JP6816463B2 - 中綴じ検査装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、針金で中綴じされた冊子における綴じ部分を検査するための技術に関する。

中綴本はその背の部位において綴じ具である針金の一部が露出している。正常であるならば、その露出した針金は中綴本の背に沿っていてほぼ同位置（同高さ）となっている。しかし、中綴じの状態の不良として、針金が中綴本の背の位置から飛び出している不良が存在する。その飛び出した針金は外見上良くないだけでなく、その針金が切断端を露出するときには人の手を傷つける等の重大な事故の原因となり得る。そこで、針金により良好に中綴じが行われているか否かを検査する技術が開発されている。

例えば、冊子の内側における針金に対して垂直から傾いた位置に設置された撮像手段により、冊子の内側における針金を撮像し、撮像画像に基づいて針金の折れ曲がり度合いを判定する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、折丁へ針金を打込むステッチャー直後において、レーザー光を用いる光切断法により、冊子折丁紙面からの高さ情報を得ることにより検査を行う技術も提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１５−１９０８００号公報 特開２０１６−１４４９０３号公報

しかしながら、上記従来の技術では、光源やカメラの角度の調整などが難しく、設定作業に手間を要するという問題がある。

そこで、本発明は、光源やカメラの角度の調整作業に大きな負荷を要することなく、中綴じされた冊子の綴じ部分の状態の良否を判定することが可能な中綴じ検査装置および方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明では、
冊子の中綴じ部を照明する照明手段と、前記冊子を挟んで前記照明手段と対向する位置において、前記中綴じ部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像画像内に、１つの中綴じ部に対して、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するエッジ探索領域設定手段と、
前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、所定の一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定する基準位置特定手段と、
前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置に基づいて、中綴じ部の良否判定を行う良否判定手段と、
を有することを特徴とする検査装置を提供する。

本発明によれば、冊子の中綴じ部を撮像して得られた撮像画像内に、１つの中綴じ部に対して、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定し、エッジ探索領域のそれぞれにおいて、所定の一方向についてのエッジ検出処理を行い、一方向について検出されたエッジを、一方向についての基準位置として特定し、エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置に基づいて、中綴じ部の良否判定を行うようにしたので、光源やカメラの角度の調整作業に大きな負荷を有することなく、針金等の綴じ具の端部を特定でき、中綴じされた冊子の中綴じ部の状態の良否を判定することが可能となる。

また、本発明は、
前記良否判定手段は、前記基準位置から前記一方向について所定幅をもち、前記一方向と直交する方向について所定幅をもっており、前記基準位置を含まず、２つの基準位置の間に位置する領域を第１検査領域として設定する第１検査領域設定手段と、
前記第１検査領域において、対象物を検出し、当該対象物に対して直線から外れた度合である曲線度を算出し、当該対象物の曲線度に基づいて良否の判定を行う第１良否判定手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、特定された基準位置から一方向（ｘ）について所定幅をもち、一方向と直交する方向（ｙ）について所定幅をもっており、基準位置を含まず、２つの基準位置の間に位置する領域を第１検査領域として設定し、第１検査領域において、対象物を検出し、当該対象物に対して直線から外れた度合である曲線度を算出し、当該対象物の曲線度に基づいて良否の判定を行うようにしたので、綴じ具の曲がりの程度に従って、中綴じ部の良否を判定することが可能となる。

また、本発明は、
前記良否判定手段は、前記基準位置から前記一方向について前記基準位置を含む所定幅をもち、前記一方向と直交する方向について所定幅をもつ２つの領域を第２検査領域として設定する第２検査領域設定手段と、
前記第２検査領域において、対象物に該当する画素が連続する該当領域を検出し、前記第２検査領域における該当領域の数に基づいて良否の判定を行う第２良否判定手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、特定された基準位置から一方向（ｘ）について基準位置を含む所定幅をもち、前記一方向と直交する方向（ｙ）について所定幅をもつ２つの領域を第２検査領域として設定し、第２検査領域において、対象物に該当する画素が連続する該当領域を検出し、第２検査領域における該当領域の数に基づいて良否の判定を行うようにしたので、綴じ具が折れているか、または刺さっていない状態を想定して、中綴じ部の良否を判定することが可能となる。

また、本発明は、前記検査装置を有することを特徴とする中綴製本機とする。本発明によれば、中綴じ部の良否を判定することが可能な中綴製本機が得られる。

また、本発明では
中綴製本機による製本時の冊子の外側の綴じ具の形状を検査して不良か否かを判定する検査装置であって、
前記綴じ具の撮像画像から、前記綴じ具の両端部をそれぞれ基準位置として特定する位置特定手段と、
特定された２つの基準位置に基づいて、前記綴じ具の判定を行う判定手段と
を有することを特徴とする検査装置を提供する。

また、本発明は
前記判定手段は、２つの前記基準位置の間の領域において、前記綴じ具に該当する画素の曲線度から判定を行うことを特徴とする。

また、本発明は
前記判定手段は、前記基準位置を含む前記冊子の外側の領域において、前記綴じ具に該当する画素の連続する領域の数から判定を行うことを特徴とする。

また、本発明は
前記判定手段は、２つの前記基準位置の間の領域における前記綴じ具に該当する画素の曲線度と、前記基準位置を含む前記冊子の外側の領域における前記綴じ具に該当する画素の連続する領域の数から判定を行うことを特徴とする。

また、本発明では、
撮像手段により得られた撮像画像内に、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するエッジ探索領域設定手段、
前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定する基準位置特定手段、
前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置を用いて、中綴じ部の良否判定を行う良否判定手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラムを提供する。

本発明によれば、コンピュータに組み込むことにより、検査装置の一部として、光源やカメラの角度の調整作業に大きな負荷を有することなく、針金等の綴じ具の端部を特定でき、中綴じされた冊子の中綴じ部の状態の良否を判定することが可能となる。

また、本発明では、
コンピュータが、中綴じ部を撮像する撮像手段により得られた撮像画像内に、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するステップと、
コンピュータが、前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定するステップと、
コンピュータが、前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置を用いて、中綴じ部の良否判定を行うステップと、
を有することを特徴とする検査方法を提供する。

本発明によれば、コンピュータにより、光源やカメラの角度の調整作業に大きな負荷を有することなく、針金等の綴じ具の端部を特定でき、中綴じされた冊子の中綴じ部の状態の良否を判定することが可能となる。

本発明によれば、光源やカメラの角度の調整作業に大きな負荷を要することなく、中綴じされた冊子の綴じ部分の状態の良否を判定することが可能となる。

冊子の中綴じを行う中綴じ処理部を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。 検査装置を構成する画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。 検査装置を構成する画像処理装置の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る検査装置の処理動作を示すフローチャートである。 中綴じ部の撮像画像の一例を示す図である。 エッジ探索領域が設定された状態の撮像画像を示す図である。 基準位置が特定された状態の撮像画像を示す図である。 第１検査領域が設定された状態の撮像画像を示す図である。 第１検査領域における良否判定を説明するための図である。 第２検査領域が設定された状態の撮像画像を示す図である。 第２検査領域における良否判定を説明するための図である。 第１検査領域を用いた異なる種類の良否判定を示す図である。 第３検査領域を用いた異なる種類の良否判定を示す図である。

＜１．装置構成＞
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、中綴製本機の中綴じ処理部を示す図である。図１において、１はステッチャー、２は綴じ具打ち部、３はギャザリングチェーンである。図１に示す中綴じ処理部は、従来から中綴製本機において用いられているものと同様の構成となっている。ステッチャー１は、綴じ具打ち部２を備えており、ギャザリングチェーン３の搬送方向、および上下方向に移動可能になっている。折丁を集積した折丁集積体（丁合した刷本）Ｏがギャザリングチェーン３により搬送され、所定の位置に到達すると、ステッチャー１は、搬送方向に移動して、折丁集積体Ｏの上で停止し、その位置で下方向に移動して、綴じ具打ち部２により綴じ具である針金Ｈを折丁集積体Ｏの背部分の２箇所に打ち込む処理を行う。これにより、折丁集積体Ｏは、中綴じされた冊子となる。

図２は、本発明の一実施形態に係る検査装置の構成を示す図である。図２において、４は照明手段、５はカメラ（撮像手段）、６は撮像タイミング検出器、７は画像処理装置、８は制御装置、９は操作・表示部、１０は警報装置、１１は自動排出装置である。図２においては、折丁集積体Ｏが示されており、ギャザリングチェーン３は省略されているが、実際には、図１に示したようにギャザリングチェーン３に跨った状態で、折丁集積体Ｏは、所定の検査位置に搬送される。所定の検査位置を挟むようにして、照明手段４、カメラ５は互いに対向して設置されている。より詳細には、照明手段４は、ギャザリングチェーン３により、折丁集積体が所定の検査位置に到達した際、折丁集積体Ｏの全体を照明可能な位置に設置される。カメラ５は、折丁集積体Ｏの背部に位置する中綴じ部全てを含む範囲を撮像可能な位置に設置される。中綴じ部とは、折丁集積体Ｏの背部において、綴じ具が打ち込まれる部分である。照明手段４としては、カメラ５に光が届くような光源であれば、公知の様々なものを用いることができるが、面光源を用いることが好ましい。本実施形態では、照明手段４としてＬＥＤ照明を用いている。カメラ５としては、中綴じ部を撮像して二次元の撮像画像を得ることが可能なカメラであれば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた公知の様々なものを用いることができる。

撮像タイミング検出器６は、撮像タイミングを検出するためのものであり、例えば、ギャザリングチェーン３の走行に同期して回転する回転軸の回転を検出するロータリーエンコーダ等を用いることができる。画像処理装置７は、カメラ５により撮像された折丁集積体Ｏの背部を含む撮像画像に対して画像処理を行い、中綴じ部の良否判定を行う。制御装置８は、照明手段４、カメラ５、撮像タイミング検出器６、画像処理装置７を制御することにより検査装置全体の制御を行う。また、制御装置８は、操作・表示部９、警報装置１０、自動排出装置１１等の制御も行う。操作・表示部９は、制御装置８に対して操作を行うとともに、制御装置８からの表示出力を行うものであり、例えば、タッチパネルモニタ等により実現される。警報装置１０は、検査の結果、不良と判定された場合に、警報を出力するためのものであり、例えば、パトランプやブザー等により実現される。自動排出装置１１は、検査の結果、不良と判定された場合に、ラインから排出するためのものである。中綴製本機は、図１に示した中綴じ処理部、図２に示した検査装置を含む構成となっている。

図３は、検査装置の主部となる画像処理装置７のハードウェア構成図である。画像処理装置７は、撮像画像に対して画像処理を行うことができるものであれば、どのようなものであってもよいが、本実施形態では、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータで実現している。図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、コンピュータのメインメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）２２と、ＣＰＵ２１が実行するプログラムやデータを記憶するためのハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶装置２３と、外部と通信を行うための通信部２４と、データ記憶媒体等の外部装置とデータ通信するためのデータ入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）２５を備えており、これらの構成要素は互いにバスを介して接続されている。ＲＡＭ２２、記憶装置２３は、処理過程において、カメラ５から通信部２４を介して受信した撮像画像を記憶する。

制御装置８は、検査装置および中綴製本機の一部の制御を行うことができるものであれば、どのようなものであってもよいが、本実施形態では、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）により実現している。制御装置８としては、図３に示した画像処理装置７と同様のハードウェア構成とし、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現することもできる。また、画像処理装置７と制御装置８を１つのコンピュータで実現することも可能である。

図４は、画像処理装置７の構成を示す機能ブロック図である。図４において、３１はエッジ探索領域設定手段、３２は基準位置特定手段、３３は良否判定手段、３４は第１検査領域設定手段、３５は第１良否判定手段、３６は第２検査領域設定手段、３７は第２良否判定手段である。また、エッジ探索領域設定手段３１、基準位置特定手段３２、良否判定手段３３、第１検査領域設定手段３４、第１良否判定手段３５、第２検査領域設定手段３６、第２良否判定手段３７は、図３に示したＲＡＭ２２にプログラムを読み込んで、ＣＰＵ２１が実行することにより実現されるものである。

エッジ探索領域設定手段３１は、撮像手段であるカメラ５により得られた撮像画像内に、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定する。基準位置特定手段３２は、エッジ探索領域設定手段３１により設定された各エッジ探索領域において、一方向についてのエッジ検出処理を行い、一方向について検出されたエッジを、一方向についての基準位置として特定する。良否判定手段３３は、各エッジ探索領域について特定された２つの基準位置を用いて、中綴じ部の良否判定を行う。この良否判定手段３３は、第１検査領域設定手段３４、第１良否判定手段３５、第２検査領域設定手段３６、第２良否判定手段３７を有している。

第１検査領域設定手段３４は、基準位置から一方向について所定幅をもち、一方向と直交する方向について所定幅をもち、基準位置を含まず、２つの基準位置の間に位置する領域を第１検査領域として設定する。第１良否判定手段３５は、第１検査領域において、対象物を検出し、当該対象物に対して直線から外れた度合である曲線度を算出し、当該曲線度に基づいて良否の判定を行う。第２検査領域設定手段３６は、基準位置から一方向について基準位置を含む所定幅をもち、一方向と直交する方向について所定幅をもつ２つの領域を第２検査領域として設定する。第２良否判定手段３７は、第２検査領域において、対象物に該当する画素が連続する該当領域を検出し、前記第２検査領域における該当領域の数に基づいて良否の判定を行う。

図４に示した各構成手段は、現実には図３に示したように、コンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。すなわち、コンピュータが、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。なお、本明細書において、コンピュータとは、ＣＰＵ等の演算処理部を有し、データ処理が可能な装置を意味し、制御装置８を実現するＰＬＣなども含む概念である。

図３に示した記憶装置２３には、ＣＰＵ２１を動作させ、コンピュータを、画像処理装置７として機能させるための専用のプログラムが実装されている。この専用のプログラムを実行することにより、ＣＰＵ２１は、エッジ探索領域設定手段３１、基準位置特定手段３２、良否判定手段３３、第１検査領域設定手段３４、第１良否判定手段３５、第２検査領域設定手段３６、第２良否判定手段３７としての機能を実現することになる。

＜２．中綴じ処理および撮像＞
次に、本実施形態に係る検査方法について、検査装置の処理動作とともに説明する。中綴製本機による中綴じが開始されると、図１に示すように、折丁が集積された折丁集積体Ｏが、ギャザリングチェーン３により背部分を上方に向けた状態で、ステッチャー綴じ具打ち込み部に搬送される。折丁集積体が、所定の位置に到達すると、ステッチャー１は、下方に移動して、綴じ具打ち部２を用いて、折丁集積体Ｏの背部の所定の２箇所に針金を打ち込む。針金が打ち込まれた折丁集積体Ｏは、ギャザリングチェーン３により搬送され、図２に示すように検査装置における照明手段４とカメラ５の間に到達する。そして、撮像タイミング検出器６からの出力信号に従い、制御装置８は、カメラ５に対して撮像指示を行う。カメラ５は、折丁集積体Ｏの背部の撮像を行って撮像画像を取得し、画像処理装置７に送信する。この際、撮像位置をわずかにずらして、各針金を含む部分である中綴じ部を撮像する。冊子の背には２箇所の中綴じ部が存在し、それぞれ針金が刺さっているため、１つの冊子について２つの撮像画像が得られることになる。このように、ステッチャー１による中綴じ処理後に、撮像する処理を各折丁集積体Ｏに対して行い、各折丁集積体Ｏについて得られた一対２枚の撮像画像は、順次画像処理装置７に送信される。

＜３．処理動作・検査処理＞
次に、本実施形態に係る検査方法について、検査装置の処理動作とともに説明する。図５は、本実施形態に係る検査装置の処理動作を示すフローチャートである。上述のように、カメラ５で撮像された一対の撮像画像は、順次、画像処理装置７に送信される。１つの冊子に対して２枚の撮像画像が得られるため、２枚ずつ順次送信されることになる。画像処理装置７では、通信部２４を介してカメラ５から受信した各一対の撮像画像に対して、図５のフローチャートに従った処理を実行する。まず、画像処理装置７は、撮像により得られた1対の撮像画像のうち一方を取得する（ステップＳ１）。

本実施形態では、折丁集積体Ｏを挟んで照明手段４と対向する側にてカメラ５が撮像を行うため、折丁集積体Ｏの背部における中綴じ部を透過した光を取得して撮像画像が得られる。そのため、撮像画像においては、折丁集積体Ｏと綴じ具である針金Ｈの部分が暗く撮像されて輝度値は小さくなり、折丁集積体Ｏと針金Ｈ以外の部分は明るく撮像されて輝度値が大きくなる。撮像手段として用いられるカメラ５の特性により異なるが、本実施形態では、１画素８ビットのカメラで撮影しているため、撮像画像の各画素の値は２５６階調の輝度値として得られる。

続いて、画像処理装置７は、撮像画像の二値化を行う（ステップＳ２）。撮像画像においては、折丁集積体Ｏと針金Ｈにより遮られる部分と、遮られない部分により輝度値が大きく異なるため、適当なしきい値を設定しておくことにより、二値化が可能となる。このため、画像処理装置７は、設定されたしきい値に従って撮像画像を二値化する。図６は、二値化された撮像画像の一例を示す図である。図６において網掛けされた部分は、折丁と綴じ具のシルエットを示している。撮像画像のサイズは、任意に設定可能であるが、本実施形態では、横５１２画素×（図面左右方向）縦４８０画素（図面上下方向）としている。カメラの設置位置や設定により異なるが、１画素は被写体である冊子上の０．１ｍｍに相当するように設定されている。二値画像の場合、網掛けされた折丁集積体Ｏと針金Ｈのように対象物となる部分と、その他の部分は異なった画素値となる。以下では、説明の便宜上、折丁集積体Ｏと針金Ｈのように対象物となる部分を黒画素、その他の部分を白画素として説明する。

次に、画像処理装置７では、エッジ探索領域設定手段３１が、エッジ探索領域を設定する（ステップＳ３）。エッジ探索領域は、冊子の背部に沿う方向における針金Ｈの両端を検出するための領域であり、両端それぞれを検出するために１枚の撮像画像に対して２箇所設定される。本実施形態では、図７に示すように２箇所の矩形領域が設定されている。エッジ探索領域は、エッジ（画素値の変わり目）の存在確率の高い位置に、必要と考えられる大きさで設定されることになるが、本実施形態では、２つのエッジ探索領域とも横２００×縦２５０画素としている。２つのエッジ探索領域の大きさは、互いに異なっていても良いが、本実施形態では同じ大きさとしてある。

エッジ探索領域が設定されたら、画像処理装置７では、基準位置特定手段３２が、各エッジ探索領域に対して、エッジ検出処理を行い、基準位置を特定する（ステップＳ４）。エッジ検出処理としては、公知のエッジ検出手法を用いることができる。例えば、所定数の画素に跨るプレビット、ラプラシアン等の公知のフィルタを用いて行うことができる。本実施形態では、３画素×３画素のプレビットフィルタを用いてエッジ検出を行っている。本実施形態においては、折丁集積体Ｏの背部に沿う方向における針金Ｈの両端を検出できればよいため、二次元の撮像画像のｘ軸（図面左右方向）、ｙ軸（図面上下方向）の二方向のうち、ｘ軸の一方向のエッジのみを検出する設定にしておく。このエッジ検出処理により、冊子の背部に沿う方向における針金Ｈの両端の計２箇所のｘ座標が、エッジとして検出されることになる。検出されたエッジは、ｘ軸の基準位置Ｒ、Ｌとして特定される。図８は、基準位置Ｒ、Ｌが特定された撮像画像を示す図である。

次に、画像処理装置７では、第１検査領域設定手段３４が、第１検査領域を設定する（ステップＳ５）。図９は、第１検査領域を示す図である。図９に示すように、第１検査領域は、基準位置Ｒ、Ｌの間に設定される矩形状の領域である。第１検査領域の右辺のｘ座標は（基準位置Ｒ−α）、第１検査領域の左辺のｘ座標は（基準位置Ｌ＋α）として設定される。また、αとしては、０．５ｍｍに相当するように５画素程度が設定される。第１検査領域においては、後述するように針金Ｈの曲線度を用いて良否判定を行うが、その際、正常な位置における背部に刺さる２箇所を除外しておいた方がよいためである。背部に刺さる部分が除外されることにより、中綴じが正常に行われた場合の曲線度は低く、直線に近い形状である。

また、第１検査領域の上辺のｙ座標、第１検査領域の下辺のｙ座標は中綴じ部が含まれるよう、十分広くなる範囲に設定する。本実施形態では、撮像画像の中央座標ＹｃにＵだけ加算または減算し、それぞれ第１検査領域の上辺のｙ座標は（Ｙｃ＋Ｕ）、第１検査領域の下辺のｙ座標は（Ｙｃ−Ｕ）として設定される。本実施形態では、Ｕ＝８０に設定しており、第１検査領域のｙ軸方向の画素数は１６０画素となる。結局、第１検査領域は、横（Ｒ−Ｌ−２α）×縦（２Ｕ）画素の領域として設定されることになる。

次に、画像処理装置７では、第１良否判定手段３５が、第１検査領域の良否判定を行う（ステップＳ６）。第１検査領域には、綴じ具である針金Ｈの大部分が写っていると想定される。そのため、ステップＳ６においては、折丁集積体Ｏの背部に沿う方向の針金Ｈが直線に近いか否かを判定する。ある部分が直線に近いか否かを判定する手法についても公知の様々な手法を用いることができるが、本実施形態では、最小二乗法を用いる。ステップＳ５においては、まず、第１検査領域における各ｘ座標について、ｙ座標最大の位置から最初に黒画素が出現する座標を検出する。この結果、（Ｒ−Ｌ−２α）個の画素の配列が得られる。この画素を結んで得られる曲線に対して最小二乗法を実行し、1本の近似直線を算出する。そして、曲線と近似直線の間にできる領域の面積を近似直線の長さで除することにより曲線度を算出する。

例えば、ステップＳ２の二値化処理後、図１０（ａ）に示すような撮像画像が得られた場合を考えてみる。この場合、Ｍ字状の曲がった針金が黒画素として撮影され、針金の上端の画素の集合により曲線Ｍが得られる。そして、この曲線Ｍに対して最小二乗法を実行し、1本の近似直線Ｌが得られることになる。図１０（ｂ）は、第１検査領域における曲線Ｍと近似直線Ｌとの関係を示す図である。図１０（ｂ）において、縦線の網掛けを施した部分は、曲線Ｍと近似直線Ｌの間にできる領域の合計面積Ａである。図１０の例では、３箇所の領域の合計面積となる。ステップＳ５においては、このようにして得られた合計面積ＡＲを算出する。そして、合計面積ＡＲを第１検査領域内の近似直線Ｌの長さＬＩで除することにより曲線度ＬＤ＝ＡＲ／ＬＩが得られる。曲線度の求め方はこれに限らず、直線から外れた度合いを示す指標として、合計面積ＡＲを採用してもよいし、真直度のように近似直線Ｌの垂線が曲線Ｍと交差するまでの距離で最大値を曲線度として採用してもよい。

この曲線度ＬＤを、事前に設定されたしきい値と比較する。このしきい値については、どの程度まで許容するかを考慮して適宜設定しておくことができる。比較の結果、曲線度ＬＤがしきい値より小さい場合には、曲線度が低く直線に近い形状であるとするため、“良”と判定し、曲線度ＬＤがしきい値以上の場合には、曲線度が高く直線から離れた形状であることを意味するため、“否（不良）”と判定する。

ステップＳ６における判定の結果、“良”判定であった場合には、画像処理装置７では、第２検査領域設定手段３６が、第２検査領域を設定する（ステップＳ７）。図１１は、第２検査領域を示す図である。図１１に示すように、第２検査領域は、基準位置Ｒ、Ｌをそれぞれ含むようにして設定される２つの矩形状の領域である。第２検査領域は、基準位置Ｒ、基準位置Ｌそれぞれについて設定されるため、２つ設定されることになる。基準位置Ｒに対応する第２検査領域の右辺のｘ座標は（基準位置Ｒ＋β）、左辺のｘ座標は（基準位置Ｒ−β）として設定され、基準位置Ｌに対応する第２検査領域の右辺のｘ座標は（基準位置Ｌ＋β）、左辺のｘ座標は（基準位置Ｌ−β）として設定される。βとしては、１０〜５０画素程度が好ましいが、本実施形態では、３．０ｍｍに相当するように３０画素が設定される。
第２検査領域においては、後述するように針金Ｈの折れ、または折丁集積体Ｏとの分離により、良否判定を行うが、その際、正常な位置における背部に刺さる２箇所を含む範囲を検査するのが良いためである。

また、第２検査領域の上辺のｙ座標、第２検査領域の下辺のｙ座標は針金Ｈが含まれるよう、十分広くなる範囲に設定する。本実施形態では、第１検査領域と同様、撮像画像の中央座標ＹｃにＵだけ加算または減算し、それぞれ第２検査領域の上辺のｙ座標は（Ｙｃ＋Ｕ）、第２検査領域の下辺のｙ座標は（Ｙｃ−Ｕ）として設定される。本実施形態では、Ｕ＝８０に設定しており、第１検査領域のｙ軸方向の画素数は１６０画素となる。結局、２つの第２検査領域は、ともに横（２β）×縦（２Ｕ）画素の領域として設定されることになる。

次に、画像処理装置７では、第２良否判定手段３７が、第２検査領域の良否判定を行う（ステップＳ８）。第２検査領域には、針金Ｈが折丁集積体Ｏの背部に刺さっている部分が写っていると想定される。そのため、二値画像である撮像画像においては、針金Ｈ部分と折丁集積体Ｏの対象物部分が同じ値の画素（本実施形態では黒画素）となる。ステップＳ８においては、第２良否判定手段３７は、基準位置Ｒ、Ｌに対応する第２検査領域それぞれについて、黒画素が連続する領域を対象物の該当領域として特定する。例えば、ｘ座標が同一でｙ座標が１つ違いの２つの画素、ｙ座標が同一でｘ座標が１つ違いの２つの画素は連続すると判定し、同一領域を示すものとして特定する。このような処理を行って行き、黒画素が連続する該当領域が何個できたかを特定する。黒画素が連続する領域が１つの第２検査領域内に１つだけ存在する場合は、“良”と判定し、黒画素が連続する該当領域が１つの第２検査領域内に２つ以上存在する場合は、“否（不良）”と判定する。針金Ｈが正常に刺さっている場合、折丁集積体Ｏと針金Ｈはともに黒画素として表現されるため、連続し、第２検査領域における該当領域は１つだけとなる。図１２の右側の第２検査領域に示すように、針金Ｈが折れ（ここでは、折れて２つ以上に分離していることを意味する）ている場合は、第２検査領域における該当領域は２つ以上となる。このため、ステップＳ７においては、黒画素が連続する領域が１つの第２検査領域内に１つだけ存在する場合に“良”と判定する。

ステップＳ８における判定の結果、“良”判定であった場合には、第１検査領域、第２検査領域の双方において“良”判定であり、針金Ｈは、曲がっておらず、折れてもいないことを意味するので、１対の撮像画像のうち２枚とも終了したか否かを判定する（ステップＳ９）。終了していない場合には、ステップＳ１に戻って、１対の撮像画像のうち、もう１枚の撮像画像に対して、処理を行う。ステップＳ９において、１対の撮像画像のうち２枚とも終了したと判定された場合には、２枚の撮像画像による判定がどちらも良好であったことを意味するので、良品であると判定する（ステップＳ１０）。良品であると判定された場合には、特に、指示を出さず、その１対の撮像画像に対応する冊子（折丁集積体）は、そのまま搬送される。

一方、ステップＳ６、ステップＳ８における判定の結果、“否（不良）”判定であった場合には、ステップＳ１１に進む。この場合、第１検査領域、第２検査領域のいずれかにおいて“否（不良）”判定であったことを意味するので、不良品であると判定する（ステップＳ１１）。１対の撮像画像のうち、どちらか１枚の撮像画像の第１検査領域、第２検査領域のいずれかにおいて“否（不良）”判定であった場合、その冊子の綴じ具に不具合が存在することになるので、不良品であると判定する。不良品であると判定された場合、画像処理装置７は制御装置８を介して、警報装置１０、自動排出装置１１に所定の信号を送信する。そして、警報装置１０は警報を発し、自動排出装置１１は、その１対の撮像画像に対応する冊子を排出する。図５のフローチャートに示した処理は、１つの冊子に対応する１組の撮像画像に対して行われる。上記実施形態では、１つの冊子に２つの中綴じ部（２つの針）が存在する場合を例にとって説明したが、１つの冊子に３つ以上の中綴じ部（３つ以上の針）が存在する場合も、同様に処理を行うことができる。この場合、３つ以上の１組の撮像画像に対して、図５のフローチャートに示した処理が実行されることになる。

＜４．応用例＞
応用例について説明する。上記実施形態では、第１検査領域、第２検査領域を用いて２種類の良否判定を行うようにしたが、上記以外の良否判定を組み合わせて、あるいは単独で検査を行うこともできる。図１３は、第１検査領域を用いた異なる種類の良否判定を示す図である。図１３の例では、ステップＳ５のように第１検査領域を設定した後、第１検査領域を用いて白画素の面積を算出することにより、針金Ｈが折丁集積体Ｏの背部から浮いてしまっているか否かを判定することができる。具体的には、白画素が連続する部分（白画素部分）を検出する。そして、白画素部分が２つ存在する場合は、それぞれの白画素部分の上端のｙ座標を調べる。そして、第１検査領域の上端のｙ座標（Ｙｃ＋Ｕ）を含む白画素部分を除外し、もう１つの白画素部分の面積が所定のしきい値未満である場合には、良”と判定し、その白画素部分の面積が所定のしきい値以上の場合には、“否（不良）”と判定する。第１検査領域に、白画素部分が１つだけ存在する場合は、白画素部分の面積が所定のしきい値未満である場合には、良”と判定し、白画素部分の面積が所定のしきい値以上の場合には、“否（不良）”と判定する。これにより、針金Ｈの下方の白画素部分の面積が測定でき、針金Ｈが折丁集積体Ｏの背部から浮いてしまっているか否かを判定可能となる。

図１４は、第３検査領域を用いた異なる種類の良否判定を示す図である。図１４の例では、ステップＳ４のように基準位置を特定した後、第３検査領域を設定する。第３検査領域は、基準位置Ｒ、Ｌの外側にそれぞれ設定される２つの矩形状の領域である。第３検査領域は、ｘ座標として（基準位置Ｒ＋α）を超える所定の範囲と、ｘ座標として（基準位置Ｌ−α）未満の所定の範囲に設定され、ｙ座標として（Ｙｃ＋Ｓ）を超える範囲に設定される。Ｓとしては、特に限定されないが、１以上の値であればよい。そして、第３検査領域に黒画素が存在しない場合は、良”と判定し、第３検査領域に黒画素が存在する場合は、本来存在しない範囲に、対象物が存在することを意味するため、“否（不良）”と判定する。例えば、図１４に示すように、針金Ｈの一方の端が曲がってしまって折丁集積体Ｏから飛び出してしまっているような場合を“否（不良）”と判定することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、撮像画像を二値化した後、良否判定を行うようにしたが、二値化を行わず、多階調画像のままで処理を行うようにしても良い。多階調画像の場合であっても、折丁集積体および針金と、それ以外の部分では撮像画像における画素値が大きく異なるため、所定のしきい値以上であるか否かで判別することにより、良否判定を行うことが可能である。

また、上記実施形態では、第１検査領域、第２検査領域の双方に対して良否判定を行うようにしたが、第１検査領域のみ、または第２検査領域のみに対して良否判定を行うようにしてもよい。

１・・・ステッチャー
２・・・綴じ具打ち部
３・・・ギャザリングチェーン
４・・・照明手段
５・・・カメラ
６・・・撮像タイミング検出器
７・・・画像処理装置
８・・・制御装置
９・・・操作・表示部
１０・・・警報装置
１１・・・自動排出装置
２１・・・ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２２・・・ＲＡＭ（Random Access Memory）
２３・・・記憶装置
２４・・・通信部
２５・・・データ入出力Ｉ／Ｆ
３１・・・エッジ探索領域設定手段
３２・・・基準位置特定手段
３３・・・良否判定手段
３４・・・第１検査領域設定手段
３５・・・第１良否判定手段
３６・・・第２検査領域設定手段
３７・・・第２良否判定手段

Claims (8)

1. 冊子の中綴じ部を照明する照明手段と、
   前記冊子を挟んで前記照明手段と対向する位置において、前記中綴じ部を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により得られた撮像画像内に、１つの中綴じ部に対して、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するエッジ探索領域設定手段と、
   前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、所定の一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定する基準位置特定手段と、
   前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置に基づいて、中綴じ部の良否判定を行う良否判定手段と、
   を有することを特徴とする検査装置。
2. 前記良否判定手段は、前記基準位置から前記一方向について所定幅をもち、前記一方向と直交する方向について所定幅をもっており、２つの基準位置の間に位置する領域を第１検査領域として設定する第１検査領域設定手段と、
   前記第１検査領域において、対象物を検出し、当該対象物に対して直線から外れた度合いである曲線度を算出し、当該対象物の曲線度に基づいて良否の判定を行う第１良否判定手段と、
   を有することを特徴とする請求ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記良否判定手段は、前記基準位置から前記一方向について前記基準位置を含む所定幅をもち、前記一方向と直交する方向について所定幅をもつ２つの領域を第２検査領域として設定する第２検査領域設定手段と、
   前記第２検査領域において、対象物に該当する画素が連続する該当領域を検出し、前記第２検査領域における該当領域の数に基づいて良否の判定を行う第２良否判定手段と、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の検査装置を有することを特徴とする中綴製本機。
5. 中綴製本機による製本時の冊子の外側の綴じ具の形状を検査して不良か否かを判定する検査装置であって、
   前記綴じ具の撮像画像から、前記綴じ具の両端部をそれぞれ基準位置として特定する位置特定手段と、
   特定された２つの基準位置に基づいて、前記綴じ具の判定を行う判定手段と、を有し、
   前記判定手段は、
   前記基準位置を含む前記冊子の外側の領域において、前記綴じ具に該当する画素の連続する領域の数から判定を行う検査装置。
6. 中綴製本機による製本時の冊子の外側の綴じ具の形状を検査して不良か否かを判定する検査装置であって、
   前記綴じ具の撮像画像から、前記綴じ具の両端部をそれぞれ基準位置として特定する位置特定手段と、
   特定された２つの基準位置に基づいて、前記綴じ具の判定を行う判定手段、を有し、
   前記判定手段は、２つの前記基準位置の間の領域における前記綴じ具に該当する画素の曲線度と、前記基準位置を含む前記冊子の外側の領域における前記綴じ具に該当する画素の連続する領域の数から判定を行う検査装置。
7. 撮像手段により得られた撮像画像内に、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するエッジ探索領域設定手段、
   前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定する基準位置特定手段、
   前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置を用いて、中綴じ部の良否判定を行う良否判定手段、
   としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
8. コンピュータが、中綴じ部を撮像する撮像手段により得られた撮像画像内に、エッジを検出するための２つのエッジ探索領域を設定するステップと、
   コンピュータが、前記エッジ探索領域のそれぞれにおいて、一方向についてのエッジ検出処理を行い、前記一方向について検出されたエッジを、前記一方向についての基準位置として特定するステップと、
   コンピュータが、前記エッジ探索領域それぞれについて特定された２つの基準位置を用いて、中綴じ部の良否判定を行うステップと、
   を有することを特徴とする検査方法。
   

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