JP2016035418A - 画像処理装置、出力物検査方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 出力装置からの出力物を検査するための画像処理装置、出力物検査方法およびプログラムを提供すること。
【解決手段】本画像処理装置１５０は、出力装置１１０からの出力物を所定解像度で画像読み取りすることにより生成された検査画像を取得する検査画像取得手段１７４と、出力物の元となるデータに基づいて、検査画像と略同一の解像度の基準画像を生成する基準画像生成手段１７０と、基準画像および検査画像を、それぞれ、領域単位に分割する分割手段２１０，２１２と、基準画像の領域単位毎にエッジ特性を測定する測定手段２１４と、エッジ特性が規定を下回る基準画像の領域単位の画像および検査画像の対応する領域単位の画像をそれぞれ縮小する縮小処理手段２１８，２２０と、エッジ特性が規定を下回る領域単位に関し、基準画像および検査画像の縮小された画像間を比較して欠陥を検出する欠陥検出手段２２２とを含む。
【選択図】 図７

Description

本発明は、画像処理装置、画像検査方法およびプログラムに関し、より詳細には、出力装置からの出力物を検査するための画像処理装置、出力物検査方法およびプログラムに関する。

従来より、プロダクション・プリンティング分野においては、印刷出力物に対し種々の検査が求められる。このような要求に対応して、画像形成装置から出力された出力物をカメラ・スキャナのラインセンサなどで読み取り、読み取り結果から印刷が正常に行われているか検査する、印刷物検査装置が提供されている。

上記印刷物検査装置においては、特に印刷品質の検査を行う場合に、画像読み取りによって得られる検査画像と、ユーザが用意した原稿画像データのＲＩＰ（Raster Image Processer）、印刷および読み取りを想定したマスタ画像との比較が行われる。そして、検査画像およびマスタ画像を正確に位置合わせした後、検査画像およびマスタ画像間の差分の程度に基づいて欠陥の有無が判別される。例えば、画素毎に差分を求め、差分値が所定の判定閾値を超えている場合に欠陥と判定される。

検査画像およびマスタ画像の両方をブロック分割し、ブロック毎に相互の位置を修正して合わせ込むことにより、画素同士の照合および差分の検出を高精度に行う技術も知られている（例えば、特開２０１３‐１８６５６２号公報）。プリンタ出力の設定および特性に起因して、マスタ画像と印刷結果とがそもそも完全に同一の大きで出力されない場合や、印刷した紙の湿度による伸び縮みや搬送装置での蛇行により、微小に位置や角度が変化することに対応するものである。

また、印刷検査においては、印刷が１２００ｄｐｉといった比較的高解像度で行われている場合でも、人間の感応評価を元にする検査基準では、そこまで高い検査解像度が必要ではないこともある。そして、検査処理速度の向上のために、最低限の低解像度で検査でき、検査基準を満たすようにすることが望ましい。このため、実際は、実験的に基準を満たすための解像度を求め、例えば２００ｄｐｉといった比較的低解像度での印刷物検査装置を構成できることが望まれる。

しかしながら、このように実験的に求めた検査解像度は、平均的および多勢的に決定されることがほとんどであり、稀にある特殊な印刷原稿において検査の不足が生じる場合がある。例えば、通常の自然画像やテキスト画像にはない、芸術的な線画や、別途その印刷物の製本などに必要な位置決め用のトンボなどでは検査不足となり易い。

特許第５３０８７３５号公報（特許文献２）は、対象画像の解像度を被検査画像の解像度にあわせて変換することにより、網点の大きさに合せたり、ＣＭＹＫからＲＧＢへの変換が効率的にできる大きさに変換する技術を開示する。特許第４８３４３８７号公報（特許文献３）は、ハーフトーン処理された画像を記録媒体の種類に応じて検査条件を変えて検査する技術および「簡易モード」で画像全体の解像度を落とすことができる点について言及されている。

さらに、特開２０１３−０４６０９２号公報（特許文献４）は、印刷用の画像処理が施された画像データと画像読取装置によって得られた読取データを比較し、用紙上に印刷された画像が不良か否かを判定する制御部において、画像データの属性データに基づき、画像の属性毎に変換する解像度を切り替える構成を開示する。

頻度の少ない、高解像度検査を必要とする画像で検査不足が生じないように画像一面全体の検査解像度を上げてしまうと、検査処理の負担が増大し、検査処理時間の短縮や低コスト化の上で難点となる。同様に、特許文献２および特許文献３にように、一面の画像に対し全ての欠陥を検出できるような解像度を適応してしまう方法では、検査処理時間や装置コストが増大する。

また、特許文献４の従来技術は、画像データに含まれる重要な文字列や数字に意味的な属性を与えて、この属性に基づくものであるため、必ずしも実際の画像の画像的な特徴に合わせて切り替えられるものではなく、充分なものではなかった。また、特許文献４の従来技術では、属性が画素毎に付与されるので、属性が付された領域毎に解像度を変更するとなると、比較および検査のロジックが複雑化してしまう点で充分ではなかった。

本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされたものであり、本発明は、出力装置からの出力物を画像読取して検査する画像検査処理において、まれにある高解像度での検査が必要な画像部分を識別して、かかる画像部分での検査不足を回避しながら、全体の平均的な処理速度を向上させることができる、画像処理装置、出力物検査方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有する画像処理装置を提供する。本画像処理装置は、出力装置からの出力物を所定解像度で画像読み取りすることにより生成された検査画像を取得する検査画像取得手段と、上記出力物の元となるデータに基づいて、上記検査画像と略同一の解像度の基準画像を生成する基準画像生成手段と、上記基準画像および検査画像を、それぞれ、領域単位に分割する分割手段と、上記基準画像の領域単位毎にエッジ特性を測定する測定手段と、上記エッジ特性が規定を下回る基準画像の領域単位の画像および検査画像の対応する領域単位の画像をそれぞれ縮小する縮小処理手段と、上記エッジ特性が規定を下回る領域単位に関し、上記基準画像および検査画像の縮小された画像間を比較して欠陥を検出する欠陥検出手段とを含む。

上記構成により、出力装置からの出力物を画像読取して検査する画像検査処理において、まれにある高解像度での検査が必要な画像部分を識別して、かかる画像部分での検査不足を回避しながら、全体の平均的な処理速度を向上させることができる。

本実施形態による印刷物検査装置を含む印刷システムの機構構成図。 本実施形態による印刷物検査装置を含む印刷システムのハードウェア・ブロック図。 本実施形態による印刷物検査装置の動作を示すブロック図（用紙登録モード時）。 本実施形態による印刷物検査装置の動作を示すブロック図（通常モード時）。 （Ａ）ジョブ管理情報および（Ｂ）用紙補正情報のデータ構造を示す図。 本実施形態によるマスタ画像生成部の詳細なブロック図。 本実施形態による画像欠陥判定部の詳細なブロック図。 本実施形態において、画像全体を複数のブロックに分割する態様を説明する図。 本実施形態による印刷物検査装置が実行する画像検査処理を示すフローチャート。

以下、本実施形態について説明するが、実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態では、出力装置からの出力物を画像読み取りして検査する画像処理装置として、印刷装置の後段に接続され、印刷装置から出力された印刷物を画像読み取りして検査する、印刷物検査装置を一例に説明する。

図１は、本実施形態による印刷物検査装置を含む印刷システムの機構構成を示す図である。図１に示す印刷システム１０は、印刷装置２０と、本実施形態による印刷物検査装置５０と、後処理装置９０とを含み構成される。

印刷装置２０は、外部より印刷画像を含む印刷ジョブを受信したことに応答して、または、印刷装置２０が備える操作パネル４０を介して印刷装置２０内に蓄積されている印刷ジョブの実行指示を受け付けたことに応答して、印刷ジョブの内容に従って、用紙などの転写部材上に画像を形成し、印刷出力する。

図１において、用紙の搬送経路が点線で示されている。まず、給紙部３２よって用紙が取り出され、給紙ローラ３４によって転写部位へ用紙が給紙される。印刷装置２０は、色毎の感光体ドラム２２を含む。図１に示す実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の感光体ドラム２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙが並列に並べられたタンデム方式で構成されている。

印刷画像データに基づき生成されるＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の書込信号に応じて、光ビームをオンオフ制御することによって、各感光体ドラム２２の表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、感光体ドラム２２が回動するにつれて現像装置方向へと搬送され、トナーにより現像される。そして、書きこみ信号に応じたトナー像が感光体ドラム２２上に形成され、担持される。

一方、感光体ドラム２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの下方には、搬送ローラ２４，２６に張架された中間転写ベルト３０が配置されている。トナー像は、感光体ドラム２２が回動するにつれて、中間転写ベルト３０側に搬送され、一次転写ローラにより感光体ドラム２２と中間転写ベルト３０とが接する位置で中間転写ベルト３０上に転写される。各色のトナー像は、位置を合わせて重畳され、中間転写ベルト３０上に多色トナー像が形成される。中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写部のローラ２８方面に搬送され、転写ローラにより転写部位の位置に給紙された用紙に転写される。

多色トナー像が転写された用紙は、定着ローラ３６にて加熱定着される。片面印刷の場合は、用紙がそのまま印刷物検査装置５０へ排紙される。一方、両面印刷の場合は、反転パス３８で反転させられた後、さらに用紙の反対面にトナー像を転写および定着されて、印刷物検査装置５０へ排紙される。

印刷物検査装置５０は、印刷装置２０と連携して動作し、印刷装置２０により出力された印刷物を検査する。印刷物検査装置５０には、印刷装置２０から排紙された印刷物が給紙される。印刷物は、画像読取装置５２，５４によってその両面が画像読み取りされて検査された後、後処理装置９０へ排紙される。

印刷物検査装置５０は、図１に示すように、操作パネル５６を含んでもよいが、特に限定されるものではなく、操作パネル５６を設けずに、印刷装置２０の操作パネル４０が兼用していてもよい。また、印刷装置２０の後段に専用の印刷物検査装置を設けるほか、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して、印刷装置の排紙部に備えられる画像読取装置から、読取画像データを汎用コンピュータへ送信し、汎用コンピュータ上で画像処理による検査を行う態様としてもよい。

後処理装置９０は、例えば、スタッカであり、印刷物検査装置５０から排出された検査済みの印刷物をトレイ９２にスタックする。

図２は、本実施形態による印刷物検査装置を含む印刷システムのハードウェア・ブロックを示す図である。

印刷装置１１０は、システム制御部１１２と、ユーザ・インタフェース（以下、インタフェースを単にＩ／Ｆと参照する場合がある。）部１１８と、ＤＦＥ（デジタル・フロント・エンド）Ｉ／Ｆ部１２０と、ネットワークＩ／Ｆ部１２２と、外部Ｉ／Ｆ部１２４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２６と、画像処理制御部１２８と、印写制御部１３０と、機構制御部１３２とを含む。

システム制御部１１２は、内部にＣＰＵ１１４およびメモリ１１６を備え、印刷装置１１０の全体を制御する制御部として機能している。ユーザＩ／Ｆ部１１８は、システム制御部１１２と操作パネル４０とを接続するためのインタフェースである。ネットワークＩ／Ｆ部１２２は、システム制御部１１２をＬＡＮやイーサネット（登録商標）などのネットワークに接続するためのインタフェースである。外部Ｉ／Ｆ部１２４は、システム制御部１１２と印刷物検査装置５０などの外部装置とを接続するためのインタフェースである。ＨＤＤ１２６は、制御プログラム、印刷ジョブおよび画像データを記憶する記憶装置である。

機構制御部１３２は、印刷装置１１０における用紙搬送、転写プロセスといった、印刷装置１１０における印刷動作を制御する制御部である。ＤＦＥＩ／Ｆ部１２０には、外部の画像生成コントローラ１２が接続される。ＤＦＥＩ／Ｆ部１２０は、接続される外部の画像生成コントローラ１２から、ＲＩＰ処理された画像（以下、ＲＩＰ画像と参照する場合がある。）の転送を受けるためのインタフェースである。画像処理制御部１２８は、機構制御部１３２において用紙に転写する印刷画像を準備する印刷画像処理の制御を行う。画像処理制御部１２８は、また、外部Ｉ／Ｆ部１２４を介して接続される印刷物検査装置５０へ、画像処理制御部１２８で準備した印刷画像を転送する。印写制御部１３０は、用紙などの転写部材への画像形成の制御を行う。

これに対して、印刷物検査装置１５０は、システム制御部１５２と、外部Ｉ／Ｆ部１５８と、ユーザＩ／Ｆ部１６０と、ＨＤＤ１６２と、ネットワークＩ／Ｆ部１６４と、機構制御部１６８と、マスタ画像生成部１７０と、画像欠陥判定部１７２と、画像読取部１７４とを含む。

システム制御部１５２は、内部にＣＰＵ１５４およびメモリ１５６を備え、印刷物検査装置１５０の全体を制御する制御部として機能する。外部Ｉ／Ｆ部１５８は、システム制御部１５２と、印刷装置１１０および後処理装置９０などの外部装置とを接続するためのインタフェースである。ユーザＩ／Ｆ部１６０は、システム制御部１５２と操作パネル５６とを接続するためのインタフェースである。ＨＤＤ１６２は、制御プログラムや画像データを記憶する記憶装置である。ネットワークＩ／Ｆ部１６４は、システム制御部１５２をＬＡＮやイーサネット（登録商標）などのネットワークに接続するインタフェースである。

機構制御部１６８は、検査対象である印刷物の搬送などの印刷物検査装置１５０の搬送動作の制御部として機能する。マスタ画像生成部１７０は、印刷装置１１０から外部Ｉ／Ｆ部１５８などのインタフェースを介して送られてくる印刷画像に基づき、検査のための基準画像となるマスタ画像を生成する、本実施形態における基準画像生成手段を構成する。画像読取部１７４は、印刷装置１１０が印刷して出力した印刷物を画像読み取りし、検査対象とする検査画像を取得する、本実施形態における検査画像取得手段を構成する。画像欠陥判定部１７２は、マスタ画像生成部１７０で生成されたマスタ画像と、画像読取部１７４が取得した検査画像とを比較照合し、印刷物における欠陥の有無を判定する。

以下、印刷装置１１０の動作について説明する。システム制御部１１２は、印刷ジョブの実行指示により、ＤＦＥＩ／Ｆ部１２０を介して受信した印刷ジョブ、または、ＨＤＤ１２６に格納されている印刷ジョブを、ＲＩＰ画像として抽出し、画像処理制御部１２８に送信する。機構制御部１３２は、システム制御部１１２からの印刷指令に基づいて、印写制御部１３０に対し画像信号出力指令を行う。印写制御部１３０は、機構制御部１３２からの画像信号出力指令に基づいて、画像処理データ出力指令を画像処理制御部１２８に対して行う。画像処理制御部１２８は、印写制御部１３０からの画像データ出力指令に従って、ＲＩＰ画像を印刷画像へ変換し、変換された印刷画像を、印写制御部１３０に送信するとともに、検査のため印刷物検査装置１５０に送信する。

以下、図３および図４を参照しながら、印刷物検査装置１５０の動作について説明する。図３および図４は、本実施形態による印刷物検査装置の動作を示すブロック図である。図３は、用紙を登録するための印刷検査モードである用紙登録モードにおける動作を示し、これに対し、図４は、検査するための印刷検査モードである通常モードにおける動作を示す。

まず、図３を参照しながら、用紙登録モードにおける動作について説明する。システム制御部１５２は、印刷装置１１０から外部Ｉ／Ｆ部１５８を介してジョブ管理情報を受信する。ジョブ管理情報は、システム制御部１５２内の記憶部１７６に一旦格納される。システム制御部１５２は、ジョブ管理情報処理部１７８を含み、ジョブ管理情報処理部１７８は、受信したジョブ管理情報から、後処理情報を抽出して、抽出した後処理情報を、外部Ｉ／Ｆ部１５８を経由して、印刷物検査装置１５０の後段の後処理装置９０に送信する。ジョブ管理情報処理部１７８は、さらに、ジョブ管理情報から印刷管理情報を抽出して、抽出した印刷管理情報を、マスタ画像生成部１７０、画像欠陥判定部１７２、画像読取部１７４および機構制御部１６８へ転送する。

図５（Ａ）は、ジョブ管理情報のデータ構造を示す。図５（Ａ）に示すジョブ管理情報は、印刷検査モード、ページ識別情報、印刷面情報、用紙情報、用紙サイズ情報および後処理情報を含んでいる。印刷検査モードには、「用紙登録モード」または「通常モード」が指定される。ページ識別情報は、印刷ページの識別子であり、識別子は、例えば電源投入時点から１ページの出力毎にカウントアップされる。印刷面情報は、該ページが上面であるか下面であるかを示す。用紙情報は、用紙の種類を示し、用紙サイズは、用紙のサイズを示す。後処理情報は、当該印刷物検査装置以降に接続される後処理装置で必要となる情報を含む。図５（Ａ）に示すジョブ管理情報のうち、後処理情報の項目が、上述した後処理情報として抽出され、それ以外の項目が、印刷管理情報として抽出される。

ジョブ管理情報（それから抽出される印刷管理情報）には、上述したように印刷検査モードの項目が含まれており、ジョブ管理情報中の印刷検査モードによって、印刷物検査装置１５０は、２通りの異なる処理を実行する。ジョブ管理情報における印刷検査モードが、「用紙登録モード」を示す場合、用紙毎にＣＭＹＫ色空間からＲＧＢ色空間へ変換するための色変換テーブル、および、解像度変換の際の補正係数を生成し、これらを用紙補正情報として登録する。一方、ジョブ管理情報内の印刷検査モードが「通常モード」である場合は、マスタ画像が生成されて、それに基づいて画像検査処理が行われる。

再び図３を参照して、用紙登録モードの場合について説明を続ける。用紙登録モードでは、所定のチャートを含む画像データが印刷される。画像読取部１７４は、印刷装置１１０から出力される印刷物の上面を画像読取装置５２で、下面を画像読取装置５４で、所定解像度にて画像読み取りし、読取画像を取得する。画像読取部１７４は、受信した印刷管理情報に含まれる印刷面情報に基づいて、取得した読取画像と印刷管理情報とを結合させて読取画像データとして、画像欠陥判定部１７２に送信する。印刷管理情報内の印刷検査モードが用紙登録モードの場合、画像欠陥判定部１７２は、受信した読取画像データに対して欠陥判定処理を行わず、読取画像データをそのままシステム制御部１５２に送信する。

システム制御部１５２は、受信した読取画像データを記憶部１７６に記憶し、受信した読取画像データと、ＨＤＤ１６２に予め記憶されているチャート情報とを取得する。上記チャート情報は、用紙サイズ毎に用意されるものであり、その内容は、用紙サイズ、用紙四隅の位置合わせマークの座標、印刷される各カラーパッチの色情報を含み構成される。システム制御部１５２は、受信した読取画像データに対応した用紙サイズのチャート情報を取得する。

上述した読取画像データおよびチャート情報に基づいて、色変換テーブル生成部１８２は、色変換テーブルを生成し、補正係数算出部１８０は、補正係数を算出する。生成された色変換テーブルおよび補正係数は、併せて用紙補正情報としてＨＤＤ１６２に記憶される。このようにして、印刷装置１１０からの印刷出力および画像読取部１７４での画像読み取りを想定して、印刷画像から比較のためのマスタ画像を生成するための色変換テーブルおよび補正係数が準備される。

図５（Ｂ）は、用紙補正情報のデータ構造を示す。図５（Ｂ）に示す用紙補正情報は、用紙情報、用紙サイズ、用紙サイズ補正情報および色変換テーブルを含んでいる。用紙情報は、用紙の種類を示し、用紙サイズは、用紙のサイズを示す。用紙サイズ補正情報は、補正係数算出部１８０が算出した解像度変換の際の補正係数であり、色変換テーブルは、色変換テーブル生成部１８２が生成した色変換テーブルである。

続いて、図４を参照しながら、通常モードにおける動作について説明する。転送された印刷管理情報内の印刷検査モードが「通常モード」を示す場合、画像読取部１７４は、印刷物の上面または下面を画像読取装置５２，５４で、所定解像度および階調にて画像読み取りし、検査画像を取得し、検査画像データとし、画像欠陥判定部１７２に送信する。なお、画像読取部１７４が画像読み取りする際の解像度は、後述するように、高解像度による検査を要する画像に対しても良好な検査ができる程度に高い解像度を選択することができる。例えば、人間の感応評価を元にする検査基準では、例えば２００ｄｐｉ解像度といった比較的低解像度で充分であるとした場合に、例えば、４００ｄｐｉが選択される。画像読み取りする際の階調は、特に限定されるものではなく、検査の精度に対する要求に応じて８ビット階調などが選択される。

印刷検査モードが「通常モード」を示す場合、マスタ画像生成部１７０は、印刷管理情報を受け取り、適宜、印刷管理情報で指定されている用紙情報に対応する用紙補正情報を、システム制御部１５２を経由してＨＤＤ１６２から取得する。マスタ画像生成部１７０は、印刷装置１１０から印刷画像を受信し、検査画像と同一のデータ形式に変換する。ＲＩＰ処理済みの印刷画像は、ＣＭＹＫ色空間の所定解像度（例えば１２００ｄｐｉ）で少値（例えば２ビット）の画像データである。マスタ画像生成部１７０は、これを、画像読取部１７４での画像読取時と同一のＲＧＢ色空間の所定解像度（４００ｄｐｉ）の多値（例えば８ビット）の画像データに変換し、マスタ画像とし、画像欠陥判定部１７２に送出する。

印刷管理情報内の印刷検査モードが「通常モード」を示す場合、画像欠陥判定部１７２は、マスタ画像生成部１７０で生成されたマスタ画像と、画像読取部１７４で取得された検査画像とに基づいて、画像間の差分を取り、画像における欠陥を検査する。マスタ画像と検査画像とは、そのデータの大きさ、解像度、色空間が略同一とされる。画像欠陥判定処理では、マスタ画像および検査画像の画像全体が複数のブロックに分割されて、ブロック毎に画像の比較照合が行われ、対応する画素同士の差分が検出され、所定の閾値と比較されて、これにより欠陥判定結果が生成される。

欠陥の検査が終了すると、画像欠陥判定部１７２は、検査画像、後述するエッジ画像および差分画像を含む検査結果画像データと、欠陥判定情報とをシステム制御部１５２に送信する。ここで、欠陥判定情報は、欠陥判定結果と、欠陥判定に用いた閾値とのセットであり、欠陥判別結果には、欠陥と判定されたｍ×ｎ画素のエリアの左上の座標、右下の座標、差分値が含まれる。

システム制御部１５２は、欠陥判定情報を記憶部１７６およびＨＤＤ１６２に記憶する。システム制御部１５２は、欠陥判定結果処理部１８４を含み、欠陥判定結果処理部１８４は、印刷装置１１０および後処理装置９０に送信する情報を生成し、外部Ｉ／Ｆ部１５８を介して、印刷装置１１０および後処理装置９０に送信する。システム制御部１５２は、さらに、ユーザ・インタフェース（ＵＩ）表示情報生成部１８６を含み、ＵＩ表示情報生成部１８６は、画像検査結果をユーザに通知するためのＵＩ表示情報を生成し、ユーザＩ／Ｆ部１６０を介して、操作パネル５６に表示させる。ユーザに通知する画像検査結果としては、特に限定されるものではないが、欠陥が見つかったか否かを示す情報、欠陥が見つかった場合はその箇所の検査画像、エッジ画像および差分画像などが含まれ得る。

システム制御部１５２は、さらに、ネットワーク・ユーザ・インタフェース（ＮＵＩ）表示情報生成部１８８を含む。ＮＵＩ表示情報生成部１８８は、ネットワークＩ／Ｆ部１６４を経由して、パーソナル・コンピュータなどの外部装置からのＮＵＩ表示要求を受け付ける。ＮＵＩ表示要求は、当該外部装置の表示デバイス上で画像検査結果を表示するための表示情報の要求である。ＮＵＩ表示情報生成部１８８は、ＮＵＩ表示要求を受信したことに応答して、記憶部１７６に記憶されている欠陥判定情報を読み出し、画像検査結果をユーザに通知するためのＮＵＩ表示情報を生成し、ネットワークＩ／Ｆ部１６４を介して、要求元に送信する。要求元の外部装置は、受信したＮＵＩ表示情報に基づいて画面表示を行うことができる。

以下、印刷画像からマスタ画像を生成するマスタ画像生成処理について、図６を参照しながら、詳細を説明する。図６は、本実施形態によるマスタ画像生成部１７０の詳細なブロックを示す図である。図６には、マスタ画像生成処理の流れも示されている。

図６に示すように、マスタ画像生成部１７０は、解像度変換部２００と、用紙補正処理部２０２と、色変換部２０４と、フィルタ処理部２０６とを含み構成される。マスタ画像生成部１７０は、また、内部に記憶領域を備えており、マスタ画像を生成するための用紙補正情報（補正係数および色変換テーブル）を内部の記憶領域に保持している。マスタ画像生成部１７０は、記憶領域に保存されている用紙情報と、受け取った印刷管理情報に含まれている用紙情報とを比較し、これらが異なる場合は、まず、印刷管理情報で指定されている用紙情報に対応する用紙補正情報を、システム制御部１５２を経由してＨＤＤ１６２から取得する。

マスタ画像生成部１７０は、適切な用紙補正情報が取得されると、用紙補正情報に基づいて、検査画像と同じデータ形式に印刷画像を変換する。ここで、印刷画像が、一例として、ＣＭＹＫ１２００ｄｐｉ少値（例えば２ビット）データであり、検査画像が、解像度４００ｄｐｉ多値（例えば８ビット）データであった場合を考える。解像度変換部２００は、元となる印刷画像を、出力時の解像度１２００ｄｐｉ少値のデータから、検査画像と略同一の解像度４００ｄｐｉ多値（例えば８ビット）データに変換する。また、用紙補正処理部２０２は、用紙補正情報に含まれる補正係数を用いて、適応するドットゲインや色の微修正を行う。色変換部２０４は、元となる印刷画像を、出力時のＣＭＹＫ色空間から、画像読取部１７４によって撮像される検査画像の色空間であるＲＧＢ色空間へ変換する。

色変換は、用紙補正情報に変換式の係数データが含まれるとして、変換式を用いて行ってもよいし、用紙補正情報にＬＵＴ（Look Up Table）が含まれるとして、自由度の高い色変換テーブルを用いて行ってもよい。さらに、適宜、撮像された検査画像に含まれる、撮像光学系由来のボケや収差を加味した補正フィルタをかけて、マスタ画像とすることができる。

以下、マスタ画像および検査画像を入力としてブロック単位で欠陥を検査する画像欠陥判定処理について、図７〜図９を参照しながら、詳細を説明する。

画像処理による検査において、印刷画像が比較的高解像度でおこなわれている場合、同一の解像度で検査用のマスタ画像および検査画像を準備して、その差分検出を行うことで理想である。しかしながら、人間の感応評価を元にする検査基準では、そこまでの検査解像度は必要ではないことが多く、検査処理速度の向上のためには、実験的に充分な解像度を求め、できるだけ低解像度で検査できようにすることが望ましい。しかしながら、実験的に求めた検査用の解像度は、平均的および多勢的に決定されることがほとんどであり、まれに特殊な印刷原稿などに対して検査の不足を生ずることがある。例えば、通常の自然画像やテキスト画像にはない芸術的な線画や、印刷物の製本などに必要な位置決め用のトンボなどがそうである。

このような、通常の印刷ではあまり出てこないような細線を不充分な解像度で撮像すると、画像上の位置によっては、１ピクセルのはっきりした画像になったり、２ピクセルにわたるぼやけた画像になったりする。マスタ画像と検査画像との位置合わせのずれなどに起因して、上述したような２種の異なった画像となり、欠陥であると判定されると、これは結果として過剰検出となってしまう。一方で、上述した細線のような、頻度の少ない高解像度検査を必要とする画像に対処するために、画像一面全体の検査解像度を上げてしまうと、検査処理の負荷が増大し、検査処理時間の向上や低コスト化において難となる。

そこで、本実施形態による印刷物検査装置１５０では、マスタ画像および検査画像を複数のブロック単位に分割し、その対応するブロック毎に画像比較を行うようにし、さらに、マスタ画像の個々のブロックの画像特性を検出して、その画像特性に応じて、比較の際のブロックの解像度を切り替える構成を採用する。より具体的には、マスタ画像の個々のブロックの画像のエッジ特性を検出して、エッジ特性が強いブロックについてはそのままの解像度で、エッジ特性の弱いブロックについては一旦縮小処理を施して解像度を下げてから比較および照合する。これにより、すべてを高い解像度で検査するより高速で、かつ、すべてを低い解像度で検査するより高精度に検査することを可能とし、検査時間を増大させずに、検査精度の向上を図っている。

図７は、本実施形態による画像欠陥判定部１７２の詳細なブロック図である。図７には、画像欠陥判定処理の流れも示されている。図７に示すように、画像欠陥判定部１７２は、ブロック分割部２１０，２１２と、エッジ測定およびブロック振り分け部２１４と、ブロック振り分け部２１６と、縮小処理部２１８，２２０と、差分検出部２２２とを含み構成される。

ブロック分割部２１０およびブロック分割部２１２は、それぞれ、マスタ画像および検査画像を、所定の領域単位に分割する分割手段である。説明する実施形態では、所定の領域単位は、比較演算の簡素化の観点から、画素数×画素数のブロック単位とされている。

図８は、本実施形態において、画像全体を複数のブロックに分割する態様を説明する図である。上述したフローにて準備されたマスタ画像および検査画像は、そのデータの大きさ、解像度および色空間が同一である。例えば、マスタ画像および検査画像が、１２００×１８００画素の大きさを有する、解像度４００ｄｐｉ、ＲＧＢ色空間のデータであるとする。

ブロック分割部２１０およびブロック分割部２１２は、それぞれ、図８（Ａ）に示すようなマスタ画像および検査画像を、図８（Ｂ）に示すように複数のブロックに分割する。図８（Ｂ）に示す例示では、ひとつのブロックの大きさが、１５０×１００画素であり、上述した１２００×１８００画素の全体が、合計１４４（８×１８ブロック）のブロックに分割されている。

マスタ画像および検査画像は、その撮像条件（レンズのひずみ、レンズと紙の距離の変動、搬送のぶれ、紙の伸び縮み）などに起因して、全体をぴったりと重ね合わせることは通常困難である。しかしながら、ブロック単位に分割し、それぞれのブロックを微小に移動させることによって位置合わせすることにより、良好な検査を行うことができる。説明する実施形態では、ブロック間では、例えば特許文献１などに開示される既存技術により、適切に位置合わせされているものとし、ここでは、詳細な説明には立ち入らない。なお、画像の四隅にある位置あわせマークは、全体の位置あわせの第一段階での祖調整に使うことができる。このような複数段階の位置合わせ技術については、特許文献１を参照することができる。

再び図７を参照すると、エッジ測定およびブロック振り分け部２１４は、マスタ画像のブロック毎にエッジ特性を測定するとともに、測定されたエッジ特性に基づいて、ブロックの処理フローを振り分ける。エッジ測定およびブロック振り分け部２１４は、本実施形態における測定手段を構成する。エッジ測定およびブロック振り分け部２１４は、より詳細には、マスタ画像を構成するブロック画像に対し、エッジ検出フィルタを適用し、ブロック毎のエッジ画像を生成する。そして、エッジ画像におけるエッジに該当する部分の総和および分布の両方または一方に基づいて、エッジ特性が評価される。ブロック内のエッジ部分の総和や分布の判定に用いるアルゴリズムは、エッジ検出フィルタなどの既知の技術で組み合わせることが可能であり、特に限定されるものではない。エッジ検出フィルタとしては、典型的には、Ｓｏｂｅｌ（ゾーベル）フィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔ（プレヴィット）フィルタなどを挙げることができる。

エッジ特性が強いブロックについては、エッジ測定およびブロック振り分け部２１４と、ブロック振り分け部２１６とにおいて、そのまま、差分検出部２２２にブロック画像を振り分けさせる。一方、エッジ特性が規定を下回るエッジ特性が弱いブロックについては、エッジ測定およびブロック振り分け部２１４と、ブロック振り分け部２１６とにおいて、まず縮小処理部２１８，２２０にブロック画像を振り分ける。

縮小処理部２１８および縮小処理部２２０は、それぞれ、エッジ特性が規定を下回るブロックに関して、入力されるマスタ画像および検査画像のブロック画像を縮小する。例えば、元の解像度４００ｄｐｉよりも低く、人間の感応評価を元にする検査基準では充分な２００ｄｐｉの解像度に下げることができる。

差分検出部２２２は、エッジ特性が規定を下回らないブロックに関しては、そのままの元解像度で入力されるマスタ画像および検査画像のブロック画像間で比較照合して欠陥を検出する。エッジ特性が規定を下回るブロックに関しては、差分検出部２２２は、マスタ画像および検査画像の縮小されたブロック画像間を比較照合して欠陥を検出する。マスタ画像と検査画像とをブロック毎に重ね合わせて、ブロックを構成する各画素間の差分を検出し、画素の差分値が閾値を超えた場合は、その箇所が欠陥と判定される。

図９は、本実施形態による印刷物検査装置が実行する画像検査処理のフローチャートである。図９に示す処理は、ステップＳ１００から開始され、ステップＳ１０１では、印刷物検査装置１５０は、ブロックカウンタをリセットする。ここで、ブロックカウンタは、分割した全ブロックのうちの処理対象となるブロックを識別するものであり、リセットにより、１番目のブロックが選択される。

ステップＳ１０２では、印刷物検査装置１５０は、処理対象となるマスタ画像のブロック（以下、マスタブロック画像と参照する。）および検査画像のブロック（以下、検査ブロック画像と参照する。）を取得する。ステップＳ１０３では、印刷物検査装置１５０は、マスタブロック画像に対しエッジ検出フィルタを適用し、エッジ画像を生成する。ステップＳ１０４では、印刷物検査装置１５０は、エッジ画像に基づいて、エッジが多いブロック画像であるか否かを判定する。ここで、エッジであると判定された部分の画素値の総和や分布に基づいて、当該ブロックが、平坦な部分とエッジがある部分のコントラストが高いものであれば、エッジが強い文字領域ないし線画領域のブロックであると判断される。一方、当該ブロックが、エッジをあまり含まなければ、エッジが弱い写真領域、自然画像領域または絵柄領域と判断される。

ステップＳ１０４で、エッジが多いブロック画像であると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１０５へ処理を分岐させる。ステップＳ１０５では、マスタブロック画像および検査ブロック画像を、元の解像度（例えば４００ｄｐｉ）のまま差分演算し、ステップＳ１０８へ進める。このようなブロックは、低解像度で画素の差分検出を行うと、エッジのずれによる誤差が大きくなり、その結果、人間の判定では許容できるような欠陥も、過剰に検出してしまうためである。そのため、比較的高い解像度で検査する必要性が高い。

これに対して、ステップＳ１０４で、エッジが多いブロック画像ではないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１０６へ処理を分岐させる。ステップＳ１０６では、マスタブロック画像および検査ブロック画像に対し一括の縮小処理を施し、元よりも低い解像度（例えば２００ｄｐｉ）に下げる。ステップＳ１０７では、マスタブロック画像および検査ブロック画像を、元より低い解像度（例えば２００ｄｐｉ）で差分演算し、ステップＳ１０８へ進める。このようなブロックは、隣り合う画素間の差分値の変化が緩やかなため、比較的低解像度で画素の差分検出を行っても、位置ずれが原因となるマスタ画像および検査画像の差分値の増大が過度にはならないためである。そのため、比較的低い解像度で検査することで、検出精度を下げることなく、処理速度の高速化を図ることができる。

このような一括の縮小処理は、ブロック画像全体に一括して行えるため、このような余分な処理が付加されたとしても、高解像画像同士の差分検出処理を演算する場合と比較して、演算負荷が小さく、全体を高速化することができる。特に、縮小処理は、ハードウェアでも比較的単純に構成でき、汎用性も高い。さらに、専用のハードウエア・ロジックも提供されているので、そのようなハードウェアを利用することにより低コストで演算の高速化を図ることが可能となる。

図８に示した画像例を参照すると、「野菜を食べよう！」という文字が存在するブロックは、エッジが多い。したがって、経験的に、このようなブロック画像に対して高解像度での差分検出を行うように、エッジが多いブロック画像であるか否かの判定を行うための判定の閾値を設定すればよい。一方、背景の部分や、トマト・ブロッコリーなどの絵柄の部分は、比較的エッジが少ないので、このようなブロック画像に対して低解像度での差分検出処理を行うよう、判定の閾値を設定すればよい。

ステップＳ１０５またはステップＳ１０７で、ブロックの差分検出が終了すると、ステップＳ１０８で、印刷物検査装置１５０は、ブロック差分検出結果を保存し、ステップＳ１０９へ処理を進める。ステップＳ１０９では、印刷物検査装置１５０は、ブロックカウンタを参照し、すべてのブロックの処理が完了しているか否かを判定する。ステップＳ１０９で、ブロックカウンタが最大値に達しておらず、未だ未処理のブロックがあると判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１０で、ブロックカウンタをインクリメントしてから、ステップＳ１０１へ処理をループさせて、次のブロックの処理を行う。一方、所定ブロック数（図８に示す例では１４４）行われ、ステップＳ１０９で、すべてのブロックが終了したと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１１へ処理を分岐させて、すべてのブロックの差分検出結果を、差分画像検出結果として保存し、本画像検査処理を終了する。

上述した実施形態の印刷物検査装置１５０によれば、マスタ画像および検査画像を複数のブロック単位に分割し、さらに、マスタ画像の個々のブロックの画像特性を検出して、その画像特性に応じて、比較の際のブロックの解像度を切り替えて、ブロック毎に画像比較を行うように構成されている。特定の実施形態では、マスタ画像の個々のブロックの画像のエッジ特性を検出して、エッジ特性が強いブロックについてはそのままの解像度で、エッジ特性の弱いブロックについては一旦縮小処理を施して解像度を下げてから比較および照合している。

上述した構成を採用することにより、すべてを高い解像度で検査するより高速で、かつ、すべてを低い解像度で検査するより高精度に検査することが可能となり、検査時間を増大させずに、検査精度を向上することができる。また、マスタ画像の個々のブロックの画像のエッジ特性を検出しているので、画像内の意味的な属性ではなく、実際のブロックの画像の画像的な周波数属性に則して解像度を切り替えることができ、全体の処理量の軽減を図ることができる。また、比較的高い解像度で検査画像およびマスタ画像を生成し、エッジの弱い部分に対しては、一括で縮小処理を行って比較的低い解像度のブロック画像を準備するので、演算負荷を好適に軽減することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、出力装置からの出力物を画像読取して検査する画像検査処理において、まれにある高解像度での検査が必要な画像部分を識別して、かかる画像部分での検査不足を回避しながら、全体の平均的な処理速度を向上させることができる、画像処理装置、出力物検査方法およびプログラムを提供することができる。

なお、上記機能部は、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、ＭＯなど装置可読な記録媒体に格納して、あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。また、上記機能部の一部または全部は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラマブル・デバイス（ＰＤ）上に実装することができ、あるいはＡＳＩＣ（特定用途向集積）として実装することができ、上記機能部をＰＤ上に実現するためにＰＤにダウンロードする回路構成データ（ビットストリームデータ）、回路構成データを生成するためのＨＤＬ（Hardware Description Language）、ＶＨＤＬ（VHSIC（Very High Speed Integrated Circuits） Hardware Description Language））、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬなどにより記述されたデータとして記録媒体により配布することができる。

また、上述した実施形態では、画像処理装置として、印刷装置２０に接続される印刷物検査装置５０，１５０を一例として説明したが、特に限定されるものではない。他の実施形態では、印刷装置２０の排紙部に設けられた画像読取装置による画像読取データおよび印刷装置２０に入力されたＲＩＰ画像または印刷画像の入力を受けて、画像検査を実施する、汎用コンピュータなどの情報処理装置として構成されてもよいし、印刷機能に加えて印刷物検査機能を備えた印刷装置などの画像形成装置として構成されてもよし、印刷物検査機能を専ら実現する画像処理回路として構成れてもよい。

これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１０…印刷システム、１２…画像生成コントローラ、２０，１１０…印刷装置、２２…感光体ドラム、２４…搬送ローラ、２６…搬送ローラ、２８…ローラ、３０…中間転写ベルト、３２…給紙部、３４…給紙ローラ、３６…定着ローラ、３８…反転パス、４０…操作パネル、５０、１５０…印刷物検査装置、５２…画像読取装置、５４…画像読取装置、５６…操作パネル、９０…後処理装置、９２…トレイ、１００…ハードウェア・ブロック、１１２…システム制御部、１１４…ＣＰＵ、１１６…メモリ、１１８…ユーザＩ／Ｆ部、１２０…ＤＦＥＩ／Ｆ部、１２２…ネットワークＩ／Ｆ部、１２４…外部Ｉ／Ｆ部、１２６…ＨＤＤ、１２８…画像処理制御部、１３０…印写制御部、１３２…機構制御部、１５２…システム制御部、１５４…ＣＰＵ、１５６…メモリ、１５８…外部Ｉ／Ｆ部、１６０…ユーザＩ／Ｆ部、１６２…ＨＤＤ、１６４…ネットワークＩ／Ｆ部、１６８…機構制御部、１７０…マスタ画像生成部、１７２…画像欠陥判定部、１７４…画像読取部、１７６…記憶部、１７８…ジョブ管理情報処理部、１８０…補正係数算出部、１８２…色変換テーブル生成部、１８４…欠陥判定結果処理部、１８６…ＵＩ表示情報生成部、１８８…ＮＵＩ表示情報生成部、２００…解像度変換部、２０２…用紙補正処理部、２０４…色変換部、２０６…フィルタ処理部、２１０…ブロック分割部、２１２…ブロック分割部、２１４…エッジ測定およびブロック振り分け部、２１６…ブロック振り分け部、２１８…縮小処理部、２２０…縮小処理部、２２２…差分検出部

特開２０１３‐１８６５６２号公報 特許第５３０８７３５号公報 特許第４８３４３８７号公報 特開２０１３−０４６０９２号公報

Claims (8)

1. 出力装置からの出力物を所定解像度で画像読み取りすることにより生成された検査画像を取得する検査画像取得手段と、
   前記出力物の元となるデータに基づいて、前記検査画像と略同一の解像度の基準画像を生成する基準画像生成手段と、
   前記基準画像および前記検査画像を、それぞれ、領域単位に分割する分割手段と、
   前記基準画像の領域単位毎にエッジ特性を測定する測定手段と、
   前記エッジ特性が規定を下回る前記基準画像の領域単位の画像および前記検査画像の対応する領域単位の画像をそれぞれ縮小する縮小処理手段と、
   前記エッジ特性が規定を下回る領域単位に関し、前記基準画像および前記検査画像の縮小された画像間を比較して欠陥を検出する欠陥検出手段と
   を含む、画像処理装置。
2. 前記測定手段は、前記基準画像の領域単位の画像からエッジ画像を生成し、該エッジ画像におけるエッジに該当する部分の総和および分布の両方または一方に基づいて、前記エッジ特性を評価する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記領域単位は、ブロックである、請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記欠陥検出手段は、前記基準画像および前記検査画像のブロックを構成する各画素間の差分を検出し、検出結果に基づいて欠陥を検出することを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記基準画像生成手段は、
   前記元となるデータに基づく画像を、出力時の解像度から前記検査画像と略同一の解像度へ変換する解像度変換手段と、
   前記元となるデータに基づく画像を、出力時の色空間から画像読取の色空間へ変換する色変換手段と
   を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 出力装置からの出力物を検査するための出力物検査方法であって、コンピュータ、画像処理回路またはこれらの組み合わせが、
   前記出力物を所定解像度で画像読み取りすることにより生成された検査画像を取得するステップと、
   前記出力物の元となるデータに基づいて、前記検査画像と略同一の解像度の基準画像を生成するステップと、
   前記基準画像および前記検査画像を、それぞれ、領域単位に分割するステップと、
   前記基準画像の領域単位毎にエッジ特性を測定するステップと、
   前記エッジ特性が規定を下回る前記基準画像の領域単位の画像および前記検査画像の対応する領域単位の画像をそれぞれ縮小するステップと、
   前記エッジ特性が規定を下回る領域単位に関し、前記基準画像および前記検査画像の縮小された画像間を比較して欠陥を検出するステップと
   を含む、出力物検査方法。
7. 前記エッジ特性を測定するステップは、
   前記基準画像の領域単位の画像からエッジ画像を生成するステップと、
   前記エッジ画像におけるエッジに該当する部分の総和および分布の両方または一方に基づいて、前記エッジ特性を評価するステップと
   を含む、請求項６に記載の出力物検査方法。
8. 出力装置からの出力物を所定解像度で画像読み取りすることにより生成された検査画像を取得する検査画像取得手段、
   前記出力物の元となるデータに基づいて、前記検査画像と略同一の解像度の基準画像を生成する基準画像生成手段、
   前記基準画像および前記検査画像を、それぞれ、領域単位に分割する分割手段と、
   前記基準画像の領域単位毎にエッジ特性を測定する測定手段、
   前記エッジ特性が規定を下回る前記基準画像の領域単位の画像および前記検査画像の対応する領域単位の画像をそれぞれ縮小する縮小処理手段、および
   前記エッジ特性が規定を下回る領域単位に関し、前記基準画像および前記検査画像の縮小された画像間を比較して欠陥を検出する欠陥検出手段
   として、コンピュータまたはプログラマブル・デバイスを機能させるためのプログラム。