JP3065071B1 - 印刷検査装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 印刷物に印刷される色が近い場合であっても
印刷ミスを適切に判断する。 【解決手段】 印刷物を撮像してそのカラー画像を出力
する撮像手段１と、印刷物に本来印刷されるべき基本色
を指定する色指定手段２と、撮像手段１によって出力さ
れるカラー画像を色ごとに色指定手段２によって指定さ
れた基本色のいずれかに分類する色分類手段３と、色分
類手段３によって分類された色ごとに基準画像との位置
ずれを検出し補正するずれ補正手段４と、色分類手段３
によって分類された色ごとにカラー画像を基準画像と比
較する比較手段５と、比較手段５によって比較した基準
画像との差が大きいものから所定数のみを選出して強調
表示する強調表示手段６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、段ボール等への印
刷に対する印版の欠け、異品種混入、色違いや色間ずれ
等の印刷ミスを検査する印刷検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、商品等の包装用段ボールには、そ
の商品名やメーカ名、あるいはマークなどをカラー印刷
することが多く行われている。この場合、段ボールの印
刷そのものが正式な包装となるため、印刷ミスが存在す
るとその商品そのもののイメージを傷つけることにもな
る。したがって、この段ボールの印刷は厳重に検査する
必要がある。

【０００３】この段ボール検査は、印刷物一つ一つを人
の眼で検査してマーカーなどを用いて印を付けるように
しているが、人の眼では見落とすことが多く、また、人
の感覚で検査すると検査者の体調によって検査結果にば
らつきが生じることもある。特に、段ボール印刷物など
においては、印刷物の最大寸法が１ｍ×２ｍ程度の大き
なものもあるため、検査にはかなりの労力を要する。

【０００４】ところで、従来、特開昭５８−２１１４７
号公報、特開昭５８−１０１４８９号公報、特公昭６０
−５２２０号公報、特開平６−１８６００３号公報およ
び特開平９−１５１６１号公報等に開示されているコン
ピュータを用いてプリント配線基板のプリントパターン
等を検査する装置や、特開昭５５−１１７９４４号公
報、特開昭６１−９１５４５号公報および特開昭６４−
３３６８７号公報等に開示されている一般の印刷物等を
検査する装置が知られている。

【０００５】これらの装置は、主にプリント配線等のパ
ターンを検査したり、印刷物のパターンを検査するもの
であるため、ＣＣＤカメラ等から入力した画像を２値化
し、正規のパターンと比較照合している。したがって、
同様の装置を応用してカラー印刷された印刷物を２値化
し、色違いや色間ずれ等の印刷ミスを検出しようとする
ことは難しい。

【０００６】また、特開平９−５２４５号公報には、画
質検査における画質の判定方法が開示されている。この
画質の判定方法においては、検査対象物の画像をＲ，
Ｇ，Ｂの電気信号に変換してコンピュータに入力し、
Ｙ，ｘ，ｙデータに変換して輝度検査、色度検査、色差
検査、むら検査の４つの検査方法を用いて画質を評価す
るものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、主に多色の
インクを用いて印刷される段ボール等の印刷物において
は、特開平９−５２４５号公報記載の方法によって印刷
物の画像をＲ，Ｇ，Ｂの電気信号に分解して比較照合す
ると、印刷に用いられるそれぞれのインクの色が近い場
合、その色間の閾値を適切に設定することは困難であ
る。

【０００８】また、この色間の閾値を適切に設定しよう
として閾値を厳しく設定した場合、段ボール等の印刷物
においては、その印刷対象物の材質上わずかな色ずれは
やむを得ないため、このやむを得ない色ずれまでをも検
知してしまっては真に不良と判断することが難しくなっ
てしまう。

【０００９】そこで、本発明においては、印刷物に印刷
される色が近い場合であっても印刷ミスを適切に判断す
ることが可能な印刷検査装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、印刷物のカラ
ー画像を撮像し、印刷物に本来印刷されるべき基本色を
指定し、撮像されたカラー画像を色ごとに指定された基
本色のいずれかに分類し、この分類された色ごとに印刷
物の印刷の欠陥を検出するというものである。これによ
り、印刷物に印刷される色が近い場合であっても印刷物
のカラー画像を色ごとに、印刷物に本来印刷されるべき
基本色のいずれかに分類して検査することによって、印
版の欠け、異品種混入、色違いや色間ずれ等を検出し、
わずかな色ずれを無視して印刷ミスを適切に判断するこ
とが可能となる。

【００１１】このような印刷検査方法を実現する本発明
の印刷検査装置は、印刷物を撮像してそのカラー画像を
出力する撮像手段と、印刷物に印刷されるべき基本色を
指定する色指定手段と、撮像手段によって出力されるカ
ラー画像を色ごとに色指定手段によって指定された基本
色のいずれかに分類する色分類手段と、色分類手段によ
って分類された色ごとにカラー画像を基準画像と比較す
る比較手段とを備えたものである。

【００１２】この発明によれば、印刷物に印刷される色
が近い場合であっても印刷物のカラー画像を色ごとに、
印刷物に本来印刷されるべき基本色のいずれかに分類し
て比較することによって、わずかな色ずれを無視して印
刷ミスを適切に判断することが可能となる。

【００１３】ここで、基準画像が、比較の基準となる印
刷物を撮像手段によって撮像したものであり、色指定手
段が、基準画像上の所定範囲を指定してその範囲の色の
平均を採択するものであることが望ましい。検査する印
刷物と同条件で撮像手段により撮像して得た基準画像を
元に、印刷物に本来印刷されるべき基本色を指定し分類
することによって、撮像時における明るさや気温・湿度
による色の変化にも対応してより正確な印刷ミスの判断
が可能となる。

【００１４】また、本発明の印刷検査装置には、色分類
手段によって分類された色ごとに基準画像との位置ずれ
を検出し補正するずれ補正手段を備えるのが望ましい。
各色インクごとにそれぞれの版によって印刷された印刷
物の場合、各色間のわずかなずれはやむを得ないが、印
刷検査装置によって基準画像と比較したときに、この色
間ずれをも検出すると、真に不良と判断しかねない。そ
こで、色分類手段によって分類された色ごとに基準画像
との位置ずれを検出し補正することによって、このわず
かな色間ずれを補正して無視させ、さらに適切に印刷ミ
スを判断させることが可能となる。

【００１５】さらに、本発明の印刷検査装置には、比較
手段によって比較した基準画像との差が大きいものから
所定数のみ選出して強調表示する強調表示手段を備える
のが望ましい。印刷物の性質上、わずかな汚れや撮像時
の影などが撮像手段によって入力されることがある。こ
のようなものまでをも不良と判断して検出すると、真に
不良な部分を見落としかねない。そこで、比較手段によ
って比較した基準画像との差が大きいものから所定数の
みを選出して色を付けるなどして強調表示すれば、この
強調表示されたものだけを人の眼でチェックすることに
よって、簡単に印刷物の良・不良の判断が行えるように
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
る印刷検査装置のシステム構成を示すブロック図、図２
は本発明の実施の形態における印刷検査装置を示す概略
図、図３は図２に示す印刷検査装置の右側面図、図４は
図２に示すサクションテーブルの平面図である。

【００１７】本発明の実施の形態における印刷検査装置
は、図１に示すように、印刷物を撮像してそのカラー画
像を出力する撮像手段１と、印刷物に本来印刷されるべ
き基本色を指定する色指定手段２と、撮像手段１によっ
て出力されるカラー画像を色ごとに色指定手段２によっ
て指定された基本色のいずれかに分類する色分類手段３
と、色分類手段３によって分類された色ごとに基準画像
との位置ずれを検出し補正するずれ補正手段４と、色分
類手段３によって分類された色ごとにずれ補正手段４に
よって補正されたカラー画像を基準画像と比較する比較
手段５と、比較手段５によって比較した基準画像との差
が大きいものから所定数のみを選出して強調表示する強
調表示手段６とを備えている。

【００１８】撮像手段１は、図２及び図３に示すよう
に、比較的大型の印刷物まで検査可能なように約２．７
ｍ×１．２ｍ程度の検査面を有するサクションテーブル
１１と、サクションテーブル１１上に載置され印刷物を
吸引し平らにするサクション装置１２と、サクションテ
ーブル１１の上方約１．５ｍの位置に左右２個設けたカ
メラ１３と、印刷物を照明する白熱球１４とを備えてお
り、カメラ１３に接続されたコンピュータ１５によって
制御されるものである。印刷物を照明するものは、蛍光
灯のようにちらつきのあるものを使用すると撮像した画
像に悪影響を及ぼすこともあるため、本実施形態におい
て使用する白熱球１４のような安定光源を用いるのが望
ましい。

【００１９】サクションテーブル１１は、図４に示すよ
うに、その上面に印刷物を吸引する吸引口１１ａを多数
備え、この吸引口１１ａはセクションごとに吸引力を調
整可能としている。この吸引力の調整は、サクションテ
ーブル１１の前面下部に設けたサクション装置１２のス
イッチ１２ａによって行う。このようにセクションごと
に吸引力を調整可能とすることによって、様々な大きさ
の印刷物に対しても他の余分な吸引口１１ａから吸引力
が抜けることなく、印刷物をサクションテーブル１１に
しっかりと吸引させておくことができる。また、サクシ
ョンテーブル１１上面の左端及び上端には、印刷物の位
置を合わせるためのスケール１１ｂを備えている。

【００２０】印刷物として段ボール１７の印刷状態を検
査する場合、段ボール１７自体の性質により段ボール１
７の印刷面には、周囲の温度や湿度によって反りやねじ
れが生じている。例えば、季節によって外気温が下がる
と、外気温に当たっている方に段ボール１７が反り上が
ってしまう現象が起こる。この状態でサクションテーブ
ル１１上に段ボール１７が載置されていると、段ボール
１７とカメラ１３の距離が一定とならないため、撮像す
る画像に悪影響を及ぼすことになる。そこで、本実施形
態におけるサクションテーブル１１においては、サクシ
ョン装置１２を用いて吸引口１１ａに段ボール１７を吸
引させ、段ボール１７の印刷面を一定な平らな面として
撮像を行うことによって、このような悪影響を排除しよ
り適切な印刷ミスの判断を可能としている。

【００２１】このような撮像手段１において、サクショ
ンテーブル１１上に段ボール１７を載置し、サクション
装置１２によってサクションテーブル１１上に段ボール
１７を吸引させてカメラ１３より撮像し、そのカラー画
像をコンピュータ１５へ出力させると、コンピュータ１
５に接続したディスプレイ１６上に、その撮像した段ボ
ール１７のカラー画像が表示される。

【００２２】図５は色指定手段２による処理を示す説明
図である。比較の基準とする基準画像は、コンピュータ
１５によって形成しておくこともできるが、ここでは、
印刷見本などの検査の済んだ印刷物を検査する段ボール
１７と同条件で撮像手段１によって撮像し、そのカラー
画像を基準画像として段ボール１７の検査に用いること
にする。

【００２３】色指定手段２は、検査しようとする段ボー
ル１７に印刷されるべき基本色を指定するものであり、
予め色見本を作成しておいてその中から指定することも
できるが、本実施形態においては、基準画像２１上の所
定範囲を指定してその範囲の色の平均を採択するように
している。

【００２４】例えば、図５に示すように、基準画像２１
上に３つの色領域２２〜２４および余白領域２５がある
場合、コンピュータ１５のディスプレイ１６上にこの基
準画像２１を表示させておき、これらの各領域上をそれ
ぞれ１つずつ円２６で示す所定領域によって指定する。
この円２６の範囲の色の平均値を採択してこれを基本色
とする。この色指定手段２による色指定は印刷物に本来
印刷されるべきすべての色について行う。例えば、印刷
に使用されたインクの色が３色である場合、生地の余白
領域２４を含め４回行うことになる。

【００２５】図６は色分類手段３による処理を示す説明
図である。色分類手段３では、撮像手段１によって出力
されるカラー画像３１と指定手段２によって基準画像２
１上で指定された基本色（色領域２２〜２４，余白領域
２５）とを比較し、カラー画像３１を色ごとに基準画像
２１上の基本色のいずれかに分類する。

【００２６】例えば、基本色の１つである図５に示す色
領域２３の色要素としてのＲＧＢ階調値がＲ５０％，Ｇ
５０％，Ｂ４０％、もう１つの基本色である色領域２４
のＲＧＢ階調値がＲ６０％，Ｇ６０％，Ｂ３０％であっ
た場合、図６に示す段ボール１７のカラー画像３１のサ
ンプル色３２がＲ５５％，Ｇ５５％，Ｂ３３％であった
とする。このとき、色領域２３との差はＲ５ポイント，
Ｇ５ポイント，Ｂ７ポイントの合計１７ポイントであ
り、一方、色領域２４との差はＲ５ポイント，Ｇ５ポイ
ント，Ｂ３ポイントの合計１３ポイントとなる。したが
って、この合計ポイント数の少ない色領域２４の示す基
本色にサンプル色３２を分類することができる。

【００２７】このような色分類手段３によれば、印刷物
に印刷される色が近い場合であっても段ボール１７のカ
ラー画像３１を色ごとに、印刷物に本来印刷されるべき
基本色のいずれかに分類することが可能となる。また、
本実施形態においては、検査する段ボール１７と同条件
で撮像手段１により撮像して得た基準画像２１を元に、
段ボール１７の印刷に使用されるべき基本色を指定し分
類するため、撮像時における明るさや気温・湿度による
色の変化にも対応してより正確に色分類することが可能
となっている。

【００２８】図７はずれ補正手段４による処理を示す説
明図である。図７に示すように、ずれ補正手段４では、
段ボール１７のカラー画像３１を色分類手段３によって
分類された色、すなわち分類色ごとに基準画像２１との
位置ずれを検出し補正する。

【００２９】まず、段ボール１７のカラー画像３１の左
上の所定領域４１ａ内の画像を色分類手段３によって分
類された色、すなわち分類色ごとに上下左右方向にずら
して基本画像２１の同位置の所定領域４１ｂ内の画像と
の差を計算して位置ずれを検出する。このカラー画像３
１と基本画像２１との差が最小となるように所定領域４
１ａをずらし、分類色ごとに位置補正を行う。

【００３０】同様に、カラー画像３１の右下の所定領域
４２ａについても基本画像２１の同位置の所定領域４２
ｂとの位置ずれを補正する。もし、カラー画像３１の左
上の所定領域４１ａの補正量と右下の所定領域４２ａの
補正量が異なる場合には、カラー画像３１を上下左右方
向にずらすだけでなく回転させることによって位置補正
することができる。

【００３１】このように、分類色ごとに基準画像２１と
カラー画像３１との位置ずれを検出し補正することによ
って各分類色ごとの補正値が決定される。この各分類色
ごとの補正値の差が色間ずれということになる。また、
全分類色の補正値の平均値は、段ボール１７の印刷面の
位置ずれということになる。すなわち、各分類色ごとに
カラー画像３１の基本画像２１との色間ずれと位置ずれ
を個別に認識させることが可能となる。

【００３２】こうして撮像手段１によって撮像され、色
分類手段３によって色分類され、さらにずれ補正手段４
によってずれ補正された後、基本画像２１と段ボール１
７のカラー画像３１とは、比較手段５によって分類色ご
とに比較される。この比較手段５によって行われる比較
方法は、基本画像２１とカラー画像３１の各画素のＲＧ
Ｂ階調値の差の絶対値を合計して算出するというもので
ある。この絶対値が段ボール１７の印刷面の検査の基本
となる異常値を示すことになる。

【００３３】図８は強調表示手段６による処理を示す説
明図である。ここで、比較手段５によって算出される異
常値のままではその差が小さい場合があるため、図８
（ａ）に示すようにある閾値を設定し、この閾値より小
さな異常値は誤差範囲として０に集約し、閾値を超えた
異常値のみを残すようにする。あるいは、閾値以上の異
常値には図８（ｂ）に示すように重み付けし、異常値を
識別しやすいように強調させることもできる。

【００３４】さらに、こうして算出した異常値が基準画
像との差が大きいものから所定数のみを選出して色を付
けるなどして強調表示させ、この強調表示されたものだ
けを人の眼でチェックすることによって、簡単に印刷物
の良・不良の判断が行えるようにすることもできる。こ
のとき、選出された異常値が位置的に所定距離よりも近
い場合、小さい方の異常値を大きい方の異常値に統合さ
せ、これらを合わせて１つの異常値として所定数にカウ
ントするようにする。このように、異常値の集まった面
積の広い所定領域を１つの異常値としてカウントするこ
とによって、他の領域の異常値がカウントされなくなる
のを防止している。

【００３５】

【実施例】次に、図９から図１２を用いて、本発明の印
刷検査装置による印刷の欠陥を検出する例について説明
する。図９は基本画像を示す図、図１０は検査する段ボ
ールのカラー画像を示す図、図１１は図１０についての
比較処理後の画像を示す図、図１２は図１１についての
強調処理後の画像を示す図である。なお、図１１及び図
１２においては便宜上、段ボールの輪郭を一点破線にて
示している。

【００３６】まず、図９に示すように、検査の済んだ見
本の段ボールを撮像手段１によって撮像して基本画像と
し、検査する段ボールに本来印刷されるべき基本色を色
指定手段２によって指定しておく。次に、図１０に示す
ように、検査する段ボールのカラー画像を撮像する。

【００３７】こうして撮像した段ボールのカラー画像に
対して、色分類手段３によって色ごとに基本色のいずれ
かに分類し、ずれ補正手段４によってずれ補正した後、
比較手段５により各基本色ごとに比較を行う。この比較
処理後の画像では、図１１に示すように異常値を示す部
分（黒塗り部分）と正常な部分（点線で示す部分）との
差が小さいため、さらに強調表示手段６を用いて、図１
２に示すように異常値に重み付けし色を付けて強調表示
させている。こうして、段ボールの印刷の欠陥を検出す
ることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００３９】（１）印刷物のカラー画像を撮像し、印刷
物に本来印刷されるべき基本色を指定し、撮像されたカ
ラー画像を色ごとに指定された基本色のいずれかに分類
し、この分類された色ごとに印刷物の印刷の欠陥を検出
することにより、印刷物に印刷される色が近い場合であ
っても印刷物のカラー画像を色ごとに、印刷物に本来印
刷されるべき基本色のいずれかに分類して検査すること
によって、印版の欠け、異品種混入、色違いや色間ずれ
等を検出し、わずかな色ずれを無視して印刷ミスを適切
に判断することが可能となる。

【００４０】（２）印刷物を撮像してそのカラー画像を
出力する撮像手段と、印刷物に印刷されるべき基本色を
指定する色指定手段と、撮像手段によって出力されるカ
ラー画像を色ごとに色指定手段によって指定された基本
色のいずれかに分類する色分類手段と、色分類手段によ
って分類された色ごとにカラー画像を基準画像と比較す
る比較手段とを備えることによって、印刷物に印刷され
る色が近い場合であっても印刷物のカラー画像を色ごと
に、印刷物に本来印刷されるべき基本色のいずれかに分
類して比較することによって、わずかな色ずれを無視し
て印版の欠け、異品種混入、色違いや色間ずれ等を検出
し、これらの印刷ミスを適切に判断することが可能とな
る。

【００４１】（３）基準画像が、比較の基準となる印刷
物を撮像手段によって撮像したものであり、色指定手段
が、基準画像上の所定範囲を指定してその範囲の色の平
均を採択するものであることによって、検査する印刷物
と同条件で撮像手段により撮像して得た基準画像を元に
比較を行い、撮像時における明るさや気温・湿度による
色の変化にも対応してより正確な印刷ミスの判断が可能
となる。

【００４２】（４）色分類手段によって分類された色ご
とに基準画像との位置ずれを検出し補正するずれ補正手
段を備えることによって、色分類手段によって分類され
た色ごとに基準画像との位置ずれを検出して補正し、わ
ずかな色間ずれを補正して無視させ、さらに適切に印刷
ミスを判断させることが可能となる。

【００４３】（５）比較手段によって比較した基準画像
との差が大きいものから所定数のみ選出して強調表示す
る強調表示手段を備えることによって、比較手段により
比較した基準画像との差が大きいものから所定数のみを
選出して色を付けるなどして強調表示すれば、この強調
表示されたものだけを人の眼でチェックすることによっ
て、簡単に印刷物の良・不良の判断が行えるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態における印刷検査装置の
システム構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態における印刷検査装置を
示す概略図である。

【図３】 図２に示す印刷検査装置の右側面図である。

【図４】 図２に示すサクションテーブルの平面図であ
る。

【図５】 色指定手段による処理を示す説明図である。

【図６】 色分類手段による処理を示す説明図である。

【図７】 ずれ補正手段による処理を示す説明図であ
る。

【図８】 強調表示手段による処理を示す説明図であ
る。

【図９】 基本画像を示す図である。

【図１０】 検査する段ボールのカラー画像を示す図で
ある。

【図１１】 図１０についての比較処理後の画像を示す
図である。

【図１２】 図１１についての強調処理後の画像を示す
図である。

【符号の説明】

１ 撮像手段 ２ 色指定手段 ３ 色分類手段 ４ 補正手段 ５ 比較手段 ６ 強調表示手段 １１ サクションテーブル １１ａ 吸引口 １１ｂ スケール １２ サクション装置 １２ａ スイッチ １３ カメラ １４ 白熱球 １５ コンピュータ １６ ディスプレイ １７ 段ボール

───────────────────────────────────────────────────── 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 B41J 29/46 G01N 21/84 - 21/91 G01J 3/50 - 3/51

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多色のインクを用いて印刷された印刷物
   を撮像してそのカラー画像を出力する撮像手段と、前記
   印刷物に印刷されるべきすべての基本色を指定する色指
   定手段と、前記撮像手段によって出力されるカラー画像
   を前記すべての基本色と比較してＲＧＢ階調値の差の少
   ない前記基本色のいずれかに分類する色分類手段と、同
   色分類手段によって分類された色ごとに基準画像との位
   置ずれを検出し補正するずれ補正手段と、前記色分類手
   段によって分類された色ごとに前記ずれ補正手段による
   ずれ補正後のカラー画像を基準画像と比較する比較手段
   とを備えた印刷検査装置。
2. 【請求項２】 前記基準画像が、比較の基準となる印刷
   物を前記撮像手段によって撮像したものであり、前記色
   指定手段が、前記基準画像上の所定範囲を指定してその
   範囲の色の平均を採択するものである請求項１記載の印
   刷検査装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記比較手段によって比較した
   前記基準画像との差が大きいものから所定数のみ選出し
   て強調表示する強調表示手段を備えた請求項１または２
   記載の印刷検査装置。