JP5678595B2 - 検査装置、検査方法、検査プログラム、及びそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
<システム構成>
図1は、本実施形態に係る検査システム1010の構成例を示す図である。
図1には、スキャナ140と検査装置100とが、所定のデータ伝送路N(例えば「ネットワークケーブル」や「シリアル/パラレルケーブル」など)で接続される構成例が示されている。
次に、本実施形態に係る検査装置100のハードウェア構成について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る検査装置のハードウェア構成例を示す図である。
図2に示すように、検査装置100は、入力装置101、表示装置102、ドライブ装置103、RAM(Random Access Memory)104、ROM(Read Only Memory)105、CPU(Central Processing Unit)106、インタフェース装置107、及びHDD(Hard Disk Drive)108などを備え、それぞれがバスBで相互に接続されている。
本実施形態に係る検査機能について説明する。
本実施形態に係る検査装置100では、印刷面の読み取り画像(以下「検査対象画像」という)と印刷データをリッピングした画像(以下「基準画像」という)とを取得する。検査装置100は、取得した基準画像において、画素値の変化を表す平坦度を解析する。検査装置100は、解析結果の平坦度から、種別ごとの画像領域を判別し、判別した画像領域に対する検査用の閾値(欠陥判定基準)を決定する。検査装置100は、判別した画像領域にあたる基準画像の画素と判別した画像領域と同じ位置にあたる検査対象画像の画素とを比較し、該当画素値の差分を検出する。検査装置100は、検出した差分が閾値を超過しているか否かを判定し、印刷面の欠陥箇所を検査する。本実施形態に係る検査装置100は、このような検査機能を有している。
図3は、従来の検査処理例を示す図である。
図3に示すように、従来の欠陥検査処理では、まず、基準画像と検査対象画像とを取得すると(ステップS101)、取得した基準画像に基づき、印刷物の印刷面における印刷領域内の画線部/非画線部を特定する(ステップS102)。
例えば、画線部には、(A)に示すような画素値の変化が大きい領域(平坦度が低い領域)と、(B)に示すような画素値の変化が小さい領域(平坦度が高い領域)が存在する。
図5は、本実施形態に係る検査機能の構成例を示す図である。
図5に示すように、本実施形態に係る検査機能は、画像取得部11、平坦度解析部12、及び検査制御部13などを有している。
図6は、本実施形態に係る画像領域種別と平坦度との関係を示す図である。
(A)には、基準画像G1における画像領域の種別例が示されている。まず、基準画像G1では、画線部と非画線部の領域が存在する。画線部は、印刷領域内にトナー/インクが載る箇所である。一方、非画線部は、印刷領域内にトナー/インクが載らない箇所である。以下の説明では、上記非画線部を「紙白領域」をいう。
(B)には、平坦度解析部12が、上述した平坦度の算出方法により、基準画像G1から8段階の平坦度を表す値を算出した例(解析結果例)が示されている。つまり、平坦度解析部12が、基準画像G1における画素値の変化量を0から7の代表値に変換した例が示されている。本実施形態では、画素値の変化が最も小さい画素に対して、平坦度を表す値'0'が割り当てられており、画素値の変化が最も大きい画素に対して、平坦度を表す値'7'が割り当てられている。その間の変化量に対しては、平坦度を表す値1から6が段階的に割り当てられている。
(A)には、画素同士の差分を検出する方法(以下「差分検出方法1」という)、(B)には、所定の矩形領域内の1画素あたりの平均差分を検出する方法(以下「差分検出方法2」という)が示されている。
図8は、本実施形態に係る欠陥検査時の基本処理手順例を示すフローチャートである。
図8に示すように、検査装置100は、画像取得部11により、基準画像G1及び検査対象画像G2を取得する(ステップS201)。このとき、画像取得部11は、入力を受け付けた基準画像G1を取得し、スキャナ140から受信した検査対象画像G2を取得する。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が非画線部の「紙白領域」であった場合に(ステップS204:YES)、上述した差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS205)。このとき、差分検出部132は、基準画像G1と検査対象画像G2との間で、同じ位置の画素同士の画素値(RGB値)を比較し、差分の絶対値(R,G,Bの色成分ごとの差分値)を、画素値の差分として検出する。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が非画線部でなく、画線部の「背景領域」であった場合に(ステップS204:NO,ステップS207:YES)、上述した差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS208)。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が「背景領域」でなく、「絵柄領域」であった場合に(ステップS207:NO,ステップS210:YES)、上述した差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS211)。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が「絵柄領域」でなく、「エッジ領域」であった場合に(ステップS210:NO)、上述した差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS213)。
また、上記機能構成の説明では、差分検出部132による2つの差分検出方法について説明を行った。その中で、差分検出方法2は、差分検出方法1に比べて精度の高い検出方法である。よって、差分検出部132では、検査用の閾値(欠陥判定基準)と同様に、判別された画像領域に対して、上述した差分検出方法1又は2のどちらの方法を適用するかを切り換えるようにしてもよい。具体的には、次の通りである。
図9は、本実施形態に係る欠陥検査時の処理手順例(その1)を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、図8の処理手順と異なる点(ステップS305,S308,S311,S313の処理)についてのみ説明する。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が非画線部の「紙白領域」であった場合に(ステップS304:YES)、差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS305)。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が非画線部でなく、画線部の「背景領域」であった場合に(ステップS304:NO,ステップS307:YES)、差分検出方法2に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との同じ位置の矩形領域Rの各画素同士を比較し、1画素あたりの平均差分を検出する(ステップS308)。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が「背景領域」でなく、「絵柄領域」であった場合に(ステップS307:NO,ステップS310:YES)、差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS311)。
差分検出部132は、領域判別部131により判別された領域が「絵柄領域」でなく、「エッジ領域」であった場合に(ステップS310:NO)、差分検出方法1に従って、基準画像G1と検査対象画像G2との画素同士を比較し、画素値の差分を検出する(ステップS313)。
また、本実施形態に係る検査機能は、検出した欠陥の種別を判別する機能(以下「欠陥判別機能」という)と連携動作するようにしてもよい。欠陥判別機能は、種別ごとの画像領域から検出された差分データに基づき、欠陥の種別を判別する。なお、欠陥判別機能は、判別する欠陥の種類に応じて、その判別方法を変更する必要がある。よって、以下には、判別する欠陥を、「背景領域」に発生した白スジ/黒スジ現象として説明する。
図10に示すように、検査装置100は、検査制御部13により、領域ごとに差分検出処理及び欠陥判定処理が行われると、種別ごとの画像領域から検出された差分データに基づき、検出された欠陥が白スジ/黒スジ現象か否かを判定する(ステップS415)。このとき、検査装置100では、次のような処理により白スジ/黒スジ現象を判別する。
ここで、上記実施形態に対する変形例を説明する。
上記実施形態では、検査装置100を検査機能が動作するハードウェア環境として説明したが、この限りでない。例えば、図11に示すような画像処理装置であってもよい。
図11に示すように、画像処理装置200は、コントローラ210及びスキャナ240などを備え、それぞれが相互にバスBで接続されている。
また、例えば、図12に示すように、MFP(Multifunction Peripheral)などの画像形成装置であってもよい。
図12に示すように、画像形成装置300は、コントローラ310、操作パネル320、プロッタ330、及びスキャナ340などを備え、それぞれが相互にバスBで接続されている。
以上のように、本実施形態に係る検査装置100によれば、画像取得部11により、基準画像G1及び検査対象画像G2を取得する。次に、検査装置100は、平坦度解析部12により、取得した基準画像G1において、画素値の変化を表す平坦度を解析する。
本実施形態と第1の実施形態との違いは、画線部の「背景領域」が判別された際に、検査対象画像を解析して得た平坦度に応じて、該領域に対する欠陥判定処理で用いる閾値(欠陥判定基準)を切り換える点である。
図13は、本実施形態に係る検査機能の構成例を示す図である。
図13に示すように、平坦度解析部12は、画像取得部11から受け取った検査対象画像G2においても、基準画像G1と同様に、画素値の変化を表す平坦度を解析する。具体的な解析方法は、第1の実施形態で示した通りである。よって、本実施形態では、平坦度解析部12が、基準画像G1と検査対象画像G2との2つの解析結果(基準画像G1を解析して得た平坦度を表す値及び検査対象画像G2を解析して得た平坦度を表す値)を保持することになる。
図14は、本実施形態に係る欠陥検査時の処理手順例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、第1の実施形態に示した処理手順と異なる点(ステップS502,S508の処理)についてのみ説明する。
図14に示すように、検査装置100は、画像取得部11により、基準画像G1及び検査対象画像G2を取得すると(ステップS501)、平坦度解析部12により、基準画像G1及び検査対象画像G1それぞれの平坦度を解析する(ステップS502)。このとき、平坦度解析部12は、基準画像G1と検査対象画像G2と画像の座標空間を調整し、両画像の解析結果を対応づける。両画像の解析結果は、平坦度解析部12から検査制御部13に渡される。
図15は、本実施形態に係る背景領域に対する欠陥検査時の処理手順例を示すフローチャートである。
検査制御部13は、領域判別部131により、検査対象画像G2の解析結果に基づき、基準画像G1の「背景領域」に対応する検査対象画像G2の画像領域が平坦か否かを判定する(ステップS601)。このとき、領域判別部131は、受け取った解析結果のうち、検査対象画像G2の解析結果を参照し、参照値(検査対象画像を解析して得た平坦度を表す値)が、予め設定しておいた閾値以上か否かを判定する。
以上のように、本実施形態に係る検査装置100によれば、画像取得部11により、基準画像G1及び検査対象画像G2を取得する。次に、検査装置100は、平坦度解析部12により、取得した基準画像G1及び検査対象画像G2において、画素値の変化を表す平坦度を解析する。
12 平坦度解析部
13 検査制御部
131 領域判別部(検査用閾値決定部)
132 差分検出部
133 判定部
100 検査装置(情報処理装置)
101 入力装置
102 表示装置
103 ドライブ装置(a:記録媒体)
104 RAM(揮発性の半導体メモリ)
105 ROM(不揮発性の半導体メモリ)
106 CPU(演算装置)
107 インタフェース装置(NIC:Network I/F Card)
108 HDD(不揮発性の記憶装置)
140,240,340 スキャナ(読み取り装置)
200 画像処理装置
300 画像形成装置
210,310 コントローラ(制御基板)
211,311 CPU
212,312 記憶装置(ROM,RAM,HDDなど)
213,313 ネットワークI/F
214,314 外部記憶I/F
1010 検査システム
B バス
G 画像(1:基準画像,2:検査対象画像)
N データ伝送路(ネットワーク)
Claims (16)
- 印刷面の読み取り画像により印刷物の印刷品質を検査する検査装置であって、
前記読み取り画像を検査対象画像として所得し、印刷データをリッピングした画像を基準画像として取得する取得手段と、
前記基準画像において、画素値の変化を表す平坦度を解析する解析手段と、
前記平坦度に基づき、画線部の検査用の閾値を、画像領域の種別ごとに切り換え、前記基準画像と前記検査対象画像との対応する画素の画素値の差分が前記検査用の閾値を超過しているか否かの判定結果に基づき、領域種別ごとに印刷品質を検査するように制御する制御手段と、を有し、
前記検査用の閾値は、背景領域以外の画線部の領域に対しては、該領域の平坦度に応じて、閾値が設定されることを特徴とする検査装置。 - 前記制御手段は、
解析結果の平坦度から、前記基準画像における種別ごとの画像領域を判別し、予め設定しておいた複数の設定値の中から、判別した画像領域に対応する検査用の閾値を決定することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
判別した画像領域が、印刷箇所にあたる画像領域であって、
画素値の変化が小さく平坦度の高い領域であった場合に、最も小さい値の前記設定値を該領域に対応する検査用の閾値として決定し、
一方、画素値の変化が大きく平坦度の低い領域であった場合に、最も大きい値の前記設定値を該領域に対応する検査用の閾値として決定することを特徴とする請求項2に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
判別した画像領域にあたる前記基準画像の画素と判別した画像領域と同じ位置にあたる前記検査対象画像の画素とを比較し、該当画素値の差分を検出し、検出した差分が前記検査用の閾値以上か否かを判定し、判定結果に基づき、印刷面の欠陥箇所を検査することを特徴とする請求項2又は3に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
前記基準画像と前記検査対象画像との間で、同じ位置の画素同士の画素値を比較し、差分の絶対値を算出することで、画素同士の差分を検出する第1差分検出処理を実行することを特徴とする請求項4に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
前記基準画像と前記検査対象画像との間で、同じ位置の矩形領域の各画素同士の画素値を比較し、画素値の差分の絶対値を算出し、比較画素数分の差分値を累積加算した差分総和値を、前記矩形領域に含まれる画素数で除算することで、前記矩形領域内の1画素あたりの平均差分を検出する第2差分検出処理を実行することを特徴とする請求項4又は5に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
解析結果の平坦度に基づき、判別された画像領域の種別ごとに、請求項5記載の前記第1差分検出処理又は請求項6記載の前記第2差分検出処理を実行することを特徴とする検査装置。 - 前記制御手段は、
判別した画像領域が、画素値の変化が小さく平坦度の高い領域であった場合に、前記第2差分検出処理を該領域に対して実行する差分検出処理として決定し、
一方、判別した画像領域が、画素値の変化が大きく平坦度の低い領域であった場合に、前記第1差分検出処理を該領域に対して実行する差分検出処理として決定することを特徴とする請求項7に記載の検査装置。 - 前記解析手段は、
前記基準画像及び前記検査対象画像において前記平坦度を解析し、
前記制御手段は、
前記基準画像を解析して得た平坦度から、前記基準画像における種別ごとの画像領域を判別し、判別した画像領域が、画素値の変化が小さく平坦度の高い領域であった場合に、前記検査対象画像を解析して得た平坦度が、予め設定しておいた所定の閾値以上か否かを判定し、判定結果に基づき、前記検査用の閾値を切り換えることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
前記検査対象画像を解析して得た平坦度が、予め設定しておいた所定の閾値以上であった場合に、予め設定しておいた所定の閾値未満であった場合に比べて、小さい値を前記検査用の閾値として決定することを特徴とする請求項9に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、
前記検査対象画像を解析して得た平坦度が、予め設定しておいた所定の閾値以上であった場合に、前記第2差分検出処理を該領域に対して実行する差分検出処理として決定し、
一方、前記検査対象画像を解析して得た平坦度が、予め設定しておいた所定の閾値未満であった場合に、前記第1差分検出処理を該領域に対して実行する差分検出処理として決定することを特徴とする請求項7に記載の検査装置。 - 前記解析手段は、
予め決められた矩形領域における画素値の標準偏差又は分散を算出することで平坦度を解析することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記解析手段は、
予め決められた矩形領域の注目画素と該注目画素に隣接する隣接画素との画素値の差分又は平均値を算出することで平坦度を解析することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の検査装置。 - 印刷面の読み取り画像により印刷物の印刷品質を検査する検査装置における検査方法であって、
前記読み取り画像を検査対象画像として所得し、印刷データをリッピングした画像を基準画像として取得する取得手順と、
前記取得手順により取得された基準画像において、画素値の変化を表す平坦度を解析する解析手順と、
前記基準画像において、画素値の変化を表す平坦度を解析する解析手順と、
前記平坦度に基づき、画線部の検査用の閾値を、画像領域の種別ごとに切り換え、前記基準画像と前記検査対象画像との対応する画素の画素値の差分が前記検査用の閾値を超過しているか否かの判定結果に基づき、領域種別ごとに印刷品質を検査するように制御する制御手順と、を有し、
前記検査用の閾値は、背景領域以外の画線部の領域に対しては、該領域の平坦度に応じて、閾値が設定されることを特徴とする検査方法。 - 印刷面の読み取り画像により印刷物の印刷品質を検査する検査装置における検査プログラムであって、
コンピュータを、
前記読み取り画像を検査対象画像として所得し、印刷データをリッピングした画像を基準画像として取得する取得手段と、
前記基準画像において、画素値の変化を表す平坦度を解析する解析手段と、
前記平坦度に基づき、画線部の検査用の閾値を、画像領域の種別ごとに切り換え、前記基準画像と前記検査対象画像との対応する画素の画素値の差分が前記検査用の閾値を超過しているか否かの判定結果に基づき、領域種別ごとに印刷品質を検査するように制御する制御手段として機能させ、
前記検査用の閾値は、背景領域以外の画線部の領域に対しては、該領域の平坦度に応じて、閾値が設定される検査プログラム。 - 請求項15に記載のプログラムを記憶した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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