JP2019158757A - 画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】読取画像と印刷用画像との比較により欠陥を検知する際に、欠陥の誤検知を抑制することを可能とする。【解決手段】画像処理装置は、印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像を取得する制御部、を有し、前記制御部は、前記読取画像と前記印刷用画像との差分に基づいて差分画像を生成し、前記差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、前記読取画像における欠陥の有無を判定する。【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体上の画像を読み取った読取画像と印刷用画像とを比較して印刷物の欠陥の有無を判定する画像処理装置およびプログラムに関する。

用紙に画像を印刷する画像形成装置の分野では、画像が印刷された用紙を読み取って取得した読取画像と、印刷物を読み取って生成したマスター画像とを比較し、比較結果に基づいて印刷物に欠陥がないかを判定する技術が知られている。
ところで、近年普及が進んでいる電子写真方式などの無版印刷装置は少部印刷を得意としており、バリアブル印刷など、ページ印刷内容が毎回異なるケースも多い。
ページ印刷内容が毎回異なる場合、印刷物を読み取りマスター画像を生成して比較対象とする手法では、印刷のたびに、マスター画像を生成するための印刷および読み取りを行う必要があり、非効率である。この問題に対応するため、ＲＩＰ画像などの印刷データからマスター画像を生成することが知られている。

しかし、紙面上に画像形成出力された印刷物の画像は、画像形成出力される用紙の種類（再生紙、普通紙、コート紙等）により、光沢ムラ、色、濃度等に差が生じる。そのため、印刷物の読取画像と、印刷データから生成したマスター画像とを比較すると、読取画像における光沢ムラ、色、濃度等の影響から、両者の差分が大きくなる場合がある。この場合、検品装置は、印刷物が正常に印刷されているにもかかわらず、欠陥が生じていると誤検知する場合がある。
そこで、用紙の種類に応じて、検査する項目や検査の厳密さを示す検査レベル等の検査条件を設定する方法が提案されている（特許文献１）。
また、画像形成装置の画像形成条件によって良否判定の基準となる閾値を補正する方法も提案されている（特許文献２）。例えば、スクリーンの線数や書込解像度、読取解像度の違いによって読取画像の濃度値を補正している。

特開２００７−１４８０２７号公報 特開２０１６−１８０８５６号公報

しかし、読取画像とＲＩＰ画像とを比較する場合、それらの特性の違い（色再現、位置ずれ、フレア等）により画像の誤差が生じるため、実際の印刷物には欠陥がないのに欠陥を誤検知してしまう場合がある。
特許文献１の方法では、紙種によるパラメーターの変更を行っているが、それだけでは機械の状態による色再現、位置ずれによる誤差、フレアなどの誤差などに対応することができず、検査において誤検知が生じるおそれがある。
また、特許文献２の方法では、スクリーンの干渉が発生すると濃度変動が大きく、読み取り画像の濃度を一方向に補正すると、より誤差の絶対値が大きくなり、異常を誤検知しやすくなってしまう。

本発明は上記事情を背景としてなされたものであり、読取画像と印刷用画像との比較により欠陥を検知する際に、欠陥の誤検知を抑制することが可能な画像処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明の画像処理装置のうち、第１の形態は、印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像を取得する制御部、を有し、
前記制御部は、前記読取画像と前記印刷用画像との差分に基づいて差分画像を生成し、前記差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、前記読取画像における欠陥の有無を判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記差分画像における所定間隔の画素間での画素値の変動に基づいて、前記欠陥の有無を判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記差分画像における隣接する画素間での画素値の変動に基づいて、前記欠陥の有無を判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記差分画像に対してエッジ検出フィルタを用いた処理を行うことで前記変動の大きさを算出する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記変動の大きさと閾値とを比較することにより、前記読取画像における前記欠陥を検出する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記閾値の変更が可能である。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、使用するエッジ検出フィルタの種類に基づいて、前記閾値を決定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記差分画像において前記閾値を越える変動の大きさを有する画素が所定の数以上連続する場合に、前記読取画像に欠陥があると判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記差分画像において前記閾値を越える変動の大きさを有する画素が所定の数以上連続しない場合は、前記読取画像に欠陥がないと判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記印刷用画像におけるエッジ部分を抽出し、抽出されたエッジ部分と、エッジ以外の部分とにおいて、前記判定の方法を変更する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記エッジ部分を前記判定の対象外とする。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、前記欠陥の有無の判定では、汚れおよび欠けの少なくとも１つの有無を判定する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記印刷用画像がＲＩＰ画像である。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、記録媒体に画像を形成する画像形成部を有する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、記録媒体上の画像を読み取る画像読取部を有する。

他の形態の画像処理装置の発明は、前記形態の発明において、前記制御部は、画像形成装置および画像読取部を管理する。

本発明のプログラムのうち、第１の形態は、印刷用画像と、前記印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像とを取得するコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記印刷用画像を取得するステップと、
前記画像読取部で読み取られた読取画像を取得するステップと、
前記印刷用画像と前記読取画像との差分に基づいて差分画像を生成するステップと、
前記差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、前記読取画像における欠陥の有無を判定するステップと、を実行させる。

本発明によれば、出力物の読取画像と印刷用画像との比較に基づいて画像の欠陥判定を行う際に、欠陥の誤検知を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態における画像処理装置の機械的構成の概略を示す図である。 同じく、画像処理装置の制御ブロック図である。 同じく、画像に汚れが存在する場合の差分イメージを示す図である。 同じく、画像に汚れが存在し、かつ、ＲＩＰ画像の輝度値が低い場合の差分イメージを示す図である。 同じく、ＲＩＰ画像とＳｃａｎ画像との位置ずれが発生している場合の差分イメージを示す図である。 同じく、Ｓｃａｎ画像上にフレアが発生している場合の差分イメージを示す図である。 同じく、色再現の誤差が存在する場合の差分イメージを示す図である。 同じく、スクリーン干渉の例を示す図である。 同じく、エッジ検出フィルタの重み係数の例を示す図である。 同じく、用紙上に汚れが存在する場合の閾値処理結果を示す図である。 同じく、用紙の搬送方向に伸びた汚れが存在する場合の閾値処理結果を示す図である。 同じく、紙白上の汚れが存在する場合のＳｃａｎ画像の例を示す図である。 同じく、汚れ周辺の輝度値を示す図である。 同じく、汚れ周辺のＳｃａｎ画像とＲＩＰ画像との差分値を示す図である。 同じく、エッジ検出フィルタ処理後の値を示す図である。 同じく、画像上の欠けの例を示す図である。

以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成を行う装置本体１０を有しており、装置本体１０の前段に給紙装置４０が接続されている。装置本体１０の後段には、読取装置２０が接続されており、読取装置２０の後段に後処理装置３０が接続されている。各装置および装置本体は、電気的および機械的に接続されており、各装置間での通信および用紙の搬送が可能になっている。

なお、この実施形態では、装置本体１０、給紙装置４０、読取装置２０および後処理装置３０によって画像形成装置１が構成されているものとしたが、装置本体１０のみや、装置本体１０に他の装置を加えて画像形成装置が構成されるものでもよい。この実施形態では、画像形成装置１は、本発明の情報処理装置としての構成を含んでいる。

給紙装置４０は、複数の給紙段を備えており、各給紙段には用紙が収納されている。給紙段に収納されている用紙は、後段に設置されている装置本体１０に供給可能となっている。用紙は、記録媒体に相当する。なお、記録媒体の材質は紙に限定されるものではなく、布やプラスチックなどからなるものであってもよい。本発明の印刷物は、記録媒体に画像が形成されて出力されたものである。

装置本体１０は、筐体内の下部側に、複数の給紙トレイを備えた本体給紙部１２が配置されている。本体給紙部１２では、各給紙トレイに用紙が収納されている。用紙は、本発明の記録媒体に相当し、その材質は紙に限定されるものではなく、布やプラスチックからなるものであってもよい。
装置本体１０の筐体内には、搬送路１３が設けられており、給紙装置４０または本体給紙部１２から供給される用紙が搬送路１３に沿って下流側に搬送される。

搬送路１３の途中付近には、用紙に画像を形成する画像形成部１１が設けられている。
画像形成部１１は、各色用（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）用の感光体１１ａを有しており、感光体１１ａの周囲には、図示しない帯電器、ＬＤ（レーザダイオード）、現像器、クリーニング部等が備えられている。また、画像形成部１１は、各色用の感光体１１ａと接触する位置に、中間転写ベルト１１ｂを有している。中間転写ベルト１１ｂは、その途中に設けられた二次転写部１１ｃにおいて搬送路１３上の用紙と接触する。また、搬送路１３では、二次転写部１１ｃよりも下流側の位置に、定着ローラー１１ｅを含む定着器１１ｄが備えられている。

用紙に画像を形成する場合は、帯電器によって感光体１１ａが一様に帯電された後に、感光体１１ａに対しＬＤ（レーザダイオード）からレーザー光が照射されて、感光体１１ａ上に潜像が形成される。感光体１１ａ上の潜像は、現像器によって現像されてトナー像となり、感光体１１ａ上のトナー像は中間転写ベルト１１ｂに転写され、中間転写ベルト１１ｂ上の画像は、二次転写部１１ｃにおいて用紙に転写される。画像が形成され、搬送路１３に沿って搬送される用紙は、定着器１１ｄによって画像の定着が行われる。
なお、この実施形態では、画像形成部１１は、カラーで画像形成を行うものとして説明したが、本発明としては、画像形成部１１は、ブラックなどモノクロで画像形成を行うものであってもよい。
なお、画像形成部１１の前後に反転搬送路を設け、用紙の反転搬送を行うことで、用紙の両面に対する画像形成を可能としてもよい。

また、装置本体１０は、筐体の上部に操作部１４０が備えられている。操作部１４０は、タッチパネルを供えたＬＣＤ１４１と、テンキー等の操作キー群とを有しており、情報の表示および操作入力の受付が可能となっている。操作部１４０は、表示部および操作部を兼ねている。
なお、この実施形態では、操作部１４０は、操作部と表示部とが一体となっているが、操作部と表示部とが一体となっていないものでもよく、例えば、操作部をマウスやタブレット、端末等によって構成してもよい。また、ＬＣＤ１４１は移動可能となっているものであってもよい。

また、装置本体１０の筐体の上部には、操作部１４０が位置しない場所に、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１８が備えられている。自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１８は、原稿載置台にセットされた原稿を自動で給送するものであり、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１８で給送される原稿は、図２で示されるスキャナー部１３０によって読み取られる。
なお、原稿の読み取りは図示しないプラテンガラス上で行うことも可能である。
また、スキャナー部１３０では、画像形成装置１から出力された印刷物をセットして読み取りを行うことも可能である。例えば、印刷用画像が形成された用紙をセットして読み取りを行い、読取画像を取得することができる。この場合、スキャナー部１３０は、本発明の画像読取部に相当する。

また、装置本体１０は、画像制御部１００を有している。画像制御部１００は、画像形成装置１全体を制御するものであり、ＣＰＵやメモリなどによって構成される。なお、画像制御部１００は、画像形成装置の筺体外に設けられるものであってもよい。この実施形態では、画像制御部１００には、本発明の制御部が含まれている。ＣＰＵ上で動作するプログラムには、本発明の制御部で実行されるプログラムが含まれている。

読取装置２０は、搬送路２３を有しており、装置本体１０から導入される用紙が搬送路２３に沿って搬送される。搬送路２３の下流側は、後段の後処理装置３０に接続されている。
搬送路２３の途中付近には、搬送路２３で搬送される用紙の下面の画像の読み取りを行う画像読取部２４と、用紙の上面の画像の読み取りを行う画像読取部２５が備えられており、画像読取部２４は画像読取部２５よりも上流側に位置している。

画像読取部２４、２５は、ＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー等のラインセンサーよって構成することができ、搬送路２３で搬送される用紙の画像を、搬送方向と交差する方向全体に亘って読み取りを行うことができる。画像読取部２４または画像読取部２５で読み取られた読取結果は読取画像として、読取装置２０に備える読取制御部２００に一旦送られ、読取制御部２００から画像制御部１００に送信される。画像制御部１００では、読取画像と印刷用画像との比較に基づいて画像の欠陥有無の判定を行うことができる。印刷用画像としては、ＲＩＰ処理後の画像データや原稿をスキャンした画像データなどを用いることができる。読取画像は、用紙の片面を読み込んだものでもよく、また、用紙の両面を読み込んだものでもよい。

なお、この実施形態では、二つの画像読取部で用紙の表裏の画像を読み取ることを可能としているが、画像読取部の数は特に限定されない。画像読取部は一つでもよく、画像読取部の前後に反転搬送路を設け、用紙の反転搬送を行うことで一つの画像読取部で用紙の表裏の画像を読み取るものとしてもよい。

この実施形態では、読取結果を画像制御部１００に送信して画像制御部１００において画像に欠陥があるかを判定しているが、読取装置２０に備える読取制御部２００において画像に欠陥があるかを判定するものとしてもよい。判定結果は画像制御部１００に送信することができる。読取制御部２００で判定を行う場合、読取制御部２００は、本発明の制御部として機能し、読取装置２０は、画像処理装置として画像検査装置を構成する。

後処理装置３０は、搬送路３３を有しており、読取装置２０から導入される用紙を下流側に搬送する。搬送路３３の中途には図示しない後処理部が備えられている。後処理部は、所定の後処理を実行することが可能であり、例えば、ステープル処理、パンチ処理が可能であるほか、折りを含む後処理、例えば、内三つ折り、中綴じ、Ｚ折り、観音折り、四つ折り等の処理を行うことが可能である。後処理部は複数の後処理を行うものであってもよい。

また、搬送路３３は、その途中で搬送路３４が分岐している。搬送路３３は第１排紙部３１に接続されており、搬送路３４は第２排紙部３２に接続されている。
後処理が行われた用紙は第１排紙部３１に排紙され、後処理が行われていない用紙は第２排紙部３２へ排紙される。また、用紙上の画像に欠陥があると判定された場合は、画像に欠陥がある用紙を通常とは異なる排紙先へ排紙するものとしてもよい。

また、画像形成装置１は、読取装置２０を備えているが、読取装置２０は、画像形成装置の筺体内に備えられていてもよく、さらに、画像形成装置と読取装置とが機械的に接続されていないものであってもよい。また、画像形成装置１としては、画像読取部を有するものであってもよく、画像読取部を有していないものであってもよい。

次に、画像形成装置１の電気的構成を、図２に基づいて説明する。
画像形成装置１は、装置本体１０において、主要な構成として、デジタルコピアと、画像処理部（プリント＆スキャナーコントローラー）１６０とを有している。デジタルコピアは、制御ブロック１１０、スキャナー部１３０、操作部１４０およびプリンター部１５０を有している。画像処理部（プリント＆スキャナーコントローラー）１６０は、外部装置との間で入出力される画像データを処理する。

制御ブロック１１０は、ＰＣＩバス１１２を有している。ＰＣＩバス１１２には、デジタルコピア内のＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１が接続され、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１には、画像制御ＣＰＵ１１３が接続されている。また、ＰＣＩバス１１２には、コントローラーＩＣ１１８を介してＨＤＤ１１９が接続されている。
画像制御ＣＰＵ１１３には、不揮発メモリ１１５が接続されている。不揮発メモリ１１５やＨＤＤ１１９には、画像制御ＣＰＵ１１３で実行されるプログラムや、機械設定情報等の設定データ、プロセス制御パラメーター等が格納されている。

不揮発メモリ１１５やＨＤＤ１１９には、さらに、印刷物を読み取った読取画像と印刷用画像データとの差分を求めて差分画像を生成する手順や、差分画像内の画素値の変動の大きさに基づいて欠陥の有無を判定する手順を実行するためのプログラムやパラメーター、エッジ検出フィルタ、汚れ判定用の閾値等が格納されている。不揮発メモリ１１５やＨＤＤ１１９は記憶媒体に相当する。
また、不揮発メモリ１１５やＨＤＤ１１９には、用紙プロファイルが記録されており、用紙プロファイルには、用紙の種類に関連付けられた用紙サイズや坪量等の情報が記録されている。なお、これらのプログラムやパラメーターは、持ち運び可能なリムーバブルの記憶媒体に格納されていてもよい。

画像制御ＣＰＵ１１３は、プログラムの実行によって画像形成装置１の全体の状態を把握し、画像形成装置１全体の制御を行うことが可能であり、用紙の搬送、画像形成等の動作や、画像形成用の画像データの処理などの制御を行うことができる。この実施形態では、画像制御ＣＰＵ１１３および画像制御ＣＰＵ１１３で動作するプログラムは、画像制御部１００を構成しており、この実施形態では画像制御部１００は、本発明の制御部として機能する。なお、プログラムは、不揮発メモリ１１５以外にＨＤＤ１１９などに格納されているものとしてもよく、また、持ち運び可能な記憶媒体に格納されていてもよい。
画像制御部１００は、読取画像に基づいて画像の欠陥の判定を行う。その詳細については後述する。

さらに、画像制御ＣＰＵ１１３には、スキャナー部１３０のスキャナー制御部１３２がシリアル通信可能に接続されている。
スキャナー部１３０は、ＣＣＤ１３１と、スキャナー制御部１３２とを備えている。ＣＣＤ１３１は用紙上の画像を光学的に読み取ることができる。スキャナー制御部１３２は、スキャナー部１３０の全体を制御するものであり、ＣＣＤ１３１による画像の読み取りなどを制御する。スキャナー制御部１３２は、画像制御ＣＰＵ１１３とシリアル通信可能に接続されており、画像制御ＣＰＵ１１３による制御を受ける。なお、スキャナー制御部１３２は、ＣＰＵやＣＰＵを動作させるプログラムなどによって構成することができる。
ＣＣＤ１３１で読み取った画像データは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して読み取り処理部１１６に送信され、読み取り処理部１１６において所定の補正等の処理がなされる。

操作部１４０は、タッチパネル式のＬＣＤ１４１と、操作部制御部１４２とを備えている。ＬＣＤ１４１では、各種の情報の表示および操作入力を行うことが可能となっている。なお、操作入力は、操作キー等によって行うこともできる。操作部１４０では、画像形成に関する各種の設定入力や、画像検査用の閾値の設定入力、画像検査の実施有無の設定などが可能となっている。

操作部１４０では、ＬＣＤ１４１や操作キーを通じた操作入力により、装置本体１０、読取装置２０、後処理装置３０などに対する各種の設定を行うことが可能である。制御部では、設定に基づいて、画像形成や用紙の搬送、ジョブの出力開始、画像欠陥の判定、後処理等の動作を制御することができる。
操作部制御部１４２は、操作部１４０の全体を制御する。操作部制御部１４２は画像制御ＣＰＵ１１３とシリアル通信可能に接続されており、操作部１４０は画像制御ＣＰＵ１１３からの指令を受けて操作部１４０の制御を行う。操作部制御部１４２は、ＣＰＵやＣＰＵを動作させるプログラムなどによって構成することができる。

ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１には、画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０が接続されている。画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０は、圧縮メモリ１２１とページメモリ１２２とから構成されており、スキャナー部１３０で取得した画像データや、外部の装置からネットワーク２を通して取得した画像データをジョブデータとして格納することができ、画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０には、印刷するジョブの画像データを格納することができる。

画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０は、圧縮メモリ１２１とページメモリ１２２とを有している。圧縮メモリ１２１には、圧縮された画像データが格納され、ページメモリ１２２には、画像形成用の非圧縮のページ画像データが一時的に格納される。
また、画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０には、上記ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１の制御によって、複数のジョブに関する画像データを保存することができ、さらにはジョブの設定情報や予約されたジョブの画像データなどを保存することができる。なお、これらのデータは、ＨＤＤ１１９に格納することもできる。

ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１には、圧縮／伸長ＩＣ１１７が接続されている。圧縮／伸長ＩＣ１１７では、画像データの圧縮や、圧縮された画像データを伸長することができる。
ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１には、さらに、書き込み処理部１２３が接続されている。書き込み処理部１２３は、ＬＤ１５４Ａにおける画像形成動作に用いるためのデータ処理を行う。

画像制御ＣＰＵ１１３には、ＬＡＮ制御部１２７が接続されており、ＬＡＮ制御部１２７には、ＬＡＮインターフェース１２８が接続されている。ＬＡＮインターフェース１２８には、ネットワーク２やその他のネットワークなどを接続することができ、ＬＡＮインターフェース１２８を介して外部の装置との間でデータの送受信を行うことができる。

また、ＰＣＩバス１１２には、画像処理部（プリント＆スキャナーコントローラー）１６０のＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１が接続されている。
画像処理部（プリント＆スキャナーコントローラー）１６０では、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１に、ＤＲＡＭからなる画像メモリ１６２が接続されており、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１には、コントローラー制御部１６３が接続されている。さらに、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１にＬＡＮ制御部１６４が接続されており、ＬＡＮ制御部１６４にＬＡＮインターフェース１６５が接続されている。ＬＡＮインターフェース１６５は、ネットワーク２に接続されている。
また、画像制御ＣＰＵ１１３には、ＬＡＮ制御部１７０が接続されており、ＬＡＮ制御部１７０には、ＬＡＮインターフェース１７１が接続されている。ＬＡＮインターフェース１７１は、ネットワーク２に接続されている。

さらに、画像制御ＣＰＵ１１３には、プリンター部１５０のプリンター制御部１５１が接続されている。プリンター制御部１５１は、ＣＰＵや記憶部等によって構成されており、画像制御ＣＰＵ１１３の指令を受けてプリンター部１５０の全体を制御し、ＬＤ１５４Ａによる画像形成動作を制御する。ＬＤ１５４Ａは、各色用のＬＤを総称するものである。また、プリンター制御部１５１は、画像形成部１１や、搬送路２３を含む搬送部を制御することができる。
さらに、プリンター制御部１５１には、読取装置２０の読取制御部２００が制御可能に接続されている。

読取制御部２００は、前述したように読取装置２０全体を制御しており、その制御において画像読取部２４、２５の読み取りを制御する。読取制御部２００では、読取画像の情報を画像制御部１００に送信して、画像制御部１００で画像に欠陥があるかの判定を行うようにすることができるが、前述したように、読取制御部２００で読取結果を取得して画像に欠陥が発生しているかの判定を行うようにしてもよい。判定の手法は、画像制御部１００で行う場合と同様にすることができる。

ネットワーク２には、外部装置３などが接続されている。画像形成装置１では、ネットワーク２を通じて、外部装置３などとの間でデータの送受信を行うことができる。なお、ネットワーク２は、ＬＡＮの他にＷＡＮ、電話回線などとして使用されるものであってもよく、無線、有線を問わない。
外部装置３は、外部装置３全体を制御する外部装置制御部３００を有している。外部装置制御部３００は、ＣＰＵやＣＰＵを動作させるプログラム、記憶部などによって構成することができる。また、外部装置３は、情報を表示可能な外部操作部３１０を有している。外部装置３を、画像形成部や画像読取部を管理する管理装置として用いる場合、外部装置制御部３００によって印刷用画像と、前記印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像とを取得し、読取画像と印刷用画像との差分に基づいて差分画像を生成し、差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、読取画像における欠陥の有無を判定するようにしてもよい。この場合、外部装置３は、本発明の画像処理部に相当し、外部装置制御部３００は、本発明の制御部に相当する。

なお、外部装置３は、端末や画像形成装置１を管理する装置として使用することも可能である。外部装置３を、端末として使用する場合、ネットワーク２を介してＬＡＮインターフェース１６５に接続される。外部装置３を、画像形成装置１を管理する装置として使用する場合、ネットワーク２を介して、ＬＡＮインターフェース１７１に接続される。
外部装置３は、画像形成装置を管理する場合、画像形成装置を直接制御してもよく、また、画像形成装置に制御内容の指示を行い、この指示内容によって画像形成装置の制御部において制御が行われるようにしてもよい。
これらの外部装置制御部３００で動作するプログラムは、制御部で実行されるプログラムに相当する。外部操作部３１０は、本発明の操作部として用いることができる。

次に、画像形成装置１の基本的動作について説明する。
先ず、画像形成装置１において画像データを蓄積する手順について説明する。
スキャナー部１３０で原稿の画像を読み取り、画像データを生成する場合、スキャナー部１３０に原稿を載置し、ＣＣＤ１３１により原稿の画像を光学的に読み取る。この際は、画像制御ＣＰＵ１１３から指令を受けたスキャナー制御部１３２がＣＣＤ１３１の動作制御を行う。

ＣＣＤ１３１で読み取られた画像は、読み取り処理部１１６に送られ、読み取り処理部１１６において所定のデータ処理がなされる。データ処理された画像データは、圧縮／伸長ＩＣ１１７に送出され、圧縮／伸長ＩＣ１１７において所定の方法によって圧縮され、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して圧縮メモリ１２１やＨＤＤ１１９に格納される。
圧縮メモリ１２１やＨＤＤ１１９に格納された画像データは、画像制御ＣＰＵ１１３によってジョブとして管理することができる。画像データをジョブとして管理する場合は、画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０およびＨＤＤ１１９において、印刷条件が画像データと関連付けて格納される。
なお、印刷画像データと印刷条件とは、両者が関連付けられていれば、それぞれが異なる記憶媒体に格納されるものであってもよい。印刷条件は、操作部１４０を通してユーザーが設定したり、初期設定や動作状況に自動的に設定されたりする。

一方、画像データを外部から取得する場合、例えば、外部装置３などからネットワーク２を通して画像データを取得する場合は、画像処理部（プリント＆スキャナーコントローラー）１６０のＬＡＮインターフェース１６５を介して画像データを受信する。受信した画像データは、ＬＡＮインターフェース１６５、ＬＡＮ制御部１６４、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１を介して画像メモリ１６２に格納される。
その後、画像メモリ１６２に格納された画像データは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１、ＰＣＩバス１１２、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介してページメモリ１２２に一旦格納される。 なお、画像データがページ記述データである場合、コントローラー制御部１６３によって画像データのＲＩＰ処理を行うことで、画像データをラスターイメージとすることができる。

ページメモリ１２２に格納された印刷データは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して圧縮／伸長ＩＣ１１７に順次送られて圧縮処理され、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して圧縮メモリ１２１に格納される。また、ＨＤＤ１１９に格納する場合、印刷データは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１、コントローラーＩＣ１１８を介してＨＤＤ１１９に格納される。これら印刷データは、上記と同様に画像制御ＣＰＵ１１３による管理がなされる。画像メモリ（ＤＲＡＭ）１２０およびＨＤＤ１１９は、画像データを保存する記憶部となる。

画像形成装置１を複写機として使用する場合は、操作部１４０上で設定された印刷条件（プリントモード）等の情報を画像制御ＣＰＵ１１３に通知し、画像制御ＣＰＵ１１３で設定情報を作成する。作成された設定情報は画像制御ＣＰＵ１１３内のＲＡＭに格納することができる。
画像形成装置１をプリンターとして用いる場合、印刷条件は、外部装置３内のプリンタドライバで設定することができる。ここで設定された印刷条件は、画像と同様に、外部装置３→ ＬＡＮ ＩＦ１６５→ 画像メモリ１６２→ ＤＲＡＭ制御ＩＣ１６１（コントローラー）→ ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１（本体）→ ページメモリ１２２と転送され、ページメモリ１２２に格納される。

画像形成装置１で画像出力を行う場合、すなわち複写機やプリンターとして使用する場合、圧縮メモリ１２１や不揮発メモリ１１５、ＨＤＤ１１９などに格納された画像データを、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して圧縮／伸長ＩＣ１１７に送出し、画像データを伸長する。伸長された画像データはＤＲＡＭ制御ＩＣ１１１を介して書き込み処理部１２３へ送出され、書き込み処理部１２３にて、設定された印刷条件に従って繰り返しＬＤ１５４Ａに展開し、ＬＤ１５４Ａによって画像データに基づいて各感光体への書き込みが行われる。感光体１１ａに書き込まれた画像は、その後、現像、転写、定着等を経て、用紙上に定着される。
装置本体１０で出力された用紙は、読取装置２０に送られる。読取を行う設定がされている場合は、画像読取部２４、２５の一方または両方で用紙の読み取りが行われ、画像制御部１００に読取画像が送信される。
読み取りが行われた用紙は、後処理装置３０に送られ、後処理設定に応じて、後処理を行うか、または後処理を行わずに排紙される。

次に、本実施形態の画像検査装置における画像検査方法について説明する。なお、以下の説明では、「ＲＩＰデータ」は、ＲＩＰ処理後の印刷用画像データを示し、「Ｓｃａｎデータ」は、画像読取部で印刷物をスキャンすることによって得られた読取画像データを示す。また、以下の動作内容は、画像制御部１００、読取制御部２００、または外部装置制御部３００の制御によって実行される。

まず、ＲＩＰデータをＳｃａｎデータと比較するため、色変換、解像度変換、位置合わせ等の処理を行う。色変換、解像度変化、および位置合わせの手法については記載を省略するが、これらの一つ以上が用いられるが、いずれを採用するかは特に限定されない。
上記の処理を終えると、変換したＲＩＰデータとＳｃａｎデータから差分画像を生成する。差分画像の生成は、各画素の画素値の差分を算出することにより行う（Ｓｃａｎ−ＲＩＰ）。このとき、ＲＩＰデータとＳｃａｎデータとに差分がない箇所を中間値（２５６階調の場合は１２８）とし、プラス方向の差分（Ｓｃａｎ画像の方が明るい）、マイナス方向の差分（Ｓｃａｎ画像の方が暗い）もわかるようにしてもよい。

その後、差分画像内で隣接画素との値の変動が大きいところ（エッジ）を検出するため、差分画像にエッジ検出フィルタをかける処理を行い、エッジを強調する。この処理により画素間での値の変動が大きい箇所が強調される。なお、比較する画素は所定の間隔を有するものが選択される。その間隔は特に限定されるものではないが、隣接する画像が望ましい。
エッジ検出フィルタとしては、例えば、ソーベルフィルタ、ロビンソンフィルタ等を使用することができるが、使用可能なフィルタの種類は本発明では特に限定されない。
なお、以下の説明では、隣接画素との値の変動を強調するために３×３のフィルタを使用しているが、本発明で使用可能なフィルタの大きさは特に限定されず、２画素離れた画素間での変動の値を求めるために５×５のフィルタを用いてもよく、さらに大きなフィルタを用いてもよい。

エッジ検出フィルタによる処理後、所定の閾値を用いて２値化処理を行い、エッジの有無を判断する。
２値化処理に用いる閾値は、ユーザーが検知したい欠陥レベルに応じて設定することができる。
なお、使用するエッジ検出フィルタの係数によりエッジ検出フィルタ処理後の値が変化するため、エッジ検出フィルタの種類に基づいて閾値を設定することが望ましい。例えば、フィルタの種類に関連付けられた閾値を予め記憶部に保存しておき、使用するフィルタの種類に応じた閾値を使用するようにしてもよい。また、過去の検査結果に基づいて学習を行い、閾値を調整することも可能である。

なお、画像のエッジ部分は階調変動が大きいため、位置ずれにより大きく差分が出てしまい、誤検知の原因となる。そのため、ＲＩＰ画像から予めエッジの情報を抽出しておき、エッジの領域を検査の対象外とすることが望ましい。なお、エッジ部分を検査の対象外とせずに、他の領域と異なる判定を行うようにしてもよく、例えば、エッジ部分では通常と異なる閾値を使用することも可能である。

ここで、Ｓｃａｎ画像上に汚れがある場合の差分イメージを図３に示す。
Ｓｃａｎ画像上に汚れがあると、図３の上段に示すように、Ｓｃａｎ画像の輝度値は汚れにより局所的に低下する。
そのため、Ｓｃａｎ画像とＲＩＰ画像との差分である差分画像の輝度値は、図３の下段に示すとおり、Ｓｃａｎ画像と同様の形状を有している。
従来の検査方法では、両画像の差分の大きさ（＝差分画像における輝度値の絶対値）により汚れの有無の判定を行っていたが（図中の「Ａ」）、本実施形態では、隣接画素との差分から汚れを検知する（図中の「Ｂ」）。

本実施形態の検査方法を用いた場合、色変化後においてＲＩＰ画像の輝度値が全体的に暗くなった場合に、汚れの誤検知を抑制することができる。
図４は、ＲＩＰ画像の輝度値が全体的に低かった（色が濃かった）場合を示している。
この場合の差分画像は、図４の下段に示すように、汚れのない領域では差分画像の輝度値が正となり、汚れのある領域では輝度値が負となる。
このため、差分画像における輝度値の絶対値を求めた場合（「Ａ」の値）、差分の大きさは図３の場合よりも小さくなり、閾値との比較において、汚れがあるのに拘わらず汚れと判定されないおそれがある。
一方、本実施形態の検査方法では、隣接画素との輝度値の変動（図４中の「Ｂ」）に基づいて判定を行うため、図３のケースと同様の判定が行われる。したがって、Ｓｃａｎ画像とＲＩＰ画像との色差に関らず、汚れを正しく検知することが可能となる。

また、ヤレではない微小な位置ずれ発生している場合においても、欠陥の誤検知を防止することができる。ヤレは、画像の欠陥として異常と判定されるものである。
図５は、微小な位置ずれが発生している場合の差分イメージである。なお、ここでは、Ｓｃａｎ画像とＲＩＰ画像との位置合わせを行う際に微小な位置ずれが発生した場合を想定しており、ヤレとなる位置ずれは発生していないものとする。
図５の上段に示すように、位置ずれが発生している場合は位置ずれに応じた差が発生するため、ＲＩＰ画像とＳｃａｎ画像との差分では、「ＲＩＰの階調変動×位置ずれ量」の差分が生じる。一方、差分画像における隣接画素の差分は、ＲＩＰ画像の階調変動のみとなる。
そのため、差分の絶対値（図５中の「Ａ」の値）に基づいて汚れを判定した場合は汚れが誤検知されてしまうおそれがあるが、隣接画素との間の差分の変動（図５中の「Ｂ」の値）に基づいて汚れを判定した場合は、変動値は小さいため、誤検知の可能性が低くなる。

また、Ｓｃａｎ画像においてフレアが発生した場合においても、汚れの誤検知を抑制することができる。
図６は、Ｓｃａｎ画像上にフレアが発生した場合の差分イメージである。
図６の上段に示すように、周辺からの光の影響によりＳｃａｎ画像上でフレアが発生すると、フレアの影響により、エッジに近づくにつれて画像が暗くなる。このため、図６の下段に示すように、ＲＩＰ画像とＳｃａｎ画像との差分はエッジの周辺において大きくなる。
このため、従来のように差分の大きさ（図中の「Ａ」）を求めて判定を行うと、差分は比較的大きな値となるため、欠陥を誤検知してしまうおそれがある。
一方、本実施形態のように、隣接する画素との輝度値の変動（図中の「Ｂ」）に基づいて判定を行うと、変動値は小さいため、欠陥の誤検知の可能性が低くなる。
なお、画像のエッジ周辺の領域Ｒでは輝度の変動が大きく、誤検知の原因となりやすいため、検査対象から除外することが望ましい。画像のエッジ周辺の領域Ｒは予めＲＩＰ画像に基づいて抽出しておくことができる。

また、色再現の誤差が生じた場合も、階調変動が小さい（エッジがない）中では、Ｓｃａｎ画像の階調も大きく変動しないため、隣接画素との差分が少なくなり、誤検知が抑制される。
図７は、色再現の誤差がある場合の差分イメージを示している。
画像検査を行う前にＲＩＰ画像またはＳｃａｎ画像の色変換を行うが、図７に示すように、色の変動は再現することができても輝度値に差が生じてしまう場合がある。色再現に誤差があると、差分の絶対値に基づいて欠陥を判定した場合、差分（図７下の「Ａ」）は比較的大きな値となるため、欠陥があると誤って判定してしまうおそれがある。
一方、本実施形態の方法により隣接する画素との差分の変動の大きさ（図７下の「Ｂ」）に基づいて欠陥の判定を行うと、差分の変動値は比較的小さいため、欠陥と判定される可能性が低くなり、異常の誤検知を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の方法によれば、スクリーン干渉による誤検知を抑制することもできる。
スクリーン干渉が発生した場合は、図８に示すように、濃い部分と薄い部分とが１画素単位で交互に現れてしまい、欠陥の誤検知の原因となる。
本実施形態では、図８の画像にエッジ検出フィルタをかけると、フィルタの左右、上下で似たような値となるため、スクリーン干渉がエッジ検出フィルタの係数によって相殺されて、スクリーン干渉はエッジとは検出されない。
エッジ検出フィルタの重み係数の例を図９に示す。
なお、エッジ検出フィルタは、図９に示されているＰｒｅｗｉｔｔ、Ｓｏｂｅｌ、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ、Ｋｉｒｓｃｈフィルタに限定されず、任意のエッジ検出フィルタを用いることができる。また、フィルタの大きさも特に限定されず、所望の大きさのフィルタを用いることができる。

欠陥の有無の判定では、閾値を超える画素が連続した場合に欠陥有りと判定する。
図１０は、画像上の汚れＣ１と、閾値処理により抽出されたエッジＥ１を示す図である。
ＲＩＰ画像とＳｃａｎ画像との差分画像に対してエッジ検出フィルタをかけ、閾値処理を行うと、図１０に示すように、汚れを囲むように、閾値を越えた画素が連続して検出される。閾値を越える変動値を有する画素は汚れの周辺に連続するため、閾値を越えた画素が所定の数以上連続する場合に汚れとして判別する。
所定の数は、検出したい汚れの大きさに応じて設定することができる。例えば、１画素の汚れを検出する場合には、所定の数を８とし、閾値を越えた画素が８つ連続した場合に汚れが存在すると判定することができ、大きな汚れのみを検出したい場合は、連続する画素の数を大きく設定することができる。

また、濃い汚れの場合、図１１に示すように、用紙の搬送方向に汚れがにじむことがある。このため、判定の基準である、連続する画素数は、検出したい汚れを囲むサイズには設定しないようにしてもよい。
図１１の左図は、用紙の搬送方向ににじんだ汚れＧ２を示しており、図１１の右図は、左図の画像の差分画像に対してエッジ検出フィルタをかけて２値化を行った図である。
図１１に示すように、濃い汚れが用紙の搬送方向ににじんだ場合、濃度の薄い領域が発生する。このため、エッジ検出フィルタを用いて処理を行っても、閾値を越える画素（エッジＥ２）は汚れを囲むように存在せず、用紙の搬送方向において閾値を越えない画素が現れる。そのため、連続する画素の数としては、汚れを囲まない数とすることが望ましい。例えば、５画素連続して閾値を越えた場合に汚れがあると判定するようにしてもよい。

次に、上記の画像検査方法を実際に適用した場合の流れを、図１２〜図１５を用いて説明する。
例として、図１２に示すように、紙白上の汚れＣ３が存在する場合を示す。
まず、用紙を画像読取部２４、２５で読み取り、Ｓｃａｎ画像（読取画像）において、各画素の輝度値を算出する。
汚れ周辺の画素の輝度値の算出結果を図１３に示す。ここでは、汚れが存在する画素の輝度値は１８０であり、周辺の画素の輝度値よりも低い値となっている。

次に、Ｓｃａｎ画像とＲＩＰ画像との差分から差分画像を生成する。
差分画像における汚れ周辺の画素の輝度値を図１４に示す。ここでは、ＲＩＰデータをＲＧＢへ色変化した場合のＲｅｄチャネルの紙白の値が２１０の場合を示している。
図１４では、汚れのある画素の差分値が３０であり、その周辺の画素の差分値は−５〜−１０の範囲内となっており、汚れＣ３のある画素の差分が大きいことがわかる。

その後、差分画像内における画素の変動が大きい場所（エッジ）を特定するために、差分画像に対し、エッジ検出フィルタを用いた処理を行った後に、２値化処理を行う。ここでは、エッジ検出フィルタとしてＲｏｂｉｎｓｏｎフィルタを用い、閾値は２９であったとする。
エッジ検出フィルタ処理後の差分画像は、図１５に示すように、汚れのある画素の値が８、その周囲の画素が４０〜４６となり、汚れを囲むように、閾値を越える値を有する画素（図１５中のエッジＥ３）が存在している。
閾値を越える値を有する画素が連続しているため、画像上には欠陥があると判定される。

なお、上記説明では主に汚れの検出について説明したが、同様の方法により、画像の欠けを検出することも可能である。
図１６は、Ｓｃａｎ画像上に欠けＬが存在する場合を示している。画像の欠けが生じている場合は、画像が欠けている領域における輝度値が高くなるため、Ｓｃａｎ画像とＲＩＰ画像との差分を算出すると、欠けのある領域において差分画像の輝度値が大きくなる。
このため、汚れ判定の動作と同様に、差分画像における輝度値の変動を求めて閾値処理を行うことにより、画像の欠けを検出することができる。

本実施形態によれば、出力物のＳｃａｎ画像とＲＩＰ画像との比較に基づいた画像検査を行う際に、欠陥の誤検知を抑制することが可能となる。

なお、上記の実施形態では、装置本体１０の後段に読取装置を設け、読取装置内のインラインセンサを用いて検査を行っているが、読取装置２０を用いずに外部のスキャナー等で読み取りを行い、オフラインで検査を行うものであってもよい。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明の範囲が上記実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りは、上記実施形態に対する適宜の変更が可能である。

１ 画像形成装置
２ ネットワーク
３ 外部装置
１０ 装置本体
１１ 画像形成部
１３ 搬送路
２０ 読取装置
２４ 画像読取部
２５ 画像読取部
１００ 画像制御部
１１３ 画像制御ＣＰＵ
１１５ 不揮発メモリ
１１９ ＨＤＤ
１４０ 操作部
２００ 読取制御部
３００ 外部装置制御部
３１０ 外部操作部

Claims (17)

1. 印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像を取得する制御部、を有し、
   前記制御部は、前記読取画像と前記印刷用画像との差分に基づいて差分画像を生成し、前記差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、前記読取画像における欠陥の有無を判定する画像処理装置。
2. 前記制御部は、前記差分画像における所定間隔の画素間での画素値の変動に基づいて、前記欠陥の有無を判定する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記制御部は、前記差分画像における隣接する画素間での画素値の変動に基づいて、前記欠陥の有無を判定する請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記制御部は、前記差分画像に対してエッジ検出フィルタを用いた処理を行うことで前記変動の大きさを算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記制御部は、前記変動の大きさと閾値とを比較することにより、前記読取画像における前記欠陥を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記制御部は、前記閾値の変更が可能である請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記制御部は、使用するエッジ検出フィルタの種類に基づいて、前記閾値を決定する請求項５または６に記載の画像処理装置。
8. 前記制御部は、前記差分画像において前記閾値を越える変動の大きさを有する画素が所定の数以上連続する場合に、前記読取画像に欠陥があると判定する請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記制御部は、前記差分画像において前記閾値を越える変動の大きさを有する画素が所定の数以上連続しない場合は、前記読取画像に欠陥がないと判定する請求項５〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記制御部は、前記印刷用画像におけるエッジ部分を抽出し、抽出されたエッジ部分と、エッジ以外の部分とにおいて、前記判定の方法を変更する請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記制御部は、前記エッジ部分を前記判定の対象外とする請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記制御部は、前記欠陥の有無の判定では、汚れおよび欠けの少なくとも１つの有無を判定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記印刷用画像がＲＩＰ画像である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
14. 記録媒体に画像を形成する画像形成部を有する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
15. 記録媒体上の画像を読み取る画像読取部を有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
16. 前記制御部は、画像形成装置および画像読取部を管理する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 印刷用画像と、前記印刷用画像に基づいて記録媒体上に印刷された画像を画像読取部で読み取った読取画像とを取得する制御部で実行されるプログラムであって、
    前記プログラムは、前記制御部に、
    前記印刷用画像を取得するステップと、
    前記画像読取部で読み取られた読取画像を取得するステップと、
    前記印刷用画像と前記読取画像との差分に基づいて差分画像を生成するステップと、
    前記差分画像における画素値の変動の大きさに基づいて、前記読取画像における欠陥の有無を判定するステップと、を実行させるプログラム。