JP2962371B2 - 印刷面監視方法 - Google Patents

印刷面監視方法

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JP2962371B2
JP2962371B2 JP3139321A JP13932191A JP2962371B2 JP 2962371 B2 JP2962371 B2 JP 2962371B2 JP 3139321 A JP3139321 A JP 3139321A JP 13932191 A JP13932191 A JP 13932191A JP 2962371 B2 JP2962371 B2 JP 2962371B2
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    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，印刷面監視方法，特に
新聞印刷用紙のインク濃度や欠陥を監視するための印刷
面監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在いろいろの印刷面監視装置や方法が
提案されている。ある方法では，印刷の合格度を決める
ために，印刷物の周辺部に印刷された色濃淡又は色まだ
らを監視している。印刷材の全面のデータを入力するた
めに一つのセンサーを使って印刷パターンからデータを
とる装置や方法が提案されている。
【０００３】又別の装置では種々の走査方法が用いられ
ている。しかしこれら方法は高度の正確さをもって広い
印刷面を監視しない。更にこれら方法は大量のデータ処
理を必要とするので高速処理での大型印刷面監視には不
向きである。印刷面監視の別の方法としては比較方式が
ある。この方法は印刷の合格度を決めるのに面走査デー
タを基準データと比較するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】基準データを前の監視
データと比較する比較方式はさらに大量の処理時間を要
し，現在の高速度回転印刷機とは整合しない。かくし
て，新聞印刷用紙のインク濃淡レベルを監視するため
の，そして高速度印刷機で印刷仕上げることができかつ
実測値を一連の内部的かつユーザ定義の基準と比較する
ような，これら印刷面での欠陥箇所を検出するための印
刷面監視方法のニーズが高まって来た。
【０００５】本発明は，内部的かつユーザ定義の基準と
比較するようにした印刷面監視方法を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明により一つの印刷
面監視方法が提供された。この方法は強度レベルの可変
な画素を表す画像データを得るため印刷材の印刷面を光
学的に走査するものである。
【０００７】この方法は走査された印刷面の所定の強度
レベルをもつ画素の数を数え走査印刷面の画像データの
強度レベルの頻度分布を作成する。作成された頻度分布
及び頻度分布より選択した特徴は記憶された画像データ
の強度レベルの基準頻度分布及び基準データより選択し
た特徴と比較される。
【０００８】基準データとの統計的比較が印刷材が満足
かどうかを決めるために用いられる。
【０００９】
【実施例】印刷面監視を行う本発明の方法はインクの所
定の強度レベルでの画素数の度数分布図を作成すること
により新聞印刷用紙のインク濃度レベルを監視する。図
１は本発明によって作成された度数分布図である。イン
ク強度レベルは，０から２５５までの無彩色スケールで
表し，０は黒，２５５は白を表し，水平軸上で示され
る。
【００１０】画素の数で表す各強度レベルに対応する頻
度は０からＮまでの画素数として度数分布図の垂直軸上
に示される。２５６無彩色スケールで表す画素数は数え
られて２５６のビン（ｂｉｎ）に記憶される。本発明に
より度数分布図を作成する場合には，全走査画像に対す
る個別の画素でなく所定の強度レベルに対する画素の頻
度分布のみが処理されるので，処理されるデータ量は可
なり少なくなる。
【００１１】基準データに対する比較は度数分布図に基
づいておりこれまでの監視システムや方法で行った様な
画素毎の比較ではない。本発明の方法による画像データ
収集は，新聞印刷用紙の一巻分の画像を作るために８個
の５１２素子電荷結合素子よりなるセンサー列を作って
行われる。例えば 1.4mm毎に１巻の部分面を捕捉するた
めセンサー列にエンコーダを使い命令を出す。これによ
りセンサー列は印刷シリンダーの一回転当たり８１８ラ
インのデータを収集する。例えば，各ラインは１０２４
画素を有する。結果として解析されるデータフレームは
１０２４画素×８１８ラインとなる。
【００１２】図２は本方法のプロセスフロー線図の説明
である。センサー列からのデータは処理サイクルの残り
時間に統計的解析の為一度に一フレーム分捕捉される。
センサーデータの収集は印刷機の回転軸につけたエンコ
ーダにより制御される。この為収集速度は印刷機の回転
速度に関係している。
【００１３】各フレームのデータはステップ１０で収集
される。一旦収集されると，画像フレームの特定領域
は，将来のデータ収集のためステップ１２で画像収集サ
ブシステムで使う光源補正の為解析される。このプロセ
スは処理サイクルを通して周期的に繰り返される。収集
されたフレームはセンサー列のもとで印刷の水平或いは
垂直ドリフトによって生ずる如何なる誤差をも取り除く
ためステップ１４で記憶基準度数分布図データの場所に
記録される。
【００１４】このステップは本発明の方法で行われる比
較や統計的解析の正確さを確実にするために必要であ
る。一度これら最初の活動が行われると，収集フレーム
に対する本発明の方法による度数分布図がステップ１６
で計算される。画像フレームは数箇所の等分の大きさ領
域に分解されて夫々の度数分布図が計算される。この分
解は報告目的のためエラーの位置を分離する事に役立つ
と共にちいさな欠陥箇所を解決する本発明の方法の能力
を改良するものである。一旦度数分布図が得られるとス
テップ１８で度数分布図を特徴づける種々の統計が計算
される。例えばこれら統計は最大，最小値，しきい値，
モーメント関連値である。
【００１５】計算された度数分布図や統計はステップ２
０でメモリに記憶される。度数分布図の形での基準デー
タはステップ２２に記憶される。ステップ２４では走査
された部分に現れるエラーの等級を決めるため基準デー
タは最新フレームデータと比較される。
【００１６】これらの差は，ステップ２８で設定した内
部的かつユーザ定義許容データによりステップ２６で評
価され，ステップ３０において出力を印刷機に送るに当
ってアラーム又はリジェクト信号を出すか否かを決定す
る。“移動窓”基準を作り出すことになる加重平均技術
を用いてステップ２２で記憶されている基準データと最
新フレーム度数分布図および統計とをステップ３２でマ
ージする。このマージは製紙原料，明るさレベル，その
他外部環境パラメータの変化に適応する能力をもたらす
ことは勿論ノイズ予防も改善する。
【００１７】図３では１８，２４，２６（図２）の更に
詳細な内容が示されている。本発明の方法は印刷材を解
析し適性な決定をするため，画像フレームから導いた３
セットの統計を用いる。ブロック４０の最新フレーム統
計は画像センサーより得られた最新のデータを示す。
【００１８】ブロック４２における移動平均基準統計は
画像センサーデータの過去の履歴より成っており，存在
している移動加重平均基準データと最新フレーム統計と
の加重化された平均化により計算される。重み関数４４
は，長期的変化に対して感度をコントロールするよう調
整される重みにより過去の履歴が過去のフレームの上に
存在する“窓”を表すようにするものである。この加重
平均は決定又は静基準を隣接フレームと比較又は入力デ
ータと相関させる従来の方法よりも安定性や雑音余裕度
を改善する。
【００１９】ブロック４６におけるこの固定基準統計
は，プロセスの“訓練”フェーズの間に算出されるしき
い値や平均基準を示している。またこれらの値は合格コ
ピーの特性をさだめる意思決定プロセスに寄与してい
る。最新フレーム統計４０，移動平均基準統計４２，固
定基準統計４６は，記録監視４８，濃度監視５０，欠陥
監視５２を含む３つの総合監視機能を実行するために用
いられる。これら各監視機能は統計的プロセス技術を用
いて実行される。
【００２０】記録監視機能４８は走行方向（垂直），横
断方向（水平）の両者の余白のサイズを決定する。ステ
ップ５８においてオペレータにより与えられた記録許容
データと測定された統計との間での比較が，ステップ５
６において行われる。濃度監視機能５０は，最も濃いイ
ンク値や最も明るい用紙背景値を調べてこれら値が所定
の許容範囲に入っていることを確実にする。ステップ６
２において定められた濃度に対する内部的かつユーザ定
義許容データとによりステップ６０で比較が行われる。
インクレベルの変化はインク分配機構のトラブルを意味
し，インク供給の過剰か不足かに関連する。白濃度レベ
ルの変化は着色，ウキとして知られている条件に関連し
た紙背景の一般的“ｇｒａｙｉｎｇ”を示している。
【００２１】欠陥監視機能５２は，夫々の頁のインクス
ポット，シワ，穴，その他局部欠陥を見るため印刷物を
調べる。受け入れられる欠陥のタイプの量や相対的大き
さを定めるステップ６５において定義された本質的かつ
ユーザ規定欠陥許容差だけでなくアラーム或いはリジェ
クト条件の起こるレベルに対してステップ６４において
比較を行う。
【００２２】ステップ５６，６０，６４で実行された比
較の結果は，画像収集センサー列により収集した各フレ
ームからのデータの統計的解析に基づく，満足或いは不
満足インク濃度レベルを示す出力をだすように，ステッ
プ６６で組合される。例えば出力はアラーム，リジェク
トの形でオペレータに問題の潜在を知らせる。又比較の
出力はステップ４２で移動平均基準統計を更新するのに
利用される。
【００２３】図４は，ステップ５２における欠陥監視統
計により実行される各ステップを表すブロックダイアグ
ラムを示す。色々の統計的解析がフレーム頻度分布図に
関して行われる。例えばＬ1 ノルム，相関係数，インク
面積率等の計算が行われる。統計的欠陥監視はブロック
７０，７２，７４，７６によって表される。フレーム頻
度分布図データに関して実行された各々の統計的解析
が，各統計における最終的決定をつくる寄与を定めるた
めに重みづけされる。図示Ｔはアラームやリジェクトに
対する一連のユーザ定義しきい値である。
【００２４】Ｌ1 ノルムは
【００２５】
【数１】
【００２６】Ｌ1 はＬ1 ノルム計算値 ＨR は基準度数分布図 ｈRiは基準度数分布図のｉ番目の成分 ＨC は最新入力度数分布図 ｈCiは最新入力度数分布図のｉ番目の成分 Ｌ1 ノルムについては下記参照 Ｅ．Ｒ．Ｄｏｕｇｈｅｒｔｙ ａｎｄ ｃｈａｒｌｅｓ
Ｒ．Ｇｉａｒｄｉｎａ，“Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ
ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉ
ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｎｄ ａｕｔｏｎｏｍｏｕ
ｓ ｓｙｓｔｅｍ．”ｐ．３１９，ｐｒｅｎｔｉｃｅｈ
ａｌｌ，ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ ｃｌｉｆｆｓ， ＮＪ
１９８８，本文に引用． 相関係数は
【００２７】
【数２】
【００２８】
【数３】
【００２９】
【数４】
【００３０】ρ は相関係数 ＨR は基準度数分布図 ＨC は最新入力度数分布図 μ は固有度数分布図の平均 相関係数は下記参照 Ｊ．Ｂ．Ｋｅｎｎｅｄｙ ａｎｄ ａｄａｍ ｍ．ｎｅ
ｖｉｌｌｅ， Ｂａｓｉｃ ｓｔｓｔｉｓｔｉｃａｌ
ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｅｇｉｎｅｅｒｓａｎｄ ｓ
ｃｉｅｎｔｉｓｔｓ．３ｒｄ ｅｄ．，ｐｐ．４１０−
４１１，Ｈａｒｐｅｒ ＆ Ｒｏｗ， ｎｅｗ ｙｏｒ
ｋ，ｌ９８６， 本文に引用． インク面積率
【００３１】
【数５】
【００３２】ＩＡＲ はインク面積率統計 ｈCi は最新入力度数分布図のｉ番目成分 ステップ５０で実行された濃度監視統計は下記の如く濃
度変化を示す。
【００３３】
【数６】
【００３４】
【数７】
【００３５】Ｔblack Ｔwhite はアラームやリジェクト
レベルに対するユーザ定義しきい値フレーム度数分布図
は夫々黒，白領域に重みづけをする一連の重みファクタ
ーにより加重される。加重度数分布図のモーメントが計
算され，仕込み基準データと比較される。この統計解析
は着色，ウキ，や同等の欠陥により主要な黒，白領域の
変移を検出する。
【００３６】ステップ４８で実行された記録監視統計は
求める記録情報の方向と垂直方向に計算された強度プロ
ファイルを使って達成される。垂直或いは走行方向記録
を決めるため，水平方向の強度値は集計され一連の強度
がつくられる。
【００３７】
【数８】
【００３８】水平記録は垂直コラムを使って決定され
る。
【００３９】
【数９】
【００４０】Ｐjiは行ｊのｉ番目の画素の画素強度。図
５は基準データ記憶メモリ２２（図２）で実行されたス
テップの説明である。ブロック８０は最新フレームの度
数分布図を示す。このフレームは加重されブロック９０
で新基準度数分布図を作るため集計される。
【００４１】新基準度数分布図は下記方程式により計算
され，その結果が旧基準度数分布図Ｈ R と交換されるよ
う校正される。
【００４２】
【数１０】
【００４３】ＨC は最新フレームの度数分布図 Ｎ は平均窓のフレームの数 ＨRnewは新基準度数分布図 本発明がインク濃度，インク面積率，欠陥検出の解析の
度数分布図を利用する印刷面監視方法を提供することが
分かった。統計的解析は，印刷が合格品質かどうかを決
定する為記憶基準データと比較される度数分布図にもと
づいて実行される。
【００４４】本発明は特別の実施例に関して記述されて
いるが故に改良技術が種々の変形や修正をもたらすこと
は理解されるだろう。そしてそれら変形や修正が追加ク
レームの範囲に含まれることを意味する。
【００４５】
【発明の効果】以上説明した如く，本発明によれば，内
部的かつユーザ定義の基準と比較するようにして印刷面
監視方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法により作成された頻度分布図の図
解グラフである。
【図２】本発明の方法の各ステップを図解する機能フロ
ー線図である。
【図３】本発明の方法の比較ステップの機能ブロック線
図である。
【図４】図３の欠陥統計組合わせステップを図解した機
能ブロック線図である。
【図５】本発明の基準データ作成ステップを図解したブ
ロック線図である。
【符号の説明】
１０ フレーム獲得 １２ 光源補正 １４ 基準へのフレームの記録 １６ ヒストグラム計算 １８ ヒストグラム統計計算 ２０ 最新フレームデータ格納 ２２ 基準データ格納 ２４ 基準に対する統計データ比較 ２６ 許容データに対して差評価 ２８ ユーザ定義許容データ ３０ 決定発生 ３２ 基準アップデイト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・エス・ブリッジス・ジュニア アメリカ合衆国，1305 チッペワ ドラ イブ，リチャードソン，テキサス 75080 (72)発明者 デビッド・エム・ケスリー アメリカ合衆国，7825 マッカルム ＃1009，ダラス，テキサス 75252 (56)参考文献 特開 昭62−73950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−117747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−207940（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163067（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各画素が，夫々，異なる強度レベルをも
    つものとして表される画像データを得るために，印刷物
    の領域を複数のフレームに分割して光学的に順次走査
    し， 走査された各フレームについて所定の強度レベルの画素
    数を数えて，画像データの強度レベルの頻度分布を順次
    作成記録し， 各フレームについての基準頻度分布を，それ以前の複数
    フレームの頻度分布から順次適応基準頻度分布として作
    成記録するようにし， 各フレームに対応する当該適応基準頻度分布と，当該各
    フレームについての強度レベルの頻度分布とを順次比較
    し， 当該比較結果にもとづいて，当該各フレームに対応して
    印刷物の可否を決定する ステップよりなる印刷面監視方
    法。
  2. 【請求項２】 走査された領域の画像データの強度レベ
    ルの頻度分布を統計的に解析することを含む請求項１記
    載の印刷面監視方法。
JP3139321A 1990-06-14 1991-06-12 印刷面監視方法 Expired - Fee Related JP2962371B2 (ja)

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US538,202 1990-06-14
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