JPH0669219B2 - 画像信号モデル表現方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、画像のテスト方法と画像の特殊な表現方法
とに関するものである。この発明の一面は、特殊な形で
表現されたマスター画像絵素に許容可能に対応ある画像
絵素のテストに関し、さらに詳しくは、画像の試験、特
に絵素形で表現されるような文書あるいは対象物の画像
のテスト、及び文書又は対象物から導き出される画像絵
素のテストに関するものである。この発明の他の面は、
信号形で表現された画像モデルの生成、特に多数の文書
あるいは対象物が受容性（受け入れるか否か）のため比
較されるべきものに対してマスタとして用いるつもりの
所定の文書あるいは対象物の画像モデルの生成に関する
ものである。また、さらに、他の面は、マスター画像の
特殊な画像モデルを用いる文書又は対象物の検査に関
し、加えて、他の面はこのテストを実行する装置に関す
る。

この発明は、印刷文書、銀行手形、有価証券のようなシ
ート状物の機械による検査に特に好適であるが、これに
限るものではなく、また、それらシートの情報の有無と
は無関係に、シートのテストに使用される。この発明
は、また、三次元的工業部品の二次元画像の検査にも適
用できる。

（発明の背景） この発明は多面的であるので、必ずしも銀行手形のテス
トに限らないけれども、この発明が解決しあるいは少な
くとも軽減することを意図する現行の問題は特に銀行手
形に関して深刻であるので、この発明の特別な応用に関
して銀行手形の問題の概要を述べることは好ましい。

銀行手形は複雑な多様の印刷工程によって印刷されてい
る。手形の受容性の限界の判断は検査官個人によって変
わるので必ずしも同一ではない。印刷工程の固有の変化
のため、たとえば、完全な見本を構成していると同意す
るマスター手形を用いて、銀行手形の受容性の完全な規
格を公式化することの受難性のためにテスト工程を機械
化することはとくに困難である。他の全く一般的な問題
は受容性の規格の銀行手形の面を越える多様性にある。
たとえば、銀行手形のある領域では、受け入れられない
とみなされるものも、他の領域では受け入れられるかも
知れない。適当な例として、受け入れられる欠点である
とみなし得る銀行手形の周縁部のある箇所に生じている
と同程度の大きさの欠陥でも、銀行手形に描かれている
国家の元首又はその他の人の顔に生じる特別な欠陥は受
け入れられないと合理的にみなされる必要がある。つま
り、その欠陥が発明している場所によって同程度の欠陥
でも受け入れられたり受け入れられなかったりする必要
がある。受容性の規格の多様性は、また、たとえば、特
別にある寸法を他の寸法の公差よりも小さな公差で作ら
ねばならない工業部品に関連しても生じる。

さらに、銀行手形のテストのための機械化技術の発展に
おける困難性は、その銀行手形の製造に用いる媒材の多
様性にある。紙は伸び縮みし、印刷媒材、例えば、イン
クの濃度又は密度は変化する。これらの全ての要因は、
おおむね、人間の目にとっては許容されるわずかな変化
を与える。しかし、このわずかな変化は、自動的に銀行
手形のテストをするための技術の発展に厳しい困難性を
与えている。一般に、上記の例は特殊であって、これま
で必要であると考えられたように、機械が銀行手形の微
細部を解読することができるならば、欠点を許容できる
ときでさえ、欠点であると判断する傾向にある。

これらの多様な問題は、いかなる試みであっても大量の
銀行手形の各個を機械的にテストするときにいつも強調
される。特に、生成周期内のある段階で連続的に銀行手
形を提供する間のタイムインターバルで銀行手形のテス
トを実行するオンライン手段といわれるもので多様の問
題が生じる。

合理的に解決できる程度に対して試験される銀行手形の
情報内容は非常に多量であり、受容性に対しての銀行手
形のテストを機械化する技術の発展は、オンラインを用
いるならいつも機械が作動しなければならない非常に高
い情報割合によって困難である。

（従来の技術） たとえば、参照シートと比較することによって印刷シー
トの印刷欠点を検出する技術として、参照シートの制御
走査によって参照シートから絵素形の表現に展開し、各
文書絵素を各参照シート絵素と比較して多数の絵素に展
開するため、同様に印刷シートを走査するようにしたも
のがある。しかしながら、そのような技術（たとえば、
GB−PS834125号参照）上記の全ての困難性がある。

ヨーロッパ特許出願第84137号は多数の登録された画像
を有する貨幣の欠点を検出する装置を開示する。光学的
手段は、テスト手形の特別な走査ラインの特別な区画値
の各代表である多数の出力を与えるためテスト手形を走
査する。生成手段はテスト手形が走査されるように、各
参照手形の特別な走査ラインの特別な区画値の各代表で
ある多数の出力を提供する。なお、参照手形はオンライ
ンで走査される。

生成手形は生成された各参照区画値がテスト手形の対応
する区画値との比較のために与えられるのを確実にする
手段を含んでいる。各参照区画値は所定の許容範囲内で
多数の画像間に未登録のいかなる値に対しても生成され
る。しかし、このような装置は、非常に大きい計算能力
を必要とし、かつ、多数の画像の未登録の程度の計算に
よって不必要に複雑となっている。

画像を検査することに関する他の提案は、英国特許明細
書第1575607号、第2038063号、第2035549号、第2035551
号及び第2105030号並びにフランス特許明細書第2349862
号に述べられている。

マスターシート又はマスタ文書の絵素表示との比較のた
めに絵素表現を生成するシート又は文書を走査するの
は、あらゆる文書が走査装置に対して同様な方法で正確
に提供されることを確保するのが実用上不可能であると
いう理由によって複雑になっており、一般に走査された
画像にトランスレーションエラー、スキューエラーが存
在するであろうということが現段階で好都合にも述べら
れている。

しかし、この種の両エラーを解決する方法は、コンピュ
ーターグラフィック技術に存在し、したがって、この発
明は、文書あるいは画像の走査におけるトランスレーシ
ョンエラーあるいはスキューエラーを修正する特別な技
術に関連又は依存しない。上記の英国特許明細書第2035
551号はスキューを修正するシステムの一つの形を述べ
ている。

（発明の概要） マスター画像に注目しての受容性のための画像走査の問
題に対する上記アプローチの要点は、マスタ画像は完全
であると考えるべきであり、それに関連する異常な効果
は相対的に考慮すべきであるという着想である。しか
し、この発明の基礎は、人間の目により良く近づけるよ
うに受容性の許容度を提供でき、しかも、所定画像に渡
って変化させることのできる受容性の規格を提供するた
めある方法でマスタ画像を変形する着想にある。

この発明の一面は、信号形でマスタ画像のモデルを準備
することに関し、すなわち、この発明はこの面に従って
多数の絵素から構成される画像の所定絵素を信号形で表
現する方法の提供に関する。この方法は、所定絵素の近
傍で多数の絵素からなるマトリックスを定義し、前記多
数の絵素の全てが所定輝度範囲内の輝度（グレースケー
ル値）を有するとき第１信号値を付与し、かつ、前記絵
素の少なくとも一つが前記所定輝度範囲外の輝度を有す
るとき第２信号値を付与することからなる。

結果的に、これは、絵素に対して絵素をテストするとい
うよりむしろマスター画像絵素の近傍で定義された絵素
群の各マトリックスに共通な所定輝度範囲に対応させる
ため走査画像の選択絵素の輝度値を系列的にテストする
のを許容する。

さらに、後述の説明から明らかであるように、所定絵素
を表わすために用いられる絵素のマトリックスの広さと
輪郭とを越えて、さらに、絵素マトリックスと関連のた
め選択される輝度値の範囲を越えて及ぼされる考慮すべ
き選択の程度が存在する。

実際問題として、マスタ画像が多数の絵素からなるの
で、各絵素に対し定義マトリックスの（バイナリー）値
を各表す信号（好ましくはバイナリー）値の配列を得る
ように、この発明のこの面は前記方法を実行するのを期
待するのである。

配列（array）という語は、適当に順序づけられた形に
配列される値の一組を主に意味すると認められ、この形
の表現の一つの有利さは、後述のように記憶の容易さと
走査画像をテストする好ましい方法に独特の便宜を与え
る点にある。

この発明は、同一絵素マトリックスに関するバイナリー
値の多数の配列に関することを包含し、同一絵素マトリ
ックス内でバイナリー値の各配列について輝度値の多数
の異なる範囲の各一つによって決定される。

マスタ文書の画像のような画像の表現方法によれば、各
絵素に対して絵素の近傍に絵素マトリックスが定義さ
れ、上記配列は事実上定義マトリックス内の絵素の全て
が各同一輝度範囲内の輝度値を有するか否かを指示する
ある特定値（便宜的に１で示す）としてのビットのデジ
タルワードを付与する。各輝度範囲に対して各マトリッ
クス内の少なくとも一つの絵素が前記所定輝度範囲外の
輝度値を有するとき、データビットは他のバイナリー値
（０）である。

このようなマスタ画像内の各絵素は、直接的にその輝度
値によるのではなく、事実上制御可能な限度で、形式的
に対応するマスタ絵素に関係する輝度又は位置の許容可
能な変形の範囲を定義する表現形によって表現される。

そのような表現による利益は、輝度値の各範囲が組み合
せにおいて８−ビットバイナリーデジタル形で通常表わ
されるグレースケール（０からバイナリー255）の定義
０から定義最大までの輝度値の全範囲に渡る場合に特に
得られ、そして、また、各輝度範囲を隣接する個々又は
複数の輝度範囲で部分的に重なることを許すのは有利で
ある。しかし、これは、最も広い意味の形の発明では本
質的でない。

マスタ画像の信号モデルの展開は、直接的なものである
必要はなく、また、第１段階に限る必要もない。特に、
絵素マトリックスの定義過程は、信号値の最終配列を導
き出すために、近傍の同一又は異なる定義を少なくとも
一度は用いて繰り返される。さらに、定義マトリックス
の反転（黒を白にし、又は、その逆にすること）は、あ
る条件のもとで有益である。第２又は続く反転で、各マ
トリックスがオリジナルのマスタ画像絵素群と関係して
定義される。

上記した発明の方法によれば、マスタ画像又はマスタ文
書の画像モデルの生成は、一般的には、比較的時間を消
費する過程でありそうである。しかし、通例、これは、
もし、それによって生成された表現が非常に多数の対象
物画像のテストのためのマスタとして用いられ、かつ、
例えば、スタンダード又はマスターと推定される文書に
対して非常に多くの印刷文書をテストするならばもはや
重要ではない。

発明のこの面の重要性は、絵素値をマスタ絵素の値又は
マスタ絵素値の組合せと比較するのではなく、選択絵素
値をマスタ画像絵素又はマスター画像絵素群の近傍で定
義された各絵素マトリックスに共通の値の所定輝度範囲
と比較することにある。全画像又は文書のテストのた
め、各個の絵素をテストすることが、走査画像内の多数
の各絵素に対して繰り返され、画像絵素を比較される範
囲でテストされた画像絵素の値と不一致の場合のインデ
イケーション信号を提供する。

選択絵素の輝度値は、各マトリックスに共通な多数の各
所定輝度範囲を用いて同時にテストされる。上記のよう
にそこに注目すべきであり、各マトリックス内の絵素の
全てが各輝度範囲内に落ちるか否かを示すバイナリー値
からなるデジタルワードによって表現され、デジタルワ
ードは適切な多数の輝度範囲に対する絵素の輝度値の同
時比較のためのゲーテイングを供給するために用いられ
る。

これは、事実上、リアルタイムで走査画像絵素値の完全
なテストを許容する。現在では可能なように、文書が充
分に迅速に走査され、絵素値のテストのために続く回路
構成が、銀行券又は他の文書のような対象物を生成する
速度で“オンライン”テストのためにここで提案された
テスト方法が便宜的に用いられるように、同一速度で作
動するように容易に配列されるならば、いずれにせよ、
ここで提案された検査方法は、そのような“オンライ
ン”テストへの応用性に関係しないので、より一般的な
有用性を有し、マスタ画像又は文書の表現の特定の形を
採用する検査方法は、実質的にここに述べた困難性を緩
和する。

（実施例） 第１図は、たとえば、連続的印刷用紙１によって構成さ
れたシートを示している。この連続印刷用紙１上には、
通常、接近した間隔で多数の文書、例えば、銀行手形２
が印刷されている。この発明が銀行手形の検査に関する
限り、この検査は銀行手形の印刷後で銀行手形２が印刷
されている紙の連続印刷用紙１が切断分離される前の製
作工程の最終に近い段階で通常実施される。とはいえ、
提示の技術は分離シートのようなものにも適用できる。

連続印刷用紙１は通常高速でローラ３の回りを通過さ
れ、連続印刷用紙１は公知のライン走査カメラ５を用い
て横方向の走査領域４に沿って走査される。一般に、こ
の発明は、広い意味で、テレビジョンカメラ又はこのテ
レビジョンカメラを適宜に変形したものを提供文書を走
査するために使用することができるが、テレビジョンカ
メラの出力の好ましいアナログーデジタル変換、すなわ
ち、走査文書の絵素表示に関して、一般にテレビジョン
の速度で走査するカメラはこの発明に使用するには余り
に遅い。従って、高速ライン走査カメラが使用される。

通常、カメラによる走査を連続印刷用紙１の移送と適宜
に同期させることが必要であり、このため、第１図に示
す装置は、ローラ３の瞬時回転角の情報を同期コントロ
ールユニット７に供給するシャフトエンコーダ６を有す
る。このようなライン走査のコントロールは公知の技術
であり、また、採用される特別な方法はこの発明の要点
ではないので、これ以上の説明を省略する。

第２図は走査領域４を照明する例を単に示すもので、こ
の照明はローラ３の外周面に垂直な走査平面10の両側に
等距離に配置されたランプ８、９により行うのが好まし
い。

検査に関する限り、この発明の実施のために多数の絵素
の形で走査文書の表現を提供できるライン走査カメラあ
るいは他の走査手段は、走査文書の単位面積当りの輝度
値（絵素の彩度、濃度、反射率等の光学的パラメータと
しての光学的物理量）を有する各絵素に関係すると思わ
れる。本質的ではないが、輝度値は８ビットのデジタル
ワードの形で表現されるので、絵素値は完全黒を意味す
る０から白を意味する255までの範囲にわたるいわゆる
グレースケールで表現される。しかし、輝度値の他の全
領域を選びたいなら代わりにそれを使用することもでき
る。第３図を考慮する前に、マスター文書、すなわち、
わずかな不完全性を有する確率にもかかわらず、完全で
あると推定される銀行手形のような文書は、他の銀行手
形のテストの目的のため、その単位面積当りの多数の絵
素を供給するために走査されると仮定されてもよい。一
般的に、絵素値はフレームストアのような記憶素子の検
索領域に記憶され、フレームストア内の絵素値の位置は
記憶あるいは検索に便利なように主に決定されるが、説
明の便宜のため、第３図には、絵素を提供するために走
査される画像あるいは文書の対応素領域の位置の絵素の
小さな近傍を示し、それは、５×５の正方形マトリック
スで表わされる。

配列中の各エレメントの絵素（Xm,Yn）において、ｍは
１から５までの整数であり、同様にｎも１から５までの
整数である。この正方形マトリックスの選択は純粋に説
明の便宜のためであり、長方形マトリックスを選択して
もよい。

表現したい所定絵素が絵素（X3,Y3）であるとする。デ
ータ処理が充分な速度で達成され、異常がないという仮
定のもとで、この絵素は走査画像内の正確に同じ位置に
ある絵素と比較可能である。しかし、上記のように、印
刷の異常、紙の異常、紙の寸法的変化及びその他の異常
は、一般に、テスト文書中のその異常に対応する絵素が
第３図に示す５×５マトリックスのエレメントの位置の
いずれか一つに実際に現われることを意味する。

上記のように、この発明の一面は、各ターゲット又は所
定絵素に対し、ターゲット絵素の近傍で、第５図に示す
マトリックスのような絵素マトリックスを定義すること
にある。マトリックスの次元及び所定絵素を表現するた
めに選択される絵素の特別な形は、テスト文書の製作の
際の媒材の特性、印刷技術あるいは他の要因に適合する
ように選択される。

たとえば、文書の印刷時には紙が縦横のうち他方に較べ
て一方に一層伸びることが知られており、絵素の表現の
ために使用するマトリックスの縦横比はそれによって選
択される。さらに、絵素の大きさあるいは形は、万一、
受容性の規格が画像面積を越えて変化することがあると
きには、所定マスター画像内で変化され得る。

一般に、マトリックス内のどのエレメントもゼロであっ
てもよい。これは各位置のターゲット絵素の発生を禁止
する。

第４図にはいわゆる異常パターンと呼ばれる異なるマト
リックス表現としての３つの例が示されている。という
のは、それらは異常がマスター画像に現れるように表現
されているとしても、テスト画像中の許容可能な異常の
パターン又は受容可能な形を定義するからである。第4A
図は、中心にターゲット絵素（Ｘ）を有する５×５マト
リックスを示している。マトリックス中の他のエレメン
トはそれらが定義マトリックス内にあるということを単
に示すために“1"と表わされている。同じく、第4B図は
７×３マトリックスを示している。第4C図は９×９正方
形マトリックスを示しているが、９×９正方形マトリッ
クスの各周辺エレメントにはゼロ値が割り当てられるこ
とによって拡張されており、この結果、残りのエレメン
トが近似的に円環マトリックス又はターゲット絵素Ｘの
回りの近傍を定義している。各種の他の好ましいパター
ンは選択によって工夫される。

所定のいかなる絵素も特殊なグレースケールを有し、あ
るいは有するべきであるならば、テスト文書の走査から
導き出される対応絵素に対し、所定領域あるいはその近
傍絵素が有限の領域内の輝度値を有している確率がある
ことが理解される。確率密度は第３図においてＸ方向と
Ｙ方向の両関数である。

マトリックス及びそれと関連した値の範囲の選択は確率
関数の推定された又は許容される広がりに従って選択さ
れてもよい。この発明の根拠を数学的分析によって正当
化することはここでは必要ないと思われる。それにもか
かわらず、この発明は所定絵素を表現するために選択絵
素のマトリックスの面積と形状との変化を提供すると共
に、このマトリックスに関連する輝度又はグレースケー
ル範囲の選択はマスタ画像の許容できる異常の限界を決
定する有力な技術を与えることに活用できる。

数学的モデルを信号形に展開することはできる。それは
各選択絵素に対して所定絵素のための適当な受容性規格
に従って各マトリックス及び単一の各値の領域を展開す
ることによってできる。値の領域は、マトリックスから
マトリックスへ変化させることができる。その結果、所
定マスタ絵素に対し、測定値を包含する値の範囲を構成
する。たとえば、120のグレースケール値を有するマス
ターマトリックス内のある測定絵素はｍ×ｎのマトリッ
クスによって表現される。ｍ、ｎは選択可能であり、マ
トリックスに関連する範囲はグレースケール値115から1
25まで変化可能である。

画像の他の部分では、85のグレースケール値を有すると
された測定絵素は、好みに応じてその範囲が80から90ま
であるいは多分75から95までにわたるマトリックスの関
連づけられる。しかし、こんな事情のもとでも、これ
は、受容可能技術を提供し、輪郭を描くことについての
技術を採用する高速範囲のために便利でありかつ有利で
もある。

ここに述べられる技術の展開において、マトリックスは
マスタ文書を走査することによって各絵素のために定義
され、測定輝度又はグレースケール値が各選択マスター
絵素のために決定される。このようにして、輝度やグレ
ースケール値の多数の範囲が定義される。これらの範囲
は、一般的には、必要はないけれども、好ましくは輝度
あるいはグレースケール値の範囲は全体に渡っている。
例えば、第１範囲はグレースケール値０から20までにわ
たっている。第２範囲はグレースケール値15から35まで
にわたっている。第３範囲はグレースケール値30からグ
レースケール値50までにわたっている等である。今述べ
たように、グレースケールあるいは輝度範囲は部分的に
重なり合うことが望ましい。各選択絵素に対し、定義マ
トリックスから構成される近傍の全ての絵素の輝度又は
グレースケール値を考慮することにより、各定義範囲内
に全ての絵素値が落ちるか否かの決定がある。この条件
がいかなる所定輝度範囲に対しても保持されるならば、
マトリックスは好ましくは“1"として選択された特有な
信号値、いわゆる、単ビットバイナリー値で表わし得
る。この状態がいかなる輝度範囲に対しても保持されな
いならば、所定輝度範囲に対するマトリックスに割り当
てられる各値は、他の信号値、望ましくは“0"である。
このようにして、各値の輝度範囲に対して、望ましく
は、“0"と“1"とから構成される信号の各配列を展開す
ることができる。これは、第５図に単純に模式的に示さ
れている。値の各組は個々に読み書きできる信号の集合
であるばかりでなく、その表現は説明の目的にとって便
利であるということが理解できるであろう。

このように非常に簡単な形式でも、一般に輝度範囲の数
は５よりも大きな数になる。そして、絵素の数は第５図
に示されるより大きくなる。全体のマスタ文書は多数の
信号（望ましくはバイナリー信号）の配列51〜55によっ
て表現される。その配列の各エレメントは各マスタ絵素
に関係して各マトリックスに貢献するバイナリー信号値
を示し、このバイナリー値はそのマトリックスの全ての
絵素値がその配列と関係する輝度値の各定義輝度範囲内
に落ちるならば“1"である。いわゆるゲーテイング配列
と呼ばれる各配列は、他の配列と同一の定義マトリック
スに関係するエレメントを有しているが、各ゲーテイン
グ配列は、各定義マトリックス内の絵素の全てが各配列
に関係した値の各領域内に落ちる輝度値を有するか否か
によって互いに異なっている。

上記のように、配列の展開は、マスター画像の信号モデ
ルを表わすためにかつ最終的配列を提供するために繰り
返される。

どの所定絵素に対しても、値の一組、望ましくは、バイ
ナリーデジタルワードに関係する定義マトリックスがあ
ることが分かる。このバイナリーデジタルワードのビッ
トはゲーテイング配列の各配列の一つの中で、それぞれ
表わされる。各配列のうち、上左手隅を占有するマトリ
ックス値と関係するバイナリーワードは00110として示
される。これは、各マトリックス中の全ての絵素が各配
列53、54と関係する輝度値の２つの輝度範囲内に落ちる
輝度値を有し、さらに、各配列51、52、55に関係する輝
度値の３つの輝度範囲内に落ちる輝度値を有さないこと
を意味する。

第５図に模式的に示される信号形での表現を生成するた
めにマスター文書の得られた絵素値に関する実質的な計
算を行うことがもちろん必要である。それにもかかわら
ず、技術は特に有益である。というのは、この方法は一
度実施される必要があり、その結果、マスター文書の一
つの画像モデルが一般文書を表わす画像モデルに対して
大量に文書をテストすることに広範な使用のため便利な
形態で利用できる。

第５図に示すゲーテイング配列は、まず、マスター文書
を走査することによって求められ、その後、全てのグレ
ースケール値の定義輝度範囲に対して全ての定義マトリ
ックスのバイナリー表現を生成するために要求される計
算を実施することによって求められると思われるけれど
も、走査せずに直接にゲーテイング配列を作ることもで
きる。これは、一般に、複合画像に対しては実用的であ
るとはいえないけれども、非常に簡単な場合にとって明
らかに行われる。

マスター絵素と関係するマトリックスを表わすために、
そしてそれによって各個の絵素を表現するために、信号
値の多数の配列の使用の重要な利点は、各ゲーテイング
配列に関係する値の輝度範囲のための各組の複数の比較
器を使用して、かつ、比較するためにゲートが設けられ
た比較器によって絵素の輝度値を同時に多数比較して非
常に速く、テスト文書からの絵素を検査する能力にあ
る。特有な輝度範囲に対するバイナリー値はマトリック
スに対して定義される全ての絵素が各輝度範囲内に輝度
値を有するということを示している。

必要なテスト文書を走査して得られる所定絵素をテスト
するため要請される操作は、ゲーテイング配列を貯えて
いるメモリから各デジタルワードを読出し、かつ、バイ
ナリーマトリックス値の各配列に対する近似的な値の領
域と絵素値とを比較するためマトリックスデータワード
及び各組の各ビットによってコントロールされた多数の
比較器に同時に絵素値ワードを供給することから構成さ
れる。

いかなる比較も意味がないということをデータビットが
示しているときはいつでも、すなわち、たとえば、第５
図に参考的に説明されているように各データビットがゼ
ロであるとき、比較を禁止（すなわち、阻止又は無視）
するのに便利である。

このような技術は、望むなら、比較回路が検査文書のた
めの走査装置によって供給される絵素割合で実行できる
ということだけで、リアルタイムで供給された絵素の試
験を可能にする。これは、また逆に、試験技術が過大速
度、蓄積容量を要求されずに実施できることを意味す
る。

第６図は上記のような技術によって印刷文書の試験を実
行する装置を概略的に示している。

第６図に示す装置は、第５図に模式的に示す多数のゲー
テイング配列からなる信号をロードするランダムアクセ
スメモリ形のマトリックスストア11を有する。マトリッ
クスストア11はマスタ文書又は画像内の形式的な対応絵
素のために定義される対応マトリックスに対するデジタ
ルワードをテスト文書を走査することによって得られる
各絵素に対して読出すことができなければならないとい
うことが理解できる。しかし、これは、コンピュータ技
術で知られた事項であり、ここで、更に述べる必要はな
い。

第６図は連続印刷用紙１、ドラム３、ライン走査カメラ
５、シャフトエンコーダ６及びライン走査コントロール
７を第１図に参考的に示したように有する。連続印刷用
紙１に印刷された文書を走査して得られた絵素の組は公
知のライン走査インターフェース61を介してフレームス
トア62に供給される。

このようなフレームストア62はデジタルテレビジョン処
理中に使用されるフレームストアと同様に構成される
が、一般に大容量である点で異なる。

すでに、概略的に述べたように、走査状態にある文書
が、正しい向き又は正しい位置に正確に配置されること
を確保するのは実際上不可能である。第６図に示す装置
は、マイクロプロセッサ64によって制御されつつフレー
ムストア62に結合されるフレームストア63と、マイクロ
プロセッサ66によって制御されつつフレームストア63に
結合される別のフレームストア65とを有する。フレーム
ストア63、65に接続されたマイクロプロセッサ64、66は
スキューやトランスレーションエラー（移送エラー）に
対して、ライン走査カメラによって得られるような文書
の画像を修正するために備えられている。なお、上記の
ように、その操作は重要ではあるが、この発明の進歩的
部分ではない。

コンピュータグラフィカル技術はスキューやトランスレ
ーションエラーのためにあるので、それゆえ当業者にお
いて公知であり、それらをこれ以上ここにおいて説明し
ない。

所定文書から単に絵素の選択ができる場合を除き、一般
に所定文書に対する全ての絵素である各選択絵素を検査
するために、各絵素あるいは選択絵素はマトリックスス
トア11からの各デジタルワードの読み出しに同期して、
フレームストア63から読み出される。第６図は単に説明
の便宜と簡略化のため同期を保証するに必要なタイミン
グ回路は示していない。

しかし、あえていうなら、そのような技術は当業者に公
知であり、ここで、さらに説明する必要がない。

このような各絵素値は各データワードと共にマトリック
ス11からスポイルデシジョンサーキット68に結合された
不一致検出器67に供給される。スポイルデシジョンサー
キット68は、後述するシステム69に結合されている。

第６図のシステムの動作は、第８図に示すフローチャー
トに従っている。第６図に示す不一致検出器は第７図に
関連して説明される。

第６図及び第８図に関連して、この実施例のようなシー
ト状を呈する対象物は、対象物の移動の同期が公知の同
期制御回路60によって確立されるとき、ライン走査カメ
ラによって同時に一ラインで走査される（第８図のステ
ップＡ）。このライン情報は、ライン走査制御回路７及
びライン走査インターフェース61によってデジタル化さ
れて蓄積される（第８図のステップＢ）。

この処理は、ライン走査インターフェースが予め定めら
れたライン数になるまで繰り返される。実際のライン数
は要求される検査の正確さの程度と水準を達成するため
に必要とされる解決によって決定される。

ライン走査インターフェース61が満たされたとき、デー
タの完全なフレーム（すなわち、対象物のデジタル化さ
れた画像）は、フレームストア62に通過する（ステップ
Ｃ）。この処理が完了すると、ライン走査制御回路とラ
イン走査インターフェース61とは公知の方法で次の対象
物の画像を捕捉する準備をする。次の対象物の画像の捕
捉中、フレームストア62内のデジタル化画像はその画像
にいかなるスキュー（ねじれ）があるかを尋問する（ス
テップＤ）。ライン走査インターフェース61が次の画像
を待っているとき、ライン走査インターフェース61がそ
の画像をフレームストア62に移送するように、フレーム
ストア62の先の内容がフレームストア63に移送される
（ステップＦ）。この移送はその画像で、検出されたい
かなるスキューも考慮している（ステップＥ）。

フレームストア63の内容が現在の画像内の位置的変化に
対して尋問され（ステップＧ）、フレームストアの移送
が行われるとき、フレームストア63の内容がいかなる位
置変化も考慮に入れて（ステップＨ）、フレームストア
65に移送されうる（ステップＪ）。

フレームストア65内容とマトリックスストア11の内容と
が不一致比較器67によって比較される（ステップＫ）。
検出された不一致は、デシジョンサーキット68によって
前後関係原理に基づきカウントされると共に、マップさ
れる。検査のサイクルの完了のとき、対象物がスポイル
（傷、汚れ）であるか否かを、不一致のカウントに従っ
て、システムは決定する（ステップＭ）。

そのようないかなる決定も、いかなるスポイルされた対
象物１上に物理的にマーキングをし（ステップＮ）、そ
のようなマーキングのロッジング（データの入出力の記
録）（ステップＰ）するマーキングーロッジングシステ
ム69を通過する。

第７図は現在の絵素のグレースケール値を表わす言語が
不一致検出器に供給されるデータバス70を示している。
このデータバス70は複数の比較器71、71a、72、72a等の
それぞれに及んでおり（残余の比較器は省略されてい
る）、各ゲーテイング配列に対して一比較器系（各２個
の比較器を有する）がある。すなわち、マトリックスス
トア11からのデータワードの各ビットに対して一比較器
系がある。マトリックスストア11からのマトリックスデ
ータの各ビットは各ライン81、82等から各一対の比較器
のイネーブルインプットへ供給される。

便宜的に、第１比較器システムの動作のみが述べられ
る。他のシステムの動作は、絵素値がマトリックスデー
タワードの第２又は後続のビットと関連する各輝度領域
とそこで比較されることを除き同様である。

比較器71は適宜ソースからライン91を介して第１範囲の
アッパーレベルに対応するデジタルワードを受け取る。
すなわち、第１ゲーテイング配列と関連する領域は、マ
トリックスデータワード中の第１ビットに関係されてい
る。同様に、比較器71aは適宜ソースからライン91aを介
して前記第１領域のロワーレベルに相当するデジタルワ
ードを受け取る。各マトリックスワードビットが第１バ
イナリー値（すなわち、１）であるならば、比較器71、
71aは第１領域の各アッパーレベルとロワーレベルとに
対応する８−ビットワードに対する８−ビット絵素値ワ
ードをテストし、アウトプロットロジックサーキット10
1、102等に各々結合される。

ロジックサーキット101はグレースケール値がライン91
で定義されたアッパーレベルとライン91aで定義された
ロワーレベルとによって定義領域内にあるか定義領域外
にあるかによって一のバイナリー値又は他のバイナリー
値を出力する。

データワード中の当面関係するビットが第２バイナリー
値（すなわち０）であるならば、各領域を有する絵素ワ
ードの比較が禁止される。当面関係するマトリックスビ
ットが０（先に採用した取り決めを使用して）であるな
らば無視される以外、比較がいつもなされるように、比
較器の後にゲートを交互に提供することが可能である。

いずれかの比較のために、比較システムが各絵素のグレ
ースケール値が比較される領域の外側に落ちることを意
味する信号を効果的に生成するならば、不一致検出器は
決定回路68に出力する。

検出された欠陥又は不一致が予め設定されたある値を越
えるか否かでのみ、決定回路68は欠陥の記録を積算して
出力する。

しかし、決定回路の性質はこの発明にとって重要ではな
い。選択された規格に従って、テスト文書が不完全で許
容できないことを意味する出力を生成することは望みの
いかなる方法によっても容易に調整できる。そして、ス
ポイルデシジョン回路の出力は、この発明の実施例で
は、文書マーキング／ベリフィーケション（検証）ある
いはロッジングシステム69に供給される。前記マーキン
グとロッジングとに加えて、システム69は特別な一群中
のある文書が欠陥があるということのみならず、全ての
一群が拒絶されることを示している。特別な一群中の欠
陥を有する文書の数又は使用者に対する単なる信号を示
している特別な文書が受け入れられ、最終的に拒絶され
る前に目視検査が必要であるということを意味する。

シートという言葉は分離シート及び連続印刷用紙の一部
分の両方を意味する。

本発明に係わる画像信号モデル表現方法によれば、所定
絵素の近傍を含めて所定絵素を評価することにより、人
間の眼の受容性に近付けた状態で所定絵素を表現できる
ことになり、銀行ノートの受容性の限界に関する多様性
を達成することができる、銀行処理の自動試験における
信号処理の量を減少することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、印刷物の連続印刷用紙の走査を概略的示す
図、 第２図は、連続印刷用紙の代表的照明方法を説明するた
めの概略図、 第３図は、絵素の近傍内のターゲット絵素を示す説明
図、 第4A図、第4B図、第4C図は、この発明に係わる絵素マト
リックスの各種の形を示す図、 第５図は、マトリックス値の配列の一組を例示した図、 第６図は信号形でマスタ文書の特有の表現を採用した印
刷文書のテスト走査に用いる装置の概略図、 第７図は、第６図に示す装置の不一致検出器の好ましい
実施例を構成する比較回路の詳細図、 第８図は、好ましいテスト方法を示すフローダイヤグラ
ム、 である。 １……ウエブ ３……ローラ ５……ライン走査カメラ ６……シャフトエンコーダ ７……同期制御ユニット ８、９……ランプ 11、11a……コンパレータ 60……同期制御 61……ライン走査インターフェース 62、63、65……フレームストア 64、66……マイクロプロセッサ 67……不一致検出器 68……汚れ決定回路 81……第１マトリックスビット 82……第２マトリックスビット 101、102……ロジックサーキット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−85610（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−181318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−186878（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各所定絵素に対して該各所定絵素をこの各
   所定絵素の近傍に存在する多数の絵素により包囲するよ
   うにして定義されるあるマトリックスをそれぞれ対応さ
   せ、かつ、前記各所定絵素に対して輝度を含めた意味で
   の光学的測定量のある範囲を定義し、前記それぞれのマ
   トリックスについて、そのマトリックス内の各絵素をテ
   ストすることにより、該各絵素毎の測定値を得て、その
   テストされたマトリックス内の全絵素が前記範囲内の測
   定値を有するときそのテストされたマトリックスを第１
   信号値に対応させ、そのテストされたマトリックス内の
   各絵素のうちの少なくとも一つが前記範囲外の測定値を
   有するときそのテストされたマトリックスを第２信号値
   に対応させ、その結果として前記各所定絵素に対してそ
   れぞれ定義されたマトリックスの集合を意味する信号値
   の配列を提供することを特徴とする画像信号モデル表現
   方法。
2. 【請求項２】前記ある範囲が複数個準備され、該複数個
   のある範囲は互いに異なり、定義された全マトリックス
   を各範囲のそれぞれに対応させてその各マトリックス内
   の各絵素をテストし、各範囲についてマトリックスの集
   合を意味する信号値の配列をそれぞれ得ることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の画像信号モデル表現
   方法。
3. 【請求項３】前記異なる範囲を組み合わせることによっ
   て光学的測定量の全範囲がカバーされていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の画像信号モデル表
   現方法。
4. 【請求項４】光学的測定量が輝度を意味するグレースケ
   ール値によって表わされることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項に記載の画像信号モデル表現方法。
5. 【請求項５】前記異なる範囲の端部同志が部分的にオー
   バーラップしていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項ないし第４項のうちのいずれか一項に記載の画像信
   号モデル表現方法。
6. 【請求項６】前記絵素の測定値を得るために文書を走査
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のうちのいずれか一項に記載の画像信号モデル表現方
   法。
7. 【請求項７】前記各所定絵素を前記複数個のある範囲に
   ついてそれぞれテストすることにより得られたある範囲
   毎の信号値の配列を該ある範囲毎に対応させて複数個順
   番に並べて前記各所定絵素毎の第２配列を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第６項のうち
   のいずれか一項に記載の画像信号モデル表現方法。