JPH0755714A

JPH0755714A - 画質検査装置

Info

Publication number: JPH0755714A
Application number: JP5196131A
Authority: JP
Inventors: Kengo Nishigaki; 賢吾西垣; Nobuaki Kakimori; 伸明柿森; Atsuro Nakamura; 淳良中村; Yoshitake Shigeyama; 吉偉重山; Yutaka Iwata; 裕岩田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】画質不良を自動検出判定し、複写機品質の向上
と安定化を図る。【構成】複写機１でハーフトーンチャート２を複写し搬
出されてきた複写紙３を吸着部７によって吸着した状態
で搬送部６により搬送し、その過程で均一照明するライ
ン光源９で複写紙３を照射しラインセンサカメラ１０で
１ラインごとに撮像し、その画像データを画像入力部１
１で濃淡データに変換し、ピーク検出・画質判定部１２
により濃淡データに基づいてスジ状画質不良の有無の判
定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機（ＰＰＣ）で検
査用チャートを複写した複写紙、あるいは液晶表示装置
（ＬＣＤ）など、本来一様な表面濃度をもつものを検査
対象としてその画質の良否を検査する画質検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】このような画質検査は工場において完成
した複写機，液晶表示装置の出荷前検査として行われて
いる。複写機の場合、従来より、ハーフトーンチャート
と呼ばれるグレイの一様な明るさをもった検査用チャー
トを実際に複写し、複写機の各構成部品の不良に応じて
画質不良症状（症状としては種々のものがある）が現れ
る。その１つに複写紙の送り方向に対して平行もしくは
垂直な方向に白色または黒色のスジ状やあるいは帯状の
画質不良がある。液晶表示装置の場合、一様な明るさに
点灯させ、その濃淡ムラを目視検査している。いずれに
しても、検査員は目視観察により、このような画質不良
の検査を他の画質不良と同様に感覚的に行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の場合の検査
員の目視確認による画質検査では、検査員間の判定基準
差や疲労による検査結果のバラツキが生じる。このた
め、画質不良を定量的に検出し、検出結果に基づいて品
質の向上や安定化を図ることが困難であった。また、あ
る程度の熟練も必要である上に、若年労働者の不足もあ
って検査員そのものの確保がむずかしい状況にある。こ
のため、画質検査を安定して行える自動検査装置が強く
望まれている。

【０００４】画質不良には、スジ，濃淡ムラ，斑点，線
状，粒状など多岐にわたる画質不良があるが、これらの
画質不良のうち、スジ単独の検査装置については特願平
４−５２９０号で提案しており、濃淡ムラ単独の検査装
置については特願平４−５４３３号で提案している。前
者はスジ単独の不良を濃度投影等の画像処理技術を用い
て検出するものである。また、後者は濃淡ムラ単独の不
良を濃度変化等の画像処理技術を用いて検出するもので
ある。

【０００５】しかし、これら先行提案例の技術では下記
の問題があり、実用化できないでいた。それは、それぞれ、スジ単独、濃淡ムラ単独の検査であり、
これら双方の検査を１枚の複写紙で同時的に行おうとす
れば、各検査装置を並列に設置せざるを得ず、コスト高
につく。

【０００６】仮に、並列に設置した場合も、瞬時的
に判断を行う検査員にとって替わるには、数秒で検査を
完了する必要があるが、現在のところ、高速に実行する
方法が提案されていない。

【０００７】複写紙の画質不良は、スジ，濃淡ムラ
だけでなく、斑点をはじめ各種の不良症状があり、これ
らをすべて検査しなければ検査員にとって替わることが
できない。

【０００８】また、画質品質は人間の感覚的な基準によ
って主観的に判断されるべきものであるため、その画質
検査も人間の視覚特性に近くなるように行われる必要が
ある。例えば濃度差が線状，粒状の形態を伴って発生す
る場合、濃度差が小さくても、境界付近での濃度勾配が
大きいため濃度差が強調されて感じる。線状，粒状の濃
度変化部分を強調する方法として以下のようなものが知
られている。

【０００９】ある画像Ｐの各画素ｐ_xyに対して、ｓを処
理サイズとして、濃度の最大値および最小値を、ＭＡＸ（Ｐ，ｓ）：ｍａｘ（ｐ_x+i，ｐ_y+j）ＭＩＮ（Ｐ，ｓ）：ｍｉｎ（ｐ_x+i，ｐ_y+j）（ｉ，ｊ＝−ｓ，−ｓ＋１，……，−１，０，１，…
…，ｓ−１，ｓ）と定義する。

【００１０】濃度勾配を近似的に求める方法として、
（ＭＡＸ（Ｐ，ｓ）−ＭＩＮ（Ｐ，ｓ））／（２ｓ−
１）がある。

【００１１】周囲に比べて濃度の低い領域検出方法とし
て、（ＭＩＮ（ＭＡＸ（Ｐ，ｓ））−Ｐがあり、周囲に比べて濃度の高い領域検出方法として、Ｐ−（ＭＡＸ（ＭＩＮ（Ｐ，ｓ））がある。

【００１２】一方、これら線状，粒状の画質不良は濃度
変化が集中した場合には、分散した場合に比べて強調さ
れて感じる。すなわち、あまり濃度差がなくても急激に
濃度が変化しかつ集中している場合、画質不良と判断さ
れやすい。例えば、図１７の（ａ）のように、小さくて
濃度差の低い粒状の濃度ムラが１つの場合には画質不良
とはされにくい。しかし、同図（ｂ）のように多く点在
する場合には画質不良とされやすい。一方、同図（ｃ）
のように濃度差が高い粒状の濃度ムラの場合は１つでも
画質不良とされやすい。これは、濃度変化の急峻度と集
中度に敏感に反応するという人間の視覚特性に基づくも
ので、強調による急峻度だけでなく濃度変化箇所の集中
度を考慮し、計測する面積を変え、濃度変化の程度を計
測する必要がある。

【００１３】本発明は、上記のような事情に鑑みて創案
されたものであって、第１の目的は、自動的に画質不良
を検出・判定することができ、複写機の複写品質の向上
および安定化を図れる複写機の画質検査装置を提供する
ことにある。第２の目的は、各種画質不良を一括的に検
出することができる複写機の画質検査装置を提供するこ
とにある。第３の目的は、複写紙の送り方向に対して平
行および垂直な方向に現れるスジ状および帯状の画質不
良を自動的に検出することができる複写機の画質検査装
置を提供することにある。第４の目的は、検査対象に現
れる線状，粒状の画質不良を人間の視覚特性を考慮しか
つ自動的に検出することができる液晶表示装置または複
写機の画質検査装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

〔１〕本発明に係る第１の複写機の画質検査装置は、検
査用チャートを複写した複写紙を吸引吸着する吸着部
と、吸着された複写紙を一定速度で搬送する搬送部と、
複写紙上で送り方向に直交する方向の撮像位置に均一な
照明光を照射するライン光源と、前記撮像位置において
複写紙の画像を１ラインごとにピックアップするライン
センサカメラと、前記ラインセンサカメラからの画像デ
ータを濃淡データに変換する画像入力部と、前記濃淡デ
ータからスジ状画質不良の検出を行うピーク検出・画質
判定部とを備えたことを特徴とするものである。

【００１５】〔２〕本発明に係る第２の複写機の画質検
査装置は、検査用チャートを複写した複写紙の画像を１
ラインごとにピックアップするラインセンサカメラと、
前記複写紙とラインセンサカメラとを相対的に移動させ
る移動部と、前記ラインセンサカメラからの画像データ
に基づいて複写紙に各種画質不良があるか否かを検査す
る画像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記ライン
センサカメラからの１ラインごとのデータをパイプライ
ン処理して濃度勾配の全体的な総和を求め、その総和を
基準値と比較して各種画質不良の存否を判定する手段を
備えていることを特徴とするものである。

【００１６】〔３〕本発明に係る第３の複写機の画質検
査装置は、検査用チャートを複写した複写紙の画像を１
ラインごとにピックアップするラインセンサカメラと、
前記複写紙とラインセンサカメラとを相対的に移動させ
る移動部と、前記移動部を９０度回転させるターンテー
ブルと、前記ラインセンサカメラからの画像データを１
ラインごとに濃淡データに変換する手段と、複写紙の全
域にわたる濃淡データの加算平均を算出する手段と、加
算平均に基づいてスジ状および帯状の画質不良の存否を
判定する手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１７】〔４〕本発明に係る第４の画質検査装置
は、液晶表示装置や複写機の複写紙を検査対象としてそ
の表面の画像を撮像する画像入力部と、前記検査対象と
前記画像入力部とを相対的に移動させる移動部と、前記
画像入力部からの画像データに基づいて検査対象に線
状，粒状の濃度ムラ画質不良があるか否かを検査する画
像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記画像データ
を濃淡データに変換する濃淡データ変換部と、前記濃淡
データから線状，粒状の濃度ムラを強調した濃淡強調デ
ータを算出する画像強調処理部と、複数個の最小分割領
域を構成し各最小分割領域における濃淡強調データの累
積値を算出する第１累積値計測部と、その累積値を記憶
する累積値記憶部と、１個以上の最小分割領域から構成
される計測対象領域を順次拡大するとともに各計測対象
領域における累積値を算出する第２累積値計測部と、各
計測対象領域内における累積値と予め設定された累積値
基準値とを比較し累積値が累積値基準値より大きいとき
は検査対象に線状，粒状の濃度ムラ画質不良があると判
定しすべての計測対象領域における累積値が累積値基準
値より小さいときは画質不良はないと判定する判定処理
部とから構成されていることを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】

（１）第１の複写機の画質検査装置によると、吸着部に
より吸着され搬送部によって一定速度で搬送される複写
紙に、その送り方向に直交してライン光源より均一に照
明光を照射し、その照射位置を撮像位置としてラインセ
ンサカメラで撮像する。その撮像による画像データを画
像入力部で濃淡データに変換し、ピーク検出・画質判定
部はその濃淡データに基づいてスジ状画質不良の有無を
自動的に判定する。すなわち、検査員の目視検査に頼っ
ていた従来技術に比べると、検査員によってあるいは疲
労の程度によって判定基準にバラツキが生じるといった
ことがなくなり、常に一定の基準をもってスジ状画質不
良を判定するので、複写機の複写品質についての検査精
度が大幅に改善され、検査の信頼性が向上するとともに
安定化する。

【００１９】（２）第２の複写機の画質検査装置による
と、ラインセンサカメラは１ラインごとに複写紙を撮像
し、撮像すると同時に同じく１ライン単位で画像データ
を画像処理部へ出力する。ラインセンサカメラはこのよ
うな動作により１枚の複写紙の画像入力と画像処理部へ
の出力を数秒で完了する。画像処理部は入力した画像デ
ータを１ライン単位で入力タイミングに同期してパイプ
ライン処理するから、画像データの入力が完了した時点
で処理も完了しており、速度的に充分である。

【００２０】（３）第３の複写機の画質検査装置による
と、複写紙の送り方向と平行および垂直な２方向のそれ
ぞれにおいて、濃淡データの加算平均を求めるから、人
間の視覚特性を利用した状態で、スジ状および帯状の画
質不良を自動的に検出することができる。

【００２１】（４）第４の画質検査装置によると、濃淡
強調データの累積値を算出し、その累積値が基準値より
大きいか否かを計測対象領域の大きさを変えながら判定
するので、線状，粒状の濃度ムラ画質不良の判定を、人
間により近い判定基準のもとで正確かつ安定良く行うこ
とができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係る複写機の画質検査装置の
実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２３】第１実施例図１は第１実施例に係る複写機の画質検査装置の全体構
成図である。複写機１により、グレイの一様な明るさを
もったハーフトーンチャート２を複写すると、もし複写
機に画質不良が全くなければ、複写紙３もグレイの一様
の明るさをもったものとなる。複写機１の搬出部より送
り出されてきた複写紙３は、ガイド４とストッパ５によ
り位置決めされる。ガイド４は、左右に一対あって複写
紙３の幅方向の位置決めを行うもので、紙送り方向に対
して平行に設置され、複写紙３の数種類のサイズに対応
できる幅調整機構をもっている。ストッパ５は、複写紙
３の長手方向の位置決めを行うもので、アクチュエータ
によって駆動されるようになっている。

【００２４】搬送部６は、その上面に、複写紙３を吸引
吸着するために縦横両方向に規則的に多数の小さな吸着
口があけられた吸着部７が設けられている。搬送部６
は、ガイド４やストッパ５とともに、それ自体が移動す
るもので、吸着部７に吸引吸着された複写紙３を一定速
度で搬送するように搬送部制御部８により駆動制御され
ている。搬送部６によって一定速度で搬送される複写紙
３上において送り方向に直交する方向の直線状の撮像位
置に対して均一な照度（輝度分布）の照明光を照射する
ライン光源９と、前記の複写紙３上の撮像位置において
複写紙３を撮像するラインセンサカメラ１０が、複写紙
３の搬送経路（搬送部６の移動経路）の上方に配置され
ている。ライン光源９による複写紙３上の照射位置とラ
インセンサカメラ１０による複写紙３上の撮像位置とは
一致している。ラインセンサカメラ１０は、複写紙３の
画像を広エリアで高速に撮像するもので、高分解能を有
している。

【００２５】ラインセンサカメラ１０の撮像によってピ
ックアップされた１ラインごとの画像は画像信号に光電
変換され、画像入力部１１に入力される。ラインセンサ
カメラ１０からの一列分の画像信号は一定周期で出力さ
れ、その間、複写紙３は移動するため、複写紙３の全領
域が順次に撮像される。画像入力部１１は、入力した画
像信号をディジタル化された２５６階調の濃淡データに
変換する。この濃淡データは、ラインセンサカメラ１０
の分解能に応じた個数のデータ配列である。このデータ
配列である濃淡データを入力したピーク検出・画質判定
部１２は、白スジである山ピークおよび黒スジである谷
ピークを検出し、その高さによりスジ状画質不良の有無
を判定する。

【００２６】ラインセンサカメラ１０による撮像を終え
た複写紙３は搬送部６によってなお搬送され、図中、鎖
線で示す所定の位置まで搬送される。その後、吸着部７
の吸引を解除して複写紙３をフリーの状態にし、次いで
吸着口からのエアーブローに切り換えることにより検査
済みの複写紙３を回収トレー２２へと送り込む。

【００２７】第２実施例図２は第２実施例に係る複写機の画質検査装置の全体構
成図である。複写機１によりハーフトーンチャート２が
複写されて送り出されてきた複写紙３は、紙送り方向と
平行になるように一対のガイド４で規制されながら、搬
送部１３上の吸着シート１４上に送り込まれ、吸着シー
ト１４に多数形成された吸着口に吸引吸着される。吸着
シート１４は、図示しないモータによって駆動される２
つのローラ１５によって無端帯状に回動され、これによ
って複写紙３を搬送する。その搬送経路上には、第１実
施例と同様にライン光源９とラインセンサカメラ１０と
が配置されている。ラインセンサカメラ１０は、図２で
は図示されていない画像入力部１１を介してピーク検出
・画質判定部１２に接続されており（図１参照）、第１
実施例と同様の処理によって、スジ状画質不良の有無を
判定するようになっている。

【００２８】ラインセンサカメラ１０による撮像を終え
た複写紙３は吸着シート１４上の所定の位置で吸引を解
除され、フリーの状態となった後、吸着シート１４とブ
ローシート２０との間に設置された剥離板１６によって
吸着シート１４から剥離され、ブロー搬送部１７へと搬
送される。ブロー搬送部１７上で紙送り方向と平行にな
るように設けられたガイド１８に沿って送られてくる複
写紙３は、図示しないモータによって駆動される２つの
ローラ１９により無端帯状に回動されているブローシー
ト２０の上に載置されながら、送られる。そして、ブロ
ーシート２０のブロー口からのエアーブローにより、検
査済みの複写紙３はガイド１８に沿って回収トレー２２
へと送り込まれる。

【００２９】第３実施例図３は第３実施例に係る複写機の画質検査装置の全体構
成図である。複写機１によりハーフトーンチャート２が
複写されて送り出されてきた複写紙３は、紙送り方向と
平行になるように一対のガイド４で規制されながら、円
筒状の吸着ローラ２１上に送り込まれる。この吸着ロー
ラ２１は、図示しないモータによって一定速度で回転さ
れるようになっているとともに、適当間隔をもって整列
して数ライン分の吸着口が形成されている。複写紙３
は、その吸着口に吸引吸着される。

【００３０】吸着ローラ２１の上方には、第１実施例と
同様にライン光源９とラインセンサカメラ１０とが配置
されている。ラインセンサカメラ１０は、図３では図示
されていない画像入力部１１を介してピーク検出・画質
判定部１２に接続されており（図１参照）、第１実施例
と同様の処理によって、スジ状画質不良の有無を判定す
るようになっている。

【００３１】ラインセンサカメラ１０による撮像を終え
た複写紙３は、吸着ローラ２１の回転に伴って撮像が終
了した１ライン目から順次に吸引が解除されていき、吸
着ローラ２１から検査済みの複写紙３を剥離させるため
に吸着口からエアーブローを行って、回収トレー２２に
その搬入口から送り込んでいく。

【００３２】なお、上記した３つの実施例のいずれにお
いても、ラインセンサカメラ１０を１台としているが、
その台数はこれに限定されるものではなく、必要とする
分解能に応じてカメラの台数を決定するものとする。

【００３３】第４実施例図４は第４実施例の複写機の画質検査装置の全体構成図
である。複写機により検査用チャートを複写した複写紙
３０を載置して一定速度で送り方向αに向けて搬送する
移動部３１があり、この移動部３１の上方に、ライン光
源３２と、複写紙３０を１ラインごとに撮像する画像入
力部としてのラインセンサカメラ３３とが配置されてい
る。検査用チャートとしては、グレイの一様な明るさを
もったハーフトーンチャートが用いられる。複写機に画
質不良が全くなければ、複写紙３０もグレイの一様の明
るさをもったものとなる。移動部３１において複写紙３
０を載置する載置面３１ａは、複写紙３０を捉えたか否
かを検出しやすくするために少なくともその周辺部分が
光を反射しないように黒色とされている。移動部３１は
移動制御部３４により一定速度で移動するように制御さ
れている。この移動制御部３４は中央制御部３５によっ
てコントロールされるようになっている。ラインセンサ
カメラ３３は一定位置に固定されているので、移動部３
１によって複写紙３０が搬送されることによって、複写
紙３０とラインセンサカメラ３３とは相対的に移動する
ことになる。

【００３４】ライン光源３２は、移動部３１によって一
定速度で搬送される複写紙３０上において送り方向αに
直交する方向の直線状の撮像位置に対して均一な照度
（輝度分布）の照明光を照射するものである。ラインセ
ンサカメラ３３は、ライン光源３２が照射した複写紙３
０の照射位置の画像を撮像により１ラインごとにピック
アップして、ラインごとの画像データを出力するもので
ある。ライン光源３２による複写紙３０上の照射位置と
ラインセンサカメラ３３による複写紙３０上の撮像位置
とは一致している。

【００３５】ラインセンサカメラ３３がピックアップし
た複写紙３０についての１ラインごとの画像データは画
像処理部３６に送出される。この画像処理部３６は、前
記の画像データに基づいて、複写紙３０に各種画質不良
が存在するか否かを検査する機能を有している。本実施
例の場合、この画像処理部３６は、４段のパイプライン
プロセッサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから構成さ
れている。各パイプラインプロセッサはデータ駆動型プ
ロセッサとするのが好ましい。

【００３６】以下、パイプライン処理を行う画像処理部
３６の動作について図５のフローチャートに基づいて説
明する。まず、ラインセンサカメラ３３から送出されて
きた画像データを１ラインごとに入力する（ステップＳ
１）。１段目のパイプラインプロセッサ３６ａは、入力
した１ライン分の画像データに対してシェーディング補
正を行う（ステップＳ２）。これはライン光源３２やラ
インセンサカメラ３３が有しているムラを修正するもの
である。シェーディング補正方法としてはすでに各種の
方式が実用化されているが、いずれも予め求めておいた
照明分布をマスターデータとして四則演算により補正値
を算出するようになっている。

【００３７】２段目のパイプラインプロセッサ３６ｂは
データの圧縮を行う（ステップＳ３）。例えば、１ライ
ン分の画像データはさらに各画素ごとの濃度データから
構成されるが、このうち、スジ，濃淡ムラ，斑点などの
特殊な画質不良はいずれも共通に、濃度勾配、すなわ
ち、濃度が連続的に変化する領域を伴っている。詳しく
は、スジ，濃淡ムラ，斑点などの各特殊画質不良は、１
ライン単位でみると、それぞれ、図６の（ａ），
（ｂ），（ｃ）のようになる。そこで、この濃度勾配が
現れている部分を残して、濃度値をすべて０に設定す
る。これによってデータ圧縮が行える。濃度勾配が現れ
ている部分の判定においては、濃度が連続的に変化する
範囲の大きさ、傾きなどはパラメータとして任意の値を
設定しておくものとする。

【００３８】３段目のパイプラインプロセッサ３６ｃ
は、２段目で圧縮された後のデータについて正規化を行
う（ステップＳ４）。すなわち、傾きと勾配の長さから
濃度勾配を評価値として用いることができるような形に
変換する。

【００３９】４段目のパイプラインプロセッサ３６ｄ
は、３段目のパイプラインプロセッサ３６ｃの出力を順
次加算してその総和を求める（ステップＳ５）。すなわ
ち、１ラインごとに入力し上記のように加工したデータ
について順次加算していく。

【００４０】１ラインごとの画像データの入力が完了し
たか否か、すなわち、複写紙３０の終端がラインセンサ
カメラ３３の撮像位置を通過したか否かを判断し（ステ
ップＳ６）、まだデータの入力があるときはステップＳ
１に戻り、データ入力が完了したときは次のステップＳ
７に進む。

【００４１】ステップＳ１〜ステップＳ６の繰り返しに
より、１ラインごとの画像データの入力が完了した時点
で４段目のパイプラインプロセッサ３６ｄには濃度勾配
の総和が計算され記憶されている。この総和がある一定
の基準値を超えていれば、画質不良があると判定する。
その基準値については、スジ，濃淡ムラ，斑点などに応
じて予め設定しておく。その判定結果を中央制御部３５
に送出し、モニタディスプレイ３７に表示する（ステッ
プＳ７）。ラインセンサカメラ３３は、１枚の複写紙３
０の画像データのピックアップと画像処理部３６への出
力を２〜５秒で完了する。すなわち、複雑多岐にわたる
各種画質不良をリアルタイムで検出することができる。

【００４２】なお、上記と同じ動作を、複写紙３０を９
０°回転させて実行すれば、複写紙３０上のすべての点
の濃度勾配を求めることができる。また、この実施例で
は、スジ，濃淡ムラ，斑点などの特殊画質不良に共通に
現れる濃度勾配に着目したアルゴリズムを用いたが、１
ライン単位でのパイプライン処理が可能なアルゴリズム
はすべて対応することができる。パイプラインプロセッ
サとして例えば上記のようにデータ駆動型プロセッサを
用いれば、ソフトウェアによる自由な処理が可能な上、
パイプラインの段数を自由に追加できるため、あらゆる
画質不良に対応したアルゴリズムを採用することができ
る。

【００４３】第５実施例図７は第５実施例の複写機の画質検査装置の全体構成図
である。複写機により検査用チャート（ハーフトーンチ
ャート）を複写した複写紙４０を載置して一定速度で送
り方向αに向けて搬送する移動部４１があり、移動部４
１の下方にこの移動部４１を９０度の範囲で回転させる
ターンテーブル４２が設けられている。

【００４４】移動部４１の上方には、ライン光源４３
と、複写紙４０を１ラインごとに撮像する画像入力部と
してのラインセンサカメラ４４とが配置されている。移
動部４１における複写紙４０を載置する載置面４１ａ
は、複写紙４０を捉えたか否かを検出しやすくするため
に少なくともその周辺部分が光を反射しないように黒色
とされている。ラインセンサカメラ４４は一定位置に固
定されているので、移動部４１によって複写紙４０が搬
送されることによって、複写紙４０とラインセンサカメ
ラ４４とは相対的に移動することになる。

【００４５】ライン光源４３は、移動部４１によって一
定速度で搬送される複写紙４０上において送り方向αに
直交する幅方向Ｘに沿った直線状の撮像位置に対して均
一な照度（輝度分布）の照明光を照射するものである。
ラインセンサカメラ４４は、ライン光源４３が照射した
複写紙４０の照射位置の画像を撮像により１ラインごと
にピックアップして、ラインごとの画像データを出力す
るものである。ライン光源４３による複写紙４０上の照
射位置とラインセンサカメラ４４による複写紙４０上の
撮像位置とは一致している。

【００４６】ラインセンサカメラ４４がピックアップし
た複写紙４０についての１ラインごとの画像データは画
像処理部４５に送出される。この画像処理部４５は、前
記の画像データに基づいて、複写紙４０にスジ状および
帯状の画質不良が存在するか否かを検査する機能を有し
ている。移動部４１をターンテーブル４２に設けてある
のは、送り方向αに対して平行なスジ状および帯状の画
質不良を検出するだけでなく、送り方向αに対して垂直
なスジ状および帯状の画質不良をも検出するためであ
る。

【００４７】本実施例の場合、前記の画像処理部４５
は、濃淡データ変換部４６と加算平均算出部４７と画質
判定部４８とから構成されている。濃淡データ変換部４
６は、ラインセンサカメラ４４から入力した画像データ
について、それを、ラインＬ_i（ｉ＝１，２……Ｎ）ご
との濃淡データＣ_i（Ｘ）（ｉ＝１，２……Ｎ）に変換
するものである。加算平均算出部４７は、ラインごとの
濃淡データＣ_i（Ｘ）を、複写紙４０の全域をカバーす
る範囲（ｉ＝１，２……Ｎ）で送り方向αに加算平均す
るものであり、その加算平均Ｐ（Ｘ）は、次式で表され
る。

【００４８】

【数１】

【００４９】画質判定部４８は、加算平均Ｐ（Ｘ）に基
づいてスジ状および帯状の画質不良が存在するか否かを
判定するものである。

【００５０】次に、動作を説明する。まず、移動部４１
上にあるハーフトーンチャートが複写された複写紙４０
をライン光源４３で照射した状態で、移動部４１が複写
紙４０を送り方向αに送る。そして、ラインセンサカメ
ラ４４の撮像により複写紙４０の画像データを１ライン
ごとにピックアップする。そのラインごとの画像データ
の平均値を算出し、平均値が所定値以下であれば、まだ
複写紙４０を捉えていないものとして、次の画像データ
のピックアップに移る。ラインごとの画像データの平均
値が所定値を超えたと判定したとき、ラインセンサカメ
ラ４４はその１ライン分の画像データを画像処理部４５
における濃淡データ変換部４６に送出する。

【００５１】濃淡データ変換部４６では、入力した１ラ
イン分の画像データを２５６階調の濃淡データＣ
_i（Ｘ）に変換し、その濃淡データＣ_i（Ｘ）を加算平
均算出部４７に送出する。加算平均算出部４７では、ラ
インセンサカメラ４４が複写紙４０の終端を捉えるまで
の範囲（ｉ＝１，２……Ｎ）において、送り方向αに沿
う状態で１ラインごとの濃淡データＣ_i（Ｘ）の加算平
均Ｐ（Ｘ）を算出する。そして、その加算平均Ｐ（Ｘ）
のデータを画質判定部４８に送出する。画質判定部４８
は、加算平均Ｐ（Ｘ）に基づいて複写紙４０においてそ
の送り方向αに沿ってスジ状および帯状の画質不良が存
在するか否かを判定する。

【００５２】ここで、画質判定部４８における判定方法
について説明する。

【００５３】人間の視覚はスジや帯を認識する場合、単
に周辺との濃度差つまりコントラストだけで判断するの
ではなく、図８に示すように、コントラストΔＰ（Ｗ）
と、スジおよび帯の幅Ｗ（Ｘ）を総合的にみて判断して
いるのである。

【００５４】実線ΔＰ（Ｗ）＝ｆ₁（Ｗ）、ΔＰ（Ｗ）
＝ｆ₂（Ｗ）で示したのは認識できるかどうかの境界線
であり、斜線部の領域Ｄ₁，Ｄ₂、すなわち、ΔＰ
（Ｗ）≧ｆ₁（Ｗ）、ΔＰ（Ｗ）≧ｆ₂（Ｗ）で示され
る領域は、それぞれスジ状の画質不良を判定できる領域
と、帯状の画質不良を判定できる領域とを示している。
つまり、図９の（ａ）に示すように、ピークにおいて同
じ幅Ｗであっても、コントラストがΔＰ₁の小さい方に
は画質不良がなく（ＯＫ）、コントラストがΔＰ₂の大
きい方は画質不良となっている（ＮＧ：No Good ）。ま
た、図９の（ｂ）に示すように、ピークにおいて同じコ
ントラストΔＰであっても、幅がＷ₁の大きい方は目立
ちにくいために画質不良ではなく、幅がＷ₂の小さいほ
うは目立ちやすいために画質不良となっている。

【００５５】したがって、スジ状および帯状の画質不良
を検出判定するためには、加算平均Ｐ（Ｘ）のそれぞれ
のＸ（送り方向αに垂直な方向の画素位置）について、
コントラストΔＰ（Ｘ）および幅Ｗ（Ｘ）を算出し、点
（ΔＰ（Ｘ），Ｗ（Ｘ））が前記の領域Ｄ₁，Ｄ₂内に
あるか否かを検査すればよいことになる。このようにす
ることにより、人間の視覚特性を利用した状態でのスジ
状および帯状の画質不良の検査が高精度かつ迅速に行う
ことができるのである。

【００５６】ところで、以上のようにして発見される画
質不良候補の中には、図１０の左の下側に示すようにス
ジ状および帯状の画質不良でないものも結果として擬似
不良として含まれることになる。すなわち、上側のスジ
状および帯状の画質不良も、下側の局所的な擬似不良
も、送り方向αに沿って加算平均Ｐ（Ｘ）をとると、右
側に示すように同じパターンとなる可能性がある。この
擬似不良を取り除く方法として、上記のようにして得ら
れる画質不良候補（ΔＰ（Ｘ_j），Ｗ（Ｘ_j））に対し
て、その元データである濃淡データＣ_i（Ｘ）（ｉ＝
１，２……Ｎ）のｉについての分散、すなわち、

【００５７】

【数２】

【００５８】を算出し、この分散σが所定値以上の場合
は局所的なキズ，汚れとみなして除外すればよい。

【００５９】上記の例では、スジ状および帯状が白い場
合の画質不良を対象としたが、それらが黒い場合の画質
不良でも同様に検査することができる。ただし、その場
合は、図９，図１０のピークは山状ではなく谷状に形成
されることになる。

【００６０】そして、複写紙４０についての送り方向α
に沿ったスジ状および帯状の画質不良の検査が終了した
後、ターンテーブル４２によって複写紙４０を９０度回
転させてから同様の処理をすることにより、複写紙４０
の互いに直角をなす２方向のそれぞれについてスジ状お
よび帯状の画質不良の検査が行われることになる。

【００６１】第６実施例図１１は第６実施例の画質検査装置の全体構成図であ
る。複写機により検査用チャート（ハーフトーンチャー
ト）を複写した複写紙や液晶表示装置などの検査対象５
０を載置して一定速度で送り方向αに向けて搬送する移
動部５１があり、この移動部５１は移動制御部５２によ
って駆動制御されるようになっている。検査対象５０は
送り方向αに沿って平行な状態で移動部５１上にガイド
されるようになっている。移動部５１の上方には、ライ
ン光源５３と、検査対象５０を１ラインごとに撮像する
画像入力部５４とが配置されている。画像入力部５４と
してはラインセンサカメラが用いられている。移動部５
１における検査対象５０を載置する載置面５１ａは、検
査対象５０を捉えたか否かを検出しやすくするために少
なくともその周辺部分が光を反射しないように黒色とさ
れている。画像入力部５４は一定位置に固定されている
ので、移動部５１によって検査対象５０が搬送されるこ
とによって、検査対象５０と画像入力部５４とは相対的
に移動することになる。

【００６２】ライン光源５３は、移動部５１によって一
定速度で搬送される検査対象５０上において送り方向α
に直交する幅方向Ｘに沿った直線状の撮像位置に対して
均一な照度（輝度分布）の照明光を照射するものであ
る。画像入力部５４は、ライン光源５３が照射した検査
対象５０の照射位置の画像を撮像により１ラインごとに
ピックアップして、ラインごとの画像データを出力する
ものである。ライン光源５３による検査対象５０上の照
射位置と画像入力部５４による検査対象５０上の撮像位
置とは一致しており、その撮像位置の方向は送り方向α
に対して垂直となっている。

【００６３】画像入力部５４がピックアップした検査対
象５０についての１ラインごとの画像は光電変換され、
その画像データは画像処理部５５に送出される。この画
像処理部５５は、前記の画像データに基づいて、検査対
象５０に線状，粒状の濃度ムラ画質不良が存在するか否
かを検査する機能を有している。画像処理部５５は次の
構成要素からなっている。

【００６４】濃淡データ変換部５６は、入力した画像デ
ータをディジタル化して２５６階調の濃淡データに変換
するものである。この濃淡データは、画像入力部５４の
分解能に応じたデータ配列となっている。補正部５７
は、ライン光源５３や画像入力部５４のムラに起因する
影響を補正するものである（補正については特願平４−
５４３３号を参照）。その補正された濃淡データは濃淡
データ記憶部５８に格納されるようになっている。

【００６５】図１４は濃淡データ記憶部５８を説明した
図で、画像入力部５４からの１ラインごとの画像データ
列は一定周期で出力され、その間、検査対象５０は移動
しているため、検査対象５０の表面の全領域を撮像する
ことができ、補正された濃淡データは図１４のように画
素配列に対応する状態で記憶される。なお、ｘ方向が検
査対象５０の幅方向であり、ｙ方向が送り方向αであ
る。

【００６６】画像強調処理部５９は、前述の線状，粒状
濃度ムラ強調方法にて濃淡データ記憶部５８の濃淡デー
タを処理し、濃淡強調データを出力するものである。第
１累積値計測部６０は、濃淡データ記憶部５８をｘ方向
およびｙ方向において図１５で示すように実線Ａａと破
線Ａｂで示す２通りの仕方で分割し、それを最小分割領
域となし、各最小分割領域における濃淡強調データの累
積値を算出するものである。その濃淡強調データの累積
値は累積値記憶部６１に格納されるようになっている。

【００６７】第２累積値計測部６２は、累積値記憶部６
１に格納されている濃淡強調データの累積値に基づい
て、１個以上の最小分割領域から構成される計測対象領
域を順次拡大し、任意位置，任意サイズの各計測対象領
域における累積値を算出するものである。判定処理部６
３は、第２累積値計測部６２で得られた任意位置，任意
サイズの累積値と予め設定された累積値基準値とを比較
し、各計測対象領域内の累積値が累積値基準値より大き
いときは検査対象５０に線状，粒状の濃度ムラ画質不良
があると判定し、すべての計測対象領域における累積値
が累積値基準値より小さいときは画質不良はないと判定
するものである。その判定結果は中央制御部６４に受け
渡され、モニタディスプレイ６５に表示される。

【００６８】次に、この実施例の画質検査装置の画像処
理部５５の動作を図１２，図１３に示すフローチャート
に基づいて説明する。

【００６９】まず、初期化としてすべての最小分割領域
の累積値を“０”にクリアし（ステップＳ１１）、ライ
ン番号ｙを“０”にクリアする（ステップＳ１２）。次
に、検査対象５０の移動を開始し（ステップＳ１３）、
濃淡データ変換部５６は画像入力部５４から１ライン分
の画像データを取り込んで濃淡データに変換し（ステッ
プＳ１４）、補正部５７は補正処理を行い（ステップＳ
１５）、補正後の濃淡データの平均値を算出してそれが
所定値以下であるか否かを判断し（ステップＳ１６）、
以下であれば検査対象５０がまだ画像入力部５４のピッ
クアップ位置に達していないものとしてステップＳ１４
に戻る。所定値を超えているときは検査対象５０のピッ
クアップを開始したものとしてステップＳ１７に進む。

【００７０】再度、１ライン分の画像データを取り込み
濃淡データに変換し（ステップＳ１７）、補正処理を行
い（ステップＳ１８）、補正後の濃淡データの平均値を
算出してそれが所定値以下であるか否かを判断し（ステ
ップＳ１９）、以下であれば検査対象５０が画像入力部
５４のピックアップ位置を通過してしまい画像入力が終
了したものとしてステップＳ２１に進むが、所定値を超
えているときは検査対象５０のピックアップ中であるも
のとして、濃淡データ記憶部５８における該当ライン番
号の位置にそのときの濃淡データを記憶する（ステップ
Ｓ２０）。そして、ライン番号ｙをインクリメントして
（ステップＳ２１）、ステップＳ１７に戻る。なお、移
動部５１の載置面５１ａを光を反射しない黒としている
が、検査対象５０のエッジを光電センサ等で検出し、そ
の信号で取り込み開始および終了の判定を行ってもよ
い。

【００７１】検査対象５０の全体の撮像が終了すると、
画像強調処理部５９は濃淡データ記憶部５８に格納され
ている濃淡データに対して前述の線状，粒状の濃度ムラ
を強調する処理を行い、処理後の濃淡強調データを第１
累積値計測部６０に送出する（ステップＳ２２）。第１
累積値計測部６０は濃淡強調データに対して図１６に示
す各最小分割領域Ａ_ij内の累積値を計測する（ステップ
Ｓ２３）。

【００７２】次に、計測対象領域として、最小分割領域
を単位としてサイズ，初期位置を設定する（ステップＳ
２４）。ここで、サイズとは、図１６に示すように最小
分割領域を単位とした数であり、位置とは計測対象領域
の最も左上にある最小分割領域位置とする。次に、計測
対象領域に含まれる各最小分割領域での累積値の和を算
出し（ステップＳ２５）、その総和が基準値より大きい
か否かを判断し（ステップＳ２６）、大きいときは線
状，粒状の濃度ムラ画質不良があると判定する（ステッ
プＳ２７）。小さいときは現在のサイズにおいてすべて
の位置での処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ
２８）、終了していないときは計測対象領域位置を変え
（ステップＳ２９）、そしてステップＳ２５に戻る。す
べての位置での処理が終了したときは、計測対象領域の
サイズが１から最大まですべてサイズで処理が行われた
か否かを判断し（ステップＳ３０）、終了していないと
きはサイズを変え（ステップＳ３１）、ステップＳ２５
に戻る。計測対象領域位置を全範囲にわたって変え、か
つ、サイズも全範囲にわたって変えても、累積値の総和
が基準値より小さいときは、線状，粒状の濃度ムラ画質
不良がなかったものと判定する（ステップＳ３２）。な
お、図１６は図１５におけるＡａでの分割についてのも
のであったが、当然、Ａｂでの分割についても同様の処
理を行うものとする。濃淡データは２５６階調以外であ
ってもよいことはいうまでもない。

【００７３】

【発明の効果】

（１）本発明に係る第１の複写機の画質検査装置によれ
ば、画像信号による濃淡データに基づいてスジ状画質不
良の有無を自動的に判定するから、判定基準が統一化さ
れ、複写機の複写品質についての検査精度を改善できる
とともに検査の信頼性の向上と安定化とを図ることがで
きる。

【００７４】（２）本発明に係る第２の複写機の画質検
査装置によれば、複写紙における各種画質不良に共通に
現れる濃度勾配の総和を１ライン単位でパイプライン処
理するので、画像データの高速処理と画質不良の高速判
定が可能となり、検査員による目視検査に比べて遜色な
い、あるいはそれ以上のレベルで、各種画質不良を自動
的に検出することができる。

【００７５】（３）本発明に係る第３の複写機の画質検
査装置によれば、複写紙の送り方向と平行および垂直な
２方向のそれぞれにおいて、濃淡データの加算平均を求
めるから、人間が目視で行っていた検査基準をそのまま
利用でき、また人間の目視検査に近い判定が行え、スジ
状および帯状の画質不良を二次元方向において自動的に
かつ確実に検出することができる（４）本発明に係る第４の画質検査装置によれば、線
状，粒状の濃度ムラ画質不良の判定を、人間により近い
判定基準のもとで正確かつ安定良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る複写機の画質検査装
置の全体構成図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る複写機の画質検査装
置の全体構成図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る複写機の画質検査装
置の全体構成図である。

【図４】本発明の第４実施例に係る複写機の画質検査装
置の全体構成図である。

【図５】第４実施例の動作説明に供するフローチャート
である。

【図６】第４実施例の動作を説明するもので、１ライン
上に現れるスジ，濃淡ムラ，斑点の濃度変化の例示図で
ある。

【図７】本発明の第５実施例に係る複写機の画質検査装
置の全体構成図である。

【図８】第５実施例においてスジ状および帯状の画質不
良を検出する場合の視覚特性を示すグラフである。

【図９】第５実施例において図８の視覚特性において濃
淡データを判定する例であって、（ａ）は幅が同一でコ
ントラストの大小によって良・不良が分かれる場合の
図、（ｂ）はコントラストが同一で幅の大小によって良
・不良が分かれる場合の図である。

【図１０】第５実施例において画像処理の結果、スジ状
および帯状以外の画質不良が濃淡データとしては結果的
にスジ状および帯状の画質不良と同一になることがある
ことを示す図である。

【図１１】第６実施例の画質検査装置の全体構成図であ
る。

【図１２】第６実施例の動作説明に供するフローチャー
トである。

【図１３】第６実施例の動作説明に供するフローチャー
トである。

【図１４】第６実施例において濃淡データ記憶部での画
像データの記録状態のフォーマット図である。

【図１５】第６実施例において最小分割領域の分割方法
を示した図である。

【図１６】第６実施例において最小分割領域の説明図で
ある。

【図１７】濃度差の大小による人間の視覚特性の説明図
である。

【符号の説明】

１……複写機２……ハーフトー
ンチャート３……複写紙４……ガイド５……ストッパ６……搬送部７……吸着部８……搬送部制御
部９……ライン光源１０……ラインセン
サカメラ１１……画像入力部１２……ピーク検
出・画質判定部１３……搬送部１４……吸着シー
ト１５……ローラ１６……剥離板１７……ブロー搬送部１８……ガイド１９……ローラ２０……ブローシ
ート２１……吸着ローラ２２……回収トレ
ー３０……複写紙３１……移動部３２……ライン光源３３……ラインセ
ンサカメラ３４……移動制御部３５……中央制御
部３６……画像処理部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ……パイプラインプロ
セッサ４０……複写紙４１……移動部４２……ターンテーブル４３……ライン光
源４４……ラインセンサカメラ４５……画像処理
部４６……濃淡データ変換部４７……加算平均
算出部４８……画質判定部５０……検査対象５１……移動部５２……移動制御
部５３……ライン光源５４……画像入力
部５５……画像処理部５６……濃淡デー
タ変換部５７……補正部５８……濃淡デー
タ記憶部５９……画像強調処理部６０……第１累積
値計測部６１……累積値記憶部６２……第２累積
値計測部６３……判定処理部６４……中央制御
部６５……モニタディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重山吉偉大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者岩田裕大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査用チャートを複写した複写紙を吸引
吸着する吸着部と、吸着された複写紙を一定速度で搬送
する搬送部と、複写紙上で送り方向に直交する方向の撮
像位置に均一な照明光を照射するライン光源と、前記撮
像位置において複写紙の画像を１ラインごとにピックア
ップするラインセンサカメラと、前記ラインセンサカメ
ラからの画像データを濃淡データに変換する画像入力部
と、前記濃淡データからスジ状画質不良の検出を行うピ
ーク検出・画質判定部とを備えたことを特徴とする複写
機の画質検査装置。
【請求項２】検査用チャートを複写した複写紙の画像
を１ラインごとにピックアップするラインセンサカメラ
と、前記複写紙とラインセンサカメラとを相対的に移動
させる移動部と、前記ラインセンサカメラからの画像デ
ータに基づいて複写紙に各種画質不良があるか否かを検
査する画像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記ラ
インセンサカメラからの１ラインごとのデータをパイプ
ライン処理して濃度勾配の全体的な総和を求め、その総
和を基準値と比較して各種画質不良の存否を判定する手
段を備えていることを特徴とする複写機の画質検査装
置。
【請求項３】検査用チャートを複写した複写紙の画像
を１ラインごとにピックアップするラインセンサカメラ
と、前記複写紙とラインセンサカメラとを相対的に移動
させる移動部と、前記移動部を９０度回転させるターン
テーブルと、前記ラインセンサカメラからの画像データ
を１ラインごとに濃淡データに変換する手段と、複写紙
の全域にわたる濃淡データの加算平均を算出する手段
と、加算平均に基づいてスジ状および帯状の画質不良の
存否を判定する手段とを備えたことを特徴とする複写機
の画質検査装置。
【請求項４】液晶表示装置や複写機の複写紙を検査対
象としてその表面の画像を撮像する画像入力部と、前記
検査対象と前記画像入力部とを相対的に移動させる移動
部と、前記画像入力部からの画像データに基づいて検査
対象に線状，粒状の濃度ムラ画質不良があるか否かを検
査する画像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記画
像データを濃淡データに変換する濃淡データ変換部と、
前記濃淡データから線状，粒状の濃度ムラを強調した濃
淡強調データを算出する画像強調処理部と、複数個の最
小分割領域を構成し各最小分割領域における濃淡強調デ
ータの累積値を算出する第１累積値計測部と、その累積
値を記憶する累積値記憶部と、１個以上の最小分割領域
から構成される計測対象領域を順次拡大するとともに各
計測対象領域における累積値を算出する第２累積値計測
部と、各計測対象領域内における累積値と予め設定され
た累積値基準値とを比較し累積値が累積値基準値より大
きいときは検査対象に線状，粒状の濃度ムラ画質不良が
あると判定しすべての計測対象領域における累積値が累
積値基準値より小さいときは画質不良はないと判定する
判定処理部とから構成されていることを特徴とする画質
検査装置。