JPS61208387A - 濃淡むら検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段　（第１図）作用 実施例 （ａ）本発明の一実施例構成　（第２図〜第７図）ＯＩ
Ｉ）本発明の動作　　　　　（第２図〜第７図）発明の
効果 〔概要〕 本発明は文字領域を複数の領域に区分し、各領域におけ
る文字部分の濃度分布比を求め、これにもとづき捺印ま
たは印字された文字（記号）などの濃淡むらを検出する
濃淡むら検出回路である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は捺印または印刷された文字などの濃淡むらを検
査する回路に係り、特に正常なデータとの比較や、あら
かじめ文字位置等の指定を行う必要なくａ淡むらを検出
できるものである。

例えばＩＣの記号をそのパッケージに付与する場合、こ
れが正常に判読できるように印刷むらなく押印または印
刷されたことを検出する必要がある。

〔従来の技術〕

このような、例えばＩＣの記号印刷文字等の濃淡むらを
検出する方法として、従来２値化法がある。これはあら
かじめ正常な文字（捺印）の濃淡画像を２値化して基準
データとして保持しておき、これをサンプル濃淡画像の
２値化データとを比較して濃淡むらを検出するものであ
る。このとき比較方法としてそれらの「１」の部分のみ
をＸ軸（横）またはＹ軸（縦）方向に投影して、必要に
応じて座標を変化させ、投影像を比較し、マツチングが
悪いとき濃淡むらが多いものと判定している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の濃淡むら検出方式では、あらかじめ登
録された正常な２値パターン４の比較を行うために、正
常なデータを一度は入力しなければならないこと、光源
や照明の状態等の周辺条件及び検査対象の変化によって
安定な結果が得られず、２値化時の閾値の再設定が必要
であるという問題点がある。

本発明の目的はこのような問題点を解決するため、登録
された２値パターンとの比較を行う必要のない、印刷（
捺印）された文字等の濃淡むらを正確に、高速度に検出
できる濃淡むら検出回路を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明では、第１図（ａ）に
示す如く、印字領域を複数に、例えば■〜■の４つに分
割する。この印字領域には、第１図（１）に示す如き文
字が印刷されている。

そして各領域■〜■毎に濃度分布を求めまた各領−域の
文字部分の面積すなわち文字部分の画素の個数を求める
。いま領域■では文字部分の全画素数がＮ１でその全部
が濃度７の画素であり、領域■では文字部分の全画素数
がＮ２でその全部が濃度７の画素であり、領域■では文
字部分の全画素数がＮ３でその全部が濃度４の画素であ
り、領域■では文字部分の全画素数が４Ｎ４でその濃度
分布が２〜６であって各濃度における画素数が同一であ
るとき、その濃度ヒストグラムは第１図（ｂ）〜（ｅ）
のようになる。

次に正規化累積濃度ヒストグラムを求める。すなわち、
領域■ではＮ＋／Ｎ＋、領域■ではＮ２／Ｎ２、領域■
ではＮ３／Ｎ３となりいずれも、り第１図（１）に示す
如くなる。そして第１図Ｕ）に示す如く、これらの正規
化累積濃度ヒストグラムを合成した合成ヒストグラムを
作成し、第１図（−に示す如く、その包絡線で囲まれる
面積を求める。

むらが多いときはその正規化累積ヒストグラムに幅があ
るので、その結果得られる包絡線の面積も大きくなる。

例えば各領域における文字部分の全画素の濃度が全くむ
らがないときは同一であり、この場合包絡線は１本の線
になるのみである。むらが多ければこの包絡線で囲まれ
る面積が大きくなるので、これをむら係数として検出す
る。

〔作用〕

本発明によれば、画像パターンを移動したりして標準パ
ターンと一致度を求める必要がなく、入力画像データの
みでむらの程度を算出できるので、その検出を高速に行
うことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第７図により説明する。

（ａ１本発明の一実施例構成 第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は微分フィル
タの説明図、第４図は画像部分の投影状態説明図、第５
図は判定対象外領域説明図、第６図は領域の統合状態説
明図、第７図は濃度ヒストグラムと累積濃度ヒストグラ
ム説明図である。

図中、１は画像信号入力部であって例えばビデオカメラ
の如く、押印された領域を電気信号に変換するとともに
これを画素単位で例えば８ビット濃度で画像データとし
て出力するもの、２は入出力制御回路であってメモリ３
に対するアクセス制御を行うもので前記画像信号入力部
１０から送出された画像データを複数個の領域に区分し
てメモリ３に格納したり、必要な画像データをメモリ３
から読出すような制御を行うもの、３はメモリであって
例えば画像データ等が格納されるもの、４は文字部分抽
出回路であって後述するように文字部分を抽出するもの
でありこのため微分回路５、微分闇値保持レジスタ６、
微分閾値２値化回路７、濃度閾値２値化回路８、濃度閾
値保持レジスタ９、論理和回路１０等を具備するもので
ある。１１は判定領域決定回路であって後述するように
領域を統合して判定対象にするかどうか決定するもので
あり、各領域個数投影回路１２、領域統合回路１３等を
具備するものである。１４は各領域濃度ヒストグラム算
出回路であって各領域の文字部分の濃度ヒストグラムを
作成するもの、１５は各領域累積濃度ヒストグラム算出
回路であって各領域の累積濃度ヒストグラムを算出する
もの、１６は各領域正規化累積ヒストグラム算出回路で
あって各領域の正規化累積ヒストグラムを算出するもの
、１７はむら係数算出回路であって各領域の正規化累積
ヒストグラムを合成しその包絡線で囲まれる面積を算出
するもの、１８は判定閾値保持レジスタであって濃淡む
らありと判定する判定閾値を保持するもの、１９は濃淡
むら判定回路であって濃淡むらの有無を判定するもので
ある。２０は総合制御部であって濃淡むら判定区域を領
域■〜■に分割したり、各領域毎に文字部分の抽出を行
ったり等むら判定のための総合的制御を行うものである
。

文字部分抽出回路４は、前記の如く、文字部分を抽出す
るものであり、このために微分回路５を有する。微分回
路５は、第３図（ａ）に示す如く横軸方向の微分フィル
タＤｘと縦軸方向の微分フィルタ［）ｙを有する。各微
分フィルタは例えば９ケの区分を有し、その中央の区分
の値ｘ、ｙを周辺の８つの画素濃度に微分フィルタの係
数を乗じた値の和で示す。この微分フィルタＤｘにより
横軸方向の画素データの濃度の変化度が求められ、また
微分フィルタ［）ｙにより縦軸方向の濃度の変化度が求
められる。そしてそれぞれの微分フィルタの出力をｘ、
ｙとするとき、微分回路５の出力は五ζ）→得られる。

この微分回路５は画像の濃度勾配を出力するものであり
、例えば文字部分の輪郭附近ではこの微分出力は大きな
値を示す、したがってこの微分回路５の出力を微分閾値
２値化回路７により微分閾値保持レジスタ６に記入され
た闇値と比較することにより微分画像出力をレベル弁別
し、２値パターンを得る。この２値パターンは文字部分
の輪郭附近を示すものである。また濃度閾値２値化回路
８では濃度閾値保持レジスタ９に記入された閾値により
濃淡画像をレベル弁別し２値パターンを得る。この２値
パターンは、文字部分の中央値附近を示すものである。

そして論理和回路１０では前記濃度閾値２値化回路８と
微分闇値２値化回路７により得られる２値パターンの論
理和をとり、これにより文字部分が安定に決定されるこ
とになる。

判定領域決定回路１１は隣接領域を統合して判定するか
否かを決めたり、統合しない領域についてはある個数以
上の文字部分の画素が存在しないときその領域は判定対
象外とする等の判断を行うものであり、各領域個数投影
回路１２および領域統合回路１３を有する。各領域個数
投影回路１２は各画像のＸ軸およびｙ軸方向に文字部分
の画素数の投影を得るものであって、例えば領域の文字
部分の画素が第４図（ａ）の状態のときそのＸ軸よりみ
た「１」の個数を、第４図（Ｃ）に示す如く、Ｘ軸への
投影データとして得、またｙ軸よりみた「１」の個数を
、第４図山）に示す如く、ｙ軸への投影データとして得
る。領域統合回路１３は前記各領域個数投影回路１２か
らの出力により右隣りの領域との境界に文字が存在する
場合にその２つの領域を統合し、統合しない領域につい
てはある画素個数以上文字部分が存在しない場合にその
領域は判定対象外と判別するものである。例えば第６図
（ａｌの如く、領域Ｐ、Ｑに文字が存在する場合、領域
Ｐの横方向の投影は第６図（ｂｌの如くなり、領域Ｑの
横方向の投影は第６図（Ｃ）の如くなるので、このよう
に２つ大きな文字部分が連続するような場合に領域Ｐは
Ｑと統合して判定されることになる。

また第５図（ａ）、（ｂ）の如く、各領域内の画素個数
が少ない場合には、このような領域を判定対象外とする
ものである。

各領域濃度ヒストグラム算出回路１４は、ｎ×用に分割
（第１図では４分割）された領域中の前記論理和回路１
０で求めた文字部分について濃度ヒストグラムを算出す
るものであって、この論理和回路１０より得られた文字
部分のデータを入出力制御部２に送出してメモリ３より
その文字部分の画像データを求め、濃度ヒストグラムを
算出する。これにより、例えば第７図（ａ）に示す濃度
ヒストグラムが算出される。第７図Ｔａ）では濃度０１
〜Ｃ５の各画素数かに１〜に５の場合を示す。

各領域累積濃度ヒストグラム算出回路１５は、前記各領
域濃度ヒストグラム算出回路１４がら算出された各領域
毎のＯ〜２５５レベルのうちのあるレベル以上の濃度ヒ
ストグラムを例えば２６レベルに変換するとともにこれ
を濃度順に累積してその累積濃度ヒストグラムを算出す
るものである。

例えば第７図（ａ）に示す如き変換されたレベルで濃度
ヒストグラムを算出されたとき、これに応じて、第７図
（ｂ）ニ示す如く、Ｃ１ではに１、Ｃ２ではに＋　＋　
ｋ　２．’−−・Ｃ５ではｋ　１＋に２　＋に３　＋に
＋　＋に５をさらに算出するものである。すなわち、判
定領域と決定された各領域の濃度ヒストグラムの最小の
レベル（第７図ではＣ１）の−値はその値（第７図では
に＋）を代入し、それ以降のレベルについては順に前の
レベルで決定された値と濃度ヒストグラムのそのレベル
の値を加算したものをその値とするものである。

各領域正規化累積濃度ヒストグラム算出回路１６は各領
域において算出した累積濃度ヒストグラムの値をその領
域において文字部分を構成する全画素数で割ることによ
り正規化累積濃度ヒストグラムを算出するものである。

すなわち第７図（ｂｌにおいては、Ｋｏ　＝］（＋　＋
に２　＋に３　＋に４　＋に５とするときＣ１について
はに＋／Ｋｏ、Ｃ２については（ｋ　１＋に２）／Ｋｏ
　、Ｃ３については（ｋ１÷ｋｚ　＋に３）／Ｋｏ、Ｃ
４については（ｋ１＋ｋｚ　＋に３＋に４）／Ｋｏ、Ｃ
ｓについてはＫｏ／Ｋｏを算出する。別の表現をすれば
、各レベルの個数をその累積濃度ヒストグラムの最大値
（最終値）で割って正規化するものである。

むら係数算出回路１７は、例えば第１図（３１に示す如
く、判定対象の領域の正規化累積濃度ヒストグラムをす
べて合成して合成ヒストグラムを作成するとともに、こ
の合成ヒストグラムの各レベルにおける最大値と最小値
の差の全レベルにおける総和、すなわち第１図（ｋ）で
示す合成ヒストグラムの最大包絡線と最小包絡線で囲ま
れた面積をむら係数として算出するものである。

濃淡むら判定回路１９はむら係数算出回路１７からの出
力により得られるむら係数が判定閾値保持レジスタ１８
に記入されている判定闇値ＴＨより大きいときこれを濃
淡むらありと判定するものである。すなわち、同一印字
面に印字むらが存在するとき濃度分布が広くなるので、
これらを合成したことにより得られるむら係数も大きく
なる。

したがってむら係数があらかじめ設定された判定闇値よ
りも大きいか小さいかを検出することによりむらありと
判定することができる。

（ｂ１本発明の動作 ■例えば第１図（１）に示す如く、文字Ａ−Ｄが捺印さ
れている面の画像データを画像信号入力部１で入力し、
これを領域■〜■の区分をつけてメモリ３に格納する。

■このメモリ３に格納されたデータは微分回路５および
微分閾値２値化回路７により文字の輪郭附近が検出され
、この文字輪郭データが論理和回路１０に出力される。

■メモリ３に格納されたデータはまた濃度閾値２値化回
路８に出力されて規定レベル以上の濃度の画像データが
２値化されてこれまた文字の中央附近データが論理和回
路１０に出力される。したがって論理和回路１０からは
微分閾値２値化回路・７から出力された文字輪郭データ
と文字の中央附近のデータにもとづきあるレベル以上の
文字部分の面積とその座標値が出力される。

■各領域個数投影回路１２は各領域■〜■毎に前記文字
部分の投影を求めてその位置および個数を領域統合回路
１３に出力する。領域統合回路１３は各領域毎にまずそ
の文字部分の画素個数の小さい領域に対してはこれを判
定対象外とするとともに、隣接部分に多数の文字部分が
存在するときはこれらを統合して判定領域とする。例え
ば第５図（ａｌ、（ｂｌのような場合は判定対象外とさ
れ、第６図（ａｌのＰ、Ｑの領域は統合判定されるもの
となる。

■各領域濃度ヒストグラム算出回路１４は論理和回路１
０から出力された文字部分の座標データにもとづきメモ
リ３からその文字部分の画像データを得て、各領域毎に
、第７図（ａ）に示す如き濃度ヒストグラムを作成する
。これにより各領域の文字部分における濃度ヒストグラ
ムが得られる。

■各領域累積濃度ヒストグラム算出回路１５はこのよう
な各領域のθ〜２５５レベルのうちのあるレベル以上の
濃度ヒストグラムが伝達されたとき、これを２６レベル
に変換するとともに各領域毎にその濃度レベル毎の値を
最小値より順次次のレベルに加算して、第７図（ｂ）に
示す如き累積濃度ヒストグラムを算出する。これにより
各領域正規化累積濃度ヒストグラム算出回路１６は正規
化累積濃度ヒストグラムを算出する。このようにして、
各領域毎に、例えば第１図（ｆ）〜（１）に示す如き正
規化累積濃度ヒストグラムが得られる。

■このようにして得られた各領域毎の正規化累積濃度ヒ
ストグラムはむら係数算出回路１７により合成されて、
第１図（Ｊ）に示す如き合成ヒストグラムが作成し、次
に第１図（ｋ）に示す如く、合成ヒストグラムの最大包
絡線と最小包絡線で囲まれた面積をむら係数として算出
する。

■濃淡むら判定回路１９は、前記むら係数算出回路１７
から伝達されたむら係数が、あらかじめ判定閾値保持レ
ジスタ１８に記入されている判定闇値ＴＨより大きいと
き濃淡むらありと判定することになる。

このようにして、例えば第１図（１）に示す如く、Ｄが
他のＡ−Ｃに比較して濃淡の度合が淡いような場合に、
あるいは逆に濃いような場合に濃淡むらありと検出され
ることになる。

なお前記説明では一つの面に４個の文字が印字された例
についてこれを４つの領域に区分した場合について説明
したが、領域は４つのみに限定されるものではなく、１
６でも他の数でも定めることができ、また１文字の場合
にこれを複数の領域に区分してチェックすることもでき
る。そして文字記号のみでなく勿論他の画像についても
その濃淡むらを検出することができる。また各領域累積
濃度ヒストグラム算出回路で例えば２５６レベルから２
６レベルに変換する例について説明したがこの変換は他
の回路、例えば各領域濃度ヒストグラム算出回路等で算
出してもよい。勿論レベル変換の割合もこれに限定され
るものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、あらかじめ正常な２値パターンを登録
する必要もなく、また文字位置を与える必要もな（照明
の変化による不安定な結果を生ずることもなく、しかも
画素演算をパイプライン処理に基づいて高速に実行でき
る濃淡むら検出回路を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は微分フィルタの説明図、 第４図は画像部分の投影状態説明図、 第５図は判定対象外領域説明図、 第６図は領域の統合状態説明図、 第７図は濃度ヒストグラムと累積濃度ヒストグラム説明
図である。 １−画像信号入力部　　２−・入出力制御部３−メモリ
　　　　　　４−文字部分抽出回路５−微分回路 ６−微分闇値保持レジスタ フ−・微分闇値２値化回路 ８−濃度闇値２値化回路 ９−濃度闇値保持レジスタ １０−・−論理和回路　　　　１１−判定領域決定回路
１２−・−各領域個数投影回路 １３−領域統合回路 １４−各領域濃度ヒストグラム算出回路１５−・各領域
累積濃度ヒストグラム算出回路１６−各領域正規化累積
ヒストグラム算出回路１７−むら係数算出回路 １８−判定閾値保持レジスタ １９−濃度むら判定回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力画像中の捺印（印字）された文字、記号などの
   濃淡むらを検出する濃淡むら検出回路において、 文字等を走査して得られた画像信号を複数個の領域に分
   割する分割手段と、 分割された各領域の文字等の部分の領域を抽出する文字
   部分抽出回路と、 分割された各領域における文字部分の濃度ヒストグラム
   を算出する濃度ヒストグラム算出回路と、分割された各
   領域において文字部分の濃度ヒストグラムから累積濃度
   ヒストグラムを求める累積濃度ヒストグラム算出回路と
   、 累積濃度ヒストグラムの各レベルにおける個数をその累
   積濃度ヒストグラムの最大値で割ることにより正規化す
   る正規化累積ヒストグラム算出回路と、 前記正規化累積ヒストグラム算出回路により求めた正規
   化累積濃度ヒストグラムを合成した合成ヒストグラムの
   包絡線で囲まれた面積を算出し、これをむら係数として
   算出するむら係数算出回路と、 むら係数の大小により濃淡むらの有無を判定する濃淡む
   ら判定回路 を具備することを特徴とする濃淡むら判定回路。 ２、前記文字部分抽出回路は画像の濃度勾配を検出する
   濃度勾配検出回路と、ある閾値で２値化する２値化回路
   と、濃度及び濃度勾配から２値化されたものの論理和を
   とる論理和回路を具備したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の濃淡むら判定回路。