JP6487866B2 - 印刷結果検査装置、方法およびプログラム - Google Patents

印刷結果検査装置、方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は印刷結果検査装置、方法およびプログラムに係り、特に印刷用紙の画像を取得して欠陥を検出する印刷結果検査装置、方法およびプログラムに関する。
特許文献１には、予め準備された基準画像データと、印刷版を撮像して得られた読取画像データとを比較して印刷版が適正に作成されたかどうかを検査する検版装置が開示されている。特許文献１に記載の検版装置は、正常な印刷版において存在する色範囲に関するデータと基準画像データを参照することにより、画像領域、露光不良領域、傷領域、焼きぼけ領域およびごみの識別を行うようになっている。
特許文献２には、原稿画像データに基づいて用紙に画像を印刷する画像形成装置による印刷結果を検査する印刷結果検査装置が開示されている。特許文献２に記載の印刷結果検査装置は、画像形成装置による印刷の前後の用紙の紙面を読み取って、印刷前画像データと印刷後画像データとをそれぞれ取得し、印刷前画像データと印刷後画像データとに基づいて印刷結果の良否判断をするようになっている。
特許文献３には、印刷媒体の幅方向の印刷領域の全体をカバーするインクジェット方式のラインヘッドがカラー印刷の各色別に印刷媒体の搬送経路に沿って配置されている印刷ユニットによって印刷された印刷物を検査する印刷物検査装置が開示されている。特許文献３に記載の印刷物検査装置は、撮像画像データの濃度値が参照印刷データの濃度値よりも高くなっている箇所を「汚れ」の欠点として検出し、比較的に大きく、また印刷媒体の搬送方向に細長く伸びているという特徴を有する欠点を「インク垂れ」の欠点とし、その他の欠点を「用紙汚れ」の欠点として検出し、参照印刷データの濃度積算値が撮像画像データの濃度積算値よりも高くなっている箇所を「ノズル欠け」の欠点として検出するようになっている。
特開２００６−１４５２６１号公報 特開２００５−２０５８５３号公報 特開２０１３−２０８８３８号公報
一般に、印刷用紙を製造する工程（特に、再生紙のような低コストの印刷用紙を製造する工程）では、印刷用紙の原料（パルプ等）に含まれる異物（例えば、ゴミ、古紙に付着したインク、粘着物（糊）等）を十分に除去することができず、印刷用紙に異物が残留することがある。このため、印刷用紙に画像等を印刷した場合、印刷工程に起因する印刷欠陥（印刷に用いられるインクに起因する欠陥、インク垂れ等）だけでなく、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥（異物に起因する欠陥、用紙ムラ等）が生じ得る。しかしながら、従来の印刷結果の検査では、印刷後の印刷用紙を撮像して得られた画像から印刷欠陥と印刷用紙欠陥とを分離して検出することは困難であった。
特許文献１は、検版装置に関するものであり、画像等を印刷した後の印刷用紙における印刷用紙の欠陥および印刷の欠陥を検出するためのものではない。また、特許文献１に記載の検版装置は、露光前に有色であった印刷版が露光後に白色になることを利用して、露光不良により画像領域よりも高濃度となった露光不良領域、画像形成層が損傷しベース層が露出して低濃度となった傷領域、印刷版の露光時に正しく合焦しなかったことで網点形状が所望形状よりも太ってしまい画像領域よりも低濃度になった焼きぼけ領域、および画像領域の色範囲から逸脱したごみを識別するものである（段落［００１６］から［００２１］）。このため、特許文献１に記載の技術は、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥の検出に適用することはできない。
特許文献２に記載の印刷結果検査装置は、画像形成装置による印刷の前後の用紙の紙面を読み取るために、印刷前読取部と印刷後読取部の２つの読取部を備えている（段落［００１５］等）。このため、特許文献２によれば、装置が大型化、複雑化してしまい、装置の製造および運用のためのコストが増大するという問題があった。
特許文献３に記載の印刷物検査装置は、「汚れ」の欠点の形態的特徴に基づいて「インク垂れ」と「用紙汚れ」とを判定するものであり（段落［００４２］等）、印刷用紙の種類に応じて印刷用紙欠陥を検出することはできなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、１回の印刷用紙の読み取りにより、印刷工程に起因する印刷欠陥と、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥とを判定することが可能な印刷結果検査装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る印刷欠陥検査装置は、印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得手段と、検査画像データと、印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出手段と、欠陥領域検出手段によって検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定手段と、第１の欠陥判定手段によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶する記憶手段と、欠陥領域検出手段によって検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定手段とを備える。
第１の態様によれば、非画像領域の欠陥領域の濃度変化量および色の特徴を用いて判定を行い、その結果を用いて画像領域の欠陥領域の判定を行うことにより、印刷後の１回の印刷用紙の読み取りにより、印刷工程に起因する印刷欠陥と、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥とを判定することが可能となる。
本発明の第２の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１の態様において、記憶手段が、第２の欠陥判定手段によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶するようにしたものである。
本発明の第３の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１または第２の態様において、記憶手段が、印刷用紙を特定する用紙特定情報を画像特徴量情報と関連付けて記憶しており、記憶手段に記録された用紙特定情報と同一の用紙特定情報を有する印刷用紙の検査を行う場合に、第１の欠陥判定手段および第２の欠陥判定手段が、用紙特定情報と関連付けられた画像特徴量情報を用いて、欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定するようにしたものである。
第３の態様によれば、同一ロットの印刷用紙における印刷欠陥および印刷用紙欠陥の判定に、あらかじめ用意しておいた画像特徴量情報を利用することができる。これにより、印刷欠陥および印刷用紙欠陥の判定に、同一ロットの印刷用紙の検査結果を反映させることができる。
本発明の第４の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、記憶手段が、第１の欠陥判定手段によって印刷欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶し、第２の欠陥判定手段が、印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、印刷欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定するようにしたものである。
第４の態様によれば、印刷用紙欠陥の画像特徴量情報に加えて、印刷欠陥の画像特徴量情報を利用することができるので、印刷用紙および印刷装置に固有の特徴により適応した判定を行うことができる。
本発明の第５の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、第１の欠陥判定手段が、欠陥領域について測定された濃度変化量が第１の閾値以上の場合に、欠陥領域が印刷欠陥であると判定するようにしたものである。
第５の態様によれば、欠陥領域の濃度変化量に基づいて、欠陥領域が印刷用紙欠陥であるか否かを判定することができる。
本発明の第６の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第５の態様において、第１の欠陥判定手段が、欠陥領域について測定された濃度変化量が第１の閾値以上の場合に、欠陥領域が印刷欠陥であると判定し、欠陥領域について測定された濃度の変化量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下の場合に、欠陥領域が印刷用紙欠陥であると判定するようにしたものである。
第６の態様によれば、欠陥領域の濃度変化量に基づいて、欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定することができる。
本発明の第７の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１から第６の態様のいずれかにおいて、第１の欠陥判定手段が、印刷用紙の印刷に用いられたインクの色と欠陥領域の色との比較を行い、インクの色と欠陥領域の色とが同一であると判定した場合に、欠陥領域が印刷欠陥であると判定するようにしたものである。
本発明の第８の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第７の態様において、第１の欠陥判定手段が、印刷用紙の印刷に用いられたインクの色と欠陥領域の色との間の色差、彩度差および色相差のうちの少なくとも１つに基づいて、欠陥領域が印刷欠陥であるか否かの判定を行うようにしたものである。
第７および第８の態様によれば、欠陥領域の色とインクの色とに基づいて、欠陥領域が印刷欠陥であるか否かを判定することができる。
本発明の第９の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１から第８の態様のいずれかにおいて、印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかが判定できない欠陥領域がある場合に、第１の欠陥判定手段が、欠陥領域の濃度変化量および色に基づく総合評価値を算出し、総合評価値に基づいて、欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定するようにしたものである。
本発明の第１０の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第９の態様において、第１の欠陥判定手段が、欠陥領域の形状に基づいて総合評価値の算出を行うようにしたものである。
第１０の態様によれば、濃度変化量および色に加えて、欠陥領域の形状を考慮することで、欠陥領域の判定をより確実に行うことができる。
本発明の第１１の態様に係る印刷欠陥検査装置は、第１から第１０の態様のいずれかにおいて、基準画像データが、印刷用紙の色を示す情報を含んでおり、欠陥領域検出手段が、検査画像データと、基準画像データおよび印刷用紙の色との差分を演算して差分画像データを取得することにより、検査画像データから欠陥領域を検出するようにしたものである。
本発明の第１２の態様に係る印刷欠陥検査方法は、印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得工程と、検査画像データと、印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出工程と、欠陥領域検出工程において検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定工程と、第１の欠陥判定工程において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、欠陥領域検出工程において検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定工程とを備える。
本発明の第１３の態様に係る印刷欠陥検査プログラムは、印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得機能と、検査画像データと、印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出機能と、欠陥領域検出機能によって検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定機能と、第１の欠陥判定機能によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶する記憶機能と、欠陥領域検出機能によって検出された欠陥領域のうち、印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定機能とをコンピュータに実現させる。
本発明によれば、印刷後の１回の印刷用紙の読み取りにより、印刷工程に起因する印刷欠陥と、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥とを判定することが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷結果検査装置を示すブロック図である。 図２は、検査画像データの例を示す図である。 図３は、基準画像データの例を示す図である。 図４は、差分画像データの例を示す図である。 図５は、欠陥領域（印刷欠陥）の例を示す図である。 図６は、図５の６−６線で示す領域における濃度分布を示すグラフである。 図７は、欠陥領域（印刷用紙欠陥）の例を示す図である。 図８は、図７の８−８線で示す領域における濃度分布を示すグラフである。 図９は、用紙欠陥情報の例を示すブロック図である。 図１０は、本発明の一実施形態に係る印刷欠陥検査方法を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の一実施形態に係る用紙欠陥情報を用いた印刷結果検査方法を示すフローチャートである。
以下、添付図面に従って本発明に係る印刷結果検査装置、方法およびプログラムの実施の形態について説明する。
［印刷結果検査装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷結果検査装置を示すブロック図である。なお、以下の説明では、印刷用紙Ｐ１０の搬送方向をＸ方向、印刷用紙Ｐ１０の平面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向、印刷用紙Ｐ１０に直交する方向をＺ方向とする。
本実施形態に係る印刷結果検査装置１０は、印刷装置１００によって画像等が印刷された印刷用紙Ｐ１０をカメラ５０により撮影し、印刷用紙Ｐ１０の撮影画像から欠陥が含まれる欠陥領域を抽出し、印刷工程に起因する印刷欠陥（印刷に用いられるインクに起因する欠陥、インク垂れ等）と、印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥（異物に起因する欠陥、用紙ムラ等）の判定を行う。図１に示すように、本実施形態に係る印刷結果検査装置１０は、制御部１２、操作部１４、表示部１６、画像データ取得部１８、基準画像データ記憶部２０、欠陥領域検出部２２、欠陥判定部２４および用紙欠陥情報記憶部３０を備えている。
制御部１２は、印刷結果検査装置１０の各部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが使用する制御プログラムを含むデータを格納するためのＲＯＭ（Read Only Memory）を含んでいる。制御部１２は、操作部１４を介して操作者からの操作入力を受け付け、この操作入力に応じた制御信号を印刷結果検査装置１０の各部に送信して各部の動作を制御する。
操作部１４は、操作者からの操作入力を受け付ける入力装置であり、文字入力のためのキーボード、表示部１６に表示されるポインタ、アイコン等を操作するためのポインティングデバイス（マウス、トラックボール等）を含んでいる。なお、操作部１４としては、上記に列挙した手段に代えて、または、上記に列挙した手段に加えて、表示部１６の表面にタッチパネルを設けることもできる。
表示部１６は、画像を表示するための装置である。表示部１６としては、例えば、液晶モニタを用いることができる。
画像データ取得部１８（検査画像データ取得手段）は、カメラ５０（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ）によって撮像された印刷用紙Ｐ１０の画像を取得する。本実施形態では、印刷装置１００（例えば、インクジェットプリンター）によって印刷用紙Ｐ１０に画像等が印刷された後、印刷用紙Ｐ１０を印刷装置１００の外に排出するための搬送経路Ｔ１０上にカメラ５０が設置されており、このカメラ５０により搬送中の印刷用紙Ｐ１０の各部が順次撮影される。画像データ取得部１８は、カメラ５０によって撮影された印刷用紙Ｐ１０の各部の画像を取得して、印刷用紙Ｐ１０全体の画像（以下、検査画像データＩＭＧ１という。）を作成する。
基準画像データ記憶部２０は、印刷用紙Ｐ１０に印刷された画像のオリジナルデータを記憶する記憶手段である。基準画像データ記憶部２０は、印刷用紙Ｐ１０ごとに画像の形成に用いた画像データ（以下、基準画像データＲＥＦ１という。）を印刷装置１００から取得する。
印刷結果検査装置１０の画像データ取得部１８とカメラ５０との間の通信手段、および基準画像データ記憶部２０と印刷装置１００との間の通信手段は、特に限定されないが、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット接続等のネットワークを介するもの、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル、Bluetooth（登録商標）を用いることができる。
なお、本実施形態では、印刷結果検査装置１０、カメラ５０および印刷装置１００を別々の装置としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、印刷結果検査装置１０は、印刷装置１００に含まれていてもよい。この場合、印刷結果検査装置１０が印刷装置１００から基準画像データＲＥＦ１を取得する工程が不要になる。また、カメラ５０は、印刷結果検査装置１０または印刷装置１００に含まれていてもよい。カメラ５０は、例えば、印刷装置１００における印刷用紙Ｐ１０の搬送経路（排出経路）に設けられていてもよい。カメラ５０が印刷結果検査装置１０に含まれている場合には、画像データ取得部１８により検査画像データＩＭＧ１を取得する工程は不要となる。
欠陥領域検出部２２（欠陥領域検出手段）は、検査画像データＩＭＧ１と基準画像データＲＥＦ１とを比較して欠陥領域を検出する。欠陥領域検出部２２は、検査画像データＩＭＧ１と基準画像データＲＥＦ１との差分画像データＩＭＧ２を取得し、差分画像データＩＭＧ２を用いて、検査画像データＩＭＧ１と基準画像データＲＥＦ１との間で差異のある領域（例えば、色または画像の形状に差異がある領域、色、画像の形状の差異が閾値以上の領域）を欠陥領域として検出する。
欠陥判定部２４（第１の欠陥判定手段、第２の欠陥判定手段）は、欠陥領域検出部２２によって検出された欠陥領域が、印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する。
用紙欠陥情報記憶部３０（記憶手段）は、欠陥判定部２４による欠陥領域の判定結果、各欠陥領域の画像特徴量の情報を記憶する。用紙欠陥情報記憶部３０としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気ディスクを含む装置、ｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のフラッシュメモリを含む装置等を用いることができる。
［欠陥領域の検出方法］
ここで、欠陥領域の検出方法について説明する。図２から図４は、それぞれ、検査画像データ、基準画像データおよび差分画像データの例を示す図である。
図３に示す例では、基準画像データＲＥＦ１は、非画像領域Ａ１０と、画像領域Ａ２０、Ａ２２とを含んでおり、画素ごとに用いられるインクの色に関する情報（例えば、ＣＭＹＫ（シアン、マジェンダ、イエロー、黒）のインク色）を含んでいる。画像領域Ａ２０、Ａ２２は、印刷装置１００によってインクが滴下されて画像が形成される領域であり、非画像領域Ａ１０は、画像が形成されない領域である。画像領域と非画像領域とは、例えば、単位面積当たりのインクの滴下される領域の面積（画像が形成される領域の密度）が閾値以上であるか否かにより判別される。
図２に示す例では、検査画像データＩＭＧ１では、画像領域Ａ２０、Ａ２２の中にそれぞれ欠陥領域Ｄ２０、Ｄ２２が含まれており、非画像領域Ａ１０の中に欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２およびＤ１４が含まれている。
欠陥領域検出部２２は、図４に示すように、検査画像データＩＭＧ１と基準画像データＲＥＦ１との差分を演算して差分画像データＩＭＧ２を作成する。そして、欠陥領域検出部２２は、差分画像データＩＭＧ２から、検査画像データＩＭＧ１に含まれる基準画像データＲＥＦ１との差異を検出し、例えば、色の差異が閾値以上の領域（図２から図４におけるＤ１０、Ｄ１２、Ｄ１４、Ｄ２０およびＤ２２）を欠陥領域として検出する。欠陥領域検出部２２によって検出された欠陥領域には、印刷欠陥と印刷用紙欠陥の両方が含まれ得る。欠陥領域検出部２２によって検出された欠陥領域（Ｄ１０、Ｄ１２、Ｄ１４、Ｄ２０およびＤ２２）を示す情報（例えば、位置（座標）、欠陥領域の位置が画像領域と非画像領域のいずれに含まれるか、サイズ（Ｘ方向寸法、Ｙ方向寸法、最大寸法（図５の（Ｘ１０，Ｙ１０）、図７の（Ｘ１２，Ｙ１２））、最小寸法）、アスペクト比、色）は欠陥判定部２４に送られる。
なお、基準画像データＲＥＦ１には、印刷装置１００において使用された印刷用紙Ｐ１０の色を示す情報（例えば、白色度を示す情報）が含まれるようにしてもよい。この白色度を示す情報としては、例えば、ISO (International Organization for Standardization) 2470: 1999, Paper, board, and pulps-Measurement of diffuse blue reflectance factor、JIS (Japanese Industrial Standards) P 8148: 2001の測定方法に基づくものを用いることができる。この場合、印刷用紙Ｐ１０が再生紙等の白色度が低いものである場合であっても、検査画像データＩＭＧ１と基準画像データＲＥＦ１の差分を演算することにより、差分画像データＩＭＧ２において、印刷用紙Ｐ１０の白色度に起因する色の差を除去することができ、欠陥領域の検出を正確に行うことが可能になる。
［印刷欠陥と印刷用紙欠陥の判定方法］
次に、印刷欠陥と印刷用紙欠陥の判定方法について説明する。なお、以下の説明では、欠陥領域Ｄ１０およびＤ１２をそれぞれ印刷欠陥および印刷用紙欠陥とする。
図５は、欠陥領域（印刷欠陥）の例を示す図（図４の領域Ｅ１０の拡大図）であり、図６は、図５の６−６線で示す領域における濃度分布を示すグラフである。図７は、欠陥領域（印刷用紙欠陥）の例を示す図（図４の領域Ｅ１２の拡大図）であり、図８は、図７の８−８線で示す領域における濃度分布を示すグラフである。
欠陥判定部２４は、濃度判定部２６および色判定部２８を含んでいる。欠陥判定部２４は、上記のようにして検出された欠陥領域のうち、非画像領域Ａ１０から検出された欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２およびＤ１４については、濃度（色濃度）および色に関する情報を用いて印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する。そして、欠陥判定部２４は、画像領域Ａ２０およびＡ２２に含まれる欠陥領域Ｄ２０およびＤ２２については、非画像領域Ａ１０において印刷欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報と、非画像領域Ａ１０において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報とに基づいて、印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する。
濃度判定部２６は、欠陥領域における濃度変化量に基づいて欠陥の種類を判定する。図５および図６に示すように、欠陥領域Ｄ１０（印刷欠陥）の場合には、欠陥領域Ｄ１０とその周辺部の領域における濃度変化量（図６のグラフにおける傾き）が比較的大きい（急峻である）。一方、図７および図８に示すように、欠陥領域Ｄ１２（印刷用紙欠陥）の場合には、欠陥領域Ｄ１２とその周辺部の領域における濃度変化量（図８のグラフにおける傾き）が比較的小さい（緩やかである）。濃度判定部２６は、欠陥領域の周辺の濃度変化量を測定し、濃度変化量が第１の閾値ａ１以上の場合に、欠陥領域が印刷欠陥であると判定し、濃度変化量が第２の閾値ａ２（ａ２＜ａ１）以下の場合に、欠陥領域が印刷用紙欠陥であると判定する。
ここで、閾値ａ１、ａ２は、予め決められた値であってもよいし、濃度変化量の測定結果に基づいて印刷用紙Ｐ１０のロット（用紙の製品管理上の製品単位）ごとに決められるようにしてもよい。例えば、印刷用紙Ｐ１０の欠陥領域ごとの濃度変化量の測定結果の度数分布を作成して、濃度変化量の度数分布について２つのピークが検出された場合に、そのピークの値に基づいて２つの閾値を設定するようにしてもよい。
色判定部２８は、欠陥領域の色に基づいて欠陥の種類を判定する。印刷に用いられたインクに起因する印刷欠陥はインクの色に対応している。色判定部２８は、欠陥領域の色と印刷に用いられたインクの色の類似性に基づいて欠陥の種類を判定する。
具体的には、CIE 1976 L*a*b*表色系（CIE: Commission Internationale de l'Eclairage（国際照明委員会））において、インクの色を（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（Ｌｉ ＊，ａｉ ＊，ｂｉ ＊）、欠陥領域の色を（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（Ｌｐ ＊，ａｐ ＊，ｂｐ ＊）とし、明度差ΔＬ＊＝Ｌｐ ＊−Ｌｉ ＊、Δａ＊＝ａｐ ＊−ａｉ ＊、Δｂ＊＝ｂｐ ＊−ｂｉ ＊とした場合、色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂは下記の式により表される。
ΔＥ＊ ａｂ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２
ΔＣ＊ ａｂ＝｛（ａｐ ＊）２＋（ｂｐ ＊）２｝１／２−｛（ａｉ ＊）２＋（ｂｉ ＊）２｝１／２
ΔＨ＊ ａｂ＝｛（ΔＥ＊ ａｂ）２−（ΔＬ＊）２−（ΔＣ＊ ａｂ）２｝１／２
色判定部２８は、色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂの値がそれぞれの閾値以下の場合に、欠陥領域が印刷欠陥であると判定し、色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂの値がそれぞれの閾値（ΔＥＴｈ、ΔＣＴｈおよびΔＨＴｈ）以下ではない場合に（色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂのうち少なくとも１つの値が閾値を越える場合に）、欠陥領域が印刷欠陥ではないと判定する。
なお、本実施形態では、欠陥の種類の判定に色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂを用いたが、本発明はこれに限定されない。色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂのいずれか１つに基づいて判定を行うようにしてもよいし、これらの指標の値に基づいて、判定用の評価値（評価値）を算出するようにしてもよい。また、これらの指標とは別の指標を用いてもよい。
欠陥判定部２４は、濃度および色に基づく欠陥の種類の判定結果を用紙欠陥情報記憶部３０に出力する。これにより、用紙欠陥情報記憶部３０に用紙欠陥情報が格納される。
なお、本実施形態では、濃度変化量の閾値を２つとしたが、閾値は１つであってもよい。例えば、濃度判定部２６が、第２の閾値ａ２（ａ２＜ａ１）に基づいて、欠陥領域が印刷用紙欠陥であるか否かを判定し、色判定部２８が、欠陥領域が印刷欠陥であるか否かを判定するようにしてもよい。
図９は、用紙欠陥情報の例を示すブロック図である。
図９に示すように、用紙欠陥情報Ｉ１０は、用紙特定情報、用紙製造情報および画像特徴量情報を含んでいる。
用紙特定情報は、印刷用紙Ｐ１０を特定するための情報（名称、銘柄、メーカー名、ロット番号等）に関する情報を含んでいる。
用紙製造情報は、印刷用紙Ｐ１０の生産の日、紙の質に関する情報（再生紙、非再生紙）、その他の製造に関する情報を含んでいる。
画像特徴量情報は、印刷欠陥と印刷用紙欠陥のそれぞれの画像特徴量に関する情報を含んでいる。画像特徴量情報は、例えば、印刷欠陥と判定された欠陥領域の濃度変化量およびその代表値（平均値）、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の濃度変化量およびその代表値（平均値）、印刷欠陥と判定された欠陥領域の色に関する指標（色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂ）およびその代表値（平均値）、アスペクト比等の情報を含んでいる。
なお、画像特徴量情報は、印刷用紙欠陥の画像特徴量に関する情報のみを含むようにしてもよい。
欠陥判定部２４は、この画像特徴量情報を用いて、画像領域Ａ２０およびＡ２２に含まれる欠陥領域の種類の判定を行うことができる（図１０および図１１参照）。具体的には、非画像領域Ａ１０において印刷欠陥と判定された欠陥領域の濃度変化量およびその代表値（平均値）と、印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の濃度変化量およびその代表値（平均値）とに基づいて、画像領域Ａ２０およびＡ２２における濃度変化量に基づく判定に用いる濃度変化量の閾値ａ１およびａ２をそれぞれ定めることができる。また、非画像領域Ａ１０において印刷欠陥と判定された欠陥領域の色に関する指標（色差ΔＥ＊ ａｂ、彩度差ΔＣ＊ ａｂおよび色相差ΔＨ＊ ａｂ）およびその代表値（平均値）に基づいて、画像領域Ａ２０およびＡ２２における色判定部２８の判定に用いる閾値（ΔＥＴｈ、ΔＣＴｈおよびΔＨＴｈ）を定めることができる。欠陥判定部２４は、これらの閾値を用いて、画像領域Ａ２０およびＡ２２における欠陥の種類の判定を行うことが可能になる。
なお、本実施形態では、非画像領域における欠陥領域の種類の判定結果に関する用紙欠陥情報を用いて濃度変化量と色の指標に対する閾値を設定するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、濃度変化量および色に基づく判定に加えて、用紙欠陥情報に含まれる印刷用紙欠陥の形態的特徴（形状、サイズ、アスペクト比等）または色変化に関する特徴を用いて判定を行うようにしてもよい。
同一ロット、同一銘柄、製造日が近い印刷用紙または同一メーカーの印刷用紙の場合、印刷用紙の原料が一部共通していることが考えられる。このため、原料を通じて印刷用紙に混入する異物の種類およびサイズが類似していたり、異物に起因する印刷用紙の色変化が類似していることが考えられる。したがって、検査対象の印刷用紙Ｐ１０と用紙特定情報が類似する用紙欠陥情報に含まれる印刷用紙欠陥の形態的特徴（形状、サイズ、アスペクト比等）または色変化に関する特徴を用いて判定を行うことにより、印刷用紙Ｐ１０の特性に対応して印刷用紙欠陥の判定をより適切に行うことができる。
なお、本実施形態では、濃度変化量と色に基づいて、欠陥領域の種類を判定するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、蓄積した画像特徴量の情報に基づいて、機械学習による判定アルゴリズムを構築してもよい。また、濃度変化量および色の各指標と各閾値の比較結果に基づいて総合評価用の評価値を算出し、この総合評価用の評価値を用いて判定を行うようにしてもよい。例えば、濃度変化量および色の指標の各閾値との近似度を算出し、近似度に応じて総合評価用の評価値（総合評価値）を算出するようにしてもよい（色の指標が閾値に近い値であるほど、印刷欠陥であることを示す評価値を下げ、色の指標と閾値との差が大きくなるほど、印刷欠陥であることを示す評価値を上げるようにしてもよい）。
また、総合評価用の評価値の算出に当たっては、欠陥領域のアスペクト比に関する情報を加えてもよい。例えば、欠陥領域が印刷用紙Ｐ１０の搬送方向（Ｘ方向）に沿って伸びている場合には、印刷用紙Ｐ１０の搬送方向に沿ってインク垂れが広がったものと推定されることから、インクに起因する印刷欠陥であることを示す評価値を上げるようにしてもよい。
［印刷結果検査方法］
図１０は、本発明の一実施形態に係る印刷欠陥検査方法を示すフローチャートである。
まず、印刷結果検査装置１０の画像データ取得部１８は、印刷用紙Ｐ１０を撮影した画像（検査画像データＩＭＧ１）をカメラ５０から取得する（ステップＳ１０：検査画像データ取得工程）。
次に、欠陥領域検出部２２は、検査画像データＩＭＧ１と、印刷用紙Ｐ１０の印刷に用いられた基準画像データＲＥＦ１とを比較して欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２、Ｄ１４、Ｄ２０およびＤ２２を検出する（ステップＳ１２：欠陥領域検出工程）。また、欠陥領域検出部２２は、インクの滴下領域、すなわち、画像形成領域における画像が存在する領域の密度に基づいて、検査画像データＩＭＧ１から非画像領域Ａ１０と画像領域Ａ２０およびＡ２２を抽出する（ステップＳ１４）。
欠陥判定部２４は、濃度変化量および色に基づいて非画像領域Ａ１０から抽出された欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２およびＤ１４が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定し（ステップＳ１６：第１の欠陥判定工程）、非画像領域Ａ１０において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量は、用紙欠陥情報Ｉ１０の中に格納されて、用紙欠陥情報記憶部３０に蓄積される（ステップＳ１８：記憶工程）。
次に、欠陥判定部２４は、用紙欠陥情報Ｉ１０に基づいて画像領域Ａ２０およびＡ２２から抽出された欠陥領域Ｄ２０およびＤ２２が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する（ステップＳ２０：第２の欠陥判定工程）。
そして、画像領域Ａ２０およびＡ２２において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量が、用紙欠陥情報Ｉ１０の中に格納されて、用紙欠陥情報記憶部３０に蓄積される（ステップＳ２２）。
［用紙欠陥情報を用いた印刷結果検査方法］
図１１は、本発明の一実施形態に係る用紙欠陥情報を用いた印刷結果検査方法を示すフローチャートである。
まず、印刷結果検査装置１０の画像データ取得部１８は、印刷用紙Ｐ１０を撮影した画像（検査画像データＩＭＧ１）をカメラ５０から取得する（ステップＳ３０）。
次に、欠陥領域検出部２２は、検査画像データＩＭＧ１と、印刷用紙Ｐ１０の印刷に用いられた基準画像データＲＥＦ１とを比較して欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２、Ｄ１４、Ｄ２０およびＤ２２を検出する（ステップＳ３２）。また、欠陥領域検出部２２は、インクの滴下領域、すなわち、画像形成領域における画像が存在する領域の密度に基づいて、検査画像データＩＭＧ１から非画像領域Ａ１０と画像領域Ａ２０およびＡ２２を抽出する（ステップＳ３４）。
欠陥判定部２４は、用紙特定情報の一部（同一ロット）が共通する印刷用紙の用紙欠陥情報を取得し、この用紙欠陥情報と、濃度変化量および色に基づいて非画像領域Ａ１０から抽出された欠陥領域Ｄ１０、Ｄ１２およびＤ１４が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定し（ステップＳ３６）、非画像領域Ａ１０において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量は、用紙欠陥情報Ｉ１０の中に格納されて、用紙欠陥情報記憶部３０に蓄積される（ステップＳ３８）。
次に、欠陥判定部２４は、用紙欠陥情報Ｉ１０に基づいて画像領域Ａ２０およびＡ２２から抽出された欠陥領域Ｄ２０およびＤ２２が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する（ステップＳ４０）。
そして、画像領域Ａ２０およびＡ２２において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量が、用紙欠陥情報Ｉ１０の中に格納されて、用紙欠陥情報記憶部３０に蓄積される（ステップＳ４２）。
なお、本発明は、コンピュータに上記の処理を実現させるプログラム（印刷結果検査プログラム）、または、このようなプログラムを格納した非一時的な記録媒体またはプログラムプロダクトとして実現することも可能である。このような印刷結果検査プログラムをコンピュータに適用することにより、コンピュータの演算手段、記録手段等を、印刷結果検査プログラムの検査画像データ取得機能、欠陥領域検出機能、第１の欠陥判定機能、記憶機能および第２の欠陥判定機能として機能させることが可能になる。
１０ 印刷結果検査装置
１２ 制御部
１４ 操作部
１６ 表示部
１８ 画像データ取得部
２０ 基準画像データ記憶部
２２ 欠陥領域検出部
２４ 欠陥判定部
２６ 濃度判定部
２８ 色判定部
３０ 用紙欠陥情報記憶部
５０ カメラ
１００ 印刷装置
Ｐ１０ 印刷用紙
Ａ１０、Ａ１２ 非画像領域
Ａ２０ 画像領域
Ｄ１０、Ｄ１２、Ｄ１４、Ｄ２０、Ｄ２２ 欠陥領域
ＩＭＧ１ 検査画像データ
ＩＭＧ２ 差分画像データ
ＲＥＦ１ 基準画像データ
Ｔ１０ 搬送経路
Ｉ１０ 用紙欠陥情報
Ｓ１０〜Ｓ２２ 印刷結果検査方法の各工程
Ｓ３０〜Ｓ４２ 用紙欠陥情報を利用した印刷結果検査方法の各工程

Claims (13)

  1. 印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得手段と、
    前記検査画像データと、前記印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、前記検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出手段と、
    前記欠陥領域検出手段によって検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、前記非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定手段と、
    前記第１の欠陥判定手段によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶する記憶手段と、
    前記欠陥領域検出手段によって検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、前記印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、前記画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定手段と、
    を備える印刷結果検査装置。
  2. 前記記憶手段が、前記第２の欠陥判定手段によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶する、請求項１記載の印刷結果検査装置。
  3. 前記記憶手段が、前記印刷用紙を特定する用紙特定情報を前記画像特徴量情報と関連付けて記憶しており、
    前記記憶手段に記録された用紙特定情報と同一の用紙特定情報を有する印刷用紙の検査を行う場合に、前記第１の欠陥判定手段および前記第２の欠陥判定手段が、前記用紙特定情報と関連付けられた画像特徴量情報を用いて、前記欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する、請求項１または２記載の印刷結果検査装置。
  4. 前記記憶手段が、前記第１の欠陥判定手段によって印刷欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶し、
    前記第２の欠陥判定手段が、前記印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、前記印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、前記印刷欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、前記画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する、請求項１から３のいずれか１項記載の印刷結果検査装置。
  5. 前記第１の欠陥判定手段が、前記欠陥領域について測定された濃度変化量が第１の閾値以上の場合に、前記欠陥領域が印刷欠陥であると判定する、請求項１から４のいずれか１項記載の印刷結果検査装置。
  6. 前記第１の欠陥判定手段が、前記欠陥領域について測定された濃度変化量が第１の閾値以上の場合に、前記欠陥領域が印刷欠陥であると判定し、前記欠陥領域について測定された濃度の変化量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下の場合に、前記欠陥領域が印刷用紙欠陥であると判定する、請求項５記載の印刷結果検査装置。
  7. 前記第１の欠陥判定手段が、前記印刷用紙の印刷に用いられたインクの色と前記欠陥領域の色との比較を行い、前記インクの色と前記欠陥領域の色とが同一であると判定した場合に、前記欠陥領域が印刷欠陥であると判定する、請求項１から６のいずれか１項記載の印刷結果検査装置。
  8. 前記第１の欠陥判定手段が、前記印刷用紙の印刷に用いられたインクの色と前記欠陥領域の色との間の色差、彩度差および色相差のうちの少なくとも１つに基づいて、前記欠陥領域が印刷欠陥であるか否かの判定を行う、請求項７記載の印刷結果検査装置。
  9. 前記印刷欠陥と前記印刷用紙欠陥のいずれであるかが判定できない欠陥領域がある場合に、前記第１の欠陥判定手段が、前記欠陥領域の濃度変化量および色に基づく総合評価値を算出し、前記総合評価値に基づいて、前記欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する、請求項１から８のいずれか１項記載の印刷結果検査装置。
  10. 前記第１の欠陥判定手段が、前記欠陥領域の形状に基づいて前記総合評価値の算出を行う、請求項９記載の印刷結果検査装置。
  11. 前記基準画像データが、前記印刷用紙の色を示す情報を含んでおり、
    前記欠陥領域検出手段が、前記検査画像データと、前記基準画像データおよび前記印刷用紙の色との差分を演算して差分画像データを取得することにより、前記検査画像データから前記欠陥領域を検出する、請求項１から１０のいずれか１項記載の印刷結果検査装置。
  12. 印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得工程と、
    前記検査画像データと、前記印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、前記検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出工程と、
    前記欠陥領域検出工程において検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、前記非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定工程と、
    前記第１の欠陥判定工程において印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、
    前記欠陥領域検出工程において検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、前記印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、前記画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定工程と、
    を備える印刷結果検査方法。
  13. 印刷後の印刷用紙を撮影した検査画像データを取得する検査画像データ取得機能と、
    前記検査画像データと、前記印刷用紙に印刷された画像を含む基準画像データとを比較して、前記検査画像データから欠陥領域を検出する欠陥領域検出機能と、
    前記欠陥領域検出機能によって検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の画像が印刷されていない非画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて、前記非画像領域に含まれる欠陥領域が印刷工程に起因する印刷欠陥と印刷用紙に起因する印刷用紙欠陥のいずれであるかを判定する第１の欠陥判定機能と、
    前記第１の欠陥判定機能によって印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量を示す画像特徴量情報を記憶する記憶機能と、
    前記欠陥領域検出機能によって検出された欠陥領域のうち、前記印刷用紙の非画像領域を除く画像領域に含まれる欠陥領域が印刷欠陥と印刷用紙欠陥のいずれであるかを、前記印刷用紙欠陥と判定された欠陥領域の画像特徴量情報、前記画像領域に含まれる欠陥領域の濃度変化量および色に基づいて判定する第２の欠陥判定機能と、
    をコンピュータに実現させる印刷結果検査プログラム。
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