JP3526331B2 - パターン検査装置 - Google Patents

パターン検査装置

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JP3526331B2
JP3526331B2 JP30082494A JP30082494A JP3526331B2 JP 3526331 B2 JP3526331 B2 JP 3526331B2 JP 30082494 A JP30082494 A JP 30082494A JP 30082494 A JP30082494 A JP 30082494A JP 3526331 B2 JP3526331 B2 JP 3526331B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、印刷物上に高精細に印
刷された同一文字列が繰返して構成されている繰返し文
字列のパターン検査を行なうパターン検査装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】一般に、スキャナなどの読取手段で読取
った画像を基に印刷物の印刷品質を検査し、その良否を
判定するパターン検査方法としては、印刷物を読取って
得られた画像を、あらかじめ辞書パターンとして用意さ
れている基準画像パターンと比較することにより、印刷
物の良否判定を行なっている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のパターン検査方法では、印刷媒体上に高精細に
印刷された同一文字列が繰返して構成されている繰返し
文字列のパターン検査を行なう場合、高精細かつ同一文
字列が繰返して構成されているという特徴を有効に活用
しないで、単に標準画像パターンと比較していたため、
以下に述べるような問題が生じる。 【0004】(A)標準画像パターンを新しい検査対象
ごとに作成し直す必要がある。 (B)文字列が長くなったとき、標準画像パターンとの
比較処理に要する時間が無視できなくなる。 【0005】(C)文字の「欠け」、「ボイド(穴あ
き)」、「切れ」、「はみだし」、「スポット」、「二
重印刷」、「かすれ」のような微妙な印刷欠陥(JIS
規格の定義参照)の検出に基づき、印刷品質を重視して
良否を判定するのでなく、人間が印刷文字をその文字パ
ターンとして認識できる程度を判定基準にして良否の判
定を行なう場合、たとえば、文字の「つぶれ」、「切
れ」の印刷欠陥のみを判定すればよい場合は、従来のパ
ターン検査方法は処理の高速化に適していなかった。 【0006】(D)印刷媒体である用紙自身の影響など
により、印刷時にインキが用紙へ転移した結果、文字パ
ターンが「つぶれ」、「欠け」やすくなる場合、また
は、版下作成時の精度により、版の文字パターン自身が
「つぶれ」、「欠け」やすくなる場合のように、文字列
全体のパターン検査をしなくとも、全体の文字列のうち
任意の文字列について印刷欠陥を検出すれば、全体の印
刷欠陥が予測できる場合においては、従来のパターン検
査方法は処理の高速化に適していなかった。 【0007】そこで、本発明は、印刷物上に高精細に印
刷された繰返し文字列のパターン検査を高速かつ高精度
に行なうことができるパターン検査装置を提供すること
を目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明のパターン検査装
置は、同一文字列が繰返して構成されている繰返し文字
列が印刷されている印刷物上の前記繰返し文字列を含む
画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段によ
って入力された画像を基に、前記繰返し文字列の少なく
とも1つの部分文字列の画像を検出する部分文字列検出
手段と、この部分文字列検出手段によって検出された部
分文字列画像の中の文字列方向に沿う領域を決定し、こ
の領域の空間周波数スペクトラムを求める空間周波数成
分演算手段と、この空間周波数成分演算手段により演算
された空間周波数スペクトラムを基に、あらかじめ設定
された空間周波数成分値以上のピーク値を、あらかじめ
設定された判定基準ピーク値と比較し、前記空間周波数
成分値以上のピーク値が前記判定基準ピーク値以上であ
るか否か比較する比較手段と、この比較手段の比較結果
に基づき、前記空間周波数成分値以上のピーク値が前記
判定基準ピーク値以上である場合に前記繰返し文字列は
パターン欠陥なしと判定し、前記比較手段の比較結果が
否の場合に前記繰返し文字列はパターン欠陥ありと判定
するパターン欠陥判定手段と、このパターン欠陥判定手
段によって得られた判定結果を出力する判定結果出力手
段とを具備している。 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】 【作用】本発明によれば、任意の部分文字列を選択し、
FFT(高速フーリェ変換)のパターンにより、繰返し
文字列のパターン欠陥を判定することにより、基準画像
パターンを用いることなく、繰返し文字列のパターン検
査を高速かつ高精度に行なうことができる。 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】 【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、第1の実施例について説明する。第
1の実施例は、任意の1つの単位文字列(整数倍nが1
に等しいとき)を基準画像パターンとしたときの場合を
例に説明する。 【0017】図1は、第1の実施例に係るパターン検査
装置の構成を概略的に示すものである。このパターン検
査装置は、照明用の光源(図示しない)、レンズなどの
光学系302、および、CCD形のラインセンサ303
などからなり、図示矢印方向に搬送される印刷物P上の
繰返し文字列を含む画像を入力する画像入力部(画像入
力手段)301、ラインセンサ303の出力信号をデジ
タル信号に変換するA/D変換部304、A/D変換部
304から出力される画像データを格納するフレームメ
モリ306、フレームメモリ306を制御するメモリ制
御部305、本装置全体を制御するCPU(セントラル
・プロセッシング・ユニット)308、フレームメモリ
306内の画像データに対して画像処理を行なうための
プログラムなどが格納されたプログラムメモリ309、
パターン検査を行なう上で判定基準となるパラメータな
どが格納されている作業用メモリ310、および、本装
置が判定結果を出力するためのディスプレイおよびプリ
ンタなどからなる出力装置307から構成されている。 【0018】図2は、本発明がパターン検査対象とする
繰返し文字列の一例を示すものである。すなわち、印刷
物P上には、たとえば、その搬送方向と平行に繰返し文
字列401が高精細に印刷されている。そして、印刷物
Pの搬送方向と直交方向にラインセンサ303が配設さ
れている。繰返し文字列401は、単位文字列として例
えば「ABC」、繰返し文字列の個数は5つの同じ繰返
し文字列で構成されているものとする。 【0019】ここで、繰返し文字列401が正常に印刷
されている場合、それを拡大すると符号402のように
なり、文字パターンは欠陥なく構成されている。一方、
繰返し文字列401が「つぶれ」または「切れ」のよう
な印刷不良時には、たとえば、符号403で示すように
欠陥のある文字パターンが印刷されてしまう。 【0020】以下、図2の繰返し文字列401(単位文
字列の総数STR_Nが5個の場合)に対するパターン
検査を例に詳細に説明する。まず、図示しない搬送機構
によって図1の矢印方向に搬送される印刷物P上には、
図示しない光源からの光が照射される。印刷物Pの表面
で反射された光は、光学系302を介してラインセンサ
303の受光面に結像され、反射光強度に応じた光電変
換によりアナログ信号に変換される。ラインセンサ30
3から出力されるアナログ信号は、A/D変換部304
によって、たとえば、8ビットで量子化されて、デジタ
ル画像データに変換される。 【0021】A/D変換部304から出力される画像デ
ータは、メモリ制御部305の制御にしたがって、フレ
ームメモリ306上にアドレスstadrから順次書込
まれ、印刷物P上の繰返し文字列401を含む、たとえ
ば、図3に示すようなm画素×n画素の領域の画像が格
納される。このとき、図3に示すように、m×nの領域
の(s,t)画素が示す画像データ値X(s,t)は、
stadr+t×m+sのアドレスに格納された8ビッ
トのデータ値となる。 【0022】フレームメモリ306への画像データの書
込みが終了すると、その制御がメモリ制御部305から
CPU308に切換えられる。そして、プログラムメモ
リ309に格納されている処理プログラムの内容にした
がって、パターン欠陥を判定する処理が行なわれる。 【0023】プログラムメモリ309には、たとえば、
図4に示すフローチャートのような処理手順(プログラ
ム)が記憶されている。すなわち、まず、フレームメモ
リ306に格納された画像データを基に、繰返し文字列
401の部分に対して単位文字列ごとに位置検出を行な
う(S61)。次に、位置検出した単位文字列の整数倍
の画像を基準パターンとして、他の単位文字列とのパタ
ーン比較を行ない(S62)、そのパターン比較結果を
出力装置307に出力する(S63)。以下、ステップ
S61〜S63の処理について更に詳細に説明する。 【0024】まず、ステップS61の繰返し文字列の単
位文字列ごとに単位文字列の位置検出を行なう処理につ
いて説明する。このステップS61は、たとえば、図5
に示すフローチャートのような処理手順となっている。 【0025】すなわち、まず、ステップS71におい
て、フレームメモリ306の先頭アドレスstadrか
ら順次格納されたm×nの画像データ値X(s,t)に
対して、あらかじめ設定された所定の閾値THRで2値
化を行ない、その2値化結果を作業用メモリ310にア
ドレスbin_stadrから順次格納する。このと
き、m×nの領域の(s,t)画素が示す2値化画像デ
ータ値XB(s,t)は、bin_stadr+t×m
+sのアドレスに格納された、図6に示すように、文字
印刷部分が画素値“1”、用紙の背景が“0”をとる8
ビットのデータ値として参照される。 【0026】次に、上記したように作業用メモリ310
に格納されたm×nの2値化画像データXB(s,t)
について、横方向および縦方向に画素値“1”の文字部
画素で累積し、図7に示すような周辺分布を求める(S
72)。そして、ステップS73〜S76において、横
方向に累積した周辺分布から、たとえば、「非0」分布
の範囲(つまり、文字画像にかかわる画素が1画素でも
存在する範囲)を文字領域の縦方向の範囲(Ys〜Ye
まで)として求め、また、同様に縦方向に累積したとき
の分布から、たとえば、複数の「非0」分布の範囲を各
文字の横方向として、先頭の「非0」分布の範囲の横方
向の開始座標値Xs1 から終了座標値Xe1 を求め、こ
の先頭の文字領域として開始座標値(Xs1 ,Ys)と
終了座標値(Xe1 ,Ye)を求める。以降、順次この
作業の横方向の「非0」分布の範囲がなくなるまで繰返
す。 【0027】そこで、ステップS77〜S80におい
て、あらかじめ判明している単位文字列の文字数UNI
T_N(繰返し文字列401の場合は3個)を基に、U
NIT_N個分の文字を含む領域(単位文字列領域)ご
との位置を検出する。すなわち、先頭からi番目の単位
文字列領域を求める場合には、繰返し文字列401の先
頭文字からi×STR_N個目の文字を先頭とし、文字
数UNIT_Nまでの文字列領域の開始座標値(stx
1 ,sty1 )、および、終了座標値(enx1,en
1 )をそれぞれ求める。 【0028】次に、ステップS62のパターン比較を行
なう処理について説明する。このステップS62は、た
とえば、図8に示すフローチャートのような処理手順と
なっている。 【0029】すなわち、まず、ステップS101におい
て、繰返し文字列401の単位文字列群のうちから、任
意の単位文字列、たとえば、先頭からn番目の単位文字
列画像fn をパターンマッチング参照用の基準単位文字
列(基準画像パターン)と定める。ここで、先頭からn
番目の単位文字列画像の大きさは、横W(=enxn-st
xn )画素、縦h(=enyn −styn )画素とする
と、単位文字列画像 fn は以下のような式で定義され
る。 【0030】 fn (i,j)=(stxn +i,styn +j) ただし、0≦i≦W、0≦j≦h 次に、先頭からの単位文字列の順番を示すカウンタiを
「0」に初期化して(S102)、カウンタiを1つイ
ンクリメントする(S103)。そして、ステップS1
04において、カウンタiが示す単位文字列がn番目の
基準単位文字列と一致するか否か比較し、もし両者が一
致していれば、ステップS107へジャンプする。 【0031】上記比較の結果、両者が一致していなけれ
ば、i番目の開始座標値(stx1,sty1 )から始
まるW×h画素の大きさの単位文字列画像f1( n) とn
番目の基準単位文字列画像fn とのパターンマッチング
処理を、たとえば、下記数1に基づいて行ない、ミスマ
ッチの測度matchを算出する(S105)。 【0032】 【数1】 【0033】次に、この算出した結果(match)
を、あらかじめ設定しておいた一定値の判定基準値ma
tch_stdと比較し(S106)、算出結果mat
chが判定基準値match_stdよりも大きい値を
とったならば、パターン判定値idを「1」にセットし
(S109)、ステップS62の処理を終了する。 【0034】上記比較の結果、算出結果matchが判
定基準値match_std以下の値をとったならば、
ステップS107において、カウンタiが単位文字列の
総数よりも1つ少ない値STR_N−1と等しいか否か
チェックし、カウンタiがSTR_N−1よりも小さけ
れば、ステップS103へ戻り、上記した処理を繰返
す。カウンタiがSTR_N−1と等しければ、パター
ン判定値idを「0」にセットし(S108)、ステッ
プS62の処理を終了する。 【0035】次に、ステップS63のパターン判定結果
を出力する処理について説明する。ステップS63で
は、上記のように求めたパターン判定値idを基に、た
とえば、以下のような判定結果を出力装置307に出力
する。 【0036】 id=0 の場合 「パターン欠陥なし」 id=1 の場合 「パターン欠陥あり」 次に、第2の実施例について説明する。 【0037】図9は、第2の実施例に係るパターン検査
装置の構成を概略的に示すものである。第2の実施例
は、前述した図1に示す第1の実施例の構成に基準パタ
ーンメモリ311、および、単位文字列の総数STR_
N個のマッチング処理部312,313,…,311+
STR_Nを加えた形態で実現できる。 【0038】基準パターンメモリ311には、プログラ
ムメモリ309に書込まれている処理手順を実行する前
に、あらかじめ検査対象とするW×h画素の大きさの辞
書パターン(基準画像パターン)となる基準単位文字列
画像を格納しておく。 【0039】マッチング処理部312,313,…,3
11+STR_Nの一例としては、たとえば、図10に
示すように、メモリ制御部201、メモリ202、基準
パターンメモリ203、減算器204,205、乗算器
206、加算器207、判定基準値レジスタ208、比
較器209、および、バッファ210によって構成され
ている。 【0040】以下、第1の実施例の説明と同様、図2の
繰返し文字列401(単位文字列の総数STR_Nが5
個の場合)に対するパターン検査を例に詳細に説明す
る。第2の実施例の場合、プログラムメモリ309に書
込まれている処理手順は、図4に示したステップS62
のパターン比較処理手順が異なる。この処理手順の例
は、図11に示すフローチャートのようになる。 【0041】すなわち、まず、先頭からの単位文字列の
順番を示すカウンタiを「0」に初期化して(S30
1)、カウンタiを1つインクリメントする(S30
2)。そして、ステップS303において、フレームメ
モリ306に格納されているi番目の開始座標値(st
1 ,sty1 )から始まるW×h画素の大きさの単位
文字列画像と、基準パターンメモリ311に格納されて
いるW×h画素の大きさの基準単位文字列画像を、i番
目のマッチング処理部311+iのメモリ202および
基準パターンメモリ203に転送する。 【0042】次に、ステップS304において、カウン
タiが先頭から数えて最後に位置する単位文字列の個数
STR_N−1と一致するか比較して、もし両者が一致
していなければステップS302に戻る。両者が一致し
ていれば、ステップS305〜S309(=S304+
STR_N)に示すように、STR_N個の単位文字列
画像と基準単位文字列画像とのパターンマッチング処
理、および、その判定処理を、マッチング処理部31
2,313,…,311+STR_Nを用いて並列的に
実行する。 【0043】ここで、図10を用いてマッチング処理部
312,313,…,311+STR_Nの動作を説明
する。この動作の概略としては、第1の実施例で説明し
たのと同様に、まず、i番目の開始座標値(stx1
sty1 )から始まるW×h画素の大きさの単位文字列
画像f1 とn番目の基準単位文字列画像fn とのパター
ンマッチング処理を、たとえば、下記数2に基づいて行
ない、ミスマッチの測度matchを算出する。 【0044】 【数2】 【0045】次に、この算出した結果(match)
を、あらかじめ設定しておいた一定値の判定基準値ma
tch_stdと比較することにより、算出結果mat
chと判定基準値match_stdとの大小関係によ
り、パターン判定値idを適切な値にセットする。 【0046】このような動作を実行するために、マッチ
ング処理部312,313,…,311+STR_Nは
次のように動作する。まず、メモリ制御部201によっ
て、メモリ202および基準パターンメモリ203から
各画像データの先頭アドレスが示す画像データ値が順次
同期して、メモリ202からの画像データは減算器20
4,205の各入力Aに入力され、基準パターンメモリ
203からの画像データは減算器204,205の各入
力Bに入力される。そして、減算器204,205の各
出力がそれぞれ乗算器206の入力A,Bに入力され、
この乗算器206の出力が加算器207の入力Bに入力
される。 【0047】一方、加算器207の入力Aには、その出
力A+Bがフィードバックされて入力されるようになっ
ているため(ただし、初期状態はこの入力Aには「0」
が入力されるようになっている)、W×h画素の大きさ
の各画像データが、メモリ202および基準パターンメ
モリ203から全て出力された後、この加算器207の
出力としては、前記ミスマッチの測度matchと一致
する。 【0048】次に、加算器207の出力であるmatc
hの値を持つデータと、あらかじめ判定基準値レジスタ
208に格納されている判定基準値match_std
とが比較器209で比較される。そして、比較器209
は、加算器207の出力であるミスマッチの測度mat
chが判定基準値match_stdよりも大きいとき
に論理レベル“1”を出力し、それ以外では論理レベル
“0”を出力する。 【0049】この論理レベル出力がパターン判定値id
となり、バッファ210に格納され、メモリ制御部20
1からの制御信号により、作業用メモリ310のアドレ
スidadr+iに格納される。ここで、iは先頭から
の単位文字列の順番を示している。 【0050】上記説明のように、マッチング処理部31
2,313,…,311+STR_Nによって、ステッ
プS305〜S309の各処理が終了した後、ステップ
S310の総合判定処理により、作業用メモリ310の
アドレスidadrから順番にSTR_N個分格納され
ているパターン判定値idを基に、たとえば、以下のよ
うな判定結果を出力装置307に出力する。 【0051】 STR_N個のidが全て“0” の場合 「パター
ン欠陥なし」 それ以外の場合 「パター
ン欠陥あり」 次に、第3の実施例について説明する。 【0052】第3の実施例は、任意の部分文字列を選択
し、FFT(高速フーリェ変換)のスペクトラムパター
ンにより、印刷欠陥を検出することを目的とした処理を
施す場合であるが、ここでFFTのスペクトラムパター
ンにより印刷欠陥を検出することを簡単に説明する。 【0053】いま、たとえば、図12に示すように、文
字列501(拡大例を符号502で示す)の場合のパタ
ーン検査を行なうとき、たとえば、図13に示す文字列
方向601においては、図13に示すような文字間の距
離が下記数3のように一定間隔で文字部が繰返されてい
る。 【0054】 【数3】 【0055】このため、たとえば、低周波成分以外の空
間周波数におけるスペクトラム値(パワー値)にピーク
を持つ。一方、「つぶれ」または「切れ」の印刷欠陥の
文字列では、ほとんど直流成分域にピークが集中し、低
周波域以外のパワーは大きくなることがない。この差を
利用することにより、パターン欠陥を判定する。 【0056】図14は、第3の実施例に係るパターン検
査装置の構成を概略的に示すものである。第3の実施例
は、前述した図1に示す第1の実施例の構成にFFT処
理部314を加えた形態で実現できる。 【0057】FFT処理部314は、たとえば、一般に
市販されているようなデジタル・シグナル・プロセッサ
(DSP)ボードから構成されている。また、プログラ
ムメモリ309には、たとえば、図15に示すフローチ
ャートのような処理手順が記憶されている。 【0058】すなわち、まず、フレームメモリ306に
格納された画像データを基に、繰返し文字列401の部
分の任意の部分文字列の位置検出を行なう(S81)。
次に、位置検出した部分文字列画像に対して、文字高さ
の文字列方向に1次元FFT演算を施し、低域以外の空
間周波数成分の大きさの大小関係を調べ(S82)、そ
の判定結果を出力装置307に出力する(S83)。以
下、ステップS81〜S83の処理について更に詳細に
説明する。 【0059】まず、ステップS81の繰返し文字列の部
分文字列の位置検出を行なう処理について説明する。こ
のステップS81は、たとえば、図16に示すフローチ
ャートのような処理手順となっている。 【0060】すなわち、まず、ステップS91,S92
は、前述した図5のステップS71,S72と同様な処
理を行なう。そして、ステップS93において、図5の
ステップS75と同様な処理により、文字列の先頭の開
始座標値(Xs1 ,Ys)および文字高さ(Ye−Y
s)を求め、あらかじめ設定された一定値である文字列
方向の画素数SUB_N(たとえば、256画素のよう
な「2」のべき乗)を基に、開始座標値(Xs1 ,Y
s)および終了座標値(Xs1 +SUB_N,Ye)で
与えられる、図17に示すような部分文字列領域200
1を算出する。 【0061】次に、ステップS82の空間周波数スペク
トラムと判定処理について説明する。このステップS8
2は、たとえば、図18に示すフローチャートのような
処理手順となっている。 【0062】すなわち、まず、ステップS211におい
て、先に求めた部分文字列領域から、その文字列方向に
図17の符号2002のような位置における領域(文字
列方向の画素数SUB_N、文字の縦方向の画素数n
(たとえば、3画素))を決定する。次に、ステップS
212において、文字の縦方向にnライン分の画像デー
タの平均化処理を施し、その平均化した1ラインデータ
をFFT処理部314の中に設けられたバッファに転送
する。 【0063】次に、FFT処理部314において、1次
元FFT演算を行ない(S213)、その演算された周
波数スペクトラムを基に、たとえば、あらかじめ設定さ
れた一定値である空間周波数成分値a以上のピーク値
を、あらかじめ設定された一定値である判定基準ピーク
値と比較し、もし判定基準ピーク値以上であるならば、
パターン判定値idを「0」にセットし、それ以外であ
るならば、パターン判定値idを「1」にセットする
(S214)。 【0064】次に、ステップS83のパターン判定結果
を出力する処理について説明する。ステップS83で
は、上記のように求めたパターン判定値idを基に、た
とえば、以下のような判定結果を出力装置307に出力
する。 【0065】 id=0 の場合 「パターン欠陥なし」 id=1 の場合 「パターン欠陥あり」 ここで、1次元FFT演算のアルゴリズムの一例につい
て、代表的なFFTアルゴリズム法である時間領域分割
法を用いて簡単に説明する。いま、データ数SUB_N
が「2」のべき乗の場合、すなわち、 SUB_N=2m とすると、演算手順は図19に示すフローチャートのよ
うな流れになる。以下、SUB_NをNに置き換えて説
明する。 【0066】まず、ステップS221において、複素配
列X(i)(i=0,1,…,N−1)の初期化を行な
う。すなわち、複素配列X(i)に、実数部はFFT処
理部314内のバッファに転送されたN個のサンプリン
グデータを代入し、虚数部は全て「0」に設定してお
く。次に、ステップS222において、ビット逆順の並
び替えを行ない、逆順カウンタを求める。このビット逆
順を行なった例として、下記表1を示す。 【0067】 【表1】 【0068】この処理手順を一般的に記述すると、図2
0に示すフローチャートのステップS231のようにな
り、配列t(i)に逆転カウンタの値が順次格納されて
いき、ステップS232において複素配列Xの値を他の
配列Rにコピーし、ステップS233において、i=0
からN−1まで順次下記式に基づき、ビット逆順に並び
替えられた複素配列Xの値に置き換えられる。 【0069】X(i)=R(t(i)) 次に、X(p)(p=0,1,…,N−1)に対して、
1段目のバタフライ演算を行なう(S223)。これ
は、p=0から始めて、配列を隣り合わせの1対ずつと
り、それらの和を初めの方に、差を後の方に戻す演算で
ある。この操作をN/2回行なうと1段目が終了する。 【0070】2段目のバタフライ演算は、1つおきに行
なう(S224)。i=0から始め、i=0で2対計算
するとi=1に移る。ここでも2対計算すると、iの値
を1つだけ増す。このバタフライ演算に必要な回転因子
は、WN 0 、WN N/4 であり、2段目はi=N/4−1
の演算で終了する。 【0071】3段目のバタフライ演算は、X(p)とX
(p+4)の対で行なう。回転因子は、WN hN/8(h=
0,1,2,3)である。4枚の計算ごとにiを増やし
ていき、i=N/8−1の演算で終了する。 【0072】s+1段目のバタフライ演算は、X(p)
とX(p+28 )の対で行なう(S225)。回転因子
は、WN kP(k=0,1,…,28 −1)、P=2
m-8-1 である。iを0から始め、p=i・28+1 +hと
して、28 回のバタフライ演算を行なうたびに、iを1
ずつ増やしていき、この段の計算を終了するのは、i=
m-8-1 のときの28 回のバタフライ演算を終わったと
きである。 【0073】最終段はm段目であり、X(h)±WN h
X(h+N/2)(h=0,1,…,N/2−1)のバ
タフライ演算をN/2回行なう(S226)。以上の説
明を基にして1次元FFTの演算を実行できる。 【0074】次に、第4の実施例について説明する。第
4の実施例は、印刷欠陥として各文字部がほとんど「つ
ぶれ」ている場合に特に有効であり、任意の部分文字列
を選択し、文字の穴数により印刷欠陥を検出することを
目的とした処理を施す場合である。 【0075】たとえば、図12の文字列502のよう
に、「R」、「B」、「P」のような文字部で囲まれた
下地部が存在する領域、または、「E」のように文字の
縦方向の1ラインみれば、文字部で囲まれた下地範囲が
存在する領域をまとめて「穴」と呼ぶと、この穴長(文
字の縦方向の長さ)は、文字の縦方向長さの約半分程度
であり、これらの文字列が高精細に印刷されなければな
らない場合は、「つぶれ」やすく、穴数が少なくなる。
逆に、文字部のインクののりが悪い場合は、全体的に
「切れ」てくるので、「つぶれ」と同様に穴数が存在し
なくなる。 【0076】このように、「R」、「B」、「P」のよ
うな穴を持つ文字の場合は、この穴数に注目していれば
パターン欠陥を判定できる。さらに、本発明の検査対象
は繰返し文字列である故、単位文字列の中に少なくとも
1つ穴を持つ文字があれば、部分文字列におけるトータ
ルの穴数を調べることにより、容易に部分文字列全体の
パターン欠陥を判定できる。 【0077】第4の実施例は、既に説明した図1に示す
第1の実施例と同様な構成で実現でき、プログラムメモ
リ309には、たとえば、図21に示すフローチャート
のような処理手順が記憶されている。 【0078】すなわち、まず、ステップS241におい
て、部分文字列の位置検出を行なう。これは、先に説明
した図15のステップS81と同じ処理である。次に、
ステップS242において、あらかじめ設定された閾値
THR1で、この位置検出した部分文字列領域の2値化
を行なう。 【0079】2値化を行なった後、開始座標値(Xs1
,Ys)および終了座標値(Xs1+SUB_N,Y
e)で与えられる部分文字列領域に対して、その文字列
方向に左(先頭)から右へ、文字の縦方向の黒画素およ
び白画素の変化を調べることによって、順次穴数をカウ
ントしていく(S243)。 【0080】たとえば、図22(a)に示すように、部
分文字列の先頭から横方向にi番目の画素の文字縦方向
の1ライン2501に注目して、図22(b)に示すよ
うに、文字部(黒画素部)と文字部の距離(たとえば、
符号2502と2504との距離)Laが基準値d以上
であれば、この範囲を穴とみなし、それを計数する。こ
の処理を、i=0からSUB_N−1まで繰返すことに
より、トータルの穴数T_ANAが求まり、あらかじめ
設定しておいた判定基準値STD_ANAと比較し、ト
ータルの穴数T_ANAが大きければ、パターン判定値
idを「0」に、そうでなければ、パターン判定値id
を「1」にセットする(S244)。 【0081】最後に、ステップS245において、上記
のように求めたパターン判定値idを基に、たとえば、
以下のような判定結果を出力装置307に出力する。 id=0 の場合 「パターン欠陥なし」 id=1 の場合 「パターン欠陥あり」 なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
い。たとえば、前記各実施例では、印刷物を移動させて
画像を読取る装置構成の場合として説明したが、逆に印
刷物を静止したまま、画像入力部を移動させることによ
り、印刷物上の画像を読取ってもよい。 【0082】また、前記各実施例では、画像入力部にラ
インセンサを用いた場合を説明したが、これに限らず、
エリアセンサを用いることもできる。また、前記第1,
2の実施例では、2次元のパターンマッチング処理を行
なう場合について説明したが、これに限らず、文字縦方
向の濃淡データの1次元射影データを基に1次元のパタ
ーンマッチング処理を用いてパターン判別することがで
きる。 【0083】また、前記第1,2の実施例では、繰返し
文字列全体のパターン検査を行なう場合について説明し
たが、これに限らず、単位文字列の整数倍の部分文字列
のみを検査する場合にも適用できる。 【0084】また、前記第3の実施例では、1次元FF
T演算を施す場合について説明したが、これに限らず、
2次元FFTなどを用いることによって、空間周波数ス
ペクトラムを用いてパターン判定を行なうこともでき
る。 【0085】さらに、前記第4の実施例では、文字縦方
向1ラインに注目して穴数を計数したが、これに限ら
ず、2次元パターンにおける文字部の画素で囲まれた下
地領域の数を計数してもよい。 【0086】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、印
刷物上に高精細に印刷された繰返し文字列のパターン検
査を高速かつ高精度に行なうことができるパターン検査
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1および第4の実施例に係るパター
ン検査装置の構成を概略的に示すブロック図。 【図2】印刷物上に印刷された繰返し文字列の一例を示
す図。 【図3】フレームメモリに格納された各画素のアドレス
の参照例を示す図。 【図4】第1実施例に係る処理手順を説明するためのフ
ローチャート。 【図5】第1実施例に係る単位文字列位置検出の処理手
順を説明するためのフローチャート。 【図6】メモリに格納された2値画像の一例を示す図。 【図7】文字列位置検出のための周辺分布の一例を示す
図。 【図8】第1の実施例に係るパターン比較処理を説明す
るためのフローチャート。 【図9】本発明の第2の実施例に係るパターン検査装置
の構成を概略的に示すブロック図。 【図10】第2の実施例に係るマッチング処理部の構成
を示すブロック図。 【図11】第2の実施例に係る処理手順を説明するため
のフローチャート。 【図12】本発明の第3の実施例に係る印刷物上の繰返
し文字列の一例を示す図。 【図13】第3の実施例に係る文字列方向の文字間隔を
説明するための図。 【図14】本発明の第3の実施例に係るパターン検査装
置の構成を概略的に示すブロック図。 【図15】第3の実施例に係る処理手順を説明するため
のフローチャート。 【図16】第3の実施例に係る部分文字列位置検出の処
理手順を説明するためのフローチャート。 【図17】第3の実施例に係る部分文字列領域およびF
FT演算領域を説明するための図。 【図18】第3の実施例に係るFFT演算処理および判
定処理を説明するためのフローチャート。 【図19】第3の実施例に係る1次元FFT演算アルゴ
リズムの処理手順を説明するためのフローチャート。 【図20】第3の実施例に係る1次元FFT演算アルゴ
リズムのビット逆転処理手順を説明するためのフローチ
ャート。 【図21】本発明の第4の実施例に係る処理手順を説明
するためのフローチャート。 【図22】第4の実施例に係る文字部と文字部とで囲ま
れた下地領域を説明するための図。 【符号の説明】 P……印刷物 201……メモリ制御部 202……メモリ 203……基準パターンメモリ 204,205……減算器 206……乗算器 207……加算器 208……判定基準値レジスタ 209……比較器 210……バッファ 301……画像入力部(画像入力手段) 302……光学系 303……ラインセンサ 304……A/D変換部 305……メモリ制御部 306……フレームメモリ 307……出力装置(判定結果出力手段) 308……CPU 309……プログラムメモリ 310……作業用メモリ 311……基準パターンメモリ 312〜311+STR_N……マッチング処理部 314……FFT処理部 401,501……繰返し文字列 402,502……拡大された繰返し文字列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 同一文字列が繰返して構成されている繰
    返し文字列が印刷されている印刷物上の前記繰返し文字
    列を含む画像を入力する画像入力手段と、 この画像入力手段によって入力された画像を基に、前記
    繰返し文字列の少なくとも1つの部分文字列の画像を検
    出する部分文字列検出手段と、 この部分文字列検出手段によって検出された部分文字列
    画像の中の文字列方向に沿う領域を決定し、この領域の
    空間周波数スペクトラムを求める空間周波数成分演算手
    段と、 この空間周波数成分演算手段により演算された空間周波
    数スペクトラムを基に、あらかじめ設定された空間周波
    数成分値以上のピーク値を、あらかじめ設定された判定
    基準ピーク値と比較し、前記空間周波数成分値以上のピ
    ーク値が前記判定基準ピーク値以上であるか否か比較す
    る比較手段と、 この比較手段の比較結果に基づき、前記空間周波数成分
    値以上のピーク値が前記判定基準ピーク値以上である場
    合に前記繰返し文字列はパターン欠陥なしと判定し、前
    記比較手段の比較結果が否の場合に前記繰返し文字列は
    パターン欠陥ありと 判定するパターン欠陥判定手段と、 このパターン欠陥判定手段によって得られた判定結果を
    出力する判定結果出力手段と、 を具備したことを特徴とするパターン検査装置。
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