画像161は、欠陥170に対応する欠陥領域171と、良品特徴80に対応する良品特徴領域181とを含んでいる。
As shown in FIG. 8B, in the third
図8(c)に示すように、第4処理画像162は、良品画像160を格子に分割した複数の領域の各領域の位相及びサイズが第3処理画像161に対して異なることで、第3処理画像161と比較して粗いモザイク状の画像になっている。第4処理画像162は、欠陥170に対応する欠陥領域172と、良品特徴80に対応する良品特徴領域182とを含んでいる。
As shown in FIG. 8 (c), in the fourth processed
次に図9は、第2欠陥候補抽出部264による処理結果の一例を示す図である。図9(a)は、図8(b)の第3処理画像161から抽出された第2欠陥候補領域の一例を示す図、図9(b)は、図8(c)の第4処理画像162から抽出された第2欠陥候補領域の一例を示す図である。
Next, FIG. 9 is a diagram showing an example of the processing result by the second defect
図9では、第2欠陥候補領域以外の領域は無効領域として黒く表示されている。図9(a)に示すように、第2欠陥候補領域163は、欠陥170に対応する第2欠陥候補領域173と、良品特徴180に対応する第2欠陥候補領域183とを含んでいる。また図9(b)に示すように、第2欠陥候補領域164は、欠陥170に対応する第2欠陥候補領域174と、良品特徴180に対応する第2欠陥候補領域184とを含んでいる。
In FIG. 9, the area other than the second defect candidate area is displayed in black as an invalid area. As shown in FIG. 9A, the second
第2欠陥候補領域163は、第2欠陥候補領域164と比較して格子の領域のサイズが小さく解像度が高いため、良品画像160に含まれる素地のパターン等の多くの第2欠陥候補領域を含んでいる。
Since the second
欠陥検出部265は、例えば図7(b)の第1欠陥候補領域64と、図9(b)の第2欠陥候補領域164を比較し、両者に共通する欠陥候補領域を良品の特徴であるとして除去する(非抽出にする)。そして、第1欠陥候補領域64のみで抽出された領域を、検査画像60にあって良品画像160にないポジティブ欠陥領域として検出する。第2欠陥候補領域164のみで抽出された領域を、良品画像160にあって検査画像60にないネガティブ欠陥領域として検出する。
The
このようにして、画像検査部200は、ポジティブ欠陥とネガティブ欠陥の両方を検出することができる。
In this way, the
<画像検査部200の作用効果例>
以上説明したように、本実施形態では、印刷画像の画像を検査画像60として撮像し、検査画像60を複数の領域に分割した各領域で画素の輝度値を平均した第1処理画像61、或いは位相、方向又はサイズの少なくとも1つが第1処理画像61とは異なる複数の領域に検査画像60を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像62、の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する。例えば第2処理画像62を用いて第1分割画像を生成する。
<Example of action and effect of
As described above, in the present embodiment, the first processed
そして第1分割画像としての第2処理画像62に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域64を抽出する。これにより人間が無意識に正常状態との違いを認識するメカニズムを利用し、検査画像60の第1欠陥候補領域64を高速且つ高感度に抽出できる。
Then, among the plurality of regions included in the second processed
また、良品画像160を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像161、或いは位相、方向又はサイズが第3処理画像161とは異なる複数の領域に良品画像160を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像162、の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する。例えば第4処理画像162を用いて第2分割画像を生成する。
Further, in each region of the
そして第2分割画像としての第4処理画像162に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における輝度値を比較し、第2欠陥候補領域164を抽出する。これにより人間が無意識に正常状態との違いを認識するメカニズムを利用し、良品画像160の第2欠陥候補領域164を高速且つ高感度に抽出できる。
Then, among the plurality of regions included in the fourth processed
第1欠陥候補領域64と第2欠陥候補領域164を比較することで、第1欠陥候補領域64のみで抽出された領域を、検査画像60にあって良品画像160にないポジティブ欠陥領域(第1欠陥領域)として検出する。また第2欠陥候補領域164のみで抽出された領域を、良品画像160にあって検査画像60にないネガティブ欠陥領域(第2欠陥領域)として検出する。このようにして、あるべき良品の特徴が検査対象物にないという欠陥を含む欠陥検出結果を得ることができる。
By comparing the first
また本実施形態では、印刷画像を形成するための元データとなる画像データを加工処理することで良品画像を作成する。例えば、見本となる画像を読取デバイス210で読み取って良品画像を作成する方法では、印刷画像が頻繁に変更される場合に、印刷画像が変更されるたびに見本となる画像を読取デバイス210で読み取る必要があるため、検査の効率が低下する場合がある。
Further, in the present embodiment, a non-defective image is created by processing the image data which is the original data for forming the printed image. For example, in the method of reading a sample image with the
これに対し、画像データを加工処理して良品画像を作成する方法では、見本となる画像を読取デバイス210で読み取る手間が省略できるため、検査の効率をより高くすることができる。
On the other hand, in the method of processing the image data to create a non-defective image, the labor of reading the sample image by the
また、複数の良品画像を作成し、複数の良品画像に共通する特徴が抽出された場合にこれを欠陥ではなく「良品の特徴」と判定することで、欠陥の誤検出を抑制する方法が知られている。しかし、この方法では、画像データの変更で種類を容易に変更可能な印刷画像等を検査対象物とする場合に、複数の良品画像を作成することが困難になる場合がある。 In addition, we know how to suppress erroneous detection of defects by creating multiple non-defective product images and determining that features common to multiple non-defective product images are not defects but "features of non-defective products". Has been done. However, with this method, it may be difficult to create a plurality of non-defective images when a printed image or the like whose type can be easily changed by changing the image data is used as an inspection target.
本実施形態では、画像データを加工処理して作成したデジタルの良品画像の第2欠陥候補領域を抽出することで欠陥の誤検出を抑制する。これにより、頻繁に変更される印刷画像等を検査対象物とする場合にも、容易に対応することができる。 In the present embodiment, erroneous detection of defects is suppressed by extracting a second defect candidate region of a digital non-defective image created by processing image data. As a result, even when a printed image or the like that is frequently changed is used as an inspection target, it can be easily dealt with.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る画像形成装置1aについて説明する。なお、第1実施形態で説明した構成部と同じものには、同じ部品番号を付し、重複する説明を適宜省略する。
[Second Embodiment]
Next, the
<画像検査部200aが有する処理部260aの機能構成例>
画像形成装置1aは画像検査部200aを有する。また画像検査部200aは処理部260aを有する。図10は処理部260aの機能構成の一例を示すブロック図である。
<Example of functional configuration of the
The
図10に示すように、処理部260aは、第1分割画像生成部261aと、第1欠陥候補抽出部262aと、第2分割画像生成部263aと、第2欠陥候補抽出部264aと、欠陥検出部265aと、投票部267とを有する。
As shown in FIG. 10, the
これら各部は、図3に示されている各構成要素の何れかがROM902aからRAM902b上に展開されたプログラムに従ったCPU901からの命令によって動作することで実現される機能又は機能する手段である。
Each of these parts is a function or a functioning means realized by operating any of the components shown in FIG. 3 by an instruction from the
第1分割画像生成部261aは、読取デバイス210が撮像した検査画像を含む画像信号を入力し、検査画像を複数の領域に分割した各領域で画素の輝度値を平均した第1分割画像を、該複数の領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを異ならせながらN個生成する。ここで、Nは2以上の整数を表す。第1分割画像生成部261aは、例えばモザイク状の画像におけるモザイクの粗さが異なるN個の第1分割画像を生成できる。
The first divided
第1欠陥候補抽出部262aは、第1分割画像生成部261aが生成したN個の第1分割画像のそれぞれで、第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較する処理を行い、N個の第1欠陥候補領域を抽出する。
The first defect
第2分割画像生成部263は、HD909等を参照して良品画像を取得し、良品画像を複数の領域に分割した各領域で画素の輝度値を平均した第2分割画像を、該複数の領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを異ならせながらN個生成する。第2分割画像生成部263aは、例えばモザイク状の画像におけるモザイクの粗さが異なるN個の第2分割画像を生成できる。
The second divided
第2欠陥候補抽出部264aは、第2分割画像生成部263aが生成したN個の第2分割画像のそれぞれで、第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較する処理を行い、N個の第2欠陥候補領域を抽出する。
The second defect
欠陥検出部265aは、N個の第1欠陥候補領域と、第1欠陥候補領域に対応するN個の第2欠陥候補領域をそれぞれ比較し、N個の欠陥領域を検出する。欠陥検出部265aは、例えば第1欠陥候補領域と第2欠陥候補領域の両者に共通する欠陥候補領域を良品の特徴であるとして除去する(非抽出にする)。
The
そして、第1欠陥候補領域のみで抽出された領域を、検査画像にあって良品画像にないN個のポジティブ欠陥領域として検出する。また第2欠陥候補領域のみで抽出された領域を、良品画像にあって検査画像にないN個のネガティブ欠陥領域として検出する。 Then, the region extracted only by the first defect candidate region is detected as N positive defect regions in the inspection image but not in the good product image. Further, the region extracted only by the second defect candidate region is detected as N negative defect regions in the non-defective product image but not in the inspection image.
投票部267は、N個のポジティブ欠陥領域を投票処理した第1投票欠陥領域、又はN個のネガティブ欠陥領域を投票処理した第2投票欠陥領域の少なくとも一方を生成する。
The
具体的には、投票部267は、ポジティブ欠陥用の投票空間と、ネガティブ欠陥用の投票空間とを用意する。投票部267は、N個のポジティブ欠陥領域をポジティブ欠陥用の投票空間に投票処理して第1投票欠陥領域を生成する。また、N個のネガティブ欠陥領域をネガティブ欠陥用の投票空間に投票処理して第2投票欠陥領域を生成する。
Specifically, the
ここで、投票処理とは、第1欠陥領域及び第2欠陥領域をそれぞれ投票元情報とし、検査画像に対応して設定された投票空間に投票(積算)を行う処理である。検査画像及び良品画像の元の解像度と等しい解像度で投票空間を構成し、投票空間の画素ごとに投票を行ってもよい。投票する際に予め定めた規則で領域に重みづけをする加重投票処理を行うこともできる。 Here, the voting process is a process in which the first defective area and the second defective area are used as voting source information, and voting (integration) is performed in the voting space set corresponding to the inspection image. The voting space may be configured with a resolution equal to the original resolution of the inspection image and the good product image, and voting may be performed for each pixel of the voting space. It is also possible to perform a weighted voting process in which areas are weighted according to predetermined rules when voting.
投票部267は、第1投票欠陥領域又は第2投票欠陥領域の少なくとも一方を欠陥検出結果とし、出力部266を介してPC(Personal Computer)等の外部装置に出力することができる。
The
<画像検査部200aの動作例>
次に図11を参照して、画像検査部200aの動作を説明する。図11は、画像検査部200aの動作の一例を示すフローチャートである。
<Operation example of image inspection unit 200a>
Next, the operation of the image inspection unit 200a will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the image inspection unit 200a.
図11は、印刷画像が形成された記録媒体Pが画像形成部100から画像検査部200aに送られたタイミングをトリガーにした画像検査部200aの動作を示している。但し、画像検査部200が検査を行うトリガーは、これに限定されるものではなく、ユーザがオペレーションパネル101を用いて行った検査の開始操作をトリガーにしてもよい。
FIG. 11 shows the operation of the image inspection unit 200a triggered by the timing at which the recording medium P on which the printed image is formed is sent from the
まず、ステップS111において、読取デバイス210は、記録媒体Pに形成された印刷画像を検査画像として撮像する。
First, in step S111, the
続いて、ステップS112において、第1分割画像生成部261aは、カウンタnに1を代入する。
Subsequently, in step S112, the first divided
続いて、ステップS113において、第1分割画像生成部261aは、読取デバイス210が撮像した検査画像を含む画像信号を入力し、検査画像を行列の格子である複数の領域に分割する。
Subsequently, in step S113, the first divided
続いて、ステップS114において、第1分割画像生成部261aは、分割した複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均して第1分割画像Pnを生成する。
Subsequently, in step S114, the first divided
続いて、ステップS115において、第1欠陥候補抽出部262aは、第1分割画像Pnに含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較して第1欠陥候補領域Unを抽出する。ある領域を変化させながら、複数の領域の全てで上記の比較処理を行い、第1分割画像Pnの全体で第1欠陥候補領域Unを抽出する。
Subsequently, in step S115, the first defect
続いて、ステップS116において、第1分割画像生成部261aは、分割した複数の領域における各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第1分割画像Pnに対して変化させ、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第1分割画像Pn+1を生成する。
Subsequently, in step S116, the first divided
続いて、ステップS117において、第1分割画像生成部261aは、nがNと等しいか否かを判定する。
Subsequently, in step S117, the first divided
ステップS117で、nがNと等しくないと判定された場合には(ステップS117、No)、ステップS118において、第1分割画像生成部261aは、カウンタnに1を加算する。その後、ステップS114以降の処理が再度行われる。
If it is determined in step S117 that n is not equal to N (step S117, No), in step S118, the first divided
一方、ステップS117で、nがNと等しいと判定された場合には(ステップS117、Yes)、ステップS119において、第2分割画像生成部263aは、HD909等を参照して良品画像を取得する。
On the other hand, when it is determined in step S117 that n is equal to N (step S117, Yes), in step S119, the second divided
続いて、ステップS120において、第2分割画像生成部263aは、カウンタnに1を代入する。
Subsequently, in step S120, the second divided
続いて、ステップS121において、第2分割画像生成部263aは、良品画像を行列の格子である複数の領域に分割する。
Subsequently, in step S121, the second divided
続いて、ステップS122において、第2分割画像生成部263aは、分割した複数の領域における各領域で、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第2分割画像Qnを生成する。 Subsequently, in step S122, the second divided image generation unit 263a generates a second divided image Qn obtained by averaging the luminance values of the pixels included in each region in each region in the divided plurality of regions.
続いて、ステップS123において、第2欠陥候補抽出部264aは、第2分割画像Qnに含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較して第2欠陥候補領域Vnを抽出する。ある領域を変化させながら、複数の領域の全てで上記の比較処理を行い、第2分割画像Qnの全体で第2欠陥候補領域Vnを抽出する。
Subsequently, in step S123, the second defect
続いて、ステップS124において、第2分割画像生成部263aは、分割した複数の領域における各領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを第2分割画像Qnに対して変化させ、各領域に含まれる画素の輝度値を平均した第2分割画像Qn+1を生成する。
Subsequently, in step S124, the second divided
続いて、ステップS125において、第2分割画像生成部263aは、nがNと等しいか否かを判定する。
Subsequently, in step S125, the second divided
ステップS125で、nがNと等しくないと判定された場合には(ステップS125、No)、ステップS126において、第2分割画像生成部263aは、カウンタnに1を加算する。その後、ステップS122以降の処理が再度行われる。
If it is determined in step S125 that n is not equal to N (step S125, No), in step S126, the second divided
一方、ステップS125で、nがNと等しいと判定された場合には(ステップS125、Yes)、ステップS127において、欠陥検出部265aは、カウンタnに1を代入する。
On the other hand, when it is determined in step S125 that n is equal to N (step S125, Yes), in step S127, the
なお、ステップS111乃至S118の検査画像に対する動作と、ステップS119乃至S126の良品画像に対する動作は、何れを先に行ってもよいし、両者を並行に行ってもよい。 The operation for the inspection image in steps S111 to S118 and the operation for the non-defective image in steps S119 to S126 may be performed first, or both may be performed in parallel.
続いて、ステップS128において、欠陥検出部265aは、第1欠陥候補領域Unと、第1欠陥候補領域Unに対応する第2欠陥候補領域Vnを比較する。
Subsequently, in step S128, the
続いて、ステップS129において、欠陥検出部265aは、比較によりポジティブ欠陥領域Wnとネガティブ欠陥領域Xnを検出する。
Subsequently, in step S129, the
続いて、ステップS130において、欠陥検出部265aは、nがNと等しいか否かを判定する。
Subsequently, in step S130, the
ステップS130で、nがNと等しくないと判定された場合には(ステップS130、No)、ステップS131において、欠陥検出部265aは、カウンタnに1を加算する。その後、ステップS128以降の処理が再度行われる。
If it is determined in step S130 that n is not equal to N (step S130, No), in step S131, the
一方、ステップS130で、nがNと等しいと判定された場合には(ステップS130、Yes)、ステップS132において、投票部267は、N個のポジティブ欠陥領域Wnを投票処理した第1投票欠陥領域、又はN個のネガティブ欠陥領域Xnを投票処理した第2投票欠陥領域の少なくとも一方を欠陥検出結果として生成する。
On the other hand, when it is determined in step S130 that n is equal to N (step S130, Yes), in step S132, the
続いて、ステップS133において、欠陥検出部265aは、印刷画像の欠陥検出結果を、出力部266を介してPC等の外部装置に出力する。
Subsequently, in step S133, the
このようにして画像検査部200aは印刷画像の欠陥を検出することができる。 In this way, the image inspection unit 200a can detect defects in the printed image.
<処理部260aによる処理結果例>
次に図12は、処理部260aによる処理の一例を示す図である。図12は、処理部260aが検査画像60及び良品画像160を入力し、処理を行ったステップごとの処理結果例を示している。
<Example of processing result by processing
Next, FIG. 12 is a diagram showing an example of processing by the
第1格子分割画像P'1乃至P'Nは、格子状の領域のサイズを変化させて検査画像60を分割したN個の画像を示している。第2格子分割画像Q'1乃至Q'Nは、格子状の領域のサイズを変化させて良品画像160を分割したN個の画像を示している。
The first grid-divided images P'1 to P'N show N images obtained by dividing the
第1分割画像P1乃至PNは、第1格子分割画像P'1乃至P'Nのそれぞれにおける格子状の領域の位相又は方向の少なくとも1つを変化させたN個の画像を示している。第2分割画像Q1乃至QNは、第2格子分割画像Q'1乃至Q'Nのそれぞれにおける格子状の領域の位相又は方向の少なくとも1つを変化させたN個の画像を示している。 The first divided images P1 to PN show N images in which at least one of the phases or directions of the grid-like regions in each of the first lattice divided images P'1 to P'N is changed. .. The second divided images Q1 to QN show N images in which at least one of the phases or directions of the grid-like regions in each of the second lattice divided images Q'1 to Q'N is changed. ..
第1欠陥候補領域U1乃至UNは、第1分割画像P1乃至PNのそれぞれから抽出した第1欠陥候補領域を示している。第2欠陥候補領域V1乃至VNは、第2分割画像Q1乃至QNのそれぞれから抽出した第2欠陥候補領域を示している。 The first defect candidate regions U 1 to UN indicate the first defect candidate regions extracted from each of the first divided images P 1 to PN . The second defect candidate regions V 1 to VN indicate the second defect candidate regions extracted from each of the second divided images Q 1 to Q N.
第1欠陥候補領域U1乃至UNと、第1欠陥候補領域U1乃至UNに対応する第2欠陥候補領域V1乃至VNをそれぞれ比較することで、ポジティブ欠陥領域W1乃至WN又はネガティブ欠陥領域X1乃至XNの少なくとも一方を検出できる。 By comparing the first defect candidate regions U1 to UN and the second defect candidate regions V1 to VN corresponding to the first defect candidate regions U1 to UN, respectively, the positive defect regions W1 to WN Alternatively, at least one of the negative defect regions X1 to XN can be detected.
ここで、第1実施形態で示した画像検査部200は、画像検査部200aにおけるN=2の場合に対応する。具体的には、図6の第1処理画像61はn=1の第1分割画像P1に対応し、図6の第2処理画像62はn=2の場合の第1分割画像P2に対応する。また図7の第1欠陥候補領域63は、第1欠陥候補領域U1に対応し、第1欠陥候補領域64は、第1欠陥候補領域U2に対応する。
Here, the
同様に、図8の第3処理画像161はn=1の第2分割画像Q1に対応し、図8の第4処理画像162はn=2の場合の第2分割画像Q2に対応する。また図9の第2欠陥候補領域163は、第2欠陥候補領域V1に対応し、第2欠陥候補領域164は、第2欠陥候補領域V2に対応する。
Similarly, the third
つまり、本実施形態では、図6の第1処理画像61又は第2処理画像62の例を含むN個の第1分割画像P1乃至PNを生成し、図7の第1欠陥候補領域63及び64の例を含むN個の第1欠陥候補領域U1乃至UNを抽出できる。
That is, in the present embodiment, N first divided images P1 to PN including the example of the first processed
また図8の第3処理画像161又は第4処理画像162の例を含むN個の第2分割画像Q1乃至QNを生成し、図9の第2欠陥候補領域163及び164の例を含むN個の第2欠陥候補領域V1乃至VNを抽出できる。
Further, N second divided images Q1 to QN including the example of the third
これらに基づき、欠陥検出部265aは、ポジティブ欠陥領域W1乃至WN又はネガティブ欠陥領域X1乃至XNの少なくとも一方を検出できる。 Based on these, the defect detection unit 265a can detect at least one of the positive defect regions W1 to WN or the negative defect regions X1 to XN .
次に、図13は画像検査部200aの欠陥検出結果の一例を示す図である。図13(a)は第1投票欠陥領域360を示す図、図13(b)は第2投票欠陥領域370の一例を示す図である。
Next, FIG. 13 is a diagram showing an example of a defect detection result of the image inspection unit 200a. FIG. 13A is a diagram showing a first
図13(a)の第1投票欠陥領域360は、ポジティブ欠陥領域W1乃至WNを投票処理し、投票処理による画素の輝度の積算値を正規化して表示したものである。図13(a)に示すように、ポジティブ欠陥361が明確に検出されている。
The first
図13(b)の第2投票欠陥領域370は、ネガティブ欠陥領域X1乃至XNを投票処理し、投票処理による画素の輝度の積算値を正規化して表示したものである。図13(b)に示すように、ネガティブ欠陥371が明確に検出されている。
The second
<画像検査部200aの作用効果>
以上説明したように、本実施形態では、N個のポジティブ欠陥領域W1乃至WNを投票処理した第1投票欠陥領域360、又はN個のネガティブ欠陥領域X1乃至XNを投票処理した第2投票欠陥領域370の少なくとも一方を生成する。
<Action and effect of image inspection unit 200a>
As described above, in the present embodiment, the first
投票処理を行うことにより、N個のポジティブ欠陥領域W1乃至WN内で、共通して検出されたポジティブ欠陥は積算されて他の領域よりも画素の輝度が大きくなるため、より目立つようになる。同様にN個のネガティブ欠陥領域X1乃至XN内で、共通して検出されたネガティブ欠陥は積算されて他の領域よりも画素の輝度が大きくなるため、より目立つようになる。これにより、欠陥の誤検出を抑制し、高精度に欠陥を検出することができる。 By performing the voting process, the positive defects commonly detected in the N positive defect regions W1 to WN are integrated and the pixel brightness becomes larger than that of the other regions, so that they are more conspicuous. Become. Similarly, in the N negative defect regions X1 to XN , the negative defects commonly detected are integrated and the brightness of the pixel becomes larger than that of the other regions, so that they become more conspicuous. As a result, it is possible to suppress erroneous detection of defects and detect defects with high accuracy.
なお、本実施形態では、N個のポジティブ欠陥領域W1乃至WNと、N個のネガティブ欠陥領域X1乃至XNをそれぞれ投票処理する例を示したが、これに限定されるものではない。N個のポジティブ欠陥領域W1乃至WNのうちの1つをポジティブ欠陥検出結果として選択したり、N個のネガティブ欠陥領域X1乃至XNのうちの1つをネガティブ欠陥検出結果として選択したりすることもできる。 In the present embodiment, an example in which N positive defect regions W 1 to W N and N negative defect regions X 1 to X N are voted respectively is shown, but the present invention is not limited to this. .. One of N positive defect regions W1 to WN is selected as a positive defect detection result, or one of N negative defect regions X1 to XN is selected as a negative defect detection result. You can also do it.
例えば、複数の領域のサイズを異ならせて、N個のポジティブ欠陥領域W1乃至WNとN個のネガティブ欠陥領域X1乃至XNを検出した場合、領域のサイズが小さいほど、解像度が高くなる。この場合には、普通紙のように素地の表面粗さが大きい記録媒体では、素地が欠陥領域として誤検出されやすいため、領域のサイズが大きく解像度が低いポジティブ欠陥領域Wn又はネガティブ欠陥領域Xnを選択すると、誤検出を好適に抑制できる。 For example, when N positive defect regions W1 to WN and N negative defect regions X1 to XN are detected by different sizes of a plurality of regions, the smaller the region size, the higher the resolution. Become. In this case, in a recording medium having a large surface roughness of the substrate such as plain paper, the substrate is likely to be erroneously detected as a defect region, so that the region size is large and the resolution is low. When n is selected, erroneous detection can be suitably suppressed.
一方、光沢紙のように素地の表面粗さが小さい記録媒体では、素地が欠陥領域として誤検出されにくいため、領域のサイズが小さく解像度が高いポジティブ欠陥領域Wn又はネガティブ欠陥領域Xnを選択すると、解像度が上がり、より小さい欠陥を検出可能になる。 On the other hand, in a recording medium having a small surface roughness of the base material such as glossy paper, the base material is unlikely to be erroneously detected as a defect region. This will increase the resolution and allow smaller defects to be detected.
このように、ポジティブ欠陥領域Wn又はネガティブ欠陥領域Xnの何れかを選択することで、検査対象物の特性に応じて適切な欠陥検出を行うことができる。 In this way, by selecting either the positive defect region Wn or the negative defect region Xn , appropriate defect detection can be performed according to the characteristics of the inspection object.
以上、実施形態を説明したが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments specifically disclosed, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of claims. ..
なお、上述した実施形態では電子写真方式で形成した印刷画像を例示したが、インクジェット方式等の他方式で形成した印刷画像にも、実施形態に係る画像検査装置を適用可能である。 Although the printed image formed by the electrophotographic method is exemplified in the above-described embodiment, the image inspection device according to the embodiment can be applied to the printed image formed by another method such as the inkjet method.
また、実施形態に係る画像検査装置は、検査対象物の画像(検査画像)に基づき検査を行う装置であり、検査対象物が印刷画像等の画像に限定されるものではない。例えば、部品等を検査対象物とすることもできる。 Further, the image inspection device according to the embodiment is a device that performs inspection based on an image (inspection image) of an inspection object, and the inspection object is not limited to an image such as a printed image. For example, parts and the like can be inspected.
また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。 In addition, the numbers such as the ordinal number and the quantity used above are all exemplified for the purpose of concretely explaining the technique of the present invention, and the present invention is not limited to the exemplified numbers. Further, the connection relationship between the constituent elements is exemplified for concretely explaining the technique of the present invention, and the connection relationship for realizing the function of the present invention is not limited to this.
また、上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(digital signal processor)、FPGA(field programmable gate array)や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。 Further, each function of the embodiment described above can be realized by one or a plurality of processing circuits. Here, the "processing circuit" as used herein is a processor programmed to perform each function by software, such as a processor implemented by an electronic circuit, or a processor designed to execute each function described above. It shall include devices such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), DSP (digital signal processor), FPGA (field programmable gate array) and conventional circuit modules.
また、実施形態は、画像検査方法も含む。例えば、画像検査方法は、検査対象物の欠陥を検出する画像検査装置による画像検査方法であって、前記検査対象物の検査画像を撮像する工程と、前記検査画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第1処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第1処理画像とは異なる複数の領域に前記検査画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像、の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する工程と、前記第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する工程と、前記検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第3処理画像とは異なる複数の領域に前記良品画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像、の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する工程と、前記第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する工程と、前記第1欠陥候補領域と前記第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する工程と、を行う。このような画像検査方法により、上述した画像検査装置と同様の効果を得ることができる。 The embodiment also includes an image inspection method. For example, the image inspection method is an image inspection method using an image inspection device for detecting defects in the inspection object, and is a step of capturing an inspection image of the inspection object and a step of capturing the inspection image and dividing the inspection image into a plurality of regions. In the first processed image obtained by averaging the brightness values of the pixels in the region, or in each region where the inspection image is divided into a plurality of regions in which at least one of the phase, direction or size is different from the first processed image, the pixel A step of generating a first divided image using at least one of a second processed image obtained by averaging the brightness values, a brightness value of a pixel in a certain region among a plurality of regions included in the first divided image, and the said. The brightness of the pixels in the step of comparing the brightness values of the pixels in the area around a certain area and extracting the first defect candidate area, and in each area where the non-defective image to be compared with the inspection image is divided into a plurality of areas. The third processed image in which the values are averaged, or the good product image is divided into a plurality of regions in which at least one of the phase, direction, or size is different from the third processed image, and the brightness values of the pixels are averaged in each region. A step of generating a second divided image using at least one of the four processed images, a brightness value of a pixel in a certain region among a plurality of regions included in the second divided image, and a region around the certain region. A step of comparing the brightness values of the pixels in the image and extracting the second defect candidate region, and a step of comparing the first defect candidate region with the second defect candidate region and detecting the defect region are performed. By such an image inspection method, the same effect as the above-mentioned image inspection apparatus can be obtained.
1 画像形成装置
60 検査画像
160 良品画像
100 画像形成部
103 作像部
200 画像検査部(画像検査装置の一例)
210 読取デバイス(撮像部の一例)
220 背景部
221 リボルバ
222 白色小径ローラ
223 黒色小径ローラ
224 白色大径ローラ
225 黒色大径ローラ
230 コンタクトガラス
240 照明ユニット
260 処理部
261、261a 第1分割画像生成部
262、262a 第1欠陥候補抽出部
263、263a 第2分割画像生成部
264、264a 第2欠陥候補抽出部
265、265a 欠陥検出部
266 出力部
267 投票部
1 Image forming
210 Reading device (example of image pickup unit)
220
Claims (9)
前記検査対象物の検査画像を撮像する撮像部と、
前記検査画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第1処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第1処理画像とは異なる複数の領域に前記検査画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像、の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する第1分割画像生成部と、
前記第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する第1欠陥候補抽出部と、
前記検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第3処理画像とは異なる複数の領域に前記良品画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像、の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する第2分割画像生成部と、
前記第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する第2欠陥候補抽出部と、
前記第1欠陥候補領域と前記第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する欠陥検出部と、を有する画像検査装置。 An image inspection device that detects defects in the inspection object.
An image pickup unit that captures an inspection image of the inspection object,
In each region obtained by dividing the inspection image into a plurality of regions, the first processed image obtained by averaging the luminance values of the pixels, or the plurality of regions having at least one of the phase, direction, or size different from the first processed image. A first divided image generation unit that generates a first divided image using at least one of a second processed image obtained by averaging the brightness values of pixels in each region where the inspection image is divided.
A first defect that extracts a first defect candidate region by comparing the brightness value of a pixel in a certain region with the brightness value of a pixel in a region surrounding the region among a plurality of regions included in the first divided image. Candidate extraction unit and
In each region where the non-defective product image to be compared with the inspection image is divided into a plurality of regions, the third processed image obtained by averaging the brightness values of the pixels, or at least one of the phase, direction, or size is the third processed image. Is a second divided image generation unit that generates a second divided image by using at least one of a fourth processed image obtained by averaging the brightness values of pixels in each region obtained by dividing the non-defective image into a plurality of different regions.
A second defect that extracts a second defect candidate region by comparing the luminance value of a pixel in a certain region with the luminance value of a pixel in a region surrounding the region among a plurality of regions included in the second divided image. Candidate extraction unit and
An image inspection apparatus including a defect detection unit that compares the first defect candidate region and the second defect candidate region and detects the defect region.
前記検査対象物の検査画像を撮像する撮像部と、
前記検査画像を複数の領域に分割した各領域で画素の輝度値を平均した第1分割画像を、前記検査画像に含まれる複数の領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを異ならせながらN個生成する第1分割画像生成部と、
N個の前記第1分割画像のそれぞれで、前記第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較する処理を行い、N個の第1欠陥候補領域を抽出する第1欠陥候補抽出部と、
前記検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で画素の輝度値を平均した第2分割画像を、前記良品画像に含まれる複数の領域の位相、方向又はサイズの少なくとも1つを異ならせながらN個生成する第2分割画像生成部と、
N個の前記第2分割画像のそれぞれで、前記第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較する処理を行い、N個の第2欠陥候補領域を抽出する第2欠陥候補抽出部と、
N個の前記第1欠陥候補領域と、前記第1欠陥候補領域に対応するN個の前記第2欠陥候補領域をそれぞれ比較して、N個の欠陥領域を検出する欠陥検出部と、を有する画像検査装置。
(Nは2以上の整数を表す。) An image inspection device that detects defects in the inspection object.
An image pickup unit that captures an inspection image of the inspection object,
The first divided image obtained by averaging the luminance values of the pixels in each of the divided regions of the inspection image is N with different phases, directions, or sizes of the plurality of regions included in the inspection image. The first divided image generation unit to generate pieces and
In each of the N first divided images, the brightness value of the pixel in a certain area and the brightness value of the pixel in the area around the certain area among the plurality of regions included in the first divided image are compared. A first defect candidate extraction unit that performs processing and extracts N first defect candidate regions,
The second divided image obtained by averaging the luminance values of the pixels in each region obtained by dividing the good product image to be compared with the inspection image into a plurality of regions is obtained by at least the phase, direction or size of the plurality of regions included in the good product image. A second divided image generator that generates N images while making one different,
In each of the N second divided images, the brightness value of the pixel in a certain area and the brightness value of the pixel in the area around the certain area among the plurality of regions included in the second divided image are compared. A second defect candidate extraction unit that performs processing and extracts N second defect candidate regions,
It has N defect candidate regions and N defect detection units corresponding to the first defect candidate regions and detecting N defect regions by comparing each of the second defect candidate regions. Image inspection equipment.
(N represents an integer of 2 or more.)
前記良品画像は、前記画像データに基づき作成された画像である請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像検査装置。 The inspection object is a printed image formed on a recording medium based on image data.
The image inspection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-defective image is an image created based on the image data.
前記検査対象物の検査画像を撮像する工程と、
前記検査画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第1処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第1処理画像とは異なる複数の領域に前記検査画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第2処理画像、の少なくとも一方を用いて第1分割画像を生成する工程と、
前記第1分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第1欠陥候補領域を抽出する工程と、
前記検査画像の比較対象となる良品画像を複数の領域に分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第3処理画像、或いは、位相、方向又はサイズの少なくとも1つが前記第3処理画像とは異なる複数の領域に前記良品画像を分割した各領域で、画素の輝度値を平均した第4処理画像、の少なくとも一方を用いて第2分割画像を生成する工程と、
前記第2分割画像に含まれる複数の領域のうち、ある領域における画素の輝度値と、該ある領域の周囲の領域における画素の輝度値を比較し、第2欠陥候補領域を抽出する工程と、
前記第1欠陥候補領域と前記第2欠陥候補領域を比較し、欠陥領域を検出する工程と、を行う画像検査方法。 It is an image inspection method using an image inspection device that detects defects in the inspection object.
The process of capturing an inspection image of the inspection object and
In each region obtained by dividing the inspection image into a plurality of regions, the first processed image obtained by averaging the luminance values of the pixels, or the plurality of regions having at least one of the phase, direction, or size different from the first processed image. A step of generating a first divided image using at least one of a second processed image obtained by averaging the brightness values of pixels in each region where the inspection image is divided.
A step of comparing the luminance value of a pixel in a certain region with the luminance value of a pixel in a region surrounding the region among a plurality of regions included in the first divided image, and extracting a first defect candidate region.
In each region where the non-defective product image to be compared with the inspection image is divided into a plurality of regions, the third processed image obtained by averaging the luminance values of the pixels, or at least one of the phase, direction or size is the third processed image. Is a step of generating a second divided image using at least one of a fourth processed image obtained by averaging the brightness values of pixels in each region obtained by dividing the good product image into a plurality of different regions.
A step of comparing the luminance value of a pixel in a certain region with the luminance value of a pixel in a region surrounding the region among a plurality of regions included in the second divided image, and extracting a second defect candidate region.
An image inspection method for performing a step of comparing the first defect candidate region and the second defect candidate region and detecting the defect region.
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