JPH0815173A - 文字記号検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、文字記号検査装置において、印刷文
字のにじみを文字形状の特徴を考慮して人間の感覚に近
い判断基準で検査する。 【構成】検査基準画像の文字及び又は記号から凸包を生
成し、検査基準画像と凸包間の減算画像処理によつて、
文字及び又は記号の凹部と凸部とを分離し、文字及び又
は記号の凸部に対して凹部に比してより多く画像膨張操
作して、検査基準画像の凸部のにじみ限界領域を凹部に
比してゆるく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文字記号検査装置に関
し、印刷された文字及び又は記号のにじみを検査するも
のに適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷文字検査では、良品基準とな
るマスタ文字画像と検査対象の文字画像との比較によつ
て印刷文字が良品であるか不良品であるかを判断して品
質検査している。この印刷文字１の品質検査には、欠け
２、細み３、にじみ４及びかすれ５の４つの不良検査項
目がある（図７）。例えば、かすれの検出については文
字画像の濃淡情報である濃淡ヒストグラムを利用する方
法が一般的である。

【０００３】また欠け、細み及びにじみの検出について
は、前もつて登録したマスタ文字画像と検査対象文字の
濃淡画像を用いての正規化相関を利用した手法が用いら
れている。正規化相関ではマスタ画像と検査対象文字と
が全く同じ場合には相関値が１となり、マスタ画像と検
査対象文字との違いによつて相関値が１から下がつてい
く。この正規化相関値は照明の変動に影響されないの
で、安定した検査が可能である。

【０００４】さらに前もつて登録したマスタ文字画像と
検査対象文字画像とを２値化処理して、画像間で減算処
理することにより出力画像の面積を比較する手法があ
る。この手法では、マスタ文字と検査対象文字との形状
の違いを単に面積として検出しているので、高速な文字
品質検査ができ、２値化レベルを濃度ヒストグラムから
算出すれば、照明が変動する場合でも安定した検査が可
能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、文字画像の
欠陥として検出された細み、欠け及びにじみの区別は正
規化相関値だけではできず、細み、欠け及びにじみを明
確に区別する高精度の品質検査には不向きである。これ
は１文字に単位の正規化相関から１文字を数個に領域分
割した各領域についての正規化相関に変更しても細かい
欠け、細み及びにじみ自体を検出することはできるが、
依然として細み、欠け及びにじみの区別はできない。

【０００６】またマスタ文字と検査対象文字とを２値化
して単にＸＯＲ演算しただけでは細み、欠け、にじみの
区別はできないという問題があつた。さらに人間はにじ
みに関して、文字の境界からの距離が同じ幅のにじみで
も文字の各部位に応じて判断基準が変化する。このため
単なるにじみの幅だけの検出では、人間の感覚に近い品
質検査が困難であるという問題があつた。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、印刷文字のにじみを文字形状の特徴を考慮して人間
の感覚に近い判断基準で検出して品質検査ができる文字
記号検査装置を提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本実施例においては、印刷又は表示された検査対象の
文字及び又は記号に応じた検査対象画像と検査基準画像
とを比較して検査する文字記号検査装置において、検査
基準画像から当該検査基準画像の凸包を生成し、検査基
準画像から凸包からなる凸包画像（２１）を減算画像処
理し、検査基準画像の凹部（２２）と凸部（２３）とを
分離し、凸部（２３）に対して凹部（２２）に比してよ
り多く画像膨張操作を施して検査基準文字の周囲ににじ
み限界領域（Ｒ）を設定し、検査対象画像との間で減算
画像処理することによつて文字及び又は記号の形状を検
査する。

【０００９】

【作用】検査基準画像の文字及び又は記号の凸部に対し
て凹部に比してより多く画像膨張操作して検査基準画像
の凸部のにじみ限界領域を凹部に比してゆるく設定する
ことにより、にじみに対する判断基準が人間の感覚に近
い形状検査がなし得る。

【００１０】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１１】図１において、１０は全体として文字検査
装置を示し、検査文字ＴをＣＣＤカメラ１１で撮影し、
文字画像信号Ｓとして画像処理ボード１２の画像メモリ
に検査文字画像として一旦格納される。この検査文字画
像はＣＰＵ１３の制御により、画像メモリ１４から読み
出される検査文字の基準となるマスタ画像と比較され検
査される。

【００１２】文字検査装置１０は、検査開始に先立つて
基準となる検査文字をＣＣＤカメラ１１によつて撮影
し、これを濃淡256 階調からなる多値画像のマスタ画像
として画像メモリ１４に記憶する。検査の開始とともに
ＣＣＤカメラ１１により検査文字画像が取り込まれる
と、画像処理ボード１２は画像メモリ１４から取り込ん
だマスタ画像を基に検査文字画像を位置合わせし、検査
文字Ｔの形状検査を開始する。

【００１３】マスタ画像と検査文字画像とは多値画像の
正規化相関によつて位置合わせされることによつて、単
なる文字の一部の特徴を利用して位置合わせを行つた場
合に比して、より高精度に位置合わせされる。これによ
り、検査文字Ｔの中の位置検出に用いる部分が少し欠け
又はにじんでいる場合でも正確な位置合わせができ、不
良部検出精度が低下することを未然に防止し得る。

【００１４】検査の基準に用いる多値画像からなるマス
タ画像には、文字の凹凸部の情報を考慮した２値画像で
なるにじみ限界領域が付加される。文字の凹凸部の情報
を考慮したにじみ限界領域の作成は図２に示すにじみ限
界領域作成手順に従つてなされる。すなわちにじみ限界
領域作成手順は先ずステツプＳＰ１において、ＣＰＵ１
３の制御により、画像メモリ１４から画像処理ボード１
２の画像メモリに取り込まれたマスタ文字を２値画像の
マスタ画像２０に変換する（図３（Ａ））。２値化に用
いる閾値はマスタ画像２０の濃度のヒストグラムを求め
文字背景の暗部と文字部の明部の分布の中間値を利用す
る。

【００１５】続いてＣＰＵ１３の制御により、ステツプ
ＳＰ２で２値画像のマスタ画像２０に対して、文字領域
を囲む最小凸図形である凸包２１を生成し、続くステツ
プＳＰ３でこの凸包２１から原画像であるマスタの２値
画像を引き、凸包２１の内側部分に相当する検査文字の
凹部２２を検出する。

【００１６】次にステツプＳＰ４で検査文字の背景部を
ステツプＳＰ３で求めた凹部２２と凸包の外側部分に相
当する凸部２３の２つの領域に分割する（図３
（Ｂ））。次にステツプＳＰ５で領域をマスタ文字画像
の凹部２２か凸部２３かを場合分けする。ただし、検出
された凹部の中にも凸部がある場合があるが、これにつ
いては凹部の内部にあるとして凹部とみなす。

【００１７】ここで画像処理領域が凹部２２である場
合、ＣＰＵ１３はステツプＳＰ６に移り凹部２２に対し
て最低２回以上の所定回数だけ画像膨張操作し、画像処
理領域が凸部２３である場合、ステツプＳＰ７に移り凹
部２２に対する所定の回数だけ画像膨張操作する。それ
ぞれステツプＳＰ６とＳＰ７では画像膨張操作回数を変
え、凸部２３に対しては凹部２２に比してより多く画像
膨張操作する（図３（Ｃ））。

【００１８】この場合、画像膨張操作する回数が多い凸
部２３が凹部２２に比して、よりにじみに対してゆるい
判断基準をもつにじみの限界領域サンプル２４が作成さ
れる。また画像膨張操作回数を最低２回以上に設定する
ことにより、マスタ文字画像と検査文字画像の位置合わ
せを最小１画素単位とした場合に生じる±0.5 画素の量
子化誤差がにじみ検出に影響するのを回避することがで
きる。

【００１９】この結果、マスタ画像の凹部２２はにじみ
について厳しく、凸部２３はにじみに対してゆるい判断
基準を有するようになる。ここで（図４Ａ〜図４Ｃ）に
示すように、人間は文字３０〜３２の凸部３０Ａ〜３２
Ａにあるにじみより文字３０〜３２の凹部３０Ｂ〜３２
Ｂにあるにじみをより大きなにじみとして感じる。これ
により凹部のにじみを凸部に比してより敏感に感知する
人間の判断基準に近い限界領域サンプル２４が作成さ
れ、ステツプＳＰ８でにじみ限界領域作成手順を終了す
る。

【００２０】このように画像膨張操作を施して作成した
にじみ限界領域サンプル２４と２値画像の検査文字画像
との間で減算操作する。この画像間の減算操作の結果得
られる正負をＣＰＵ１３によつて認識させることによつ
て、文字形状の欠陥が細みであるか又は欠けであるかが
判断される。このとき検査文字Ｔを核の部分Ｎと周辺部
Ａに分割することによつて、核の部分Ｎに及ぶ欠陥は欠
け、また周辺部Ａにおける欠陥は細みと不良部分を判断
させる（図５）。

【００２１】ここでにじみについては、検査文字Ｔに対
してにじみの限界領域Ｒを示す部分を設定し、にじみの
度合を文字の境界Ｋからの距離を指標として、限界領域
を超えたにじみがあるかを検出する（図６）。ここで、
にじみが限界領域Ｒを超えれば不良品と判断し、にじみ
限界領域Ｒ内であれば良品と判断する。

【００２２】以上の構成において、文字のにじみ検査の
判断基準として、にじみ限界領域Ｒを設定したにじみ限
界領域サンプル２４を作成する。すなわち、にじみ限界
領域作成手順はステツプＳＰ１から開始され、ステツプ
ＳＰ２でマスタ画像を２値化する。次にステツプＳＰ３
でマスタ文字画像に対する凸部を生成する。続いてステ
ツプＳＰ４でマスタ文字画像の背景部を凹部とそれ以外
の凸部の領域に分割する。続くステツプＳＰ６及びステ
ツプＳＰ７でマスタ文字画像の凹部と凸部のそれぞれに
対して独立に画像膨張操作する。すなわち、凸部２３に
対しては凹部２２に比してより多く画像膨張操作を繰り
返す。

【００２３】これにより凹部のにじみの判定基準が凸部
に比してより厳しい文字のにじみ検査の限界領域サンプ
ル２４が作成され、このマスタ文字画像のにじみ限界領
域サンプル２４と２値画像の検査文字画像との間で画像
間の引き算が実行され、検査文字画像のにじみが検出さ
れる。

【００２４】以上の構成によれば、凸部に対して凹部に
比して画像膨張操作を多く繰り返すことにより、マスタ
文字画像の凹部はにじみについて厳しく、凸部はにじみ
に対してゆるい判断基準を有する限界領域サンプル２４
を作成することができ、人間の感覚に近いにじみ判断が
できる。

【００２５】なお上述の実施例においては、マスタ文字
画像と検査文字画像とを画像間で引き算して得られるに
じみの判断基準として、限界境界方向の距離を用いた場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば限
界領域を超えた部分の面積を判断基準に用いるようにし
ても良い。

【００２６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、検査基準
画像の文字及び又は記号の凸部に対して凹部に比してよ
り多く画像膨張操作して検査基準画像の凸部のにじみ限
界領域を凹部に比してゆるく設定することにより、にじ
みに対する判断基準が人間の感覚に近い文字記号検査装
置を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による文字記号検査装置の一実施例の全
体構成を示すブロツク図である。

【図２】にじみ限界領域の作成手順を示すフローチヤー
トである。

【図３】にじみ限界領域の作成方法を示す略線図であ
る。

【図４】凹部と凸部でのにじみの見た目の違いを示す略
線図である。

【図５】検査文字画像の核部と周辺部を示す略線図であ
る。

【図６】検査基準文字画像のにじみ限界領域を示す略線
図である。

【図７】印刷文字の不良検出項目を示す略線図である。

【符号の説明】

１……印刷文字、２……欠け、３……細み、４……にじ
み、１０……文字検査装置、１１……ＣＣＤカメラ、１
２……画像処理ボード、１３……ＣＰＵ、１４……画像
メモリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷又は表示された検査対象の文字及び又
   は記号に応じた検査対象画像と検査基準画像とを比較し
   て検査する文字記号検査装置において、 上記検査基準画像から当該検査基準画像の凸包を生成
   し、上記検査基準画像から上記凸包からなる凸包画像を
   減算画像処理し、上記検査基準画像の凹部と凸部とを分
   離し、上記凸部に対して上記凹部に比してより多く画像
   膨張操作を施して上記検査基準文字の周囲ににじみ限界
   領域を設定し、上記検査対象画像との間で減算画像処理
   することによつて上記文字及び又は記号の形状を検査す
   ることを特徴とする文字記号検査装置。
2. 【請求項２】上記凸包は、上記文字及び又は記号の外側
   周囲の各頂点間を直線で結び上記文字及び又は記号の上
   記外側周囲を取り囲む最小面積の多角図形であることを
   特徴とする請求項１に記載の文字記号検査装置。
3. 【請求項３】上記凹部は、上記凸包の内側の上記文字及
   び又は記号の境界部分でかつ、上記凸部は、上記凸包の
   外側の上記文字及び又は記号の境界部分であることを特
   徴とする請求項１に記載の文字記号検査装置。