KR100421266B1 - 광전자장치에의한자동평가방법 - Google Patents

Abstract

광전자 장치에 의한 화상의 프린팅 품질을 자동으로 평가하기 위하여, 다음의 과정이 적용된다.

알려진 수단과 방법에 의해 다수의 기준 화상이 준비된다. 각각의 기준 화상은 화상을 형성하는 여러가지 디자인의 허용가능한 상대적 정렬 불량을 포함한다. 다른 디자인이라는 용어는 다른 프린팅 페이즈시에 프린트된 디자인을 의미하는 것이다. 평가할 화상의 평가시에는, 가장 밀접한 기준 모델과 비교된다.

Description

광전자 장치에 의한 자동 평가 방법

본 발명은 광전자 장치를 사용하여, 인쇄 단계에서 용지 상에 인쇄된 하나 이상의 디자인을 포함하는 화상의 인쇄품질을 평가하는 방법에 관한 것이다.

용지 상의 인쇄품질의 평가 시, 특히 유가증권의 인쇄에서는, 피검사 화상을 획득하기 위하여, 하나 이상의 흑백 또는 칼라 카메라를 구비하는 전자 자동 검사 수단을 사용한다. 이러한 화상들은, 반사된 광의 농도, 즉 화상을 세분한 픽셀들의 농도 값을 나타내는 수(number)를 구비하는, 일반적으로 사각형의 매트릭스로 구성된다. 화상과 관련된 픽셀들의 수는 카메라의 해상도에 의존한다. 단색(흑백) 시스템에서는, 화상을 단일 매트릭스로 표시하는 반면, 다색 시스템에서는, 사용한 색 채널 (chromatic channel) 만큼의 다수의 매트릭스로 화상을 표시한다. 일반적으로, RGB (적색, 녹색, 청색) 형태의 도시에 대해서는, 3 개의 색 채널을 사용한다.

이런 형태의 자동 평가를 수행하는데 사용하는 방법들은 다음의 방식에 기초한다.

양호하다고 판단되는 한 그룹의 인쇄물을 기초로 하여, 허용가능한 인쇄 품질 모델을 작성한다. 이 모델을 작성하는데는 다양한 기술들이 사용된다. 이들은, 양호하다고 판단되는 인쇄물의 그룹을 기초로 하여, 표준 평균 화상을 산출하는 단계를 포함하는데, 즉, 이 화상은 테스트 인쇄물 그룹에서 갖는 평균값을 각각의 픽셀에 할당한 매트릭스로 나타내어지는 화상이다.

또 다른 방법은 각각의 픽셀에 2 개의 값을 할당하는데, 그 중 하나는 테스트 인쇄물 그룹에서 도달할 수 있는 최소값이며, 다른 하나는 최대값이다. 따라서, 한 매트릭스는 최소값으로, 다른 매트릭스는 최대값으로, 각각의 화상에 2 개의 매트릭스를 제공한다. 물론, 다색 화상의 경우에도, 칼라 채널당 2 개의 매트릭스를 구한다.

피검사 화상들을 제작하는 중에, 이와 같이 얻어진 모델의 픽셀을 피검사 화상의 각 픽셀과 비교한다. 그 차가 소정의 임계값을 초과하거나 최소/최대 범위를 벗어나면, 그 픽셀은 인쇄 결함을 갖는 것으로 간주된다. 결함 픽셀의 수는, 얻기를 소망하는 미리 결정된 품질에 의존하여, 화상의 제거여부를 결정한다.

유가증권, 은행지폐, 우표 등과 같은 소정의 유가 인쇄물을 제조할 때에는, 옵셋, 동판 등의 다양한 인쇄 기술을 사용하여 화상들을 인쇄한다. 이러한 다양한 형태의 인쇄를 인쇄 단계라 한다. 따라서, 일반적인 인쇄 공정에서는, 제 1 단계에서 먼저 용지를 제 1 인쇄 시스템으로 통과시켜, 제 1 디자인을 인쇄하고, 그 후에 제 2 인쇄 단계에서 제 2 인쇄 시스템으로 통과시켜, 그 용지에 제 2 디자인을 인쇄한다. 이러한 경우에는, 인쇄 품질 문제 이외에도, 여러 단계에서 인쇄된 디자인들의 좌표에 대한 문제점이 존재한다. 실제로, 단지 용지의 변형 때문이더라도, 다른 단계들에서 인쇄된 그림에 대하여, 이러한 방법으로 인쇄한 2 개의 화상들 사이에는 편차가 존재한다. 수 개의 픽셀에 대응하는 이러한 변위는, 용지의 이동 방향과 용지의 이동방향의 수직 방향 중 어느 하나일 수 있다. 이 경우, 인쇄 단계들 사이의 대응 또는 정렬에 의존하여, 하나의 픽셀에 매우 다른 값들이 할당되기 때문에, 전술한 기술을 사용하여서는 더 이상 원하는 인쇄 품질을 나타내는 모델을 얻기가 불가능하다.

이 경우, 각 인쇄 단계에 대한 모델을 작성하는 방법이 제안되었다. 이것을 실행하기 위하여, 각 인쇄 단계들에서만 인쇄된 시트의 그룹을 테스트 시트 그룹 내에 포함시킨다. 전술한 방법과 유사한 방법으로, 각 인쇄 단계에 대한 모델을 작성한다. 이들 모델의 작성 단계 중에, 조작자는 하나 또는 기본적인 단독 인쇄(lone impression)단계를 구비하는 화상부분들을 확인한다.

제조 시, 먼저 모델들의 작성 시에 확인한 픽셀들을 사용하여 인쇄 단계들 사이의 상대적인 정렬오류(misalignment)를 측정한다.

이어서 검사용 화상에서 디자인들의 배치에 대응하는 배치를 갖는 상기 단일 기준 모델을 얻기 위해, 여러 단계들을 연속적으로 인쇄하는 방법에 의하여, 인쇄물 상에 모델들을 결합한다. 그 후, 이와 같이 작성된 모델과 각각의 화상을 비교한다. 이 방법은, 일괄처리로서의 각 제조에 대하여, 원하는 인쇄품질을 나타내는 다수의 인쇄물 그룹을, 인쇄 단계가 존재하는 만큼 인쇄할 필요가 있기 때문에, 복잡하고 특히 인쇄업자에게 비용이 많이 든다

본 발명자는, 이탈리아에 출원한 특허 출원 제 MI95A000430 호에서, 테스트 인쇄물 그룹에 기초하여, 정밀한 인쇄 단계 중에 인쇄한 각 디자인마다 하나의 모델을 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 그 후, 이와 같이 얻어진 모델들을 결합하여 화상 평가용 단일 기준 모델을 형성한다.

본 발명의 목적은, 한편으로는, 종래 기술의 문제점들을 해결하고, 다른 한편으로는, 본 발명자의 상술한 방법에 대한 다른 안을 제안하는 것이다.

본 발명에 의한 평가 방법에서는, 허용가능한 정렬오류에 각각 대응하는 다수의 기준 모델들을 작성하고, 인쇄된 화상들을 가장 가까운 기준 모델 또는 모델들과 비교한다.

본 발명의 이점은 기준 모델들의 형성에 대하여 큰 유연성을 갖는다는 것이다. 실제로, 허용가능한 정렬오류를 갖는 기준 모델들을 작성하는데에는 많은 방법이 있다. 예를 들어, 각 그림의 기준 모델을 선택한 후, 허용가능한 값 범위 내에 있는 상대적인 정렬오류를 상기 그림에 결합하여 기준 화상들을 형성하는, 종래의 방법들을 사용할 수도 있다. 기준 화상들은 계산에 의하거나 또는 적절한 인쇄에의해서 얻어진다. 각 디자인의 모델은 공지된 수단 또는 본 발명자의 상술한 이탈리아 특허 출원에 기재된 방법에 의해서 구할 수 있다.

본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 허용가능한 정렬오류값을 각각 갖는 테스트 화상들로부터 기준 모델들을 작성할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 기준 모델들의 소정의 픽셀들과 평가용 화상의 대응픽셀 사이에 최선의 일치 (최선의 정렬) 를 얻을 수 있는 방법에 의해, 사용할 기준 모델들을 선택한다.

또한, 본 방법의 이점은 광전자 장치와 획득용 또는 평가용 화상 사이의 정렬오류가 상기 장치의 픽셀 크기보다 작을 때, 그 결과를 무효로 할 수 있는, 샘플링 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있다는 것이다. 실제로, 그러한 평가 시에, 하나의 검은 선이 정확히 센서의 중심에 있는가 혹은 약간 벗어나 있는가에 따라서, 구한 농도값이 달라지게 될 것이다.

이러한 카메라와 획득 또는 평가용 화상 사이의 정렬오류 영향을 감소시키기 위해, 광전자 장치의 픽셀 크기보다 작은 편차에 대응하는 화상 기준 모델을 작성하는 각 디자인을 형성할 수 있다. 따라서, 평가 시에, 카메라와 화상사이의 정렬 불량에 의해 평가 결과가 무효로 되지 않게 될 것이다.

이 방법이 초기에 전자 시스템의 메모리의 많은 사용을 요구하기는 하지만, 검사 단계에서 계산을 수행하지 않기 때문에, 이 방법은 더 빠르게 된다.

제 1 도는 삼각형 T1 과 직사각형 R1 으로 구성된 화상을 나타낸 것이다. 이들 각 디자인들은 다른 인쇄 단계에서 인쇄된다(예를 들어, 오프셋 인쇄시의 삼각형과 음각 (intaglio) 인쇄시의 직사각형).

제 2 도는 오프셋 인쇄와 음각 인쇄 단계에서 각각 인쇄된 삼각형 T2와 직사각형 R2 를 또한 포함하는 화상을 나타낸 것으로, 두 화상사이의 차이는 단지 직사각형과 삼각형의 상대적 위치가 다르다는 것이다. 물론, 이 도면에서는 정렬오류가 과장되어져 있다. 대체적으로, 인쇄시의 정렬오류는 단지 몇몇 픽셀들만이 해당된다.

본 발명의 방법에 의하면, 인쇄 품질의 평가, 특히, 화상을 형성하는 두 그림 사이의 정렬오류에 대한 평가는, 상대적 정렬오류가 소정의 허용가능한 한계 내에 있는 삼각형들과 직사각형들로 구성된 기준 모델들과 두 도면에서 나타난 각각의 화상들을 비교하여 수행할 수 있다.

카메라 (2) 는 카메라 정면을 지나가는 인쇄물 (1) 를 검사하고, 그 획득한 화상의 정렬오류 값을 측정할 수 있는 장치 (3) 로 보낸다. 이 정렬오류 값은, 허용가능한 정렬오류를 갖는 모든 모델을 보여주는 메모리 (4) 로 공급된다.

이에 의해 정확한 모델이 선택될 수 있게 하며, 그런 후, 장치 (5), 즉 비교기로 공급된다. 그 후, 이와 같이 카메라 (2) 에 의해 얻어진 화상에 대하여, 메모리 (4) 로부터 선택한 모델들을 사용하여, 인쇄 품질을 평가한다.

허용가능한 정렬오류 값을 갖는 모든 모델을 메모리 내에 저장하여야 하므로, 이 장치는 큰 메모리를 필요로 하지만, 한편 품질 평가를 수행하기 위해 장치 (3) 에 의해 발견한 정렬오류에 대응하는 모델을 확인하기에는 충분하므로, 평가시에 계산을 할 필요가 없다.

이러한 기준 모델들의 생성은 인쇄 품질에 의존하여 수행된다. 따라서, 인쇄 허용오차(허용가능한 정렬오류)가 정해지면, 기준 모델들은, 계산에 의해서 작성되거나 혹은 전자 시스템의 메모리에 격납된 화상을 갖는 적절한 수의 테스트 인쇄물로 시작하는 것에 의하여 작성된다. 제 1 도 또는 제 2 도에서의 화상과 같은 화상의 통과 시, 그 화상은 가장 가까운 기준 모델과 비교되며, 그 차이가 0 이거나 소정의 범위 (허용오차) 내에 있으면, 그 화상을 수용하고, 그렇지 않으면 화상은 제거된다.

기준 화상은 다른 방법으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 디자인에 대해, 기준 모델은 공지된 방법들에 의해서 또는 전술한 특허 출원의 요지를 이루는 발명에 의한 방법에 의해서, 기준 모델을 작성할 수 있고, 소정의 허용오차 내에서 다양한 상대적인 정렬을 갖도록 화상이 재구성된다.

사용된 기준 모델들의 수가 시스템의 정밀도를 결정한다는 것은 명백하다. 품질 평가시에 사용될 모델들을 선택하는 방법 중 하나는 임의의 소정의 픽셀들을, 기준 모델들과 평가용 화상 사이에 대응시키는 기술이다. 예를 들어, 두 도면에서 나타낸 화상의 경우, A1, A2 로 도시된 삼각형의 하부 정점과, B1, B2로 도시된 직사각형의 먼 상부 코너를 사용할 수도 있다. 따라서, 평가 시에, 평가용 화상 상의 픽셀 A1 과 B1 또는 A2 와 B2 를, 기준 모델들 상의 대응하는 픽셀들과 대응시키려는 시도를 행할 수 있다.

또한, 이 방법은 카메라와 획득 또는 평가용 화상과의 상대적 위치와 관련된 샘플링 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 실제로, 카메라와 평가 또는 획득용 화상사이의 정렬이 항상 완전할 수는 없다. 따라서, 예를 들어, 픽셀의 폭과 대응하는 폭을 가진 검은 선이 센서와 정확히 마주보고 있는 경우에 얻은 농도값은, 픽셀의 폭보다 작은 오프셋으로 약간 벗어난 동일한 검은 선의 농도값과는 다르게 된다.

이러한 카메라/화상의 정렬오류의 영향을 감소시키거나 제거하기 위하여, 동일한 방법 즉, 픽셀의 크기를 엄격히 제한하는 이러한 카메라와 화상 사이의 정렬오류를 고려하여, 다수의 기준 모델의 생성 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 물론 x 와 y 의 양방향으로, 0.1 픽셀 단위로 ± 0.5 픽셀의 정렬오류를 갖는 모델들을 작성 할 수 있다. 따라서, 전술한 경우, 121 개의 모델들을 생성한 후, 그 모델들을 메모리에, 예를 들어, 장래에 적절한 모델들을 선택하고 품질을 평가하는데 사용한 제 3 도에 도시된 장치 (4) 에 저장한다. 또한, 이때 사용한 전자 시스템의 메모리에 관한 것을 제외하면, 작업부하가 현저하게 증가하지 않는다.

각 인쇄 단계에 대해, 카메라와 그림 사이의 다양한 정렬에 대응하는 다수의 기준 모델들을 생성할 수 있기 때문에, 다단계의 인쇄의 경우에도 샘플링 노이즈의 영향을 감소시키는 다수의 모델의 기술을 응용할 수 있다.

제 1 도 및 제 2 도는 상대적인 위치들이 동일하지 않은 두 개의 개별패턴으로 구성된 2 개의 평가용 화상을 도시하는 도면.

제 3 도는 본 방법을 사용 가능하게 하는 설비 장치의 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명*

B1, B2, A1, A2 : 픽셀 T1, T2 : 삼각형

R1, R2 : 직사각형 2 : 카메라

4 : 메모리 5 : 비교기

Claims (7)

1. 인쇄 단계 중에 인쇄된 하나 이상의 디자인을 갖는 용지상의 화상의 인쇄 품질을, 광전자 장치를 사용하여 자동 평가하는 방법에 있어서,

   허용가능한 정렬오류에 각각 대응하는 다수의 기준 모델을 작성하고, 상기 인쇄된 화상을, 다수의 기준 모델의 소정의 화소와 인쇄된 화상 상의 대응하는 화소를 비교함으로써 선택된 가장 가까운 기준 모델 또는 모델들과 비교하는 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준 모델들은 허용가능한 정렬오류를 각각 갖는 테스트 화상으로 부터 생성되는 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준 모델들은, 인쇄 단계 중에 인쇄된 각 디자인에 대하여 하나의 기준 모델을 생성하고, 이어서 상이하고 허용가능한 상대적 정렬에 따라서 검사용 화상을 형성하기 위해 각 디자인의 기준 모델들을 결합함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 평가 시에 사용하는 상기 기준 모델들은, 상기 기준 모델들의 소정의 수의 픽셀들과 평가용 화상들의 대응 픽셀 사이의 최선의 일치를 탐색하여, 선택되는 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 정렬오류는 상기 광전자 장치의 픽셀의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 정렬오류는 상기 광전자 장치와 상기 검사용 화상 사이의 상대적 정렬오류이며, 기준 모델의 생성 또는 품질 평가 시에 샘플링 노이즈의 결함들을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준 모델은 또한 각각의 디자인에 대하여 작성되며, 각 모델은 상기 광전자 장치와 상기 디자인 사이의 발생 가능한 상대적 정렬오류에 대응하며, 상기 상대적 정렬오류는 상기 광전자 장치의 상기 픽셀 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 광전자 장치에 의한 자동 평가 방법.