JP3871760B2 - 多色画像の印刷品質を自動的に検査するための方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、獲得すべき色彩チャネルについて１個の信号Ｓｉを可能とする少なくとも１個の光電子装置によって、多色画像の印刷品質を自動的に検査するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多色画像の印刷品質を自動的に検査するための方法および装置が、特に、しかしながら限定的ではなく、例えば紙幣、信用証券などの証券用紙の印刷品質を検査するために、開発されている。この印刷品質を自動的に検査するための種々の方法および装置では、画像の特徴的な部分をピクセル毎に、またはピクセルセットに付いて基準画像と比較することによって、その検査を行っている。検査すべき画像は、一色彩チャネルについて一捕獲を可能とするカメラシステムによって捕獲され、その結果は、基準画像の捕獲結果と比較される。色彩成分中のピクセルの濃度値が、ある既定の値を有するモデルでありかつ本質的に希望する印刷品質の程度に依存するモデルから離れている場合、画像のその部分は欠陥を有していると見なされる。
【０００３】
カラー印刷の品質を自動的に検査するための方法および装置が、単色光システムを用いて得た結果に対して、はるかに優秀な結果をもたらすことは明白である。しかしながら、捕獲し検査するためのデータのボリュームは、単色光検査の場合よりもはるかに大きく、そのため作業に費用を要する結果となる。単色光による品質検査に必要なスピードと同じスピードを望む場合、使用する装置は強力でなければならず、そのためさらに費用が嵩む。したがって、例えば赤、緑および青の三原色に対する多色検査の場合、単色光検査に比べて、チャネル数が３倍となり、さらに実行される操作も３倍となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、検査すべき画像の欠陥を色彩的に検出する能力を減少させることなく、実質的に費用を削減する、多色画像の自動品質制御を可能とすることである。
その他の目的は、通常の多色システムに比べて、欠陥検出能力を向上することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる方法は、同一の画像またはその画像の一部分から得られた信号Ｓｉを、各画像あるいは該画像の一部分の基準画像あるいは該基準画像の一部分に関する印刷品質を自動的に検査するための装置に送信される単一の信号を得るために、結合し、前記信号の結合は、一方が各色彩チャネルからの信号Ｓｉの値であり、他方が基準画像または基準画像の相当する部分からの値Ｓｉ０である、関数Ｆであり、前記関数は検査すべき画像と基準画像間の相違検出能力を最大とする目的を有している。
【０００６】
本発明にかかる上記方法の効果は、多色画像を検査しているにもかかわらず、実際の検査、即ち基準画像との比較、を行うために用いられる信号は、単一の信号であることである。これは、問題の信号が、各色彩チャネルの関数から成り、そのため、捕獲された各値と基準画像の対応する値との間の相違検出能力を増幅することが可能となるためである。
【０００７】
本発明によってこの様に定義された方法では、一方で、多チャネル信号の処理費用を減少し、さらに他方で、その関数と係数の賢明な選択により、１個またはそれ以上の色彩チャネルに存在するであろう色彩欠陥の検出能力を減少させないことを可能とする。
同様に、係数を賢明に選択することによって、検査すべき画像のその部分に対するより重要な意味を持った帯域（バンド）内において、色彩応答を増幅することが可能である。
【０００８】
本発明の一実施例では、この係数は、例えば基準画像の捕獲の間に自動的に定義される。
本発明のその他の実施例では、この係数は、オペレータによって決定される。本発明のさらにその他の実施例では、係数マトリックが相当する画像部分は、１ピクセルのオーダーである。
【０００９】
本発明のさらにその他の実施例では、選択された関数は、色の相違に対する人間の目の応答近似に従って、定義される。
本発明のさらにその他の実施例では、関数Ｆは、幾つかの色彩信号に適用される１セットの部分関数に分解される。
本発明のさらにその他の実施例では、基準画像に対する許容変化を計算に入れるため、検査すべき各部分について、１個以上の係数マトリックスを定義することが可能である。
【００１０】
本発明は、さらにこの方法を実行するための装置に関する。
この装置は、検査すべき画像の一色彩チャネルに付いて１個の捕獲装置と、メモリ中に係数を記憶するための装置、関数を発生するための装置、および基準画像に相当する信号と比較するため関数Ｆからの結果である単一信号を処理するための装置、とを含む。
【００１１】
好ましい実施例では、前記関数を発生することを可能とする装置は、少なくとも１個のルックアップテーブルから成る。
画像捕獲装置は、マトリックスカメラであっても、またはリニアカメラであっても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この方法は、どのような物体であってもその上への多色印刷の品質制御に適用することができるが、ここでは、印刷の品質制御を受けるものとして、シート状のペーパー１を示している。係数Ｋｉ、Ｋｉ０のマトリックスは、検査すべき部分に関して予め決定される。この１個の部分は１ピクセルの大きさが可能であり、さらにこれらの係数は記憶装置２内のメモリに記憶される。係数Ｋｉ、Ｋｉ０のマトリックスは、検査すべき画像に依存して、オペレータによって、あるいは自動的に決定される。自動的に決定する場合は、例えば、予め決定された基準に従って、検査すべき各部分の係数を発生することが可能な適当なソフトウエアパッケージを用いて、基準モデルを捕獲することによって決定する。
【００１３】
その後、物体１上に印刷された画像は、各色彩チャネルを捕獲するように指定された光電装置３によって捕獲される。この電子装置は、マトリックスまたはリニア状に配列されたカメラグループ、またはその他の等価な装置である。通常、３個の色彩チャネル、赤、緑および青が用いられるが、これらに限定されるものではない。これら３個のチャネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３は信号を装置４に送出する。装置４は、装置３によって放出された信号に関数Ｆを適用することを可能とする。係数Ｋ１、Ｋ１０、Ｋ２、Ｋ２０、Ｋ３、Ｋ３０は、適当なラインを通ってこの装置に導入される。
【００１４】
これらの３個の信号の関数Ｆを得たのち、単一の信号５が装置６に送出される。装置６はこの信号を処理して印刷品質を検査する。この装置は、単色の品質制御を行う標準の装置である。なお、これらに先立って、基準画像を同様にして獲得し、さらに色彩チャネルによって放出された種々の信号の重み付けされた合計を含む単一の信号が生成されていることは、明らかである。
【００１５】
ｉ＝１からｎである時、関数Ｆ＝Σｋｉ（Ｓｉ−Ｋｉ０、Ｓｉ０）であると仮定して、種々のケースについて区別することが可能である。
１．Ｋｉ０＝０の場合、検査すべき画像の色彩チャネルの単純な結合が得られる；
２．Ｋｉ０＝１の場合、各色彩信号における基準画像の値に対する各色彩信号の差の重み付けされた合計が得られる。
【００１６】
同様に、人間の目の反応の近似に相当する関数を使用することも可能である。これは以下のようにして決定される：Ｆ（Ｓｉ、Ｓｉ０）＝ｆ（Ｋｉ logＳｉ／Ｓｉ０）。
その他の実施例では、関数Ｆを幾つかの信号に適用される部分関数に分解することも可能である。例えば、３個の信号の場合、以下のように記載することができる。
【００１７】
Ｆ（Ｓ１、Ｓ１０、Ｓ２、Ｓ２０、Ｓ３、Ｓ３０）＝Ｆ（ｆ１（Ｓ１、Ｓ１０）、Ｆ０（ｆ２（Ｓ２、Ｓ２０）、ｆ３（Ｓ３、Ｓ３０）））
装置４を、この関数および前述の関数の両方を実行するために、１個またはそれ以上のルックアップテーブルによって置き換えることも可能である。
図２において、我々は、５個のテーブル ＬＵＴ によって、前述の関数Ｆのケースを表している。
【００１８】
Ｆ (Ｓｉ、Ｓｉ０) = ΣＫｉ( Ｓｉ−Ｋｉ０、Ｓｉ０)
ＬＵＴ１が Ｋ１ (Ｓ１−Ｋ１０、Ｓ１０) を生成する。
ＬＵＴ２が Ｋ２ (Ｓ２−Ｋ２０、Ｓ２０) を生成する。
ＬＵＴ３が Ｋ３ (Ｓ３−Ｋ３０、Ｓ３０) を生成する。
一方ＬＵＴＦ０は、
Ｋ２ (Ｓ２−Ｋ２０、Ｓ２０ + Ｋ３( Ｓ３−Ｋ３０、Ｓ３０)
を生成し、さらにＬＵＴＦは、出力ＬＵＴ１およびＬＵＴＦ０において得られる結果の合計を生成する。
【００１９】
この方法は、検査すべき画像部分により一層関係する帯域内で、色彩応答を増幅することができると言う、付加的な効果を有している。したがって、例えば、赤が優勢な画像を調べようとする場合、調査に対して最も関係するチャネルは青のチャネルである。この場合、次に赤および緑の効果を最小とし、一方で青の効果を最大とするように、係数を選択する。この方法では、種々の色彩チャネルによって放出される各信号に同じ重み付けを与える代わりに、検査すべき画像の関数として最も適切な帯域内で、色彩応答が増幅される。このようにして、ある領域またはピクセルが白である場合、各係数値は等しく、例えば、１となる。
【００２０】
検査すべき画像と基準画像との間の相違検出能力を向上するために、別の関数を用いることができる事は、当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法を実施するための一実施例にかかる装置の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の方法を実施するためのその他の実施例にかかる装置の一部概略構成図である。
【符号の説明】
１…ペーパーシート
２…記憶装置
３…光電子装置
４…関数Ｆを適用する装置
５…単一の信号
６…印刷検査装置

Claims (14)

1. 色彩チャネル毎に一個の信号Ｓｉを得ることが可能な少なくとも一個の光電子装置によって、多色画像の印刷品質を自動的に検査するための方法において、同一の画像あるいは該画像の一部分から得られた前記信号Ｓｉを、各画像あるいは該画像の一部分の基準画像あるいは該基準画像の一部分に関する印刷品質を自動的に検査するための装置に送信される単一の信号を得るために、結合し、前記信号の結合は、一方が各色彩チャネルからの信号Ｓｉの値であり、他方が基準画像または基準画像の相当する部分からの値Ｓｉ０である関数Ｆであり、前記関数は検査すべき画像と基準画像間の相違検出能力を最大とする目的を有していることを特徴とする、多色画像の印刷品質を自動的に検出するための方法。
2. 前記関数Ｆは、ｉが１からｎまで変化し、ｎは検査の実行に用いられる色彩チャネルの数を表し、さらにＫｉおよびＫｉ０は適切な係数を示すものである場合、
   Ｆ（Ｓｉ、Ｓｉ０）＝ΣＫｉ（Ｓｉ−Ｋｉ０、Ｓｉ０）
   の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 係数Ｋｉ、Ｋｉ０のマトリックスは、検査すべき各画像あるいは該画像の一部分に対して決定され、該検査すべき画像は、色彩チャネル毎に一個の信号Ｓｉを得るために光電子装置によって捕獲され、信号Ｓｉの値および検査すべき前記画像の前記部分に相当する係数Ｋｉ、Ｋｉ０が前記関数Ｆに導入されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 係数Ｋｉ、Ｋｉ０の前記マトリックスは、基準画像の色彩分布の関数として自動的に決定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 係数Ｋｉ、Ｋｉ０の前記マトリックスは、オペレータによって決定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
6. ｉは１からｎまで変化し、かつｎは検査装置によって使用される色彩チャネルの数を表すものである場合、前記関数Ｆ（Ｓｉ、Ｓｉ０）＝ｆ（Ｋｉlog Ｓｉ／Ｓｉ０）であり、前記関数は色の相違に対する人間の目の応答を近似したものに相当することを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに相当する方法。
7. 前記関数Ｆは、種々の信号Ｓｉ間で、他の部分関数の結合であることを特徴とする、請求項１から６の何れか一つに相当する方法。
8. 色彩チャネルが３個の場合、前記関数は、Ｆ (Ｓ１、Ｓ１０、Ｓ２、Ｓ２０、Ｓ３、Ｓ３０) ＝Ｆ (ｆｉ (Ｓ１、Ｓ１０) 、Ｆ０ (ｆ２ (Ｓ２、Ｓ２０) 、ｆ３ (Ｓ３、Ｓ３０))) の形状を有していることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記検査すべき画像の前記部分は、１個のピクセルの大きさであることを特徴とする、請求項１から８の何れか一つに記載の方法。
10. 基準画像に関して検査すべき画像の許容変化を考慮するために、１個以上の係数マトリックスによって検査すべき前記画像の各部分を定義することを特徴とする、請求項１から９の何れかに一つに記載の方法。
11. 色彩チャネル毎に１個の画像捕獲装置（３）と、メモリ中に前記係数Ｋｉ、Ｋｉ０を記憶する装置（２）と、前記各捕獲装置（３）によって捕獲された信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の関数Ｆを生成するための装置（４）と、および前記関数Ｆの結果としての単一信号（５）を処理するための装置（６）とを含むことを特徴とする、請求項１から１０の何れか一つに記載の方法を実行するための装置。
12. 関数Ｆを生成するための装置は少なくとも１個のルックアップテーブルからなることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 前記カメラはマトリックスカメラであることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 前記画像捕獲装置はリニアカメラであることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の装置。

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