JP4265176B2 - 画像検査装置およびプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙などの媒体に記載された文字や図形あるいは画像などの情報を読み取った画像と基準画像とを比較することにより画像検査をする装置、および電子計算機を利用してソフトウェアで前記装置を実現するために好適なプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
原稿の画像を読み取る画像読取装置、いわゆるスキャナ装置が種々の分野で利用されている。たとえば単体で使用されることもあれば、複写装置などに組み込まれて使用されることもある。あるいは、読み取った画像と検査用の基準画像とを比較して画像欠陥の有無など撮像画像の良否を検査する画像検査装置に利用されることもある。
【0003】
たとえば、印刷物の検査装置は、検査対象となる印刷物をカメラなどのセンサにより画像メモリに取り込んだ撮像画像と予め設定されている基準画像とを比較することで、画像欠陥を検出する方法を採っている。
【0004】
このような画像を検査する装置としては、たとえば、特開平8−190630号には、原画像と複写画像との画像差分により画質の調整を自動的に行なうようにした画像処理装置が提案されている。この画像処理装置では、画質調整用の標準原稿データを記憶しておき、画質調整時に標準原稿データを出力し、その出力用紙をイメージスキャナによって電子化し、2つの画像データにおいて規定の比較点の濃度の差分をとる。そして、この差分値に基づいて複写機の各部のパラメータを調整して画質を維持しようとしている。
【0005】
また、特開2000−123176号には、出力物のラスタデータへの展開前の原画像データを取得し、出力物の読取手段の特性に応じて画像処理を施し基準画像データとして、出力物との比較により画像の検査を行なう出力装置が提案されている。この出力装置では、ラスタデータへの展開前の画像データを得て画像処理を行なうので、基準データとして正確なデータが得られる。出力物の読取手段における位置の偏位を見込んだ比較を行なうことも特徴としている。
【0006】
一方、画像欠陥の検出方法としては、撮像画像と基準画像とで画素ごとの減算を行なうほか、分割した基準画像をテンプレートとして正規化相互相関を計算し、相関係数が基準値を下回った部分に画像欠陥が生じているとして検出する方法がある。
【0007】
ところで、基準画像を標準原稿読取りで生成した場合または原画像データから生成した場合のいずれにしろ、検査対象となる撮像画像に読取り時のずれや傾きなどによる位置ずれが発生しているため、比較に先立ち正確に位置合わせを行なう必要がある。
【0008】
このため、たとえば、特開平7−89063号には、撮像画像をある一定方向から印刷画素を探索しながら走査し、最初に出現する印刷画素を抽出し、抽出した点列で近似される直線の傾きを入力画像の傾きとして計測し、計測された傾きを回転パラメータとする変換を行なって、正確な位置決めを行なうことで検査精度を落とすことなく微小な印刷欠陥を検出する方法が提案されている。
【0009】
また、微小な傾きを持つ撮像画像の回転補正を行なわなくとも、微小な傾きが無視できるほどの大きさに基準画像を分割し、分割した画像各々に位置合わせを行ない、減算や正規化相互相関などの方法で画像欠陥を検出することは可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常の文書を印刷した時の検査を行なう場合、基準となる画像を分割するとその分割画像内に文字や画像が存在せず用紙の白地部分のみあるいは文字や画像部分を極一部しか含まない場合が生じる。この場合、位置合わせや画像欠陥検出で用いている指標値が不定もしくは演算誤差を多く含む結果となり、位置合わせ精度や欠陥検出精度がともに低下してしまうという問題が生じる。たとえば、指標値として分散や標準偏差を用いた場合がその典型例である。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、位置合わせや欠陥検出の精度を向上することのできる画像検査装置、および電子計算機を用いてソフトウェアで前記装置を実現するために好適なプログラムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る画像検査装置は、原稿を光学的に読み取って得た撮像画像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像画像の良否を検査する画像検査装置であって、基準画像を規定のサイズの分割基準画像に分割する画像分割部と、画像分割部により分割された分割基準画像についての予め定められた指標値(たとえば分散や標準偏差など)を算出する指標値算出部と、指標値算出部により算出された指標値が予め定められた規定値以上になるように前記分割基準画像のサイズを拡大する分割画像サイズ変更部と、分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像に基づいて撮像画像の良否を検査する画像検査部とを備えた。
【0013】
指標値判定部では、分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像のサイズと規定のサイズとに応じて、予め定められた指標値を修正する。
【0014】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像検査装置のさらなる有利な具体例を規定する。
さらに、本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像検査装置を、電子計算機を用いてソフトウェアで実現するために好適なものである。なお、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信手段を介して配信されてもよい。
【0015】
上記において、撮像画像の良否を判定するとは、撮像画像における黒点などの局所的な画像欠陥の有無を判定したり、撮像画像の全体的な濃度や濃度シフトなどの画質不良を判定したりすることを意味する。
【0016】
【作用】
上記構成において、分割画像サイズ変更部は、分散や標準偏差などの評価値が規定値以上となるように、画像分割部212にて分割された判定対象の領域サイズを変更する。こうすることで、正規化相互相関演算が不定になる、あるいは演算誤差が大きくなるといった問題を解消する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0018】
図1は、本発明に係る画像検査装置の一実施形態を備えた画像処理システムを示す概略図である。ここで、図1(A)は、カメラヘッドの設置状態を示す図、図1(B)は、プリントエンジンの一例を示す図である。
【0019】
図1(A)に示すように、画像処理システム1は、画像読取部100、画像読取部100で読み取った画像に欠陥があるか否かを検査する検査処理部200、画像読取部100で読み取った画像や検査処理部200で検査用に使用する基準画像、あるいはデータ処理中の中途データを格納するデータ格納部300、および画像読取部100で読み取られた画像を所定の記録媒体に出力するプリンタ部500を備えている。
【0020】
プリンタ部500は、排出口582および排紙トレイ584を有し、筐体内にはプリントエンジンが配されている。排紙トレイ584は、原稿(印刷済みの用紙)Pと下地(排紙トレイの色)の判別ができるような色が付いている。
【0021】
画像読取部100は、用紙Pの画像を読み取るカメラヘッド102を有している。カメラヘッド102は、撮影レンズ104、CCD撮像素子106、および読取信号処理部108を有している。このカメラヘッド102は、図示しない支持部材により、排紙トレイ584上に排出されたPに対する撮影レンズ104の向きが調整可能に支持されかつ排出口582の上部に排紙トレイ584の全体を撮影範囲にできるように設置されている。
【0022】
プリンタ部500は、画像読取部100の各種機能とともに動作可能であって、画像処理システム1をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャン(ROS;Raster Output Scanner)ベースのプリントエンジン570を備える。
【0023】
プリントエンジン570は、電子写真プロセスを利用して画像を所定の記録媒体に記録するものである。このプリントエンジン570は、クライアント端末から入力された印刷データに基づいて可視画像を所定の記録媒体上に形成する印刷装置(プリンタ)として機能するようになっている。
【0024】
すなわち、図1(B)に示すように、プリントエンジン570は、画像読取部100との間のインターフェース(IOTコントローラ)の機能を有するとともに、画像読取部100から出力された画像データD10に対してプリント出力用の所定の処理をするプリント出力処理部572と、光ビームを発するレーザ光源574と、プリント出力処理部572から出力されたデータに従ってレーザ光源574を制御すなわち変調するレーザ駆動部576と、レーザ光源574から発せられた光ビームを感光性部材579に向けて反射させるポリゴンミラー(回転多面鏡)578とを有する。
【0025】
プリント出力処理部572は、画像データD10に対して、周知技術に従って、複数好ましくは最低3つの分解色を表すデータを生成しレンダリング(ラスタデータに展開)する。たとえばデータD10が表すYCrCb表色系から最低3つ(好ましくは4つ)、たとえばCMY表色系あるいはCMYK表色系へのマッピングをし、プリント出力用に色分解されたラスタデータを生成する。またプリント出力処理部572は、このようなラスタデータ化の処理に際して、カラー画像のCMY成分を減色するアンダーカラー除去(UCR)、あるいは減色されたCMY成分を部分的にK成分と交換するグレー成分交換(GCR)をする。さらにプリント出力処理部572は、出力データ(CMYKなど)に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をすることもある。
【0026】
この構成により、プリントエンジン570は、レーザ光源574が発生する光ビームをポリゴンミラー578上の複数の面で反射させて感光性部材579を露光し、スキャン走査によって感光性部材579上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、画像読取部100にて読み取られたカラー画像を可視像として出力する。なお、カラー画像を可視像として出力する際には、画像を表すデータは最低3つ(好ましくは4つ)の色分解データ(たとえばC,M,Y,Kなど)を含み、各色は別個の画像面として、または輝度−クロミナンス形式で処理される。
【0027】
図2は、図1に示した画像検査装置2の詳細を示すブロック図である。画像検査装置2は、画像を撮影して撮像画像を取得する画像読取部100と検査処理部200とデータ格納部300とを備える。
【0028】
画像読取部100は、カメラヘッド102によって取得された撮像画像に対して所定の処理を施す撮像画像処理部110を備えている。撮像画像処理部110は、カメラヘッド102にて読み取られた撮像画像の照度むらやセンサ画素特性ばらつきを補正するシェーディング補正、撮影レンズの歪曲収差補正、幾何変換処理などの処理を行な前処理部130を備える。なお、図中点線で示すように、カメラヘッド102により読み取られた撮像画像と検査用の基準画像との誤差をより小さくするための誤差補正を施す仕組みとして、たとえば本願出願人が特願2001−334163号にて提案したような補正係数算出部140および画像補正処理部160を設けてもよい。
【0029】
補正係数算出部140および画像補正処理部160は、カメラヘッド102により取得された撮像画像に対して、先鋭度を向上させるための強調処理(シャープネス処理)やノイズ除去処理を施す。なお、カメラヘッド102にて取得された画像に対してだけでなく、基準画像処理部210で撮像画像と同じように解像度変換しかつぼかし処理(平滑化処理)をすることで両画像を比較する際の誤差を少なくするようにしてもよい(詳細説明は割愛する)。
【0030】
検査処理部200は、画像検査の比較対象となる基準画像に対して分割処理を施しまた必要に応じて分割サイズを変更する基準画像処理部210と、基準画像処理部210から出力された分割画像に基づいて撮像画像の良否を検査する画像検査部230と画像検査装置2の各部を制御する制御部250とを備える。
【0031】
基準画像処理部210は、基準画像を規定のサイズに分割する画像分割部212、分割された基準画像それぞれの画像データの分散または標準偏差を指標値として算出する指標値算出部214、指標値算出部214が算出した分散または標準偏差が規定値内か否かを判定する指標値判定部216、分割した基準画像の画像サイズをある増分で変更していくことで分割サイズを変更する分割画像サイズ変更部220、分割画像サイズ変更部220によりサイズ変更が行なわれたことに対応して、分割画像サイズ変更部220が変更した基準画像のサイズに基づいて、このサイズ変更後の分割基準画像を除く基準画像について分割配列およびサイズを再構成する(基準画像全体での分割の方法を更新する)分割画像再配列サイズ変更部222を備える。
【0032】
画像検査部230は、カメラヘッド102により取得された撮像画像と基準画像処理部210から出力された処理済(領域分割済み)の基準画像との位置を合わせる位置合わせ処理部232と、位置合わせ処理部232により位置合わせがされた画像に基づいてカメラヘッド102にて取得された撮像画像の欠陥または画質の異常を検出する欠陥異常検出処理部234とを有する。
【0033】
図3は、画像検査装置2における処理手順を示したフローチャートである。本発明の実施形態の画像検査装置においては、プリンタ装置が待機状態にあるとき、カメラヘッド102は制御部250の指示により、排紙トレイ584上を定期的に撮影し、その画像を出力する。
【0034】
制御部250は、基準画像の一例であるデータ格納部300に格納してある排紙トレイ584の画像とカメラヘッド102により取得された撮像画像とを比較し、原稿が排紙トレイ584上にあるか否かを判断し、原稿が排紙トレイ584上にある場合には画像検査可能のフラグをオフにしてそのまま待機状態を続ける一方、排紙トレイ584上に原稿がない場合には画像検査可能のフラグをオンにして待機状態を続ける(S300、S302−NO)。
【0035】
制御部250は、待機状態においてプリントジョブを受け取ると(S302−YES)、画像検査可能のフラグを判定する(S304)。そして、画像検査可能のフラグがオフの場合(S304−オフ)、制御部250は、プリントエンジン570に通常のプリント処理をさせ(S306)、待機状態へ戻る(S308)。一方、画像検査可能のフラグがオンの場合(S304−オン)、制御部250は、プリントジョブのN枚目(最初は当然に1枚目)について、画像検査を以下のように実行する。
【0036】
すなわち、制御部250は、先ずN枚目(最初は当然に1枚目)のプリント処理をプリントエンジン570に開始させ(S310)、展開後の画像データをプリントエンジン570のプリント出力処理部572へ送出するとともに、データ格納部300に格納する(S312)。そして、最後の画像データのレンダリング処理が終了すると、プリント出力処理部572からの1枚目処理完了の信号を待ち(S314)、完了信号がくると規定の時間後にカメラヘッド102へ撮影開始トリガ信号を送出する(S314−YES,S316)。
【0037】
カメラヘッド102は、トリガ信号に同期してシャッタを切るが、このとき排紙トレイ584上に原稿が出力された直後となっている。撮像画像処理部110の前処理部130は、カメラヘッド102により撮影された撮像画像に対して前処理を施す(S318)。プリントジョブが複数枚(N枚)の場合、前処理(S318に)に続いて、制御部250は、その複数枚(N枚)が全て完了するまで前記の処理と並行して残りのプリント処理を進行させる(S320−NO)。
【0038】
複数枚(N枚)が全て完了すると、制御部250は、待機状態へ戻る(S320−YES,S308)。このようにして、カメラヘッド102により撮像され前処理部130により前処理が施された全ての撮像画像は、デジタル信号に変換されてデータ格納部300へ格納される。
【0039】
一方、基準画像処理部210においては、カメラヘッド102による撮像と並行して、先ず画像分割部212が、データ格納部300に格納されている画像検査用の基準画像に対して規定サイズに分割を行なう(S340)。ここで行なう基準画像の分割は、分割サイズの初期値を与えるもので、たとえば画像の幅方向(主走査歩行)に10分割、画像の高さ方向(副走査方向)に10分割など、適宜決めることができる。
【0040】
次に指標値算出部214は、分割した基準画像(分割画像)それぞれに対し、画像データの分散または標準偏差を算出する(S342)。そして、(1)式に基づいて、位置合わせおよび画像欠陥検出で用いる正規化相互相関Cを指標値として求める。
【数1】
【0041】
(1)式における分母の第1項は、撮像画像の分散に比例し、第2項は基準画像の分散に比例する。正規化相互相関Cが不定にならずかつ一定以上の演算精度を保つには、第2項が“0”でなくかつ演算精度が低下しない程度の値(以下規定値TH1という)であるかどうかを判定すればよい。そこで、指標値判定部216は、指標値算出部214が算出した分散または標準偏差をこの基準に基づき指標値判定部216で判定する(S322)。
【0042】
分散または標準偏差が規定値TH1に満たない場合(S344−NO)は、分割した基準画像に文字などの画像データが全く含まれていないか極一部しか含まれていないので、分割画像サイズ変更部220は、予め定められた増分だけ(主走査方向および副走査方向の少なくとも一方に)分割サイズを拡大する(S346)。そして、指標値算出部214は、サイズ変更された後の分割画像について再び分散または標準偏差を算出し(S342)、指標値判定部216は正規化相互相関Cと閾値TH1とを判定する(S344)。これを、正規化相互相関Cが不定にならずかつ一定以上の演算精度を保つようになるまで、つまり正規化相互相関Cが規定値TH1を上回るまで繰り返す(S344−NO)。
【0043】
文字などの部分が分割画像に含まれると分散または標準偏差は規定値を超えるので、分割画像再配列サイズ変更部222は、その時点で分割サイズを決定し(S348)、決定したサイズの分割部分以外を再分割する(S352)。この際、既に決定済みの領域とオーバーラップが生じないようにする。基準画像処理部210の各部は、決定していない分割画像に対して上記の処理を繰り返す(S342〜S350−NO)。
【0044】
このように、正規化相互相関係数Cが不定にならない(つまり演算誤差が小さくなるように)ように、基準画像の分割サイズを可変することで、分割画像の評価値(前例では分散や標準偏差)が確実に規定値以上になるようにしたので、後述する基準画像と撮像画像との位置合わせ(S360)の精度が向上する。
【0045】
基準画像全面に亘って上記の処理が終了すると(S350−YES)、位置合わせ処理部232は、基準画像処理部210にて分割され必要に応じてサイズ変更された分割基準画像と画像読取部100により取得された撮像画像の位置合わせ処理を開始する(S360)。たとえば、位置合わせ処理部232は、分割基準画像をテンプレートとして撮像画像内を走査しながら、正規化相互相関係数Cを逐次計算し(S362)、最も相関係数の高い場所が位置の合った部分と見なす、いわゆるテンプレートマッチングで位置合わせを行なう。
【0046】
次に、欠陥異常検出処理部234は、位置が合った部分での正規化相互相関係数Cが判定指標値TH2を下回る場合、その部分に画像欠陥が存在すると見なして欠陥異常検出処理を行なう(S364−YES,S366)。たとえば、プリント出力すなわち撮像画像に黒点などの欠陥パターンがあると、その欠陥を含む場所で正規化相互相関係数Cが明らかに低下するので、欠陥が存在することが容易に判定できる。位置合わせ処理部232および欠陥異常検出処理部234は、以上の処理を全分割基準画像について行ない(S368−NO)、完了後には再び待機状態へ戻る(S368−YES,S308)。
【0047】
欠陥異常検出処理部234が画像欠陥を検出した場合には、画像検査装置2は、所定の表示デバイスあるいは音声信号発生器(たとえばスピーカ)などの図示しないユーザインタフェース上で警告を発したり、プリント管理ソフトウェアなどを利用して、通信網を通してプリントしようとしているクライアント端末(たとえばパソコン)へ警告を発したり、さらにはリモート保守システムなどを介して通信網を通してプリンタの保守業者へ通知する。
【0048】
以上説明したように、上記実施形態の画像検査装置によれば、位置合わせおよび正規化相互相関による画像欠陥検出の際に、正規化相互相関演算が不定にならないあるいは演算誤差が小さくなるように、基準画像の分割サイズを可変して分割画像の評価値を規定値以上になるようにしたので、基準画像と撮像画像との位置合わせ精度が向上し、画像欠陥検出精度の良好な画像検査装置を実現することができる。
【0049】
図4は、基準画像の分割方法と分割画像のサイズ変更の一手法を説明する模式図である。この図4では、走査開始点である画像の左上から処理を開始し、左上側のある分割部分(評価対象の分割画像a)についてサイズを拡大していく処理(ステップS346)の様子を示している。分散または標準偏差が規定値TH1に満たない場合(S344−NO)は、図4(A)に示すように、分割した基準画像aに文字などの画像データが全く含まれていないか極一部しか含まれていない。そこで、このようなケースでは、分割画像サイズ変更部220において分割サイズを拡大していき(S346)、指標値算出部214や指標値判定部216にて再び分散または標準偏差を算出して判定する(S342,S344)。
【0050】
たとえば、分割サイズを幅方向(主走査方向)に増分xだけ拡大しかつ高さ方向(副走査方向)に元の分割サイズの2倍(増分y)だけ拡大していくと、図4(B)に示すように、やがて文字などの部分が拡大された修正分割基準画像gに含まれるようになる。このとき、分散または標準偏差も規定値TH1を超えるようになるので、その時点で分割サイズを決定する(S348)。そして、決定したサイズの修正分割基準画像g以外を所定の規則に従って再分割(つまり分割配列およびサイズの再構成を)して(S352)、決定していない分割画像に対して上記の処理(S360〜S66)を繰り返す。
【0051】
決定した分割部分g(修正分割基準画像)以外をステップS352にて再分割する際には、サイズ変更の影響ができるだけ次の領域設定(規定分割サイズでの)に影響を及ぼさないように、かつ既に決定済みの領域とオーバーラップが生じないように(つまり分割配列およびサイズの再構成後の分割画像と分割画像サイズ変更部220によりサイズ変更された修正分割基準画像とがほぼ隣接するように)、たとえば図4(B)に示すように、サイズ変更した部分以外については、領域サイズを変更した修正分割基準画像gの近傍(図では主走査方向は2つ分右側、副走査方向は1つ分下側で)で最初に決めた分割位置を固定し、領域サイズを変更した分割画像gと位置を固定した部分とに挟まれた再分割対象領域について、分散または標準偏差が規定値TH1を満たす範囲で領域h,i,jを設定する方法がある。
【0052】
なお、ステップS346にて最初に領域サイズを変更した分割画像gと、その後の調整のためにステップS352により再分割した分割画像h,i,jは、その領域内の画素点数が規定分割サイズの画素点数(本例では10×10画素)と異なるものとなる。この場合、分散を求める際の基準となる母数が異なるので、ステップS344やステップS364における判定に影響を及ぼし得る。
【0053】
そのような場合には、指標値判定部216はステップS344における判定基準である規定値TH1を調整することが好ましい。同様に、欠陥異常検出処理部234は、その分割画像に欠陥が含まれるか否かの判断(ステップS364)における判定指標値TH2を調整することが好ましい。調整の方向や増減分は評価に使用する基準画像などによって異なるので、一概に固定的な値を示すことはできない。測定結果などを反映させて適宜修正すればよい。
【0054】
なお、たとえば図4(B)に示す例において、再分割対象領域について、分散または標準偏差が規定値TH1を満たす範囲で、再分割した分割画像中の画素点数が規定分割サイズの画素点数とほぼ一致するように、幅方向(主走査方向)および高さ方向(副走査方向)の増分を調整してもよい。こうすることで、ステップS344における判定基準である規定値TH1や、その分割画像に欠陥が含まれるか否かの判断(ステップS364)における判定指標値TH2を調整する必要がなくなる。
【0055】
図5は、決定したサイズの分割部分以外を再分割する際の他の規則例を示す図である。何れも、既に決定済みの領域とオーバーラップが生じないように設定する点では図4(B)と共通する。
【0056】
ここで、図4(B)に示す例では、領域サイズを変更した分割画像gの近傍でサイズ変更の影響が収まるようにしていたが、たとえば、図5(A)に示すように、変更部分以後は規定分割サイズのままで領域設定し(必要に応じてサイズ調子するのはいうまでもない;S346)、最後の部分は調整しないという方法を採ってもよい。この方法によれば、再分割の対象領域が広く(幅方向だけでなく高さ方向にも)なるが、再分割設定が簡単であり、また再分割した領域内の画素点数を規定分割サイズの画素点数と一致させることができる。なお、最後の分割部分は、規定分割サイズの画素点数と大きく異なることが多いと考えられる。しかし、この部分は背景部分に掛かるケースが殆どであると考えられるので、ステップS344,S352の判定対象に含めなくてもよい。
【0057】
また、図5(B)に示すように、全てについて最初に決めた分割位置を固定し、領域サイズを変更した分割画像gと分割位置を固定した部分とに挟まれた再分割対象領域について、分散または標準偏差が規定値TH1を満たす限りにおいて、分割位置に対して特段の調整を加えずに領域m,nを設定する方法もある。この場合にも、分散を求める際の基準となる母数が異なることになるので、ステップS344における規定値TH1や、ステップS364における判定指標値TH2を調整することが好ましい。
【0058】
図6は、分割サイズの変更とサイズ変更部分以外についての再分割についての関係を説明する図である。図4および図5の何れにおいても、サイズ変更部分以外について再分割する際には、分割配列およびサイズの再構成後の分割画像と分割画像サイズ変更部220によりサイズ変更された修正分割基準画像とがほぼ隣接するように(つまり、既に決定済みの領域とオーバーラップが生じないように)していた。
【0059】
これは、次の理由による。たとえば、処理を簡単にするために、図6に示すように、サイズ変更した部分が領域pで、このサイズ変更部分p以外について特段のサイズ再分割をせずにした場合を考える。この場合、図のハッチングで示した部分にオーバーラップが生じる。このケースにおいて、サイズ変更部分pの図中右側の領域qとのオーバーラップ部分内に黒画素欠陥が存在しているケースでは、図3に示したステップS352の判定処理にて、領域p,qの何れについても、正規化相互相関係数Cが低下し、欠陥が存在すると判定され得る。つまり、黒画素欠陥は1箇所であるにも拘わらず複数の分割領域に亘って欠陥であると判定される。
【0060】
欠陥の有無だけを判定することで足りる場合にはこれでも問題はないが、欠陥の存在している場所を領域単位で判定しようとする場合には、このことが無視できないことになる。これに対して、オーバーラップが生じないように再分割すれば、前述の黒画素欠陥はサイズ変更部分pにのみ存在していたと判定することができるので、オーバーラップを生じさせた場合よりも、欠陥存在場所の特定精度が向上する。
【0061】
図7は、CPUやメモリを利用して、ソフトウェア的に画像読取部100や画像検査装置2を構成する、すなわち電子計算機(コンピュータ)を用いて構成する場合のハードウェア構成の一例を示した図である。
【0062】
画像読取部100や画像検査装置2を構成するコンピュータシステム900は、CPU902、ROM(Read Only Memory)904、RAM906、および通信I/F(インターフェース)908を備える。また、たとえばメモリ読出部907、ハードディスク装置914、フレキシブルディスク(FD)ドライブ916、あるいはCD−ROM(Compact Disk ROM)ドライブ918などの、記憶媒体からデータを読み出したり記録したりするための記録・読取装置を備えてもよい。
【0063】
ハードディスク装置914、FDドライブ916、あるいはCD−ROMドライブ918は、たとえば、CPU902にソフトウェア処理をさせるためのプログラムデータを登録するなどのために利用される。通信I/F908は、インターネットなどの通信網との間の通信データの受け渡しを仲介する。またコンピュータシステム900は、カメラヘッド102との間のインターフェース(IOTコントローラ)の機能をなすカメラI/F部930と、プリントエンジン570との間のインターフェースの機能をなすIOTコントローラ932とを備える。
【0064】
このような構成のコンピュータシステム900は、上記実施形態に示した画像読取部100や画像検査装置2の基本的な構成および動作と同様とすることができる。また、上述した処理をコンピュータに実行させるプログラムは、CD−ROM922などの記録媒体を通じて配布される。あるいは、前記プログラムは、CD−ROM922ではなくFD920に格納されてもよい。また、MOドライブを設け、MOに前記プログラムを格納してもよく、またフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリカード924など、その他の記録媒体に前記プログラムを格納してもよい。
【0065】
さらに、他のサーバなどからインターネットなどの通信網を経由して前記プログラムをダウンロードして取得したり、あるいは更新したりしてもよい。なお、記録媒体としては、FD920やCD−ROM922などの他にも、DVDなどの光学記録媒体、MDなどの磁気記録媒体、PDなどの光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ICカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリを用いることができる。
【0066】
記録媒体の一例としてのFD920やCD−ROM922などには、上記実施形態で説明した画像読取部100や画像検査装置2における処理の一部または全ての機能を格納することができる。したがって、以下のプログラムや当該プログラムを格納した記憶媒体を提供することができる。たとえば、画像読取部100用のプログラム、すなわちRAM906などにインストールされるソフトウェアは、上記実施形態に示された画像読取部100と同様に、前処理部130、補正係数算出部140、あるいは画像補正処理部160などの各機能部をソフトウェアとして備える。
【0067】
また、画像検査装置2用のプログラム、すなわちRAM906などにインストールされるソフトウェアは、上記実施形態に示された画像検査装置2と同様に、基準画像処理部210、位置合わせ処理部232、あるいは欠陥異常検出処理部234などの各機能部をソフトウェアとして備える。このソフトウェアは、たとえばプリンタドライバやディスプレイドライバ、あるいは画像検査用アプリケーションソフトなどとして、CD−ROMやFDなどの可搬型の記憶媒体に格納され、あるいはネットワークを介して配布されてもよい。
【0068】
そしてたとえば画像読取部100や画像検査装置2をコンピュータにより構成する場合、CD−ROMドライブ918は、CD−ROM922からデータまたはプログラムを読み取ってCPU902に渡す。そしてソフトウェアはCD−ROM922からハードディスク装置914にインストールされる。ハードディスク装置914は、FDドライブ916またはCD−ROMドライブ918によって読み出されたデータまたはプログラムや、CPU902がプログラムを実行することにより作成されたデータを記憶するとともに、記憶したデータまたはプログラムを読み取ってCPU902に渡す。
【0069】
ハードディスク装置914に格納されたソフトウェアは、RAM906に読み出された後にCPU902により実行される。たとえばCPU902は、記録媒体の一例であるROM904およびRAM906に格納されたプログラムに基づいて上記の処理を実行することにより、基準画像と撮像画像との位置合わせ精度や画像欠陥検出精度を向上させるための機能をソフトウェア的に実現することができる。
【0070】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0071】
また、上記の実施形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0072】
たとえば、上記実施形態では、指標値算出部214は、所定の指標値として分散や標準偏差を求めていたが、これは、位置合わせ処理部232における位置合わせに際して(1)式により求められる正規化相互相関Cを指標値として使用していたことによる。しかしながら、この位置合わせの手法は一例であって、他の手法により位置合わせを行なう場合には、分散や標準偏差以外のものを指標値として使用してもかまわない。
【0073】
また、上記実施形態では、分割サイズを幅方向(主走査方向)に任意の増分xだけ拡大しかつ高さ方向(副走査方向)に元の分割サイズの2倍(増分y)だけ拡大していたが、高さ方向(副走査方向)についても、元の分割サイズの2倍に限らず、任意の増分yだけ拡大してもかまわない。勿論、幅方向(主走査方向)について、元の分割サイズの2倍だけ拡大してもよい。
【0074】
また、上記実施形態では、欠陥異常検出処理部234が黒点などの局所的な画像欠陥を検出する場合について説明したが、これに限らず、たとえば全体的な濃度や濃度シフトなどの画質不良を検出することもできる。
【0075】
また、上記実施形態では、CCDカメラなどのエリアセンサを備えたカメラヘッド102を利用して原稿を撮影して撮像画像を取得したが、装置の形態によっては密着センサなどのラインセンサを用いても同様の効果が得られる。
【0076】
また、上記実施形態では、記録媒体上に可視画像を形成する主要部であるプリントエンジンとして電子写真プロセスを利用するものに対して、本発明を適用した事例を説明したが、本発明の適用範囲は、これに限定されない。たとえば感熱式、熱転写式、インクジェット式、あるいはその他の同様な従来の画像形成機構を備えたエンジンにより普通紙や感熱紙上に可視画像を形成する構成の画像形成装置を備えた画像形成システムに本発明を適用し得る。
【0077】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の画像検査装置によれば、分散や標準偏差などの評価値が規定値以上となるように判定対象の領域サイズを変更するようにしたので、正規化相互相関演算が不定になる、あるいは演算誤差が大きくなるといった問題を解消することができる。この結果、基準画像と撮像画像との位置合わせ精度が向上し、画像欠陥検出精度の良好な画像検査装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像検査装置の一実施形態を備えた画像処理システムを示す概略図である。
【図2】 図1に示した画像検査装置の詳細を示すブロック図である。
【図3】 画像検査装置における処理手順を示したフローチャートである。
【図4】 基準画像の分割方法と分割画像のサイズ変更の一手法を説明する模式図である。
【図5】 決定したサイズの分割部分以外を再分割する際の他の規則例を示す図である。
【図6】 分割サイズの変更とサイズ変更部分以外についての再分割についての関係を説明する図である。
【図7】 電子計算機を用いて画像検査装置を構成する場合のハードウェア構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
1…画像処理システム、2…画像検査装置、100…画像読取部、102…カメラヘッド、104…撮影レンズ、106…CCD撮像素子、108…読取信号処理部、110…撮像画像処理部、130…前処理部、140…補正係数算出部、160…画像補正処理部、200…検査処理部、210…基準画像処理部、212…画像分割部、214…指標値算出部、216…指標値判定部、220…分割画像サイズ変更部、222…分割画像再配列サイズ変更部、230…位置合わせ処理部、240…欠陥異常検出処理部、250…制御部、300…データ格納部、500…プリンタ部、570…プリントエンジン、572…プリント出力処理部、582…排出口、584…排紙トレイ
Claims (6)
- 原稿を光学的に読み取って得た撮像画像と検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像画像の良否を検査する画像検査装置であって、
前記基準画像を規定のサイズの分割基準画像に分割する画像分割部と、
前記画像分割部により分割された前記分割基準画像についての予め定められた指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値算出部により算出された前記指標値が予め定められた規定値以上になるように前記分割基準画像のサイズを変更する分割画像サイズ変更部と、
前記分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像に基づいて前記撮像画像の良否を検査する画像検査部と
を備え、
前記指標値判定部は、前記分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像のサイズと前記規定のサイズとに応じて、前記予め定められた指標値を修正する
ことを特徴とする画像検査装置。 - 前記指標値算出部は、前記予め定められた指標値として、分散または標準偏差を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像検査装置。
- 前記分割画像サイズ変更部が変更した前記修正分割基準画像のサイズに基づいて、当該修正分割基準画像を除く前記基準画像について分割配列およびサイズを再構成する分割画像再配列サイズ変更部を備え、
前記分割画像再配列サイズ変更部は、前記再構成後のサイズ内に含まれる画素点数が前記規定のサイズ内に含まれる画素点数とほぼ同一となるように、前記分割配列およびサイズを再構成する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像検査装置。 - 前記画像検査部は、前記分割画像再配列サイズ変更部により再構成されたサイズと前記規定のサイズとに応じて、前記良否を検査する際の判定指標値を修正する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像検査装置。 - 前記分割画像再配列サイズ変更部は、前記分割配列およびサイズの再構成後の分割画像と前記分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像とがほぼ隣接するように前記分割配列およびサイズの再構成を実施する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像検査装置。 - 原稿を光学的に読み取って得た撮像画像と検査用の基準画像とを比較することで前記撮像画像の良否を検査するためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記基準画像を規定のサイズの分割基準画像に分割する画像分割部と、
前記画像分割部により分割された前記分割基準画像についての予め定められた指標値を算出する指標値判定部と、
前記指標値算出部により算出された前記指標値が予め定められた規定値以上になるように前記分割基準画像のサイズを拡大する分割画像サイズ変更部と、
前記分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像に基づいて前記撮像画像の良否を検査する画像検査部と
して機能させるとともに、
前記指標値判定部では、前記分割画像サイズ変更部によりサイズ変更された修正分割基準画像のサイズと前記規定のサイズとに応じて、前記予め定められた指標値を修正する
ことを特徴とするプログラム。
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