JP3015485B2 - 印刷物の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば文字の印刷
不良など、印刷文字の品質を検査する印刷物の検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷文字の品質（印刷不良など）
を検査する方法および装置としては、たとえば特開平２
−１４３７９号公報または実開平１−１６０５５８号公
報に示されるものがある。これらは、いずれも単に標準
辞書パターンとの比較により、単純に良／不良を判定す
るものであった。

【０００３】しかしながら、印刷不良にはその発生の原
因に応じていろいろな種類がある。このため、従来の、
標準パターンとの類似度の低いものをすべて不良として
処理するものでは、そこから印刷不良の原因を決定する
ことは不可能であり、印刷機へ対処を行う際の保守性が
悪いものとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、標準パターンとの類似度の低いものを単純
に不良として処理するものであったため、そこから印刷
不良の原因を決定することは不可能であり、印刷機に対
する保守性が悪いという欠点があった。

【０００５】そこで、この発明は、検査の能力を向上し
得るとともに、印刷機に対する高い保守性を満足するこ
とが可能な印刷物の検査装置を提供することを目的とし
ている。 ［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の印刷物の検査装置にあっては、印刷物よ
り印刷画像を読み取る読取手段と、この読取手段で読み
取られた印刷画像の領域を抽出する抽出手段と、この抽
出手段で抽出された前記印刷画像の領域の大きさを判定
する領域判定手段と、この領域判定手段で前記印刷画像
の領域の大きさに異常なしと判定された場合に前記抽出
手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画像を認識
する画像認識手段と、この画像認識手段における認識結
果に基づいて前記抽出手段で抽出された前記印刷画像領
域内の印刷画像の部分的な欠落を検出する欠落検出手段
と、前記画像認識手段における認識結果に基づいて前記
抽出手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画像の
汚れを検出する汚れ検出手段と、前記抽出手段で抽出さ
れた前記印刷画像領域内の印刷画像に対する抽出画素間
の連結の状態を調べる第１の連結処理手段と、前記抽出
手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画像に対す
る背景画素間の連結の状態を調べる第２の連結処理手段
と、前記欠落検出手段、前記汚れ検出手段、前記第１及
び第２の連結処理手段からの結果を総合的に判断して前
記印刷画像に異常があると判断した場合に印刷不良の種
類を判定する種類判定手段とから構成されている。

【０００７】

【作用】この発明は、上記した手段により、印刷物の文
字画像の領域を抽出し、領域の大きさを判定して印刷文
字を認識し、また、印刷文字の部分的な欠陥、汚れ、連
結状態、および背景画素の連結状態を検出し、印刷文字
の状態を選別するものである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明にかかる印刷物の検
査装置の構成を示すものである。

【０００９】同図において、本装置の全体を制御するＣ
ＰＵ１１には、データバス１２およびアドレスバス１３
をそれぞれ介して、プログラムメモリ１４、作業用メモ
リ１５、出力回路１６、画像メモリ１７、および辞書パ
ターンメモリ１８が接続されている。

【００１０】一方、印刷物Ｐには光源２１からの光が照
射され、この光照射による印刷物Ｐからの反射光はセン
サ２２に結像されるようになっている。そして、このセ
ンサ２２の出力は、画像データとして画像入力回路２３
により取り込まれる。この画像入力回路２３の出力は二
値化回路２４に送られ、二値化のレベルＴｈｒにしたが
って二値化された後、上記画像メモリ１７に記憶される
ようになっている。プログラムメモリ１４は、上記ＣＰ
Ｕ１１の処理プログラムや各種の制御データや基準デー
タなどを記憶するものである。

【００１１】ここで、上記した処理プログラムとして
は、たとえば画像メモリ１７に記憶された二値画像の縦
および横方向への投影による文字画像の１文字ごとに外
接する長方形の形での切り出し、この文字画像の高さや
幅に関する基準データとの比較、上記文字画像と標準辞
書パターンとの複合類似度法による比較（文字認識）、
および上記文字画像と太目辞書パターンまたは細目辞書
パターンとのマッチングなどを行わせるためのものとな
っている。また、上記文字画像のラベル画像への変換に
よる抽出部または背景部の画素の連結状態をそれぞれ連
結成分数として計数させ、これらと基準データとの比
較、さらには以上の比較結果を総合的に判定し、当該文
字画像に対する印刷不良の種類の選別を行わせるものと
なっている。作業用メモリ１５は、上記した処理プログ
ラムにしたがって行われる各処理の結果などが記憶され
るものである。

【００１２】出力回路１６は、上記作業用メモリ１５に
記憶された各処理の結果をもとに総合的に判定される、
文字画像の状態、つまり印刷文字の選別の結果（印刷不
良の種類など）を図示しない外部機器に出力するもので
ある。辞書パターンメモリ１８は、上記した各処理に用
いられる標準辞書パターン、太目辞書パターン、および
細目辞書パータをそれぞれ記憶するものである。ＣＰＵ
１１は、上記プログラムメモリ１４に記憶されている処
理プログラムにしたがって各処理を実行するものであ
る。図２は、上記標準辞書パターンの一例を示すもので
ある。

【００１３】標準辞書パターンは、上述の如く、上記二
値画像より切り出される文字画像と個々に比較されるも
のであり、印刷物Ｐに印刷される文字と基本的に同じも
のが用いられる。したがって、この標準辞書パターンと
の比較により、最終的には、上記文字画像が何であるか
を認識することができる。図３は、上記細目辞書パター
ンの一例を示すものである。

【００１４】細目辞書パターンは、上述の標準辞書パタ
ーンとの比較によって文字の認識されたその結果をもと
に、上記二値画像より切り出された文字画像と比較され
るものである。この細目辞書パターンとしては、基本的
に上記した標準辞書パターンを細めたものが用いられ
る。したがって、細目辞書パターンとの比較により、上
記文字画像の「欠け」、「ボイド（穴あき）」、「切
れ」などの部分的な欠落を検出することができる。図４
は、上記太目辞書パターンの一例を示すものである。

【００１５】太目辞書パターンは、上述の標準辞書パタ
ーンとの比較によって文字の認識されたその結果をもと
に、上記二値画像より切り出された文字画像と比較され
るものである。この太目辞書パターンとしては、基本的
に上記した標準辞書パターンを太めたものが用いられる
が、本実施例においては、文字部の画素と背景部の画素
とが互いに反転されたものが用意されている。したがっ
て、この太目辞書パターンとの比較により、上記文字画
像の「はみだし」や「スポット」などの汚れを検出する
ことができる。図５は、上記した連結成分数の計数にか
かるラベル画像の一例を示すものである。

【００１６】すなわち、同図（ａ）は、文字画像におけ
る抽出部の画素の連結状態を、連結成分数として計数す
るために変換されたラベル画像であり、ここでは数字の
「６」を例に示している。この場合、抽出部の画素の切
断により、文字画像が２つの成分「１」と「２」とから
なっていることを表わしている。

【００１７】このように、上記した計数結果が認識され
た文字画像に対する抽出部の連結成分数と一致しない場
合には、文字画像の「切れ」や「スポット」を検出する
ことができる。

【００１８】一方、同図（ｂ）は、文字画像における背
景部の画素の連結状態を、連結成分数として計数するた
めに変換されたラベル画像であり、同じく数字の「６」
を例に示している。この場合、文字画像の背景部が２つ
の成分「１」と「２」とからなっていることを表わして
いる。このように、上記した計数結果が認識された文字
画像に対する背景部の連結成分数と一致しない場合に
は、文字画像の「ボイド」を検出することができる。図
６は、印刷不良の種類にかかる選別例を示すものであ
る。

【００１９】印刷不良の種類としては、たとえば同図
（ａ）に示す「欠け」、同図（ｂ）に示す「ボイド（穴
あき）」、同図（ｃ）に示す「切れ」、同図（ｄ）に示
す「はみだし」、同図（ｅ）に示す「スポット」、同図
（ｆ）に示す「二重印刷」、および図示していない判定
不能（検査不能）の７種類に選別される。次に、上記し
た構成における動作について説明する。図７は、印刷文
字の検査にかかる処理の手順を概略的に示すものであ
る。

【００２０】まず、光源２１からの光照射により、セン
サ２２に印刷物Ｐ上の画像データが結像される。する
と、その画像データは画像入力回路２３によって取り込
まれ、二値化回路２４によって二値化された後、画像メ
モリ１７に記憶される。

【００２１】画像メモリ１７に記憶された二値画像は、
１文字ごとに、その文字を含む外接長方形の形で抽出さ
れる（ステップＳＴ１１）。ここでの抽出は、二値画像
を縦方向および横方向に投影することによって行われ
る。そして、この文字画像は各文字ごとに幅と高さとが
求められ、それぞれに基準データと比較される。

【００２２】この比較の結果、文字画像の幅と高さとが
上記基準データと大きく異なる場合、広域にわたる汚れ
の発生、大幅な印刷の欠落、または二値化レベルＴｈｒ
の設定の不適切などが考えられる。このような場合、以
下の検査が不可能となるため、処理はステップＳＴ１９
に移行される（ステップＳＴ１２）。

【００２３】一方、上記ステップＳＴ１２にて異常なし
と判定された場合には、前記の図２に示した標準辞書パ
ターンとの複合類似度法による比較が行われる（ステッ
プＳＴ１３）。そして、得られる類似度が正常値と大き
く異なる場合、印刷文字の違い（文字認識エラー）や文
字構造の大幅な欠落などが考えられる。したがって、類
似度が正常値と大きく異なる場合には、以下の検査が不
可能となるため、処理はステップＳＴ１９に移行される
（ステップＳＴ１４）。

【００２４】また、ステップＳＴ１４にて正常値と判断
された場合には、認識の結果をもとに、上記文字画像と
前記の図３に示した細目辞書パターンとのマッチング、
および上記文字画像と前記の図４に示した太目辞書パタ
ーンとのマッチングがそれぞれ行われる（ステップＳＴ
１５，１６）。そして、得られるそれぞれの結果が作業
用メモリ１５に記憶される。

【００２５】続いて、前記図５に示したラベル画像への
変換が行われ、文字画像の抽出部と背景部の画素の連結
状態が、それぞれの連結成分数の計数により求められる
（ステップＳＴ１７，１８）。そして、求められたそれ
ぞれの計数結果と基準データとの比較の結果が作業用メ
モリ１５に記憶される。

【００２６】この後、以上の処理結果を総合的に判断す
ることにより、文字画像の状態が判定される（ステップ
ＳＴ１９）。この結果、印刷文字の良／不良、つまり正
常か異常か、および異常の場合にはその種類が選別され
る。そして、得られた選別の結果などが出力回路１６よ
り外部機器に出力されることにより、印刷文字の品質に
関する検査は終了される（ステップＳＴ２０）。

【００２７】なお、上記実施例においては、類似度が正
常値と判断された以降の処理、つまり細目辞書パターン
または太目辞書パターンとのマッチングおよび抽出部と
背景部の画素の連結成分数の計数などを時系列的に行う
ようにしているが、これらを並行させて行わせることも
可能であり、こうした場合には処理の高速化を図ること
ができる。図８は、図７のステップＳＴ１９に示した、
総合判定にかかる処理の手順をより詳細に示すものであ
る。

【００２８】すなわち、上記の検査にかかる処理の手順
に示したステップＳＴ１２において、文字の切り出しに
異常ありと判断された場合（ステップＳＴ１９ａ）、上
述したように、広域にわたる汚れの発生、大幅な印刷の
欠落、または二値化レベルＴｈｒの設定の不適切などが
考えられる。このような場合、以下の検査が不可能とな
るため、出力の結果として「リジェクト（判定不能）」
がセットされる（ステップＳＴ１９ｂ）。そして、ステ
ップＳＴ１９ｐにおいて、この結果が出力されることに
より、総合判定の処理は終了される。

【００２９】また、上記の検査にかかる処理の手順に示
したステップＳＴ１４において、標準辞書パターンとの
比較による類似度が正常値でないと判断された場合（ス
テップＳＴ１９ｃ）、印刷文字の違いや文字構造の大幅
な欠落または二重印刷などが考えられる。このような場
合、以下の検査が不可能となるため、出力の結果とし
て、前記図６の（ｆ）に示した「二重印刷」がセットさ
れる（ステップＳＴ１９ｄ）。そして、上記ステップＳ
Ｔ１９ｐにおいて、この結果が出力されることにより、
総合判定の処理は終了される。

【００３０】続いて、上記したステップＳＴ１９ａ，１
９ｃにていずれも異常なしと判断された場合、上記の検
査にかかる処理の手順に示したステップＳＴ１５におい
て求められた、細目辞書パターンとのマッチングの結果
が参照される（ステップＳＴ１９ｅ）。そして、この結
果に異常がある場合には、文字画像に、「欠け（図６
（ａ））」、「ボイド（図６（ｂ））」、「切れ（図６
（ｃ））」などの部分的な欠落の発生が仮定される。

【００３１】そこで、まず、上記の検査にかかる処理の
手順に示したステップＳＴ１７にて求められた、抽出部
の連結成分数に対する計数結果が参照される（ステップ
ＳＴ１９ｆ）。ここでの参照により、抽出部の連結成分
数に対する計数結果に異常が認められる場合、文字画像
の印刷不良の種類として「切れ」が特定される。したが
って、出力の結果としては、前記図６の（ｃ）に示した
「切れ」がセットされる（ステップＳＴ１９ｇ）。そし
て、上記ステップＳＴ１９ｐにおいて、この結果が出力
されることにより、総合判定の処理は終了される。

【００３２】また、上記ステップＳＴ１９ｆにおいて、
抽出部の連結成分数に対する計数結果に異常が認められ
ない場合、上記の検査にかかる処理の手順に示したステ
ップＳＴ１８にて求められた、背景部の連結成分数に対
する計数結果が参照される（ステップＳＴ１９ｈ）。こ
こでの参照により、背景部の連結成分数に対する計数結
果に異常が認められる場合、文字画像の印刷不良の種類
として「ボイド」が特定される。したがって、出力の結
果としては、前記図６の（ｂ）に示した「ボイド」がセ
ットされる（ステップＳＴ１９ｉ）。そして、ステップ
ＳＴ１９ｐにおいて、この結果が出力されることによ
り、総合判定の処理は終了される。

【００３３】また、上記ステップＳＴ１９ｈにおいて、
背景部の連結成分数に対する計数結果に異常が認められ
ない場合には、文字画像の印刷不良の種類として「欠
け」が特定される。したがって、出力の結果としては、
前記図６の（ａ）に示した「欠け」がセットされる（ス
テップＳＴ１９ｊ）。そして、上記ステップＳＴ１９ｐ
において、この結果が出力されることにより、総合判定
の処理は終了される。

【００３４】一方、上記ステップＳＴ１９ｅにおいて、
細目辞書パターンとのマッチングの結果に異常がない場
合には、上記の検査にかかる処理の手順に示したステッ
プＳＴ１６にて求められた、太目辞書パターンとのマッ
チングの結果が参照される（ステップＳＴ１９ｋ）。そ
して、この結果に異常がある場合には、文字画像に、
「はみだし（図６（ｄ））」、「スポット（図６
（ｅ））」などの汚れの発生が仮定される。

【００３５】そこで、上記の検査にかかる処理の手順に
示したステップＳＴ１７にて求められた、上記した抽出
部の連結成分数に対する計数結果が参照される（ステッ
プＳＴ１９ｌ）。ここでの参照により、抽出部の連結成
分数に対する計数結果に異常が認められる場合、文字画
像の印刷不良の種類として「スポット」が特定される。
したがって、出力の結果としては、前記図６の（ｅ）に
示した「スポット」がセットされる（ステップＳＴ１９
ｍ）。そして、上記ステップＳＴ１９ｐにおいて、この
結果が出力されることにより、総合判定の処理は終了さ
れる。

【００３６】また、ステップＳＴ１９ｌにおいて、抽出
部の連結成分数に対する計数結果に異常が認められない
場合には、文字画像の印刷不良の種類として「はみだ
し」が特定される。したがって、出力の結果としては、
前記図６の（ｄ）に示した「はみだし」がセットされる
（ステップＳＴ１９ｎ）。そして、ステップＳＴ１９ｐ
において、この結果が出力されることにより、総合判定
の処理は終了される。

【００３７】また、上記したステップＳＴ１９ｋにおい
て、太目辞書パターンとのマッチングの結果に異常がな
いと判断される場合には、印刷文字の状態は良好、つま
り出力の結果として「正常」がセットされる（ステップ
ＳＴ１９ｏ）。そして、上記ステップＳＴ１９ｐにおい
て、この結果が出力されることにより、総合判定の処理
は終了される。上記したように、印刷不良の種類を細か
く選別できるようにしている。

【００３８】すなわち、印刷文字を複数のパラメータを
用いてチェックし、そのチェック結果を総合的に判定す
ることによって、印刷文字の品質を不良の種類まで詳細
に検査するようにしている。これにより、印刷不良の原
因を容易に推測することが可能となる。したがって、検
査結果を保守に流用することで、早急な修理などを実現
し得るものである。

【００３９】なお、上記実施例においては、印刷文字と
して数字を例に説明したが、これに限らず、たとえばひ
らがな、カタカナ、漢字、アルファベットなどの検査に
も容易に適用できるものである。その他、発明の要旨を
変えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論
である。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、検査の能力を向上し得るとともに、印刷機に対する
高い保守性を満足することが可能な印刷物の検査装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる印刷物の検査装置
の構成を示すブロック図。

【図２】同じく、標準辞書パターンの一例を示す図。

【図３】同じく、細目辞書パターンの一例を示す図。

【図４】同じく、太目辞書パターンの一例を示す図。

【図５】同じく、連結成分数の計数にかかるラベル画像
の一例を示す図。

【図６】同じく、印刷不良の種類にかかる選別例を示す
図。

【図７】同じく、検査にかかる処理の手順を説明するた
めに示すフローチャート。

【図８】同じく、総合判定処理の詳細を説明するために
示すフローチャート。

【符号の説明】

１１…ＣＰＵ、１２…データバス、１３…アドレスバ
ス、１４…プログラムメモリ、１７…画像メモリ、１８
…辞書パターンメモリ、２１…光源、２２…センサ、２
３…画像入力回路、２４…二値化回路。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 7/00 - 7/60 B41F 33/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷物より印刷画像を読み取る読取手段
   と、 この読取手段で読み取られた印刷画像の領域を抽出する
   抽出手段と、 この抽出手段で抽出された前記印刷画像の領域の大きさ
   を判定する領域判定手段と、 この領域判定手段で前記印刷画像の領域の大きさに異常
   なしと判定された場合に前記抽出手段で抽出された前記
   印刷画像領域内の印刷画像を認識する画像認識手段と、 この画像認識手段における認識結果に基づいて前記抽出
   手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画像の部分
   的な欠落を検出する欠落検出手段と、 前記画像認識手段における認識結果に基づいて前記抽出
   手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画像の汚れ
   を検出する汚れ検出手段と、 前記抽出手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画
   像に対する抽出画素間の連結の状態を調べる第１の連結
   処理手段と、 前記抽出手段で抽出された前記印刷画像領域内の印刷画
   像に対する背景画素間の連結の状態を調べる第２の連結
   処理手段と、 前記欠落検出手段、前記汚れ検出手段、前記第１及び第
   ２の連結処理手段からの結果を総合的に判断して前記印
   刷画像に異常があると判断した場合に印刷不良の種類を
   判定する種類判定手段と を具備したことを特徴とする印
   刷物の検査装置。