WO2015159941A1

WO2015159941A1 - カラー画像における文字背景除去方法及び装置、並びにラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャート

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Publication number: WO2015159941A1
Application number: PCT/JP2015/061668
Authority: WO
Inventors: さゆり柳内; 大西　弘之; 隆三谷川; 和隆安達
Original assignee: グローリー株式会社
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2015-10-22
Also published as: EP3133387A1; JPWO2015159941A1; JP6250793B2; EP3133387B1; US20170039724A1; US10083364B2; EP3133387A4

Abstract

文字を含むカラー画像から文字の背景を除去した文字画像を取得するため、文字が印刷された印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の画像を取得する文字背景除去方法を、カラーの入力画像を文字部と背景部とに分離する分離工程と、文字部の画素と背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求める関数算出工程と、識別関数により入力画像から背景部を除去した背景除去画像を生成する背景除去画像生成工程とによって構成する。また、検査胴上の大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を前記検査胴に固定された設置調整用チャートを撮像した信号に基づいて調整するラインカメラの設置調整方法を、ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンを垂直方向にずらして配置した設置調整用チャートを用いて行う。

Description

カラー画像における文字背景除去方法及び装置、並びにラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャート

　この発明は、文字を含むカラーの印刷物を撮像したカラー画像から文字の背景にある模様を除去して印刷評価用の文字画像を取得するためのカラー画像における文字背景除去方法及び装置、並びに前記印刷物を含む大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を調整するためのラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートに関する。

　大量の印刷物を印刷する方法として、原画となる一つの印刷物を一枚ずつ印刷するのではなく、同一の印刷物を縦横に規則的に並べた大判原画を大判用紙に印刷して得られた大判印刷物から各印刷物（以下「小切れ」と記載する）を裁断して作成する方法が知られている。大判印刷物では、裁断する前に各小切れの印刷品質を確認するための印刷検査が行われる。印刷検査は、検査胴と呼ばれる大型の胴上に固定された大判印刷物を撮像した画像を利用して行われる。検査胴は大判印刷物を印刷する印刷機内に設けられており、検査胴が印刷後の大判印刷物を連続して次の工程へと搬送する間に、検査胴上の大判印刷物がラインカメラによって撮像される。

　カラーの印刷物に含まれる文字の印刷検査は、文字を撮像したカラー画像から文字の背景にある模様を除去してから行われる。背景模様を除去することにより、背景模様による影響を受けることなく文字の印刷品質を正確に評価することができる。

　印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去する方法として、例えば、フォームに記入された文字の文字認識処理を行うために、予めフォームに印刷されている罫線や背景等、文字とは異なる色の画素を、フォームを撮像したカラー画像から除去するカラードロップアウト処理が知られている。例えば、特許文献１には、このカラードロップアウト処理を正確に行うための方法が開示されている。カラー画像上の処理対象及び処理対象背景の色に基づくグレースケール値と処理対象を含まない領域の色に基づくグレースケール値とを利用することにより処理対象と背景とを分離して背景をドロップアウトさせるものである。また、特許文献２には、予め設定された固有ベクトルとカラー画像を形成する各画素の明度とを線形結合した値に基づいて、文字を形成する画素とそれ以外の画素とを分離する方法が開示されている。

　印刷検査を行うためには、印刷検査に利用する画像を高精度に取得する必要があるが、高速回転する検査胴によって連続して搬送される大判印刷物のそれぞれの画像をラインカメラによって高精度に取得するためには、検査胴に対して設定された正規の設置位置にラインカメラを設置する必要がある。ここで、設置位置とは検査胴に対するラインカメラの位置及び角度である。

　カメラの設置位置を調整する方法として、特許文献３には、撮像位置に配置した参照パターンを撮像した画像を確認しながら複数のカメラの設置位置を調整する方法が開示されている。各カメラで撮像した画像上の参照パターンが所定の位置関係となるように各カメラの位置を調整するものである。また、特許文献４には、黒と白のストライプ模様のラインペアチャートをＣＣＤセンサによって撮像して、得られた正弦波の振幅が最大となるようにＣＣＤセンサの設置位置等を調整する方法が開示されている。白と黒のコントラストが最大となるようにＭＴＦ曲線に基づいて光学系の調整やＣＣＤセンサの設置位置の調整を行うものである。

特開２００２－３５８４８２号公報特開２０１０－２２５０１３号公報特許第５３３４９０２号公報特許第４８７８５７０号公報

　しかしながら、上記特許文献１及び２に記載された従来技術によれば、カラー画像で文字の背景模様を除去できない場合がある。例えば、ホログラムやセキュリティスレッド等、文字の背景に光を反射する領域がある場合には、カラー画像上でのこの領域の色が安定しないため、カラードロップアウト処理では背景を除去できない場合がある。また、印刷物の中には、文字と背景模様とが同系色であるものの他にも、文字列を形成する各文字を異なる色で印刷したものや、背景模様を複数の色で印刷したものも存在し、従来のカラードロップアウト処理では背景を除去できない場合がある。

　また、文字認識を目的とする場合には、残った文字により文字認識結果を得ることができれば、背景を除去する際に文字を形成する画素の一部が除去されても問題ないが、印刷検査を目的とする場合には文字を形成する画素が除去されないことが好ましい。また、印刷時に文字を印刷したインクが背景に飛んで汚れが付いたような場合には、この汚れを文字印刷の一部として検出して印刷品質を評価する必要があるが、従来技術ではこれに対応することができない。

　また、上記特許文献３及び４に記載された従来技術によれば、複数のカメラが所定の位置関係となるように設置位置を調整したり、画像の焦点が合うように撮像位置からＣＣＤ等の撮像素子までの距離を調整したりすることはできるが、ラインカメラの傾き等の調整が困難であるという問題があった。

　特許文献３に記載の方法によれば、隣り合う２台のカメラで参照パターンを撮像し、各カメラで得られた画像が所定の位置関係となるように２台のカメラ間の相対的な位置関係を調整することはできるが、例えば、参照パターンに対して２台のカメラが両方とも傾いて設置されている可能性がある。同様に、特許文献４に記載の方法によれば、被写体に貼り付けたストライプ模様に基づいて焦点距離を調整することはできるが、被写体に対してカメラが傾いていたり被写体からカメラまでの距離が正規の距離と異なっていたりする可能性がある。

　カメラが傾いている場合でもそのまま撮像して、画像処理により画像の傾きを補正することは可能であるが、例えば数千画素以上の画素数を有するラインカメラによって大判印刷物を１ラインずつ走査しながらラインデータを取得する場合に、各ラインデータの傾きを補正しようとすると画像処理に時間がかかる。検査胴により高速搬送される大判印刷物を連続して検査するためには、このような傾き補正等の画像処理を行うことなく、ラインカメラから出力された傾きのないラインデータから画像データを生成できることが好ましい。このため、大判印刷を搬送する検査胴に対して位置ずれや傾きのない正規の設置位置となるように、ラインカメラの設置状況を確認しながら設置位置を容易に調整することができるラインカメラの設置調整方法の実現が望まれていた。

　本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたもので、印刷物の印刷品質を正確に評価することを目的とする。具体的には、文字を含むカラーの印刷物を撮像したカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の文字画像を取得するためのカラー画像における文字背景除去方法及び装置を提供することを１つの目的とする。また、大判印刷物の印刷検査に利用する高品質画像を取得可能な正規の設置位置にラインカメラを設置するために、ラインカメラの設置状況を確認しながら設置位置を調整することができるラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートを提供することをもう１つの目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、文字が印刷された印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の画像を取得するカラー画像における文字背景除去方法であって、カラーの入力画像を文字部と背景部とに分離する分離工程と、前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求める関数算出工程と、前記識別関数により前記入力画像から前記背景部を除去した背景除去画像を生成する背景除去画像生成工程とを含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記分離工程では、前記入力画像に含まれる文字のフォント画像と前記入力画像に含まれる文字とが重なる位置を特定して、前記入力画像を形成する画素のうち、前記フォント画像と重なる位置にある画素を前記文字部、重なる位置にない画素を前記背景部とすることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記関数算出工程では、前記識別関数を線形判別処理によって求めることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記識別関数を算出する文字範囲を指定する指定工程をさらに含み、前記分離工程では、前記指定工程で指定した文字範囲に基づいて前記入力画像を前記文字部と前記背景部とに分離して、前記関数算出工程では、前記指定工程で指定した文字範囲に基づいて、前記識別関数を求めることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記入力画像に複数の文字が含まれる場合には１文字毎に前記各工程を実行することを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記文字と同系色の背景模様を除去するために前記背景除去画像を２値化する２値化処理工程をさらに含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、印刷後の大判印刷物を撮像したカラー画像から前記入力画像を取得する画像取得工程をさらに含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、文字が印刷された印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の画像を取得するカラー画像における文字背景除去装置であって、カラーの入力画像を文字部と背景部とに分離して、前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求め、該識別関数により前記入力画像から前記背景部を除去した背景除去画像を生成する文字背景除去部とを備えることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記入力画像上で文字の位置を指定するための操作部をさらに備え、前記文字背景除去部は、前記操作部による文字位置の指定に基づいて前記入力画像を前記文字部と前記背景部とに分離して、前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求め、該識別関数により背景模様を除去することにより前記背景除去画像を生成することを特徴とする。

　また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、検査胴上の大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を前記検査胴に固定された設置調整用チャートを撮像した信号に基づいて調整するラインカメラの設置調整方法であって、前記ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンを垂直方向にずらして配置した設置調整用チャートを前記ラインカメラによって撮像する撮像工程と、前記ラインカメラによって前記設置調整用チャートを撮像して得られた、前記ラインカメラの設置状況によって異なる信号波形を示す撮像信号を表示部に表示する表示工程とを含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、カメラ位置判定部が前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形に基づいて前記ラインカメラの設置状況を判定する判定工程と、前記カメラ位置判定部が前記判定工程による判定結果を報知する報知工程とをさらに含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記ラインカメラを正規の設置位置に設置した際の走査ラインにおける前記複数のパターンの重なり幅が前記所定の矩形領域の垂直方向の幅であり、該幅が前記ラインカメラの設置位置に係る許容誤差に基づいて設定されることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは水平方向に所定間隔で配置された複数の垂直線から形成されており、該垂直線の少なくとも一部によって前記所定の矩形領域内の垂直線が形成されることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記所定の矩形領域内では一部の垂直線の太さが他の垂直線の太さと異なることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは所定長さを有する垂直線により形成された矩形形状を有することを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは垂直方向に交互にずらして配置されることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記設置調整用チャートを形成する白の背景と黒の垂直線とが前記ラインカメラの画素と１対１に対応して設けられることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記表示部に表示された前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形と一致するように、前記ラインカメラの設置位置が調整される調整工程をさらに含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記調整工程は、前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記設置調整用チャートの中心より右側のパターンの一部及び前記中心より左側のパターンの一部が撮像されないことを示す場合には、前記ラインカメラを光軸回りに回転させて傾きを修正する工程を含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記調整工程は、前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記設置調整用チャートで垂直方向上側にずらしたパターンのみ又は垂直方向下側にずらしたパターンのみが撮像されていることを示す場合には、前記ラインカメラを光軸に垂直な水平軸回りに回転させて傾きを修正する工程を含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記調整工程は、前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形を右方向又は左方向に移動した波形を示す場合には、前記ラインカメラを垂直軸回りに回転させて傾きを修正する工程を含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記調整工程は、前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が示す前記設置調整用チャートの水平方向の長さが、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形が示す前記設置調整用チャートの水平方向の長さと異なる場合には、前記ラインカメラを前後方向に移動させて前記ラインカメラと前記検査胴の間の距離を調整する工程を含んだことを特徴とする。

　また、本発明は、検査胴に固定された大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を該ラインカメラによって撮像した信号に基づいて調整するために前記検査胴に固定されるラインカメラの設置調整用チャートであって、前記ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域が、該矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成されていることを特徴とする。

　また、本発明は、上記発明において、前記所定の矩形領域は、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンを垂直方向にずらして配置することにより形成されていることを特徴とする。

　本発明によれば、文字を含むカラー画像の文字認識結果に基づいてカラーの入力画像を文字部と背景部とに分離して、文字部と背景部とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求めてから、該識別関数により入力画像の背景部を除去するので、文字の印刷に用いたインクによる汚れがある場合や印刷された文字の一部が欠けて背景が見えているような場合に、これらの汚れや欠けを検出することができる。これにより、文字の印刷評価を行うことが可能となる。

　また、本発明によれば、入力画像に含まれている文字のフォント画像により入力画像内の文字の位置を特定してから文字部と背景部とを分離するので、文字部と背景部とを正確に分離することができる。

　また、本発明によれば、文字を含むカラー画像から背景を除去する処理を１文字毎に実行することにより、各文字が異なる色で印刷されている場合、各文字が異なるフォントで印刷されている場合、各文字の背景の色や模様が異なる場合等でも、各文字の背景部を除去することができる。

　また、本発明によれば、識別関数によって入力画像から背景を除去した画像に、文字と同系色の模様によるノイズが残っている場合でも、文字を形成する画素の画素値に基づく２値化処理を行うことによりノイズを除去して文字のみの画像を取得することができる。

　また、本発明によれば、設置調整用チャートでは、ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンが垂直方向にずらして配置されているので、この矩形領域内の垂直線を撮像した基準信号波形が得られるように、ラインカメラによって設置調整用チャートを撮像して得られた信号波形を確認しながらラインカメラの設置位置を正規の設置位置へと調整することができる。

　また、本発明によれば、ラインカメラの設置状況がカメラ位置判定部によって判定されて報知されるので、報知された情報に基づいてラインカメラの設置位置を容易に調整することができる。

　また、本発明によれば、垂直線が水平方向に連続する矩形領域の垂直方向の幅がラインカメラの設置位置に係る許容誤差に基づいて設定されているので、矩形領域内で連続する垂直線を撮像した基準信号波形が得られるようにラインカメラの設置位置を調整することにより許容誤差範囲内でラインカメラを正規の設置位置に設置することができる。

　また、本発明によれば、設置調整用チャートに含まれる各パターンが、ラインカメラの傾きや設置位置によって異なる信号波形が得られるように形成されているので、得られた信号波形からラインカメラの設置位置の調整が必要であることを認識することができる。

　また、本発明によれば、設置調整用チャート上の所定の矩形領域内で白の背景と黒の垂直線とをラインカメラの画素と１対１に対応して設けることによりラインカメラの受光素子の異常を画素単位で発見することができる。

　また、本発明によれば、設置調整用チャートに含まれる各パターンを垂直方向に交互にずらして配置したり、中心位置や各パターンの境界を認識できるように垂直線の太さを変えたりすることにより、ラインカメラによって得られた信号波形からラインカメラの傾きや位置ずれを修正すべき方向を認識することができる。

図１は、大判印刷物のカラー画像を取得する方法を示す模式図である。図２は、実施例１に係る文字背景除去装置の構成概略を示すブロック図である。図３は、大判印刷物から取得されるカラー画像の例を示す模式図である。図４は、大判印刷物のカラー画像から切り出された入力画像の例を示す模式図である。図５は、入力画像の取得から文字の印刷評価を行うまでの処理の流れを示すフローチャートである。図６は、辞書データに登録されたフォント画像の例を示す図である。図７は、入力画像から分離された文字部の画像と背景部の画像を示す模式図である。図８は、識別関数により入力画像から生成された背景除去画像と２値化処理により背景除去画像から生成された文字画像とを示す図である。図９は、文字画像とフォント画像の差分により生成された差分画像を示す図である。図１０は、入力画像の文字部と背景部とを分離する処理を手動で行う際に表示される操作画面の例を示す図である。図１１は、入力画像の文字部と背景部とを分離する処理を手動で行う際に表示される操作画面の別の例を示す図である。図１２は、線形識別関数を登録する処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、予め準備された線形識別関数を利用する文字認識処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、実施例２に係るラインカメラと検査胴との位置関係を示す模式図である。図１５は、ラインカメラを含む印刷機のシステム構成概略を示すブロック図である。図１６は、光源の設置位置を示す模式図である。図１７は、大判印刷物を照らす光源の照明変動の補正方法及び印刷評価に係るしきい値設定について説明するための模式図である。図１８は、大判印刷物に係る並列処理を説明するための模式図である。図１９は、設置調整用チャートを示す図である。図２０は、正規の設置位置に設置されたラインカメラによって取得される基準信号波形と設置調整用チャートとの関係を示す図である。図２１は、ラインカメラが傾いている場合に得られる信号波形と設置調整用チャートとの関係を示す図である。図２２は、ラインカメラが傾いている場合に得られる信号波形と設置調整用チャートとの関係の別の例を示す図である。図２３は、ラインカメラの設置位置から観察される設置調整用チャートの例を示す図である。図２４は、図２３に示すラインカメラの各設置位置で観察される設置調整用チャートと撮像信号の信号波形との関係を示す図である。

　以下に添付図面を参照して、この発明に係るカラー画像における文字背景除去方法及び装置、並びにラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートについて説明する。

　まず、カラー画像における文字背景除去方法及び装置について説明する。本実施例に係る文字背景除去方法は、例えば、大判印刷物をラインカメラによって撮像したカラー画像を対象として行われる。大判印刷物に含まれる各小切れの印刷検査の一つとして、各小切れに印刷された文字の印刷品質が評価される。文字の印刷品質を正確に評価するために、本実施例に係る文字背景除去方法により文字の背景模様を除去した文字画像を取得して、この文字画像を対象とする印刷検査が行われる。

　図１は、大判印刷物２００のカラー画像を取得する方法を示す模式図である。大型の印刷機内で、複数の小切れ２０１を含む大判印刷物２００が検査胴２０によって回転搬送される間に、ラインカメラ１０によって大判印刷物２００のカラー画像が取得される。なお、図１では、Ｘ軸方向が水平方向、Ｙ軸方向が垂直方向を示しており、ラインカメラ１０は光軸方向がＺ軸方向となるように設置されている。検査胴２０は、Ｘ軸に平行な回転軸によって回転可能に軸支されており、図示しない検査胴駆動部により駆動されて回転する。検査胴２０が回転することにより、検査胴２０の外周面に固定された大判印刷物２００は、ラインカメラ１０による撮像領域２１（図中破線領域）を、例えば４ｍ／秒の速度で通過する。

　ラインカメラ１０は、ＲＧＢ各色の受光素子を一方向に配列して成る撮像素子を有し、大判印刷物を１ラインずつ撮像したＲ（赤）のラインデータ、Ｇ（緑）のラインデータ及びＢ（青）のラインデータからＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を取得すると共にフルカラー画像を生成する機能を有している。ラインカメラ１０は、例えば、１ライン８１９２画素の撮像素子を有する。

　次に、文字背景除去装置の構成について説明する。図２は、文字背景除去装置の構成概略を示すブロック図である。文字背景除去装置は、図１に示すラインカメラ１０の他に、光源３０と、検査胴駆動部４０と、操作表示部５０と、記憶部６０と、制御部７０とを有している。

　光源３０は、ラインカメラ１０による検査胴２０上の撮像領域２１に光を照射する機能を有する。大判印刷物２００に含まれる小切れ２０１に、ホログラムやセキュリティスレッド等、照射された光を反射する部分領域が含まれている場合に、この部分領域で反射された光がラインカメラ１０に直接入射すると、小切れ２０１上の他の領域との輝度差が大きくなって所謂白とびや黒つぶれが生ずる。このため、光源３０は、大判印刷物２００で反射された光がラインカメラ１０に直接入射することがないように位置を調整して設置されている。

　検査胴駆動部４０は、モータ等を利用して検査胴２０を回転駆動する機能を有する。また、検査胴駆動部４０は、ロータリーエンコーダ等を利用して、検査胴２０の回転角度及び回転位置を検出する機能を有している。

　操作表示部５０は、タッチパネル式の液晶ディスプレイ装置等から成り、ラインカメラ１０によって撮像された画像や背景除去に係る設定情報等、各種情報を表示する機能と、背景除去処理に係る設定操作等、各種情報の入力を受け付ける機能とを有する。

　記憶部６０はハードディスクや半導体メモリ等の不揮発性の記憶装置であり、背景除去処理の処理対象とする画像や処理に係る設定情報等、背景除去処理に必要な各種データを保存するために利用される。また、記憶部６０には、文字認識処理に必要な辞書データが保存されている。
　制御部７０は、カラー画像取得部７１、光源制御部７２、検査胴駆動制御部７３、文字認識部７４、文字背景除去部７５及び印刷検査部７６を有している。

　カラー画像取得部７１は、ラインカメラ１０によって大判印刷物２００を撮像してカラー画像を取得すると共に、取得したカラー画像から文字背景除去の処理対象とする部分領域画像を切り出す機能を有する。図３は、カラー画像取得部７１によって大判印刷物２００から取得されるカラー画像の例を示す模式図である。図３は模式的に示しているが、大判印刷物２００の画像２１０、小切れ２０１の画像２１１、文字列を含む画像２２０は全てカラー画像である。

　具体的には、カラー画像取得部７１は、検査胴２０によって回転搬送される大判印刷物２００をラインカメラ１０によって１ラインずつ走査したラインデータから、図３（ａ）に示す大判印刷物全体のカラー画像２１０を取得する。ラインカメラ１０によるラインデータの取得は、光源制御部７２により大判印刷物２００の表面に白色光を照射した状態で行われる。

　例えば、大判印刷物のカラー画像２１０には、全面に背景模様を有する小切れの画像２１１が含まれており、図３（ｂ）に示すように、小切れの画像２１１には、各小切れを識別するための識別番号である文字列２１２が含まれている。大判印刷物２００の印刷後に、各小切れ２０１に印刷された文字列２１２の印刷品質を評価するために、カラー画像取得部７１は、図３（ａ）に示すカラー画像２１０から、同図（ｃ）に示すように、文字列２１２を含む部分領域のカラー画像２２０を切り出す。具体的には、予め大判印刷物２００について設定されている情報に基づいて、カラー画像取得部７１が、大判印刷物２００のカラー画像２１０上で各小切れ２０１の文字列２１２の位置及びサイズを認識して、文字列２１２を含む部分領域のカラー画像２２０を切り出すものである。そして、カラー画像取得部７１は、切り出したカラー画像２２０を、文字認識部７４及び文字背景除去部７５に入力する入力画像として記憶部６０に保存する。

　光源制御部７２は、温度変化や光源３０の劣化状態に応じて、光源３０から照射する光の照度を調整する機能を有する。検査胴駆動制御部７３は、検査胴駆動部４０を制御して、検査胴２０の回転を制御する機能を有する。また、検査胴駆動制御部７３は検査胴２０の回転位置を認識する機能を有している。光源制御部７２により光源３０から白色光を照射した状態で、カラー画像取得部７１が、検査胴駆動制御部７３によって認識された検査胴２０の回転位置に合わせてラインカメラ１０による撮像タイミングを制御することにより、検査胴２０上の大判印刷物２００を１ラインずつ走査したラインデータを取得するようになっている。

　文字認識部７４は、カラー画像取得部７１によって取得された入力画像に含まれる文字列を文字認識する機能を有する。文字背景除去部７５は、入力画像から文字の背景にある模様を除去した背景除去画像を生成する機能を有する。そして、印刷検査部７６は、背景の模様を除去して文字のみとなった画像により文字の印刷品質を評価する機能を有する。

　次に、文字認識処理、背景除去処理及び印刷評価処理について説明する。なお、以下では説明を簡単にするため、１文字だけが含まれるカラー画像を入力画像３０１として各処理を説明する。入力画像が複数の文字から成る文字列を含む場合には、以下に示す処理を、文字列を形成する各文字の画像に適用すればよい。

　図４は、カラー画像取得部７１によって大判印刷物２００のカラー画像から切り出された入力画像３０１の例を示す模式図である。図４は模式的に示しているが、入力画像３０１は、白地に青、緑及び赤の直線が複数含まれるライン模様の背景の上に、赤のインクによって印刷された文字（数字の「１」）を撮像したカラー画像である。この入力画像３０１は、汚れ４０１と欠け４０２を含む印刷品質が良くない場合の例を示している。汚れ４０１は、文字の印刷に利用するインクが文字以外の領域に付着したもので、欠け４０２は、文字を形成する一部の領域にインクが無く文字が欠けて背景の模様が見えているものである。

　図５は、入力画像３０１の取得から文字の印刷評価を行うまでの処理の流れを示すフローチャートである。カラー画像取得部７１によって図４に示す入力画像３０１が取得されると（ステップＳ１０）、文字認識部７４が、入力画像３０１の文字認識処理を行う（ステップＳ１１）。記憶部６０には、予め、文字認識処理によって得られる可能性がある全ての文字の文字フォント画像が辞書データに登録されている。例えば、文字認識部７４が、入力画像３０１と辞書データに登録されたそれぞれの文字フォント画像との間で画像マッチング処理を行って、入力画像３０１に含まれる文字を特定することにより、文字が認識される。なお、入力画像３０１に含まれる文字と文字フォント画像に含まれる文字とが一致するように予め画像倍率が調整されている。

　図６は、辞書データに登録されている文字「１」のフォント画像５００である。図４に示す入力画像３０１と図６に示すフォント画像５００との画像マッチング処理の結果から、文字認識部７４により、入力画像３０１に含まれる文字が「１」であるとの文字認識結果が得られると、同時に、文字背景除去部７５により、入力画像３０１内の文字位置が認識される（ステップＳ１２）。具体的には、画像マッチング処理により、入力画像３０１に含まれる文字がフォント画像５００と一致すると判定された際の入力画像３０１上でのフォント画像５００の位置が、入力画像３０１内の文字の位置であると認識される。

　次に、文字背景除去部７５によって、入力画像３０１上で認識された文字位置に基づいて、入力画像３０１が文字部と背景部とに分離される（ステップＳ１３）。具体的には、図４に示す入力画像３０１を形成する画素のうち、入力画像３０１の文字位置に図６に示すフォント画像５００を重ねたときに、フォント画像５００を形成する画素と重なる位置にある画素が文字部とされ、フォント画像５００を形成する画素と重ならない位置にある画素は背景部とされる。

　図７は、同図（ａ）が図４の入力画像３０１から得られた文字部の画素から成る文字部画像３１１、同図（ｂ）が入力画像３０１の背景部の画素から成る背景部画像３１２を示す模式図である。図７は模式的に示しているが、同図（ａ）の文字部画像３１１は赤のインクによって印刷された文字のカラー画像であり、同図（ｂ）の背景部画像３１２は白地に青、緑及び赤の直線が複数含まれる背景のカラー画像である。

　図７に示すように、フォント画像５００を利用して文字の位置及び形状に基づいて文字部と背景部とを分離すると、フォント画像５００と重ならない位置にある汚れ４０１が背景部画像３１２に含まれることになる。すなわち、汚れ４０１が背景とみなされるため、印刷検査を適切に行うことができない。

　こうして、入力画像３０１が、文字部画像３１１と背景部画像３１２とに分離されると、続いて、文字背景除去部７５は、文字部画像３１１を形成する全ての画素のＲ、Ｇ、Ｂの画素値と、背景部画像３１２を形成する全ての画素のＲ、Ｇ、Ｂの画素値とに基づいて、文字部の画素と背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求める（ステップＳ１４）。識別関数として、例えば線形識別関数や非線形な識別関数を適用できるが、ここでは線形識別関数を用いた例を示す。具体的には、線形識別関数Ｖ＝Ｗ１×Ｒ＋Ｗ２×Ｇ＋Ｗ３×Ｂ＋Ｗ４によって、入力画像３０１を形成する各画素のＲ、Ｇ、Ｂの画素値を変換することにより、文字の背景を除去した画像が得られるように、線形識別関数の重みＷ１～Ｗ４が算出される。この処理は、従来の線形判別処理（ＬＤＡ：Ｌｉｎｅａｒ　Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）により行うことができるため詳細な説明は省略する。

　線形識別関数が求められると、文字背景除去部７５は、図４に示す入力画像３０１を形成する各画素の画素値にこれを適用して、入力画像３０１から背景部の略全ての画素が除去された背景除去画像を生成する（ステップＳ１５）。図８（ａ）は、図４に示す入力画像３０１から生成された背景除去画像３２１である。背景除去画像３２１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素値を線形識別関数によって変換して得られたグレー画像である。このように、線形識別関数を利用して背景を除去することにより、汚れ４０１を、文字を形成するインクの一部として背景除去画像３２１に残すことが可能となる。

　図８（ａ）に示すように、背景除去画像３２１には、入力画像３０１に含まれる背景模様のうち文字「１」と同系色の画素の一部がノイズ４０３ａ～４０３ｄとして残る場合があるが、これらは背景除去画像３２１上で文字を形成する画素とは異なる画素値を示す。このため、文字を形成する画素のみを残すように設定したしきい値により２値化処理を行ってノイズ４０３ａ～４０３ｄを除去することができる。

　文字背景除去部７５は、ノイズ４０３ａ～４０３ｄを除去するための２値化処理を行って背景除去画像３２１から２値画像を生成する（ステップＳ１６）。これにより背景除去画像３２１に僅かに残っていたノイズ４０３ａ～４０３ｄも除去されて、文字のみを含む文字画像を取得することができる。図８（ｂ）は、同図（ａ）の背景除去画像３２１から２値化処理により生成された文字画像３２２である。文字画像３２２は、背景を形成する画素を白画素、文字を形成する画素を黒画素とする２値画像である。このように、文字画像３２２では、汚れ４０１や欠け４０２の存在が明確になるので、印刷検査を適切に行うことが可能となる。

　印刷検査部７６は、文字背景除去部７５によって得られた文字画像３２２により文字の印刷品質を評価する（ステップＳ１７）。大判印刷物２００を撮像して得られたカラーの入力画像３０１から背景模様を除去して得られた文字画像３２２は、図８（ｂ）に示すように、汚れ４０１や欠け４０２の存在を判定可能な画像となる。印刷検査部７６は、図８（ｂ）に示す文字画像３２２と、図６に示すフォント画像５００とを比較することにより、文字の印刷品質を判定する。印刷品質として、汚れ４０１や欠け４０２の存在の他、文字の印刷位置のずれ、かすれ、文字の太さ等を評価する。

　例えば、印刷検査部７６は、汚れ４０１や欠け４０２が含まれるか否かを判定するために、文字画像３２２とフォント画像５００との差分画像を生成する。図９は、文字画像３２２とフォント画像５００の差分画像３３０を示している。このように、差分画像３３０では、文字を形成する画素が消去されると共に、図４に示す入力画像３０１の汚れ４０１及び欠け４０２に対応して、汚れ４１１と欠け４１２とが区別可能に異なる画素値で表れる。このため、差分画像３３０に基づいて、汚れ４０１や欠け４０２が含まれるか否かを判定して印刷品質を評価することができる。

　入力画像３０１を形成する画素を文字部と背景部とに分離して識別関数を求める工程は、上述したように、文字認識結果を得た後に自動的に行われる。ただし、本実施例がこれに限定されるものではなく、識別関数を求めるための工程を、文字認識結果を得る前又は得た後に手動で行うことも可能である。具体的には、文字認識結果を得た後、識別関数を求めるために文字部と背景部とを分離する工程のみを手動で行うことができる。また、背景模様の影響等により文字認識結果を得ることが困難である場合には、文字認識結果を得る前に、手動操作により、文字部と背景部とを分離して識別関数を予め求めておいて、この識別関数を適用して文字認識結果を得た後、上述したように、自動的に識別関数を求めて背景を除去する態様であっても構わない。文字認識結果を得ることが困難である場合に、１つの文字を対象に、予め識別関数を設定しておけば、他の文字を含む全ての文字について文字認識結果を得て、その後の工程を実行することが可能となる。なお、いずれの場合も識別関数を求めるために行う操作方法は同じである。以下、この操作方法について説明する。

　図１０は、入力画像の文字部と背景部とを分離する処理を手動で行う際に操作表示部５０に表示される操作画面の例を示す図である。図１０に示すように、画面６００上に、入力画像６０１及び背景画像６０２を表示する。画面表示される入力画像６０１は印刷検査の対象とする文字を含む小切れ全面の画像であり、背景画像６０２は印刷検査の対象とする文字を含まない小切れ全面の画像である。なお、入力画像６０１及び背景画像６０２は予め記憶部６０に保存されている。

　画面６００に表示された入力画像６０１を確認しながら、印刷検査の対象とする文字、すなわち文字部と背景部とを分離する処理の処理対象とする文字を選択する。操作表示部５０を操作して文字列番号及び文字番号を指定すると、入力画像６０１及び背景画像６０２の下に、入力文字画像と、文字背景画像とが表示される。入力文字画像は、文字列番号及び文字番号によって指定された文字を含む部分領域を入力画像６０１から切り出した画像である。文字背景画像は、入力文字画像に対応する部分領域の画像を背景画像６０２から切り出した画像である。すなわち、文字が印刷される前の背景模様のみの状態が文字背景画像であり、指定した文字を背景模様の上に印刷した状態が入力文字画像である。なお、図１０の入力文字画像は上述した入力画像である。

　図１０の例では、文字列番号を「１」としたことにより入力画像６０１に含まれる複数の文字列の中から文字列「Ａ１２３４５６」が選択され、文字番号を「１」としたことにより文字列の最初の文字「Ａ」が選択されて、文字「Ａ」の入力文字画像と、これに対応する文字背景画像が表示されている。

　また、画面６００の背景画像６０２の下にあるように、文字「Ａ」を指定して、辞書フォルダを指定することにより、辞書フォルダに保存されている辞書フォント画像の中から指定した文字「Ａ」に対応する辞書フォント画像が表示される。なお、図１０の辞書フォント画像は上述したフォント画像である。

　こうして、入力文字画像及び辞書フォント画像を指定すると、画面６００左下には、入力文字画像上に辞書フォント画像をオーバーラップ表示した画像が表示される。この画像上で、入力文字画像に含まれる文字６１１と辞書フォント画像による文字６１２との位置が一致して、２つの文字６１１、６１２が重なるように、方向ボタン６１０を操作する。

　方向ボタン６１０を操作して辞書フォント画像による文字６１２を移動させ、２つの文字６１１、６１２が重なるように文字位置を一致させた後、画面６００の重み演算ボタンを押す。これにより、辞書フォント画像による文字６１２を形成する画素と重なる位置にある入力文字画像の画素が文字部の画素、これ以外の画素が背景部の画素とされ、画素値に基づいて文字部と背景部の画素を分離するための線形識別関数を求める線形判別処理が開始され、線形識別関数の重みＷ１～Ｗ４が算出される。

　線形識別関数の重みが算出されると、これを利用して入力文字画像から背景模様を除去した画像が、画面６００上に、重み適用背景除去画像６２０として表示される。この画像で背景が除去されていることを確認した後、重み登録ボタンを押すと、算出した重みＷ１～Ｗ４に関する情報が記憶部６０に保存される。そして、完了ボタンを押すと、保存された重みＷ１～Ｗ４を利用して、次の工程、すなわち文字認識部７４による文字認識又は印刷検査部７６による印刷検査が開始される。重みＷ１～Ｗ４に関する情報は、色辞書データとして、小切れの種類、小切れ上での文字の位置情報等と関連付けて記憶部６０で管理される。色辞書データは、指定した色辞書フォルダに保存できるようになっている。

　文字列を形成する複数の文字が異なる色で印刷されている場合に、印刷状態によって、文字部の色が変化することがある。具体的には、例えば、紙幣の記番号の中には、一端側の桁の文字は赤色で印刷され、他端側の桁の文字は緑色で印刷され、これらの間にある中間位置の桁の文字は赤色と緑色が混ざった色で印刷されているものが存在する。このような印刷方法は、一般的にレインボー印刷と呼ばれている。レインボー印刷では、中間位置の桁の文字の色が、赤色のインクと緑色のインクの混ざり具合によって変化する場合がある。

　本実施例に係る文字背景除去装置では、このような場合に対応できるようになっている。以下では、図１０に例示した７桁の文字列のうち中央にある左から４桁目の文字の色が変化する場合があるものとして具体的に説明する。

　図１１は、入力画像の文字部と背景部とを分離する処理を手動で行う際に操作表示部５０に表示される操作画面の例を示す図である。図１１に示すように、画面７００上に、入力画像７０１及び背景画像７０２を表示する。画面表示される入力画像７０１は印刷検査の対象とする文字を含む小切れ全面の画像であり、背景画像７０２は印刷検査の対象とする文字を含まない小切れ全面の画像である。なお、入力画像７０１及び背景画像７０２は予め記憶部６０に保存されている。

　画面７００に表示された入力画像７０１を確認しながら、印刷検査の対象とする文字、すなわち文字部と背景部とを分離する処理の処理対象とする文字を選択する。図１１の例では、文字列番号を「１」としたことにより入力画像７０１に含まれる複数の文字列の中から文字列「Ａ１２３４５６」が選択され、文字番号を「４」としたことにより文字列の左端から４桁目の文字「３」が選択される。そして、追加エリアを「１」としたことにより、４桁目の文字「３」を中心として、左右両側の１文字が選択される。この結果、画面７００上には、図１１に示すように、「２３４」の入力文字画像と、これに対応する文字背景画像が表示される。

　追加エリアは、処理対象とする４桁目の文字を中心として左右両側の何文字を処理対象とするかを示しており、図１１に示す画面７００で追加エリアを「２」とすれば入力画像は「１２３４５」となる。追加エリアとして、文字列の文字範囲を超えない範囲で、任意の数字ｎを指定することができる。図１１の例では、４桁目の文字を中心としてｎ＝１～３を指定することができる。追加エリアの数字は、色が変化する領域を考慮して指定する。

　図１１に示す背景画像７０２の下にあるように、文字「２」、「３」、「４」を指定して、辞書フォルダを指定することにより、辞書フォルダに保存されている辞書フォント画像の中から指定した文字列「２３４」に対応する辞書フォント画像が表示される。

　こうして、入力文字画像及び辞書フォント画像を指定すると、画面７００左下には、入力文字画像上に辞書フォント画像をオーバーラップ表示した画像が表示される。この画像上で、入力文字画像に含まれる「２３４」の文字列７１１の位置と辞書フォント画像による「２３４」の文字列７１２の位置とが一致して、２つの文字列７１１、７１２が重なるように、方向ボタン７１０を操作する。

　方向ボタン７１０を操作して辞書フォント画像による文字列７１２を移動させ、２つの文字列７１１、７１２が重なるように文字位置を一致させた後、画面７００の重み演算ボタンを押す。これにより、辞書フォント画像による文字列７１２を形成する画素と重なる位置にある入力文字画像の画素が文字部の画素、これ以外の画素が背景部の画素とされ、画素値に基づいて文字部と背景部の画素を分離するための線形識別関数を求める線形判別処理が開始され、線形識別関数の重みＷ１～Ｗ４が算出される。なお、本実施例では、画面上のボタンを押すと記載しているが、これは、タッチパネル式の液晶ディスプレイで画面上のボタンにタッチすることを意味している。

　線形識別関数の重みが算出されると、これを利用して入力文字画像から背景模様を除去した画像が、画面７００上に、重み適用背景除去画像７２０として表示される。この画像で背景が除去されていることを確認した後、重み登録ボタンを押すと、算出した重みＷ１～Ｗ４に関する情報が記憶部６０に保存される。そして、完了ボタンを押すと、保存された重みＷ１～Ｗ４を利用して、次の工程、すなわち文字認識部７４による文字認識又は印刷検査部７６による印刷検査が開始される。重みＷ１～Ｗ４に関する情報は、色辞書データとして、小切れの種類、小切れ上での文字の位置情報等と関連付けて記憶部６０で管理される。色辞書データは、指定した色辞書フォルダに保存できるようになっている。

　なお、文字列「２３４」を指定した後、文字列を形成する各文字を同等に扱う他、各文字に異なる重みを適用することも可能となっている。例えば、処理対象とする文字「３」に対して、この文字の右側にある文字「２」及び左側にある文字「４」より大きい重みを適用することにより、文字「３」を形成する画素の画素値を重視した線形識別関数とすることができる。

　このように、文字認識を行う前に、予め、図１１に示す画面７００上で、文字部と背景部を分離する線形識別関数を作成する処理を行うことができる。図１２は、線形識別関数を登録する処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示したように、まず、入力画像７０１として文字部画像を入力して（ステップＳ２１）、背景画像７０２として背景部画像を入力する（ステップＳ２２）。

　そして、画面７００に表示された入力画像７０１を確認しながら、文字部と背景部の分離処理の処理対象とする文字を指定するために、文字列番号及び文字番号を選択すると共に（ステップＳ２３）、文字の色が変化する桁位置の範囲を指定するため、追加エリアの数字を入力する（ステップＳ２４）。　こうして、入力画像７０１を利用して処理対象とする文字列を選択した後、この文字列を形成する各文字及びフォントを指定するため、画面７００上で文字列を形成する各文字を入力して辞書フォルダを選択する（ステップＳ２５）。

　そして、文字部と背景部とを設定するために、画面７００上で、入力画像７０１から選択した入力文字画像に含まれる文字列と、ステップＳ２３～Ｓ２５で設定した文字列の辞書フォント画像とが重なる位置を指定する（ステップＳ２６）。こうして、文字列を含む入力文字画像上で、辞書フォント画像の位置を調整して文字部を指定することにより、文字部と背景部とを設定した後、重み演算ボタンを押して線形識別関数の重みＷ１～Ｗ４を算出する（ステップＳ２７）。

　線形識別関数の重みが算出されると、入力文字画像から背景模様を除去した画像が、重み適用背景除去画像７２０として表示されるので、この画像で背景が除去されていることを確認した後、重み登録ボタンを押して、算出した重みＷ１～Ｗ４に関する情報を記憶部６０に保存する（ステップＳ２８）。

　なお、図１２では、文字列を形成する文字の色が変化する場合に追加エリアを指定する例を示したが、この他、例えば、文字の印刷位置又は背景模様の印刷位置がずれる場合等、背景と文字との位置関係がずれる印刷ずれがある場合にも、追加エリアを指定して線形識別関数を取得することにより印刷ずれによる影響を低減することができる。

　こうして線形識別関数に関する情報を記憶部６０に保存しておくことにより、これを呼び出して文字認識処理を行うことができる。図１３は、予め記憶部６０に準備されている線形識別関数を利用する文字認識処理の流れを示すフローチャートである。文字部画像を入力して（ステップＳ３１）、予め準備されている線形識別関数を呼び出し（ステップＳ３２）、この線形識別関数を利用して文字部画像から背景除去画像を作成することにより（ステップＳ３３）、背景除去画像による文字認識処理を行うことができる（ステップＳ３４）。

　なお、本実施例に係る文字背景除去方法は、この方法を単独で利用する態様に限定されるものではない。例えば、文字単位、文字列単位、小切れ単位、大判印刷物単位で、従来のカラードロップアウト処理によって文字の背景を除去できるものは従来法による処理を行って、従来法では文字の背景を適切に除去できないものだけを本実施例に係る文字背景除去方法で処理する態様であっても構わない。印刷評価時には、印刷評価の対象とする文字や背景の詳細が予め分かっているので、文字や背景によっていずれの方法により文字の背景を除去するかを設定すればよい。

　また、本実施例では数字や英字の背景にある背景模様を除去する例を示したが、本実施例に係る文字が、これらに限定されるものではない。例えば、平仮名、カタカナ、漢字等の文字であってもよいし記号であっても構わない。

　上述したように、本実施例によれば、文字が背景模様と同色の色で印刷されている印刷物、文字列を形成する各文字が異なる色で印刷されている印刷物、文字の背景模様が複数の色を含む印刷物等であっても、カラーの入力画像から文字の背景にある模様等を除去した文字画像を取得することができる。背景を除去する際に、文字を形成する画素情報を残すだけではなく、文字の欠けや文字を印刷したインクによる汚れ等の情報も残すことができるので、印刷品質の検査に利用可能な文字画像を取得することができる。

　次に、ラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートについて説明する。本実施例に係るラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートは、例えば、大型の印刷機で印刷した大判印刷物の印刷品質を検査するために印刷機内の検査胴によって搬送される大判印刷物を撮像するラインカメラの設置位置を調整するためのものである。ここで、設置位置とは、検査胴に対するラインカメラの位置及び角度を言う。大判印刷物は円筒形状の検査胴の回転に伴ってラインカメラによる撮像範囲内を回転搬送されるようになっており、回転搬送される大判印刷物をラインカメラによって１ラインずつ走査して撮像したラインデータから大判印刷物全体の画像を取得する。

　図１４は、ラインカメラ１０１０と検査胴１０２０との位置関係を示す模式図である。Ｘ軸方向が水平方向、Ｙ軸方向が垂直方向を示しており、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置に設置した状態でＺ軸方向がラインカメラ１０１０の光軸方向となる。円筒形状の検査胴１０２０は、Ｘ軸に平行な回転軸によって回転可能に軸支されており、図示しない検査胴駆動部により駆動されて回転する。検査胴１０２０が回転することにより、検査胴１０２０の外周面に固定された大判印刷物は、図１４に破線で示したラインカメラ１０１０による撮像領域１０２１を、例えば４ｍ／秒の速度で通過する。

　ラインカメラ１０１０は、通常、ＲＧＢの受光素子を水平方向に一列又は数列にわたって配列して成る撮像素子を有し、大判印刷物を１ラインずつ撮像したＲ（赤）のラインデータ、Ｇ（緑）のラインデータ及びＢ（青）のラインデータを取得する機能を有している。ラインカメラ１０１０は、例えば、１ライン８１９２画素の撮像素子を有している。

　ラインカメラ１０１０は、図示しないカメラホルダによって設置位置を調整できるように支持されている。具体的には、カメラホルダの機能により、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に平行にラインカメラ１０１０を移動できるようになっておりかつＸ軸周り、Ｙ軸周り及びＺ軸周りにラインカメラ１０１０を回転できるようになっている。カメラホルダの調整機構により、ラインカメラ１０１０の設置位置を調整して、正規の設置位置でラインカメラ１０１０を固定することができる。なお、３軸方向の移動及び３軸周りの回転によりラインカメラ１０１０の設置位置を調整するためのカメラホルダについては従来装置を利用することができるので詳細な説明は省略する。ラインカメラ１０１０の設置位置の調整は、カメラホルダの調整機構を手動で操作して行う態様であってもよいし、調整機構を駆動するモータ等を制御して行う態様であっても構わない。

　検査胴１０２０の回転に伴って搬送される大判印刷物を高精度に撮像するため、ラインカメラ１０１０の光軸方向がＺ軸と一致するようにラインカメラ１０１０の設置位置を調整する。また、ラインカメラ１０１０に含まれる受光素子の配列方向、すなわちラインデータのライン方向（走査ライン方向）がＸ軸と一致するように、ラインカメラ１０１０の設置位置を調整する。この他にも、各方向へのラインカメラ１０１０の位置ずれや傾きを調整して修正する。設置位置の調整は、検査胴１０２０に固定した設置調整用チャートをラインカメラ１０１０によって撮像して得られる信号波形を確認しながら行うが、まず、ラインカメラ１０１０の設置位置を調整するためのシステム構成について説明する。

　図１５は、ラインカメラ１０１０を含む印刷機のシステム構成概略を示すブロック図である。印刷機システムは、図１４に示すラインカメラ１０１０の他に、光源１０３０と、検査胴駆動部１０４０と、表示部１０５０と、制御部１０６０とを有している。

　光源１０３０は、ラインカメラ１０１０による検査胴１０２０上の撮像領域１０２１に光を照射する機能を有する。大判印刷物に含まれる小切れに、ホログラムやセキュリティスレッド等、照射された光を反射する部分領域が含まれている場合に、この部分領域で反射された光がラインカメラ１０１０に直接入射すると、小切れ上の他の領域との輝度差が大きくなって所謂白とびや黒つぶれが生じ、大判印刷物全体を高精度に撮像することができない。このため、光源１０３０は、大判印刷物で反射された光がラインカメラ１０１０に直接入射することがないように設置されている。

　図１６は、光源１０３０の設置位置を示す模式図である。図１６（ａ）に示すように、検査胴１０２０の回転軸がＸ軸と平行かつラインカメラ１０１０の光軸がＺ軸と平行で、検査胴１０２０の回転軸とラインカメラ１０１０の光軸とがＸＺ平面と平行な同一の計測面上に存在する位置関係にある場合には、計測面との間で所定角度を成すように光源１０３０が設置される。具体的には図１６（ａ）に示すように、光源１０３０からの入射光及び検査胴１０２０による反射光Ｒ１のそれぞれと計測面との間の角度、すなわち検査胴１０２０上の反射面Ｐ１への光の入射角及び反射角が、ともに３０度となるように光源１０３０を設置する。図１６（ｂ）は、同図（ａ）に示す位置関係からラインカメラ１０１０をＹ軸負方向に平行移動した場合を示している。このように、検査胴１０２０の回転軸に対してラインカメラ１０１０の光軸を含む計測面がずれている場合にも、検査胴１０２０からの反射光Ｒ２と計測面との間の角度が所定角度を成すように光源１０３０が設置される。図１６（ｂ）の例では、ＸＺ平面に対して２０度の角度を成す検査胴１０２０の外周面を含むように反射面Ｐ２が形成されている。例えば、反射面Ｐ２への光の入射角が５０度となるように光源１０３０を設置することにより、ラインカメラ１０１０による計測面と反射光Ｒ２との間の角度を３０度とすることができる。このように、検査胴１０２０の外周面上の反射面Ｐ１、Ｐ２と計測面との位置に応じて光源１０３０の位置を設定して、反射光Ｒ１、Ｒ２と計測面との間の角度を３０度程度とすることにより、反射光Ｒ１、Ｒ２による影響を受けることなくラインカメラ１０１０によって検査胴１０２０上の大判印刷物を撮像することが可能となる。

　図１５に示す検査胴駆動部１０４０は、モータ等を利用して検査胴１０２０を回転駆動する機能を有する。また、検査胴駆動部１０４０は、ロータリーエンコーダ等を利用して、検査胴１０２０の回転角度及び回転位置を検出する機能を有している。図１４に示すように検査胴１０２０の外周面には、設置調整用チャートを固定する位置を示すマーカ１０２２が設けられている。ラインカメラ１０１０の設置調整を開始する際には、設置調整用チャートの上端を検査胴１０２０のマーカ１０２２に合わせると共に、設置調整用チャートの左右両端を検査胴１０２０の左右両端に合わせて、設置調整用チャート１０７０を検査胴１０２０に固定する。その後、検査胴駆動部１０４０を制御して、設置調整用チャートとラインカメラ１０１０とが正対する所定の位置関係となるように検査胴１０２０を所定の回転位置へ回転させて静止させ、この回転位置で検査胴１０２０を固定できるようになっている。

　表示部１０５０は、検査胴１０２０に固定された設置調整用チャートをラインカメラ１０１０によって撮像して得られた信号、該信号に関する情報等、各種情報を表示するための液晶ディスプレイ等の表示装置である。

　制御部１０６０は、カメラ信号処理部１０６１、カメラ位置判定部１０６２、光源制御部１０６３、検査胴駆動制御部１０６４及び印刷検査部１０６５を有している。カメラ信号処理部１０６１は、ラインカメラ１０１０から撮像信号を取得する機能を有する。カメラ位置判定部１０６２は、カメラ信号処理部１０６１で取得された撮像信号に基づいてラインカメラ１０１０の設置状況を判定して、判定結果を表示部１０５０に表示する機能を有する。光源制御部１０６３は、温度変化や光源１０３０の劣化状態に応じて、光源１０３０から照射する光の照度を調整する機能を有する。検査胴駆動制御部１０６４は、検査胴駆動部１０４０を制御して、検査胴１０２０の回転制御、検査胴１０２０を静止させる回転位置の制御、検査胴１０２０の固定等を行う機能を有する。また、検査胴駆動制御部１０６４は検査胴１０２０の回転位置を認識する機能を有している。検査胴駆動制御部１０６４によって認識された検査胴１０２０の回転位置に合わせて、カメラ信号処理部１０６１が大判印刷物を１ラインずつ走査したラインデータを取得するようになっている。

　印刷検査部１０６５は、ラインカメラ１０１０の設置調整を完了した後、ラインカメラ１０１０によって撮像された大判印刷物の画像に基づいて、大判印刷物に含まれる各小切れの印刷品質を検査する機能を有する。また、印刷検査部１０６５は、印刷検査時に、光源１０３０による照明変動を補正する機能を有している。図１７は、大判印刷物を照らす光源１０３０の照明変動の補正方法及び印刷評価に係るしきい値設定について説明するための模式図である。

　例えば、印刷検査により図１７（ａ）に示す印刷物の文字濃度を評価する場合に、光源１０３０の照明変動による影響を受けないように、照明に応じて文字濃度を補正してから評価する。具体的には、印刷検査部１０６５は、印刷物に対応する各小切れの画像上で所定の部分領域１２０１の輝度を取得して、取得した輝度に応じて小切れ画像から得られた文字濃度を補正してから文字濃度を評価する。図１７（ｂ）に示す大判印刷物１２００の印刷検査を行う際に、大判印刷物１２００に含まれる各小切れの部分領域１２０１を検出して、この部分領域１２０１の輝度に応じて各小切れの画像を補正することにより、各小切れの印刷品質を高精度に評価することができる。なお、補正に利用する部分領域１２０１は、各小切れの位置を検出するために各小切れに含まれているマーカ、背景が白い部分領域等、印刷が安定している部分が、小切れの模様や図柄に応じて予め設定されている。

　また、印刷検査部１０６５は、各小切れの印刷品質を評価する際に、評価の基準とするしきい値を各小切れ毎に変更する機能を有している。例えば、図１７（ａ）に示す印刷物上での文字の位置ずれを評価する場合に、印刷検査部１０６５は、大判印刷物１２００上での小切れの位置に応じて文字の位置ずれの許容値を変更しながら文字の位置ずれを評価する。印刷機内で印刷や搬送を繰り返す間に大判用紙の一部が伸縮して、一枚の大判印刷物の中央付近と外周付近とで小切れの形状や印刷状態が変化する場合がある。このような場合には、予め、大判印刷物上での位置に応じてしきい値を設定しておくことにより、大判印刷物上での位置に応じて各小切れの印刷品質を評価することが可能となる。なお、位置ずれの許容値の他、欠け、汚れ、色ずれ、インク濃度等に係る印刷評価を行う際に利用する各許容値についても、小切れの位置に応じて変更できるようになっている。

　また、印刷機システムでは、印刷検査部１０６５による印刷検査を短時間で完了できるように、ラインカメラ１０１０により大判印刷物１２００をスキャンして各小切れの画像を取得するスキャン処理と、必要に応じて各小切れ画像の濃度補正等の画像処理を行った上で印刷品質を評価する印刷評価処理とを並列して実行するようになっている。図１８は、大判印刷物１２００に係る並列処理について説明する図である。図１８では、５行ｎ列分の複数の小切れを含む大判印刷物１２００を左側に示し、この大判印刷物１２００の各列のスキャン処理に必要な時間Ｓ１～Ｓｎと、各列の印刷評価処理に必要な時間Ｔ１～Ｔｎと、大判印刷物１２００全体の印刷検査に必要な検査時間との関係を右側に示している。図１８右側の処理時間は、下方向へ行くほど時間が経過することを示しており、例えばスキャン処理を開始してから時間Ｓ１が経過した所で１列目のスキャン処理を完了し、２列目のスキャン処理を開始すると共に、１列目の印刷評価処理を開始することを示している。

　カメラ信号処理部１０６１は、検査胴１０２０の回転に伴って、ラインカメラ１０１０による撮像領域１０２１を通過する大判印刷物１２００を、上端から１ラインずつスキャンしてラインデータを取得する。スキャンを開始してから時間Ｓ１の間に１列目のスキャン処理を完了すると、続いて２列目の小切れのスキャンを開始する。こうして大判印刷物１２００に含まれるｎ列全ての小切れをスキャンするまでに、時間Ｓ１～Ｓｎを合計した時間が必要となる。

　印刷検査部１０６５は、カメラ信号処理部１０６１による１列目の小切れのスキャンを完了した後、印刷評価処理を開始する。そして、時間Ｔ１の間に１列目の小切れ全ての印刷評価処理を完了する。また、印刷検査部１０６５は、カメラ信号処理部１０６１による２列目の小切れのスキャンが完了した所で、印刷評価処理を開始して時間Ｔ２の間に２列目の小切れ全ての印刷評価処理を完了する。これにより、カメラ信号処理部１０６１によるｎ列目のスキャンが完了してから時間Ｔｎが経過した所で、大判印刷物１２００に含まれるｎ列全ての小切れの印刷評価処理を完了することができる。すなわち、大判印刷物１２００全体のスキャンに必要な時間（Ｓ１～Ｓｎの合計時間）の経過後、最終列の１列分の小切れの印刷評価処理に必要な時間（Ｔｎ）が経過した所で、大判印刷物１２００全体の印刷検査を完了することができる。なお、印刷評価処理は、印刷検査部１０６５の処理能力に応じて並列で実行されるようになっている。例えば、１列に５枚の小切れが含まれる場合に、各小切れの印刷評価処理を並列して実行することにより、１枚分の小切れの処理時間で５枚全ての小切れの印刷評価処理を完了する。

　次に、ラインカメラ１０１０の設置位置を調整するために利用する設置調整用チャートについて説明する。図１９は、設置調整用チャート１０７０を示す図である。図１９（ａ）は、設置調整用チャート１０７０の構成を模式的に示した図であり、同図（ｂ）は実際の構成を示した図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）の部分領域１０７２を拡大した図である。

　図１９（ａ）に示すように、設置調整用チャート１０７０は、両端にある垂直なライン１０７３ａ、１０７３ｂと、両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂに対して中心位置にある垂直なライン１０７１と、破線矩形で示した上側のパターン１０８０ａ～１０８０ｄ及び下側のパターン１０８１ａ～１０８１ｅと、斜線で示した矩形領域１０８２とを有している。

　上側のパターン１０８０ａ～１０８０ｄ及び下側のパターン１０８１ｂ～１０８１ｄは同一パターンをＹ軸方向に交互にずらして配置したものであるが、下側の両外側のパターン１０８１ａ、１０８１ｅは他のパターン１０８０ａ～１０８０ｄ、１０８１ｂ～１０８１ｄよりＸ軸方向の幅が狭くなっている。下側中央にあるパターン１０８１ｃのＸ軸方向中心位置はライン１０７１の位置と一致している。

　上側のパターン１０８０ａ～１０８０ｄと下側のパターン１０８１ａ～１０８１ｅは、上側のパターン１０８０ａ～１０８０ｄの下側一部の水平領域と、下側パターン１０８１ａ～１０８１ｅの上側一部の水平領域とがＹ軸方向に重複する位置関係で配置されている。

　この重複領域によってＹ軸方向の幅がＬ３の矩形領域１０８２が形成されている。すなわち、上側のパターン１０８０ａ～１０８０ｄの下側一部の水平領域と、下側パターン１０８１ａ～１０８１ｅの上側一部の水平領域とがＸ軸方向に連続して、矩形領域１０８２を形成している。

　各パターン１０８０ａ～１０８０ｄ、１０８１ａ～１０８１ｅは、白と黒の垂直線が連続するラインペアパターンである。具体的には、図１９（ｂ）に示すように、白い背景に、Ｙ軸に平行な所定長の複数の黒いライン（垂直線）をＸ軸方向に所定間隔で配置することにより、各パターン１０８０ａ～１０８０ｄ、１０８１ａ～１０８１ｅが形成されている。

　例えば、パターン１０８０ａは、図１９（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向の長さがＬ２＝１００ｍｍで、白い背景に１ｍｍピッチで描かれた１００本の黒いラインで形成され、両端の黒いラインのみが他のラインに比べて太いラインで描かれている。例えば、両端の太いラインが幅１ｍｍで描かれ、他の細いラインが幅０．５ｍｍで描かれる。パターン１０８０ａのＹ軸方向の幅、すなわちパターン１０８０ａを形成する各ラインのＹ軸方向の長さは、例えば２０ｍｍ程度あればよい。なお、設置調整用チャート１０７０の両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂと、中心位置にあるライン１０７１も、パターンの両端と同様に、太いラインで描かれている。

　図１９（ｃ）に示すように、Ｙ軸方向にずらして配置された隣り合うパターンの間でも、各パターンを形成するラインのピッチが保たれている。具体的には、各パターンのラインが１ｍｍピッチで描かれている場合には、下側のパターンの右端のラインと上側のパターンの左端のラインとの間はＸ軸方向に１ｍｍの間隔であり、上側のパターンの右端のラインと下側のパターンの左端のラインとの間もＸ軸方向に１ｍｍの間隔となっている。これにより、図１９（ａ）に斜線で示した幅Ｌ３の矩形領域１０８２は、白い背景に、Ｙ軸に平行な長さＬ３の黒いラインが水平方向に１ｍｍピッチで連続した領域となる。また、矩形領域１０８２では、各パターンの両端のラインと、設置調整用チャート１０７０の中心のライン１０７１及び両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂとが太く描かれており、他のラインと区別可能となっている。

　設置調整用チャート１０７０では、矩形領域１０８２内のみで黒いラインが所定間隔で水平方向に連続しており、矩形領域１０８２より上側ではパターン１０８０ａ～１０８０ｄ内にのみ黒いラインが存在し、矩形領域１０８２より下側ではパターン１０８１ａ～１０８１ｅ内にのみ黒いラインが存在する。

　矩形領域１０８２の幅Ｌ３は、ラインカメラ１０１０の設置位置に係る許容誤差に合わせて設定される。例えば、ラインカメラ１０１０が１画素０．１ｍｍの解像度を有し、設置位置に係る許容誤差が１２画素分に相当する１．２ｍｍである場合には、Ｌ３＝１．２ｍｍに設定される。また、図１９（ａ）に示す長さＬ１は、例えば、８１９２画素のラインカメラ１０１０に対応して、８１９．２ｍｍに設定される。このように、幅Ｌ３の矩形領域１０８２で水平方向に連続する白の背景と黒のラインとが、ラインカメラ１０１０の画素と１対１で対応するようにすることでラインカメラの受光素子の異常を画素単位で発見することができる。

　なお、ここに示した数値は一例であって、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の長さ、ラインのピッチ、ラインの太さ等は、大判印刷物のＸ軸方向の幅、ラインカメラ１０１０の性能、印刷検査時に求められる検査性能等によって適宜決定されるものである。また、Ｌ１～Ｌ３については、長さによって規定する態様の他、画素数によって規定する態様であっても構わない。例えば、ラインカメラ１０１０の解像度に応じて、Ｌ１を全画素分の長さ、Ｌ２を１０００画素分の長さ、Ｌ３を１０画素分の長さというように設定してもよい。

　図１４に示すように、検査胴１０２０の外周面には設置調整用チャート１０７０の固定に利用するマーカ１０２２が設けられている。ラインカメラ１０１０の設置調整を開始する前に、設置調整用チャートの上端を検査胴１０２０のマーカ１０２２に合わせると共に、設置調整用チャートの左右両端を検査胴１０２０の左右両端に合わせて、設置調整用チャート１０７０を検査胴１０２０に固定する。そして、検査胴１０２０を所定の回転位置に回転して固定する。具体的には、検査胴駆動制御部１０６４により検査胴駆動部１０４０を制御して、図１６に示すように、検査胴１０２０上の設置調整用チャート１０７０が検査胴１０２０上の反射面Ｐ１、Ｐ２でラインカメラ１０１０と正対するように検査胴１０２０の回転位置を調整してから検査胴１０２０を固定する。そして、ラインカメラ１０１０の設置調整作業を開始する。

　ラインカメラ１０１０による設置調整用チャート１０７０の撮像を開始すると、カメラ信号処理部１０６１によって取得された撮像信号が表示部１０５０に表示される。図２０は、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置に設置された場合に取得される基準信号波形と設置調整用チャート１０７０との関係を示す図である。図２０（ａ）は、ラインカメラ１０１０によって撮像される設置調整用チャート１０７０上での撮像ライン１０１１を示している。図２０（ｂ）は、同図（ａ）に示す撮像ライン１０１１で設置調整用チャート１０７０を撮像して得られたＲＧＢ各色の撮像信号を示す図であり、横軸が同図（ａ）に示すＸ軸方向の位置を示し、縦軸が撮像信号による輝度を示している。このように、ＲＧＢ各色の撮像信号を得ることにより、ラインカメラ１０１０の各色に対応する受光素子の異常を発見することができる。なお、撮像信号による輝度は、被写体となる設置調整用チャート１０７０の黒いラインで低い値となり、ラインの間の白い背景領域で高い値となる。

　ラインカメラ１０１０の設置位置を調整して、印刷検査を実行可能な正規の設置位置に設置した場合には、図２０（ａ）に示す撮像ライン１０１１が、図１９に示す幅Ｌ３の矩形領域１０８２内を通ることになる。この矩形領域１０８２内では、Ｘ軸方向全域に渡って、Ｙ軸に平行な黒いラインと背景の白い領域とが所定間隔で連続しているため、これを撮像して得られた信号は所定間隔で輝度の高低を繰り返す波形となる。

　図２１は、ラインカメラ１０１０が図１４に示すＺ軸周りに左側を下げるように傾いている場合に得られる信号波形と設置調整用チャート１０７０との関係の例を示す図である。ラインカメラ１０１０が左右方向に傾いている場合には、図２１（ａ）に示すように、ラインカメラ１０１０による撮像ライン１０１１が、中心のライン１０７１を挟んだ両外側で図１９に示す幅Ｌ３の矩形領域１０８２から外れることになる。そして、パターン１０８０ｂ～１０８０ｄ、１０８１ａ～１０８１ｃを撮像した信号のみが輝度の高低を繰り返し、パターン１０８０ａ、１０８１ｄ、１０８１ｅを外れて白い背景領域を撮像した信号は高い輝度のみを示す。この結果、図２１（ｂ）に示す信号波形となる。すなわち、ラインカメラ１０１０が左右方向に傾いている場合には、設置調整用チャート１０７０の中心より左側にある一部のパターンと、中心より右側にある一部のパターンとが撮像されない信号波形となる。また、信号波形から傾きの方向を認識することができる。図２１の例では、一番左側のパターン１０８１ａが撮像され、一番右側のパターン１０８１ｅが撮像されていない信号波形を示していることから、ラインカメラ１０１０が左側を下げるように傾いていることを認識することができる。

　図２２は、ラインカメラ１０１０が図１４に示すＸ軸周りに前方を下げるように傾いている場合に得られる信号波形と設置調整用チャート１０７０との関係の例を示す図である。ラインカメラ１０１０が前方向に傾いている場合には、図２２（ａ）に示すように、ラインカメラ１０１０による撮像ライン１０１１が、全域で、図１９に示す幅Ｌ３の矩形領域から外れることになる。そして、パターン１０８１ａ～１０８１ｅを撮像した信号のみが輝度の高低を繰り返し、パターン１０８０ａ～１０８０ｄを外れて白い背景領域を撮像した信号は高い輝度のみを示す。この結果、図２２（ｂ）に示す信号波形となる。すなわち、ラインカメラ１０１０が前後方向に傾いている場合には、設置調整用チャート１０７０で上側に配置された全てのパターンのみ又は下側に配置された全てのパターンのみを撮像した信号波形となる。また、信号波形から傾きの方向を認識することができる。図２２の例では、中心位置のパターン１０８１ｃが撮像された信号波形を示していることから、ラインカメラ１０１０が前方を下げるように傾いていることを認識することができる。

　このように、ラインカメラ１０１０によって設置調整用チャート１０７０を撮像して得られる信号波形はラインカメラ１０１０の傾きによって変化するので、信号波形を確認しながら、図２０（ｂ）に示す基準信号波形が得られるようにラインカメラ１０１０の傾きを修正することにより、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置に設置することができる。

　各パターンの両端のラインと、中心位置のライン１０７１と、設置調整用チャート１０７０両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂとは太いラインであるために、設置調整用チャート１０７０を撮像した信号波形は、これらのラインの位置で他に比べて低い輝度を示す。図２０（ｂ）、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）に示す信号波形で下方向に突出した突出信号の位置は、これらの太いラインの位置に対応している。設置調整用チャート１０７０を撮像した信号波形では中心位置でのみ突出信号の間隔が狭くなるため、突出信号の表れた位置から設置調整用チャート１０７０と信号波形との対応を認識することができる。

　次に、設置調整用チャート１０７０を撮像して得られた信号波形の突出信号に基づいて行うラインカメラ１０１０の設置調整について説明する。図２３は、ラインカメラ１０１０の設置位置から観察される設置調整用チャート１０７０の例を示す図である。図２３（ａ）は、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置に設置した状態で観察される設置調整用チャート１０７０の状態を示している。

　図２３（ｂ）は、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりも検査胴１０２０から離れた位置にある場合に観察される設置調整用チャート１０７０の状態を示している。正規の設置位置に比べて設置調整用チャート１０７０からラインカメラ１０１０までの距離が離れているために、図２３（ｂ）の両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂの間の距離が、同図（ａ）の両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂの間の距離よりも短くなっている。すなわち、正規の設置位置よりも遠い設置位置では、設置調整用チャート１０７０が縮小された状態で観察される。これとは逆に、正規の設置位置よりも近い設置位置では、設置調整用チャート１０７０は拡大された状態で観察される。

　図２３（ｃ）は、正規の設置位置からラインカメラ１０１０の前方がＹ軸周りに右方向へ回転した位置にある場合に観察される設置調整用チャート１０７０の状態を示している。ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりも右を向いた状態で設置されているために、図２３（ｃ）では、中心位置にあるライン１０７１、両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂを含む設置調整用チャート１０７０の全体が、同図（ａ）に比べて左方向へ移動した状態で観察される。これとは逆に、正規の設置位置からＹ軸周りに左方向へ回転した設置位置では、設置調整用チャート１０７０の全体が、同図（ａ）に比べて右方向へ移動した状態で観察される。

　図２４は、図２３に示すラインカメラ１０１０の各設置位置で観察される設置調整用チャート１０７０と撮像信号の信号波形との関係を示す図である。図２４（ａ）～（ｃ）では、上側に図２３（ａ）～（ｃ）に示した各位置で観察される設置調整用チャート１０７０の状態を示し、その下側にラインカメラ１０１０によって設置調整用チャート１０７０を撮像して得られる信号波形を表示した表示部１０５０の画面１１４０を示している。図２４に示す画面１１４０は、横軸が設置調整用チャート１０７０のＸ軸方向の位置を示し、縦軸が撮像信号による輝度を示している。なお、図２４は、Ｘ軸周り及びＺ軸周りのラインカメラ１０１０の傾きはない状態で得られる撮像信号の信号波形を示している。

　正規の設置位置に設置されたラインカメラ１０１０によって設置調整用チャート１０７０を撮像して得られる基準信号波形では、上下にずらして配置された各パターンの両端のラインと、中心位置のライン１０７１と、設置調整用チャート１０７０両端のライン１０７３ａ、１０７３ｂとに対応する位置で、下方向に突出した突出信号が表れる。図２４（ａ）に示すように、表示部１０５０の画面１１４０上には、これらの突出信号の位置を示す基準線１１４１ａ～１１４１ｉが表示される。このように、画面１１４０全域に渡って輝度の高低を繰り返す信号波形が表示され、この信号波形の突出信号の位置が基準線１１４１ａ～１１４１ｉの位置と一致している場合には、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置に設置されていることを示す。すなわち、ラインカメラ１０１０で設置調整用チャート１０７０を撮像して得られる信号波形が表示部１０５０の画面１１４０上で、図２４（ａ）の基準信号波形を示す状態となるようにラインカメラ１０１０の設置位置を調整すれば、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置に設置することができる。

　図２４（ｂ）に示すように、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりも検査胴１０２０から離れた位置にある場合は、設置調整用チャート１０７０を撮像した信号波形で、中心より左側の突出信号１１５０ａ～１１５０ｃが画面１１４０上の基準線１１４１ａ～１１４１ｃより右側にずれた位置に表れて、中心より右側の突出信号１１５０ｇ～１１５０ｉが基準線１１４１ｇ～１１４１ｉより左側にずれた位置に表れる。このように、表示部１０５０の画面１１４０に、両外側の突出信号が対応する基準線より中心側へ向かって移動した信号波形が得られた場合には、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりも検査胴１０２０から離れた位置にあることを認識することができる。また、これとは逆に、両外側の突出信号１１５０ａ～１１５０ｃ、１１５０ｇ～１１５０ｉが、対応する基準線１４０ａ～１４０ｃ、１４０ｇ～１４０ｉより外側にずれた位置にある信号波形が得られた場合には、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりも検査胴１０２０に近い位置にあることを認識することができる。

　また、図２４（ｃ）に示すように、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置からＹ軸周りに前方を右方向へ回転した位置にある場合は、設置調整用チャート１０７０を撮像した信号波形で、全ての突出信号１１５０ａ～１１５０ｉが、対応する基準線１１４１ａ～１１４１ｉよりも左側にずれた位置に表れる。このような信号波形が得られた場合には、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりＹ軸周りに前方を右方向へ回転した位置にあることを認識することができる。また、これとは逆に、全ての突出信号１１５０ａ～１１５０ｉが、対応する基準線１４０ａ～１４０ｉより右側にずれた位置にある信号波形が得られた場合には、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりもＹ軸周りに前方を左方向へ回転した設置位置にあることを認識することができる。

　ラインカメラ１０１０によって設置調整用チャート１０７０を撮像して得られた信号波形に表れる突出信号の位置と、表示部１０５０の画面１１４０に表示される基準線１１４１ａ～１１４１ｉの位置との関係から、ラインカメラ１０１０の設置状況を認識することができるので、設置状況に応じて、突出信号の位置と画面１１４０上の基準線とが一致するようにラインカメラ１０１０の設置位置を修正することにより、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置に設置することができる。

　ラインカメラ１０１０の設置位置を修正する他の方法について、図１９を用いて説明する。ラインカメラ１０１０が正規の設置位置に設置されている場合には、図１９のパターン１０８０ａ、１０８０ｄのＸ軸方向の幅（図１９で示すＬ２）及びこの幅に対応する信号波形の幅が所定幅になる。これを利用してラインカメラ１０１０の設置位置を修正する。具体的には、ラインカメラ１０１０を正規の設定位置に設置した場合に比べて、ラインカメラ１０１０から検査胴１０２０迄の距離が遠い場合は、パターン１０８０ａ、１０８０ｄのＸ軸方向の幅に対応する信号波形の幅が所定幅より小さくなるので、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置とするためには、ラインカメラ１０１０を検査胴１０２０に近付ければよいことが分かる。また、これとは逆にラインカメラ１０１０から検査胴１０２０迄の距離が近い場合は、パターン１０８０ａ、１０８０ｄのＸ軸方向の幅に対応する信号波形の幅が所定幅より大きくなるので、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置とするためには、ラインカメラ１０１０を検査胴１０２０から遠ざければよいことが分かる。さらに、ラインカメラ１０１０が検査胴１０２０に対して傾いている場合は、パターン１０８０ａについて得られた信号波形の幅と、パターン１０８０ｄについて得られた信号波形の幅とが異なることになる。例えば、パターン１０８０ａを示す信号波形の幅が、パターン１０８０ｄを示す信号波形の幅よりも短い場合には、短く検出された方が長く検出された方よりも検査胴１０２０からの距離が遠くなるようにラインカメラ１０１０が傾いているので、これを修正するようにラインカメラ１０１０の設置位置を修正すればよい。

　図１５に示すカメラ位置判定部１０６２は、設置調整用チャート１０７０を撮像したラインカメラ１０１０から得られた信号波形に基づいてラインカメラ１０１０の設置状況を判定して、この設置状況及び修正方針に関する情報を報知する機能を有する。報知は、設置調整に関する情報の表示部１０５０への表示、所定のアラーム音の再生、所定の音声再生等によって行われる。

　例えば、図２１（ｂ）に示す信号波形が得られた場合には、カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０が左に傾いていることを認識して、ラインカメラ１０１０が左に傾いていることを示す情報と、ラインカメラ１０１０を右方向へ回転して傾きを修正するよう促す情報とを報知する。また、図２２（ｂ）に示す信号波形が得られた場合には、カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０の前方が下がっていることを認識して、これを示す情報と、ラインカメラ１０１０の前方を上げるように傾きを修正するよう促す情報とを報知する。

　同様に、図２４（ｂ）に示す信号波形が得られた場合には、カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０が、正規の設置位置よりも検査胴１０２０から離れた後方にあることを認識して、これを示す情報と、ラインカメラ１０１０を前方へ移動させるよう促す情報とを報知する。また、図２４（ｃ）に示す信号波形が得られた場合には、カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０が正規の設置位置よりもＹ軸周りに右方向を向いていることを認識して、これを示す情報と、ラインカメラ１０１０をＹ軸周りに左方向へ回転するよう促す情報とを報知する。

　カメラ位置判定部１０６２により報知された情報に基づいてラインカメラ１０１０のカメラホルダの調整機構を操作して、ラインカメラ１０１０の設置位置を徐々に修正してゆくと、ラインカメラ１０１０の設置位置が修正されて正規の設置位置となった所で図２０（ｂ）及び図２４（ａ）に示す基準信号波形が得られるようになる。カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０の設置位置が修正されて正規の設置位置となり図２０（ｂ）及び図２４（ａ）に示す基準信号波形が得られたことを認識すると、これを報知する。この報知を受けてカメラホルダの調整機構の操作を停止することにより、ラインカメラ１０１０を正規の設置位置へ設置することができる。また、カメラ位置判定部１０６２は、ラインカメラ１０１０の設置位置を調整する操作が、設置位置のずれや傾きを拡大する方向へ誤って行われている場合には、調整方向が誤っていることを報知するので、この報知を受けて調整方向を修正することができる。カメラ位置判定部１０６２は、正規の設置位置となったときの基準信号波形を記憶して、調整中のラインカメラ１０１０の信号波形と基準信号波形とを表示部１０５０に比較可能に表示すると共に、設置調整に係る判定を行う。

　なお、本実施例に係る設置調整用チャート１０７０が図１９に示した態様に限定されるものではない。例えば、図１９に示す幅Ｌ３の矩形領域１０８２については、ラインカメラ１０１０による撮像ラインがこの矩形領域１０８２内にあることを認識することができれば、白の背景と黒のラインとが所定間隔で連続する態様に限定されるものではなく、例えば、矩形領域１０８２内の一部領域にのみ白の背景と黒のラインとが設けられる態様であっても構わない。また、垂直方向に交互にずらして配置されるパターン１０８０ａ～１０８０ｄ、１０８１ａ～１０８１ｅについても、例えば図２１に示すようにラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれによって撮像ライン１０１１が幅Ｌ３の矩形領域１０８２から外れたことを認識することができれば、矩形形状を有するパターンに限定されるものではなく凹型や凸型等であっても構わない。同様に、パターン１０８０ａ～１０８０ｄ、１０８１ａ～１０８１ｅの配置についても、ラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれによって撮像ライン１０１１が幅Ｌ３の矩形領域１０８２から外れたことを認識することができれば、パターンを垂直方向に交互にずらして連続して配置する態様に限定されるものではなく、例えば、図１９に示す中心位置のライン１０７１を含むパターン１０８１ｃと両外側の一部のパターンのみによって設置調整用チャート１０７０を形成する態様であっても構わない。また、各ラインの太さや配置についても、例えば図２４（ｂ）及び（ｃ）に示すように信号波形からラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれを認識することができれば、本実施例で示した以外の所定位置のラインが太く描かれていてもよいし、ラインの配置が所定間隔ではなく所定の規則性をもって不等間隔に配置されていても構わない。

　上述したように、本実施例によれば、ラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれを検出できるように作成した所定パターンから成る設置調整用チャート１０７０をラインカメラ１０１０によって撮像し、得られた信号波形に基づいてラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれを認識して、ラインカメラ１０１０設置位置を修正することができる。

　また、ラインカメラ１０１０によって設置調整用チャート１０７０を撮像して得られた信号波形からラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれの方向を認識することができるので、ラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれを修正するために行うべき設置調整作業の内容を認識することができる。

　また、ラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれが認識されたこと、傾きや位置ずれを修正する方向、傾きや位置ずれが修正され正規の設置位置となったこと、設置位置の調整方向が誤っていること等が報知されるので、報知された情報に基づいて、ラインカメラ１０１０の傾きや位置ずれを修正する設置調整作業を容易に行うことができる。

　以上のように、本発明に係るカラー画像における文字背景除去方法及び装置は、文字を含むカラーの印刷物を撮像したカラー画像から文字の背景模様を除去して文字画像を取得し、文字の印刷品質を評価するために有用な技術である。また、本発明に係るラインカメラの設置調整方法及び設置調整用チャートは、大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を容易に調整するために有用な技術である。

１０、１０１０　ラインカメラ
２０、１０２０　検査胴
３０、１０３０　光源
４０、１０４０　検査胴駆動部
５０　操作表示部
６０　記憶部
７０、１０６０　制御部
７１　カラー画像取得部
７２、１０６３　光源制御部
７３、１０６４　検査胴駆動制御部
７４　文字認識部
７５　文字背景除去部
７６、１０６５　印刷検査部
２００、１２００　大判印刷物
１０５０　表示部
１０６１　カメラ信号処理部
１０６２　カメラ位置判定部
１０７０　設置調整用チャート

Claims

　文字が印刷された印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の画像を取得するカラー画像における文字背景除去方法であって、
　カラーの入力画像を文字部と背景部とに分離する分離工程と、
　前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求める関数算出工程と、
　前記識別関数により前記入力画像から前記背景部を除去した背景除去画像を生成する背景除去画像生成工程と
を含んだことを特徴とするカラー画像における文字背景除去方法。
　前記分離工程では、
　前記入力画像に含まれる文字のフォント画像と前記入力画像に含まれる文字とが重なる位置を特定して、前記入力画像を形成する画素のうち、前記フォント画像と重なる位置にある画素を前記文字部、重なる位置にない画素を前記背景部とする
ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　前記関数算出工程では、前記識別関数を線形判別処理によって求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　前記識別関数を算出する文字範囲を指定する指定工程
をさらに含み、
　前記分離工程では、前記指定工程で指定した文字範囲に基づいて前記入力画像を前記文字部と前記背景部とに分離して、
　前記関数算出工程では、前記指定工程で指定した文字範囲に基づいて、前記識別関数を求める
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　前記入力画像に複数の文字が含まれる場合には１文字毎に前記各工程を実行することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　前記文字と同系色の背景模様を除去するために前記背景除去画像を２値化する２値化処理工程をさらに含んだことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　印刷後の大判印刷物を撮像したカラー画像から前記入力画像を取得する画像取得工程をさらに含んだことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のカラー画像における文字背景除去方法。
　文字が印刷された印刷物のカラー画像から文字の背景模様を除去して印刷評価用の画像を取得するカラー画像における文字背景除去装置であって、
　カラーの入力画像を文字部と背景部とに分離して、前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求め、該識別関数により前記入力画像から前記背景部を除去した背景除去画像を生成する文字背景除去部と
を備えることを特徴とするカラー画像における文字背景除去装置。
　前記入力画像上で文字の位置を指定するための操作部
をさらに備え、
　前記文字背景除去部は、
　前記操作部による文字位置の指定に基づいて前記入力画像を前記文字部と前記背景部とに分離して、前記文字部の画素と前記背景部の画素とを画素値に基づいて分離するための識別関数を求め、該識別関数により背景模様を除去することにより前記背景除去画像を生成する
ことを特徴とする請求項８に記載のカラー画像における文字背景除去装置。
　検査胴上の大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を前記検査胴に固定された設置調整用チャートを撮像した信号に基づいて調整するラインカメラの設置調整方法であって、
　前記ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンを垂直方向にずらして配置した設置調整用チャートを前記ラインカメラによって撮像する撮像工程と、
　前記ラインカメラによって前記設置調整用チャートを撮像して得られた、前記ラインカメラの設置状況によって異なる信号波形を示す撮像信号を表示部に表示する表示工程と
を含んだことを特徴とするラインカメラの設置調整方法。
　カメラ位置判定部が前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形に基づいて前記ラインカメラの設置状況を判定する判定工程と、
　前記カメラ位置判定部が前記判定工程による判定結果を報知する報知工程と
をさらに含んだことを特徴とする請求項１０に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記ラインカメラを正規の設置位置に設置した際の走査ラインにおける前記複数のパターンの重なり幅が前記所定の矩形領域の垂直方向の幅であり、該幅が前記ラインカメラの設置位置に係る許容誤差に基づいて設定されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは水平方向に所定間隔で配置された複数の垂直線から形成されており、該垂直線の少なくとも一部によって前記所定の矩形領域内の垂直線が形成されることを特徴とする請求項１０～１２のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記所定の矩形領域内では一部の垂直線の太さが他の垂直線の太さと異なることを特徴とする請求項１０～１３のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは所定長さを有する垂直線により形成された矩形形状を有することを特徴とする請求項１０～１４のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記設置調整用チャートに含まれる各パターンは垂直方向に交互にずらして配置されることを特徴とする請求項１０～１５のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記設置調整用チャートを形成する白の背景と黒の垂直線とが前記ラインカメラの画素と１対１に対応して設けられることを特徴とする請求項１０～１６のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記表示部に表示された前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形と一致するように、前記ラインカメラの設置位置が調整される調整工程
をさらに含んだことを特徴とする請求項１１～１７のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記調整工程は、
　前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記設置調整用チャートの中心より右側のパターンの一部及び前記中心より左側のパターンの一部が撮像されないことを示す場合には、前記ラインカメラを光軸回りに回転させて傾きを修正する工程
を含んだことを特徴とする請求項１８に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記調整工程は、
　前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記設置調整用チャートで垂直方向上側にずらしたパターンのみ又は垂直方向下側にずらしたパターンのみが撮像されていることを示す場合には、前記ラインカメラを光軸に垂直な水平軸回りに回転させて傾きを修正する工程
を含んだことを特徴とする請求項１８又は１９に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記調整工程は、
　前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形を右方向又は左方向に移動した波形を示す場合には、前記ラインカメラを垂直軸回りに回転させて傾きを修正する工程
を含んだことを特徴とする請求項１８～２０のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　前記調整工程は、
　前記ラインカメラによる撮像信号の信号波形が示す前記設置調整用チャートの水平方向の長さが、前記ラインカメラの正規の設置位置から前記設置調整用チャートを撮像して得られる基準信号波形が示す前記設置調整用チャートの水平方向の長さと異なる場合には、前記ラインカメラを前後方向に移動させて前記ラインカメラと前記検査胴の間の距離を調整する工程
を含んだことを特徴とする請求項１８～２１のいずれか１項に記載のラインカメラの設置調整方法。
　検査胴に固定された大判印刷物の画像を取得するラインカメラの設置位置を該ラインカメラによって撮像した信号に基づいて調整するために前記検査胴に固定されるラインカメラの設置調整用チャートであって、
　前記ラインカメラの走査ライン方向に長い所定の矩形領域が、該矩形領域内でのみ垂直線が水平方向に連続するように、白の背景と黒の垂直線とによって形成されていることを特徴とするラインカメラの設置調整用チャート。
　前記所定の矩形領域は、白の背景と黒の垂直線とによって形成される複数のパターンを垂直方向にずらして配置することにより形成されていることを特徴とする請求項２３に記載のラインカメラの設置調整用チャート。