JPH09254456A - 印刷機制御システム用の画像整合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの画像を自動的に整合する装置を提供す
る。 【解決手段】 基準コピーから一つ以上の画像面を含ん
だ基準画像を獲得する装置と、上記基準画像を単色基準
画像に変換する装置と、製品コピーから一つ以上の画像
面を含んだ製作画像を獲得する装置と、製品画像を単色
製作画像に変換する装置と、単色基準画像無いに少なく
とも一つの対象モデルを定める装置と、製作画像内に対
象モデルの少なくとも一つの位置を識別する装置と、上
記単色製品画像内のモデル位置を上記単色基準画像内の
モデルの位置に写像する転写関数を設定する装置と、転
写関数を製品画像の画像面の各々に適用し、その基準画
像へ整合させる装置と、から構成されている印刷機制御
システムの画像整合装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、印刷機の制御シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、全色でコピーを作るために印
刷機には４種類の処理インク（シアン色、マゼンタ色、
黄色、黒色）が使用されている。トラッピングを改善し
且つインク費用を削減するために、各種の色不足除去技
術（ＵＣＲ）と灰色成分置き換え（ＧＣＲ）技術が色分
離（分解）処理に使用されてきた。ＵＣＲやＧＣＲ技術
は、或る印刷領域から或る量のシアン色とマゼンタ色と
黄色のインクを除去してそれらを或る量の黒色インクと
置き換えるものである。かくして、黒色インクは文書ば
かりでなく色画像も発生させるために使用されて来てお
り、プリントに使用されるインクの全量を削減してい
る。別の色分離装置の製造者は、この黒色インクの代替
がいつ行われるかまたどの程度の量のインクが代替され
るのかを決定するために別のＵＣＲとＧＣＲの技術を提
供している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より、印刷室の色
再生品質制御処理は二つのカテゴリー、即ち「ターゲッ
トによる制御」と「画像による制御」とに分類されてい
る。「ターゲットによる制御」方法では、一組の色制御
ターゲットが余白に印刷されている。濃度計等の機器が
これらのターゲットの光学的な濃度等の色の属性をモニ
ターするのに使用されている。印刷機械は、次いで予め
定められた属性値からこれらの制御ターゲットの計測さ
れたずれに基づいて調節される。品質制御にこの方法を
適用すると、無駄を発生させ、このターゲットを最終製
品から切り離すのに付加処理が必要とされて資源の消耗
を起こす。更に、紙やインク、他の印刷パラメータに対
して厳密な素材制御が必要とされる。「画像による制
御」方法では、製品コピー上の印刷画像は、プルーフ
（校正刷）と呼ばれている基準コピー上の印刷された画
像と比較される。印刷機械は次いで製品画像と基準画像
との間の相異に基づいて調節される。このシステムは、
付加ターゲットを印刷する必要がないためにより汎用性
がある。「画像による制御」方法は、或る状況において
製品と基準の画像上の制御ターゲットの計測された属性
が同じであっても、二つの画像は異なって見えるために
「ターゲットによる制御」方法よりもより正確である。
従来、画像比較の仕事と印刷機調節の仕事は両方とも印
刷機のオペレータによって行われていた。生産性と色の
濃度とを改善するために、最近幾つかの自動的に印刷品
質を検査するシステムが報告されている。これらのシス
テムは、色の再生品質を計測するために分光光度計やＣ
ＣＤのカラーカメラ等の光電子式検出装置を使用してい
る。現在、これらの検出装置の帯域幅は電磁スペクトル
の波長における４００ナノメータから７００ナノメータ
の可視領域に限定されている。しかし、可視領域内で
は、これらの装置がシアン色、マゼンタ色及び黄色のイ
ンクの組み合わせで作られた混合黒色と黒色インクを確
実に識別するのは不可能であったり、又は黒色インク又
は全てのシアン色、マゼンタ色及び黄色のインクが調節
されるべきか否かを決定することは不可能である。分光
光度計等のこれらの装置は印刷された色を正確に計測す
るのであるが、ＵＣＲやＧＣＲの技術を含んでいるため
にターゲット無しに４色印刷機の自動制御を達成するの
に計測された色情報を活用することは困難である。ター
ゲット無しの制御法は、計測される画像中の点を選択す
るのを必要としたり、又は多数の計測点を必要とする。
カメラシステムは多数の計測点を同時に獲得でき、ター
ゲットが印刷されていない場合に利点を与えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】比較作業の準備におい
て製作と基準のコピーからデータを集める工程におい
て、製品コピーは、基準コピーの画像が獲得された時に
そのコピーが占めていた位置とは別の位置のカメラ視野
の下に配置されるうることがあることは理解される。か
なり小さな領域で画像間において電子式比較が行われる
ので、基準によって以前占められていた場所と同じ場所
に製品画像を人手によって整合させることはほとんど不
可能である。印刷される素材を製造するために使用され
る処理も紙がコピー毎に別の場所で切断されるので位置
決めの問題を複雑にする。紙ロールが補充されると、画
像は、移動している印刷機ウエブ上の異なった場所に印
刷されかねない。これらの条件の各々は、テーブルに固
定された真っ直な縁のような整合ガイドの助けがあって
も、手でコピーを整合させるのをより困難にしている。
１００分の１インチや１０００分の１インチのオーダー
でのコピーの移動を表す画素毎で、二つの画像間の比較
が行われるので、正確な整合が必要である。一方の画像
の形や色が合理的な限界内で、第２の画像の全く同じな
形と色と比較されるように自動整合装置が必要であるこ
とは明らかである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の主な特徴は、印
刷機制御システム用の画像整合装置にある。この装置
は、基準コピーから一つ以上の画像面を含んだ基準画像
を獲得する手段と、上記基準画像を単色基準画像に変換
する手段と、製品コピーから一つ以上の画像面を含んだ
製作画像を獲得する手段と、製品画像を単色製品画像に
変換する手段と、単色基準画像内に少なくとも一つの対
象モデルを定める手段と、製品画像内に対象モデルの少
なくとも一つの位置を識別する手段と、上記単色基準画
像内のモデルの位置に上記単色製品画像内のモデル位置
を写像する転写関数を設定する手段とから構成されてい
る。本発明の特徴は、転写関数を製品画像の画像面の各
々に適用し、その基準画像へ整合させる手段を設けてい
る点である。本発明の別の特徴は、単色基準画像のモデ
ル位置に対して単色製品画像上のモデル位置を写像する
転写関数を定義する手段を設けている点である。本発明
の別の特徴は、製品コピーの得られる画像が、基準コピ
ーから獲得されたものと整合されることになる点であ
る。

【０００６】更に、別の特徴は、本システムが基準画像
と製品画像を自動的に整合させる点にある。本発明の別
の特徴は、４つまでのモデルを単色基準画像内に定める
ことができる。従って、印刷されたコピーが非常に質低
下している時にたとえ一つや二つや三つのモデルが単色
製品画像内に位置特定され得なくても製品画像が依然と
して基準画像と整合されることになる。更に別の特徴
は、本発明の実施例の次の説明及び添付した特許請求の
範囲からより完全に明らかとなろう。

【０００７】

【発明の実施の形態】さて、図１を参照すると、本発明
の印刷機械１１の制御システムが符号１０で示されてい
る。制御システム１０は、４チャンネル検出器２１と、
検出器２１から情報を処理するデータ変換器２３と、機
械１１のインクを制御する装置２５とを有している。以
下に示されるように、４チャンネル検出器２１は、電磁
スペクトルの可視領域と赤外線領域の両方において、機
械１１の紙ウエブのような紙面から反射されるエネルギ
ーを検出する。図８に示されているように、赤外線領域
における電磁波は、可視スペクトルよりも長い波長を有
している。可視光領域における電磁波の波長は、約４０
０〜７００ナノメータ（nm）であり、赤外線領域におけ
る電磁波の波長は、８００（nm）に等しいか又は大きい
近赤外線を含んでいる。図２に示されているように、制
御システム１０は、紙１４を照らす一対の両側のライト
１８、２０の下方に、表面に画像又は標識１６を有した
一枚の紙１４を置く支え１２を有している。このシステ
ムは、３チャンネルの第１のカラービデオカメラ又は検
出器２２を有しており、赤、緑及び青、又はシアン色、
マゼンタ色及び黄色のような電磁スペクトルの可視領域
においてシート１４からインクの属性を検出し、検出さ
れた情報を別々のラインや線２４、２６、２８を介して
適当なデジタルコンピュータ３０か中央演算装置（ＣＰ
Ｕ）へ送る。コンピュータ３０やＣＰＵは、ランダムア
クセスメモリー（ＲＯＭ）やリードオンリーメモリー
（ＲＯＭ）を有しており、また適当な表示器３２を有し
ている。かくして、各インクの３つの別々の色属性がシ
ート１４からカメラ３２によって検出され、コンピュー
タ３０において記憶したり演算するためにコンピュータ
３０のメモリーに受け取られる。

【０００８】本システム１０は、更に、光の可視領域に
おける電磁波の波長よりも長い波長を有した電磁スペク
トルの赤外線領域においてインクの属性を検出するよう
にフィルター５０を有した黒／白の第２のビデオカメラ
又は検出器３４を備えている。カメラ又は検出器３４
は、かくしてシート１４から赤外線情報を検出し、検出
された情報を線３６を介してコンピュータ３０に伝達
し、赤外線に係る情報がコンピュータ３０に記憶され且
つ演算される。点領域の百分率に対する赤外線（ＩＲ）
反射の正規化された百分率が図７のチャートに示されて
いる。シアン色、マゼンタ色及び黄色のインクの赤外線
反射は、点領域の百分率の関数として大きな変化を示し
ていない。しかし、黒色インクの正規化された赤外線の
反射率は、点領域の百分率の関数として大きな変化を示
しており、０％点領域に対する１００％ＩＲ反射率の正
規化された値から１００％の点領域に対応した約１８％
ＩＲ反射に変化している。このため、黒色インクは、容
易に検出され、電磁波の赤外線領域において他の色のイ
ンクから識別される。図２に示されているように、シー
ト１４は、印刷機１１の目下の印刷運転から得られる製
品コピーとか現時点のコピーとか呼ばれている印刷され
た画像又は標識１６を含んでいる。更に、前の基準印刷
運転からの基準コピーと呼ばれている印刷された画像又
は標識４０を含んだシート３８は、そのシート３８から
反射されるエネルギーは検出するため、カメラ２２、３
４の下の支え１２上に置かれる。検出された情報は、以
下に説明されるように、コンピュータ３０に記憶し演算
するためにコンピュータ３０のメモリーに送られる。

【０００９】カメラ又は検出器２２、３４は、現時点の
コピーやシート１４と基準のコピー又はシート３８の両
方を検出するために使用出来る。カメラ２２、３４によ
り与えられる情報は、コンピュータ３０上のフレーム把
握ボード内の適当なアナログ−デジタル変換機によって
デジタル情報に成形される。かくして、コンピュータ３
０は、カメラ又は検出器２２、３４によってシート１
４、３４から検出された情報に対応するメモリーに記憶
されたデジタル情報で作動する。さて図３を参照する
と、本発明の印刷機１１の制御システム１０のブロック
図が示されている。図示のように、４色印刷機１１の４
種類のインク（シアン色、マゼンタ色、黄色、黒色）が
先ず設定され、その後に印刷が現時点のインク設定で印
刷機１１によって行われ、図示のように製品即ち現時点
の印刷されたコピーを作る。図２のカラーと黒／白ビデ
オカメラ又は検出器２２、３４は、４チャンネル検出器
２１としての働きをして、現行の印刷されたコピーの画
像を獲得し、次いでデジタル情報に成形された後にコン
ピュータ３０のメモリー内にこの情報を入れる。次いで
「インク分離処理」２３が、４チャンネル検出器２１に
よって獲得された赤、緑、青及びＩＲ画像を、目下のコ
ピー上に在る所定量の対応したインクを表してている４
つの別々のシアン色、マゼンタ色、黄色及び黒色のイン
ク画像に変換するのに使用される。「インク分離処理」
２３は、数学公式、データ参照テーブル又は他の適当な
手段を使用し、データ変換作業を行う。

【００１０】同様な処理が基準コピーにも適用されてい
る。先ず第１に、４チャンネル検出器２１が基準コピー
から赤、緑、青及びＩＲの画像を獲得するために使用さ
れている。次いで、「インク分離処理」２３が、基準コ
ピー上に存在している対応インクをの所定量の表してい
るシアン色、マゼンタ色、黄色及び黒色のインク画像を
得るために使用される。図示のように、製作コピーのイ
ンク画像は、コンピュータ３０によって基準コピーのイ
ンク画像と比較されてシアン色、マゼンタ色、黄色及び
黒色のインクの各々に対するインク配分の変化を検出す
る。インク配分の決定された差は、次いでインク制御処
理において印刷機１１のキーや他の装置を制御する表示
度数を得るためにコンピュータ３０によって演算され、
かくして基準コピーにより密接に一致するコピーを更に
得るために印刷機へのインク調節の表示度数を与える。
インク量変化の表示度数が、自動的に印刷機１１に送ら
れたり、又はキーを使用してインク入力率を調節するよ
うに、オペレータがインク色の属性の表示度数を使用し
て印刷機１１を設定する。従来、４種の処理インク（シ
アン色、マゼンタ色、黄色及び黒色）が全色でコピーを
作るために印刷機に使用されてきた。これらのシステム
では、黒色インクが文書ばかりでなく色画像も出すため
に使われて来た。画像システムによる制御では、プルー
フと呼んでいる基準コピー上の印刷された画像と比較さ
れ、印刷機は、製作画像と基準画像との間の差に基づい
て調節される。しかし、可視領域では、シアン色、マゼ
ンタ色、及び黄色のインクを組み合わせて作られた混合
黒色と黒色インクを信頼性良く識別すること、即ち、黒
色インク又はシアン色、マゼンタ色、黄色の全てのイン
クを調節すべきかどうかを信頼性良く判断するのは不可
能である。

【００１１】４チャンネル検出器２１は、可視領域の３
チャンネルにおける属性のみを検出するために使用され
るのではなく、検出器２１の第４チャンネルは、黒色イ
ンクを含むインクの正しい量を決めて正確にプルーフを
再生するために赤外線領域における属性を検出する。印
刷機制御システムは、４チャンネル検知器や検出器２１
を使用し、シート１４、３８等の紙面や印刷機１１の紙
ウエブから反射されるエネルギーを検出するもので、３
チャンネルは可視領域で、残り１つのチャンネルは電磁
スペクトルの赤外線領域である。制御システム１０は、
検出器２１の出力を、シアン色、マゼンタ色、黄色及び
黒色のインクのいずれかに対して、紙に存在しているイ
ンク量を表している一組の変数に変換する装置２３と、
色の調和を維持するために４色印刷機１１を調節する変
換装置２３に応答する装置２５とを有している。好適な
形態では、赤外線チャンネルの帯域幅は、８００nmと１
１００nmとの間とすることができ、それは近赤外線領域
の一部であり、また赤外線チャンネルの作用波長が１１
００nmよりも長くなることもあるが、通常のシリコン検
出器とも適合する。少なくとも３つの別々のチャンネル
が、赤、緑及び青（ＲＧＢ）やシアン色、マゼンタ色及
び黄色（ＣＭＹ）や他の色に対応する可視領域において
使用される。可視領域における各チャンネルの帯域幅
は、７０nmよりも小さかったり、１００nmよりも大きか
ったり、それらの間のいずれかの値とすることができ
る。マゼンタ色のような通過帯域に多くのピークを有し
ているチャンネルも、更に包含される。

【００１２】検出装置２１は、単一要素検出器、一次元
（線）検出器、二次元（面）検出器、又は以下でわかる
ように、他の適当な検出器構造のいずれかから構成され
る。検出装置は、在来の装置に更に赤外線チャンネルを
付加したり、赤外線チャンネルをＲＧＢカラーカメラや
濃度計に付加して、或いは作業帯域を赤外線領域まで延
ばして、即ち赤外線の能力を分光光度計に付加して構成
される。使用される光源１８、２０は、検出器の作業帯
域と感度に基づいて可視領域と赤外線領域の両方に充分
な放射エネルギーを提供する。検出器２１から出力され
る全ての得られる値は、ベクトルスペース（空間）を形
成するために使用される。例えば、赤、緑、青及び赤外
線チャンネルで検出器２１から出力される全ての得られ
る値は、４次元のベクトルスペースＲ−Ｇ−Ｂ−ＩＲを
形成し、ベクトルスペースは、検出器スペースＳ₁ と呼
ばれており、検出器２１からの各出力は、検出器スペー
スＳ₁ におけるベクトルと呼ばれており、検出器構造に
よって要求される次元の最小数は４である。かくして、
図９に示されているように、Ｓ₁ 集合の要素ｅ₁₁、ｅ₁₂
が与えられており、Ｓ₁ 集合の要素ｅ₁₁は、製品即ち現
時点の印刷コピーを検出する検出器２１からの出力に対
応したベクトルｖ₁₁であり、Ｓ₁ 集合の要素ｅ₁₂は、基
準印刷コピーを検出する検出器２１からの出力に対応し
たベクトルｖ₁₂となっている。本発明に依れば、製品即
ち現時点のコピー上の印刷画像は、検出スペースにおけ
る基準コピー上の印刷画像と比較され、もし生（ｌｉｖ
ｅ）のコピーＬ・Ｃ・₅ と基準コピーＲ・Ｃ・₅ の間の
差が少なくとも検出器スペースの可視領域における全て
のチャンネルに対して、〔Ｌ・Ｃ・₅ −Ｒ・Ｃ・₅ 〕≦
デルタのように所定の許容レベルのデルタ内に入ってい
れば、製品即ち現時点のコピーが定義によって受け入れ
可能であると言われる。

【００１３】変数の一集合が、所定領域に存在するイン
ク量を表すように定義できる。例えば、変数の集合Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｋは、或る領域における所定量のシアン色、マ
ゼンタ色、黄色及び黒色のインクの関数であるか又は該
関数を表すように定義できる。この変数の一集合は、紙
面上の或る領域におけるインク量に関連したインク容
量、平均インクフィルム厚、点大きさ、又は他の量に対
応している。この変数の集合によって形成されるベクト
ルスペースは、インクスペースＳ₂ と呼ばれており、イ
ンクスペースＳ₂ は、４色印刷機１１に対して４の次元
を有している。かくして、図９を参照にすると、Ｓ₂ 集
合の要素ｄ₁₁、ｄ₁₂が与えられており、そのＳ₂ 集合の
要素ｄ₁₁は、インクスペースＳ₂ における製品即ち現時
点のコピーに関連した変数に対応したベクトルｖ₁₁とな
っており、またＳ₂ 集合の要素ｄ₁₂は、インクスペース
Ｓ₂ における基準コピーに関連した変数に対応したベク
トルｖ₁₂となっている。図９を参照にすると、Ｓ₂ 集合
の要素ｄ₁₁、ｄ₁₂又は４次元のインクスペースをＳ₁ 集
合の要素ｅ₁₁、ｅ₁₂に写像できる少なくとも一つの転写
関数又は変換φが存在しており、変換φは図９と１０に
示されているように、順方向転写関数と呼ばれている。
Ｓ₁ 、Ｓ₂ 集合における部分集合は、オーバラップした
り、同じであったりすることがわかる。

【００１４】順方向転写関数は、基準として本システム
に記憶されたり又はＣＲＴスクリーン上に表示されるプ
ルーフ画像を発生できるソフトプルーフシステムに使用
できる。更に図９を参照すると、４次元検出器スペース
のＳ₁ 集合の要素ｅ₁₁、ｅ₁₂を４次元インクスペースの
Ｓ₂ 集合の要素ｄ₁₁、ｄ₁₂に写像できる少なくとも一つ
の転写関数即ち逆変換φ^-1が存在しており、この転写関
数は逆転写関数と呼ばれている。かくして、検出器スペ
ース又は組みＳ₁ における製作画像と基準画像の両方
共、図９と１０に示すように、逆転写関数φ^-1を点ごと
に適用することによってインクスペース即ちＳ₂ 集合に
写像される。インクスペースＳ₂ における製品画像と基
準画像の間の差は、かくして、図１１に示すようにシア
ン色、マゼンタ色、黄色及び黒色のインクの各々に対す
るインク配分量の差を表している。インクスペースＳ₂
における生（ｌｉｖｅ）と基準の画像間の差は、どちら
の印刷ユニットが調節されるべきか、どちらの方向、上
か下かに調節すべきか、どのインクの量が調節されるべ
きかを示している。適当な印刷機制御公式を、リソグラ
フ又は印字機におけるインク入力率、フレキソ印刷又は
グラビアにおけるインク濃度、リゾグラフ印刷における
水分入力率、上記のいずれかにおける温度の様な印刷パ
ラメータをインクスペースＳ₁ における製品と基準の画
像間の差に基づいて調節するために展開することができ
る。

【００１５】本発明に依れば、印刷機の制御は、ただ一
人の印刷機オペレータによって自動制御システム１０に
よって、又は自動制御システム１０と印刷機オペレータ
との間の相互作業によって達成できる。更に、検出器２
１は、印刷機１１の印刷ウエブを直接、即ち印刷機を検
査してモニターしたり、又は印刷機の折り畳み装置から
集められたプリントを印刷機検査を離れてモニターする
のに使用できる。もし、色分離処理からのデジタル画
像、又はフィルム／プレートの画像が利用可能であれ
ば、検出器２１における基準コピーの画像が、順方向転
写関数φによって電子的に発生される。この電子的に発
生された基準は、準備時間を削減するために印刷機１１
を調整するのに使用される。色再生品質は、全印刷機運
転中に渡って、異なった印刷機での異なった印刷機運転
に渡って、又は異なった時点でも維持される。閉ループ
の自動色再生制御システムは、色制御ターゲットを付加
すること無しに構成される。インク、紙及び他の印刷機
パラメータの変化は、印刷されたコピーが、基準コピー
との一致における最高のあり得る全体的な効果を有する
ように補償される。図４に示すように、カメラや検出器
２２には、それらが現時点での印刷機運転又は基準印刷
機運転のいずれかから取り出すことができる印刷材から
順次又は別々に色Ｆ₁ 、Ｆ₂ 、Ｆ₃ 、を検出して記憶す
るように、ローテーション中に赤、緑及び青のような所
望の色Ｆ₁ 、Ｆ₂ 、Ｆ₃ のみが通過するフィルターを有
した回転フィルター部材５２が組み込まれる。更に、フ
ィルター部材５２は、赤外線領域において印刷された素
材から反射された、エネルギーを検出して記憶するため
に赤外線（ＩＲ）フィルターＦ₄ を有することができ
る。フィルター又はカメラや検出器２２によって受け取
られた情報は、前に述べたようにインクを制御するため
の所望のデータを作るのに使用するコンピュータやＣＰ
Ｕに記憶される。

【００１６】図５に示されている別の形では、カメラ又
は検出器２２は、印刷された素材から反射される光エネ
ルギーを、可視領域における赤、緑及び青の別々な色や
赤外線領域における近赤外線エネルギーのようなＦ₁ 、
Ｆ₂ 、Ｆ₃ 及びＦ₄ （ＩＲ）のビデオカメラにおける電
気エネルギーに変換するフィルターに組み込まれる電荷
結合素子（ＣＣＤ）から構成することができ、前に述べ
たように記憶や演算のために情報をコンピュータ３０に
供給するようにされる。本発明のカメラ又は検出器２２
の別の実施例が図６に図解されており、そこでは同じ参
照符号が同じ部品を示しており、この実施例では、印刷
された素材から反射された流入光を第１ＣＣＤ１用の赤
外線ビームと、第２ＣＣＤ２用の赤のようなＦ₁ と、第
３ＣＣＤ３用の緑のようなＦ₂ と、第４ＣＣＤ用の青の
ようなＦ ₂ とに分離するためのビーム分離器を有してい
る。この実施例では、各種のＣＣＤにおいて所望の色属
性を得て、前に述べたようにコンピュータ３０の記憶及
び演算の目的で、コンピュータ３０に情報を供給するた
めに、適当なプリズム、レンズ又はミラーが光のビーム
分割を行うために使用される。もちろん、所望の色を得
るのに他の適当なカメラや検出器を使用できる。

【００１７】電磁波の可視領域における色のような３つ
の別々の属性及び印刷されたインクの電磁スペクトルの
赤外線領域における属性を確かめる印刷機１１の制御シ
ステム１０が提供される。制御システム１０は、印刷機
１１に使用するインクの色を示し且つ制御するために４
チャンネル装置においてこれら４つの属性を使用してい
る。かくして、色が現時点の印刷機運転中に取り出され
たシートから又は基準印刷機運転中に取り出されるシー
トから検出され、その後に検出された情報が、基準運転
から現時点の印刷機運転に至るまで同じ色の繰り返し能
力を確保するべく印刷機１１のインク設定を変更するた
めに使用される。このように一定の品質が基準運転が行
われた後に運転数に無関係に印刷機１１によって維持さ
れ、もし必要ならば印刷機運転中に連続して使用され
る。基準又は製品コピーがカメラの視野に置かれると、
図１２に示すように画像が、要求された時に基準コピー
によって占めていたのとは別の位置のカメラ視野の下に
置かれる場合があることがわかる。電子式比較が極めて
小さな領域の画像間で行われるので、基準によって以前
占められていたのと同じ場所に製品画像を人手で整合さ
せるのはほとんど不可能である。印刷された素材を製造
するのに使用される処理は、紙がコピー毎異なった場所
で切断される可能性があるので、位置決めの問題も同様
に複雑化する。画像は、紙ロールが補充されると、移動
している印刷機ウエブ上の異なった場所に印刷される可
能性がある。これら条件の各々は、テーブルに固定され
た真っ直なエッジのような整合ガイドの助けを得ても、
人手でコピーを整合させるのをより困難にする。二つの
画像間の比較が、１００分の１インチや１０００分の１
インチのオーダーでコピー変位を表わす画素毎で行われ
るので、正確な整合が必要とされる。或る画像における
形状及び色が、合理的な限度以内で第２画像における全
く同じ形状及び色と比較されるように自動整合装置が必
要とされることは明白である。

【００１８】ここで述べられ且つ図１３に示された装置
は、画像形状が対象モデル又はモデルであると宣言する
ことによって整合機能を果たす。同じ形状が製品画像に
見出されると、このモデルの中心は、基準画像で身受け
られるモデルの中心と電子式に整合される。画像当り４
つまでのモデルの処理について詳細に述べられたが、よ
り多いモデルを使用できる。基準画像のものに製品画像
の４つのモデルを整合させることで画像中の全ての他の
形状がうまく整合されるようになる。本発明によれば、
色画像は基準とされる印刷素材から獲得される。この機
能は、カメラ、デジタル化ボード、及びコンピュータで
実行される。次いでコンピュータメモリーは、イメージ
ャ（カメラ）に含まれる画像要素に対する数値を含んで
いる。この数値は、赤、緑及び青の画素（画像要素）に
対して与えられている。次いで、もし必要ならば、レン
ズによって引き起こされるいかなる幾何的歪みを修正す
るために並行移動が行われる。画素からの赤、緑及び青
の数値は、次いで、合成単色画像を与えるように平均化
される。色画像の３成分（赤、緑、青）は、形状が３つ
よりもむしろただ１つの画像面で見出されるように、こ
の平均化処理を介して単一の黒と白の画像に変換され
る。この変換は更に、製品画像の色含有量が基準画像の
ものと若干異なっている時に生じる画像内のモデルを見
出すことの困難を低減する。この色含有量の異なり、も
し紙に提供されるインク量が印刷工程中に変化すれば起
こり得るものである。

【００１９】一度基準が獲得されると、図１４に示され
るように、画像内に４つまでのモデルが画定される。こ
れは、画像を４片（４分の１分体）に分割して、次いで
各４分体にモデルを画定することで行われる。モデル
は、一般に４分体内の画像の形状に富んだ領域となって
いる。形状は、単色画像において暗から明への変化とし
て表示される。モデル又はモデルと呼ばれる幾つかの形
状は、画像における４分体よりも小さなスペースを占め
る。モデルは４分体内において形状の独特な組であるこ
とが望まれるのであるが、実際には単に、モデルはモデ
ル位置とその周りの隣接したスペースとを取り囲んだ不
定の調査領域以内において独特であるということが必要
とされるだけである。調査領域は、後続のコピーが最大
不整合状態でカメラの下に置かれた時にも、境界内にモ
デルの形状を有するように、カメラ内の画素の充分に大
きなグループに設定される。この点で、図１４に示すよ
うに単色の基準画像における各画像位置を取り囲むよう
に４つの調査領域が画定される。次いで、製品コピーは
カメラの視域に置かれ、色画像が獲得される。色画像
は、次いで上述のように、単色画像に変換される。次い
で本装置は、モデルの調査領域内でモデルを探す。各位
置の「発見」の可能性は、モデル形状が実際に発見され
た確率を示すスコアにより与えられる。そのスコアに基
づいて、本装置は、次いでモデルが発見されたとか発見
されてないとか宣言する。この処理は、各４つのモデル
に対して生じる。もし、カメラの下に置かれた印刷され
た素材が調査領域で特定された最大値よりも大きく不整
合となっていれば、モデルは発見されないかも知れな
い。モデルは、更にもしコピーが激しく質低下を起こし
ていれば発見されないかも知れない。図１５は、基準画
像における画定されたモデル位置と製品画像における発
見されたモデル位置とを示している。

【００２０】もし少なくても一つのモデルが発見される
と、画定されたモデル位置に発見されたモデル位置を写
像する転写関数が定義される。そのような転写関数のあ
るものは、双線形関数となろう。発見された幾つかのモ
デルに対する転写変数は、図１６〜１９に図解されてい
る。発見された幾つかのモデルに基づいて、この転写関
数は、並行移動、回転、尺度合わせ、歪修正の関数やこ
れらのいくつかの組み合わせとすることができる。この
整合処理は、製品コピーから得られる全ての画像面に対
して実施される。結果の画像は、基準コピーから獲得さ
れたものと整合される。画像を整合する為に本装置が使
用されて、基準と製品のコピー間で色が比較できるよう
にされる場合に、色画像の三つの成分（赤、緑、青）よ
り多い画像面を獲得することができる。例えば、近赤外
線画像が更に獲得できる。この画像は、単色画像の生成
に寄与するものでは無く、整合変換がこの画像にも適用
されて、製品画像の四つの画像面が基準画像の四つの画
像面に渡って整合するようにされる。上述の詳細な説明
は、良く理解するためにのみ提供されたものであって、
改良が当業者にとって明白なように、決して不必要な制
限が加えられるべきで無いことをそれから理解すべきで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷機の制御システムのブロック図で
ある。

【図２】図１におけるシステムの概略図である。

【図３】図１の制御システムのブロック図である。

【図４】本発明の制御システムのカメラ又は検出器の概
略図である。

【図５】本発明の制御システムのカメラ又は検出器の別
の実施例の概略図である。

【図６】本発明の制御システムのカメラ又は検出器の更
に別の実施例の概略図である。

【図７】印刷されたシートにおける百分率点領域に対す
る赤外線反射の正規化された百分率をプロットしたチャ
ートである。

【図８】可視スペクトルと赤外線スペクトルを含んだ電
磁波スペクトルの説明図である。

【図９】検出器スペースとインクスペースに対する要素
の集合の説明図である。

【図１０】本発明の制御システムに関連した検出器スペ
ースとインクスペースのブロック図である。

【図１１】印刷機を調節するための制御システムのブロ
ック図である。

【図１２】基準コピーと不整合となっている製品コピー
の説明図である。

【図１３】本発明の装置の作動ブロック図である。

【図１４】調査領域とモデルを示す説明図である。

【図１５】基準コピーと製品コピーにおけるモデルを示
す説明図である。

【図１６】一つのモデルが発見された場合の異なった転
写関数を各々示している説明図である。

【図１７】二つのモデルが発見された場合の異なった転
写関数を各々示している説明図である。

【図１８】三つのモデルが発見された場合の異なった転
写関数を各々示している説明図である。

【図１９】四つのモデルが発見された場合の異なった転
写関数を各々示している説明図である。

フロントページの続き (72)発明者 ロバート ネメス アメリカ合衆国 イリノイ州 60561− 4126 デアリアン ティンバー レーン 802

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準コピーから一つ以上の画像面を含ん
   だ基準画像を獲得する手段と、 上記基準画像を単色基準画像に変換する手段と、 製品コピーから一つ以上の画像面を含んだ製作画像を獲
   得する手段と、 製品画像を単色製品画像に変換する手段と、 単色基準画像内に少なくとも一つの対象モデルを定める
   手段と、 製品画像内で対象モデルの少なくとも一つの位置を識別
   する手段と、 上記単色製品画像内のモデル位置を上記単色基準画像内
   のモデルの位置に写像する転写関数を設定する手段と、 転写関数を製品画像の画像面の各々に適用し、その基準
   画像へ整合させる手段とから構成されていることを特徴
   とする印刷機制御システム用の画像整合装置。
2. 【請求項２】 上記獲得する手段は、赤外線画像を獲得
   する手段を含んでいる請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 レンズによって引き起こされるあらゆる
   幾何的歪みを修正する画像歪修正を達成する手段を更に
   含んでいる請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 製品と基準の両コピー画像間の最大変位
   を制限する手段を更に含んでいる請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 画像を４つの４分体に分割する手段を更
   に含んでいる請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 上記対象モデルを定める手段は、単色基
   準画像内に４つの対象モデルを定めるものであり、一つ
   のモデルが各４分体画像内に定められる請求項１記載の
   装置。
7. 【請求項７】 モデルの各々に対する調査領域を定める
   手段と、単色製品画像内のモデルの位置を見出すために
   調査領域内のモデルを探索する手段と、各モデルに一致
   度合を示すスコアを各モデルに与える手段とを更に含ん
   でいる請求項１記載の装置。
8. 【請求項８】 上記転写手段は、複数の画像面に対する
   画素からの数値を平均する請求項１記載の装置。
9. 【請求項９】 モデルの調査領域を定める手段を更に含
   んでいる請求項１記載の装置。
10. 【請求項１０】 転写関数は、並行移動、回転、尺度取
    り又は歪修正の機能、或いはこれらの機能の内いずれか
    の組合わせを行う請求項１記載の装置。
11. 【請求項１１】 基準コピーから基準画像を獲得する手
    段と、 製品コピーから製品画像を獲得する手段と、 上記画像の内の一方を上記画像の他方のものに整合させ
    る手段と、から構成されていることを特徴とする印刷機
    制御システム用の画像整合装置。