JP3789690B2

JP3789690B2 - 画像位置検査装置及び画像位置検査方法

Info

Publication number: JP3789690B2
Application number: JP24467199A
Authority: JP
Inventors: 文宏中重; 光正野本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001069277A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は複写機、プリンター等による印刷物の画像の位置検査装置に関するものであり、複写紙の画像をデジタルフラットベッドスキャナで読み取って画質検査を行うについて、デジタルフラットベッドスキャナに装着した複写紙の曲り、歪み、局部的な膨らみの有無を簡便に検知することができ、これによって画像検査精度を向上させることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンター等の画像出力装置の画像出力位置の良否、画質が所定の精度を有するものかが、製造品に対する検査の一環として行われている。
例えば画像の汚れ検査装置としては特開平６−１６８３１６号公報に記載されているものがあり、このものは、紙送り機構３で複写紙を一定速度で送りながらライン型光源５で光照射しながらラインセンサカメラ（ラインＣＣＤ）でその全面を読み取り、読取り情報を２値化し、これをバッファメモリに蓄積して、蓄積データを圧縮処理して、これに基づき、複写紙の全面について基準値よりも大きい汚れがあるかどうかを自動的にかつ迅速に検査することができるものである。
また、重ね印刷した印刷物の印刷層の重なり精度を検査することも行われ、紙面に対する印刷位置のずれ具合も検査される。この印刷位置ずれの検査法として例えば特公平６−５４９４０号公報に記載されているものがある。このものは検査対象であるチャートに３つの目標点（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を定め、これを光学的に読取った実読取り位置（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）と比較して、その位置ずれを計測するものである。
【０００３】
ところで、画像位置検査装置においては、画像濃淡検査等に比べてそれほど高い精度で画像を読取らなくても実用上支障がないこともあって、汎用のデジタルフラットベッドスキャナで画像を読取り、この読取り情報に基づいて画像位置検査を行うことが発想され、これを実現することが画像位置検査装置の簡便化、低コスト化のために望まれる。しかし、デジタルフラットベッドスキャナは原稿台に被検複写物（シート状の被検査物。以下これを「被検査物」という）を設置した際に明確な基準がなく、また原稿台に被検査物を設置した際に、被検査物の局部的な曲りや、被検査物の一部浮き上がり、乗り上げが生じるなど、必ずしも正確な設置状態で正確に画像情報を読み取ることができず、このような状態で読み取った情報を基に画像位置の良否を判定すれば、それだけ判定精度が低下することになる。
【０００４】
したがって、画像位置検査装置においてデジタルフラットベッドスキャナで被検査物の画像を読み取らせるについて、デジタルフラットベッドスキャナに対する被検査物の一部浮き上がり（被検査物の波打ちなどによる）、局部的な曲りを簡便に検出して、これらによる検査不良を未然に防止できるようにすることが望まれる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
そこで、本発明は、汎用のデジタルフラットベッドスキャナで画像を読み取り、この読取り情報に基づいて、例えば画像位置のずれの検査を行う場合について、デジタルフラットベッドスキャナ上での被検査複写物の一部浮き上がり、同複写紙の局部的な曲りを簡便に検出できるように、これらの検出法を工夫することをその課題とするものである。
【０００６】
【課題解決のために講じた手段】
上記課題解決のために講じた手段は、画像位置検査装置を前提として、次ぎの要素（イ）乃至（ヘ）によって構成されるものである。
（イ）被検査物を保持する保持手段を有すること、
（ロ）上記保持手段上の被検査物を対象に２次元画像データを得る画像入力手段を有すること、
（ハ）上記画像入力手段によって得られた画像データを記録する画像記録手段を有すること、
（ニ）上記画像データから、上記被検査物であるシート状物体の少なくとも１辺を成す両側の隅位置と、その辺の中間にある位置を少なくとも１つ以上、検出するシート位置検出手段を有すること、
（ホ）上記シート位置検出手段で得られた上記シート状物体の辺の位置データから、同シート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段を有すること、
（ヘ）上記算出手段にて得られた直線度と予め設定された直線度の規格値を比較して、上記被検査物の一部浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する判定手段を有すること。
なお、上記の被検査物を保持する保持手段は、複写物を読取り面に載せて保持する、フラットベッドスキャナまたはこれと同等のコンタクトガラス等の複写物保持手段を意味する。
【０００７】
【作用】
上記被検査物をデジタルフラットベッドスキャナなどの保持手段に保持させた状態で、その画像面をスキャンして、画像入力手段によって２次元画像データを取得し、これを画像記録手段に記録する。
そして上記記録された画像データから、シート位置検出手段によって上記被検査物であるシート状物体の少なくとも１辺を成す両側辺の隅位置と、その辺の中間にある位置を少なくとも１つ以上、検出し、上記算出手段によって、上記シート位置検出手段で得られた上記シート状物体の辺の位置データから、同シート状物体の辺の直線および直線度を算出し、上記判定手段により、上記算出手段にて得られた直線度と予め設定された直線度の規格値とを比較して、上記被検査物の一部の浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する。
【０００８】
（１）解決手段における「シート位置検出手段」、「算出手段」の機能（図４、図９参照）
本発明においては、被検査物であるシート状物体の少なくとも１辺を成す両側辺の隅位置を検出し、その辺の、隅ではないその中間にある位置を少なくとも１つ以上を検出する。
対象シート状物体のそれぞれの１辺に注目して、中間位置が２つまたは１つの場合は以下のとおりである。
図９の被検査物の場合、これが正常に図２の原稿設置面 ( １２ )に設置されれば、隅１（１ａ）と、隅２（２ａ）と、２つの中間（３ａ，４ａ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態になった場合、上記４点は同一直線上にはない。
隅１（５ａ）と、隅２（６ａ）と、両隅１，２間の中間（７ａ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態などになった場合、上記３点は同一直線上にはない。例えば直線度は、両隅座標から一義的に決定される直線方程式を算出し、中間座標と、直線との距離で求められる。
また、それぞれ計算された直線方程式から２辺が成す頂点位置を計算することができ、これをそれ以後の位置計算上の基点とすることができる。頂点を直接的に画像パターンから計算しないのは頂点近傍画像が頂点のめくれ等により検出できない場合が経験的に多いからである。
中間位置が１つよりも多い場合はより細かく被検査物の設置状態を確認することができる。
【０００９】
（２）解決手段における「判定手段」の機能
予め設定された直線度規格値に対して、「算出手段」にて得られた直線度よりも上記規格値の方が小さい場合、被検査物（シート状複写物）の設置状態が不良であると判断する。その判断は例えば、２９７mmの線分に対し、中間座標が１mmを越えてずれていた場合には設置不良とする。
【００１０】
【実施態様１】
実施態様１は、上記解決手段における上記シート位置検出手段を、上記被検査物であるシート状物体の４辺のそれぞれの辺を成す両側辺の隅位置と、その中間にある辺の位置を１つ、検出する手段としたことである。
【００１１】
【作用】
（１）実施態様１における「シート位置検出手段」、「算出手段」の機能（図５、図１０参照）。
本実施態様においては、被検査物であるシート状物体の４辺のそれぞれの辺を成す両側辺の隅位置と、その中間にある辺の位置を１つ、計１２点を検出する。
検査対象がシート状物体の４辺それぞれの辺を成す両側の隅位置と中間位置が１つの場合は以下のとおりである。
図５の被検査複写物の場合、これが正常に図２の原稿設置面（１２）に設置されれば、隅１（１ｂ）と、隅２（２ｂ）と、中間（３ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態などになった場合、上記３点は同一直線上にはない。したがって、３点あれば足りるから、実用上は中間位置は１つの測定点で十分である。ただし、図５の例においては、シート全面の設置状態を完全に保証するため４辺すべての直線度を計算している。
例えば直線度は、両隅座標から一義的に決定される直線を算出し、中間座標と、直線との距離で求められる。
また、それぞれ計算された直線方程式から２辺が成す頂点位置を計算することができ、これをそれ以後の位置計算上の基点（シート形状の４頂点）とする。
中間位置が１つよりも多い場合はより細かく被検査物の設置状態を確認することができる。
【００１２】
【実施態様２】
実施態様２は、上記解決手段における上記シート位置検出手段を、上記被検査物であるシート状物体の４辺のそれぞれの辺の隅位置１点と当該辺の中間にある位置２点を、検出する手段としたことである。
【作用】
（１）実施態様２における「シート位置検出手段」、「算出手段」の機能（図６、図１１参照）
本実施態様においては、被検査物であるシート状物体の少なくとも１辺を成す片側辺の隅位置を検出し、当該辺の、隅ではないその中間にある位置を２つを検出する。
隅位置１点と中間位置が２つの場合は以下のとおりである。
図１１の被検査物の場合、これが正常に図２の原稿設置面（１２）に設置されれば隅１（１ｃ）と、２つの中間（２ｃ，３ｃ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態になった場合、上記３点は同一直線上にはない。
例えば直線度は、隅１（１ｃ）の座標と中間（３ｃ）の座標とから一義的に決定される直線を算出し、中間（２ｃ）の座標と、直線との距離で求められる。
また、それぞれ計算された直線方程式から２辺が成す頂点位置を計算することができ、これをそれ以後の位置計算上の基点（シート形状の４頂点）とすることができる。
１つの辺に対し、測定位置が３つよりも多い場合、より細かく被検査物の設置状態を確認することができる。
【００１３】
【実施態様３】
実施態様３（請求項１に対応）は、上記解決手段における上記シート位置検出手段を、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の対面の辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出する検出手段とし、
上記被検査物であるシート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段で算出した直線２つの傾きの差が、予め与えられた基準値の範囲内であるか否かを判定する判定手段を設けたことである。
【作用】
（１）実施態様３における「シート位置検出手段」、「算出手段」の機能（図７、図１０参照）
本発明においては、被検査物であるシート状物体の平行な２辺のそれぞれの辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、少なくとも計６点を検出する。
検査対象がシート状物体の平行な２辺それぞれの辺を成す両側の隅位置と中間位置が１つの場合を以下に説明する。
図１０の被検査物の場合、これが正常に図２の原稿設置面（１２）に設置されれば隅１（１ｂ）と、隅２（２ｂ）と、中間（３ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。また、隅１（７ｂ）と、隅２（８ｂ）と、中間（９ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態などになった場合、上記３点は同一直線上にはない。
したがって、３点あれば足りるから、実用上は中間位置は１つの測定点で十分である。ただし、この例ではシート全面の設置状態を保証するため上記被検査物であるシート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段で算出した直線２つの傾きの差が、予め与えられた基準値の範囲内であるか否かを計算している。
例えば、互いの直線の成す角度が、±０．２°を越えていれば設置不良とする（理想的には２直線は、並行なので０°）。
例えば直線度は、両隅座標から一義的に決定される直線を算出し、中間座標と、直線との距離で求められる。
中間位置が１つより多い場合、より細かく被検査物の設置状態を確認することができる。
【００１４】
【実施態様４】
実施態様４（請求項２に対応）は、上記解決手段における上記シート位置検出手段を、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の接している辺を成す２辺の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出する検出手段とし、
上記被検査物であるシート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段で算出した隣合う辺の２つの直線から算出される直線と直線の成す角度を算出する角度算出手段と、当該角度算出手段にて算出された角度が、予め与えられた基準角度の範囲内であるか否かを判定する判定手段を設けたことである。
【作用】
（１）実施態様４における「シート位置検出手段」、「算出手段」の機能（図８、図１０参照）
本実施態様においては、被検査物であるシート状物体の１辺と当該辺に接する２辺のそれぞれの辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、少なくとも計９点を検出する。
検査対象がシート状物体の３辺それぞれの辺を成す両側の隅位置と中間位置が１つの場合は以下のとおりである。
図１０に示す被検査物の場合、これが正常に図２の原稿設置面（１２）に設置されれば、隅１（４ｂ）と隅２（５ｂ）と、中間（６ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上にある。この辺と接する辺上の隅１（１ｂ）と、隅２（２ｂ）と、中間（３ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上に同時にある。同様に隅１（７ｂ）と、隅２（８ｂ）と、中間（９ｂ）のそれぞれの座標位置はある直線上に同時にある。逆に被検査物の設置状態が悪く、例えば曲った状態になった場合、上記３点は同一直線上にはない。したがって、３点あれば足りるから、実用上は中間位置は１つの測定点で十分である。ただし、この例ではシート全面の設置状態を完全に保証するため、上記被検査物の辺の直線および直線度を算出する算出手段で算出したそれぞれ隣合う辺の直線２つの角度の直角度差が、予め与えられた基準値の範囲内であるか否かを計算している。
例えば、互いの直線の成す角度が直角から、±０．２°を越えていれば設置不良とする（理想的には２直線の成す角度は直角）。
例えば直線度は、両隅座標から一義的に決定される直線を算出し、中間座標と、直線との距離で求められる。
中間位置が１つよりも多い場合はより細かく被検査物の設置状態を確認することができる。
【００１５】
【実施態様５】
実施態様５は解決手段における被検査物を保持する保持手段について、被検査物の裏面を支える面を白色に対する反対色としたことである。
【作用】
被検査物が白色ないしは白色に近いシート状物であるとき、その裏面が白色に対する反対色であるから、被検査物の外縁を鮮明にすることができ、したがって、その隅、辺の中間の座標の特定が正確になされる。
【００１６】
【実施例】
次いで、図１、図２等を参照しつつ実施例を説明する。
画像入力手段としての汎用のデジタルフラットベッドスキャナ１１をケーブルを介して画像位置検出手段１５に接続している。デジタルフラットベッドスキャナ１１のカバー１４の裏面は黒色面１４ａになっており、当該スキャナーの原稿設置面１２に被検複写紙等の被検査物１３を載せて、カバー１４で押さえ、これをスキャンさせて画像を読み込むと、画像位置検出手段の表示面１６の背景１６ａが黒の状態で被検査物１３の画像１６ｂが写し出され、これによって上記画像１６ｂの輪郭が明確にされる。
デジタルフラットベッドスキャナ１１の機構は極めて一般的なものであり、透明な原稿設置面１２の下方に照明２２、走行体２３があり、さらにレンズ２４があり、ラインＣＣＤ２５がある。
駆動モーターＭでベルト２６を介して走行体２３とともに照明２２を走行させ、ラインＣＣＤで撮像して画像情報を読み取るものである。
【００１７】
読み取った上記の画像情報と信号レベルの関係は図３に示すとおりであり、断面データを微分した断面微分データによって被検査物の画像１６ｂの端面位置を正確に特定することができ、互いに直角な上記画像の端面Ｌ１，Ｌ２の位置からその隅を特定することができる。また、２つの隅を結ぶ直線上の点の位置と、測定した被検査物画像１６ｂの端面Ｌ１，Ｌ２の中間点の位置とを比較することによって被検査物端面の直線度を確認することができる。被検複写紙の一部がスキャナの原稿設置面１２から浮き上がり、あるいはその一部が変形しているときは、被検査物端面の直線度が基準値（直線度規格）以下になるので、この直線度を測定することによって、被検複写紙の一部のスキャナ原稿設置面１２からの浮き上がり、あるいはその一部の変形を確実に検知することができる。
【００１８】
【発明の作用効果】
本発明の作用効果は、解決手段の作用、実施態様の作用の項で記載したとおりであるから各請求項に係る発明毎に整理すると次ぎのとおりである。
（１）請求項１に係る発明について
本画像位置検査装置の保持手段に保持されたシート状の被検査物の設置状態を、その辺の直線度を検出して規格値と比較することによって判定することができる。
さらに、本画像位置検査装置の保持手段に保持されたシート状の被検査物の設置状態を、その平行な２辺に対し両隅位置と中間位置の少なくとも３点で直線度を保証し、さらに検出した直線から両直線の並行度を保証することにより、迅速かつ精度良く設置状態を判定することができる。
【００１９】
（２）請求項２に係る発明について
本画像位置検査装置の保持手段に保持されたシート状の被検査物の設置状態を、その辺の直線度を検出して規格値と比較することによって判定することができる。
さらに、本画像位置検査装置の保持手段に保持されたシート状の被検査物の設置状態を、その１辺と当該辺に接する２辺に対し、両隅位置と中間位置の少なくとも３点で直線度を保証し、さらに検出した互いに接する辺の成す直角度を保証することにより、迅速かつ精度良く設置状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明の実施例全体を概念的にを示す斜視図である。
【図２】は実施例の画像入力手段を概念的に示す斜視図である。
【図３】は画像入力手段による読み取り情報と信号レベルの関係を示す図面である。
【図４】は本発明の実施態様のフローチャート図である。
【図５】は本発明の他の実施態様のフローチャート図である。
【図６】は本発明のさらに他の実施態様のフローチャート図である。
【図７】は本発明のさらに他の実施態様のフローチャート図である。
【図８】は本発明のさらに他の実施態様のフローチャート図である。
【図９】は実施態様における被検査物例図である。
【図１０】は他の実施態様における被検査物例図である。
【図１１】はさらに他の実施態様における被検査物例図である。
【符号の説明】
１１：画像入力手段
１２：原稿設置面
１３：被検査物
１４：カバー
１４ａ：カバー１４の裏面の黒色面
１５：画像位置検出手段
１６：画像位置検出手段の表示面
１６ａ：被検査物の画像の黒色背景
１６ｂ：被検査物の画像
２２：照明
２３：走行体
２４：レンズ
２５：ラインＣＣＤ
２６：ベルト
Ｍ：駆動モータ
Ｌ１，Ｌ２：被検査物画像１６ｂの端面
１ａ，１ｂ，１ｃ，：隅
３ａ，３ｂ，３ｃ：中間

Claims

被検査物を保持する保持手段と、
上記保持手段上の被検査物を対象に２次元画像データを得る画像入力手段と、
上記画像入力手段によって得られた画像データを記録する画像記録手段と、
上記画像データから、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の対面の辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出するシート位置検出手段と、
上記シート位置検出手段で得られた上記シート状物体の位置データから、該シート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段と、
上記算出手段にて得られた直線度と予め設定された直線度の規格値を比較すると共に、上記算出手段にて算出された直線２つの傾きの差が、予め与えられた基準値の範囲内であるか否かにより、上記被検査物の一部浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する判定手段を有する画像位置検査装置。
被検査物を保持する保持手段と、
上記保持手段上の被検査物を対象に２次元画像データを得る画像入力手段と、
上記画像入力手段によって得られた画像データを記録する画像記録手段と、
上記画像データから、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の接している辺を成す２辺の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出するシート位置検出手段と、
上記シート位置検出手段で得られた上記シート状物体の位置データから、該シート状物体の辺の直線および直線度を算出する算出手段と、該算出手段にて算出された隣合う辺の２つの直線から算出される直線と直線の成す角度を算出する角度算出手段と、
上記算出手段にて得られた直線度と予め設定された直線度の規格値を比較すると共に、上記角度算出手段にて算出された角度が、予め与えられた基準角度の範囲内であるか否かにより、上記被検査物の一部浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する判定手段を有する画像位置検査装置。
被検査物を保持手段に保持して該被検査物の２次元画像データを読み取り、
上記読み取った２次元画像データを画像記録手段に記録し、
上記画像データから、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の対面の辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出し、
上記検出されたシート状物体の位置データから、該シート状物体の辺の直線および直線度を算出し、
上記算出して得られた直線度と予め設定された直線度の規格値を比較すると共に、上記算出された直線２つの傾きの差が、予め与えられた基準値の範囲内であるか否かにより、上記被検査物の一部浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する画像位置検査方法。
被検査物を保持手段に保持して該被検査物の２次元画像データを読み取り、
上記読み取った２次元画像データを画像記録手段に記録し、
上記画像データから、上記被検査物であるシート状物体の１辺を成す両側の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、かつ当該１辺をなす辺の接している辺を成す２辺の隅位置と、その中間にある辺の位置を少なくとも１つ以上、検出し、
上記検出されたシート状物体の位置データから、該シート状物体の辺の直線および直線度を算出し、この算出された隣合う辺の２つの直線から算出される直線と直線の成す角度を算出し、
上記算出された直線度と予め設定された直線度の規格値を比較すると共に、上記算出された直線と直線の成す角度が、予め与えられた基準角度の範囲内であるか否かにより、上記被検査物の一部浮き上がりの有無、局部的な曲りの有無を判定する画像位置検査方法。