JP4791928B2

JP4791928B2 - 画像処理装置および画像処理方法

Info

Publication number: JP4791928B2
Application number: JP2006265577A
Authority: JP
Inventors: 真哉徳田; 武郎三木; 勉齋藤; 隆山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008080733A

Description

本発明は、たとえば、中間転写印刷方法を採用した画像形成装置などにおいて、中間転写媒体上に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理装置および画像処理方法に関する。特に、カードや冊子などの被転写媒体上に印刷される個人認証用の高画質な顔画像や文字などの２値画像、偽造防止画像を検査する画像処理装置および画像処理方法に関する。

たとえば、個人認証用の高画質な顔画像をカードや冊子などの被転写媒体上へ印刷する技術として、インクを直接にカードなどの印刷対象物に印刷する直接印刷方式と、一旦中間転写媒体上にインクで画像を形成し、この形成された画像を中間転写媒体から被転写媒体である印刷対象物へ転写する中間転写印刷方式がある。前者の直接印刷方式と異なり、後者の中間転写印刷方式には、専用の受像層を有する中間転写媒体上に画像を形成するため、印刷対象物の表面の状態によらず安定して画像を形成できるという利点がある。

一方、個人認証用印刷物に対する偽変造防止対策の重要性が増し、そのため印刷対象物自体にも高度な偽変造防止技術を用いた加工がなされるようになってきており、また、無線タグなど無線ＩＣチップを内蔵するものもあらわれてきている。このような印刷対象物は一般の偽変造防止対策が施されていないものに比較すると非常に高価であり、そのため印刷失敗によって廃棄品が発生した場合、そのコスト的損失は大きなものになる。

印刷失敗によるコスト的損失を抑制するものとして、中間転写印刷方法を採用した印刷装置において、最終的な印刷対象物へ画像を転写する前に、中間転写媒体上に印刷されている画像を検査し、画像の欠陥の有無によって転写するか否かの判断を行なう技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
この公知技術によれば、画像欠陥がある画像の転写を防止できるため、最終転写媒体を無駄に破棄することがなくなり、コスト的な損失を削減することができる。
特開２００２−２８３５９８号公報

しかしながら、上記した公知技術では、検査対象の画像入力手段として高解像度のカラーセンサが用いられる。そのため、入力画像の取込みに時間がかかり、また、画像データ量が大きいためにその後の処理にも時間がかかるという問題がある。
また、上記した公知技術では、画像の印刷が終了した後で印刷画像の検査を実行していたため、検査により印刷欠陥が見つかった場合には、画像１枚分の印刷時間が全てタイムロスになってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、転写媒体上に形成された画像の欠陥検査を充分な精度で高速に行なうことができるとともに、転写媒体上に印刷された画像に欠陥があった場合に発生するタイムロスを最小限に抑えることができる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。

本発明の画像処理装置は、転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理装置であって、前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を、第１の解像度を有するカラーセンサにより第１の解像度の画像として取込むとともに、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサにより第２の解像度の画像として取込む画像入力手段と、前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像から前記第１の解像度の画像と比較するための第１の比較用画像および前記第２の解像度の画像と比較するための第２の比較用画像をそれぞれ生成する画像生成手段と、前記画像入力手段により取込まれた第１の解像度の画像と前記画像生成手段により生成された第１の比較用画像とから第１の欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力手段により取込まれた第２の解像度の画像と前記画像生成手段により生成された第２の比較用画像とから第２の欠陥検出情報を生成する画像処理手段と、この画像処理手段により生成された第１、第２の欠陥検出情報に基づき前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定手段と、前記画像生成手段、前記画像処理手段および前記判定手段の処理を前記画像入力手段により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる手段とを具備している。

また、本発明の画像処理方法は、転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理方法であって、前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を、第１の解像度を有するカラーセンサにより第１の解像度の画像として取込むとともに、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサにより第２の解像度の画像として取込む画像入力工程と、前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像から前記第１の解像度の画像と比較するための第１の比較用画像および前記第２の解像度の画像と比較するための第２の比較用画像をそれぞれ生成する画像生成工程と、前記画像入力工程により取込まれた第１の解像度の画像と前記画像生成工程により生成された第１の比較用画像とから第１の欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力工程により取込まれた第２の解像度の画像と前記画像生成工程により生成された第２の比較用画像とから第２の欠陥検出情報を生成する画像処理工程と、この画像処理工程により生成された第１、第２の欠陥検出情報に基づき前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定工程と、前記画像生成工程、前記画像処理工程および前記判定工程の処理を前記画像入力工程により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる工程とを具備している。

本発明によれば、転写媒体上に形成された画像の欠陥検査を充分な精度で高速に行なうことができるとともに、転写媒体上に印刷された画像に欠陥があった場合に発生するタイムロスを最小限に抑えることができる画像処理装置および画像処理方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すものである。図１において、画像入力手段としての画像入力部１１は、転写媒体としての中間転写媒体Ｐ上に形成（印刷）された画像（たとえば、顔画像）Ｍを取込んで入力画像を作成する。画像入力部１１は、たとえば、図２に示すように、ライン型のカラーセンサ１１ａおよびライン型のモノクロセンサ１１ｂを有して構成されており、モノクロセンサ１１ｂの解像度はカラーセンサ１１ａの解像度よりも２〜６倍高いものとする。すなわち、たとえば、カラーセンサ１１ａの解像度を３００ｄｐｉ、モノクロセンサ１１ｂの解像度を１２００ｄｐｉとする。これは、人間の視覚特性が色度の変化よりも明度の変化に対して敏感であることを利用している。つまり、充分に微少な２点が隣接している場合、２点の明るさの差は目に見えるが色の差は見えない。
なお、カラーセンサ１１ａおよびモノクロセンサ１１ｂは、中間転写媒体Ｐの搬送方向に対し直交する方向に並設されているものとする。

カラーセンサ１１ａは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３プレーン分の情報を取込む。なお、カラーセンサのみを用いて明度情報と色度情報を同時に取込む場合、たとえば、明度情報について１ライン当たりＮ画素分の情報を取込むとすると、色度情報は１ライン当たりＮ×３画素分の情報を取込むことになる。しかしながら、人間の視覚特性を考慮すると、本来必要な色度情報は１ライン当たり（Ｎ／２〜Ｎ／６）×３画素分となる。

これに対し、上記構成をとることにより、色度情報はカラーセンサ１１ａで取込み、明度情報はモノクロセンサ１１ｂで取込むことで、入力画像のデータ量を必要な量のみとすることができ、画像の取込みおよび処理を高速に実行することができる。

画像生成手段としての画像生成部１２は、中間転写媒体Ｐに印刷された画像Ｍの印刷前の原画像を色空間変換し、さらに解像度変換を行なうことで、色度情報比較用画像と明度情報比較用画像を生成する。画像生成の詳細については後述する。

画像処理手段としての画像処理部１３は、カラーセンサ１１ａで取込まれたカラー入力画像から色度情報画像を生成し、画像生成部１２で生成された色度情報比較用画像と差分処理を行ない、色度欠陥検出情報を生成する。また、モノクロセンサ１１ｂで取込まれたモノクロ入力画像から明度情報画像を生成し、画像生成部１２で生成された明度情報比較用画像と差分処理を行ない、明度欠陥検出情報を生成する。画像処理の詳細については後述する。

判定手段としての判定部１４は、画像処理部１３で生成された色度欠陥検出情報と明度欠陥検出情報とを統合し、中間転写媒体Ｐに印刷された画像Ｍに欠陥があるか否かの判定を行なう。

出力手段としての出力部１５は、判定部１４の判定結果を上位装置（たとえば、中間転写媒体Ｐに画像Ｍを印刷する印刷装置）へ送信する。

図３は、第１の実施の形態に係る検査処理の流れを示す模式図であり、以下、当該模式図を用いて検査処理の流れを説明する。
まず、カラーセンサ１１ａで取込まれたカラー入力画像（ＲＧＢカラー画像）をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間へ変換して、色度情報画像Ｉ_{１ａ＊ｂ＊}を抽出する。次に、モノクロセンサ１１ｂで取込まれたモノクロ入力画像をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間へ変換して、明度情報画像Ｉ_１Ｌ＊を抽出する。

これとは別に、印刷原画像（ＲＧＢカラー画像）をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間へ変換して、明度情報と色度情報をそれぞれ抽出し、それぞれについて解像度変換を行なって、色度情報比較用画像Ｉ_{２ａ＊ｂ＊}と明度情報比較用画像Ｉ_２Ｌ＊を生成する。

次に、色度情報画像Ｉ_{１ａ＊ｂ＊}と色度情報比較用画像Ｉ_{２ａ＊ｂ＊}について、同じ座標にある画素同士のａ^＊ｂ^＊値のユークリッド距離を計算し、距離が所定の閾値Ｔ_ａ＊ｂ＊以上となる画素を２値化により抽出して、色度欠陥検出情報とする。同様に、明度情報画像Ｉ_１Ｌ＊と明度情報比較用画像Ｉ_２Ｌ＊について、同じ座標にある画素同士のＬ^＊値のユークリッド距離を計算し、距離が所定の閾値Ｔ_Ｌ＊以上となる画素を２値化により抽出して、明度欠陥検出情報とする。

次に、色度欠陥検出情報と明度欠陥検出情報との論理和を取ることにより、全体欠陥検出情報として統合する。さらに、全体欠陥検出情報中の欠陥画素の有無を判定し、欠陥画素がなければＯＫ、欠陥画素があればＮＧを判定結果とする。最後に、当該判定結果は上位の印刷装置へ送信される。

以上説明したように第１の実施の形態によれば、カラーセンサとそれよりも高解像度のモノクロセンサとを組合せた画像入力部を用いることで、中間転写媒体上に形成された画像の欠陥検査を充分な精度で高速に行なうことができる。これにより、たとえば、転写前の中間転写媒体上の画像を検査し、画像に欠陥がある場合には被転写媒体に転写せず再度画像を印刷し直すことにより、メディアの廃棄率を低減することが可能となる。

次に、第２の実施の形態について説明する。
なお、第２の実施の形態の第１の実施の形態と異なる点は、内部の画像処理の動作であり、構成については第１の実施の形態と共通であるため説明を省略する。

図４は、第２の実施の形態に係る検査処理の流れを示すフローチャートであり、以下、当該フローチャートを用いて検査処理の流れを説明する。
いま、中間転写媒体Ｐ上への画像形成がシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを、この順番に色を重ねることによって行なわれるものとする。

まず、中間転写媒体Ｐ上にシアンが重ねられた状態であるとする。このときの画像（Ｃ形成画像）を画像入力部１１で取込み（ステップＳ１）、この状態に対応する印刷原画像を用いて前述同様の画像処理を行なうことで、画像の欠陥の有無を判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、欠陥画素がなければ次のステップへ進む。

次に、画像形成が進んで、中間転写媒体Ｐ上にシアンとマゼンダが重ねられた状態になったとする。このときの画像（Ｃ，Ｍ形成画像）を画像入力部１１で取込み（ステップＳ３）、この状態に対応する印刷原画像を用いて前述同様の画像処理を行なうことで、画像の欠陥の有無を判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、欠陥画素がなければ次のステップへ進む。

さらに、画像形成が進んで、中間転写媒体Ｐ上にシアンとマゼンダとイエローが重ねられ、画像形成が終了した状態になったとする。このときの画像（Ｃ，Ｍ，Ｙ形成画像）を画像入力部１１で取込み（ステップＳ５）、この状態に対応する印刷原画像を用いて前述同様の画像処理を行なうことで、画像の欠陥の有無を判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、欠陥画素がなければ画像形成ＯＫの判定結果を上位の印刷装置へ出力する（ステップＳ７）。

ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６における判定の結果、欠陥画素がある場合、画像形成ＮＧの判定結果を上位の印刷装置へ出力する（ステップＳ８）。上位の印刷装置では、画像形成ＮＧが通知された時点で、直ちにその後の画像形成プロセスを停止する。

なお、上記した第２の実施の形態では、印刷原画像としてあらかじめＣ形成画像、Ｃ，Ｍ形成画像、Ｃ，Ｍ，Ｙ形成画像に対応する画像を用意するとした場合であるが、代わりに単一の印刷原画像からＣ形成画像、Ｃ，Ｍ形成画像、Ｃ，Ｍ，Ｙ形成画像に対応する画像を生成する処理を行なってもよい。その場合は、たとえば、印刷原画像がＲ，Ｇ，Ｂのデータであったとすると、ＧとＢを全て最大値に変換することで、Ｃ形成画像に対応する画像を生成することができ、Ｂのみを全て最大値に変換することで、Ｃ，Ｍ形成画像に対応する画像を生成することができる。また、印刷原画像はＲ，Ｇ，Ｂの画像データに限るものではなく、たとえば、Ｃ，Ｍ，Ｙの画像データや熱転写印刷用の熱制御データなどであってもよい。

以上説明したように第２の実施の形態によれば、画像形成プロセスの各段階ごとに検査処理を行なうことで、中間転写媒体上に形成された画像に欠陥があった場合に発生するタイムロスを最小限に抑えることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図。画像入力部の構成を概略的に示す模式図。第１の実施の形態に係る検査処理の流れを示す模式図。第２の実施の形態に係る検査処理の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１１…画像入力部（画像入力手段）、Ｐ…中間転写媒体（転写媒体）、Ｍ…画像（顔画像）、１１ａ…カラーセンサ、１１ｂ…モノクロセンサ、１２…画像生成部（画像生成手段）、１３…画像処理部（画像処理手段）、１４…判定部（判定手段）、１５…出力部（出力手段）。

Claims

転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理装置であって、
前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を、第１の解像度を有するカラーセンサにより第１の解像度の画像として取込むとともに、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサにより第２の解像度の画像として取込む画像入力手段と、
前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像から前記第１の解像度の画像と比較するための第１の比較用画像および前記第２の解像度の画像と比較するための第２の比較用画像をそれぞれ生成する画像生成手段と、
前記画像入力手段により取込まれた第１の解像度の画像と前記画像生成手段により生成された第１の比較用画像とから第１の欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力手段により取込まれた第２の解像度の画像と前記画像生成手段により生成された第２の比較用画像とから第２の欠陥検出情報を生成する画像処理手段と、
この画像処理手段により生成された第１、第２の欠陥検出情報に基づき前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定手段と、
前記画像生成手段、前記画像処理手段および前記判定手段の処理を前記画像入力手段により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理装置であって、
第１の解像度を有するカラーセンサと前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサとを有し、これらカラーセンサおよびモノクロセンサにより前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を取込む画像入力手段と、
前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像を色空間変換し、さらに解像度変換を行なうことで色度情報比較用画像と明度情報比較用画像をそれぞれ生成する画像生成手段と、
前記画像入力手段のカラーセンサにより取込まれたカラー入力画像から色度情報を生成し、この生成した色度情報と前記画像生成手段により生成された色度情報比較用画像との差分処理を行なうことで色度欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力手段のモノクロセンサにより取込まれたモノクロ入力画像から明度情報を生成し、この生成した明度情報と前記画像生成手段により生成された明度情報比較用画像との差分処理を行なうことで明度欠陥検出情報を生成する画像処理手段と、
この画像処理手段により生成された色度欠陥検出情報および明度欠陥検出情報を全体欠陥検出情報として統合し、この統合した全体欠陥検出情報内の欠陥画素の有無により、前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定手段と、
前記画像生成手段、前記画像処理手段および前記判定手段の処理を前記画像入力手段により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理方法であって、
前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を、第１の解像度を有するカラーセンサにより第１の解像度の画像として取込むとともに、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサにより第２の解像度の画像として取込む画像入力工程と、
前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像から前記第１の解像度の画像と比較するための第１の比較用画像および前記第２の解像度の画像と比較するための第２の比較用画像をそれぞれ生成する画像生成工程と、
前記画像入力工程により取込まれた第１の解像度の画像と前記画像生成工程により生成された第１の比較用画像とから第１の欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力工程により取込まれた第２の解像度の画像と前記画像生成工程により生成された第２の比較用画像とから第２の欠陥検出情報を生成する画像処理工程と、
この画像処理工程により生成された第１、第２の欠陥検出情報に基づき前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定工程と、
前記画像生成工程、前記画像処理工程および前記判定工程の処理を前記画像入力工程により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる工程と、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。
転写媒体に印刷された画像を被転写媒体に転写する前に検査する画像処理方法であって、
第１の解像度を有するカラーセンサと前記第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するモノクロセンサとを有し、これらカラーセンサおよびモノクロセンサにより前記転写媒体に印刷途中の画像および印刷終了後の画像を取込む画像入力工程と、
前記転写媒体に印刷された画像の印刷前の原画像を色空間変換し、さらに解像度変換を行なうことで色度情報比較用画像と明度情報比較用画像をそれぞれ生成する画像生成工程と、
前記画像入力工程のカラーセンサにより取込まれたカラー入力画像から色度情報を生成し、この生成した色度情報と前記画像生成工程により生成された色度情報比較用画像との差分処理を行なうことで色度欠陥検出情報を生成するとともに、前記画像入力工程のモノクロセンサにより取込まれたモノクロ入力画像から明度情報を生成し、この生成した明度情報と前記画像生成工程により生成された明度情報比較用画像との差分処理を行なうことで明度欠陥検出情報を生成する画像処理工程と、
この画像処理工程により生成された色度欠陥検出情報および明度欠陥検出情報を全体欠陥検出情報として統合し、この統合した全体欠陥検出情報内の欠陥画素の有無により、前記転写媒体に印刷された画像の欠陥の有無を判定する判定工程と、
前記画像生成工程、前記画像処理工程および前記判定工程の処理を前記画像入力工程により取込まれた印刷途中の画像および印刷終了後の画像に対しそれぞれ実行させる工程と、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。