JP2023059744A - 画像検査装置、画像検査システムおよびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行うことができる画像検査装置、画像検査システム、プログラムを提供する。【解決手段】プロセッサを備え、プロセッサは、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得し、用紙に印刷した画像を読み取ったデータである読取データを取得し、印刷データ又は読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定し、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した、印刷データによる画像と読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをし、印刷データと読取データとを比較し、画像を検査する画像検査装置３０。【選択図】図４

Description

本発明は、画像検査装置、画像検査システム、プログラムに関する。

従来、印刷する画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する画像検査装置が用いられている。この際に、画像に位置合わせを行うマークを付与し、印刷データによる画像と読取データによる画像と間で位置合わせをすることが行われている。

特許文献１には、特徴点が抽出できない検品対象の印刷画像に、視覚感度の低い画像パターンを印字することで位置合わせの処理を行う検品システムが記載されている。

特開２０１２－２３２５１０

ところが、用紙の種類等により位置合わせを行うマークを付与できない場合がある。このときマークによらず画像を基に位置合わせをしようとすると、縦の模様が続くといった構造的な特徴が周期的である画像やほぼ全面ハーフトーンといった構造的な特徴がない画像については位置合わせが困難であることがある。
本発明は、印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行うことができる画像検査装置、画像検査システム、プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得し、用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得し、前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定し、前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した、前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをし、前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する画像検査装置である。
請求項２に記載の発明は、前記プロセッサは、前記印刷データ及び／又は前記読取データから特徴量を抽出し、当該特徴量を用いて前記位置補正量が算出できないとする請求項１に記載の画像検査装置である。
請求項３に記載の発明は、前記特徴量は、前記印刷データと前記読取データとを相対的に平行移動させたときのマッチング度である請求項２に記載の画像検査装置である。
請求項４に記載の発明は、前記プロセッサは、予め定められた前記平行移動の量の範囲内で、前記マッチング度が予め定められた範囲に達しない場合に、前記位置補正量が算出できないとする請求項３に記載の画像検査装置である。
請求項５に記載の発明は、前記プロセッサは、前記印刷データの画素値の繰り返しを検知することで、前記構造的な特徴が周期的である画像を特定する請求項１に記載の画像検査装置である。
請求項６に記載の発明は、前記プロセッサは、前記印刷データにおいて、用紙の搬送方向及び／又は搬送方向と交差する方向で、予め定められた画素数毎に画素値が同じであるときに、前記構造的な特徴が周期的である画像であるとする請求項５に記載の画像検査装置である。
請求項７に記載の発明は、前記プロセッサは、前記印刷データの中の予め定められた領域で、画素値が予め定められた範囲に入るときに、前記構造的な特徴がない画像であるとする請求項１に記載の画像検査装置である。
請求項８に記載の発明は、前記既に印刷した画像は、１ページ前に印刷した画像である請求項１に記載の画像検査装置である。
請求項９に記載の発明は、用紙に画像を印刷する印刷装置と、前記印刷装置により用紙に印刷された前記画像を読み取る読取装置と、前記読取装置により読み取った前記画像を検査する画像検査装置と、を備え、前記画像検査装置は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得し、用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得し、前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定し、前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをし、前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する画像検査システムである。
請求項１０に記載の発明は、コンピュータに、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得する機能と、用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得する機能と、前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定する機能と、前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをする機能と、前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する機能と、を実現させるためのプログラムである。

請求項１の発明によれば、印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行うことができる。
請求項２の発明によれば、位置合わせができるか否かの判断ができる。
請求項３の発明によれば、位置合わせができるか否かの判断がより容易になる。
請求項４の発明によれば、位置補正量が算出できないとする判断をするのがより簡単になる。
請求項５、６の発明によれば、構造的な特徴が周期的である画像をより簡単に検出できる。
請求項７の発明によれば、構造的な特徴がない画像をより簡単に検出できる。
請求項８の発明によれば、位置補正量としてより適した値を設定できる。
請求項９の発明によれば、印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行い、画像を検査する画像検査システムを提供できる。
請求項１０の発明によれば、印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行うことができる機能をコンピュータにより実現できる。

実施の形態における画像検査システムの構成例を示す図である。 印刷装置のハードウェア構成例を示した図である。 （ａ）～（ｂ）は、読取装置について説明した図である。 画像検査システムで行う処理フローを示した図である。 情報処理装置における信号処理系を示すブロック図である。 テンプレートマッチングについて示した図である。 （ａ）～（ｂ）は、画像に周期性が存在する場合の例について示した図である。 本実施の形態による位置合わせの方法について示した第１の例である。 本実施の形態による位置合わせの方法について示した第２の例である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜画像検査システム全体の説明＞
図１は、本実施の形態における画像検査システム１の構成例を示す図である。
図示するように本実施の形態の画像検査システム１は、画像を印刷する印刷装置１０と、印刷された画像を読み取る読取装置２０と、画像を検査する画像検査装置３０と、印刷データや検査用の色データを作成する情報処理装置４０と、を備える。

印刷装置１０は、記録媒体である用紙に画像を印刷し、印刷文書として出力するプリンタ機能を備える装置である。

図２は、印刷装置１０のハードウェア構成例を示した図である。
図示するように、印刷装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、ストレージ１４と、操作パネル１５と、画像形成部１６と、通信Ｉ／Ｆ１７とを備える。そして、これらがバスＢを介して必要なデータのやりとりを行う。

ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３等に記憶された各種プログラムをＲＡＭ１２にロードして実行することにより、後述する各機能を実現する。
ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１の作業用メモリ等として用いられるメモリである。
ＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行する各種プログラム等を記憶するメモリである。
ストレージ１４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）であり、画像形成部１６で用いる画像情報等を記憶する。

操作パネル１５は、各種情報の表示やユーザからの操作入力の受付を行う、例えばタッチパネルである。操作パネル１５がタッチパネルである場合、予め定められた領域でコンテンツ（情報内容）を画像として表示する液晶パネル等の表示部を備える。また、液晶パネル等に人の指、スタイラスペンに代表される接触物が接触したときに、接触物が液晶パネルに接触した位置を検知する機能を備えている。本実施の形態においてタッチパネルは、特に限定されるものではなく、抵抗膜方式や静電容量方式など種々の方式のものを使用することができる。

画像形成部１６は、用紙に画像を形成する印刷機構の一例である。ここで、画像形成部１６は、感光体に付着させたトナーを用紙に転写して像を形成する電子写真方式や、インクを用紙上に吐出して像を形成するインクジェット方式のものを用いることができる。

通信Ｉ／Ｆ１７は、他の装置との間で各種情報の送受信を行う。

読取装置２０は、印刷装置１０により用紙に印刷された画像を読み取る。読取装置２０は、いわゆるインラインセンサであり、搬送中の用紙に印刷された画像を読み取る。
図３（ａ）～（ｂ）は、読取装置２０について説明した図である。ここで図３（ａ）は、図１と同様の方向から読取装置２０を見たときの図である。また図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ方向から読取装置２０を見たときの図である。
図示するように読取装置２０は、光源２１と、光学系２２と、ＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device）センサ２３と、筐体２４とを備える。

光源２１は、画像が形成された用紙Ｐに対して光を照射する。光源２１は、例えば、一対のタングステンランプ２１ａ、２１ｂにより構成される。そして用紙Ｐ上に形成された画像に対し光を照射し、画像の情報が含まれる反射光を生成させる。

光学系２２は、用紙Ｐに形成された画像で反射した光をＣＣＤセンサ２３に導く。本実施の形態では、光学系２２は、レンズアレイであるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：登録商標）からなる。そしてこのセルフォックレンズアレイにより、画像からの反射光のうち主に拡散反射光を集光し、ＣＣＤセンサ２３に結像させる。

ＣＣＤセンサ２３は、光学系２２により導かれた光を受光する。ＣＣＤセンサ２３には、画像で反射された光を受光する画素としてのＣＣＤ２３ａがライン状に配されている。本実施の形態では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色に対応するＣＣＤが、３列に配列し、画像をＲＧＢの各色で測定することができる。つまりＣＣＤ２３ａは、３ラインカラーＣＣＤとなっている。このＣＣＤ２３ａは、ＲＧＢの各色毎に、主走査方向に配列する。即ち、これにより画像を主走査方向に読み取ることができる。また、副走査方向は、用紙の搬送に伴い用紙が副走査方向に移動するため、これに応じて読み取ることができる。ＣＣＤ２３ａにより受光した光は、光電変換されて電荷となり、この電荷は、読取データ生成部２３ｂに転送される。

読取データ生成部２３ｂでは、ＣＣＤ２３ａから転送された電荷を検知し検知信号とする。この検知信号は、用紙に形成された画像を読みとった読取データとなる。なお、ＣＣＤ２３ａは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーＣＣＤであるため、読取データ生成部２３ｂでは、それぞれの色に対応した読取データとして、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が生成される。

筐体２４は、光源２１、光学系２２およびＣＣＤセンサ２３を収納するためのケースである。

画像検査装置３０は、読取装置２０により読み取った画像を検査する。画像検査装置３０は、情報処理装置４０から、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得する。また、画像検査装置３０は、読取装置２０の読取データ生成部２３ｂから読取データを取得する。そして、印刷データと読取データとを比較し、画像を検査する。この事項については、後で詳述する。
情報処理装置４０は、印刷データを作成する。この事項についても、後で詳述する。

画像検査装置３０や情報処理装置４０は、コンピュータ装置である。そして、画像検査装置３０や情報処理装置４０は、ＯＳ（Operating System）による管理下において、各種アプリケーションソフトウェアを動作させることで、それぞれの処理を行う。画像検査装置３０や情報処理装置４０は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶手段であるメインメモリ、およびＨＤＤやＳＳＤ等のストレージとを備える。ここで、ＣＰＵは、ＯＳやアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリは、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、ストレージは、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。さらに、画像検査装置３０や情報処理装置４０は、外部との通信を行うための通信インターフェースを備える。ここで、ＣＰＵは、プロセッサの一例である。

図４は、画像検査システム１で行う処理フローを示した図である。
図示するように、画像検査システム１では、情報処理装置４０が、印刷装置１０で印刷するための印刷データを作成する。この印刷データは、ＲＩＰ（Raster Image Processer：ラスタイメージプロセッサ）データであり、印刷装置１０で使用するトナー等の色材の色による色データである。本実施の形態では、色材の色として、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ－）、Ｋ（ブラック）を使用する。

印刷装置１０では、印刷データに基づき用紙に印刷が行われる。
そして、印刷された用紙は、搬送され、読取装置２０が、印刷された画像を読み取る。そして読取装置２０が読み取った読取データは、検査画像データとして画像検査装置３０に送られる。

画像検査装置３０では、データ取得部３１が、情報処理装置４０が作成した、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得する。またデータ取得部３１は、読取装置２０から送られ、用紙に印刷した画像を読み取ったデータである読取データとして検査画像データを取得する。またこのとき、位置合わせ部３２で印刷データによる画像と検査画像データによる画像との位置合わせを行う。そして、検査画像データについては、エッジ抽出部３３が、エッジ抽出を行い、画像の部分を抽出する。そして、印刷データと検査画像データとの差分を算出する。また、閾値算出部３４は、印刷データを基に、画像欠陥を判断するための閾値を算出する。この閾値は、印刷データと検査画像データとの差分が閾値以下であれば、画像欠陥はないと判断し、閾値を超えれば、画像欠陥があると判断するためのものである。そして、閾値比較部３５が、印刷データおよび検査画像データの差分と閾値とを比較し、出力部３６が、画像欠陥抽出結果を出力する。これにより、印刷装置１０により印刷された画像に画像欠陥があるか否かが検出できる。なお、この画像欠陥は、例えば、用紙にごみが付着している場合や、本来はない点、スジなどが画像に生じた場合である。即ち、画像検査装置３０では、印刷データと検査画像データとを比較し、画像を検査する。

なお、このとき読取装置２０から送られる読取データである検査画像データは、ＲＧＢデータである。また、情報処理装置４０から送られる印刷データは、後述する図５のＲＧＢ変換部４９によりＲＧＢデータに変換されている。そして、画像検査装置３０では、同じ色空間であるＲＧＢ色空間で、印刷データと補正後の検査画像データとを比較し、画像を検査する。なお、読取装置２０から送られる検査画像データを、画像検査装置３０においてＲＧＢデータからＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換してもよい。この場合、情報処理装置４０では、ＲＧＢデータの代わりにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換する。さらに、画像検査装置３０では、印刷データをＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとして取得する。そして、画像検査装置３０では、同じ色空間であるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間で、印刷データと補正後の検査画像データとを比較し、画像を検査する。

＜情報処理装置４０の説明＞
次に、情報処理装置４０で行う処理について詳述する。
図５は、情報処理装置４０における信号処理系を示すブロック図である。
情報処理装置４０は、印刷装置１０にて画像を出力するために作成されたＲＧＢデータを取得するＲＧＢデータ取得部４１と、ＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）データを受け取りページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）に変換するＰＤＬ生成部４２と、ＰＤＬ生成部４２により生成されたＰＤＬからラスタイメージを作成するラスタライズ（rasterize）部４３と、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換する色変換処理部４４と、ＣＭＹＫデータの色調整を行なう色調整部４５と、色調整部４５により変換されたラスタイメージの調整を行なうラスタイメージ調整部４６と、ハーフトーン処理を行なうハーフトーン処理部４７と、信号処理後の印刷データを印刷装置１０に出力する印刷データ出力部４８と、ＣＭＹＫデータをＲＧＢデータに変換するＲＧＢ変換部４９とを備える。

本実施の形態では、まずＲＧＢデータ取得部４１が、外部のＰＣからＲＧＢデータを受け取る。このＲＧＢデータは、ＰＣを使用するユーザが、印刷装置１０により印刷したい画像データである。
そして、ＲＧＢデータは、ＰＤＬ生成部４２に送られ、ＰＤＬ生成部４２は、これをＰＤＬで記述されたコードデータに変換して出力する。

ラスタライズ部４３は、ＰＤＬ生成部４２から出力されてくるＰＤＬで記述されたコードデータを各画素毎のラスタデータに変換し、ラスタイメージとする。

色変換処理部４４は、ラスタライズ部４３から入力されるラスタデータを、印刷装置１０の再現色（色材であるトナーの色であるＣＭＹＫ）であるＣＭＹＫデータに変換して出力する。このＣＭＹＫデータは、色毎に分離されたＣ色データ、Ｍ色データ、Ｙ色データ、Ｋ色データからなる。

色調整部４５は、印刷装置１０で形成される画像の色調整を行なう色調整手段として機能する。色調整部４５は、印刷装置１０で本来出力されるべき目標色に合うように、ＣＭＹＫデータの色調整を行う。

ラスタイメージ調整部４６は、色調整部４５から出力されるＣＭＹＫデータに対し、γ変換、精細度処理、中間調処理等を施すことで、より良好な画質を印刷装置１０で得られるように各種の調整を行なう。

ハーフトーン処理部４７は、主走査方向および副走査方向に予め定められた閾値配列を有するディザマスクを使用したディザマスク処理により、印刷データにハーフトーン処理を行なう。これにより印刷データは、例えば、多値で表されるものから二値で表される印刷データとなる。

印刷データ出力部４８は、ハーフトーン処理部４７で作成した印刷データを、印刷装置１０に出力する。この印刷データは、ＣＭＹＫデータである。

ＲＧＢ変換部４９は、ラスタイメージ調整部４６から出力されたＣＭＹＫデータをＲＧＢデータに再変換する。そして、ＲＧＢデータとなった印刷データを画像検査装置３０に出力する。

＜位置合わせ部３２の説明＞
次に、画像検査装置３０の位置合わせ部３２で、印刷データによる画像と検査画像データによる画像との位置合わせを行う方法について詳述する。
位置合わせ部３２では、印刷データ又は検査画像データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定する。ここで、「構造的な特徴」は、画像をなす画素の画素値により定まる画像の特徴である。
そして、これらの画像でない場合は、位置合わせ部３２は、印刷データによる画像と検査画像データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせする。対して、これらの画像である場合は、位置合わせ部３２は、既に印刷した画像について算出した位置補正量により位置合わせをする。既に印刷した画像は、例えば、１ページ前に印刷した画像である。

双方の画像の位置合わせは、例えば、テンプレートマッチングにより行う。
図６は、テンプレートマッチングについて示した図である。
図６では、テンプレートマッチングを行うために設定するブロックＢを示している。ここでは、ブロックＢとして、印刷データによる画像に対し、ブロックＢ１を設定する。また、検査画像データによる画像に対し、ブロックＢ１に対応する位置にブロックＢ２を設定する。実際には、このブロックＢは、それぞれの画像について、例えば、４０個ずつ設定し、それぞれテンプレートマッチングを行う。
そして、ブロックＢ１とブロックＢ２の何れか一方を移動させ、ブロックＢ１内とブロックＢ２内の画素値を比較する。ここでは、例えば、ブロックＢ１の中の各画素の画素値を（Ｌ_１ ^＊、ａ_１ ^＊、ｂ_１ ^＊）とする。またこれに対応する位置のブロックＢ１の中の各画素の画素値を（Ｌ_２ ^＊、ａ_２ ^＊、ｂ_２ ^＊）とする。なお、印刷データは、ＣＭＹＫデータであり、検査画像データは、ＲＧＢデータであるので、それぞれＬ^＊ａ^＊ｂ_１ ^＊データに変換する。
そして、位置合わせ部３２は、各画素について（Ｌ_２ ^＊－Ｌ_１ ^＊）^２＋（ａ_２ ^＊－ａ_１ ^＊）^２＋（ｂ_２ ^＊－ｂ_１ ^＊）^２の値を考え、そしてこれをブロックＢ１およびブロックＢ２の全画素について総和した値として、下記（１）式により定義される差分ｅを算出する。

ｅ＝Σ{（Ｌ_２ ^＊－Ｌ_１ ^＊）^２＋（ａ_２ ^＊－ａ_１ ^＊）^２＋（ｂ_２ ^＊－ｂ_１ ^＊）^２} …（１）

そして、位置合わせ部３２は、は、ブロックＢ２を画像中で左右上下方向に平行移動させ、差分ｅが最小となるときを求める。そして、差分ｅの最小値を最小色差値とする。

また、位置合わせ部３２は、差分ｅが最小となるときの移動量を求める。差分ｅが最小となるときの平行移動量は、印刷データと検査画像データとの、この箇所における位置ずれ量であると考えることができる。また、この位置ずれ量は、位置を補正する値である位置補正量であると考えられる。そして、画像の左右方向（主走査方向）の移動量をΔｘ、画像の上下方向（副走査方向）の平行移動量をΔｙとする。ブロックＢ１内の（ｘ、ｙ）に位置する画素が、ブロックＢ２内の（ｕ、ｖ）に位置する画素に対応する場合、Δｘ＝ｘ－ｕ、Δｙ＝ｙ－ｖと表すことができる。なおここでは、ブロックＢ２を平行移動させたが、ブロックＢ１を平行移動させてもよい。

このように、本実施の形態では、位置合わせ部３２は、印刷データ及び／又は検査画像データから特徴量を抽出し、この特徴量を用いて位置合わせを行う。この場合、特徴量は、印刷データと検査画像データとを相対的に平行移動させたときのマッチング度である。「マッチング度」は、画像の同一性の程度を表すパラメータであり、例えば、上記差分ｅである。また、特徴量は、画像の画素値や色度であると言うこともできる。

しかしながら、印刷データによる画像又は検査画像データによる画像が、構造的な特徴が周期的である画像である場合、位置合わせ部３２が位置補正量が算出できない場合がある。
図７（ａ）～（ｂ）は、印刷データによる画像又は検査画像データによる画像が、構造的な特徴が周期的である画像である場合について示した図である。
このうち、図７（ａ）は、印刷データによる画像を示し、図７（ｂ）は、検査画像データによる画像を示す。これらの画像は、縦の模様が続く縦縞模様であり、図中横方向に周期性を有する。これは、印刷データによる画像や検査画像データによる画像が周期的な画像であると言うこともできる。
そして、これらの画像を位置合わせするために、位置補正量を求めようとすると、構造的な特徴が周期的である画像であることにより、位置合わせ部３２は、何れの箇所に合わせてよいか、判断がつかない。例えば、検査画像データによる画像中に設定されたブロックＢ２を、図中上下方向に移動させても、ブロックＢ１の中の画素値と比較したときの差分ｅは、ほとんど変化せず、差分ｅが最小となる箇所が判別できない。その結果、位置合わせ部３２は、上下方向で、何れの箇所に合わせてよいか、判断がつかず、位置合わせができないことになる。また、図中左右方向に移動させても、同じ縞模様が繰り返されるので、差分ｅが最小となる箇所が複数回繰り返される。その結果、左右方向でも、位置合わせ部３２は、何れの箇所に合わせてよいか、判断がつかず、位置合わせができないことになる。

なお、上述した場合は、構造的な特徴が周期的である画像について説明したが、これに限られるものではない。例えば、構造的な特徴がない画像の場合も位置補正量が算出できない場合がある。構造的な特徴がない画像としては、例えば、全面ハーフトーンの画像や全面白の画像が挙げられる。

そこで本実施の形態では、以下の方法によりこの問題の解決を図っている。
図８は、本実施の形態による位置合わせの方法について示した第１の例である。
図８では、位置補正量を求めるときに、この位置補正量が、予め定められた値を超えてオーバーフローしたときに、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像であるとする。
まず、位置合わせ部３２が、データ取得部３１から印刷データおよび検査画像データを取得する（ステップ１０１）。
次に、位置合わせ部３２が、テンプレートマッチングを行う（ステップ１０２）。
その結果、位置合わせ部３２は、位置補正量が予め定められた値を超えてオーバーフローしたか否かを判断する（ステップ１０３）。位置合わせ部３２は、画像の左右方向（主走査方向）および上下方向（副走査方向）で、ブロックＢ１又はブロックＢ２をずらす範囲を予め決めておく。この範囲は、例えば、通常印刷を行うときに画像の位置ずれが起こりうる範囲である。そしてこの範囲から外れた場合、位置補正量がオーバーフローしたとする。つまり、上記差分ｅが最小となる箇所が判別できないため、予め定められた範囲内で位置補正量が求まらない。この場合、位置補正量が予め定められた範囲内を超えてしまうため、オーバーフローが生じる。この場合、位置合わせ部３２は、予め定められた平行移動の量の範囲内で、マッチング度（例えば、上記差分ｅ）が予め定められた範囲に達しない場合に、位置補正量が算出できないとする、と言うこともできる。

そして、オーバーフローしない場合（ステップ１０３でＮｏ）、位置補正量が求まるので、求めた位置補正量で位置合わせを行う（ステップ１０４）。
対して、オーバーフローした場合（ステップ１０３でＹｅｓ）、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像であるとして、１ページ前に印刷した際の、位置補正量を使用して位置合わせを行う（ステップ１０５）。つまり、位置ずれは、ページ毎に大きくずれることは希であり、通常は、１ページ前に印刷したときとあまり変化しない。よって、位置補正量が求まらない場合は、１ページ前に印刷したときの位置補正量を使用しても問題は生じない。

図９は、本実施の形態による位置合わせの方法について示した第２の例である。
図９では、テンプレートマッチングの前に、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像であることを特定する。
まず、位置合わせ部３２が、データ取得部３１から印刷データおよび検査画像データを取得する（ステップ２０１）。
次に、位置合わせ部３２が、印刷データから、構造的な特徴が周期的である画像であるか否かを特定する（ステップ２０２）。これを特定するには、印刷データについて予め定められた画素数毎に同一の画素値となっているか否かで判断できる。つまり、位置合わせ部３２は、印刷データについて画像の上下方向および左右方向のそれぞれで、同一の画素値が繰り返されるか否かを検出する。予め定められた画素数としては、例えば、２画素、４画素、８画素の中から選択される。この場合、位置合わせ部３２は、印刷データの画素値の繰り返しを検知することで、構造的な特徴が周期的である画像を特定する。さらに具体的には、位置合わせ部３２は、印刷データにおいて、用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）及び／又は搬送方向と交差する方向（主走査方向）で、予め定められた画素数毎に画素値が同じであるときに、構造的な特徴が周期的である画像であるとする。なお、ここで「同じ」とは、画素値が同一である場合の他、画素値が同程度であって、ほぼ同じ場合も含む。

その結果、構造的な特徴が周期的である画像でなかった場合（ステップ２０２でＮｏ）、印刷データから、構造的な特徴がない画像であるか否かを特定する（ステップ２０３）。これを特定するには、印刷データの中の予め定められた領域で、画素値が予め定められた範囲に入るか否かを判断する。そして、これに該当したとき、位置合わせ部３２は、構造的な特徴がない画像であるとする。つまり、この場合、同じような画素値が続くことを意味し、上記ハーフトーンの画像や全面白の画像の場合が該当する。
そして、構造的な特徴がない画像でなかった場合（ステップ２０３でＮｏ）、即ち、構造的な特徴がある画像であった場合、位置合わせ部３２は、位置合わせ部３２が、テンプレートマッチングを行う（ステップ２０４）。そして、位置合わせ部３２は、求めた位置補正量で位置合わせを行う（ステップ２０５）。
対して、構造的な特徴が周期的である画像である場合（ステップ２０２でＹｅｓ）、および構造的な特徴がない画像であった場合（ステップ２０３でＹｅｓ）、１ページ前に印刷した際の、位置補正量を使用して位置合わせを行う（ステップ２０６）。

なお、実際には、上述したように、テンプレートマッチングは、ブロックＢ毎に行われるため、ブロック毎に、図８や図９で示した処理が行われる。つまり、１ページの画像の中で求めた位置補正量を使用する場合と、１ページ前に求めた位置補正量を使用する場合とで、ブロック毎に分かれる場合がある。なお、１ページ前に求めた位置補正量を使用する場合は、１ページ前の画像の同じ位置のブロックＢの位置補正量を使用する。
また、図８や図９で示した処理は、何れか一方を行ってもよいが、併用することもできる。
さらに、図８や図９では、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像であるときに、１ページ前に印刷した際の位置補正量を使用したが、これに限られるものではない。例えば、既に印刷した画像のうち直近の複数ページの位置補正量の平均を使用してもよい。またこのとき、単なる加算平均ではなく、直近のページほど重みを大きくする重み付け平均を用いてもよい。

以上詳述した形態によれば、印刷した画像の元となる印刷データと、印刷した画像を読み取った読取データとを比較し、印刷した画像を検査する場合において、構造的な特徴が周期的である画像や構造的な特徴がない画像についても位置合わせを行うことができる。これにより、画像の位置合わせがより正確になる。その結果、画像を検査する際に誤検知が生じにくくなる。

＜プログラムの説明＞
ここで、以上説明を行った本実施の形態における画像検査装置３０が行う処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。即ち、情報処理装置４０に設けられた制御用コンピュータ内部のＣＰＵが、画像検査装置３０の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。

よって、本実施の形態で、画像検査装置３０が行う処理は、コンピュータに、印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得する機能と、用紙Ｐに印刷した画像を読み取ったデータである読取データである検査画像データを取得する機能と、印刷データ又は検査画像データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定する機能と、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した印刷データによる画像と検査画像データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをする機能と、印刷データと読取データとを比較し、画像を検査する機能と、を実現させるためのプログラムとして捉えることもできる。

なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…画像検査システム、１０…印刷装置、２０…読取装置、３０…画像検査装置、３２…位置合わせ部、４０…情報処理装置

Claims (10)

1. プロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得し、
   用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得し、
   前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定し、
   前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した、前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをし、
   前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する画像検査装置。
2. 前記プロセッサは、前記印刷データ及び／又は前記読取データから特徴量を抽出し、当該特徴量を用いて前記位置補正量が算出できないとする請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記特徴量は、前記印刷データと前記読取データとを相対的に平行移動させたときのマッチング度である請求項２に記載の画像検査装置。
4. 前記プロセッサは、予め定められた前記平行移動の量の範囲内で、前記マッチング度が予め定められた範囲に達しない場合に、前記位置補正量が算出できないとする請求項３に記載の画像検査装置。
5. 前記プロセッサは、前記印刷データの画素値の繰り返しを検知することで、前記構造的な特徴が周期的である画像を特定する請求項１に記載の画像検査装置。
6. 前記プロセッサは、前記印刷データにおいて、用紙の搬送方向及び／又は搬送方向と交差する方向で、予め定められた画素数毎に画素値が同じであるときに、前記構造的な特徴が周期的である画像であるとする請求項５に記載の画像検査装置。
7. 前記プロセッサは、前記印刷データの中の予め定められた領域で、画素値が予め定められた範囲に入るときに、前記構造的な特徴がない画像であるとする請求項１に記載の画像検査装置。
8. 前記既に印刷した画像は、１ページ前に印刷した画像である請求項１に記載の画像検査装置。
9. 用紙に画像を印刷する印刷装置と、
   前記印刷装置により用紙に印刷された前記画像を読み取る読取装置と、
   前記読取装置により読み取った前記画像を検査する画像検査装置と、
   を備え、
   前記画像検査装置は、プロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得し、
   用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得し、
   前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定し、
   前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをし、
   前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する画像検査システム。
10. コンピュータに、
    印刷を行う画像の元となるデータである印刷データを取得する機能と、
    用紙に印刷した前記画像を読み取ったデータである読取データを取得する機能と、
    前記印刷データ又は前記読取データが、構造的な特徴が周期的である画像又は構造的な特徴がない画像のいずれかに該当する画像であるかを特定する機能と、
    前記構造的な特徴が周期的である画像又は前記構造的な特徴がない画像に該当する場合には、既に印刷した画像について算出した前記印刷データによる画像と前記読取データによる画像との位置を合わせるための補正量である位置補正量により位置合わせをする機能と、
    前記印刷データと前記読取データとを比較し、前記画像を検査する機能と、
    を実現させるためのプログラム。

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