KR100413962B1 - 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다색 화상의 인쇄질을 자동적으로 검사하는 방법 및 그 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다, 검사될 화상을 가지는 종이(1)가, 3가지 색 화상을 포착하고 3개의 신호(S1, S2, S3)를 발생하도록 설계된 카메라(3) 앞에서 통과한다. 이들 신호는, 적당한 장치(2)에 이미 저장된 계수들(K1, K2, K3, K10, K20, K30)을 포함하는 함수(F)를 적용하는 장치(4)에 도입된다. 그 함수(F)로부터 얻어지는 단일의 신호(5)가 인쇄질을 검사하는 장치(6)로 보내진다.

Description

다색 화상의 인쇄질 자동검사방법 및 장치

본 발명은, 색 채널(chromatic channel)당 하나의 신호(Si)가 얻어질 수 있게 하는 적어도 하나의 광전자장치에 의해 다색 화상의 인쇄질을 자동적으로 검사하는 방법에 관한 것이다.

은행권 또는 신용지폐와 같은 유가증권의 인쇄질을 검사하거나 또는 다른 유사한 검사를 하기 위해, 다색 화상의 인쇄질을 자동적으로 검사하는 방법 및 장치들이 개발되었다. 인쇄질을 자동적으로 검사하기 위한 여러가지 방법 및 장치는, 화상의 어떤 특징적인 부분의 1세트의 화소(픽셀)를 기준화상의 것과 비교함으로써그러한 검사를 행한다. 검시될 화상은 색 채널당 하나의 포착물을 얻는 카메라시스템에 의해 포착되고, 그 결과가 기준화상의 포착물의 결과와 비교된다. 색부분의 화소의 농도계값이, 미리정해진 값을 가지며 소망의 인쇄질의 정도에 따라 본질적으로 정해지는 모델로부터 벗어난 때, 화상의 부분은 결함이 있는 것으로 간주된다.

컬러인쇄의 질을 자동적으로 검사하는 방법 및 장치들은 단색 시스템을 사용하여 얻어지는 결과보다 우수한 결과를 명백히 제공한다. 그럼에도 불구하고, 포착되어 검사될 데이터의 분량이 단색 검사의 경우에서보다 훨씬 더 많아서, 작업비용이 증대된다. 단색 인쇄질 검사를 실행할 때 달성되는 것과 동일한 속도를 얻는 것이 요구될 때는, 사용되는 장치가 강력하여야 하고, 이것은 비용을 증대시킨다. 따라서, 다색 검사의 경우, 예를 들면 적색, 녹색, 청색의 3원색의 경우, 채널의 수가 단색 검사와 비교하여 3배로 증가되고, 실행되는 작업 역시 3배로 증가된다.

본 발명의 목적은, 검사될 화상내 결함의 색 검출능력을 저해하지 않고도 상당히 감소된 비용으로 다색 화상의 질을 자동적으로 검사하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 다색 시스템과 비교하여 결함 검출능력을 증가시키는데 있다.

본 발명에 따른 방법은, 동일 화상 또는 화상의 부분에 대하여 얻어진 신호들(Si)을 결합하여, 기준화상 또는 기준화상의 부분과 관련하여 각 화상 또는 화상의 부분에 대한 인쇄질을 자동적으로 검사하는 장치로 보내질 단일의 신호를 얻고,상기 신호들의 결합이 한편으로는, 각각의 색 채널로부터의 신호들(Si)의 값의 함수(F)이고, 다른 한편으로는, 기준화상 또는 기준화상의 대응하는 부분으로부터의 값(SiO)의 함수이며, 상기 함수가, 검사되는 화상과 기준화상 사이의 차이의 검출 능력을 최대화하는 목적을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법의 이점은, 비록 다색 화상이 검사될지라도, 실제 검사, 즉, 기준화상과의 비교를 행하기 위해 사용되는 신호가 단일 채널을 사용한다는 것인데, 그것은, 해당 신호가 색 채널들 각각의 함수로 이루어져, 기준화상의 대응하는 값에 대한 포착된 값들 각각의 차이의 검출능력을 증가시킬 수 있게 하기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 한편으로는, 다채널 신호를 처리하는 비용을 감소시킬 수 있게 하고, 다른 한편으로는, 함수와 계수들의 적절한 선택에 의해 색 채널들중 하나 또는 다른 것에 존재할 수 있는 색 결함의 크기의 검출능력을 감소시키지 않게 한다.

마찬가지로, 계수들을 적절히 선택함으로써, 검사되는 화상의 부분에 대한 더 중대한 대역내에서 색 반응(chromatic response)을 확대시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 그 계수들은 예를 들어 기준화상의 포착중에 자동적으로 정해진다.

다른 실시예에 따르면, 그 계수들은 조작자에 의해 결정된다.

또 다른 실시예에 따르면, 계수들의 매트릭스가 대응하는 화소의 부분은 대개 하나의 화소 정도일 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 선택된 함수는 색의 차이에 대한 육안 반응의 근사치에 따라 정해진다.

또 다른 실시예에 따르면, 함수(F)는 색 신호들중 몇몇에 적용되는 1세트의 부분함수로 분해된다.

또 다른 실시예에 따르면, 기준화상에 대한 허용가능한 변동을 고려하기 위해, 검사될 각 부분에 대한 하나 이상의 계수 매트릭스를 정하는 것이 가능하다.

본 발명은 또한, 상기한 방법을 실헹하기 위한 장치에 관한 것이다.

이 장치는, 검사될 화상의 색 채널당 하나의 화상포착장치와, 계수들을 메모리에 저장하기 위한 장치와, 함수를 생성하기 위한 장치, 및 기준화상에 대응하는 신호와 비교하기 위해, 상기 함수(F)로부터 얻어지는 단일의 신호를 처리하기 위한 장치를 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 함수를 생성하기 위한 상기 장치는 적어도 하나의 룩업(look-up) 테이블로 이루어진다.

화상포착장치는 매트릭스 카메라이거나 또는 선형 카메라(linear camera)일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 방법을 실행하기 위한 장치의 2가지 실시예를 각각 나타내는 도식도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 기억장치 3: 광전자장치

4: 함수적용장치 5: 단일의 신호

6: 신호처리장치

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

비록 이 방법이 어떠한 물체상의 다색 인쇄의 질을 검사하는데 적용될 수 있을지라도, 여기서는, 종이(1)상의 다색 인쇄의 질을 검사하는 것으로 나타낸다. 도 1을 참조하면, 검사될 부분들(한 부분은 하나의 화소(픽셀)의 크기일 수 있다)에대한 계수들(Ki, ki0)의 매트릭스가 미리 결정되고, 그 계수들이 기억장치(2)의 메모리에 저장된다. 계수들(Ki, Ki0)의 매트릭스는 검사될 화상에 따라 조작자에 의해 결정되거나, 또는 미리정해진 기준에 따라 검사될 각 부분에 대한 계수들을 발생할 수 있게 하는 적당한 소프트웨어 패키지에 의해 예를 들어 기준 모델을 포착함으로써 자동적으로 결정된다.

그후, 물체, 즉, 종이(1)상에 인쇄된 화상이, 각각의 색 채널을 포착하도록 설계된 광전자장치(3)에 의해 포착된다. 이 광전자장치는 일군의 매트릭스 또는 선형 카메라이거나 또는 다른 동등한 장치일 수 있다. 대개, 3개의 색 채널, 즉, 적색, 녹색, 청색 채널이 사용된다. 이들 3개의 채널(S1, S2, S3)은 그들의 신호를 장치(4)에 보낸다. 그 장치(4)는 광전자장치(3)로부터 출력되는 신호들에 함수(F)를 적용하도록 작용하는 것이다. 계수들(K1, K10, K2, K20, K3, K30)이 기억장치(2)로부터 적당한 라인들을 통하여 그 장치(4)에 도입된다.

이들 3개의 신호의 함수(F)를 얻은 후, 단일의 신호(5)가, 인쇄질을 검사하기 위해 그 신호를 처리하는 장치(6)로 보내진다. 이 장치(6)는 단색 인쇄질 검사를 수행하기 위한 표준장치이다. 기준화상은 동일한 방식으로 미리 포착되고, 색 채널들에 의해 발생된 여러가지 신호들의 가중 합(weighted sum)으로 이루어진 단일의 신호가 미리 생성된다는 것은 명백히 이해될 것이다.

함수 F = ΣKi(Si-Ki0 Si0)인 것을 가정하면, i = 1 내지 n일 때, 여러 경우를 구별하는 것이 가능하다.

1. Ki0 = 0일 때, 검사되는 화상의 색 채널들의 단순한 결합이 얻어진다.

2. Ki0 = 1일 때, 기준화상의 값에 대한 색 신호들 각각의 차이의 가중 합이 얻어진다.

또한, 색의 차이에 대한 육안 반응의 근사치에 상응하는 함수를 사용하는 것도 가능하고, 그 함수는 다음 방식으로 결정될 수 있다. 즉, F (Si, Si0) = f (Ki log Si/Si0).

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 함수(F)를 신호들중 몇몇에 적용되는 부분 함수들로 분해할 수도 있고, 예를 들어, 3개의 신호의 경우, 다음과 같이 표현될 수 있다.

F (S1 S10, S2 S20, S3 S30) = F (f1 (S1, S10), F0 (f2 (S2, S20), f3 (S3, S30)))

이 함수와 전술한 함수 모두를 실행하기 위해, 상기 장치(4)를 하나 이상의 룩업(look-up) 테이블로 데체할 수 있다.

도 2에, 5개의 테이블(LUT)로 앞의 함수(F)의 경우를 나타내었다. 즉,

F (Si, Si0) = ΣKi(Si-Ki0 Si0)

LUT 1은 K1 (S1-K10 S10)을 생성하고,

LUT 2는 K2 (S2-K20 S20)을 생성하고,

LUT 3은 K3 (S3-K30 S30)을 생성하는 한편,

LUT F0은 K2 (S2-K20 S20) + K3 (S3-K30 S30)을 생성하고, LUT F는 LUT 1과 LUT F0의 출력에서 얻어진 결과들의 합을 생성한다.

이 방법은, 검사될 화상의 부분에 더욱 적절한 대역내에서 색반응(chromatic response)을 확대시킬 수 있게 하는 추가 이점을 가진다. 따라서, 예를 들어, 적색이 우세한 화상이 검사되는 경우, 검사를 위한 가장 적절한 채널은 청색 채널이다. 이 경우, 청색의 영향은 최대화되는 한편, 적색과 녹색의 영향을 최소화하도록 계수들이 선택된다. 이렇게 하여, 여러가지 색 채널들로부터 발생되는 신호들 각각에 동일한 부담을 주는 대신에, 검사될 화상의 함수로서 가장 적절한 대역내에서 색 반응이 확대된다. 따라서, 지역 또는 화소가 백색인 경우, 계수들 각각의 값은 예를 들어 1과 같다.

검사될 화상과 기준화상 사이의 차이의 검출능력을 증가시키기 위해, 다른 함수들이 사용될 수 있음은 명백하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 구성에 따라, 검사될 화상내 결함의 색 검출능력을 저해하지 않고도 상당히 감소된 비용으로 다색 화상의 질을 자동적으로 검사할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (14)

1. 색 채널당 하나의 신호(Si)가 얻어질 수 있게 하는 적어도 하나의 광전자장치에 의해 다색 화상의 인쇄질을 자동적으로 검사하는 방법으로서, 동일 화상 또는 화상의 부분에 대하여 얻어진 신호들(Si)을 결합하여, 기준화상 또는 기준화상의 부분과 관련하여 각 화상 또는 화상의 부분에 대한 인쇄질을 자동적으로 검사하는 장치로 보내질 단일의 신호를 얻고, 상기 신호들의 결합이 한편으로는, 각각의 색 채널로부터의 신호들(Si)의 값의 함수(F)이고, 다른 한편으로는, 기준화상 또는 기준화상의 대응하는 부분으로부터의 값(Si0)의 함수이며, 상기 함수가, 검사되는 화상과 기준화상 사이의 차이의 검출능력을 최대화하는 목적을 가지는 것을 특징으로 하는 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 함수(F)가 F (Si, Si0) = ΣKi(Si-Ki0 Si0)의 형태를 가지며, 여기서, i는 1 내지 n이고, n은 검사작동에 사용되는 색 채널의 수이고, Ki 및 Ki0은 적당한 계수들인, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
3. 제 2 항에 있어서, 계수들(Ki, Ki0)의 매트릭스가 검사될 각 화상 또는 화상의 부분에 대하여 결정되고, 검사될 화상이 색 채널당 하나의 신호(Si)를 얻도록 광전자 장치에 의해 포착되며, 신호들(Si)의 값과 검사될 화상의 부분에 대응하는 계수들(Ki, Ki0)이 함수(F)에 도입되는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
4. 제 3 항에 있어서, 계수들(Ki, Ki0)의 매트릭스가 기준화상의 색 분포의 함수로서 자동적으로 결정되는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
5. 제 3 항에 있어서, 계수들(Ki, Ki0)의 매트릭스가 조작자에 의해 결정되는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 함수 F (Si, Si0) = f (Ki log Si/Si0)이고, 여기서, i는 1 내지 n이고, n은 검사장치에 의해 사용되는 색 채널의 수이고, 상기 함수는 색의 차이에 대한 육안의 반응의 근사치에 상응하는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 함수(F)가 여러가지 신호들(Si) 사이의 다른 부분함수들의 결합인, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
8. 제 7 항에 있어서, 3개의 색 채널의 경우, 상기 함수가 F (S1, S10, S2, S20, S3, S30) = F (f1 (S1, S10), F0 (f2 (S2, S20), f3 (S3, S30)))의 형태를 가지는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
9. 제 1 항에 있어서, 검사되는 화상의 부분들이 하나의 화소의 크기로 된, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
10. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 계수 매트릭스가, 기준화상에 대한 검사될 화상의 허용가능한 변동을 고려하도록, 검사될 화상의 각 부분에 대하여 정해지는, 다색 화상의 인쇄질 자동검사방법.
11. 제 1 항의 방법을 실행하기 위한 장치로서, 색 채널당 하나의 화상포착장치(3)와, 계수들(Ki, Ki0)을 메모리에 저장하기 위한 장치(2)와, 각각의 화상포착장치(3)에 의해 포착된 신호들(S1, S2, S3)의 함수(F)를 생성하기 위한 장치(4), 및 상기 함수(F)로부터 얻어진 단일의 신호(5)를 처리하기 위한 장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다색 화상의 인쇄질 자동검사장치.
12. 제 11 항에 있어서, 함수(F)를 생성하는 상기 장치가 적어도 하나의 룩업(look-up) 테이블로 이루어진, 다색 화상의 인쇄질 자동검사장치.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 화상포착장치가 매트릭스 카메라인, 다색 화상의 인쇄질 자동검사장치.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 화상포착장치가 선형 카메라인, 다색 화상의 인쇄질 자동검사장치.

Images