JP2023039140A - 画像検査装置、画像検査方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】誤検出が抑制され、精度良くスジ状欠陥が検出される画像検査装置を提供する。【解決手段】検出部４３３は、算出部４３５と設定部４３６と判定部４３７とを含む。算出部４３５は、読取画像の各画素について、スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出する。設定部４３６は、出力対象画像の各画素について、第１特徴量と第２特徴量とを算出し、算出された第１特徴量を含み、かつ、算出された第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する。判定部４３７は、読取画像の各画素の第１特徴量と出力対象画像の各画素について設定された許容範囲とを比較することにより、読取画像にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。第２特徴量の絶対値は、スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい。【選択図】図３

Description

本開示は、画像検査装置、画像検査方法およびプログラムに関する。

従来、画像形成装置によって画像が形成された用紙上にスジ状欠陥が生じるケースが存在する。そのため、画像形成装置から出力される用紙を検査する画像検査装置が開発されている。特開２０１７－１７３０００号公報（特許文献１）には、検査基準となる基準画像と読取デバイスを用いて用紙を読み取ることにより生成される読取画像とを用いて、読取画像上のスジ状欠陥を検査する検査装置が開示されている。この検査装置は、基準画像と読取画像との差分を示す第１差分画像の各画素について、発生しうるスジに直交する方向に所定数離れた画素との差分値を算出し、算出した差分値を画素値とする第２差分画像を用いて、読取画像にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。基準画像として、画像形成装置が用紙に形成する画像の元となる出力対象画像が用いられる。

特開２０１７－１７３０００号公報

読取画像は、各画素の値がＲＧＢの濃度を示すＲＧＢ画像である。これに対し、出力対象画像は、印刷するためのデータであるため、各画素の値がＣＭＹＫの濃度を示すＣＭＹＫ画像である。そのため、読取画像と出力対象画像とを比較するために、出力対象画像をＲＧＢ画像に色変換する必要がある。この色変換は、一般に、画像形成装置および読取デバイスの特性を考慮したルックアップテーブル等を用いた処理によって実行される。しかしながら、読取画像を生成する際の、画像形成装置による画像形成および読取デバイスによる読み取りにおいて誤差が生じ得る。当該誤差のために、スジ状欠陥が存在しないにもかかわらず、スジ状欠陥が存在すると判定される誤検出が生じる可能性がある。

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、誤検出が抑制され、精度良くスジ状欠陥を検出可能な画像検査装置、画像検査方法およびプログラムを提供することである。

ある局面に従うと、画像検査装置は、画像形成装置によって画像が形成された用紙を検査する。画像検査装置は、用紙を読み取ることにより生成された読取画像を取得する第１取得部と、画像形成装置が用紙に形成する画像の元となる出力対象画像を取得する第２取得部と、読取画像と出力対象画像とを用いて読取画像上のスジ状欠陥を検出する検出部と、を備える。検出部は、算出部と、設定部と、判定部と、を含む。算出部は、読取画像の各画素について、スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出する。設定部は、出力対象画像の各画素について、第１特徴量と第２特徴量とを算出し、算出された第１特徴量を含み、かつ、算出された第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する。判定部は、読取画像の各画素の第１特徴量と出力対象画像の各画素について設定された許容範囲とを比較することにより、読取画像にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。第２特徴量の絶対値は、スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい。

別の局面に従うと、画像検査方法は、画像形成装置から出力された用紙を検査する。画像検査方法は、用紙を読み取ることにより読取画像を取得するステップと、画像形成装置が用紙に形成する画像の元となる出力対象画像を取得するステップと、読取画像と出力対象画像とを用いて用紙上のスジ状欠陥を検出するステップと、を備える。検出するステップは、読取画像の各画素について、スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出するステップと、出力対象画像の各画素について第１特徴量を算出するステップと、を含む。さらに、検出するステップは、出力対象画像の各画素について第２特徴量を算出するステップと、出力対象画像の各画素について、算出された第１特徴量を含み、かつ、算出された第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定するステップを含む。さらに、検出するステップは、読取画像の各画素の第１特徴量と出力対象画像の各画素について設定された許容範囲とを比較することにより、読取画像にスジ状欠陥が存在するか否かを判定するステップを含む。第２特徴量の絶対値は、スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい。

本開示によれば、誤検出が抑制され、精度良くスジ状欠陥が検出される。

本開示の実施の形態に係る画像検査装置を含む画像検査システムの概略構成を示す図である。 画像形成装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る画像検査装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。 ２次微分フィルターの一例を示す図である。 １次微分フィルターの一例を示す図である。 出力対象画像のグラデーション領域における画素の値の変化と、第１特徴量と、第２特徴量との関係を示す図である。 実施の形態に係る画像検査方法の流れの一例を示すフローチャートである。 変形例２に係る画像検査装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示に従う実施の形態に係る画像検査装置について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される実施の形態および変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

＜画像形成システム＞
図１は、本開示の実施の形態に係る画像検査装置を含む画像検査システムの概略構成を示す図である。図１に示されるように、画像検査システム１は、画像形成装置２と画像検査装置３とを備える。

画像形成装置２は、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式によって用紙に画像を形成する画像形成装置の一例である。画像形成装置２は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を重ね合わせるタンデム形式によって、用紙上にカラー画像を形成する。画像形成装置２には、不図示のＬＡＮ（Local Area Network）を介して、オペレーターによって操作されるＰＣ（Personal Computer）等が接続される。そして、ＰＣからＬＡＮを介して画像形成装置２にジョブが投入される。画像形成装置２は、投入されたジョブに従って、画像形成処理等の各種の処理を行なう。

画像形成装置２は、操作表示部２３と、画像入力部２４と、給紙部２８と、搬送部２５と、画像形成部２６と、を備える。

操作表示部２３は、液晶パネル等からなる表示部、および、タッチセンサー等からなる操作部を含む。表示部及び操作部は、例えばタッチパネルとして一体に形成される。操作表示部２３は、操作部に入力されたオペレーターからの操作内容を表す操作信号を生成し、操作信号を制御部２０（後述する図２を参照）に供給する。また、操作表示部２３は、制御部２０から供給される表示信号に基づいて、表示部に、オペレーターによる操作内容や設定情報等を表示する。なお、操作部をマウスやタブレットなどで構成し、表示部とは別体で構成することも可能である。

画像入力部２４は、原稿台上の原稿から画像を光学的に読み取り、読み取った画像をＡ／Ｄ変換して画像データを生成する。なお、画像入力部２４は、プラテンガラス上で原稿から画像を読み込むこともできる。

給紙部２８は、複数の給紙トレイ、給紙トレイ毎に設けられた給紙ローラー、分離ローラー、給紙／分離ゴム、送り出しローラー等からなる給紙機構を備える。各給紙トレイには、用紙の種類（ 紙種、坪量、用紙サイズ等）ごとに予め識別された用紙が格納されており、用紙の最上部から一枚ずつ給紙機構により搬送部２５に向けて搬送される。

搬送部２５は、用紙を搬送するための複数の搬送ローラーを含み、給紙部２８から給紙された用紙を、画像形成部２６を経由して画像検査装置３まで搬送する。

画像形成部２６は、電子写真方式の画像形成処理を行ない、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色からなる画像を用紙上に形成する。画像形成部２６は、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナー画像をそれぞれ形成するための４つの画像形成ユニット２６３と、中間転写ベルト２６４と、転写部２６５と、定着装置２６６と、を含む。なお、本実施の形態では、電子写真方式を適用した画像形成部２６について説明するが、電子写真方式を適用した例に限定されず、インクジェット方式、熱昇華方式等、他のプリント方式を適用した画像形成部を用いてもよい。

４つの画像形成ユニット２６３は、中間転写ベルト２６４のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置され、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの画像をそれぞれ形成する。４つの画像形成ユニット２６３は、形成する画像の色が異なるだけであり、同一の構成を有する。図１に示されるように、４つの画像形成ユニット２６３の各々は、露光部２６３ａ、感光体ドラム２６３ｂ、現像部２６３ｃ、帯電部２６３ｄ、クリーニング部２６３ｅ、および１次転写ローラー２６３ｆを有する。

各画像形成ユニット２６３は、帯電部２６３ｄによって感光体ドラム２６３ｂを帯電させた後、投入されたジョブに基づいて露光部２６３ａから感光体ドラム２６３ｂ上に光を照射することにより、感光体ドラム２６３ｂ上に静電潜像を形成する。次いで、現像部２６３ｃによってトナーが感光体ドラム２６３ｂ上に供給され、感光体ドラム２６３ｂ上にトナー画像が形成される。感光体ドラム２６３ｂ上に形成されたトナー画像は、１次転写ローラー２６３ｆによって、中間転写ベルト２６４上に（１次転写）される。これにより、中間転写ベルト２６４上には各色からなる画像が形成される。１次転写の後、クリーニング部２６３ｅによって、感光体ドラム２６３ｂ上に残留するトナーが除去される。

転写部２６５は、中間転写ベルト２６４上のトナー画像を用紙上に転写（２次転写）する。

定着装置２６６は、トナー画像が転写された用紙に対して加熱および加圧して、定着処理を施す。定着装置２６６によってトナー画像が定着された用紙は、搬送部２５によって、画像検査装置３に搬送される。

画像検査装置３は、読取部３０と、検出装置４と、を備える。読取部３０は、例えば、リニアイメージセンサー（例えばＣＣＤラインセンサー等）、光学系、光源等を含む。読取部３０は、画像が形成された用紙を読み取ることにより、アナログ画像データを生成し、生成したアナログ画像データを検出装置４に出力する。検出装置４は、読取部３０から入力されるアナログ画像データに基づいて、用紙上のスジ状欠陥を検出する。

＜画像形成装置の構成＞
図２は、画像形成装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。図２に示されるように、画像形成装置２は、上述した操作表示部２３、画像入力部２４、給紙部２８、搬送部２５および画像形成部２６の他に、制御部２０と、通信Ｉ／Ｆ部２１と、記憶部２２と、を備える。

通信Ｉ／Ｆ部２１は、ネットワーク又は専用線を介して、オペレーターが操作する端末であるＰＣ６との間でデータを送受信するインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ部２１として、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）が用いられる。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、および入力画像処理部２０４を備える。

入力画像処理部２０４は、ＰＣ６から通信Ｉ／Ｆ部２１を介して入力したジョブに含まれる画像に所定の画像処理（例えば、ラスタライズ処理）を施し、各画素の値がＣＭＹＫの濃度を示す印刷用画像データを生成する。また、入力画像処理部２０４は、画像入力部２４が読み取った原稿から取得した画像データについても画像処理を施し、印刷用画像データを作成する。印刷用画像データは、画像形成部２６および画像検査装置３に送られる。

ＲＯＭ２０２には、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、又はプログラムの実行時に使用するデータ等が保存される。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に保存されたプログラムを読み出すことにより、画像形成装置２を構成する各部の制御を行なう。ＲＡＭ２０３には、ＣＰＵ２０１の演算処理の途中に発生した変数やパラメーターなどが一時的に書き込まれる。

ＣＰＵ２０１は、例えば、搬送部２５を制御して搬送ローラーを駆動させ、用紙を搬送させる。ＣＰＵ２０１は、入力画像処理部２０４が作成した出力対象画像を画像形成部２６に出力し、画像形成部２６を制御して、用紙に画像を形成させる。

さらに、ＣＰＵ２０１は、操作表示部２３に表示信号を出力し、操作表示部２３に各種設定画面や各種処理結果等を表示させる。操作表示部２３に表示される情報として、画像検査装置３から出力されるスジ検出結果も含まれる。

記憶部２２には、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行する際に使用するパラメーター、プログラムを実行して得られたデータなどが保存される。例えば、記憶部２２には、各濃度レベルの画像形成条件等の情報が保存される。なお、記憶部２２に、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムを記憶させてもよい。

＜画像検査装置の構成＞
図３は、実施の形態に係る画像検査装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。図３に示されるように、画像検査装置３は、上述した読取部３０および検出装置４の他に、通信Ｉ／Ｆ部３２と、用紙搬送部３３と、を備える。検出装置４は、制御部４１と、記憶部４２と、を含む。記憶部４２は、例えば、大容量のＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成される。

通信Ｉ／Ｆ部３２は、ネットワークを介して、画像形成装置２との間でデータを送受信するインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ部３２として、例えばＮＩＣが用いられる。

用紙搬送部３３は、制御部４１による制御に基づいて、図示しない搬送ローラーを駆動し、画像形成装置２から出力された用紙を搬送する。

検出装置４の制御部４１は、ＣＰＵ４１１と、ＲＯＭ４１２と、ＲＡＭ４１３と、を含む。

ＲＯＭ４１２には、ＣＰＵ４１１が実行するプログラム４４０およびプログラム４４０の実行時に使用するデータ等が保存される。ＲＯＭ４１２は、ＣＰＵ４１１によって実行されるプログラム４４０を格納したコンピューター読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。

ＣＰＵ４１１は、ＲＯＭ４１２に保存されたプログラム４４０を読み出すことにより、画像検査装置３を構成する各部の制御を行なう。ＣＰＵ４１１がＲＯＭ４１２から読み出したプログラム４４０を実行することにより、画像処理部４３１と、色変換部４３２と、検出部４３３とが実現される。

ＲＡＭ４１３には、ＣＰＵ４１１の演算処理の途中に発生した変数やパラメーターなどが一時的に書き込まれる。

画像処理部４３１は、読取部３０から受けたアナログ画像データに対して、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング処理等の各種処理を施した後、各画素の値がＲＧＢの濃度を示すデジタル画像データ（以下、「読取画像４２０」と称する。）を生成する。すなわち、画像処理部４３１は、画像形成装置２から出力された用紙を読み取ることにより生成された読取画像４２０を取得する第１取得部として動作する。画像処理部４３１によって生成された読取画像４２０は、ＲＡＭ４１３に一時的に保存される。

色変換部４３２は、通信Ｉ／Ｆ部３２を介して画像形成装置２から受けた印刷用画像データ（ＣＭＹＫ画像）を、各画素の値がＲＧＢの濃度を示すデジタル画像データ（以下、「出力対象画像４２１」と称する。）に色変換する。すなわち、色変換部４３２は、画像形成装置２が用紙に形成する画像の元となる出力対象画像４２１を取得する第２取得部として動作する。色変換部４３２によって生成された出力対象画像４２１は、ＲＡＭ４１３に一時的に保存される。

検出部４３３は、読取画像４２０と出力対象画像４２１とを用いて読取画像４２０上のスジ状欠陥を検出する。検出部４３３は、スジ検出結果４５０を記憶部４２に保存する。なお、スジ検出結果４５０は、記憶部４２に保存されるだけでなく、画像検査装置３に接続された外部の記憶装置５に書き込まれてもよい。記憶装置５は、例えば、画像検査装置３に接続されたＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ等である。スジ検出結果４５０が記憶装置５に送られることにより、オペレーターは、記憶装置５に保存されたスジ検出結果４５０を表示し、内容を確認することができる。なお、通信Ｉ／Ｆ部３２を経由して接続するクラウドのサーバー（図示せず）またはＰＣ６（図２参照）にスジ検出結果４５０が転送され、保存されてもよい。

＜検出部の構成＞
図３に示されるように、検出部４３３は、座標変換部４３４と、算出部４３５と、設定部４３６と、判定部４３７と、を有する。以下、図３から図６を参照しながら、各部の動作について説明する。

座標変換部４３４は、読取画像４２０と出力対象画像４２１との位置合わせを行なう。画像形成装置２の画像形成部２６が用紙に画像を形成するときの用紙の位置ずれ、および、画像検査装置３の読取部３０が用紙上の画像を読み取るときの用紙の位置ずれ等に起因して、読取画像４２０と出力対象画像４２１との間に位置ずれが生じ得る。座標変換部４３４は、このような位置ずれを補正するために、出力対象画像４２１を読取画像４２０の位置に合わせる。具体的には、座標変換部４３４は、位置ずれを補正するための座標変換行列を生成し、生成した座標変換行列を出力対象画像４２１に適用する。

算出部４３５は、読取画像４２０の各画素について、スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出する。

スジ状欠陥は、画像形成装置２に備えられる感光体ドラムおよびローラーなどのキズまたは汚れに起因して生じる。そのため、スジ状欠陥は、画像形成装置２における用紙の搬送方向に平行となる。スジ状欠陥が生じた画素は、オペレーターが意図していない濃度値（輝度値）を有する。従って、スジ状欠陥は、階調差または濃度ムラとして現れる。例えば、スジ状欠陥には、元の画像より薄い白スジ、元の画像より濃い黒スジ等が含まれる。そのため、算出部４３５は、画像形成装置２における用紙の搬送方向に直交する方向の濃度の変化を示し、スジ状欠陥の存在する箇所において、スジ状欠陥が存在しない箇所と異なる値を取る第１特徴量を算出する。具体的には、算出部４３５は、ラプラシアンフィルターに代表される２次微分フィルターを用いて、第１特徴量を算出する。

図４は、２次微分フィルターの一例を示す図である。図４に示す２次微分フィルターは、画像形成装置２における用紙の搬送方向に直交する方向Ｄに沿った画素位置に対する画素の値の２階微分値を生成する。具体的には、２次微分フィルターは、注目画素７ａの値Ａと、方向Ｄに沿って注目画素７ａから所定画素数だけ離れた画素７ｂ，７ｃのそれぞれの値Ｂ，Ｃとを以下の式（１）に代入することにより値Ａ’を生成する。
Ａ’＝Ａ×２＋Ｂ×（－１）＋Ｃ×（－１） 式（１）
なお、所定画素数は、検出されるスジ状欠陥の幅に応じて予め定められ、図４に示す例では３である。２次微分フィルターを用いて生成される値Ａ’は、注目画素７ａを中心とする方向Ｄに沿った複数の画素の値の変化量の変化量を示す。読取画像４２０に対して図４に示す２次微分フィルターを適用することにより、各画素の値をＡ’とする画像が生成される。

均一な濃度を有する領域では、注目画素７ａの値と、方向Ｄに沿って所定画素数だけ離れた画素７ｂ，７ｃの値との差は、０である。そのため、注目画素７ａを中心とする複数の画素に対して２次微分フィルターを適用した場合、Ａ’の値は０となる。

これに対し、均一な濃度を有する領域の一部にスジ状欠陥が存在する場合、当該スジ状欠陥に含まれる注目画素７ａの値は、方向Ｄに沿って所定画素数だけ離れた画素７ｂ，７ｃの値と大きく異なる。そのため、注目画素７ａを中心とする複数の画素に対して２次微分フィルターを適用した場合、Ａ’の絶対値は大きくなる。例えば、黒スジに含まれる画素において、Ａ’は正の値をとる。白スジに含まれる画素において、Ａ’は負の値をとる。

このように、注目画素７ａと方向Ｄに沿って注目画素７ａから所定画素数離れた画素７ｂ，７ｃとの値の差分である第１特徴量は、スジ状欠陥の特徴を表す。ただし、第１特徴量は、読取画像においてスジ状のコンテンツが存在する箇所にも反応する。スジ状のコンテンツは、欠陥ではないため、欠陥として検出すべきではない。そのため、スジ状のコンテンツとスジ状欠陥とを区別することが望まれる。

設定部４３６は、出力対象画像４２１に応じて、各画素について、スジ状のコンテンツとスジ状欠陥とを区別するための閾値を動的に設定する。具体的には、設定部４３６は、コンテンツに応じて取りうる第１特徴量の範囲である許容範囲の上限値および下限値を設定する。

判定部４３７は、読取画像４２０の各画素の第１特徴量と出力対象画像の各画素について設定された許容範囲とを比較することにより、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。例えば、判定部４３７は、第１特徴量が許容範囲外に属する画素が用紙の搬送方向に沿って所定数連続することに応じて、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在すると判定する。

以下に、許容範囲の設定方法の詳細について説明する。設定部４３６は、出力対象画像４２１の各画素について、第１特徴量を算出する。出力対象画像４２１には、スジ状欠陥が含まれない。そのため、出力対象画像４２１から算出された第１特徴量は、コンテンツに応じた値を示す。従って、設定部４３６は、各画素について、出力対象画像４２１から算出された第１特徴量を含む許容範囲を設定する。例えば、設定部４３６は、出力対象画像４２１から算出された第１特徴量を中央値とする許容範囲を設定する。スジ状のコンテンツに含まれる画素について読取画像４２０および出力対象画像４２１から算出される２つの第１特徴量は、同一または近似する。そのため、読取画像４２０においてスジ状のコンテンツに含まれる画素の第１特徴量は、許容範囲内に収まる。その結果、読取画像４２０から算出された第１特徴量と当該許容範囲とが比較されることにより、スジ状のコンテンツがスジ状欠陥として検出されることを抑制できる。

出力対象画像４２１は、色変換部４３２による色変換によって生成される。画像形成装置２において正常に画像形成が実行された場合に、読取画像４２０と出力対象画像４２１との各画素の濃度が一致することが好ましい。そのため、色変換部４３２は、画像形成装置２および読取部３０の特性を考慮して予め定められたルックアップテーブル等を用いて、印刷用画像データ（ＣＭＹＫ画像）を出力対象画像４２１（ＲＧＢ画像）に色変換する。しかしながら、画像形成装置２による画像形成および読取部３０による読み取りにおいて、誤差が生じ得る。特に、濃度が連続して変化するグラデーション領域において、画像形成および読み取りの誤差が大きくなりやすい。誤差が大きくなると、スジ状欠陥が存在しないにもかかわらず、スジ状欠陥が存在すると判定される誤検出の可能性が高まる。そのため、設定部４３６は、画像形成および読み取りの誤差が大きくなりやすい画素について、許容範囲の幅を大きくする。

設定部４３６は、出力対象画像４２１の各画素について、第１特徴量に加えて第２特徴量を算出する。第２特徴量の絶対値は、スジ状欠陥に直交する方向Ｄに沿った濃度の変化量が大きいほど大きい。言い換えると、第２特徴量の絶対値は、濃度が連続して変化するグラデーション領域において、濃度が変化しない非グラデーション領域よりも大きい。設定部４３６は、例えば１次微分フィルターを用いて、第２特徴量を算出する。

図５は、１次微分フィルターの一例を示す図である。図５に示す１次微分フィルターは、方向Ｄに沿った画素位置に対する画素の値の１階微分値を生成する。具体的には、１次微分フィルターは、方向Ｄに沿って注目画素７ａから所定画素数だけ離れた画素７ｂ，７ｃのそれぞれの値Ｂ，Ｃを以下の式（２）に代入することにより、注目画素７ａに対して値Ａ”を生成する。
Ａ”＝Ｂ×（＋１）＋Ｃ×（－１） 式（２）
なお、所定画素数は、検出されるスジ状欠陥の幅に応じて予め定められ、図５に示す例では３である。

設定部４３６は、各画素の許容範囲の幅を、出力対象画像４２１から算出された第２特徴量に応じて設定する。

このように、設定部４３６は、出力対象画像の各画素について、第１特徴量と第２特徴量とを算出し、算出された第１特徴量を含み、かつ、算出された第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する。例えば、設定部４３６は、出力対象画像の各画素について、当該画素に対応する第１特徴量Ａ’と第２特徴量Ａ”とを用いて、許容範囲の下限値を（Ａ’－ｋ×｜Ａ”｜）に、許容範囲の上限値を（Ａ’＋ｋ×｜Ａ”｜）に設定する。ｋは、予め定められた係数である。設定部４３６は、各画素の値が許容範囲の上限値および下限値を示す閾値画像４２２を生成する。閾値画像４２２は、ＲＡＭ４１３に一時的に格納される。

図６は、出力対象画像のグラデーション領域における画素の値の変化と、第１特徴量と、第２特徴量との関係を示す図である。図６において、実線６０は、画素の値の変化を示す。破線６１は、第２特徴量の変化を示す。一点鎖線６２は、第１特徴量の変化を示す。図６に示す例では、出力対象画像４２１のグラデーション領域における画素の値は、方向Ｄに沿って連続して単調に変化する（増加する）。そのため、２次微分フィルターを用いて生成される第１特徴量（Ａ’）は、各画素において０となるが、１次微分フィルターを用いて生成される第２特徴量（Ａ”）は、各画素において正の一定値を取る。従って、各画素について、第１特徴量を含み、かつ、第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲が設定されることにより、画像形成および読み取りの誤差が大きくなったとしても、誤検出の可能性が低下する。

＜画像検査方法＞
図７は、実施の形態に係る画像検査方法の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示されるように、画像検査装置３のＣＰＵ４１１は、読取画像４２０を取得するステップＳ１と出力対象画像４２１を取得するステップＳ２とを並行して実行する。具体的には、ステップＳ１において、ＣＰＵ４１１は、読取部３０から受けたアナログ画像データに対して各種処理を実行することにより、読取画像４２０を生成する。ステップＳ２において、ＣＰＵ４１１は、画像形成装置２から受けた印刷用画像データ（ＣＭＹＫ画像）を色変換することにより、出力対象画像４２１を生成する。

ステップＳ１，Ｓ２の後、ステップＳ３において、ＣＰＵ４１１は、読取画像４２０と出力対象画像４２１との位置合わせを行なう。具体的には、ＣＰＵ４１１は、読取画像４２０と出力対象画像４２１との位置ずれを補正するために、出力対象画像４２１を読取画像４２０の位置に合わせる。

ステップＳ３の後、ステップＳ４，Ｓ５が並行して実施される。なお、ステップＳ４，Ｓ５は、順に実行されてもよい。ステップＳ４において、ＣＰＵ４１１は、出力対象画像４２１の各画素について、２次微分フィルターを用いて第１特徴量を算出する。ステップＳ５において、ＣＰＵ４１１は、出力対象画像４２１の各画素について、１次微分フィルターを用いて第２特徴量を算出する。

次にステップＳ６において、ＣＰＵ４１１は、各画素について、ステップＳ４において算出した第１特徴量を含み、かつ、ステップＳ５において算出した第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する。ステップＳ７において、ＣＰＵ４１１は、各画素について、許容範囲の上限値および下限値を示す閾値画像４２２を生成する。

一方、ステップＳ２の後のステップＳ８において、ＣＰＵ４１１は、読取画像４２０の各画素について、２次微分フィルターを用いて第１特徴量を算出する。ステップＳ９において、ＣＰＵ４１１は、各画素について、ステップＳ８において算出された第１特徴量と閾値画像４２２によって示される許容範囲とを比較する。ステップＳ１０において、ＣＰＵ４１１は、ステップＳ９の比較結果に基づいて、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。ステップＳ１０の後、処理は終了する。

なお、ステップＳ４～Ｓ９は、ＲＧＢの各々について実行される。そして、ステップＳ１０において、ＣＰＵ４１１は、ＲＧＢの少なくとも１つについて、第１特徴量が許容範囲外に属する画素が用紙の搬送方向に沿って所定数連続することに応じて、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在すると判定する。あるいは、ＣＰＵ４１１は、ＲＧＢの全てについて、第１特徴量が許容範囲外に属する画素が用紙の搬送方向に沿って所定数連続することに応じて、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在すると判定してもよい。

＜利点＞
以上のように、画像検査装置３は、画像形成装置２によって画像が形成された用紙を検査する。画像検査装置３は、用紙を読み取ることにより生成された読取画像４２０を取得する画像処理部４３１と、画像形成装置２が用紙に形成する画像の元となる出力対象画像４２１を取得する色変換部４３２と、検出部４３３と、を備える。検出部４３３は、読取画像４２０と出力対象画像４２１とを用いて読取画像４２０上のスジ状欠陥を検出する。検出部４３３は、算出部４３５と、設定部４３６と、判定部４３７と、を含む。算出部４３５は、読取画像４２０の各画素について、スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出する。設定部４３６は、出力対象画像４２１の各画素について、第１特徴量と第２特徴量とを算出し、算出された第１特徴量を含み、かつ、算出された第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する。判定部４３７は、読取画像４２０の各画素の第１特徴量と出力対象画像４２１の各画素について設定された許容範囲とを比較することにより、読取画像４２０にスジ状欠陥が存在するか否かを判定する。第２特徴量の絶対値は、スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい。

上述したように、濃度が連続して変化するグラデーション領域において、画像形成および読み取りの誤差が大きくなりやすい。上記の構成によれば、スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど絶対値が大きくなる第２特徴量に応じて許容範囲の幅が設定される。そのため、画像形成および読み取りの誤差が大きくなったとしても、スジ状欠陥ではないコンテンツをスジ状欠陥として検出する誤検出の可能性が低下する。

＜変形例１＞
グラデーション領域における、画像形成および読み取りの誤差の生じやすさは、色に依存する。例えば、画像形成装置２および読取部３０の特性により、赤系の色で特に誤差が出やすい場合がある。そのため、出力対象画像４２１の各画素の色に応じて、許容範囲の幅を定義するための第２特徴量を調整してもよい。

例えば、設定部４３６は、各画素がＲＧＢの濃度値を示す出力対象画像４２１に対して、以下のようにして第２特徴量を算出する。設定部４３６は、出力対象画像４２１の各画素について、ＲＧＢの各々の濃度値に１次微分フィルターを用いた処理を実行することにより得られる値に係数を乗じた値を第２特徴量として算出する。係数は、色ごとに異なる。赤系の色で特に誤差が出やすい場合、Ｒに対応する係数は、Ｇ，Ｂに対応する係数よりも大きく設定される。例えば、Ｇ，Ｂに対応する係数が１であり、Ｒに対応する係数が１．５である。これにより、誤差が出やすい色であっても、誤検出が抑制される。

色ごとの係数は、予め定められていてもよいし、ユーザー入力に応じて設定されてもよい。ユーザー入力に応じて設定される場合、画像検査装置３は、係数を入力するための入力画面を提供する。ユーザーは、提供される入力画面に係数を入力すればよい。

＜変形例２＞
グラデーション領域において、画素位置に対して画素の値が単調変化する傾きが急峻なほど、誤差が出やすい傾向にある。このような箇所では、スジの視認感度が落ちるため、スジ状欠陥の検出対象から除外しても問題ない。

図８は、変形例２に係る画像検査装置の制御系に関する構成例を示すブロック図である。図８に示されるように、変形例２に係る画像検査装置３Ａは、図３に示す画像検査装置３と比較して、ＣＰＵ４１１がプログラム４４０を実行することにより、検出領域決定部４３８が実現される点で相違する。

検出領域決定部４３８は、スジ状欠陥の検出対象となる領域を決定する。検出領域決定部４３８は、出力対象画像４２１において第２特徴量が基準値を超える非検査対象領域を特定する。検出領域決定部４３８は、は、読取画像４２０のうち対象領域に対応する領域を、スジ状欠陥の検出対象から除外する。これにより、スジ状欠陥の検出が不必要である非検査対象領域がスジ状欠陥の検出対象から除外されるため、ＣＰＵ４１１におけるスジ状欠陥の検査負荷が軽減される。

基準値は、予め定められていてもよいし、ユーザー入力に応じて設定されてもよい。ユーザー入力に応じて設定される場合、画像検査装置３は、基準値を入力するための入力画面を提供する。ユーザーは、提供される入力画面に基準値を入力すればよい。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 画像検査システム、２ 画像形成装置、３，３Ａ 画像検査装置、４ 検出装置、５ 記憶装置、７ａ 注目画素、７ｂ，７ｃ 画素、２０，４１ 制御部、２１，３２ 通信Ｉ／Ｆ部、２２，４２ 記憶部、２３ 操作表示部、２４ 画像入力部、２５ 搬送部、２６ 画像形成部、２８ 給紙部、３０ 読取部、３３ 用紙搬送部、２０１，４１１ ＣＰＵ、２０２，４１２ ＲＯＭ、２０３，４１３ ＲＡＭ、２０４ 入力画像処理部、２６３ 画像形成ユニット、２６３ａ 露光部、２６３ｂ 感光体ドラム、２６３ｃ 現像部、２６３ｄ 帯電部、２６３ｅ クリーニング部、２６３ｆ １次転写ローラー、２６４ 中間転写ベルト、２６５ 転写部、２６６ 定着装置、４２０ 読取画像、４２１ 出力対象画像、４２２ 閾値画像、４３１ 画像処理部、４３２ 色変換部、４３３ 検出部、４３４ 座標変換部、４３５ 算出部、４３６ 設定部、４３７ 判定部、４３８ 検出領域決定部、４４０ プログラム。

Claims (6)

1. 画像形成装置によって画像が形成された用紙を検査する画像検査装置であって、
   前記用紙を読み取ることにより生成された読取画像を取得する第１取得部と、
   前記画像形成装置が前記用紙に形成する画像の元となる出力対象画像を取得する第２取得部と、
   前記読取画像と前記出力対象画像とを用いて前記読取画像上のスジ状欠陥を検出する検出部と、を備え、
   前記検出部は、
   前記読取画像の各画素について、前記スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出する算出部と、
   前記出力対象画像の各画素について、前記第１特徴量と第２特徴量とを算出し、算出された前記第１特徴量を含み、かつ、算出された前記第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定する設定部と、
   前記読取画像の各画素の前記第１特徴量と前記出力対象画像の各画素について設定された前記許容範囲とを比較することにより、前記読取画像に前記スジ状欠陥が存在するか否かを判定する判定部と、を含み、
   前記第２特徴量の絶対値は、前記スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい、画像検査装置。
2. 前記第１特徴量は、２次部分フィルターを用いて算出され、
   前記第２特徴量は、１次微分フィルターを用いて算出される、請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記読取画像の各画素および前記出力対象画像の各画素は、複数の色の濃度値を示し、
   前記第２特徴量は、前記複数の色の各々について、前記１次微分フィルターを用いた処理により得られる値に係数を乗じることにより算出され、
   前記係数は、前記複数の色ごとに異なる、請求項２に記載の画像検査装置。
4. 前記検出部は、前記出力対象画像において前記第２特徴量が基準値を超える対象領域を特定し、前記読取画像のうち前記対象領域に対応する領域を、前記スジ状欠陥の検出対象から除外する検出領域決定部をさらに含む、請求項２に記載の画像検査装置。
5. 画像形成装置から出力された用紙を検査する画像検査方法であって、
   前記用紙を読み取ることにより読取画像を取得するステップと、
   前記画像形成装置が前記用紙に形成する画像の元となる出力対象画像を取得するステップと、
   前記読取画像と前記出力対象画像とを用いて前記用紙上のスジ状欠陥を検出するステップと、を備え、
   前記検出するステップは、
   前記読取画像の各画素について、前記スジ状欠陥の特徴を示す第１特徴量を算出するステップと、
   前記出力対象画像の各画素について前記第１特徴量を算出するステップと、
   前記出力対象画像の各画素について第２特徴量を算出するステップと、
   前記出力対象画像の各画素について、算出された前記第１特徴量を含み、かつ、算出された前記第２特徴量に応じた幅を有する許容範囲を設定するステップと、
   前記読取画像の各画素の前記第１特徴量と前記出力対象画像の各画素について設定された前記許容範囲とを比較することにより、前記読取画像に前記スジ状欠陥が存在するか否かを判定するステップと、を含み、
   前記第２特徴量の絶対値は、前記スジ状欠陥に直交する方向に沿った濃度の変化量が大きいほど大きい、画像検査方法。
6. 請求項５に記載の画像検査方法をコンピューターに実行させるプログラム。

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