JP6435943B2 - 画像検査装置、画像検査方法、画像検査システム及び画像検査プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像検査装置、画像検査方法、画像検査システム及び画像検査プログラムに関し、特に、周期的な欠陥の高精度な検知に関する。

従来、印刷物の検品は人手によって行われてきたが、近年オフセット印刷の後処理として、検品を行う装置が用いられている。このような検品装置では、欠陥の存在しないことが確認されているマスター画像を生成し、このマスター画像と検査対象の印刷物の読取画像の対応する部分を比較し、これらの差分の程度により印刷物の欠陥を判別している。

また、画像に現れる周期的な欠陥であるバンディングを検知するための方法として、評価対象パッチを含む評価対象画像を読み取ることによって得られた濃度データから副走査方向に沿って所定の長さにわたって連続する画素列のデータを処理対象の濃度データとして解析する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１においては、抽出した濃度データに対して、人間の視覚系の空間周波数特性を有するフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の濃度データに対して空間の移動平均値を演算する。

特許文献１に開示された技術を用いることにより、１ページ内に濃度の変化が周期的に表れるような周期のバンディングについては検知することが可能である。しかしながら、１ページの副走査方向の長さに近い周期のバンディングや、それ以上の周期のバンディングを特許文献１に開示された方法で認識するのは困難である。

これに対して、連続して搬送される複数ページの記録媒体の読み取り画像について、記録媒体の搬送方向における濃度変動を解析すると共に、連続して搬送される記録媒体のページ間のデータを補完する方法を用いることが考えられる。これにより、本来間欠的である記録媒体の搬送方向における読取画像のデータを連続なものとし、周波数解析によって周期的濃度変動を検知することが出来る。

しかしながら、ページ間のデータを誤差なく補完することは難しいため、周波数解析によりバンディングの検知を行った場合、検知結果にノイズが重畳されることとなる。ページ間のデータ補完は、ページ間の濃度値を直線若しくは曲線により補完することとなる。

そのような補完によって生成されるデータを記録媒体の搬送方向に並べて描画される線の傾きは、複数ページに跨る濃度変動を解析することによって検知するべき濃度変動の周期に対応した傾きに近いものとなる。その結果、ページ間のデータを補完することによって得られた解析結果のうち、一定の周波数の検知結果の信頼性は低いモノとなる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、画像形成出力により記録媒体上に出力された画像の検査を行うシステムにおいて、周期的な欠陥のうち比較的長周期の欠陥の検知処理を高精度に行うことを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像において前記記録媒体の搬送方向に周期的に発生する画像の濃度の変動を検知する画像検査装置であって、画像形成出力された画像が読み取られて生成された読取画像を取得する読取画像取得部と、取得された前記読取画像に基づき、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の値を示す読取画像濃度変動情報を生成する読取画像濃度変動情報生成部と、連続して搬送される複数の記録媒体のうち先行して搬送される記録媒体における画像形成領域と、続いて搬送される記録媒体における画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報を取得する画像領域間情報取得部と、連続して搬送される複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報が前記画像領域間情報に基づいて前記記憶媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された搬送方向濃度変動情報を生成する搬送方向濃度変動情報生成部と、生成された前記搬送方向濃度変動情報から所定間隔で前記画像の濃度の値をサンプリングする際のサンプリング点が、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、取得された前記画像領域間情報に基づいて前記サンプリング点の間隔であるサンプリング間隔を設定するサンプリング間隔設定部と、設定された前記サンプリング間隔によって前記搬送方向濃度変動情報から前記画像の濃度の値をサンプリングするサンプリング部と、サンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行う周波数解析部とを含むことを特徴とする画像検査装置。

本発明によれば、画像形成出力により記録媒体上に出力された画像の検査を行うシステムにおいて、周期的な欠陥のうち比較的長周期の欠陥の検知処理を高精度に行うことができる。

本発明の実施形態に係る検査装置を含む画像形成システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る検査装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＤＦＥ、エンジンコントローラ、プリントエンジン、検査装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る比較検査の態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るマスター画像処理部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る検査制御部の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る検査動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るバンディング判定部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る複数ページの読取装置における搬送状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る読み取り間隔情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るライン平均輝度値の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る補完距離の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係るページ平均輝度値の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る安定化判定の態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るページ間の補完態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るページ間の補完態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る周波数解析結果の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るバンディング周波数と欠陥可能性部位との関連付け情報を示す図である。 本発明の実施形態に係るページ間を避けたサンプリングの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るローパスフィルタの処理結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る高周波除去部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るサンプリング間隔設定部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るバンディング判定動作の詳細を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検査制御部の機能構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る平坦領域判定動作を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る平坦領域判定に係るパラメータを示す図である。 本発明の他の実施形態に係る平坦領域の例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る平坦領域の判定結果を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る複数ページの読取装置における搬送状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る参照不可領域の補完距離の情報を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成出力による出力結果を読み取った読取画像とマスター画像とを比較することにより出力結果を検査する検査装置を含む画像検査システムにおいて、画像に発生する周期的な欠陥を検知する方法について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成システムの全体構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成システムは、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５を含む。ＤＦＥ１は、受信した印刷ジョブに基づいて印刷出力するべき画像データ、即ち出力対象画像であるビットマップデータを生成し、生成したビットマップデータをエンジンコントローラ２に出力する画像処理装置である。

エンジンコントローラ２は、ＤＦＥ１から受信したビットマップデータに基づいてプリントエンジン３を制御して画像形成出力を実行させる。また、エンジンコントローラ２は、ＤＦＥ１から受信したビットマップデータを、プリントエンジン３による画像形成出力の結果を検査装置４が検査する際に参照するための検査用画像の元となる情報として検査装置４に送信する。

プリントエンジン３は、エンジンコントローラ２の制御に従い、ビットマップデータに基づいて記録媒体である用紙に対して画像形成出力を実行する画像形成装置である。尚、記録媒体としては、上述した用紙の他、フィルム、プラスチック等のシート状の材料で、画像形成出力の対象物となるものであれば採用可能である。

検査装置４は、エンジンコントローラ２から入力されたビットマップデータに基づいてマスター画像を生成する。そして、検査装置４は、プリントエンジン３が出力した用紙を読取装置で読み取って生成した読取画像を上記生成したマスター画像と比較することにより、出力結果の検査を行う画像検査装置である。

検査装置４は、出力結果に欠陥があると判断した場合、欠陥として判定されたページを示す情報をエンジンコントローラ２に通知する。これにより、エンジンコントローラ２によって欠陥ページの再印刷制御が実行される。

また、本実施形態に係る検査装置４は、読取画像を解析することにより、読取画像の濃度が画像の記録媒体である用紙の搬送方向に周期的に変化するバンディングと呼ばれる欠陥を検知するための処理を行う。このバンディングの検知における処理においては、長周期のバンディングを検知するため、複数ページに跨って用紙の搬送方向における濃度変動の解析を行う。その際、用紙は隙間なく連続して搬送されるわけではないため、連続して搬送される用紙と用紙の間のデータを補完する補完処理が実行される。この補完処理によって生じるノイズの影響を低減することが本実施形態の要旨の１つである。

インタフェース端末５は、検査装置４による欠陥判定結果を確認するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、検査におけるパラメータを設定するためのＧＵＩを表示するための情報処理端末であり、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の一般的な情報処理端末によって実現される。

ここで、本実施形態に係るＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５を構成するハードウェアについて、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る検査装置４のハードウェア構成を示すブロック図である。図２においては、検査装置４のハードウェア構成を示すが、他の装置についても同様である。

図２に示すように、本実施形態に係る検査装置４は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置と同様の構成を有する。即ち、本実施形態に係る検査装置４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０及びＩ／Ｆ５０がバス９０を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ５０にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）６０、操作部７０及び専用デバイス８０が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、検査装置４全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。

Ｉ／Ｆ５０は、バス９０と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ６０は、ユーザが検査装置４の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部７０は、キーボードやマウス等、ユーザが検査装置４に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

専用デバイス８０は、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４において、専用の機能を実現するためのハードウェアであり、プリントエンジン３の場合は、画像形成出力対象の用紙を搬送する搬送機構や、紙面上に画像形成出力を実行するプロッタ装置である。また、エンジンコントローラ２、検査装置４の場合は、高速に画像処理を行うための専用の演算装置である。このような演算装置は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成される。また、紙面上に出力された画像を読み取る読取装置も、専用デバイス８０によって実現される。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０に格納されているプログラムや、ＨＤＤ４０若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体からＲＡＭ２０に読み出されたプログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係るＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３、検査装置４及びインタフェース端末５の機能を実現する機能ブロックが構成される。

図３は、本実施形態に係るＤＦＥ１、エンジンコントローラ２、プリントエンジン３及び検査装置４の機能構成を示すブロック図である。図３においては、データの送受信を実線で、用紙の流れを破線で示している。図３に示すように、本実施形態に係るＤＦＥ１は、ジョブ情報処理部１０１及びＲＩＰ処理部１０２を含む。また、エンジンコントローラ２は、データ取得部２０１、エンジン制御部２０２、ビットマップ送信部２０３を含む。また、プリントエンジン３は、印刷処理部３０１を含む。また、検査装置４は、読取装置４００、読取画像取得部４０１、マスター画像処理部４０２、検査制御部４０３及び比較検査部４０４を含む。

ジョブ情報処理部１０１は、ＤＦＥ１外部からネットワークを介して入力される印刷ジョブや、オペレータの操作によりＤＦＥ１内部に格納された画像データに基づいて生成される印刷ジョブに基づき、画像形成出力の実行を制御する。画像形成出力の実行に際して、ジョブ情報処理部１０１は、印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、ＲＩＰ処理部１０２にビットマップデータを生成させる。

ＲＩＰ処理部１０２は、ジョブ情報処理部１０１の制御に従い、印刷ジョブに含まれる画像データに基づいてプリントエンジン３が画像形成出力を実行するためのビットマップデータを生成する。ビットマップデータは、画像形成出力するべき画像を構成する各画素の情報である。

本実施形態に係るプリントエンジン３は、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する。これに対して、一般的に、印刷ジョブに含まれる画像のデータは、一画素が２５６階調等の多階調で表現された多値画像である。そのため、ＲＩＰ処理部１０２は、印刷ジョブに含まれる画像データを多値画像から少値画像に変換して、ＣＭＹＫ各色二値のビットマップデータを生成し、エンジンコントローラ２に送信する。

データ取得部２０１は、ＤＦＥ１から入力されるビットマップデータを取得し、エンジン制御部２０２及びビットマップ送信部２０３夫々を動作させる。エンジン制御部２０２は、データ取得部２０１から転送されたビットマップデータに基づき、プリントエンジン３に画像形成出力を実行させる。ビットマップ送信部２０３は、データ取得部２０１が取得したビットマップデータを、マスター画像生成の為に検査装置４に送信する。

印刷処理部３０１は、エンジンコントローラ２から入力されるビットマップデータを取得し、印刷用紙に対して画像形成出力を実行し、印刷済みの用紙を出力する画像形成部である。本実施形態に係る印刷処理部３０１は、電子写真方式の一般的な画像形成機構によって実現されるが、インクジェット方式等の他の画像形成機構を用いることも可能である。

読取装置４００は、印刷処理部３０１によって印刷が実行されて出力された印刷用紙の紙面上に形成された画像を読み取り、読取画像を出力する画像読取部である。読取装置４００は、例えば印刷処理部３０１によって出力された印刷用紙の、検査装置４内部における搬送経路に設置されたラインスキャナであり、搬送される印刷用紙の紙面上を走査することによって紙面上に形成された画像を読み取る。

読取装置４００によって生成された読取画像が検査装置４による検査の対象となる。読取画像は、画像形成出力によって出力された用紙の紙面を読み取って生成された画像であるため、出力結果を示す画像となる。読取画像取得部４０１は、印刷用紙の紙面が読取装置４００によって読み取られて生成された読取画像の情報を取得する。読取画像取得部４０１が取得した読取画像の情報は、比較検査のために比較検査部４０４に入力される。尚、比較検査部４０４への読取画像の入力は検査制御部４０３の制御によって実行される。その際、検査制御部４０３が読取画像を取得してから比較検査部４０４に入力する。

マスター画像処理部４０２は、上述したようにエンジンコントローラ２から入力されたビットマップデータを取得し、上記検査対象の画像と比較するための検査用画像であるマスター画像を生成する。即ち、マスター画像処理部４０２が、読取画像の検査を行うための検査用画像であるマスター画像を出力対象画像に基づいて生成する検査用画像生成部として機能する。マスター画像処理部４０２によるマスター画像の生成処理については後に詳述する。

検査制御部４０３は、検査装置４全体の動作を制御する制御部であり、検査装置４に含まれる各構成は検査制御部４０３の制御に従って動作する。比較検査部４０４は、読取画像取得部４０１から入力される読取画像とマスター画像処理部４０２が生成したマスター画像とを比較し、意図した通りの画像形成出力が実行されているか否かを判断する。比較検査部４０４は、膨大な計算量を迅速に処理するために上述したＡＳＩＣによって構成される。本実施形態においては、検査制御部４０３が、比較検査部４０４を制御することによって画像検査部として機能すると共に、比較検査部４０４による検査結果を取得する検査結果取得部として機能する。

比較検査部４０４においては、上述したようにＲＧＢ各色８ｂｉｔで表現された２００ｄｐｉの読取画像及びマスター画像を対応する画素毎に比較し、夫々の画素毎に上述したＲＧＢ各色８ｂｉｔの画素値の差分値を算出する。そのようにして算出した差分値と閾値との大小関係に基づき、検査制御部４０３は、読取画像における欠陥の有無を判断する。即ち、検査制御部４０３が検査装置４に含まれる各部を制御することにより画像検査部として機能する。

尚、読取画像とマスター画像との比較に際して、比較検査部４０４は、図４に示すように、所定範囲毎に分割されたマスター画像を、分割された範囲に対応する読取画像に重ね合わせて各画素の画素値、即ち濃度の差分算出を行う。このような処理は、検査制御部４０３が、重ね合わせる範囲の画像をマスター画像及び読取画像夫々から取得し、比較検査部４０４に入力することによって実現される。

更に、検査制御部４０３は、分割された範囲を読取画像に重ね合わせる位置を縦横にずらしながら、即ち、読取画像から取得する画像の範囲を縦横にずらしながら、算出される差分値の合計値が最も小さくなる位置を正確な重ね合わせの位置として決定すると共に、その際に算出された各画素の差分値を比較結果として採用する。そのため、比較検査部４０４は、各画素の差分値と共に、位置合わせの位置として決定した際の縦横のずれ量を出力することが可能である。

図４に示すように方眼状に区切られている夫々のマスが、上述した各画素の差分値を合計する所定範囲である。また、図４に示す夫々の分割範囲のサイズは、例えば、上述したようにＡＳＩＣによって構成される比較検査部４０４が一度に画素値の比較を行うことが可能な範囲に基づいて決定される。

このような処理により、読取画像とマスター画像とが位置合わせされた上で差分値が算出される。このように算出された差分値が所定の閾値と比較されることにより、画像の欠陥が判定される。また、例えば、読取画像全体とマスター画像全体とで縮尺に差異があったとしても、図４に示すように範囲毎に分割して位置合わせを行うことにより、縮尺の際による影響を低減することが可能となる。

また、図４に示すように分割された夫々の範囲において、隣接する範囲の位置ずれ量は比較的近いことが予測される。従って、分割された夫々の範囲についての比較検査を行う際、隣接する領域の比較検査によって決定された位置ずれ量を中心として上述した縦横にずらしながらの計算を行うことにより、縦横にずらしながら計算を行う回数を少なくしても、正確な重ね合わせ位置による計算が実行される可能性が高く、全体として計算量を減らすことが出来る。

また、本実施形態に係る検査制御部４０３は、上述したように、読取画像を解析することによってバンディングを検知する。この機能については後に詳述する。

次に、プリントエンジン３及び検査装置４の機械的な構成及び用紙の搬送経路について、図５を参照して説明する。図５に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン３に含まれる印刷処理部３０１は、無端状移動手段である搬送ベルト１１に沿って各色の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ（以降、総じて感光体ドラム１２とする）が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１３から給紙される用紙（記録媒体の一例）に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１１に沿って、この搬送ベルト１１の搬送方向の上流側から順に、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが配列されている。

各色の感光体ドラム１２の表面においてトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１１に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。そのようにして搬送ベルト１１上に形成されたフルカラー画像は、図中に破線で示す用紙の搬送経路と最も接近する位置において、転写ローラ１４の機能により、経路上を搬送されてきた用紙の紙面上に転写される。

紙面上に画像が形成された用紙は更に搬送され、定着ローラ１５にて画像を定着された後、検査装置４に搬送される。また、両面印刷の場合、片面上に画像が形成されて定着された用紙は反転パス１６に搬送され、反転された上で再度転写ローラ１４の転写位置に搬送される。

読取装置４００は、検査装置４内部における用紙の搬送経路において、印刷処理部３０１から搬送された用紙の夫々の面を読み取り、読取画像を生成して検査装置４内部の情報処理装置によって構成される読取画像取得部４０１に出力する。また、読取装置４００によって紙面が読み取られた用紙は検査装置４内部を更に搬送され、排紙トレイ４１０に排出される。尚、図５においては、検査装置４における用紙の搬送経路において、用紙の片面側にのみ読取装置４００が設けられている場合を例としているが、用紙の両面の検査を可能とするため、用紙の両面側に夫々読取装置４００を配置しても良い。

このように、プリントエンジン３には複数のローラをはじめとした駆動部品を数多く含むため、夫々の部品において振動が発生する。そして、画像の濃度に影響を与える部品の振動が組み付けの不具合等により大きくなると、振動の周期に応じて画像の濃度が周期的に変化し、上述したバンディングが発生する。

例えば、１ページ分の画像の副走査方向における濃度変化を解析することにより、１ページ分の画像において周期的に発生している濃度変化を検知することは可能である。しかしながら、濃度変化の周期が１ページ分の副走査方向の長さに近い場合や、１ページ分の副走査方向の長さを超えている場合、１ページ分の解析ではバンディングを検知することが困難である。本実施形態は、そのような長周期のバンディングを検知するための処理がその要旨である。詳細は後述する。

次に、本実施形態に係るマスター画像処理部４０２の機能構成について説明する。図６は、マスター画像処理部４０２内部の構成を示すブロック図である。図６に示すように、マスター画像処理部４０２は、少値多値変換処理部４２１、解像度変換処理部４２２、色変換処理部４２３及び画像出力処理部４２４を含む。尚、本実施形態に係るマスター画像処理部４０２は、図２において説明した専用デバイス８０、即ち、ＡＳＩＣとして構成されたハードウェアが、ソフトウェアの制御に従って動作することにより実現される。

少値多値変換処理部４２１は、有色／無色で表現された二値画像に対して少値／多値変換処理を実行して多値画像を生成する。本実施形態に係るビットマップデータは、プリントエンジン３に入力するための情報であり、プリントエンジンはＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する。これに対して検査対象の画像である読取画像は、基本三原色であるＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）各色多階調の多値画像であるため、少値多値変換処理部４２１により先ず二値画像が多値画像に変換される。多値画像としては、例えばＣＭＹＫ各８ｂｉｔで表現された画像を用いることができる。

少値多値変換処理部４２１は、少値／多値変換処理として、８ｂｉｔ拡張処理、平滑化処理を行う。８ｂｉｔ拡張処理は、０／１の１ｂｉｔであるデータを８ｂｉｔ化し、「０」は「０」のまま、「１」は「２５５」に変換する処理である。平滑処理は、８ｂｉｔ化されたデータに対して平滑化フィルタを適用し、画像を平滑化する処理である。

尚、本実施形態においては、プリントエンジン３がＣＭＹＫ各色二値の画像に基づいて画像形成出力を実行する場合を例とし、マスター画像処理部４０２に少値多値変換処理部４２１が含まれる場合を例とするが、これは一例である。即ち、プリントエンジン３が多値画像に基づいて画像形成出力を実行する場合は、少値多値変換処理部４２１は省略可能である。

また、プリントエンジン３が１ｂｉｔではなく２ｂｉｔ等の少値の画像に基づいて画像形成出力を行う機能を有する場合もあり得る。その場合、８ｂｉｔ拡張処理の機能を変更することにより対応することができる。即ち、２ｂｉｔの場合、階調値は０、１、２、３の４値である。従って、８ｂｉｔ拡張に際しては、「０」は「０」、「１」は「８５」、「２」は「１７０」、「３」は「２５５」に変換する。

解像度変換処理部４２２は、少値多値変換処理部４２１によって生成された多値画像の解像度を、検査対象の画像である読取画像の解像度に合わせるように解像度変換を行う。本実施形態においては、読取装置４００は２００ｄｐｉの読取画像を生成するため、解像度変換処理部４２２は、少値多値変換処理部４２１によって生成された多値画像の解像度を２００ｄｐｉに変換する。また、本実施形態に係る解像度変換処理部４２２は、解像度変換に際して、印刷処理部３０１によって出力される用紙の収縮等を考慮して予め定められた倍率に基づいて解像度変換後の画像のサイズを調整する。

色変換処理部４２３は、解像度変換処理部４２２によって解像度が変換された画像を取得して階調変換及び色表現形式の変換を行う。階調変換処理は、印刷処理部３０１によって紙面上に形成される画像の色調及び読取装置４００によって読み取られて生成される画像の色調に、マスター画像の色調を合わせるための色調の変換処理である。

このような処理は、例えば、様々な階調色のカラーパッチを含む画像が印刷処理部３０１によって紙面上に形成され、その用紙を読み取って生成された読取画像における各カラーパッチの階調値と、夫々のカラーパッチを形成するための元の画像における階調値とが関連付けられた階調変換テーブルを用いて行われる。即ち、色変換処理部４２３は、このような階調変換テーブルに基づき、解像度変換処理部４２２が出力した画像の各色の階調値を変換する。

色表現形式の変換処理は、ＣＭＹＫ形式の画像をＲＧＢ形式の画像に変換する処理である。上述したように、本実施形態に係る読取画像はＲＧＢ形式の画像であるため、色変換処理部４２３は、階調変換処理のされたＣＭＹＫ形式の画像をＲＧＢ形式に変換する。この色表現形式の変換処理は、ＲＧＢ形式の各色の値をＣＭＹＫ形式の各色の値に基づいて算出するための計算式を用いて実行される場合の他、上述した階調変換処理と同様に、ＣＭＹＫ形式の値とＲＧＢ形式の値とが関連付けられた変換テーブルに基づいて実行される。

尚、ＣＭＹＫ形式の値とＲＧＢ形式の値とが関連付けられた変換テーブルであって、上述した階調変換が考慮された変換テーブルを用いることにより、上述した階調変換及び色表現形式の変換を同時に実行することも可能である。そのような処理により、処理負荷を低減することが可能である。

色変換処理部４２３までの処理により、画素毎にＲＧＢ各色８ｂｉｔ（合計２４ｂｉｔ）で表現された２００ｄｐｉの多値画像が生成される。即ち、本実施形態においては、少値多値変換処理部４２１、解像度変換処理部４２２及び色変換処理部４２３が、検査用画像生成部として機能する。

画像出力処理部４２４は、色変換処理部４２３までの処理によって生成されたマスター画像を出力する。これにより、検査制御部４０３が、マスター画像処理部４０２からマスター画像を取得する。

次に、本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成について説明する。図７は、本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成を示すブロック図である。また、図８は、本実施形態に係る検査制御部４０３による１ページ分の画像検査の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、本実施形態に係る検査制御部４０３は、情報入力部４３１、差分画像取得部４３２、欠陥判定部４３３、コントローラ通信部４３４及びバンディング判定部５００を含む。

本実施形態に係る検査制御部４０３においては、図８に示すように、まず情報入力部４３１が、マスター画像処理部４０２からマスター画像を取得し（Ｓ８０１）、読取画像取得部４０１から読取画像を取得する（Ｓ８０２）。Ｓ８０１の処理とＳ８０２の処理とは前後関係に制約はないため、逆の順序で実行されても良いし並列して実行されても良い。

マスター画像及び読取画像を取得した情報入力部４３１は、図４において説明したように、マスター画像及び読取画像から夫々所定範囲の画像を抽出して比較検査部４０４に入力することにより、比較検査部４０４に画像の比較検査を実行させる（Ｓ８０３）。

Ｓ８０３の処理により、読取画像を構成する各画素とマスター画像を構成する各画素との差分値を示す差分画像が生成され、生成された差分画像を差分画像取得部４３２が取得する。差分画像取得部４３２が取得した差分画像に基づき、欠陥判定部４３３によって欠陥判定が実行される（Ｓ８０４）。

Ｓ８０４においては。欠陥判定部４３３が、差分画像を構成する各画素の値と予め設定された閾値とを比較することにより、夫々のページに欠陥が含まれるか否かを判定する。また、欠陥として判定された画素のラベリング処理等を行うことにより、欠陥位置の特定や、欠陥種類の特定等を行って欠陥判定の結果を示す情報を生成する。

また、バンディング判定部５００が、情報入力部４３１から読取画像を取得し、バンディング判定を行う（Ｓ８０５）。Ｓ８０５におけるバンディング判定処理については後に詳述する。尚、Ｓ８０３，Ｓ８０４の処理とＳ８０５の処理とは、逆の順番で実行されても良いし、平行して実行されても良い。欠陥判定処理及びバンディング判定処理が完了すると、コントローラ通信部４３４が、欠陥判定結果及びバンディング判定結果に基づいて再印刷要求やバンディング検知通知等のエンジン制御を実行する（Ｓ８０６）。このような処理により、本実施形態に係る画像検査動作が完了する。

次に、Ｓ８０５のバンディング判定動作について説明する。図９は、本実施形態に係るバンディング判定部５００の詳細な機能構成を示すブロック図である。図９に示すような機能ブロックを構成するためのプログラムが画像検査プログラムとして用いられる。図９に示すように、本実施形態に係るバンディング判定部５００においては、まず読み取り間隔算出部５０１に対して、各ページの読み取り開始タイミングＴ_ｋの情報が入力されると共に、色変換部５０２に情報入力部４３１から読取画像が入力される。

読み取り間隔算出部５０１は、入力されたＴ_ｋ及び各ページの読み取り期間Ｌの情報に基づき、読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}を算出する。ここで、図１０を参照して、本実施形態に係るページ間の読み取り間隔や、各ページの読み取り態様及びページ間の補完間隔について説明する。

図１０は、連続して読取装置４００において読み取られる３ページ分の搬送状態を示す図であり、図中の水平方向が用紙の搬送方向であって、右から左に向かって用紙が搬送される。ここで、実際の用紙は図中Ｓの領域であるが、位置ずれ等により読み取り範囲から用紙の端部が外れてしまうことを防ぐために、読み取りは図中の斜線の領域である原稿外領域Ｒを含めて実行される。

即ち、図１０に示すように、読取装置４００は、用紙の搬送に合わせて、読取開始タイミングＴ_ｋから読み取り期間Ｌの間、読み取りを実行する。これにより、読取画像の搬送方向両端には、原稿外領域Ｒに応じた幅Ｄ_ｂの余分な領域が生成される。また、用紙には余白があり、図１０においては紙面上の余白の境界線を破線で示している。そのため、読取画像には、余白に応じた幅Ｄ_ｗの余分な領域が生成される。

夫々のページに応じた読取画像同士の間は、読み取り間隔Ｄ_ｉｓによって示される。図１０に示すように、夫々の読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}は、用紙の搬送速度ｖを用いて、以下の式（１）によって示される。従って、読み取り間隔算出部５０１は、以下の式（１）の計算により、各ページ間の読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}を算出する。

読み取り間隔算出部５０１による処理により、図１１に示すように、各ページ間について読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}の算出結果が生成される。読み取り間隔算出部５０１は、補完距離算出部５０６に図１１に示す算出結果を入力する。

色変換部５０２は、情報入力部４３１からＲＧＢ形式で入力される読取画像を、ＹＣ_ｂＣ_ｒ形式に変換する。本実施形態に係るバンディング検知処理においては、人間の視覚においてバンディングとして認識される画像濃度の変化を検知することが目的であるため、ＹＣ_ｂＣ_ｒ形式のＹ信号を用いることにより、より人間の視覚に対応した判断を可能とする。尚、ＹＣｂＣｒ形式の他、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊形式のＬ信号や、ＨＳＶ形式の明度信号Ｖ、ＲＧＢ信号のＧ成分等を用いても良い。

原稿外領域算出部５０３は、色変換部５０２によって形式変換された読取画像に基づき、図１０に示す原稿外領域Ｒに応じた幅Ｄ_ｂを算出する。原稿外領域Ｒは、即ち用紙を搬送するベルトが撮像された領域である。用紙を搬送するベルトは、用紙との識別を容易化するため、黒色やそれに近い暗い色で構成されている。

そのため、原稿外領域算出部５０３は、読取画像を構成する各画素の値に対して、上述した黒色やそれに近い暗い色を識別するための閾値を適用することにより、読取画像の端部における原稿外領域を識別し、その識別結果に基づいて図１０に示す幅Ｄ_ｂを算出する。

余白領域算出部５０４は、色変換部５０２によって形式変換された読取画像に基づき、図１０に破線で示す用紙の余白に応じた幅Ｄ_ｗを算出する。余白領域算出部５０４は、原稿外領域算出部５０３によって識別された原稿外領域Ｒを読取画像から除外した上で、判別分析法を用いて読取画像を画像領域と余白領域とに仕分けして、図１０に示す幅Ｄ_ｗを算出する。

ライン平均値算出部５０５は、色変換部５０２によって形式変換された読取画像に基づき、主走査ライン毎の輝度値の代表値を算出する。主走査ラインとは、図１０において搬送方向に垂直な方向である。バンディングによる濃度変化は、図１０の搬送方向の位置による輝度値の周期的な変化として現れる。従って、バンディング判定部５００は、主走査ライン毎の輝度値の代表値を求め、その代表値の搬送方向における変化を解析することで、バンディングを判定する。

そのため、ライン平均値算出部５０５は、夫々の主走査ラインに含まれる画素の輝度値の平均を算出することにより、図１２に示すように、主走査ライン毎の輝度値の代表値を求める。図１２に示すように、ライン平均値算出部５０５による計算により、ピクセル数によって特定された夫々の主走査ラインの位置毎に、“平均輝度値”が算出される。図１２に示す情報が、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動を示す値である読取画像濃度変動情報である。即ち、ライン平均値算出部５０５が、読取画像濃度変動情報生成部として機能する。

補完距離算出部５０６は、上述した輝度値の変化を解析する上で輝度値を補完する必要のある距離を算出する。上述したように、バンディングの判定に際しては、搬送方向における輝度値の変化を解析するが、図１０において説明したように、連続して搬送される用紙の間には図１０においてＤ_{ｉｓ（ｋ）}やＤ_ｂによって示される搬送の間隔があり、その部分には画像は形成されない。また、余白Ｄ_ｗの部分にも画像は形成されない。

バンディングによる画像濃度の変化は、上述したようにプリントエンジン３に含まれる部品の振動によって発生するが、それは用紙の有無に関わらず発生している。従って、用紙と用紙の間や画像が形成されない余白の部分についても、バンディングの原因となる振動は発生しており、それらの部分にも潜在的に濃度の変動要因が発生していることとなる。

読取画像の輝度を解析することによりバンディングを検知する場合、このような画像の形成されない領域のデータを解析対象とすることが出来ず、バンディングを正確に抽出することが出来ない。そのような課題は、濃度変動の周期が、図１０に示す搬送方向の用紙の長さに近い場合や、用紙の長さよりも長い場合に特に顕著である。

これに対して、本実施形態においては、上述したような画像が形成されない領域のデータを補完することにより、上述したような長周期のバンディングを正確に検知することを可能とする。そのため、補完距離算出部５０６は、上述したように算出された読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}、幅Ｄ_ｂ、Ｄ_ｗに基づき、以下の式（２）を用いて図１０に示す補完距離Ｄ_ｋを算出する。

補完距離算出部５０６による計算により、図１３に示すように、各ページ間について補完距離Ｄ_ｋの算出結果が生成される。図１３に示す情報が、あるページにおける画像形成領域と、その直後に搬送される次のページにおける画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報として用いられる。即ち、補完距離算出部５０６が、画像領域間情報取得部として機能する。補完距離算出部５０６は、補完値生成部５０９に図１１に示す算出結果を入力する。

ページ平均値算出部５０７は、図１２に示すように生成された主走査ライン毎の輝度値の平均値に基づき、各ページの輝度値の代表値を算出する。図１４は、ページ平均値算出部によって生成される各ページの平均輝度値を示す情報の例である。ページ平均値算出部５０７は、図１４に示すように算出した情報を安定化判断部５０８及び補完値生成部５０９に入力する。

安定化判断部５０８は、図１４に示すように算出された各ページの平均輝度値に基づき、画像形成出力の開始後、プリントエンジン３の状態が安定することにより、出力される画像の濃度が安定したことを判断する。図１５は、本実施形態に係る安定化判断の態様を示す図である。図１５においては、各ページの平均輝度値を縦軸、ページ数を横軸としたグラフが示されている。

図１５に示すように、一般的なプリントエンジン３の特性として、出力を開始した直後は輝度値が高め、即ち、濃度の薄い画像が出力され、徐々に濃度が上がって安定していく。図１５においては、ページ数Ｐ_{ｓｔａｂ１}からＰ_{ｓｔａｂ２}を安定領域と判断し、このページ数をバンディング検知の解析対象とする。

安定化判断部５０８は、図１５に示すページ数Ｐ_{ｓｔａｂ１}からＰ_{ｓｔａｂ２}を判断するため、まず所定のページ数ｋ１〜ｋ２を指定し、図１４に示すようにページｋ毎に算出された平均輝度値Ｂ_ｋに基づいて以下の式（３）によりｋ１〜ｋ２までのページ分の平均輝度値Ｂ_{ＡＶＥｋ１−ｋ２}を算出する。尚、以下の式（３）においては、ｋ１〜からｋ２までのページ数をＫとする。

そして、安定化判断部５０８は、上記式（３）により算出したＢ_{ＡＶＥｋ１−ｋ２}に基づき、ページｋ１〜ｋ２の輝度の分散Ｖを以下の式（４）により算出する。

安定化判断部５０８は、図１４に示すように算出されたページ毎の平均輝度値に基づき、ｋ１〜ｋ２の指定を変更して上記式（３）、（４）の計算を繰り返し、分散Ｖが最少になるｋ１〜ｋ２を選択して解析対象のページ範囲を決定する。安定化判断部５０８は、決定したｋ１〜ｋ２を補完値生成部５０９に入力する。

補完値生成部５０９は、安定化判断部５０８から入力された解析対象ページ数ｋ１〜ｋ２のページ間の輝度値を、補完距離算出部５０６から入力された図１３に示すページ間補完距離に基づいて補完する。ページ間の輝度値の補完に際して、補完値生成部５０９は、図１４に示すページ毎の平均輝度値に基づく線形補完を行う。

本実施形態に係るバンディング判定においては、図１０に示す用紙の搬送方向における濃度の周期的な変動を検知することが目的である。そのため、用紙の搬送方向においてピクセル単位で連続的な輝度データを用意し、そのデータについてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）による周波数解析を行う。

ここで、図１０に破線で示す用紙の余白の内部については、図１２に示すようにピクセル単位で主走査ライン毎の平均輝度値が得られているが、夫々のページ間のデータは得られておらず、読取画像から抽出可能な輝度値のデータは用紙の搬送方向において連続的なデータではない。従って、ページ間の輝度値のデータをピクセル単位で補完することが補完値生成部５０９による処理の意義である。

図１６は、図１２に示すように読取画像から得られたピクセル単位の輝度データと、線形補完によって得られた輝度データとを示すグラフであり、横軸が用紙搬送方向のピクセル数、縦軸が各ピクセル数に応じた主走査ラインの平均輝度値を示す。また、図１６において、実線は読取画像から得られた平均輝度値を示し、破線は線形補完によって得られた輝度値を示す。

図１６に示すグラフの元となる情報は、複数の記録媒体の読み取り画像について図１２に示すように生成された読取画像濃度変動情報が、図１３に示す画像領域間情報や上述した補完データに基づいて記録媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された情報である。即ち、図１６に示すグラフの元となる情報が、搬送方向濃度変動情報として用いられる。また、補完値生成部５０９が、搬送方向濃度変動情報生成部として機能する。

長周期のバンディングが生じている場合、図１０に示すように、複数のページにわたって周期的な濃度の変動が現れる。そして、各ページの平均輝度値に基づく線形補完により、図１６に破線で示すようにページ間の輝度値が補完される。このように補完された搬送方向におけるピクセル単位の輝度データに基づいて周波数解析を行うことにより、バンディングを検知することが可能となる。即ち、補完値生成部５０９が、用紙の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動について、連続して搬送される複数のページ夫々における画像形成領域の間を補完する搬送方向濃度変動補完部として機能する。

各ページの平均輝度値に基づく線形補完の場合、図１６に示すように、実測値と補完値との間で値がシフトした状態となる可能性がある。これに対して、図１０に示すような搬送方向において、ページの余白領域内部（以降、「画像領域」とする）の後端のピクセルの輝度値と、次のページの画像領域の先端のピクセルの輝度値とを用いて線形補完をすると、図１７に示すような補完結果が得られる。これにより、上述したような値がシフトするような状態を避けることが可能である。

図１７に示すような補完を行う場合、補完値生成部５０９は、ライン平均値算出部５０５によって生成された図１２に示す読取画像濃度変動情報に基づき、図１０に示すように連続して搬送される２つのページのうち下流側を搬送されているページの画像形成領域の搬送方向後端の輝度値と、上流側を搬送されているページの画像形成領域の搬送方向先端の輝度値との間を線形補完により補完する。ここで、搬送方向下流側とは図１０の左側であり、上流側とは図１０の右側である。

また、線形補完ではなく、図１２に示すピクセル毎の平均輝度値に基づいて非線形補完を行うことも可能である。以下の非線形補完を行う場合の例について説明する。補完値生成部５０９は、夫々のページ間毎に３次スプライン曲線補完を実行する。ｉページ目の搬送方向後端のピクセルをｘ_ｉ、ｉ＋１ページ目の搬送方向先端のピクセルをｘ_ｉ＋１とすると、ｉページ目とｉ＋１ページ目とのページ間の図１６、１７に示すような空間上の曲線は、ピクセル数ｘにおける輝度値ｙ_ｉ（ｘ）として、以下の式（５）によって示される。式（５）においては、ｘ_ｉ≦ｘ≦ｘ_ｉ＋１である。

そして、ｘ_ｉ、ｘ_ｉ＋１において、関数が滑らかに接続することが条件となるため、ｙ_ｉ（ｘ）の二次導関数をＳ_ｉとし、ｈ_ｉ＝ｘ_ｉ＋１−ｘ_ｉとすると、以下の式（６）が成り立つ。

上記式（６）のＳ_ｉを解くことで、式（５）のパラメータａ_ｉ、ｂ_ｉ、ｃ_ｉ、ｄ_ｉを以下の式（７）〜（１０）で求めることが可能となる。

補完値生成部５０９は、このようなパラメータに基づいて上記式（５）の計算を行うことにより、ページ間の輝度値の非線形補完を行う。尚、図１７において説明した線形補完や、上記式（５）〜（１０）を用いた非線形補完を行う場合、補完値生成部５０９は、ライン平均値算出部５０５から、図１２において説明した主走査ライン毎の輝度値の代表値の情報を取得する。

サンプリング部５１３は、低周波数領域について補完データの影響を受けない周波数解析を行うため、上述した搬送方向濃度変動情報のうち、補完値生成部５０９によって補完された部分を避けて低周波数でデータをサンプリングする。そのため、サンプリング部５１３は、サンプリング間隔計算部５１１及び高周波除去部５１２から情報を取得する。これについては後に詳述する。以降、補完によって生成されたデータを含む周波数解析を「高周波解析」、低周波でサンプリングされたデータについての周波数解析を「低周波解析」とする。

周波数解析部５１０は、図１６、図１７に示す態様若しくは非線形補完によって補完された、用紙の搬送方向におけるピクセル数毎の輝度値の情報に基づき、上述した様にＦＦＴによる周波数解析を行う。本実施形態に係る周波数解析部５１０は、サンプリング部５１３から上述した搬送方向濃度変動情報及び低周波数でのサンプリングデータを取得し、上述した「高周波解析」及び「低周波解析」を行う。

周波数解析部５１０は、周波数解析の結果抽出された周波数成分をスペクトル強度の順に抽出し、図１８に示すような情報（以降、「周波数解析結果情報」とする）を生成する。図１８に示すように、本実施形態に係る周波数解析結果情報においては、スペクトル強度の“順位”に応じて、抽出された周波数の“周期”、“スペクトル”が関連付けられた情報である。

尚、図１８に示す周波数解析結果情報においては、高周波解析によって得られたスペクトル強度及び低周波解析によって得られたスペクトル強度をまとめて順位付けがされている。これについても後に詳述する。周波数解析部５１０は、図１８に示す周波数解析結果情報を、コントローラ通信部４３４に入力する。このようなバンディング判定部５００の機能により、図８のＳ８０５におけるバンディング判定処理が完了する。

コントローラ通信部４３４は、上述したような処理の結果取得した周波数解析結果情報を、Ｓ８０６においてインタフェース端末５に送信する。これにより、システムのオペレータに対してバンディングの発生状況を通知することが可能となる。また、バンディングが発生している場合に、発生しているバンディングの周期に応じて故障部位を特定することも可能である。

プリントエンジン３を構成する部品に不具合が生じた場合に、不具合によって発生するバンディングの周波数は部品によってある程度定まっている場合がある。従って、図１９に示すように、バンディングの“周期”と、その周期のバンディング発生した場合に欠陥が疑われる“警告対象部品”とが関連付けられたテーブルを用意することにより、コントローラ通信部４３４は、バンディング判定部５００から取得した周波数解析結果情報に基づいて警告対象部品を特定してインタフェース端末５に送信することが可能である。

次に、上述した低周波解析について説明する。図２０は、主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化について、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によるサンプリングを行った場合のサンプリングポイントを示す図である。尚、上述したように、主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化は、ライン平均値算出部５０５によって得られる。

図２０に示すようにデータの開始点である０ピクセルからのシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によるサンプリングを行った場合、ページ間に相当する位置にサンプリングポイントが重ならない。換言すると、全てのサンプリングポイントが、画像領域に含まれる。そのため、サンプリングされた値には補完データが含まれないこととなり、補完データの影響を受けない周波数解析を行うことが出来る。

このサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によるサンプリングによって得られた時系列変化の周波数解析が、低周波解析である。サンプリング間隔計算部５１１は、図１０において説明したＤ_ｗ、Ｄ_ｄ、Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}及びＬに基づき、図２０に示すシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}及びサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を求める。即ち、サンプリング間隔計算部５１１が、サンプリング間隔設定部として機能する。詳細は後述する。

ナイキスト周波数の理論によれば、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によってサンプリングされた時系列の変化値を周波数解析することにより、その２倍以上の周期を有する信号を検知することが可能である。従って、本実施形態に係る周波数解析部５１０は、サンプリング間隔計算部５１１によって求められたサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍の周期を境界とし、それ以上の周期を有するバンディングを低周波解析により検知する。また、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍の周期未満の周期を有するバンディングを高周波解析により検知する。

換言すると、本実施形態に係る周波数解析部５１０は、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍の周期に相当する周波数（以降、「境界周波数」とする）を境界とし、それ以下の低周波数帯のバンディングを低周波解析により検知する。他方、境界周波数を超える周波数帯のバンディングを高周波解析により検知する。

このような処理により、データの補完によって得られるページ間のデータの時系列変化が影響しやすい低周波数帯のバンディングの検知において、データの補完による影響を除外し、高精度なバンディング検知を行うことが可能となる。

ここで、図２０に示すように、ライン平均値算出部５０５によって得られた主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化は、あらゆる周波数帯のバンディングの影響を含んでいる。図２０においては、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}でのサンプリング点を丸印で示している。

図２０に示すようなあらゆる周波数帯のバンディングのうち、境界周波数を超える周波数帯のバンディングは、低周波数であるサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によってサンプリングされた時系列変化値の周波数解析においてノイズとなる。

そのため、高周波除去部５１２は、サンプリング間隔計算部５１１からサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を取得し、境界周波数を超える周波数帯の信号、即ち、周期がサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍未満である信号を除去する。これにより、図２１に示すように、高周波の信号成分が除去され、検知対象である低周波数帯のバンディングを高精度に検知することが可能となる。

図２２は、高周波除去部５１２による処理を示すフローチャートである。図２２に示すように、高周波除去部５１２は、まずサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を取得する（Ｓ２２０１）。また、高周波除去部５１２は、ライン平均値算出部５０５によって得られる主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化を取得し、その中から１つの画像領域を抽出する（Ｓ２２０２）。

Ｓ２２０２において、高周波除去部５１２は、図１０において説明したＤ_ｗ、Ｄ_ｄ、Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}及びＬに基づいて画像領域のデータを抽出する。１つの画像領域を抽出すると、高周波除去部５１２は、抽出した画像領域のデータについてＦＦＴによる周波数解析を行う（Ｓ２２０３）。

ＦＦＴ処理により周波数に応じたスペクトルを得ると、高周波除去部５１２はローパスフィルタにより上述した境界周波数以上の成分を除去する（Ｓ２２０４）。尚、境界周波数ｆ_ｔｈは、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を用いて、以下の式（１１）により求められる。

ローパスフィルタによって高周波成分を除去すると、高周波除去部５１２は、高周波成分の除去されたデータを逆ＦＦＴ処理によって実空間のデータに戻す（Ｓ２２０５）。高周波除去部５１２は、ライン平均値算出部５０５によって得られる主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化に含まれる全画像領域についてＳ２２０２からの処理を繰り返す（Ｓ２２０６／ＮＯ）。

そして、全ての画像領域についてＳ２２０２以降の処理が完了すると（Ｓ２２０６／ＹＥＳ）、高周波除去部５１２は、生成したデータを周波数解析部５１０に入力して処理を終了する。このような処理により、周波数解析部５１０は、図２１に示すように高周波成分が除去されたピクセル単位の輝度データの代表値の時系列変化（以降、「低周波データ」とする）を取得する。

尚、本実施形態においては、上述したようにナイキスト周波数の理論に基づき、低周波解析と高周波解析との境界である境界周波数を、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍の周期に対応する周波数としている。即ち、検知対象の周波数の１周期において少なくとも２か所のデータをサンプリングする場合を例としている。

しかしながら、検知対象の周波数の１周期において得られるデータ数が多い程、検知対象の周波数の検知精度が向上する。即ち、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}に乗ずる係数を大きくするほど、低周波解析によって検知されるバンディングの周波数のうち、境界周波数に近い周波数、即ち、検知対象の周波数帯のうち高い周波数帯のバンディングの検知精度が向上する。従って、境界周波数に対応する周期は、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の２倍に限らず、３倍以上の周期であっても良い。

次に、本実施形態に係るサンプリング間隔計算部５１１によるシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}及びサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を求める動作について説明する。図２３は、本実施形態に係るサンプリング間隔計算部５１１の動作を示すフローチャートである。図２３に示すように、サンプリング間隔計算部５１１は、まず上記式（２）によって得られたＤ_ｋのうちもっとも大きい値Ｄ_{ｋ−ｍａｘ}を取得する（Ｓ２３０１）。そして、Ｄ_{ｋ−ｍａｘ}の値をｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の初期として設定すると共に、Ｄ_ｗ及びＤ_ｂの和をｔ_{ｓｈｉｆｔ}の初期として設定する（Ｓ２３０２）。

そして、サンプリング間隔計算部５１１は、サンプリング点の順番を示す変数ｎｕｍに１を設定し（Ｓ２３０３）、変数ｎｕｍによって示されるサンプリング点が、図１０に示す画像領域内に含まれるか否か判断する（Ｓ２３０４）。Ｓ２３０４において、サンプリング点に対応するピクセル領域上の位置は、以下の式（１２）によって得ることが出来る。

上記式（１２）によりサンプリング点に対応するピクセル領域上の位置を算出したサンプリング間隔計算部５１１は、算出した位置が画像領域内であるか否か判断する。この際サンプリング間隔計算部５１１は、図１０において説明したＤ_ｗ、Ｄ_ｄ、Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}及びＬ等の各パラメータを用いてピクセル領域上の画像領域を計算し、サンプリング点が画像領域内か否か判断する。

例えば、図１０において、１ページ目の画像領域Ｐ_１はＤ_ｗ＋Ｄ_ｂからＬ−（Ｄ_ｗ＋Ｄ_ｂ）の間である。また、２ページ目の画像領域Ｐ_２は、Ｌ−（Ｄ_ｗ＋Ｄ_ｂ）＋Ｄ_１から２×Ｌ＋Ｄ_{ｉｓ（１）}−（Ｄ_ｗ＋Ｄ_ｂ）の間である。また、３ページ目の画像領域Ｐ３は、２×Ｌ＋Ｄ_{ｉｓ（１）}−（Ｄ_ｗ＋Ｄ_ｂ）＋Ｄ_２から３×Ｌ＋Ｄ_{ｉｓ（１）}＋Ｄ_{ｉｓ（２）}−（Ｄ_ｗ＋Ｄ_ｂ）の間である。

サンプリング間隔計算部５１１は、このように画像領域の範囲を計算し、サンプリング点に対応するピクセル領域上の位置が画像領域に含まれるか否か判断する。尚、Ｓ２３０４の処理は、サンプリング点に対応するピクセル領域上の位置が画像領域に含まれるか否かではなく、ページ間、即ち画像形成領域以外に含まれていないか否かを確認しても良い。その場合も同様に、図１０において説明したＤ_ｗ、Ｄ_ｄ、Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}及びＬ等の各パラメータを用いて計算可能である。

Ｓ２３０４の判断の結果、変数ｎｕｍによって示されるサンプリング点が画像領域内に含まれる場合（Ｓ２３０４／ＹＥＳ）、サンプリング間隔計算部５１１は、サンプリング点を１つ進める（Ｓ２３０５）。そして、サンプリング間隔計算部５１１は、１つ進めたサンプリング点の位置が全データ長を超えたか否か判断する（Ｓ２３０６）。

全データ長とは、ライン平均値算出部５０５によって得られる主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化における全ピクセル領域である。Ｓ２３０６の判断の結果、サンプリング点がデータ長を超えていた場合（Ｓ２３０６／ＹＥＳ）、全てのサンプリング点がページ間を避けているということになる。

従って、サンプリング間隔計算部５１１は、その時のｔ_{ｓａｍｐｌｅ}、ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を確定し（Ｓ２３０７）、処理を終了する。他方、Ｓ２３０６の判断の結果、サンプリング点がデータ長に到達していなければ（Ｓ２３０６／ＮＯ）、サンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０４からの処理を繰り返す。

Ｓ２３０４の判断の結果、サンプリング点が画像領域外、即ち、ページ間に位置する場合（Ｓ２３０４／ＮＯ）、現在設定中のｔ_{ｓａｍｐｌｅ}、ｔ_{ｓｈｉｆｔ}ではページ間を避けることはできないということになる。従ってサンプリング間隔計算部５１１は、シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を１ピクセル進める（Ｓ２３０８）。即ち、サンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０８において、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}はそのままに、全体の位置を副走査方向に１ピクセルずらす。

シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を１ピクセル進めたサンプリング間隔計算部５１１は、その結果シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が１ページ目の画像領域を超えたか否かを判断する（Ｓ２３０９）。シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が１ページ目の画像領域を超えていなければ（Ｓ２３０９／ＮＯ）、サンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０４からの処理を繰り返す。

シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}が１ページ目の画像領域を超えていた場合（Ｓ２３０９／ＹＥＳ）、現在設定中のｔ_{ｓａｍｐｌｅ}ではページ間を避けることはできないということになる。従ってサンプリング間隔計算部５１１は、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を１ピクセル広げると共に、シフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を初期値に戻す（Ｓ２３１０）。

サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を１ピクセル広げたサンプリング間隔計算部５１１は、その結果サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}が定められた閾値に到達したか否かを判断する（Ｓ２３１１）。ここで、定められた閾値とは、それ以上の長周期でサンプリングしたとしても、ライン平均値算出部５０５によって得られる主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化に対して有効な周波数解析が不可能であることを判断する閾値である。

上記式位置は、例えば上述したデータ長、即ち、ライン平均値算出部５０５によって得られる主走査ライン毎のピクセルに対応した輝度データの代表値の時系列変化における全ピクセル領域とすることが出来る。また、上述したナイキスト周波数の理論によれば、データ長の半分としても良い。

また、副走査方向の全ピクセル領域において取るべきサンプリング点の最小数を１０個とするならば、データ長の１０分の１とすることが出来る。その他、上記式位置は、副走査方向の全ピクセル領域において取るべきサンプリング点の数に応じて設定することが可能である。

Ｓ２３１１の判断の結果、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}が閾値に到達していなければ（Ｓ２３１１／ＮＯ）、サンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０４からの処理を繰り返す。他方、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}が閾値に到達していた場合（Ｓ２３１１／ＹＥＳ）、サンプリング間隔計算部５１１は、対象のデータにおいては、ページ間を避けてサンプリング点を設定することが不可能であるため、低周波解析を無効に設定して（Ｓ２３１３）、処理を終了する。

このような処理により、本実施形態に係るサンプリング間隔計算部５１１によるサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}及びシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}の判断動作が完了する。このような処理によれば、設定可能なサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}のうち最小のサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}が設定されることとなる。

図２４は、Ｓ８０５のバンディング判定処理における周波数解析部５１０の動作を示すフローチャートである。図２４に示すように高周波解析処理（Ｓ２４０１）を行うと共に、低周波解析処理（Ｓ２４０２）を行う。

Ｓ２４０２において周波数解析部５１０は、図２３の動作によって設定されたサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}及びシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}をサンプリング間隔計算部５１１から取得する。また、周波数解析部５１０は、図２２において説明した処理によって図２１に示すような低周波データを高周波除去部５１２から取得する。

そして、周波数解析部５１０は、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}及びシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}を用いて低周波データからサンプリングしたサンプリング点に基づき、高周波解析と同様にＦＦＴ処理を行う。これにより、周波数解析部５１０は、上述した境界周波数以下の低周波のバンディングによって生ずる信号のパワースペクトルを得る。高周波解析及び低周波解析を完了すると、周波数解析部５１０は、高周波解析処理の結果及び低周波解析処理の結果について正規化を行う（Ｓ２４０３）。

高周波解析と低周波解析とでは、解析対象のデータの数が異なるため、周波数解析によって得られるパワースペクトルのレベルも異なり、高周波解析によって得られたパワースペクトルと低周波解析によって得られたパワースペクトルとをそのまま比較することはできない。周波数解析部５１０は、正規化によって高周波解析によって得られたパワースペクトルと低周波解析によって得られたパワースペクトルとの比較を可能とする。

Ｓ２４０３において、周波数解析部５１０は、高周波解析、低周波解析夫々のパワースペクトルを、夫々の周波数分解能の数で割ることにより正規化を行う。周波数分解能の数はサンプリング点の数に応じた値であり、サンプリング点の数に応じてパワースペクトルのレベルも変化する。従って、このような正規化により、高周波解析、低周波解析夫々のパワースペクトルのレベルを正規化し、比較することが可能となる。

正規化が完了すると、周波数解析部５１０は、高周波解析によって得られたパワースペクトルのうち、低周波の範囲を低周波解析によって得られたパワースペクトルと置換する（Ｓ２４０４）。

Ｓ２４０４において周波数解析部５１０は、正規化された高周波解析のパワースペクトルの一次微分を計算して変曲点を抽出することにより、信号が検知された周波数を特定する。そして、特定された周波数のうち、上述した境界周波数以下の周波数を除外する。このようにして低周波成分が除外された高周波解析の結果と低周波解析の結果とを統合することにより、低周波の範囲が低周波解析の結果によって置換されることとなる。

低周波の範囲を低周波解析のパワースペクトルによって置換すると、周波数解析部５１０は、検知された周波数成分をスペクトル強度の順に抽出し、図１８に示すような周波数解析結果情報を生成する（Ｓ２４０５）。このような処理により、境界周波数を境に低周波領域のバンディングが低周波解析により検知され、高周波領域のバンディングが高周波解析により検知されたバンディング判定結果が得られる。

以上説明したように、本実施形態に係る検査装置４においては、図１２に示すようにライン平均値算出部５０５が夫々の読取画像において用紙の搬送方向におけるピクセル位置に応じた平均輝度値を求める。これにより、用紙の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動を求め、ページ平均値算出部５０７が夫々のページ毎の平均輝度値を求める。また、図１３に示すように、補完距離算出部５０６が、連続して搬送される夫々のページにおける画像形成領域の搬送状態における間隔を示す補完距離を求める。

そして、補完値生成部５０９が、用紙の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動について、連続して搬送される夫々のページ間を図１６、図１７に示すような態様、若しくは非線形補完より補完する。そして、そのように補完された用紙の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動に基づき、周波数解析部５１０が、周波数解析を行うことにより、用紙の搬送方向において周期的に発生している濃度の変動のうち高周波のものを検知する。

従って、図１６や図１７に示すように、複数ページにわたる情報に基づいて周波数解析を行うことが可能となり、画像に発生する周期的な欠陥のうち、１ページ分の搬送方向の用紙長を超えるような比較的長周期の欠陥の検知処理を高精度に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るバンディング判定部５００は、図９において説明したように、サンプリング間隔計算部５１１及び高周波除去部５１２を含む。そして、サンプリング部５１３は、高周波除去部５１２によって高周波成分の除去されたデータから、サンプリング間隔計算部５１１によって設定されたサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}及びシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}に基づいてサンプリング点を抽出する。そのように抽出されたサンプリング点に値に基づいて、周波数解析部５１０が周波数解析を行う。これにより、上述した補完データを含まないデータによる周波数解析が実現される。

そして、周波数解析部５１０は、サンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}によって定まる境界周波数を境目として、それ以下の周波数のパワースペクトルを低周波解析から、それよりも大きな周波数のパワースペクトルを高周波解析から抽出して順位付けを行う。このような処理により、ページ間のデータの補完による影響を除外し、高精度なバンディング判定を行うことが出来る。

尚、上記実施形態においては、図１０において説明したように、各ページの読取開始タイミングに基づいて上記式（１）の計算により各ページ間の読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}を算出する場合を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、例えば、読取装置４００の機能により、読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}を直接取得可能な場合もある。

更に、上記実施形態においては、読み取り間隔Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}を取得した上で、原稿外領域算出部５０３の機能により幅Ｄ_ｂを算出して補完距離Ｄ_ｋを取得する場合を例として説明した。しかしながら、プリントエンジン３の機能により、用紙の搬送間隔を取得可能な場合もあり得る。そのような場合、余白領域算出部５０４の機能のみで、補完距離Ｄ_ｋを取得することが可能である。

尚、上記実施形態においては、境界周波数以下の周波数のバンディングを低周波解析で検知し、境界周波数を超える周波数のバンディングを高周波解析で検知する場合を例としている。しかしながらこれは一例であり、本実施形態に係る要旨は、データが補完されたピクセル領域であるページ間を避けたサンプリングにより周波数解析を行い、データ補完の影響を除外したバンディング検知を行うことである。

従って、境界周波数を超える周波数のバンディングの検知を行う必要がない場合、低周波解析のみを行っても良い。また、境界周波数を超える周波数のバンディングは、図１２に示すように得られたデータのうち、１ページ分の画像領域から得られるサンプリング点のみでも可能な場合がある。従って、データ補完は高周波除去部５１２によるＳ２２０３の処理のためにのみ行い、高周波解析に際しては、図１２に示すように得られたデータから１ページ分の画像領域に対応するデータのみを抽出して高周波解析を実行しても良い。

また、上記実施形態においては、高周波除去部５１２によって算出されたピクセル領域における主走査ライン毎の輝度値の代表値の時系列変化から高周波成分を除去した上で低周波解析を行う場合を例として説明した。これは、低周波解析において高周波成分の信号がノイズとなることを避けるためである。

しかしながら、高周波成分の信号の振幅が亭主は成分の振動の振幅に対して十分に小さい場合、そのノイズは微々たるものとなるため、高周波除去部５１２によるローパスフィルタ処理は不要な場合もある。その場合、高周波除去部５１２を省略しても良い。

実施の形態２．
実施の形態１においては、図７において説明したように、バンディング判定部５００が、情報入力部４３１から入力された読取画像に基づいてバンディング判定を行う場合を例として説明した。このような態様は、テキスト情報が中心となる文書の情報においては好適な結果を得ることが可能である。他方、例えば写真等の自然画像の場合、画像自体の濃度の変動が大きく、バンディングによって生じる濃度変動を適切に検知することが困難な場合がある。

これに対して、バンディングによる濃度の変動はマスター画像と読取画像との差分値にも現れるため、差分画像に基づいてバンディング判定を行うことにより、上述した画像自体の濃度変動の影響を排除してバンディング判定を行うことが可能となる。本実施形態においては、そのような態様について説明する。尚、実施の形態１と同様の符号を付す構成については、同一または相当部を示すものとし、詳細な説明を省略する。

図２５は、本実施形態に係る検査制御部４０３の機能構成を示すブロック図である。図２５に示すように、本実施形態に係る検査制御部４０３は、図７において説明した実施の形態１における構成に加えて、平坦領域判定部４３５を含む。また、差分画像取得部４３２からバンディング判定部５００に対して差分画像が入力されるように構成されている。

平坦領域判定部４３５は、マスター画像処理部４０２から入力されるマスター画像に基づき、検査対象の画像における平坦領域を判定する。この平坦領域とは、画像の濃淡の変化が少ない領域であり、例えばべた塗りの領域である。

図２６は、本実施形態に係る平坦領域判定部４３５による平坦領域の判定動作を示すフローチャートである。図２６に示す動作を実行する前提として、本実施形態に係る平坦領域判定部４３５は、図２７に示すようなパラメータを保持している。単位検知サイズＷは、１回の平坦領域判定において参照する領域（以降、「平坦判定領域」とする）の画素サイズであり、本実施形態においては、８０ピクセル四方である。

標準偏差閾値ＴＨは、１つの平坦判定領域の画素値について算出された標準偏差に適用される閾値であり、算出された標準偏差、即ち画素値のバラつきが標準偏差閾値ＴＨよりも小さい場合に、その領域が平坦領域であると判定される。本実施形態における標準偏差閾値ＴＨは、ＲＧＢ各色８ｂｉｔの２５６階調を前提として、２である。

平坦領域判定部４３５は、図２７に示すようなパラメータに基づき、図２６に示すように、判定対象のマスター画像の端部から順に平坦判定領域分の画素を参照し（Ｓ２６０１）、参照した領域内の全画素について、ＲＧＢ夫々の色毎に画素値の標準偏差を算出する（Ｓ２６０２）。この標準偏差の値が、夫々の平坦判定領域内における画素毎の濃淡の変化を示す平坦度として用いられる。即ち、平坦領域判定部４３５が、平坦度算出部として機能する。

そして、平坦領域判定部４３５は、算出したＲＧＢ各色の標準偏差のうち最も大きい値を、図２７において説明した標準偏差閾値ＴＨと比較し（Ｓ２６０３）、算出結果が標準偏差閾値ＴＨ以上であれば（Ｓ２６０３／ＹＥＳ）、参照中の平坦判定領域が平坦領域であるとして、参照中の領域を示す座標を記憶媒体に登録する（Ｓ２６０４）。この座標は、例えば参照中の領域の左上の座標である。

算出結果が標準偏差閾値ＴＨ未満であった場合（Ｓ２６０３／ＮＯ）や、Ｓ２６０４の処理が完了した場合、平坦領域判定部４３５は、判定対象のマスター画像の全領域について判定が終了したかを確認し（Ｓ２６０５）、終了していなければ、平坦判定領域として参照する対象の領域を移動し（Ｓ２６０８）、Ｓ２６０１からの処理を繰り返す。尚、Ｓ２６０８においては、副走査方向に、単位検知サイズＷの１辺の半分の画素分移動する。また、副走査方向の端部まで到達した場合には、単位検知サイズＷの１辺のサイズ分主走査方向に移動し、副走査方向の先頭を参照領域とする。

図２８は、平坦領域判定の対象となるマスター画像の一部を示す図である。図２８の例においては、破線の斜線で示すべた塗り領域を背景として、文字や図形が表示された画像を対象としている。これに対して、図２９は、全領域に対してＳ２６０４までの処理を終了した状態を示した図である。図２９においては、平坦領域であると判定された領域を点線で囲って示している。

図２９に示すように、判定対象のマスター画像の全領域について判定が終了すると（Ｓ２６０５／ＹＥＳ）、平坦領域判定部４３５は、平坦領域として判定された各単位検知サイズの領域を連結する（Ｓ２６０６）。Ｓ２６０６の処理に際しては、例えば、Ｓ２６０４において登録した座標に基づき、平坦領域として判定された各単位検知サイズの領域のうち隣接する領域同士を夫々結合する。

図３０は、図１０において説明した連続して搬送される複数ページの搬送状態において、平坦領域として判定された領域を一点鎖線で囲って示す図である。本実施形態に係るバンディング判定においては、図３０に示すように、平坦領域として判定された領域に対応する読取画像の領域の輝度値のみを解析対象として採用し、用紙の搬送方向において平坦領域が存在しない範囲について、図３０にＤ_ｉ、Ｄ_ｉ＋１で示すように補完値生成部５０９による補完対象とする。

このような処理により、平坦領域において発生している搬送方向に沿った濃度の変動に基づいてバンディングの判定を行うこととなり、画像形成出力対象の画像そのものの濃度変動による影響を排除して、高精度なバンディング検知を実現することが可能となる。

バンディング判定部５００の機能構成は、図９において説明した構成と同様である。但し、本実施形態に係る色変換部５０２は、読取画像ではなく、差分画像取得部４３２から入力される差分画像に基づいて色表現形式の変換を行う。このようにして生成された差分画像に基づく色変換後の情報は、ライン平均値算出部５０５に入力される。

ライン平均値算出部５０５、ページ平均値算出部５０７及び安定化判断部５０８は、その差分画像に基づく情報を用いて実施の形態１と同様の処理を実行する。この際、ライン平均値算出部５０５は、上述したように平坦領域判定部４３５によって判定された平坦領域のみを対象として、図１２に示すような用紙の搬送方向の位置に応じた平均輝度値を算出する。

他方、色変換部５０２は、実施の形態１と同様に、読取画像の色表現形式の変換も実行する。読取画像に基づいて色変換が行われた情報は、原稿外領域算出部５０３及び余白領域算出部５０４に入力される。これにより、補完距離算出部５０６は、実施の形態１と同様に、図３０に示す補完距離Ｄ_ｋを算出する。

更に、本実施形態に係る補完距離算出部５０６は、図３０に示すように判定された平坦領域の判定結果を取得し、用紙の搬送方向において主走査ライン上に平坦領域が存在しない領域、即ち、図３０に示すＤ_ｉ、Ｄ_ｉ＋１に相当する領域を識別して補完距離Ｄ_ｉ、Ｄ_ｉ＋１を算出する。これにより、本実施形態に係る補完距離算出部５０６は、図１３に示すような各ページ間の補完距離Ｄ_ｋに加えて、図３１に示すように、各ページの用紙の搬送方向において平坦領域がない領域、即ち、参照するべき画像の情報が存在しない領域（以降、「参照不可領域」とする）の補完距離Ｄ_ｉ、Ｄ_ｉ＋１を示す情報を生成する。

そして、補完値生成部５０９は、実施の形態１と同様に、安定化判断部５０８から入力された解析対象ページ数ｋ１〜ｋ２のページ間の輝度値を、補完距離算出部５０６から入力された図１３に示すページ間補完距離に基づいて補完する。また、本実施形態に係る補完値生成部５０９は、図３１に示すように生成された参照不可領域の情報に基づき、夫々の参照不可領域の輝度値を、ページ間と同様の処理により補完する。

このような処理により、図１６、図１７において説明した態様と同様に、用紙の搬送方向における位置に応じた差分画像の輝度の変動を示す値として、ページ間及び参照不可領域の値が補完された値が生成される。周波数解析部５１０は、そのような情報に基づき、実施の形態１と同様に周波数解析を行い、図１８において説明したような周波数解析結果情報を生成する。

また、本実施形態に係るバンディング判定部５００において、サンプリング間隔計算部５１１は、原則として図２３と同様の処理によりシフト量ｔ_{ｓｈｉｆｔ}及びサンプリング間隔ｔ_{ｓａｍｐｌｅ}を決定する。但し、サンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０１においてＤ_ｋの最大値に加えて、図３１に示すように求めたＤ_ｉの最大値Ｄ_{ｉ−ｍａｘ}を取得する。そして、Ｓ２３０２においてＤ_{ｋ−ｍａｘ}及びＤ_{ｉ−ｍａｘ}のうち大きい方をｔ_{ｓａｍｐｌｅ}の初期として設定する。

そしてサンプリング間隔計算部５１１は、Ｓ２３０４において、サンプリング点に対応するピクセル領域上の位置がページ間を避けるだけでなく、平坦領域の存在しない範囲を避けているか否かを判断する。ページ間及び平坦領域の存在しない範囲は、図１０において説明したＤ_ｗ、Ｄ_ｄ、Ｄ_{ｉｓ（ｋ）}及びＬ等の各パラメータに加えて、図２６に示すＤ_ｉを用いて計算することが可能である。

本実施形態に係るサンプリング間隔計算部５１１は、このような処理により、実施の形態１と同様に、ページ間や平坦領域の存在しない範囲のデータを補完して周波数解析を行う高周波解析に加えて、補間データを用いることなく低いサンプリング周期で周波数解析を行う低周波解析を行うことが可能となる。

以上、説明したように、本実施形態に係るバンディング判定処理においては、平坦領域判定部４３５による平坦領域の判定結果を参照し、差分画像における差分値の変動に基づいてバンディングの判定を行うため、画像形成出力対象の画像の元々の濃度変動の影響を排除して高精度なバンディング判定を行うことが可能である。

尚、上記の実施形態においては、差分画像の利用及び平坦領域の判定の両方を行う場合を例として説明した。この他、例えば平坦領域の判定結果を参照し、平坦領域の読取画像に基づいて同様の処理を実行しても良い。平坦領域であれば、元々の画像における濃度変動の影響を受けずに高精度なバンディング判定を行うことが可能である。

同様に、平坦領域判定部４３５による平坦領域判定を行うことなく、実施の形態１と同様の構成において、差分画像における差分値の変動に基づいてバンディングの判定を行っても良い。差分画像であれば、原則としてはマスター画像と読取画像との差分値のみで構成された画像であるため、元々の画像における濃度変動の影響を受けずに高精度なバンディング判定を行うことが可能である。

１ ＤＦＥ
２ エンジンコントローラ
３ プリントエンジン
４ 検査装置
５ インタフェース端末
１０ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
４０ ＨＤＤ
５０ Ｉ／Ｆ
６０ ＬＣＤ
７０ 操作部
８０ 専用デバイス
９０ バス
１１ 搬送ベルト
１２、１２Ｙ、１０Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 感光体ドラム
１３ 給紙トレイ
１４ 転写ローラ
１５ 定着ローラ
１６ 反転パス
１０１ ジョブ情報処理部
１０２ ＲＩＰ処理部
２０１ データ取得部
２０２ エンジン制御部
２０３ ビットマップ送信部
３０１ 印刷処理部
４００ 読取装置
４０１ 読取画像取得部
４０２ マスター画像処理部
４０３ 検査制御部
４０４ 比較検査部
４１０ 排紙トレイ
４２１ 少値多値変換処理部
４２２ 解像度変換処理部
４２３ 色変換処理部
４２４ 画像出力処理部
４３１ 情報入力部
４３２ 差分画像取得部
４３３ 欠陥判定部
４３４ コントローラ通信部
４３５ 平坦領域判定部
５００ バンディング判定部
５０１ 読み取り間隔算出部
５０２ 色変換部
５０３ 原稿外領域算出部
５０４ 余白領域算出部
５０５ ライン平均値算出部
５０６ 補完距離算出部
５０７ ページ平均値算出部
５０８ 安定化判断部
５０９ 補完値生成部
５１０ 周波数解析部
５１１ サンプリング間隔計算部
５１２ 高周波除去部
５１３ サンプリング部

特開２００６−３１８１８１号広報

Claims (11)

1. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像において前記記録媒体の搬送方向に周期的に発生する画像の濃度の変動を検知する画像検査装置であって、
   画像形成出力された画像が読み取られて生成された読取画像を取得する読取画像取得部と、
   取得された前記読取画像に基づき、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の値を示す読取画像濃度変動情報を生成する読取画像濃度変動情報生成部と、
   連続して搬送される複数の記録媒体のうち先行して搬送される記録媒体における画像形成領域と、続いて搬送される記録媒体における画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報を取得する画像領域間情報取得部と、
   連続して搬送される複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報が前記画像領域間情報に基づいて前記記憶媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された搬送方向濃度変動情報を生成する搬送方向濃度変動情報生成部と、
   生成された前記搬送方向濃度変動情報から所定間隔で前記画像の濃度の値をサンプリングする際のサンプリング点が、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、取得された前記画像領域間情報に基づいて前記サンプリング点の間隔であるサンプリング間隔を設定するサンプリング間隔設定部と、
   設定された前記サンプリング間隔によって前記搬送方向濃度変動情報から前記画像の濃度の値をサンプリングするサンプリング部と、
   サンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行う周波数解析部とを含むことを特徴とする画像検査装置。
2. 前記サンプリング間隔設定部は、前記搬送方向濃度変動情報において、前記複数のサンプリング点が連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、前記複数のサンプリング点を前記搬送方向にシフトさせるためのシフト量を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記サンプリング間隔設定部は、
   前記画像形成領域以外の領域の前記搬送方向の幅の最大値を前記サンプリング間隔の初期値として設定し、
   設定した前記サンプリング間隔によって配置された複数のサンプリング点が、前記画像領域に含まれるか否か確認し、
   前記複数のサンプリング点のうち前記画像領域に含まれないものがある場合、前記サンプリング間隔を広げて配置された複数のサンプリング点が、前記画像領域に含まれるか否か確認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。
4. 前記サンプリング間隔設定部は、
   前記搬送方向濃度変動情報における前記搬送方向の始点を前記シフト量の初期値として設定し、
   設定した前記シフト量によって配置された複数のサンプリング点が、前記画像領域に含まれるか否か確認し、
   前記複数のサンプリング点のうち前記画像領域に含まれないものがある場合、前記シフト量を変更して配置された複数のサンプリング点が、前記画像領域に含まれるか否か確認することを特徴とする請求項２に記載の画像検査装置。
5. 前記搬送方向濃度変動情報に含まれる周期的な濃度変動であって、所定の周波数以上の濃度変動を除去する高周波除去部を含み、
   前記周波数解析部は、前記所定の周波数以上の濃度変動が除去された前記搬送方向濃度変動情報からサンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行うことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像検査装置。
6. 前記高周波除去部は、前記サンプリング点の配置のために設定された前記サンプリング間隔に基づいて前記濃度変動を除去する所定の周波数を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。
7. 複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報及び前記画像領域間情報に基づき、前記搬送方向における位置に応じた画像の濃度の変動について、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域の間を補完する搬送方向濃度変動補完部を含み、
   前記周波数解析部は、連続して搬送される複数の前記記録媒体同士の間が補完された前記搬送方向濃度変動情報について周波数解析を行い、前記周期的に発生する画像の濃度の変動のうち、所定の周波数よりも高い周波数のものを前記記録媒体同士の間が補完された前記搬送方向濃度変動情報についての周波数解析により検知し、前記所定の周波数よりも低い周波数のものを前記サンプリングされた前記画像の濃度の値についての周波数解析により検知することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像検査装置。
8. 前記搬送方向濃度変動情報に含まれる周期的な濃度変動であって、前記所定の周波数以上の濃度変動を除去する高周波除去部を含み、
   前記周波数解析部は、前記所定の周波数以上の濃度変動が除去された前記搬送方向濃度変動情報からサンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像検査装置。
9. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像において前記記録媒体の搬送方向に周期的に発生する画像の濃度の変動を検知する画像検査方法であって、
   画像形成出力された画像が読み取られて生成された読取画像を取得し、
   取得された前記読取画像に基づき、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の値を示す読取画像濃度変動情報を生成し、
   連続して搬送される複数の記録媒体のうち先行して搬送される記録媒体における画像形成領域と、続いて搬送される記録媒体における画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報を取得し、
   連続して搬送される複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報が前記画像領域間情報に基づいて前記記憶媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された搬送方向濃度変動情報を生成し、
   生成された前記搬送方向濃度変動情報から所定間隔で前記画像の濃度の値をサンプリングする際のサンプリング点が、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、取得された前記画像領域間情報に基づいて前記サンプリング点の間隔であるサンプリング間隔を設定し、
   設定された前記サンプリング間隔によって前記搬送方向濃度変動情報から前記画像の濃度の値をサンプリングし、
   サンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行うことを特徴とする画像検査方法。
10. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像において前記記録媒体の搬送方向に周期的に発生する画像の濃度の変動を検知する画像検査システムであって、
    前記記録媒体に対して画像形成出力を行う画像形成部と、
    前記記録媒体上に形成された画像を読み取って読取画像を生成する画像読取部と、
    前記読取画像を取得する読取画像取得部と、
    取得された前記読取画像に基づき、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の値を示す読取画像濃度変動情報を生成する読取画像濃度変動情報生成部と、
    連続して搬送される複数の記録媒体のうち先行して搬送される記録媒体における画像形成領域と、続いて搬送される記録媒体における画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報を取得する画像領域間情報取得部と、
    連続して搬送される複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報が前記画像領域間情報に基づいて前記記憶媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された搬送方向濃度変動情報を生成する搬送方向濃度変動情報生成部と、
    生成された前記搬送方向濃度変動情報から所定間隔で前記画像の濃度の値をサンプリングする際のサンプリング点が、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、取得された前記画像領域間情報に基づいて前記サンプリング点の間隔であるサンプリング間隔を設定するサンプリング間隔設定部と、
    設定された前記サンプリング間隔によって前記搬送方向濃度変動情報から前記画像の濃度の値をサンプリングするサンプリング部と、
    サンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行う周波数解析部とを含むことを特徴とする画像検査システム。
11. 記録媒体上に画像形成出力された画像を読み取った読取画像において前記記録媒体の搬送方向に周期的に発生する画像の濃度の変動を検知する画像検査プログラムであって、
    画像形成出力された画像が読み取られて生成された読取画像を取得するステップと、
    取得された前記読取画像に基づき、前記記録媒体の搬送方向における位置に応じた画像の濃度の値を示す読取画像濃度変動情報を生成するステップと、
    連続して搬送される複数の記録媒体のうち先行して搬送される記録媒体における画像形成領域と、続いて搬送される記録媒体における画像形成領域との搬送状態における間隔を示す画像領域間情報を取得するステップと、
    連続して搬送される複数の前記記録媒体について取得された前記読取画像濃度変動情報が前記画像領域間情報に基づいて前記記憶媒体の搬送状態に応じた位置関係で統合された搬送方向濃度変動情報を生成するステップと、
    生成された前記搬送方向濃度変動情報から所定間隔で前記画像の濃度の値をサンプリングする際のサンプリング点が、連続して搬送される複数の前記記録媒体夫々における画像形成領域に含まれるように、取得された前記画像領域間情報に基づいて前記サンプリング点の間隔であるサンプリング間隔を設定するステップと、
    設定された前記サンプリング間隔によって前記搬送方向濃度変動情報から前記画像の濃度の値をサンプリングするステップと、
    サンプリングされた前記画像の濃度の値について周波数解析を行うステップとを含むことを特徴とする画像検査プログラム。