JPS63198481A - カラ−画像自動検査装置 - Google Patents

カラ−画像自動検査装置

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JPS63198481A
JPS63198481A JP62029578A JP2957887A JPS63198481A JP S63198481 A JPS63198481 A JP S63198481A JP 62029578 A JP62029578 A JP 62029578A JP 2957887 A JP2957887 A JP 2957887A JP S63198481 A JPS63198481 A JP S63198481A
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image
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color
pattern
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Shinji Kita
喜多 伸児
Fumio Nakaya
仲谷 文雄
Takeshi Tanaka
剛 田中
Shinichi Ohashi
慎一 大橋
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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】 「産業上の利用分野」 本発明は例えばファクシミリ装置や印刷機あるいは複写
機によって再現された画像の品質のうち、特にカラー画
像の品質を検査することのできるカラー画像自動検査装
置に関する。
「従来の技術J オフィスでは、各種情報機器が文字や画像等の画情報の
出力を行っている。この代表的なものは、原稿の複写を
行う複写機である。複写機は感光ドラム上に静電潜像を
形成したり、CCD等の撮像素子を用いて画情報の読み
取りを行い、現像器を用いて現像を行ったりあるいはサ
ーマルヘッド等の記録ヘッドを用いて用紙上に画像の再
現を行っている。
このような情報機器を設計したり、工場からこれらの情
報機器を出荷する際には、再現された画像の検査が行わ
れる。このような検査には、大別して次の2種類のもの
がある。
(i)その情報機器が予め定められた手順に従って正常
に動作し、画像の再現を行ったかどうかの検査。
(ii )再現された画像の品質が、市場で許容される
程度あるいは機器の設計時に定められた仕様の範囲内に
あるかどうかの検査。
例えば複写機の場合、複写された用紙に対する画像の位
置、原稿に対する画像の濃度、解像度等が検査項目とな
る。検査者は、スケール、拡大レンズあるいは測定器を
駆使して、または目視によって検査を行い、複写機の各
プロセスが正常に動作しているかとか、画像の読み取り
やトナー像の転写位置に狂いがないか等の判別を行なう
複写機の場合には、後者の検査も検査者によって行われ
る。すなわち、用紙に複写された画像と見本とを検査者
が直接対比することによって画像の程度が判別される。
以上のような従来の検査は、検査者が主体となるため、
次のような問題があった。
(i)検査者が異なると、測定値あるいは検査結果が変
化した。
(ii )同一検査者でも、検査の馴れによって、ある
いは前に検査した検査対象による心理的影響によって測
定値あるいは検査結果が変化した。
(iii )検査者の肉体的疲労や精神的疲労によって
も測定値あるいは検査結果が変化した。
このような欠点を回避するために、自動的に検査を行う
画像検査装置が提案されている(特開昭59−1034
5号公報および特開昭59−10346号公報)。
この画像検査装置では、画像を有する被検査対象物を位
置決め載置するテーブルを用意している。
このテーブルに被検査対象物をセットし、検出部をこれ
に対向配置する。そしてこの検出部から出力される検出
データをデータ処理部に供給し、検出データに基づいて
画像の位置、濃度および解像度を数値化処理する。
ところがこの提案された画像検査装置では、検出部が予
め定められた幾つかのパターンを順次検出していくため
、定型化された検査しか行うことができない。例えば検
査対象となるある情報機器については濃度の検査のみが
必要とされ、他の情報機器については解像度の検査が被
検査対象物の多くの場所で要求されたとする。提案され
た画像装置ではすべての被検査対象物について画一化さ
れた検査を行うので、前者の情報機器については無駄な
検査まで行われて検査時間を浪費してしまう。また後者
の情報機器では、検査箇所が不十分となるおそれがあっ
た。
もちろん、被検査対象物について多くの箇所で多くの検
査を行うようなプログラムを組み込んでおけば後者の検
査を充足させることができるが、このような画像検査装
置では簡単な検査を必要とする被検査対象物についてよ
り非効率的な検査が行われるという問題があった。
次に被検査対象物がカラー画像の場合について考察して
みる。カラー画像の検査を行う場合、原則的には3原色
(赤、青、緑)のそれぞれの光学濃度を検知するための
検知手段を用いることになる。この場合には、白黒すな
わち無彩色で濃度検知を行う場合に比べて3倍のデータ
を処理する必要がある。もちろん、これらの有彩色の光
学濃度の検知に加え、白黒の光学濃度の検知を行う場合
には、4倍のデータの処理が行われる必要がある。
ところがカラー画像について通常必要とされる検査では
、例えばシアン色の検査を行う場合を考えると、その補
色としての赤色の光学濃度を検知すれば足りる場合が多
い。同様に、マゼンタ色については緑色の光学濃度が、
またイエロー色については青色の光学濃度がそれぞれ検
知されれば足りる場合が多い。
従って、前記した提案の画像検査装置を単にカラー画像
の検査用に拡張すると処理データが多い割りには現実の
要求に適さず非効率であるという問題がある。
そこで本発明の目的は、検査内容に応じてカラー画像の
効率的な検査が可能なカラー画像自動検査装置を提供す
ることにある。
「問題点を解決するための手段」 本発明では、(i)複数の検査パターンで構成された画
像を有する被検査対象物を保持する被検査対象物保持手
段と、(ii)この被検査対象物保持手段に被検査対象
物を供給する供給手段と、(iii )被検査対象物保
持手段に載置された被検査対象物のうちの検査されるべ
きパターンの選択を行う被検査パターン選択手段と、(
iv )画像の読み取りを行ってその部分の光学濃度を
無彩色あるいは所定の有彩色の濃度として検知する光学
濃度測定手段と、(v)この光学濃度測定手段を画像の
読取位置に移動させる移動手段とをカラー画像自動検査
装置に具備させる。
ここで光学濃度測定手段は、白黒濃度および赤、青、緑
の各カラー濃度のうちの任意の1または複数についてそ
れらの測定を行うことができるようになっていればよい
本発明によれば検査に必要な1または複数の色について
光学濃度の検知を行うことにしたので、装置の自動化と
併せてカラー画像の検査が効率化する。
「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。
装置の概要 第1図は本発明の一実施例におけるカラー画像自動検査
装置の外観を表わしたものである。このカラー画像自動
検査装置は検査部1、コンビ二−タ部2およびプリンタ
部3によって構成されている。
このうち、検査部1は被検査対象物としてのコピー用紙
4を連続的に検査する部分である。この検査部1は供給
トレイ5と排出トレイ6を備えている。複写機の検査を
行う場合には、複写機に所望のチャートをセットし、こ
れによって得られたコピー用紙4が図示のように供給ト
レイ5に積層される。コピー用紙4は送りローラ7によ
って1枚ずつ円筒状のチャート保持部8に送り込まれる
チャート保持部8はその表面が絶縁性被膜で覆われてお
り、図示しない静電荷供給器による帯電操作によってコ
ピー用紙4はこの表面に静電的に吸着される。この状態
で被検査対象物としてのコピー用紙4の画像検査が行わ
れる。
検査の終了したコピー用紙4は、後に説明する剥離機構
によってチャート保持部8から剥離される。剥離後のコ
ピー用紙4は排出トレイ6に順次排出されることになる
この検査部1には操作表示パネル9が配置されており、
ここには電源スィッチ11と、被検査対象物パターンを
手動で特定する際に使用する移動キー12および測定結
果としての濃度データを表示する表示器13が配置され
ている。
コンピュータ部2は市販のコンピュータによって構成す
ることができ、検査項目の特定や濃度データ等のデータ
の処理および各種表示を行う。この部分は、人力手段と
してのキーボード15、表示手段としてのCRT 16
、フロッピーディスクを駆動するためのディスクドライ
ブ装置17等を備えており、内部にはデータ処理のため
のCPU(中央処理装置)等が搭載されている。
プリンタ部3は検査結果等の出力を行う部分であり、こ
の実施例ではドツトプリンタが使用されている。
第2図はこのカラー画像自動検査装置の検査部の概要を
表わしたものである。この検査部1の送りローラ7を回
転させる軸21は、チェーン22を介して送りローラ駆
動モータ23から駆動力の伝達を受けるようになってい
る。供給トレイ5は図示しないソレノイドの励磁によっ
て上方向に移動する力を与えられるようになっており、
この励磁時に被検査対象物としてのコピー用紙4の最上
層表面が送りローラ21と接触する。この状態で送りロ
ーラ21が所定量回転すると、最上層のコピー用紙4が
1枚だけ送り出される。この送り出しに先立って、チャ
ート保持部8は図示しない帯電機構によってその表面を
均一に帯電させられる。
送り出されたコピー用紙4は、この結果としてチャート
保持部8に静電的に吸着される。円筒状のチャート保持
部80円周方向(Y軸方向)の回転は、減速器25と連
結されたチャート保持部駆動モータ26の駆動力によっ
て行われる。
本実施例では、チャート保持部8の外径を直径162.
77mmとし、チャート保持部駆動モータ26のステッ
プ角を1.8度、また減速器25の減速比を1/256
とした。これにより、チャート保持部駆動モータ26が
1ステツプ駆動されることにより、チャート保持部8の
表面はY軸方向に10μmだけ移動することになる。チ
ャート保持部8の回転位置の制御すなわちY軸方向の位
置制御は、円筒の端部に設けられた切り欠き27をフォ
トセンサ28で検出した点を基準点として行う。
チャート保持部8の上部には、X軸ステッピングモータ
31によって回転されるボールスクリュー32がその軸
を円筒状のチャート保持部8の回転軸と平行になるよう
に配置されている。光学ヘッド取付ブロック33はその
Y軸方向移動穴34がボールスクリュー32と螺合して
いる。従って、X軸ステッピングモータ31が回転する
と、ボールスクリュー32と平行に配置された2つのガ
イドバー35.36に案内されてX軸方向に移動するよ
うになっている。
本実施例ではボールスフ!1.−32のピッチは5mm
である。X軸ステッピングモータ31のステップ角を0
.72度とした構成によって、1ステツプの駆動で光学
ヘッド取付ブロック33は10μmだけX軸方向に移動
する。X軸方向には2つのリミットスイッチ37.38
が配置されており、光学ヘッド取付ブロック33の移動
範囲を制限するようになっている。
光学ヘッド取付ブロック33には、次に説明する濃度検
出部41が取り付けられている。濃度検出部41には拡
大接眼レンズ42も付属しており、ピント調節および特
にマニュアル操作時に対物レンズ43が捉えた画像の位
置を確かめることができる。
なおこの実施例のカラー画像自動検査装置では、この濃
度検出部41をX軸方向とY軸方向共に10μmピッチ
で移動させるようになっているが、これよりも細かいピ
ッチに設定してもよい。この場合には、例えばX軸方向
におけるボールスクリ:L−32のピッチやY軸方向に
おける減速比を更に細かくするようにすればよい。
第3図は光学ヘッドの光学的な構造を表わしたものであ
る。
濃度検出部41は照明用のタングステンランプ51を備
えている。タングステンランプ51から射出された光は
、照明レンズ52によって集光され、チャート保持部8
の測定部位53の照明が行われる。測定部位53の反射
光は、対物レンズ43によって集められ、半透鏡(ビー
ムスプリッタ)を備えたプリズム54で2方向に分岐さ
れる。
分岐後の一方の光は、ミラー55によって反射され、測
定視野調整機構56を通過する。ここで測定視野調整機
構56は、光路中に開口板59と視野レンズ61を配置
している。
開口板59は第4図に示すように矩形状の開口部を備え
た板である。この 50μmX2500μmの開口部領域には、コピー用紙
上の測定部位の像が5倍に拡大されて結像されるように
なっている。そしてチャート上すなわちこの実施例では
コピー用紙4上の短辺が10μm1長辺が500μmの
長方形の領域(第4図ンから反射された光束がこの開口
部を通って前記した光電子増倍管58に入射されること
になる。開口板59は開口板回転ステップモータ62に
よってその開口部の方向を1変車位で任意の角度に設定
することができる。
測定視野調整機構56を通過した光は、色補正フィルタ
57によって赤外波長成分のカットが行われた後、フィ
ルタユニット66に到達する。フィルタユニット66は
円筒67の周囲に7種類の色フィルタ68−1〜68−
7と1種類の遮光フィルタ69をそれぞれ45度間隔で
1種類ずつ配置したものである。ロータリンレノイド7
oは、図示しないギア、ラチェットおよびストッパを介
して円筒67に駆動力を伝達し、45度を1ステツプの
角度として回転させ、フィルタユニット66を所定の位
置に設定する。この状態で、色フィルタ68−1〜68
−7のいずれかを通過した光が光電子増倍管58に入射
され、光学濃度の測定が行われることになる。
ところで光電子増倍管58への光線の入射を完全に遮断
する役割を果たす遮光フィルタ69は、フィルタユニッ
ト66の初期設定のために用意されたものである。すな
わち、円筒67が回転して遮光フィルタ69が色補正フ
ィルタ57に対向して配置された時点で、光電子増倍管
58には光線が入射しなくなる。この状態がフィルタユ
ニット66の初期位置となり、これから所定のステップ
操作で所望の色フィルタが光の選択吸収のためにセット
されることになる。また、遮光フィルタ69が色補正フ
ィルタ57に対向して配置された初期状態での光電子増
倍管58の出力を基にして、信号レベルの調整も行われ
る。
さて、7種類の色フィルタ68−1〜68−7としては
、次のようなフィルタが用いられる。
色フィルタ68−1・・・赤フィルタ コダック株式会社製1!IRATTBN 125色フィ
ルタ68−2・・・緑フィルタ コダック株式会社製WRATTEN 158色フィルタ
68−3・・・青フィルタ コダック株式会社製WRATTEN 147色フィルタ
68−4・・・B/11  フィルタ富士フィルム株式
会社製SP 18 色フィルタ68−5・・・赤フィルタ 東芝硝子株式会社製KL−63 色フィルタ68−6・・・緑フィルタ 東芝硝子株式会社製KL−54 色フィルタ68−7・・・青フィルタ 東芝硝子株式会社製KL−44 ここで、色フィルタ68−4はビジュアルフィルタであ
り、光電子増倍管58の出力を人間の視座と合わせるた
めに波長特性を変えるためのものである。従って、この
フィルタ68−4は、白黒で光学濃度の測定を行う際に
光電子増倍管58の手前に挿入される。
また、このフィルタユニット66では2色の色分解にそ
れぞれ2組の色分解用のフィルタ68−1〜68−3.
68−5〜68−7を用意している。このうち一方のフ
ィルタ68−1〜68−3は広帯域用であり、他方のフ
ィルタ68〜5〜68−7は狭帯域用である。これらは
検査項目に応じて使いわければよく、装置によってはい
ずれか1組のフィルタとビジュアルフィルタを用意する
だけでもよい。
プリズム54によって分岐された他方の光は、屋根形プ
リズム64によって進行方向を変更され、観察スクリー
ン65上に正立像化されて結像する。
これにより形成された測定部位53の画像は、拡大接眼
レンズ42によって拡大して観察することができる。
装置の回路構成 (装置の原理的構成) 装置を具体的に説明するに先立って、その回路の原理的
構成を説明する。
次の第5図は、カラー画像自動検査装置の回路構成の概
要を表わしたものである。この装置は、所望の検査項目
を指示するための外部信号人力手段72を備えている。
測定制御手段73は、外部信号人力手段72の表わす検
査項目に応じて、被検査パターンの位置、種類および検
査処理手順を設定するようになっている。パターン情報
記憶手段74は、被検査対象物内の被検査パターンを記
憶しており、処理手順記憶手段75は被検査パターンに
対する検査処理手順を記憶するようになっている。測定
手段76は、測定制御手段73の制御によって被検査対
象表面を走査し、画像濃度の検出を行う。演算処理手段
78は測定制御手段73の指示する処理手順で、測定手
段76から得られたデータを演算処理する。これにより
得られた検査結果は出力手段83によって出力される。
出力手段83は、第1図に示したプリンタ部3が代表的
であるが、コンピュータ部2のCRT画面にも検査結果
の表示が可能である。
このカラー画像自動検査装置の動作を更に詳細に説明す
る。カラー画像自動検査装置では、検査に際して被検査
対象物の種類および検査項目が外部信号入力手段72に
よってコード化される。被検査対象物にコピーされたチ
ャートを特定するためのチャート・コード84および検
査項目を表わした検査項目コード85は、測定制御手段
73に送られる。測定制御手段73ではチャート・コー
ド84をパターン情報記憶手段74に送る。パタ−ン情
報記憶手段74はチャート・コード84の表わすチャー
トに含まれる被検査パターンを表わしたパターン・コー
ド86とこの被検査パターンの代表的な位置を表わした
代表点位置87を出力する。パターン・コード86は、
各パターンの色を表わした情報をも含んでいる。パター
ン・コード86は検査項目コード85と共に処理手順記
憶手段75に送られ、検査項目と被検査パターンに対応
した画像濃度検出フォーマット88および演算処理手順
を表わした演算処理コード89が測定制御手段73に読
み込まれることになる。
この段階で、■検査に必要な被検査パターンの種類や■
そのパターンがコピー用紙のどの位置に存在するかの位
置情報、および■そのパターンについての画像濃度検出
方法や■検査項目に対応する結果を演算処理する方法に
ついての情報が測定制御手段73内にコード化された状
態で設定されることになる。
これらの情報のうち、パターンの存在する位置の座標を
表わした代表点位置87と画像濃度検出フォーマット8
8は、測定手段76に送られる。
測定手段76は測定制御手段73によって指示された代
表点位置87まで移動し、画像濃度検出フォーマット8
8に従ってその測定対象となる画像濃度を検出する。検
出結果は、濃度データ列91として演算処理手段78に
出力される。濃度データ列91の最後には、終了信号9
2が付加され演算処理の開始が指示される。
演算処理手段78は、終了信号92を受信すると測定制
御手段73からその前に供給された演算処理コード89
を基にしてこれに対応する演算処理ルーチンを選択する
。そしてこの演算処理ルーチンを内部の演算処理ルーチ
ンメモリ領域にロードする。演算処理手段78には前記
した濃度データ列91が濃度データ列メモリ領域にスト
アされている。演算処理手段78は、この濃度データ列
91を演算処理ルーチンメモリ領域にロードされたその
ルーチンで処理し、検査項目に応じた結果を検査結果9
3として出力手段83に供給する。
出力手段83はこの内容を出力することになる。
以上説明した画像濃度検出と濃度データの演算処理作業
は、測定制御手段73内に予め設定されたすべての被検
査パターンに対して順次行われる。
演算処理手段78は個々のパターンに対して演算処理を
行うと共に、設定されたすべての被検査パターンに対応
する演算処理結果の統計処理等も行う。このようにして
、被検査対象物についての検査結果が得られることにな
る。
(外部信号人力手段の構成) 次に第6図を用いて外部信号入力手段の構成を説明する
外部信号入力手段72はコード化手段101を備えてい
る。操作者によって入力されるチャート塩102と検査
項目103は、このコード化手段101によってコード
化される。コード種別判別手段104はコード化された
情報を受は取ると、これをチャート・コードと検査項目
コードに分別する。そしてコード制御部105を介して
チャート・コード84および検査項目コード85として
出力することになる。
(パターン情報記憶手段の構成) 第7rgJはパターン情報記憶手段の構成を表わしたも
のである。パターン情報記憶手段74は、チャート・コ
ード84をパターン情報記憶位置検索手段107に供給
する。パターン情報記憶位置検索手段107は、検査し
ようとするパターンの位置を検索し、パターン情報記憶
部108にポインタ109として送出する。
第8図はパターン情報記憶部の内容を表わしたものであ
る。パターン情報記憶部108には、チャート・コード
をキーとして該当するチャート内のすべての被検査対象
としてのパターン・コードとこれらパターン・コードに
よって表わされるパターンそれぞれの代表点位置がデー
タとして記憶されている。この図で例えばチャート・コ
ード“XXX”に対しては3つのパターン・コードa1
a、bが用意されている。これはこのチャート・コード
’ xxx ”の特定するチャートに、パターン・コー
ドaSbによって特定される2種類のパターンが表示さ
れていることを意味しており、計3個のパターンの座標
は代表点位置に示す通りとなっている。なお、パターン
コードaおよびbは、そのパターンの表わしている色を
加味してコード化されている。
ここでパターン・コードaによって表わされたパターン
とは、例えば1色の光学濃度や細線の再現性といった検
査項目について例示すると、電子写真学会テストチャー
ト“No、1−Rl975”における解像度測定用パタ
ーン(図示せず)が用いられる。このテストチャートで
は左上と右下部分にこのパターンが配置されている。
またパターン・コードbによって表わされたノくターン
とは、この電子写真学会テストチャートにおける濃度測
定用のパターンである。このテストチャートではその下
部に一列に各種濃度サンプルが表示されており、濃度測
定用のパターンを構成している。このようにカラーの検
査においても、白黒で表現されたテストチャートを用い
ることが多いが、混合された色の再現性自体が検査項目
に挙げられている場合には、これらの混合色によって表
わされたチャートを使用することになる。
パターン情報出力手段110は、パターン情報記憶部1
08に記憶された内容をパターン情報記憶位置検索手段
107の出力するポインタ109によって示される位置
から読み出す。読み出された内容とは、ポインタ109
によって指示された1つのチャート・コードに関する全
パターン・コードおよびこれらの代表点位置である。パ
ターン・コード86と、これに対する代表点位置87の
組み合わせは、第5図に示す測定制御手段73の制御に
よって順次読み出され、測定制御手段73内部に送り込
まれる。
(処理手順記憶手段の構成) 次に処理手順記憶手段75の内容を第9図に示す。
処理手順記憶手段75には、検査項目コード85とパタ
ーン・コード86が供給されるようになっている。この
うち検査項目コード85は検査項目コード検出手段11
2によって検出され、パターン・コード86はパターン
検出手段113によって検出される。検査項目コード検
出手段112の検出結果は第1のポインタ114として
処理コード記憶手段115に出力され、ノ(ターン検出
手段113の検出結果は第2のポインタ115として同
じ(処理コード記憶手段116に出力される。
第10図は、処理コード記憶手段の内容を表わしたもの
である。処理コード記憶手段116には、検査項目コー
ド別に(i)演算処理コード、(ii )パターン・コ
ードおよび(iii )画像濃度検出コードが格納され
ている。前記した検査項目コード検出手段112から出
力される第1のポインタ114によって検査項目を特定
するための検査項目コードが指定される。そしてパター
ン検出手段113の出力する第2のポインタ115によ
ってその検査項目コードにおける演算処理コードが選択
される。第10図に示した例では、ノくターン・コード
“a”で特定されるパターンについて、画像濃度検出コ
ードイ”で特定される画像濃度検出と演算処理コード“
A”で特定される演算処理が行われることがわかる。2
つのポインタ114.115によって指定されたコード
内容は、処理コード記憶手段116内の記憶領域に一時
的に格納される。
第9図に戻って、説明を続ける。検査手順検索手段11
7は処理コード記憶手段116に記憶された画像濃度検
出コード118の読み出しを行う。
前記した第10図の例では、画像濃度検出コード118
は“イ”である。そしてこれを基にしてアドレス情報と
しての第3のポインタ119を検査手順記憶手段121
に対して出力する。
第11図は検査手順記憶手段の内容を表わしたものであ
る。検査手順記憶手段121には、画像濃度検出コード
別に画像濃度検出フォーマットが記憶されている。画像
濃度検出フォーマットは複数組存在し、これらはそれぞ
れブロック単位で記憶されている。これらブロック単位
の内容は例えば(i)測定開始位置、(ii)方向、(
iii )間隔、(1v)総点数、(v)スリット方向
、(vi)フィルタセットとなっている。
ここで(i)測定開始位置は、対代表点としての位置で
示されている。代表点は前記したようにパターンごとの
基準となる座標で示されるが、これに対して対代表点は
そのパターンの走査を行う際の開始位置の座標値と代表
点座標値の差となる。
(ii )方向とは走査の方向であり、これにはX軸方
向とY軸方向の2種類がある。(iii )間隔とは濃
度検出のためのサンプリングの間隔であり、(iv )
総点数とはサンプリングされるデータの総数である。(
V)スリット方向とは、第4図に示した開口板59の開
口部の向きをいう。本実施例で開口部は初期設定時にX
軸と平行か、これから90度だけ回転した位置にセット
される。またこの開口部は測定時に1度刻みに所望の回
転位置に設定される。この角度設定によって斜め線等の
測定を有効に行うことができる。
最後に(vi)フィルタセットとは、第3図に示したフ
ィルタユニット66における遮光フィルタ69あるいは
7種類の色フィルタ68−1〜68−7を選択する信号
である。この信号により赤、緑、青の各色フィルタおよ
び白/黒フィルタの1つまたは複数が選択されることに
なる。このフィルタセットについての信号により複数の
フィルタが選択された場合には、所定の順序で前記しり
(i )〜(V)の各データがその回数だけコード出力
手段122を介して測定下76に供給される。測定手段
76では、これに応じてフィルタユニット66を所望の
フィルタ位置にセットし、前記(i)〜(v)で決定さ
れる動作を繰り返させることになる。
第3のポインタ119は、画像濃度検出コードの特定を
行う。第11図に示した例では画像濃度検出コードイ”
が選択される。第1のコード出力手段122は第3のポ
インタ119によって選択された画像濃度検出フォーマ
ット88を読み出し、第5図に示した測定制御手段73
の制御の下に測定手段76に供給する。これに対して第
2のコード出力手段123は処理コード記憶手段116
から演算処理コード89の読み出しを行い、同様に測定
制御手段73の制御の下で演算処理手段78に供給され
る。
(測定手段の構成) 次の第12図は測定手段の内容を表わしたものである。
測定手段76はこれを大別すると(i)画像濃度検出部
、(ii)検出開口制御部゛、それに(iii )移動
部の3つの部分に分けることができる。測定手段76で
は、測定制御手段73から供給される画像濃度検出フォ
ーマット88を基にして被検査対象物(本実施例ではチ
ャートのコピーされたコピー用紙4)上を移動し、所定
のフォーマットで画像濃度の検出を行うことになる。す
なわち、測定制御手段73から供給された画像濃度検出
フォーマット88(第11図参照)はデータサンプリン
グ制御部131に供給され、ここで解読されたフォーマ
ット88に基づき、画像濃度検出部、検出開口制御部、
それに移動部が制御されることになる。
ところでデータサンプリング制御部131は、駆動制御
部132から得られるデータ133によって受光手段1
33の現在存在する位置を把握している。そこでデータ
サンプリング制御部131は、画像濃度検出フォーマッ
ト88から得られた測定開始位置との比較によって受光
手段133の移動すべき量を求める。求められた移動量
等についてのデータ134は、駆動制御部132に送ら
れる。
駆動制御部132では、データ134を基にしてX軸方
向移動量およびY軸方向移動量を求め、これらに対応す
るパルス数のX軸方向駆動信号135ならびにY軸方向
駆動信号136を出力する。X軸方向駆動信号135は
、X軸ステッピングモータ31に供給され、Y軸方向駆
動信号136は、同じくステッピングモータとしてのチ
ャート保持部駆動モータ26(共に第2図参照)に供給
される。
すでに説明したようにX軸ステッピングモータ31によ
って濃度検出部41(第2図)がX軸方向に移動する。
またチャート保持部駆動モータ26の駆動によってドラ
ム状のチャート保持部8がY軸方向に回転し、光電子増
倍管58等からなる受光手段133が所望の測定位置に
移動することになる。
データサンプリング制御部131は、次に画像濃度の検
出方向やサンプリングの間隔、サンプリングの総点数、
スリット方向およびフィルタセットを解読する。そして
まず、開口方向を現在の開口方向と比較し、指示された
角度との比較結果を表わした角度信号138を出力する
。角度信号138は角度信号発生器139に供給される
。角度信号発生器139は、開口板回転ステップモータ
62(第3図参照)に対して制御信号141を供給し、
開口板61を所望の角度だけ回転させることになる。
次にデータサンプリング制御部131は、フィルタセッ
トで示されるフィルタ位置を現在セットされているフィ
ルタ位置と比較し、指示されたフィルタ位置にセットす
るためのフィルタ切換信号140を出力する。フィルタ
切換信号140は切換パルス発生器142に供給さる。
切換パルス発生器142は、フィルタ切換駆動用のロー
タリソレノイド70に対してパルス信号150を供給し
、フィルタユニット66中のフィルタ69.68−1〜
68−7のうちの所望のものを光路中に挿入する。
以上のようにして受光手段133の設定が終了したら、
データサンプリング制御部131は画像濃度検出フォー
マット88から得られた総点数を制御部内の図示しない
カウンタにセフ1−する。そして画像濃度検出方向とサ
ンプリングの間隔を駆動制御部132にデータ134と
して出力し、セットする。
駆動制御部132は指示された検出方向に従って濃度検
出部41あるいはチャート保持部8を所定量移動させる
ところで、受光手段133から出力される検出出力14
3は画像濃度検出部内の増幅器144で増幅され、その
出力145は対数変換器146で対数変換される。変換
出力147はA/D変換器148に供給される。A/D
変換器148にはA/D信号信号部生部149A/D変
換の行われる時間を指定するためのA/D信号151が
供給されるようになっている。A/D信号信号部生部1
49−タサンプリング制御部131から供給されるA/
D開始信号152によってA/D信号151を発生させ
るが、A/D開始信号152はデータサンプリング制御
部131内の図示しないカウンタの出力が用いられる。
すなわち、このカウンタには測定開始位置に対応する計
数値がプリセットされるようになっており、受光手段1
33の移動開始と共に計数値がアップする。そしてカウ
ンタの計数値がプリセットされた値に到達するとA/D
開始信号152が出力されることになる。A/D変換が
終了すると、A/D信号信号部生部149了信号153
を出力する。データサンプリング制御部131は終了信
号153を受は取ると、前記したカウンタを管理して駆
動制御部132に受光手段133の移動を指示させると
共に、必要な場合には所定のタイミングで次のA/D開
始信号152を出力することになる。このようにして、
濃度データのサンプリング間隔の管理等が可能となる。
一方、A/D信号151によってA/D変換が指示され
ると、A/D変換器148は変換出力147をアナログ
−ディジタル変換する。変換後の濃度データ154は、
画像濃度バッファ155に順次蓄えられる。蓄えられた
濃度データ154は、濃度データ列91として演算処理
手段78に供給され、演算処理が行われることになる。
さて濃度データのサンプリングが進行し、内蔵されたカ
ウンタが最終値としてのある値を計数したら、データサ
ンプリング制御部131は測定制御手段73に対して終
了信号156を出力する。
測定制御手段73はこの終了信号156を受は取ると、
次のブロックについてのデータを画像濃度検出フォーマ
ット88としてデータサンプリング制御部131に供給
する。このようにして、測定対象となる部位ごとに濃度
データの採取が行われていく。
(演算処理手段の構成) 第13図は、演算処理手段の構成を表わしたものである
。演算処理手段78は演算制御部161を備えている。
演算制御部161には、測定制御手段73から演算処理
コード89が供給される。
演算処理コード89は、演算処理手順を表わしたコード
である。演算制御部161はこの演算処理コード89を
デコードし、その結果を演算処理コード162として演
算処理アドレス検索手段163に供給する。
演算処理アドレス検索手段163は、この演算処理コー
ド162を用いて演算処理記憶部164の検索を行う。
演算処理記憶部164内には、種々の検査に必要な演算
処理データ群が蓄えられている。演算処理アドレス検索
手段163は検索によってポインタ165を該当するメ
モリ領域の先頭アドレスに移動させたら、演算制御部1
61に終了信号166を送出する。演算制御部161は
終了信号166を受信後、起動信号167を発生させ、
ローダ・スタータ168に供給する。
ローダ・スタータ168は起動信号167を受信すると
、ロード信号169.171を発生する。
そして(i)演算処理記憶部164におけるポインタ1
65で示された一連の演算処理内容172と(ii )
測定手段の画像濃度バッファ155(第12図参照)に
格納されている濃度データ列91をワーキングエリア1
74にロードする。ロード終了後、ローダ・スタータ1
68はワーキングエリア174にスタート信号175を
供給し、これを起動してワーキングエリア174自身に
制御を移す。
これと共にワーキングエリア174は濃度データ列91
に対し所望の演算処理を実行する。その結果は、演算結
果176として演算結果出力バッファ177にストアさ
れる。第5図に示した出力手段83はこのストアされた
内容を検査結果93として入力し、可視化する。
光学濃度測定の詳細 このカラー画像自動検査装置では、まずチャート保持部
8にコピー用紙4を保持し、その位置決めを行った後、
個々のパターンに対する濃度測定を行う。そこで、次に
コピー用紙4に対する位置決めを説明し、続いて個々の
パターンに対する濃度測定作業を説明する。
(各測定部位に対する位置決め) チャートをコピーしたコピー用紙から画像の測定を行う
ためには、光学ヘッドの対物レンズ43が目的となる測
定部位を正しくとらえなければならない。ところで、仮
に濃度検出部41側を一方的に予定された座標位置に設
定したとすると、コピー用紙4上の所望の位置とは±5
mm程度の誤差が発生する。これは、次のような原因に
よるものである。
(i)複写機でチャートをコピーしたときに発生するず
れ。
これには、コピー用紙4と複写機の感光ドラムとの間の
位置合わせの誤差(レジストレーションのずれ)や、倍
率の設定誤差の他に、コピー用紙4が複写機内部で搬送
されるときにスキュー(回転)を発生させることによる
誤差が含まれている。
(i)チャート保持部8にセットした際のずれ。
これは、供給トレイ5から送り出されたコピー用紙4が
チャート保持部8にセットされたとき発生するずれであ
り、供給トレイ5の設定の誤差やコピー用紙4の送り出
し時の位置整合のずれが該当する。
本実施例では、目標とする位置に±0.5mmの精度で
到達できるようにした。このために、第°14図で一例
を示すようにカラー画像自動検査装置で使用するチャー
ト191には例えばその3箇所に位置検出用パターン1
92〜194を配置した。これらの位置検出用パターン
192〜194の座標はカラー画像自動検査装置側でチ
ャートの種類別に把握されている。チャート上でのこれ
らのパターン192〜194の座標値を実座標値と呼ぶ
ことにし、これらを(x+  、 Yl 、X2 、 
Y2 、X3 、 Ys )で表わすものとする。
装置はこれらの実座標値(x+  、 Yl 。
X2  、 Y2 、X3. Ys  )を用いてその
周囲のコピー用紙4上を走査し、画像の濃度変化を検出
することでこれらのコピー用紙4における位置を検出ス
る。コピー用紙4上でのこれら位置検出用ノくターン1
92〜194の座標値を(:に+  + 3” 、X2
  * y2 、x3 1 y3  )とする。両座種
糸(X、Y)、(x、y)の関係式を組み立てることに
よって、コピー用紙4上における測定されるパターンの
座標(Xo  、 yo  )に対応する実位置(Xo
 、 Yo )が計算され、この座標値(Xo 、 Y
o )を用いて濃度検出部41を目的の画像部へ到達さ
せることになる。
位置検出用パターンはコピー用紙上に3箇所配置される
必要はなく、例えば2箇所配置することでコピー用紙4
の回転と位置ずれを把握することができる。またより多
くの点を配置させることでコピー用紙4の各部分の伸び
等も把握することができ、測定部位に対する到達精度を
更に高めることが可能となる。
(パターンの走査) 第15図は濃度測定を行うあるパターンを表わしたもの
である。このパターン221で点223が代表点であり
、点224がX軸方向における検出開始点である。検出
開始点224は代表点223に対する相対座標値として
表わされている。
このパターン221をY軸方向にも走査する場合には、
点224と異なった検出開始点がこのために用意される
場合がある。
前記したようにこの実施例のカラー画像自動検査装置で
は、コピー用紙上の 10μmX500μmの矩形領域を1回の読み取り範囲
とする。読み取りの態様は、第11図に示した画像濃度
検出フォーマットで定められる。すなわちこの例では点
224が測定開始位置となり、測定の方向はX軸方向と
なる。測定の間隔すなわちサンプリング幅は、測定の目
的等によって定められる。本実施例のカラー画像自動検
査装置では開口部が10μmx500μmの矩形(長方
形)領域であるため、X軸方向における1回の濃度検出
領域が10μmとなる。従ってX軸方向にくまなくコピ
ー用紙4の走査を行う場合には、測定の間隔が10μm
となる。
第16図はこの場合の走査の状況を表わしたものである
。サンプリング幅をこのように視座分解能よりも小さく
設定すると、人間の視座とほぼ合致した微細な画像状態
を表わしたデータを取り出すことができる。これについ
ては、本実施例のカラー画像自動検査装置の効果として
、後に説明する。
もちろん、測定は必ずしも光学濃度を検知する矩形領域
の短辺と同一幅でサンプリングする必要はなく、画像濃
度検出フォーマットで自由に設定することができる。従
って、検査項目によっては画像を荒く走査することも可
能である。
Y軸方向の走査を行う場合には、スリット方向を通常の
場合X軸方向に設定する。これによりこの実施例の場合
には、10μm幅で画像のサンプリングが可能となる。
すでに説明したように、この実施例ではX軸ステッピン
グモータ31あるいはチャート保持器駆動モータ26を
それぞれ1つずつ歩進させることにより濃度検出部41
をX軸方向あるいはY軸方向に10μm単位で移動させ
ることができる。
今、第15図に示すパターン221が印刷の分野におけ
るいわゆる一次色、すなわちシアン、マゼンタ、イエロ
ーのうちの何れか1色で表わされているものとする。ま
た、この場合の検査項目は解像度であるとする。
この場合、被検査パターンの濃度測定はその色の補色と
しての光学濃度のみで充分であり、3色すべてについて
個々に測定を行う必要がない。従って、このような検査
では第10図で示した検査項目コードAA(解像度)に
対し、この1色測定用のパターンがパターンコード中に
aとしてコード化されている。また、第11図に示した
画像濃度検出コードイ″に対応する画像濃度検出フォー
?ット中のフィルタセットは、パター:/:II−)’
に示される色情報の補色フィルタのみがコード化されて
おり、1色についての走査のみが行われる。
すなわち、パターン221がシアン色で表わされている
場合には、赤色のフィルタでのみ走査が行われる。パタ
ーン221がマゼンタ色の場合には緑色のフィルタのみ
で、またイエロー色の場合には青色のフィルタのみで走
査が行われることになる。
これとは別に、第15図で示したようなパターン221
がシアン、マゼンタおよびイエローの3色を重ね合わせ
た減色混合によって表現される黒色であるものとし、検
査項目が金色の光学濃度検査である場合について説明す
る。このような場合には、そのパターン221の光学濃
度の測定は、カラー3色の光学濃度と白黒の光学濃度の
すべてについて測定する必要がある。従って、このよう
な場合には第10図に示した検査項目コードAA“金色
濃度測定”に対して、この金色測定用のパターンがパタ
ーンコード中にa′としてコード化されている。また、
第11図に示した画像濃度検出コード“イ”に対応する
画像濃度検出フォーマット中のフィルタセットは、金色
についての合計4種類のフィルタがコード化されており
、これらを1つずつ選択して合計4回の同一動作による
パターン221の走査が行われることになる。
このようにこの実施例のカラー画像自動検査装置では、
被検査対象物の走査を行う矩形領域を10μmX500
μmと極めて小さなサイズの長方形に設定した。従って
、従来の同様の画像検査のための装置と異なり、人間の
視座に近づけた検査を行うことが可能になる。これを次
に詳しく説明する。
まず第17図は解像度検査用のチャートの一部を拡大し
て表わしたものである。このようにこのチャートでは間
隔と線幅を幾段階かに設定した黒線201が平行に描か
れており、背景の白色の地色部分202とどの線幅まで
識別できるかによってコピーした画像の解像度を検査す
るようになっている。
第18図はこのチャートの一部を更に拡大したものであ
り、第19図はこれに対応させて複写機のコピー画像の
サンプルを表わしたものである。
ここで第19図Aは、地色部分202と黒線202の境
界領域に比較的大きな凹凸が発生した例であり、同図B
はこれらの境界部分でトナーが飛散してしまった例であ
る。また同図Cは黒線201の内部にトナーの付着して
いない空白領域203が発生した例である。この他、黒
線201の濃度が境界部分で一度に変化せず段階的に変
化したり、黒線201の内部で濃淡が発生する場合等の
各種の状態が出現する。このような画像の微妙な状態は
、画質評価の比較的大きな要因となる。
ところで第20図は例えば第19図Aで示したように黒
線の輪郭に凹凸がある場合における従来の装置で読み取
られた画信号の信号レベルを表わしたものである。この
画信号205は第17図に示したチャートを図で横方向
に走査して得られた信号であり、例えば特開昭59−1
03465号公報の第4図に対応するものである。この
図で破線で示した信号部分205′は第19図Aで黒線
201の出っ張った部分を走査した画信号であり、実線
で示した他の部分よりも波形に太りがある。
ところが図で一点鎖線207で示したスレッショルドレ
ベルで画信号205.205′を2値化して画像の検査
を行うと、解像度としての評価は両者とも全く同一なも
のとなってしまう。従来の装置では、2値化によって信
号の変化が生じた箇所とその箇所における信号の変化の
回数によって解像度の判別を行っていたためである。
第21図は第19図Bに示した画像状態に対する従来の
装置で得られた画信号であり、第22図は第19図Cに
示した画像状態に対する従来の装置で得られた画信号の
例を表わしたものである。
第21図に示した例では、飛散したトナーを走査した部
分208で画信号205のレベルが高くなる。しかしな
がら、飛散した部分が相対的に小さな領域であるため、
この部分で信号レベルが十分上昇せず、2値化の過程で
無視されてしまう。第22図はこれと逆の場合であり、
黒線201の部分に存在する空白領域203によって矢
印209の部分の信号レベルが低下している。しかしな
がらこの場合にも、微小部分についての信号変化は十分
でないので、2値化の過程でこの変化は無視される。こ
のように従来の装置によると、人間の目で感じる画像の
良否と異なったレベルで画像の判別が行われるという問
題があった。
ところが、本実施例のカラー画像自動検査装置では第4
図に示したように10μmX500μmの開口部を用い
て被検査対象物の光学濃度の検査を行うようになってい
る。定着後におけるトナー粒子の直径はほぼ10〜20
μmなので、これにより被検査対象物の検査について人
間の感覚とほぼ同程度のレベルで画像の検査が行なえる
ようになることがわかる。
また、本実施例のカラー画像自動検査装置では矩形領域
を最小測定範囲として被検査対象物の測定を行うので、
被検査対象物を隙間なく効率的に走査することができる
。もちろん矩形領域は10μmX500μmの長方形に
限るものではない。例えばこれよりも大きなサイズの長
方形であってもよいし、前記した短辺と同一の長さの辺
をもった正方形あるいはこれよりも大きなサイズの正方
形であってもよい。正方形の場合には、斜めに傾いた線
分からなるパターンの検査を行う場合でも開口部をこれ
に合わせて傾ける(回転させる)必要がない。
もちろん、測定に使用される開口部の形状は厳密な矩形
である必要はなく、例えば円形や楕円形に近づいた形の
矩形であっても構わない。但しこれらの場合には画像を
くまなく走査するためには画像が一部重複して読み取ら
れるので、これら重複部分に対する処理が必要となる。
なお、実施例では受光手段として光電子増倍管を用いた
が、半導体を用いた光電子増倍手段を用いたりCCD等
の1次元センサを用いても同様の光学濃度測定作業が可
能となる。また実施例では光学濃度を反射光で検知した
が、例えば写真フィルムの現像状態等を検査する場合に
は透過光で検知するようにしてもよい。
更に実施例では検査される画像を構成する単位として、
トナー粒子を例に挙げて説明した。他のノンインパクト
タイプの装置や、あるいはインパクトタイプの装置では
これらに使用されるインク等の大きさや形状を考慮して
、開口部の大きさや回転角等を考察すればよい。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、コピー用紙等の被
検査対象物について白黒による光学濃度や特定の1色あ
るいは複数の色による光学濃度の検査を自動化すること
ができ、作業者の負担を軽減することができる。また測
定内容に応じて検査するパターンを選択することができ
るので、効率的な作業が可能となる。特に被検査対象物
がカラー画像についての場合では、所望のフィルタのみ
を選択して検査を行うことができるので、少ないデータ
を用いて迅速な検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を説明するためのもので、この
うち第1図はカラー画像自動検査装置の斜視図、第2図
は検査部の要部を示す概略構成図、第3図は光学ヘッド
の光学部品の配置を示す配置説明図、第4図はコピー用
紙上の測定単位となる領域のサイズを表わした説明図、
第5図はカラー画像自動検査装置の回路構成の概略を示
すブロック図、第6図は外部信号入力手段の構成を示す
ブロック図、第7図はパターン情報記憶手段の構成を示
すブロック図、第8図はパターン情報記憶部の構成を示
す説明図、第9図は処理手順記憶手段の構成を示すブロ
ック図、第10図は処理コード記憶手段の構成を示すブ
ロック図、第11図は検査手順記憶手段の構成を示すブ
ロック図、第12図は測定手段の構成を示すブロック図
、第13図は演算処理手段の構成を示すブロック図、第
14図は位置検出用パターンの配置箇所を示したチャー
トの平面図、第15図は濃度測定を行うためのパターン
の一例を示す平面図、第16図はX軸方向における走査
の一例を示す説明図、第17図は解像度検査用のチャー
トの一部を拡大して示した平面図、第18図は第17図
に示したチャートの更に一部を拡大した平面図、第19
図A−Cはコピー画像のサンプルの各種状態を示す一部
拡大平面図、第20図は第19図Aで示した画像部分を
読み取った画信号の信号レベルを示す波形図、第21図
は第19図Bで示した画像部分を読み取った画信号の信
号レベルを示す波形図、第22図は第19図Cで示した
画像部分を読み取った画信号の信号レベルを示す波形図
である。 1・・・・・・検査部、2・・・・・・コンピュータ部
、4・・・・・・コピー用紙、5・・・・・・供給トレ
イ、8・・・・・・チャート保持部、 26・・・・・・チャート保持部駆動モータ、31・・
・・・・X!ステッピングモータ、41・・・・・・濃
度検出部、 58・・・・・・光電子増倍管、59・・・・・・開口
板、62・・・・・・開口板回転ステップモータ、66
・・・・・・フィルタユニット、 68・・・・・・色フィルタ。 出  願  人 富士ゼロックス株式会社 代  理  人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の検査パターンで構成された画像を有する被検
    査対象物を保持する被検査対象物保持手段と、この被検
    査対象物保持手段に被検査対象物を供給する供給手段と
    、前記被検査対象物保持手段に保持された被検査対象物
    のうちの検査されるべきパターンの選択を行う被検査パ
    ターン選択手段と、画像の読み取りを行ってその部分の
    光学濃度を無彩色あるいは所定の有彩色の濃度として検
    知する光学濃度測定手段と、この光学濃度測定手段を画
    像の読取位置に移動させる移動手段とを具備することを
    特徴とするカラー画像自動検査装置。 2、光学濃度測定手段は、白黒濃度および赤、青、緑の
    各カラー濃度のうちの任意の1または複数についてそれ
    らの測定を行うことができることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のカラー画像自動検査装置。
JP62029578A 1987-02-13 1987-02-13 カラ−画像自動検査装置 Expired - Lifetime JPH0648854B2 (ja)

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