JPH07159341A - インクジェットプリンタの印刷パターン検査装置 - Google Patents

インクジェットプリンタの印刷パターン検査装置

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JPH07159341A
JPH07159341A JP5341565A JP34156593A JPH07159341A JP H07159341 A JPH07159341 A JP H07159341A JP 5341565 A JP5341565 A JP 5341565A JP 34156593 A JP34156593 A JP 34156593A JP H07159341 A JPH07159341 A JP H07159341A
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謙一 松村
Masayoshi Kimura
正儀 木邑
Midori Okusa
みどり 大草
Takeshi Fukuhara
武 福原
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットプリンタによる印刷パターン
の認識率を高める。 【構成】 インクジェット方式による印刷パターンの印
刷方向xを、音声認識技術におけるフォルマントの時間
軸t方向とみなし、また印刷パターンの高さ方向yをフ
ォルマントの周波数軸fとみなして印刷パターンをこの
フォルマントに相当する時系列化特徴パターンとする。
この時系列化特徴パターンと基準の時系列化特徴パター
ンとを比較しつつ認識処理を行う。 【効果】 フォルマントを用いた音声認識技術では、時
間軸方向や周波数軸の変動に対して良好な特性を有する
フォルマントを用いており、これを印刷パターン認識に
採用したので、認識率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
の印刷パターン検査装置に関し、特にコンベア等により
搬送される各ワークに対してインクジェット方式により
印刷された印刷パターンの認識検査をなす装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の印刷パターン認識検査装置におい
ては、一般に画像認識技術において広く用いられている
前処理(ノイズ除去処理等)やパターン認識処理が採用
されている。
【0003】例えば、インクジェット方式により印刷対
象物であるワークに対して印刷されたパターンの認識検
査を行う場合、この印刷パターンをカメラにより撮像し
て前処理にてノイズ除去を行い、予め設定された2値化
レベルにて印刷のドットパターンを抽出し、基準ドット
パターンと比較することによりパターン認識や文字認識
を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の画像認
識技術における前処理やパターン認識を用いた方式で
は、図8(A)に示す様に、各ドットが明瞭に分割され
た被検査サンプルに対しては良好な認識率を示すが、図
8(B)に示す様に、各ドットが繋がって明瞭に分割さ
れないサンプルに対しては、各ドットが明瞭に分割され
た基準パターンと比較するために、著しく認識率が低下
したり、過剰印字欠陥検出を行うという欠点がある。
【0005】特に、コンベア等の搬送装置により缶やビ
ン等の各ワークを移動させつつ印字を行うインクジェッ
トプリンタの場合、コンベアの搬送速度むら等のため
に、印刷パターンを構成する各ドットが、図8(B)に
示した如く繋がることが多く、よって従来の上記手法で
は十分な認識率が得られず、また適正な良否判定率が得
られないという欠点がある。
【0006】本発明の目的は、印刷方向である時間軸方
向の変動に起因して各ドットの繋がりが多く発生し各ド
ットの分割が明瞭でない印刷パターンを、高精度で認識
可能なインクジェットプリンタの印刷パターン検査装置
を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による印刷パター
ン検査装置は、インクジェット方式による印刷パターン
を読取る読取り手段と、この読取り手段による読取画像
の印刷方向を音声認識技術におけるフォルマントの時間
軸とみなし、また前記読取画像の印刷パターン高さ方向
を前記フォルマントの周波数軸とみなして音声認識技術
におけるフォルマントに相当する時系列化特徴パターン
を得る前処理手段と、この時系列化特徴パターンを基準
パターンである基準時系列化特徴パターンと比較しつつ
認識処理をなす認識手段とを含むことを特徴としてい
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【0009】図1は本発明の実施例の概略ブロック図で
ある。搬送装置であるコンベア1にて缶やビン等のワー
ク3がX方向に所定速度で搬送されており、これ等各ワ
ーク3に対してインクジェットプリンタ2により所望の
印刷が行われるようになっている。
【0010】これ等各ワーク3上に印刷された印刷パタ
ーンは撮像用カメラ4にて読取られて画像5として導出
され前処理部6へ供給される。この前処理部6では、後
に詳述するが、2値化(あるいは必要に応じて多値化)
され、ノイズ除去、印刷パターン高さ方向(y方向:図
2(B)参照)の補正、印刷文字領域の抽出の各処理を
受けた後に、時系列化特徴パターン7が生成される。
【0011】この時系列化特徴パターン7について図2
を用いて説明する。図2(A)は音声認識技術において
一般に用いられるフォルマント(formant)の一
例を示すものであり、音声の周波数スペクトルの時間的
変化を、横軸を時間軸t、縦軸を周波数軸fとして表示
したものである。
【0012】本発明では、この音声認識技術におけるフ
ォルマントに対応する印刷パターンの時系列化特徴パタ
ーン7を、前処理部6にて図2(B)に示す如く得て、
次の認識検査部8において標準の時系列化特徴パターン
と比較して良否判定を行うようにしている。
【0013】前処理部6から得られた印刷パターンの時
系列化特徴パターンは、図2(B)に示す様に印刷方向
xが図2(A)のフォルマントの時間軸t方向に相当
し、高さ方向yがフォルマントの周波数軸f方向に相当
する如きパターンとなっている。この時系列化特徴パタ
ーン7は、予め標準パターンファイル9内に格納されて
いる印刷標準パターンの時系列化特徴パターンと比較処
理されるのである。
【0014】図3は前処理部6の動作処理を示すフロー
チャートである。カメラ4から撮像された読取り画像
は、ステップ31にて2値化あるいは多値化処理が行わ
れる。ここで、2値化処理とは、読出画像の各画素を閾
値と比較してその大小に応じて“1”,“0”の1ビッ
トの2値データに変換するものである。また、多値化処
理とは、読取画像の各画素の輝度を、例えば256段階
の情報に変換するものであり、この場合、8ビットデー
タに変換される。2値化処理か多値化処理かは、システ
ムに応じて選定される。
【0015】次に、ステップ32にてノイズ除去が行わ
れる。ノイズ除去の手法の一例としては、膨張、収縮や
平滑化の周知技法があり、膨張,収縮は2値化画像デー
タに、また平滑化は多値化画像データに対して夫々適用
されるものである。
【0016】膨張とは、2値化画像中の白画素の8近傍
(隣接8画素)を白画素に置換する操作であり、収縮と
は2値化画像中の黒画素の8近傍(隣接8画素)を黒画
素に置換する操作である。
【0017】この膨張操作を行った後に収縮操作を行
い、また逆に収縮操作を行った後に膨張操作を行うこと
により、独立した点状のノイズが除去可能となる。
【0018】平滑化は座標(i,j)の画素の出力値を
元の画像の座標(i,j)の画素を中心とした局所領域
内の画素の濃度値の平均とする操作であり、多値化画像
についてのノイズ除去技法である。
【0019】次に、y方向の傾き補正処理がステップ3
3にて行われる。このy方向の傾き補正は、コンベアの
y方向における変動に起因して生ずる印刷パターンのy
方向ずれを補正するためのものであり、図4にこの補正
処理の詳細フローチャートを示している。
【0020】ノイズ除去を行った画像に対して、多値画
像の場合は、ステップ41で規定値によって2値化処理
を施し、2値化画像の場合はこの2値化処理は施ない。
【0021】そして、ステップ42では、1文字目を含
むように設定された文字ウィンドウ内の文字の重心位置
を算出し、(g1x,g1y)とする。次にステップ4
3では、n文字目(一番最後の文字)を含むように設定
された文字ウィンドウ内の文字重心位置を算出し、(g
nx,gny)とする。
【0022】ステップ44にて、傾きαを, α=(gny−g1y)/(gnx−g1x) として求める。
【0023】そして、ステップ45,46にて、i番目
の文字の文字ウィンドウの中心座標を(Wix,Wi
y)として、このi番目の文字のy方向補正量diを、 di=α(Wix−g1x)−Wiy として算出する。
【0024】iを2〜n−1まで変化させて(2番目か
らn−1番目までの文字について)、i番目の文字ウィ
ンドウ内のデータをy方向にdiだけずらして傾き補正
がなされる(ステップ45〜48)。
【0025】尚、ここでは、最初(i=1)と最後(i
=n)の2文字について重心計算を行っているが、これ
等i=1,nの文字に限るものではなく、任意の文字に
ついても適用可能である。
【0026】図3に戻って、ステップ34及び35で
は、印刷パターンの印字文字領域の抽出処理を行う。先
ず、ステップ34において、図5に示す如く画像のy軸
方向への射影データを作成する。そして、ステップ35
でこの射影データが所定閾値Vt以上の部分を文字領域
40であると判定して、ステップ36にてこの部分を時
系列化特徴パターンとして導出し、図1の認識検査部8
へ出力するのである。
【0027】次に、認識,検査部8において時系列化特
徴パターン6に関して、認識,検査を行う方法について
図面を用いて説明する。図6は時系列化特徴パターンに
関して認識,検査を行う手順を示すフローチャートであ
り、図7はその説明図である。
【0028】前処理部6で取り出された時系列化特徴パ
ターン61の印刷方向であるx軸座標に対応するポイン
タi及び予め標準パターンファイル9に登録してある基
準データ62のx軸座標に対応するポインタj,更には
誤差カウンタeを“0”に初期化する(ステップ6
1)。
【0029】kを、0から探索範囲として予め規定され
ているNまで変化させ、次式によりパターンデータの不
一致度fi+k,j を計算する(ステップ62)。尚、後述
するがNは0〜2の値が適当である。
【0030】fi+k,j =|xi+k −mj | ここで、xi+k は時系列特徴パターン6の印刷方向x軸
がi+k番目の時の文字高さ方向yのパターンデータ、
mj は予め登録してある基準データ15の印刷方向x軸
がj番目の時の文字高さ方向yのパターンデータであ
る。
【0031】次にkを0からNまで変化させた時のfi+
k,j の中でfi+k,j が最も小さくなる時のkの値を見つ
け、k1とする。誤差カウンタeにfi+k1,jを加え、i
にk1を加えjに1を加える(ステップ63,64)。
以上の操作をiまたはjが最終データを指し終えるまで
繰返す(ステップ65)。
【0032】この時の誤差カウンタeの値が許容値以内
であれば、基準パターン15と時系列化特徴パターン6
とがマッチしたと考え、「良」と判定し、そうでなけれ
ば「不良」と判定する(ステップ66〜68)。
【0033】例えば、探索範囲Nを1とすると、図7に
示す時系列化特徴パターン61は、基準パターン62に
対し、矢印a1〜a9のように対応付けられることにな
る。このNの値は、図7の例から判る様に、印刷パター
ン61のx方向(時間軸方向)のずれに起因するパター
ン歪みを考慮して決定されるものであり、先述した如
く、N=0〜2が適当であり、それ以上になると、隣接
文字パターンとの比較がなされる可能性があり、図7の
如くN=1が最適となる。
【0034】以上のようにして、撮像された画像が基準
パターンとマッチするかどうか、つまり良品か不良品か
を検査することができる。
【0035】また、以上の説明では、画像の検査をなす
場合について述べたが、基準パターンを複数個もたせ、
それぞれの基準パターンに対して、誤差カウンタeを算
出し、どの基準パターンが最も誤差カウンタeを小さく
するかを検索することにより、画像の認識を行うことも
可能である。
【0036】一般に、インクジェットプリンタによる印
刷の場合には、コンベアの速度むらやインクジェットプ
リンタのノズルの目詰まり等により、図8(B)に示す
如く印刷されたドットの間隔が不規則になったり、ドッ
トが繋がったりすることが多い。従来の手法では、この
様な印刷パターンを基準パターンとパターン認識により
認識しているので、認識率は当然に低くならざるを得な
い。
【0037】一方、音声認識技術では、図2に示した如
く、時間軸tにおける音声のフォルマント周波数fの分
布状態により認識を行うようになっているので、時間軸
t方向の変動、周波数軸f方向の変動についても考慮さ
れた安定な認識が可能となっており、認識技術は確立さ
れたものとなっている。
【0038】そこで、本発明では、画像の文字高さ方向
yを音声認識における周波数軸fとなみし、画像の印刷
方向xを同じく時間軸tとみなして、この画像に対し
て、既に技術的に確立されている上記音声認識技術を適
用するようにし、印刷パターンの正確な認識検査を行う
ようにしたものである。
【0039】以上においては、カメラ4として2次元カ
メラを使用する場合について述べたが、1次元カメラを
使用することもでき、この場合には印刷方向xはそのま
ま時間軸となるので、前処理部6における時系列化は不
要となる。
【0040】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、イン
クジェットプリンタの印刷パターンの認識検査に、音声
認識技術で用いられるフォルマントによる認識技術を採
用しているので、印刷方向や文字高さ方向のずれ等に対
しても高い認識率を得ることができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図である。
【図2】(A)は音声認識技術に用いられるフォルマン
トの例を示す図,(B)はこのフォルマントに対応する
印刷パターンの例を示す図である。
【図3】図1の前処理部6の動作を示すフロー図であ
る。
【図4】図3のy方向傾き補正(ステップ33)の詳細
を示すフローチャートである。
【図5】図3のステップ34,35の処理を説明するた
めの図である。
【図6】図1の認識検査部8の動作を示すフロー図であ
る。
【図7】認識検査部8の認識検査の例を示す図である。
【図8】(A)はインクジェットプリンタの良好な印刷
パターン例を示す図、(B)は同じく乱れた例を示す図
である。
【符号の説明】
1 コンベア 2 インクジェットプリンタ 3 ワーク 4 カメラ 6 前処理部 8 認識検査部 9 検査パターンファイル
フロントページの続き (72)発明者 松村 謙一 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 木邑 正儀 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 大草 みどり 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 福原 武 東京都墨田区向島五丁目8番20号 株式会 社アサヒビールエンジニアリング東京内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクジェット方式による印刷パターン
    を読取る読取り手段と、この読取り手段による読取画像
    の印刷方向を音声認識技術におけるフォルマントの時間
    軸とみなし、また前記読取画像の印刷パターン高さ方向
    を前記フォルマントの周波数軸とみなして音声認識技術
    におけるフォルマントに相当する時系列化特徴パターン
    を得る前処理手段と、この時系列化特徴パターンを基準
    パターンである基準時系列化特徴パターンと比較しつつ
    認識処理をなす認識手段とを含むことを特徴とするイン
    クジェットプリンタの印刷パターン検査装置。
  2. 【請求項2】 前記認識手段は、前記読取り画像の時系
    列化特徴パターンの各時間毎の特徴パターンと前記基準
    時系列化特徴パターンの対応時間毎の特徴パターンとを
    互いに比較しつつこの比較結果に応じて印刷パターンの
    良否判定を行うよう構成されていることを特徴とする請
    求項1記載のインクジェットプリンタの印刷パターン検
    査装置。
  3. 【請求項3】 前記前処理手段は、前記読取り画像のノ
    イズ除去を行うノイズ除去手段と、このノイズ除去後の
    画像に対して前記印刷パターン高さ方向の補正処理をな
    す補正手段と、この補正後の画像に対して印刷文字領域
    を抽出する抽出手段とを含み、この抽出後の画像から前
    記時系列化特徴パターンを得るよう構成されていること
    を特徴とする請求項1または2記載のインクジェットプ
    リンタの印刷パターン検査装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597056A (zh) * 2015-02-06 2015-05-06 北京中科纳新印刷技术有限公司 一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法
WO2018056428A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 株式会社日立産機システム 印字検査装置および印字検査方法

Cited By (3)

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CN104597056B (zh) * 2015-02-06 2017-04-19 北京中科纳新印刷技术有限公司 一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法
WO2018056428A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 株式会社日立産機システム 印字検査装置および印字検査方法

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