JP3140226B2 - 自動色調判定方法 - Google Patents
自動色調判定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，カラー印刷物の色合い
の違いの検査などにおける，色調判定の定量化を行う技
術に関し，特に，検査員の目視により行われている色調
判定において，判定の自動化を図るために人間の色調判
定を定量化し，それに基づいて妥当な判定を可能とする
自動色調判定方法に関する。
の違いの検査などにおける，色調判定の定量化を行う技
術に関し，特に，検査員の目視により行われている色調
判定において，判定の自動化を図るために人間の色調判
定を定量化し，それに基づいて妥当な判定を可能とする
自動色調判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，印刷会社では，人間の目視検査
によって製品の良否判定が行われている。判定は，基準
となる正常な製品との比較によって行われる。色調に関
する検査の場合，基準との比較の結果，検査員の目視に
より色の差が小さければ正常，差が大きければ欠陥（不
良）と判定される。
によって製品の良否判定が行われている。判定は，基準
となる正常な製品との比較によって行われる。色調に関
する検査の場合，基準との比較の結果，検査員の目視に
より色の差が小さければ正常，差が大きければ欠陥（不
良）と判定される。
【０００３】自動検査の場合，カラーカメラにより印刷
物を画像として入力し，各画素についてカラー信号とし
てＲＧＢ値を得る。人間の感覚に近い判定を行うため
に，通常，ＲＧＢ値を均等色空間としてＣＩＥ（国際照
明委員会）により推奨されているＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 系
での色度値に変換して，ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 色空間での
色差値を用いて，色の違いを評価するようにしている。
変換としては，例えば，ＲＧＢ値を３×３の行列変換に
より，色の標準値であるＸＹＺ表色系での色度値に変換
した後，ＣＩＥ提示の変換式（例えば，日本色彩学会編
「色彩科学ハンドブック」東京大学出版会発行，pp.141
-142参照）を施すことにより，Ｌ* ，ａ*，ｂ* 値に変
換する方法を用いる。
物を画像として入力し，各画素についてカラー信号とし
てＲＧＢ値を得る。人間の感覚に近い判定を行うため
に，通常，ＲＧＢ値を均等色空間としてＣＩＥ（国際照
明委員会）により推奨されているＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 系
での色度値に変換して，ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 色空間での
色差値を用いて，色の違いを評価するようにしている。
変換としては，例えば，ＲＧＢ値を３×３の行列変換に
より，色の標準値であるＸＹＺ表色系での色度値に変換
した後，ＣＩＥ提示の変換式（例えば，日本色彩学会編
「色彩科学ハンドブック」東京大学出版会発行，pp.141
-142参照）を施すことにより，Ｌ* ，ａ*，ｂ* 値に変
換する方法を用いる。
【０００４】検査判定では，画像の局所領域毎に，ＣＩ
ＥＬ* ａ* ｂ* 表色系での色差値ΔＥａｂ＊を算出し，
予め設定しておいた正常と欠陥との境界を示すしきい値
よりも色差が小さければ正常，大きければ欠陥と判定す
る。
ＥＬ* ａ* ｂ* 表色系での色差値ΔＥａｂ＊を算出し，
予め設定しておいた正常と欠陥との境界を示すしきい値
よりも色差が小さければ正常，大きければ欠陥と判定す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
色調判定方法では，段階的な色差値と目視検査の評価結
果との関係を考慮に入れずに，正常と欠陥とのしきい値
決定がなされるので，色の段階的な違いを定量的に表現
し，その定量的に表現された値を考慮した基準に基づく
判定を行うことができないという問題点がある。
色調判定方法では，段階的な色差値と目視検査の評価結
果との関係を考慮に入れずに，正常と欠陥とのしきい値
決定がなされるので，色の段階的な違いを定量的に表現
し，その定量的に表現された値を考慮した基準に基づく
判定を行うことができないという問題点がある。
【０００６】また，実際の色調検査では，印刷面の絵柄
に応じて，重要視する部分と重要視しない部分が存在す
る。従来の色調判定方法では，領域の違いによる重要視
の度合の違いが考慮されないので，印刷面全体の色調の
判定を行う際に，人間の色調検査における感覚に合った
判定を行うことができないという問題点もある。
に応じて，重要視する部分と重要視しない部分が存在す
る。従来の色調判定方法では，領域の違いによる重要視
の度合の違いが考慮されないので，印刷面全体の色調の
判定を行う際に，人間の色調検査における感覚に合った
判定を行うことができないという問題点もある。
【０００７】本発明はこれらの問題点の解消を図ろうと
するもので，色調の段階的な違いを定量的に評価するこ
とができるとともに，印刷面の局所的な領域毎の検査に
おいて重要視される度合を設け，人間の検査員による目
視判定に近い判定を行うことのできる手段を提供するこ
とを目的とする。
するもので，色調の段階的な違いを定量的に評価するこ
とができるとともに，印刷面の局所的な領域毎の検査に
おいて重要視される度合を設け，人間の検査員による目
視判定に近い判定を行うことのできる手段を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため，本発明では，
カラー画像入力により得られた印刷画像内の色領域につ
いて，基準画像と検査画像の色差をカラー信号値を変換
した信号値により算出し，所定のしきい値により良否判
定を行うシステムにおいて，図１に示すような処理を行
う。図１において，１０１は判定基準データを得るため
の試料とする印刷物，１１１は定量的な判定基準データ
を算出する定量判定基準算出部，１１２は印刷物の良否
を決定する自動色調検査装置における判定処理部，１３
０は印刷物１０１の色調を各色領域について計測する色
調計測器，１４０は検査対象の印刷物，１５０は印刷物
１４０のカラー画像を得るためのカラーカメラを表す。
カラー画像入力により得られた印刷画像内の色領域につ
いて，基準画像と検査画像の色差をカラー信号値を変換
した信号値により算出し，所定のしきい値により良否判
定を行うシステムにおいて，図１に示すような処理を行
う。図１において，１０１は判定基準データを得るため
の試料とする印刷物，１１１は定量的な判定基準データ
を算出する定量判定基準算出部，１１２は印刷物の良否
を決定する自動色調検査装置における判定処理部，１３
０は印刷物１０１の色調を各色領域について計測する色
調計測器，１４０は検査対象の印刷物，１５０は印刷物
１４０のカラー画像を得るためのカラーカメラを表す。
【０００９】まず，定量的な判定基準データを得るため
に，処理２０１により，良から不良まで段階的に色調を
変化させた複数の印刷物１０１の試料のそれぞれに対し
て，目視検査員が色調を検査して判定した多段階の総合
評価判定結果を入力する。一方，処理２０２により，印
刷面上の複数の色領域について，複数の印刷物１０１の
試料の色調を色調計測器１３０等により計測し，基準と
なる印刷物に対する印刷物試料の色差計測値を得る。
に，処理２０１により，良から不良まで段階的に色調を
変化させた複数の印刷物１０１の試料のそれぞれに対し
て，目視検査員が色調を検査して判定した多段階の総合
評価判定結果を入力する。一方，処理２０２により，印
刷面上の複数の色領域について，複数の印刷物１０１の
試料の色調を色調計測器１３０等により計測し，基準と
なる印刷物に対する印刷物試料の色差計測値を得る。
【００１０】次に，処理２０３により，前記色差計測値
の重み付き和として，目視検査員の各多段階評価に対す
る得点が算出されるものとしたときの各色領域に対する
重みを，主成分分析の固有ベクトルとして算出する。そ
して，処理２０４により，得られた色領域の重みと色差
計測値とを用いて，複数の色領域を総合した定量値を算
出し，色領域の重みの和で割ることなどにより，各多段
階評価に対する定量値を得る。これにより，例えば判定
Ａの定量値は２．０，判定Ａ- の定量値は２．８，…，
判定Ｂ- の定量値は７．０，…というように，定量的な
値が求まる。このデータを，自動色調検査装置が良否を
判定する際に用いるしきい値の基準として用いることに
より，人間の目視判定に近い判定を行うことができる。
の重み付き和として，目視検査員の各多段階評価に対す
る得点が算出されるものとしたときの各色領域に対する
重みを，主成分分析の固有ベクトルとして算出する。そ
して，処理２０４により，得られた色領域の重みと色差
計測値とを用いて，複数の色領域を総合した定量値を算
出し，色領域の重みの和で割ることなどにより，各多段
階評価に対する定量値を得る。これにより，例えば判定
Ａの定量値は２．０，判定Ａ- の定量値は２．８，…，
判定Ｂ- の定量値は７．０，…というように，定量的な
値が求まる。このデータを，自動色調検査装置が良否を
判定する際に用いるしきい値の基準として用いることに
より，人間の目視判定に近い判定を行うことができる。
【００１１】実際の印刷物１４０の良否判定では，検査
対象の絵柄について予め目視検査員によって提示され
た，判定に当たって重要視する箇所と重要視の度合に関
する情報を用いて，処理２１１により，カラーカメラ１
５０から入力した印刷物１４０としての色調の評価値を
定量的に算出する。そして，処理２１２により，前記各
多段階評価に対する定量値に基づいて定められたしきい
値と，検査対象印刷物に対して算出された評価値との比
較により検査対象となっている印刷物１４０の良否を判
定する。
対象の絵柄について予め目視検査員によって提示され
た，判定に当たって重要視する箇所と重要視の度合に関
する情報を用いて，処理２１１により，カラーカメラ１
５０から入力した印刷物１４０としての色調の評価値を
定量的に算出する。そして，処理２１２により，前記各
多段階評価に対する定量値に基づいて定められたしきい
値と，検査対象印刷物に対して算出された評価値との比
較により検査対象となっている印刷物１４０の良否を判
定する。
【００１２】請求項２記載の発明では，さらに，色差
を，明度，彩度，色相の各々の基準との差の２乗に，重
みを付けて足し合わせた値として算出される新たな色差
変換式を得て，色差算出を行い，印刷物の色調欠陥の定
量評価値を算出し，検査判定を行うようにする。
を，明度，彩度，色相の各々の基準との差の２乗に，重
みを付けて足し合わせた値として算出される新たな色差
変換式を得て，色差算出を行い，印刷物の色調欠陥の定
量評価値を算出し，検査判定を行うようにする。
【００１３】
【作用】カラー印刷物の自動色調検査で，カラー画像入
力により得られた印刷画像内の色領域について，カラー
信号値を変換した信号値により基準画像と検査画像の色
差を算出し，しきい値により良否判定を行う検査方法に
おいて，良品から不良品までの印刷物試料に対する，目
視検査員による色調判定結果を得て，印刷面上の複数の
色領域の検査における重要性の度合を主成分分析の固有
ベクトルとして算出しておき，得られた重みと色差計測
値とを用いて，各多段階評価に対する定量値を得るこ
と，また，検査対象絵柄について目視検査員によって提
示された，重要箇所とその度合を用いて，印刷物として
の色調の評価値を定量的に算出すること，さらに，色差
を，明度，彩度，色相の各々の基準との差の２乗に，重
みを付けて足し合わせた値として算出される新たな色差
変換式を得て，色差算出を行い，印刷物の色調欠陥の定
量評価値を算出し，検査判定を行うという簡素な構成に
より，カラー信号値を用いて，色調の違いによる欠陥判
定を人間の色差感覚に準ずる尺度で，多段階に示すこと
ができる。また，印刷面の多数の局所領域の色調の違い
を考慮に入れた色調判定を行うことができる。
力により得られた印刷画像内の色領域について，カラー
信号値を変換した信号値により基準画像と検査画像の色
差を算出し，しきい値により良否判定を行う検査方法に
おいて，良品から不良品までの印刷物試料に対する，目
視検査員による色調判定結果を得て，印刷面上の複数の
色領域の検査における重要性の度合を主成分分析の固有
ベクトルとして算出しておき，得られた重みと色差計測
値とを用いて，各多段階評価に対する定量値を得るこ
と，また，検査対象絵柄について目視検査員によって提
示された，重要箇所とその度合を用いて，印刷物として
の色調の評価値を定量的に算出すること，さらに，色差
を，明度，彩度，色相の各々の基準との差の２乗に，重
みを付けて足し合わせた値として算出される新たな色差
変換式を得て，色差算出を行い，印刷物の色調欠陥の定
量評価値を算出し，検査判定を行うという簡素な構成に
より，カラー信号値を用いて，色調の違いによる欠陥判
定を人間の色差感覚に準ずる尺度で，多段階に示すこと
ができる。また，印刷面の多数の局所領域の色調の違い
を考慮に入れた色調判定を行うことができる。
【００１４】
【実施例】図面に従って，本発明の一実施例としての自
動色調判定方法について説明する。
動色調判定方法について説明する。
【００１５】図２に示すように，基準印刷物Ｓと検査対
象印刷物Ｔがある。カラーカメラにより基準印刷物の画
像を入力し，メモリに格納する。検査対象の印刷物を同
様に画像入力し，メモリに格納する。色調検査の際に
は，画像メモリ上で対応する領域のＲＧＢ値の平均値を
算出し，基準画像と検査画像の各々について，ＲＧＢ値
を均等表色系であるＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系の色度値
に変換し，ＣＩＥＬ* ａ * ｂ* 空間での両者の距離を算
出することによって色差を得る。算出された色差値と，
目視検査の評価とを対応付けることにより，自動判定を
行う。以下に，色差値と目視評価とを対応付ける方法を
示す。
象印刷物Ｔがある。カラーカメラにより基準印刷物の画
像を入力し，メモリに格納する。検査対象の印刷物を同
様に画像入力し，メモリに格納する。色調検査の際に
は，画像メモリ上で対応する領域のＲＧＢ値の平均値を
算出し，基準画像と検査画像の各々について，ＲＧＢ値
を均等表色系であるＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系の色度値
に変換し，ＣＩＥＬ* ａ * ｂ* 空間での両者の距離を算
出することによって色差を得る。算出された色差値と，
目視検査の評価とを対応付けることにより，自動判定を
行う。以下に，色差値と目視評価とを対応付ける方法を
示す。
【００１６】まず，印刷時にインク量を調整して，良か
ら不良まで段階的に色調が異なる試料を複数枚用意す
る。そして，全数，印刷現場の検査員に目視判定を行っ
てもらう。例えば，ＡからＤの評価に＋，−の補正を加
えたＡ，Ａ- ，Ｂ+ ，Ｂ，Ｂ-，Ｃ+ ，Ｃ，Ｃ- ，
Ｄ+ ，Ｄの１０段階で判定を行うようにすればよい。判
定の際には，全試料について，印刷物としての判定結果
と，判定に影響を与えた印刷面上の領域を明示するよう
に指示しておく。これにより，図３に示すように，各印
刷物に対する判定と，判定における影響領域とを示す表
ができる。この結果を入力し，１０段階の評価判定に対
応する定量的な評価値を算出する。
ら不良まで段階的に色調が異なる試料を複数枚用意す
る。そして，全数，印刷現場の検査員に目視判定を行っ
てもらう。例えば，ＡからＤの評価に＋，−の補正を加
えたＡ，Ａ- ，Ｂ+ ，Ｂ，Ｂ-，Ｃ+ ，Ｃ，Ｃ- ，
Ｄ+ ，Ｄの１０段階で判定を行うようにすればよい。判
定の際には，全試料について，印刷物としての判定結果
と，判定に影響を与えた印刷面上の領域を明示するよう
に指示しておく。これにより，図３に示すように，各印
刷物に対する判定と，判定における影響領域とを示す表
ができる。この結果を入力し，１０段階の評価判定に対
応する定量的な評価値を算出する。
【００１７】検査対象印刷物の基準となる印刷物に対す
る色の違いは，絵柄の領域毎に局所的に異なる。例え
ば，図２に示すように，絵柄の中には複数の色領域１，
２，…が存在する。色領域毎の色差は，ＲＧＢ信号から
の変換によらずとも，市販の測色計により精度良く計測
できる。目視判定に対する定量評価算出のためには，検
査員が目視判定の際に重要視した領域のうち，どのポイ
ントの色差がどの程度，判定に影響を与えているかを未
知の重み量とする必要がある。例えば，印刷面内の各局
所的色領域ｘに対する重みをｌx とおく。
る色の違いは，絵柄の領域毎に局所的に異なる。例え
ば，図２に示すように，絵柄の中には複数の色領域１，
２，…が存在する。色領域毎の色差は，ＲＧＢ信号から
の変換によらずとも，市販の測色計により精度良く計測
できる。目視判定に対する定量評価算出のためには，検
査員が目視判定の際に重要視した領域のうち，どのポイ
ントの色差がどの程度，判定に影響を与えているかを未
知の重み量とする必要がある。例えば，印刷面内の各局
所的色領域ｘに対する重みをｌx とおく。
【００１８】計測した各局所領域の色差値にｌx の重み
付けを行い，以下の主成分分析により各検査員の各多段
階評価に対する数値評価値を算出する。検査員の示した
重要視領域内の局所色領域を複数個（Ｊ個）選択し，ラ
グランジェの未定定数法により，（２）式による評価関
数Ｅを極小とするｌi （ｉ＝１，２，…，Ｊ）を求め
る。
付けを行い，以下の主成分分析により各検査員の各多段
階評価に対する数値評価値を算出する。検査員の示した
重要視領域内の局所色領域を複数個（Ｊ個）選択し，ラ
グランジェの未定定数法により，（２）式による評価関
数Ｅを極小とするｌi （ｉ＝１，２，…，Ｊ）を求め
る。
【００１９】ｅk （ｎ）をｎ番目試料の計測点ｋにおけ
るΔＥａｂ＊値，Ｐ（ｎ）をｎ番目印刷物試料の得点と
し，
るΔＥａｂ＊値，Ｐ（ｎ）をｎ番目印刷物試料の得点と
し，
【００２０】
【数１】
【００２１】としたとき，評価関数は次の通りとなる。
【００２２】
【数２】
【００２３】ただし，Ｍは印刷物試料の枚数である。ま
た，μa*(m) はｍ番目の試料の評価と同一評価をもつ全
試料の評価値の平均であり，（３）式で算出される。
た，μa*(m) はｍ番目の試料の評価と同一評価をもつ全
試料の評価値の平均であり，（３）式で算出される。
【００２４】
【数３】
【００２５】ここで，Ｎa*(m) は，ｍ番目サンプルの１
０段階評価ａ* （ｍ）と同一の評価を持つサンプルの個
数である。
０段階評価ａ* （ｍ）と同一の評価を持つサンプルの個
数である。
【００２６】
【数４】
【００２７】ただし，Ｓijは（６）式で得られる。
【００２８】
【数５】
【００２９】
【数６】
【００３０】（４）式よりλを求めて，値が全て正の固
有ベクトルをもって，各検査員の，計測点１，２，…，
Ｊに対する重み付け量とする。（３）式により検査員の
各多段階評価に対する評価値が算出できる。
有ベクトルをもって，各検査員の，計測点１，２，…，
Ｊに対する重み付け量とする。（３）式により検査員の
各多段階評価に対する評価値が算出できる。
【００３１】例えば，図４に示すように，検査員＃１に
ついて，ＡからＤまでの１０段階の評価に対する定量評
価値が算出される。この例では，判定Ａ，Ａ- ，Ｂ+ ，
…の定量値は，各々２．０，２．５，３．２，…などと
算出されている。
ついて，ＡからＤまでの１０段階の評価に対する定量評
価値が算出される。この例では，判定Ａ，Ａ- ，Ｂ+ ，
…の定量値は，各々２．０，２．５，３．２，…などと
算出されている。
【００３２】次に，ＡからＤまでの評価値が良判定から
不良判定になるに従い単調増加するように評価値を設定
する。各検査員の１０段階評価点を最小二乗法を用い
（７）式により近似する。
不良判定になるに従い単調増加するように評価値を設定
する。各検査員の１０段階評価点を最小二乗法を用い
（７）式により近似する。
【００３３】
【数７】
【００３４】ただし，ｘはＡからＤまでの１０段階評価
に対応し，１．０から１０．０の値であり，ｙは各評価
に対する評価点である。この２次式による近似により，
例えば，図４に点線で示す曲線のように，１０段階評価
点を近似することができる。
に対応し，１．０から１０．０の値であり，ｙは各評価
に対する評価点である。この２次式による近似により，
例えば，図４に点線で示す曲線のように，１０段階評価
点を近似することができる。
【００３５】以上のような（７）式に示す２次式に限ら
ず，（８）式に示すような対数関数を用いるようにして
もよい。
ず，（８）式に示すような対数関数を用いるようにして
もよい。
【００３６】
【数８】
【００３７】ｘが１．０から１０．０の範囲で（７）式
あるいは（８）式が単調増加していれば，これは近似関
数として妥当である。さて，ここで得られた評価値は，
Ｊ個の計測点の重み付きの合計値であるので，１つずつ
の計測点に対する評価値は，Ｊ個の各計測点に対する重
みｌi （ｉ＝１，２，…，Ｊ）の和で割った値で得られ
る。
あるいは（８）式が単調増加していれば，これは近似関
数として妥当である。さて，ここで得られた評価値は，
Ｊ個の計測点の重み付きの合計値であるので，１つずつ
の計測点に対する評価値は，Ｊ個の各計測点に対する重
みｌi （ｉ＝１，２，…，Ｊ）の和で割った値で得られ
る。
【００３８】以上の通り，検査員の多段階評価に対する
定量値が算出される。１０段階評価ではＡおよびＢが正
常，ＣおよびＤが欠陥の判定である。また，ＢとＣの境
界部は判定が不確定な範囲であるとも言える。得られた
１０段階評価に対する評価値を用いて，良・不良あるい
は不確定の自動判定を行うようにすればよい。
定量値が算出される。１０段階評価ではＡおよびＢが正
常，ＣおよびＤが欠陥の判定である。また，ＢとＣの境
界部は判定が不確定な範囲であるとも言える。得られた
１０段階評価に対する評価値を用いて，良・不良あるい
は不確定の自動判定を行うようにすればよい。
【００３９】以上，複数の色領域の色差値から，各々の
色領域の判定に対する重みを考慮した計算を施すことに
より，色差値ΔＥａｂ＊と，目視判定との対応付けを行
うことができる。
色領域の判定に対する重みを考慮した計算を施すことに
より，色差値ΔＥａｂ＊と，目視判定との対応付けを行
うことができる。
【００４０】実際の目視判定では，複数の領域を含めた
印刷面の全面の色の違いによってなされる。検査におい
て重要視するべき領域は，目視検査員によって，印刷物
の絵柄毎に予め決定しておくことができる。重要視すべ
き領域と，そうでない領域について，印刷物としての判
定評価値を算出するときの寄与率を，重み付けの違いと
して設定しておけばよい。
印刷面の全面の色の違いによってなされる。検査におい
て重要視するべき領域は，目視検査員によって，印刷物
の絵柄毎に予め決定しておくことができる。重要視すべ
き領域と，そうでない領域について，印刷物としての判
定評価値を算出するときの寄与率を，重み付けの違いと
して設定しておけばよい。
【００４１】例えば，図２に示すように，検査員が色調
判定の際に重要視する色領域１，２，…を，検査員自身
に複数箇所指定してもらい，各々に対する重要度を提示
してもらう。提示されたｉ領域の重要度をｌi とする。
判定の際に重要視する色領域１，２，…を，検査員自身
に複数箇所指定してもらい，各々に対する重要度を提示
してもらう。提示されたｉ領域の重要度をｌi とする。
【００４２】これによれば，（１）式に準じて，ｅ
k （ｎ）をｎ番目試料の計測点ｋにおける色差算出値，
Ｐ（ｎ）をｎ番目印刷物試料の定量評価値として，次式
によりＰ（ｎ）を算出する。
k （ｎ）をｎ番目試料の計測点ｋにおける色差算出値，
Ｐ（ｎ）をｎ番目印刷物試料の定量評価値として，次式
によりＰ（ｎ）を算出する。
【００４３】
【数９】
【００４４】Ｐ（ｎ）に対するしきい値をもって判定す
ることで，印刷面の局所的色調の違いを考慮した判定が
行うことができる。なお，（９）式におけるｌk として
は，検査員の提示した重要度をそのまま用いるのではな
く，示された重要度にさらに重みを付与したものとして
もよい。
ることで，印刷面の局所的色調の違いを考慮した判定が
行うことができる。なお，（９）式におけるｌk として
は，検査員の提示した重要度をそのまま用いるのではな
く，示された重要度にさらに重みを付与したものとして
もよい。
【００４５】上述の方法では，色差値としてＣＩＥＬ*
ａ* ｂ* 表色系での色差値を採用したが，人間の色の違
いの感覚に必ずしも合致するものではない。そこで，計
測算出されたＬ* ａ* ｂ* 値を明度Ｌ，彩度Ｃ，色相Ｈ
に置き換え，さらに，目視判定結果を用いて，ＬＣＨの
各要素の重みを算出する方法が有効である。即ち，
ａ* ｂ* 表色系での色差値を採用したが，人間の色の違
いの感覚に必ずしも合致するものではない。そこで，計
測算出されたＬ* ａ* ｂ* 値を明度Ｌ，彩度Ｃ，色相Ｈ
に置き換え，さらに，目視判定結果を用いて，ＬＣＨの
各要素の重みを算出する方法が有効である。即ち，
【００４６】
【数１０】
【００４７】としたときの，ΔＬ，ΔＣ，ΔＨを各々算
出する。明度についてはΔＬ＝ΔＬ*である。基準のａ
* ，ｂ* 値を，ａ* ，ｂ* とする。ａ* ｂ* 平面におい
て基準色と検査色の色相が成す角をθとする。また，基
準色と検査色の彩度を各々Ｃ1，Ｃ2 とすると，
出する。明度についてはΔＬ＝ΔＬ*である。基準のａ
* ，ｂ* 値を，ａ* ，ｂ* とする。ａ* ｂ* 平面におい
て基準色と検査色の色相が成す角をθとする。また，基
準色と検査色の彩度を各々Ｃ1，Ｃ2 とすると，
【００４８】
【数１１】
【００４９】
【数１２】
【００５０】
【数１３】
【００５１】
【数１４】
【００５２】によりＬＣＨでの差に変換できる。実際の
人間の感覚は，明度差，彩度差，色相差が等価ではな
く，各々の重み付けが異なると考えられる。そこで，
人間の感覚は，明度差，彩度差，色相差が等価ではな
く，各々の重み付けが異なると考えられる。そこで，
【００５３】
【数１５】
【００５４】となる重み係数ｌ，ｃ，ｈを算出する。Ｊ
個の計測点に対する重みおよび１０段階評価の定量値
は，前述の通り算出された固有ベクトルの値とし，（１
５）式による（ΔＥ）2 と，色試料の１０段階評価の定
量値の２乗との差の２乗和を最小とすることにより算出
される。
個の計測点に対する重みおよび１０段階評価の定量値
は，前述の通り算出された固有ベクトルの値とし，（１
５）式による（ΔＥ）2 と，色試料の１０段階評価の定
量値の２乗との差の２乗和を最小とすることにより算出
される。
【００５５】この結果により，新たな色差算出式が得ら
れる。なお，各重み係数をΔＬの重みｌで割った値，即
ち，ｌを１として正規化した式を用いてもよい。新たな
色差算出式による色差値を用いて，自動評価する場合の
評価点の算出は，前述と同様の方法で行われる。
れる。なお，各重み係数をΔＬの重みｌで割った値，即
ち，ｌを１として正規化した式を用いてもよい。新たな
色差算出式による色差値を用いて，自動評価する場合の
評価点の算出は，前述と同様の方法で行われる。
【００５６】カラーカメラで得られるＲＧＢ値から，色
の標準値であるＸＹＺ色度値への変換は，予め，ＸＹＺ
値が既知の色試料を多数画像入力してＲＧＢ値を得て，
最小二乗法により，変換式を決定すればよい。この結
果，例えば，
の標準値であるＸＹＺ色度値への変換は，予め，ＸＹＺ
値が既知の色試料を多数画像入力してＲＧＢ値を得て，
最小二乗法により，変換式を決定すればよい。この結
果，例えば，
【００５７】
【数１６】
【００５８】のような変換式が得られる。ＸＹＺ値から
ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系への変換は，前に示す通りＣ
ＩＥ提示の所定の式によって行われる。カメラにより印
刷物を画像入力し，画像処理により判定処理を行う方法
の流れを，図５により説明する。印刷面をカラーカメラ
で撮像し，ＲＧＢのビデオ信号Ｖを得る。基準印刷物の
印刷面から得られた画像データが，基準画像メモリ１１
に格納され，検査対象印刷物の印刷面から得られた画像
データが，検査画像メモリ１２に格納される。目視検査
員の指定した局所領域の位置や局所領域に対する重みの
違いは，局所領域データメモリ２０に予め格納されてい
る。
ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系への変換は，前に示す通りＣ
ＩＥ提示の所定の式によって行われる。カメラにより印
刷物を画像入力し，画像処理により判定処理を行う方法
の流れを，図５により説明する。印刷面をカラーカメラ
で撮像し，ＲＧＢのビデオ信号Ｖを得る。基準印刷物の
印刷面から得られた画像データが，基準画像メモリ１１
に格納され，検査対象印刷物の印刷面から得られた画像
データが，検査画像メモリ１２に格納される。目視検査
員の指定した局所領域の位置や局所領域に対する重みの
違いは，局所領域データメモリ２０に予め格納されてい
る。
【００５９】色調検査時は，各局所領域について，ＲＧ
Ｂ信号値を変換して色度値２１，２２を得て，色差算出
式に基づき色差３０を計算する。色差３０と局所領域に
対する重み量とを用いて，定量的な評価値３１を算出す
る。算出された評価値３１に対してしきい値処理を施す
ことにより，判定３２が行われる。
Ｂ信号値を変換して色度値２１，２２を得て，色差算出
式に基づき色差３０を計算する。色差３０と局所領域に
対する重み量とを用いて，定量的な評価値３１を算出す
る。算出された評価値３１に対してしきい値処理を施す
ことにより，判定３２が行われる。
【００６０】図６に本発明を適用する自動色調検査装置
のシステム構成例を示す。Ｍ枚の印刷物１０１について
検査員の判定チェック表１０２を作成する。判定は，例
えばＡ，Ｂ，Ｃなどの１０段階評価により行われる。こ
の判定結果は，プロセッサ１１０における定量判定基準
算出部１１１にデータ入力される。また，Ｍ枚の印刷物
１０１の印刷面上の，あらかじめ指定された複数の箇所
について，カラーミクロアナライザー等の色調計測器１
３０により，測色的な色度値を計測する。計測結果は，
ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系での色度値に変換処理され，
定量判定基準算出部１１１に入力される。
のシステム構成例を示す。Ｍ枚の印刷物１０１について
検査員の判定チェック表１０２を作成する。判定は，例
えばＡ，Ｂ，Ｃなどの１０段階評価により行われる。こ
の判定結果は，プロセッサ１１０における定量判定基準
算出部１１１にデータ入力される。また，Ｍ枚の印刷物
１０１の印刷面上の，あらかじめ指定された複数の箇所
について，カラーミクロアナライザー等の色調計測器１
３０により，測色的な色度値を計測する。計測結果は，
ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系での色度値に変換処理され，
定量判定基準算出部１１１に入力される。
【００６１】検査員の検査時における注視点を入力する
ために，例えば，印刷物１４０の内１枚をカラーカメラ
１５０により画像入力し，モニタ画面１２０に表示し
て，マウス１２３の操作によるカーソル１２２を用いた
位置指定により，画面内で注視箇所を矩形領域として示
す。得られた注視点は，画像の３次元アドレスとして，
定量判定基準算出部１１１に入力される。
ために，例えば，印刷物１４０の内１枚をカラーカメラ
１５０により画像入力し，モニタ画面１２０に表示し
て，マウス１２３の操作によるカーソル１２２を用いた
位置指定により，画面内で注視箇所を矩形領域として示
す。得られた注視点は，画像の３次元アドレスとして，
定量判定基準算出部１１１に入力される。
【００６２】以上の通り，検査員の判定チェックデー
タ，色調計測データおよび注視点アドレスを，定量判定
基準算出部１１１に入力した後，前述した主成分分析に
よる定量値の算出方法により，Ａ，Ｂ，Ｃなどの多段階
評価に対する定量値を算出する。この値が自動評価に用
いられる。
タ，色調計測データおよび注視点アドレスを，定量判定
基準算出部１１１に入力した後，前述した主成分分析に
よる定量値の算出方法により，Ａ，Ｂ，Ｃなどの多段階
評価に対する定量値を算出する。この値が自動評価に用
いられる。
【００６３】自動検査の場合には，まず，検査の基準と
なる印刷物を画像入力する。この際，印刷物１４１をロ
ーラ１６０によって駆動されるベルトコンベア１６１に
より搬送し，ＣＣＤラインセンサー等によるカラーカメ
ラ１５０を用いて画像入力する。なお，ラインセンサー
を用いて２次元画像を得る場合，ベルトコンベア１６１
の搬送による印刷物の移動を，画像取り込みの副走査と
すればよい。
なる印刷物を画像入力する。この際，印刷物１４１をロ
ーラ１６０によって駆動されるベルトコンベア１６１に
より搬送し，ＣＣＤラインセンサー等によるカラーカメ
ラ１５０を用いて画像入力する。なお，ラインセンサー
を用いて２次元画像を得る場合，ベルトコンベア１６１
の搬送による印刷物の移動を，画像取り込みの副走査と
すればよい。
【００６４】ＲＧＢ信号として得られた基準画像は，プ
ロセッサ１１０の判定処理部１１２に入力される。判定
処理部１１２において，前述の通りアドレス入力された
印刷面上の注視点について，マトリクス演算などの信号
変換処理により，ＲＧＢ値をＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系
の色度値に変換し，得られた色度値を基準値としてメモ
リに格納する。
ロセッサ１１０の判定処理部１１２に入力される。判定
処理部１１２において，前述の通りアドレス入力された
印刷面上の注視点について，マトリクス演算などの信号
変換処理により，ＲＧＢ値をＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系
の色度値に変換し，得られた色度値を基準値としてメモ
リに格納する。
【００６５】検査を行う場合には，印刷物１４０を順
次，ベルトコンベア１６１で搬送し，上述と同様に２次
元画像を得て，判定処理部１１２へ検査画像を入力す
る。基準画像の場合と同様に，ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色
系での色度値に変換した上で，印刷面上の注視点につい
て，基準画像の色度値との差（表色空間名でのユークリ
ッド距離）を算出する。さらに，定量判定基準算出部１
１１で算出された，各注視点の重みを用いて，印刷画像
としての評価定量値を算出する。そして，定量判定基準
算出部１１１で算出された判定基準データを用いて，良
否判定を行い，判定結果に基づき，ベルトコンベア１６
１上に設けられた仕分け機構１６２を作動して，良品ス
トッカ１６４と不良品ストッカ１６３に印刷物を仕分け
する。
次，ベルトコンベア１６１で搬送し，上述と同様に２次
元画像を得て，判定処理部１１２へ検査画像を入力す
る。基準画像の場合と同様に，ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色
系での色度値に変換した上で，印刷面上の注視点につい
て，基準画像の色度値との差（表色空間名でのユークリ
ッド距離）を算出する。さらに，定量判定基準算出部１
１１で算出された，各注視点の重みを用いて，印刷画像
としての評価定量値を算出する。そして，定量判定基準
算出部１１１で算出された判定基準データを用いて，良
否判定を行い，判定結果に基づき，ベルトコンベア１６
１上に設けられた仕分け機構１６２を作動して，良品ス
トッカ１６４と不良品ストッカ１６３に印刷物を仕分け
する。
【００６６】良否判定は，例えば検査員＃１の定量判定
基準を用いる場合，図４に示す例のように定量評価値が
得られていたとすると，判定Ｂ- の定量値が約７．０，
判定Ｃ+ が９．０であることから，その中間の値である
８．０を境界として，検査画像に対して算出された評価
定量値が８．０未満ならば良品，８．０以上ならば不良
と判定するように設定すればよい。
基準を用いる場合，図４に示す例のように定量評価値が
得られていたとすると，判定Ｂ- の定量値が約７．０，
判定Ｃ+ が９．０であることから，その中間の値である
８．０を境界として，検査画像に対して算出された評価
定量値が８．０未満ならば良品，８．０以上ならば不良
と判定するように設定すればよい。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
カラーカメラを用いて印刷面の色調の違いを自動的に判
定することに有用であり，極めて簡素な構成により次の
ような優れた効果が得られる。
カラーカメラを用いて印刷面の色調の違いを自動的に判
定することに有用であり，極めて簡素な構成により次の
ような優れた効果が得られる。
【００６８】・カラー信号値を用いて算出される色差値
を，目視検査員の多段階評価尺度に対応付けることによ
り，色調の違いによる欠陥判定を，人間の色差感覚に準
ずる尺度で，多段階に示すことができる。
を，目視検査員の多段階評価尺度に対応付けることによ
り，色調の違いによる欠陥判定を，人間の色差感覚に準
ずる尺度で，多段階に示すことができる。
【００６９】・印刷面の多数の局所領域の色調の違いを
考慮に入れた色調判定を行うことができる。
考慮に入れた色調判定を行うことができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】基準印刷物と検査対象印刷物中の色領域を示す
図である。
図である。
【図３】複数の印刷物に対して行われる目視検査員の多
段階評価と判定において影響を与えた領域を示す図であ
る。
段階評価と判定において影響を与えた領域を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施例における多段階評価に対する定
量値を算出した結果を示す図である。
量値を算出した結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例によるカラー画像を用いた色調
自動判定までの流れを示す図である。
自動判定までの流れを示す図である。
【図６】本発明を適用する自動色調検査装置のシステム
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
１０１ 印刷物（試料） １１１ 定量判定基準算出部 １１２ 判定処理部 １３０ 色調計測器 １４０ 検査対象の印刷物 １５０ カラーカメラ ２０１〜２０４ 定量判定基準算出部における処理 ２１１〜２１２ 判定処理部における処理
Claims (2)
- 【請求項１】 カラー印刷物の色調を検査する方法であ
って，カラー画像入力により得られた印刷画像内の色領
域について，基準画像と検査画像の色差をカラー信号値
を変換した信号値により算出し，所定のしきい値との比
較によって良否判定を行う計算機を用いた自動色調判定
方法において，良から不良まで段階的に色調を変化させ
た複数の印刷物試料のそれぞれに対して，目視検査員が
色調を検査して判定した多段階の総合評価判定結果を入
力する過程と，印刷面上の複数の色領域について，基準
印刷物に対する印刷物試料の色差計測値を得る過程と，
前記色差計測値の重み付き和として，前記目視検査員の
各多段階評価に対する得点が算出されるものとしたとき
の各色領域に対する重みを，主成分分析の固有ベクトル
として算出する過程と，得られた色領域の重みと色差計
測値とを用いて，複数の色領域を総合した定量値を算出
し，その定量値と色領域の重みとに基づいて各多段階評
価に対する定量値を得る過程と，検査対象の絵柄につい
て前記目視検査員によって提示された，判定に当たって
重要視する箇所と重要視の度合に関する情報を用いて，
検査対象印刷物としての色調の評価値を定量的に算出す
る過程と，前記各多段階評価に対する定量値に基づいて
定められたしきい値と，前記検査対象印刷物に対して算
出された評価値との比較により検査対象印刷物の良否を
判定する過程とを備えたことを特徴とする自動色調判定
方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動色調判定方法におい
て，色差算出に当たり，ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系での
色度値を，明度，彩度，色相に相当する値に変換し，色
差を，明度，彩度，色相の各々の基準との差の２乗に，
重みを付けて足し合わせた値とし，算出された各多段階
評価に対する定量値を，変換された明度，彩度，色相の
差の２乗の線形和で最も近似する重み係数を，最小二乗
法により算出することにより，新たな色差変換式を得
て，得られた変換式によって色差算出を行うことを特徴
とする自動色調判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04313275A JP3140226B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 自動色調判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04313275A JP3140226B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 自動色調判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160298A JPH06160298A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3140226B2 true JP3140226B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18039253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04313275A Expired - Fee Related JP3140226B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 自動色調判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140226B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014146621A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-14 | Sharp Corp | 電力ケーブル保持用治具、その治具を備えた電力ケーブル部材、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール取付構造体 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5822503B2 (ja) | 2011-03-30 | 2015-11-24 | キヤノン株式会社 | 検品システム、検品システムの制御方法及びプログラム |
| JP6416531B2 (ja) * | 2014-07-24 | 2018-10-31 | 株式会社プロスパークリエイティブ | 画像検査装置及び画像検査プログラム |
| CN106768222A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 浙江华东纺织印染有限公司 | 一种染料助剂自动称量方法 |
| JP7117813B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-08-15 | ダイハツ工業株式会社 | 自動車用の色差検査装置 |
| CN112798107B (zh) * | 2021-01-18 | 2023-06-20 | 北京印刷学院 | 一种烟包全息印刷品的色差阈值计算方法 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP04313275A patent/JP3140226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014146621A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-14 | Sharp Corp | 電力ケーブル保持用治具、その治具を備えた電力ケーブル部材、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール取付構造体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160298A (ja) | 1994-06-07 |
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