JP4141082B2 - Printed matter inspection method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、印刷物検査方法及び装置、特にカラー印刷した際に発生する点状欠陥を検出する際に適用して好適な、印刷物検査方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
輪転印刷機で印刷されて連続的に走行するウェブ(印刷物)から、所定位置に設置されているカメラにより、印刷絵柄を検査画像として入力し、該検査画像と予め作成してある基準画像とを比較して、印刷欠陥を検査することが行われている。
【0003】
このように、検査画像を基準画像と比較して印刷欠陥を検出する印刷物検査装置としては、これら両画像の差分画像に対して所定の矩形領域内で、所定のレベル差以上の画素数を計測し、その画素数が所定の値を超えた場合に不良と判定するものが、特開平9−76470に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に開示されている検査技術には、輪郭(エッジ)が明瞭な点状欠陥等の検査に適用する場合には、以下のような問題があることが明らかになった。
【0005】
モノクロ(白黒)カメラを使って印刷物を撮像して得られるモノクロの検査画像による検出処理では、K(墨)に対する検出能力に比べ、C(藍)、M(紅)、Y(黄)に対する能力が劣っている。そこで、検査画像上では存在が明瞭である点状欠陥に対する検査能力を上げようとすると、特にオフセット印刷では必然的に生じるために許容されている印刷絵柄の微妙な濃度変化を過度に検出してしまい、その印刷絵柄を不良として検出することが起こる。
【0006】
一方、カラーカメラを使って撮像して得られる検査画像を使用する場合、R、G、B毎に独立した検出処理を行うと、印刷絵柄の微小な色間見当ずれや、カメラレンズの色収差等が原因で発生する、絵柄エッジ部分の微妙な色変動を過度に検出してしまうことがある上に、R、G、B毎に独立して画像処理を行うことになるため、モノクロ検査に比べ3倍の回路規模が必要である。
【0007】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、印刷物を撮像して得られる検査画像上に絵柄と共に明瞭に存在する点状欠陥を容易且つ確実に検査することができる、印刷物検査方法及び装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、印刷物をカラーカメラで撮像してR、G、B毎に入力される検査画像を、予め作成してある基準画像と比較して印刷欠陥を検出する印刷物検査方法において、前記R、G、Bの各検査画像から絵柄のエッジを抽出して、R、G、Bの各エッジ画像をそれぞれ作成すると共に、前記R、G、Bの各基準画像から、前記エッジ画像の絵柄のエッジ部分をマスクする閾値画像をそれぞれ作成し、作成されたR、G、Bの各閾値画像について、対応する各画素の画素値の中から最大値を求め、該最大値を該当する画素の画素値として1つの合成閾値画像を作成し、該合成閾値画像により前記R、G、Bの各エッジ画像をマスク処理して、R、G、Bの各マスク済エッジ画像を作成し、作成された各マスク済エッジ画像に基づいて印刷不良を検出することにより、前記課題を解決したものである。
【0009】
本発明は、又、印刷物をカラーカメラで撮像してR、G、B毎に入力される検査画像を、予め作成してある基準画像と比較して印刷欠陥を検出する印刷物検査装置において、前記R、G、Bの各検査画像から絵柄のエッジを抽出して、R、G、Bの各エッジ画像をそれぞれ作成する手段と、前記R、G、Bの各基準画像から、前記エッジ画像の絵柄のエッジ部分をマスクする閾値画像をそれぞれ作成する手段と、作成されたR、G、Bの各閾値画像について、対応する各画素の画素値の中から最大値を求め、該最大値を該当する画素の画素値として1つの合成閾値画像を作成する手段と、該合成閾値画像により前記R、G、Bの各エッジ画像をマスク処理して、R、G、Bの各マスク済エッジ画像を作成する手段と、作成された各マスク済エッジ画像に基づいて印刷不良を検出する手段とを備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。
【0010】
即ち、本発明においては、基準画像から得られるR、G、Bの各閾値画像において、対応する各画素の画素値の中で最大値を選択し、それを対応する画素の画素値に置き換えた合成閾値画像を作成するようにしたので、該合成閾値画像には絵柄のエッジ部分をマスクする領域のみが残り、色間見当ずれ等に起因する微妙な色変動部分は排除されることになる。従って、この合成閾値画像を使って、カラーカメラで撮像して得られるR、G、Bの各検査画像から抽出したエッジを、マスク処理するようにしたことから、各マスク済エッジ画像には、基準画像には存在しない不良部分のエッジのみが残ることになるため、微妙な色変動に影響されることなく、印刷物上に孤立している点状欠陥等を容易且つ確実に検出することができるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明に係る一実施形態の印刷欠陥検査装置の概略を示す要部構成図である。
【0013】
本実施形態の印刷欠陥検査装置は、機能部としてカメラ10、画像入力ボード12、位置ずれ演算ボード14、第1欠陥検出ボード16、第2欠陥検出ボード18をそれぞれ備えており、カメラ10以外の各機能部はそれぞれのコネクタ12A〜18Aを介して電気的な接続が行われるようになっている。
【0014】
又、上記印刷欠陥検査装置は、マザーボード20を備えており、このマザーボード20には、上から順に将来の拡張用バス、位置ずれ量バス、R、G、Bの各画像バス、モノクロ画像バスの各データバスがそれぞれ敷設されており、又、これら各データバスと電気的に接続可能な複数のコネクタ22A〜22Eが付設されている。
【0015】
コネクタ22Aは、上記画像入力ボード12のコネクタ12Aと接続され、カメラ10で印刷物を撮像すると、上記R、G、B及びモノクロ画像の各バスにそれぞれ対応する画像信号が出力されるようになっている。
【0016】
コネクタ22Bは、前記位置ずれ演算ボード14とそのコネクタ14Aを介して接続され、該演算ボード14ではモノクロ画像バスから入力される画像信号に基づいて検査画像の位置ずれ量を演算し、その演算結果を前記位置ずれ量バスに出力するようになっている。モノクロ画像は本来R、G、Bの各カラー画像が合成されたものに相当するので、モノクロ画像の位置ずれ量とカラー画像の位置ずれ量とは同一である。
【0017】
コネクタ22Cは、第1欠陥検出ボード16とそのコネクタ16Aを介して接続され、該第1欠陥検出ボード16では、上記位置ずれ量バスから入力される位置ずれ量に基づいて、R、G、Bの各画像バスから入力される検査画像を位置補正するとともに、各色の画像に基づく印刷欠陥の検出が行われる。
【0018】
一方、コネクタ22Dは、第2欠陥検出ボード18とそのコネクタ18Aを介して接続され、該第2欠陥検出ボード18では、同様に位置ずれ量バスから入力される位置ずれ量に基づいて、上記モノクロ画像バスから入力される検査画像を位置補正するとともに、モノクロ画像に基づく印刷欠陥の検出が行われる。
【0019】
コネクタ22Eは、将来検査機能を拡張する場合に、新たな機能部の接続に使用するものであり、前記拡張用バスも同様の用途に用いられるものである。便宜上、ここでは拡張用のコネクタとバスがそれぞれ1つである場合が示してあるが、いずれも2以上であってもよいことは言うまでもない。
【0020】
図2は、本実施形態における前記ラインセンサカメラ(1次元CCDカメラ)のハード構成の概略を示したブロック図である。
【0021】
本実施形態のカメラ10は、受光部である1次元CCDセンサ10Aと、該センサ10Aの画素(CCD素子)の奇数番目と偶数番目から別々に出力される受光信号(奇数信号・偶数信号)を増幅する2つのアンプ(Amp)と、ここで増幅された信号について奇数信号の奇数画素レベルと偶数信号の偶数画素レベルを交互に合成するS/H回路10Bと、合成処理された信号の黒レベルを補正する黒レベル補正回路10Cと、その補正信号を増幅してビデオ信号として出力するアンプ(Amp)と、これらCCDセンサ10A、閾値回路10B、黒レベル補正回路10Cに対して、図示しない制御装置から入力される外部駆動信号に基づいて、それぞれ信号処理のタイミングをとるための信号を出力するタイミング生成回路10Dとを備えている。このように、本実施形態のラインセンサカメラ10では、入力される受光信号の処理の高速化を図るために、奇数番目と偶数番目の画素について交互に増幅等の電気的処理を行っている。
【0022】
又、図3は、本実施形態の印刷物検査装置が備えている印刷欠陥検出部の要部構成を示すブロック図である。
【0023】
この印刷欠陥検出部は、便宜上、R画像を代表させ、G、Bの画像については明示していないが、前記図1に示した第1欠陥検出ボード18に相当し、前記カメラ10から、画像入力ボード12を介して取り込まれたR、G、Bの画像信号が、各画像バスを介してそれぞれ入力されるようになっている。この欠陥検出部は、前記カメラ10から上記画像バスを介して順次入力される検査画像を格納する検査画像メモリ30と、予め正常な印刷絵柄を同カメラ10で撮像すると共に、適宜新しく撮影し直して更新される基準画像を格納するA、Bの2つの基準画像メモリ32とを備えている。
【0024】
又、この欠陥検出部では、上記検査画像メモリ30から読み出される検査画像に対してエッジ抽出処理を行ってエッジ画像を作成するエッジ画像生成回路34と、上記基準画像メモリ32から読み出される基準画像から閾値画像を作成する閾値生成回路36と、作成された閾値画像を格納するA、Bの2つの閾値画像メモリ38とを備えている。又、各メモリ38から読み出されたR、G、Bの各閾値画像において、対応する各画素の中から輝度値の最大値を選択し、その最大値で該当する画素の画素値を置き換えて1つの合成閾値画像を作成するRGB最大値選択回路40と、該合成閾値画像により前記エッジ画像生成回路34により作成された前記R、G、Bの各エッジ画像をそれぞれ画素を単位にマスク処理して、対応するマスク済画像を作成するマスク回路42とを備えてる。更に、このマスク回路42で作成されたR、G、Bの各マスク済エッジ画像において、対応する各画素の中から輝度値の最大値を選択し、その最大値で該当する画素の画素値を置き換えて合成エッジ画像を作成するRGB合成回路44と、作成された合成エッジ画像を所定の設定値で2値化して2値画像を作成する2値化回路46と、作成された2値画像について2値化された画素の数を欠陥画素数として計数し、その計数値が判定レベル以上の時に不良発生と判定する欠陥画素数計数回路48とを備えている。
【0025】
なお、ここで前記基準画像メモリ32、閾値画像メモリ38がそれぞれA、Bの2組ずつあるのは、一方のメモリに格納されている基準画像、閾値画像に基づいて検査を行っている間に、必要に応じて入力される基準更新信号により、新たな基準画像を入力して保存すると共に、それに基づいて作成される閾値画像を格納するためである。図中、閾値画像メモリ38側の基準更新信号に1画面遅延とあるのは、最初の基準更新信号で基準画像メモリA又はBの書き込み、読み出しを切替え、読み出された基準画像を閾値生成回路36で処理して閾値画像が生成され、閾値画像メモリA又はBに書き込みが終了した一画面後に、同メモリの読み出しを切替ることを意味する。
【0026】
本実施形態における上記印刷欠陥検出部について更に詳述する。但し、ここでは、図示は省略するが、前記ラインセンサカメラ10を水平方向に所定の間隔で操作することにより、所定数の画素からなる水平ライン画像が、例えば1ライン(画素)/mmのピッチで垂直方向に走査数分配列されてなる検査画像が入力されるようになっている。
【0027】
前記エッジ画像生成回路34では、前記検査画像メモリ30から入力される検査画像と、前記基準画像メモリ32から入力される基準画像に対して、図4(A)〜(D)にそれぞれ示すような空間フィルタを適用して、絵柄のエッジ抽出が行われるようになっている。具体的には、いずれかのフィルタを、注目画素を中心にして画像に重ね合わせた場合の、各係数を対応する各画素値に乗じてた値を加算した値を、該注目画素の画素値に設定し直す処理を、全画素に対して行うことにより、エッジが抽出された画像が作成される。
【0028】
前記閾値生成回路36は、図5に示すように、m画素×n画素の領域内で画素値の最大値を選択する最大値フィルタ回路36Aと、同領域内で画素値の最小値を選択する最小値フィルタ回路36Bと、選択された最大値maxと最小値minの差を求める差分回路36Cとで構成されている。便宜上、m=3、n=5の場合を、以下に説明する。
【0029】
この閾値生成回路36では、基準画像メモリ32から入力された基準画像に対して、水平方向i番目、垂直方向にj番目(以下、座標(i,j)ともいう)を中心画素とする3×5の矩形領域からなるウィンドウを設定し、図6に模式的に示すような画素値(輝度値)Hの中心画素に対して、該画素とその周囲の14画素の画素値A〜Oから、次の(1)式により算出される閾値tijを設定する。但し、この式でMax{ }は、列挙した画素値から最大値をとり、又Min{ }は、同画素値から最小値をとることを表わしている。
【0030】
tij=Max{A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,
M,N,O}−Min{A,B,C,D,E,F,G,H,
I,J,K,L,M,N,O} …(1)
【0031】
なお、上記中心画素に対して設定する閾値tijとしては、次の(2)式を用いて算出する方法を採用することもできる。
【0032】
tij=Max{|A−H|,|B−H|,|C−H|,|D−H|,
|E−H|,|F−H|,|G−H|,|I−H|,|J−H|,
|K−H|,|L−H|,|M−H|,|N−H|,|O−H|}…(2)
【0033】
上記中心画素に対する閾値処理は、計算不能の画素を除き、基準画像の全画素に対して行う。このようにして得られた全ての閾値tijに対し、所定の定数α、βを用いて次の(3)式により、最終的な閾値画像の画素値として設定する閾値Tijを求める。
【0034】
Tij=α・tij+β …(3)
【0035】
この式で、定数αは全体的な明度変化が出ないようにするためのものであり、又、定数βは、全体のノイズレベルをオフセットを入れて隠すためのもので、最低閾値あるいはチューニング閾値等と呼ばれる。このように、上記(3)式を用いることにより、全体的な光量変動やノイズレベルを考慮した閾値からなる閾値画像を得ることができる。
【0036】
ここで、上記閾値設定処理を、図7に示した中心画素の画素値が75であるウィンドウの場合を具体例として説明すると、このウィンドウ中での輝度値の最大値は172であり、最小値は21であることから、これらの値を(1)式に当て嵌めると、tij=172−21=151となる。又、(3)式における定数をα=1.2、β=10とすると、上記中心画素に対応する閾値画像の画素に設定する最終的な画素値である閾値TijはTij=1.2×151+10=191となる。なお、上記のように中心画素に対して設定するウィンドウの矩形範囲を横方向±1、縦方向±2とているのは、縦方向の方が原反の伸縮や画像取込みタイミングのずれによって画像の歪みが大きいことによるが、これに限定されないことはいうまでもない。
【0037】
以上詳述した閾値設定処理を、水平方向と垂直方向にそれぞれ1画素(1ライン)ずつずらしながら全体について行うことにより、閾値画像が作成され、その画像データは前記閾値画像メモリ38に格納される。
【0038】
前記RGB最大値選択回路40では、前記閾値画像メモリ38から入力されるR、G、Bの各閾値画像の対応する画素の中で最大の画素値を、同位置の画素に設定することにより、1つの合成閾値画像を生成するようになっている。このように、各閾値画像において、対応する各画素の画素値の中で最大値を選択し、それを対応する画素の画素値に置き換えた合成閾値画像を作成するようにしたので、該合成閾値画像には絵柄のエッジ部分をマスクする領域のみが残り、色間見当ずれ等に起因する微妙な色変動部分を排除することができる。
【0039】
前記マスク回路42では、前記検査画像から得られた前記エッジ画像に対する合成閾値画像によるマスク処理が行われる。これは、エッジ画像の1つの画素が前記図6に示した座標(i,j)の中心画素に対応している場合であれば、該エッジ画像の画素値Sの絶対値が、対応する合成閾値画像の画素値Tijと比較し、|S|≦TijならばS=0とし、逆の場合には絶対値のままにすることにより、欠陥候補画素を抽出する処理である。このように、R、G、Bの各検査画像から抽出したエッジを、合成閾値画像を使ってマスク処理するようにしたことから、各マスク済エッジ画像には、基準画像には存在しない不良部分のエッジのみが残ることになるため、微妙な色変動に影響されることなく、印刷物上に孤立している点状欠陥等を確実に検出することができる。
【0040】
以上詳述した本実施形態によれば、図8、図9に概念的に示したように、エッジ部分で輝度値が大きく変化する点状欠陥を、印刷絵柄の微小な色間見当ずれや、カメラレンズの色収差等が原因で発生する絵柄エッジ部分の微妙な色変動を過度に検出したりすることなく、容易且つ確実に検出することができる。
【0041】
即ち、予め作成されているカラーの基準画像(A)から、前記閾値生成回路36によりR、G、Bの各閾値画像(B)が作成され、前記閾値画像メモリ38に格納される。この閾値画像(B)には、前述した閾値設定処理により、絵柄のエッジ部分が広い幅で抽出されている。次いで、作成されたR、G、Bの各閾値画像から、前記RGB最大値選択回路40により、対応する画素の輝度値の中で最大値を選択し、それを該当する画素に設定して合成閾値画像(C)を作成する。
【0042】
その一方で、前記画像バスから、図10(D)に示す、点状欠陥(図中欠点)が存在する検査画像に対応するR、G、Bの各画像(E)が前記検査画像メモリ30に格納されると、これら各検査画像(E)について、前記エッジ画像生成回路34によりエッジ画像(F)が作成される。このエッジ画像(F)には、絵柄のエッジと共に、点状欠陥のエッジが抽出されている。なお、添付図面では、入力装置の性能の関係で、点状欠陥のエッジが明示されていない。以下に説明する(G)の画像も、多少は見える(H)、(I)の画像も同様である。
【0043】
次いで、前記マスク回路42より、上記各エッジ画像(F)に対して前記RGB最大値選択回路40から入力される合成閾値画像(C)を用いてそれぞれマスク処理することにより、R、G、Bにそれぞれ対応するマスク済画像(G)が作成される。この段階では、エッジ画像(F)にあった絵柄のエッジ部分は、合成閾値画像(C)のエッジ領域によりマスクされて消え、点状欠陥のエッジのみがG画像に残っている。上記R、G、Bの各マスク済エッジ画像を、前記RGB合成回路44により合成し、得られる合成画像を所定の設定値で2値化し、2値化された白の画素数を、前記計数回路48で計数し、その数、即ち面積が予め設定されている判定レベル以上である場合に不良発生と判定する。
【0044】
以上詳述した本実施形態によれば、前記合成閾値画像を用いて各エッジ画像をマスク処理するようにしたので、微妙な色ずれを除外して検査できることから、絵柄エッジ部分に発生する色ずれを過度に検出することなく、安定した状態で検査能力を十分に発揮することができるカラー検査処理を実現することができる。
【0045】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0046】
例えば、前記実施形態では、閾値画像を作成する際の処理単位として画素数等を具体的に示したが、これに限定されない。又、エッジ抽出に使用する空間フィルタも前記実施形態に示したものに限定されない。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、印刷物を撮像して得られる検査画像上に絵柄と共に明瞭に存在する点状欠陥を容易且つ確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態の検査装置全体の概略構成を示す説明図
【図2】実施形態におけるラインセンサカメラのハード構成を示す回路図
【図3】実施形態の要部構成を示すブロック図
【図4】エッジ抽出に使用する空間フィルタの例を示す説明図
【図5】閾値生成回路の詳細を示すブロック図
【図6】閾値処理に使用するウィンドウを概念的に示す説明図
【図7】閾値処理に使用するウィンドウを設定した画素値の具体例を示す説明図
【図8】実施形態の作用を示すイメージ図
【図9】実施形態の作用を示す他のイメージ図
【符号の説明】
30…検査画像メモリ
32…基準画像メモリ
34…エッジ画像生成回路
36…閾値生成回路
38…閾値画像メモリ
40…RGB最大値選択回路
42…マスク回路
44…RGB合成回路[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a printed matter inspection method and apparatus, and more particularly, to a printed matter inspection method and apparatus suitable for application when detecting point-like defects that occur during color printing.
[0002]
[Prior art]
A printed image is input as an inspection image from a web (printed material) printed on a rotary printing press and continuously running, and the inspection image and a reference image created in advance are input. In comparison, printing defects are inspected.
[0003]
As described above, the printed matter inspection apparatus that detects the print defect by comparing the inspection image with the reference image measures the number of pixels equal to or greater than a predetermined level difference within a predetermined rectangular area with respect to the difference image between these two images. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-76470 discloses that a pixel is determined to be defective when the number of pixels exceeds a predetermined value.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been clarified that the inspection technique disclosed in the above publication has the following problems when applied to inspection of point-like defects with clear outlines (edges).
[0005]
In the detection process using a monochrome inspection image obtained by imaging a printed matter using a monochrome (black and white) camera, the ability for C (blue), M (red), and Y (yellow) compared to the detection ability for K (black) Is inferior. Therefore, when trying to increase the inspection capability for point-like defects that are clearly present on the inspection image, it is possible to detect excessively subtle changes in the density of the printed pattern that is allowed to occur, especially in offset printing. As a result, the printed pattern is detected as defective.
[0006]
On the other hand, when using an inspection image obtained by imaging using a color camera, if independent detection processing is performed for each of R, G, and B, minute misregistration between printed colors, chromatic aberration of a camera lens, etc. May cause excessive detection of subtle color fluctuations in the pattern edge, and image processing is performed independently for each of R, G, and B. Three times the circuit scale is required.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can easily and reliably inspect a point defect that clearly exists together with a pattern on an inspection image obtained by imaging the printed matter. It is an object to provide an inspection method and apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a printed matter inspection method for detecting a print defect by comparing an inspection image input for each of R, G, and B with a reference image prepared in advance by imaging a printed matter with a color camera. The edge of the pattern is extracted from each inspection image of G and B, and each edge image of R, G, and B is created, and the edge of the pattern of the edge image is extracted from each of the reference images of R, G, and B A threshold image that masks a portion is created, and for each of the created R, G, and B threshold images, a maximum value is obtained from the pixel values of the corresponding pixels, and the maximum value is determined as the pixel value of the corresponding pixel. Each of the R, G, B edge images by masking each of the R, G, B edge images with the combined threshold image, Print defects based on masked edge images By leaving, it is obtained by solving the above problems.
[0009]
The present invention also provides a printed matter inspection apparatus for detecting a print defect by imaging a printed matter with a color camera and comparing an inspection image input for each of R, G, and B with a reference image created in advance. Means for extracting an edge of a pattern from each inspection image of R, G, B and creating each edge image of R, G, B; and from each of the R, G, B reference images, For each of the generated threshold images for R, G, and B, each of which creates a threshold image for masking the edge portion of the pattern, the maximum value is obtained from the pixel values of the corresponding pixels, and the maximum value is determined. Means for creating one composite threshold image as the pixel value of the pixel to be masked, and masking each of the R, G, B edge images with the composite threshold image, to obtain each masked edge image of R, G, B The means to create and each masked error created By having a means for detecting a print defect based on the di-image is obtained by solving the above problems as well.
[0010]
That is, in the present invention, in each of the R, G, and B threshold images obtained from the reference image, the maximum value is selected from the pixel values of the corresponding pixels and replaced with the pixel values of the corresponding pixels. Since the synthesis threshold image is created, only the area for masking the edge portion of the pattern remains in the synthesis threshold image, and the subtle color fluctuation portion caused by the misregistration between colors is excluded. Therefore, since the edge extracted from each inspection image of R, G, B obtained by imaging with a color camera is masked using this composite threshold image, each masked edge image has Since only the edges of defective portions that do not exist in the reference image remain, it is possible to easily and reliably detect point-like defects isolated on the printed matter without being affected by subtle color fluctuations. It becomes like this.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an outline of a printing defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0013]
The printing defect inspection apparatus of the present embodiment includes a camera 10, an image input board 12, a misregistration calculation board 14, a first defect detection board 16, and a second
[0014]
The printing defect inspection apparatus includes a mother board 20. The mother board 20 includes a future expansion bus, a misregistration amount bus, R, G, and B image buses and a monochrome image bus in order from the top. Each data bus is laid, and a plurality of connectors 22A to 22E that can be electrically connected to each data bus are provided.
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The connector 22C is connected to the first defect detection board 16 via the connector 16A. In the first defect detection board 16, R, G, B based on the positional deviation amount input from the positional deviation amount bus. The position of the inspection image input from each image bus is corrected, and a print defect is detected based on the image of each color.
[0018]
On the other hand, the connector 22D is connected to the second
[0019]
The connector 22E is used to connect a new functional unit when the inspection function is expanded in the future, and the expansion bus is also used for the same purpose. For the sake of convenience, the case where there is one expansion connector and one bus is shown here, but it goes without saying that both may be two or more.
[0020]
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a hardware configuration of the line sensor camera (one-dimensional CCD camera) in the present embodiment.
[0021]
The camera 10 of this embodiment receives a one-
[0022]
FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of a print defect detection unit provided in the printed matter inspection apparatus according to the present embodiment.
[0023]
For convenience, this print defect detection unit represents the R image and does not clearly indicate the G and B images, but corresponds to the first
[0024]
The defect detection unit performs edge extraction processing on the inspection image read from the
[0025]
Here, the
[0026]
The print defect detection unit in the present embodiment will be further described in detail. However, although illustration is omitted here, by operating the line sensor camera 10 at a predetermined interval in the horizontal direction, a horizontal line image composed of a predetermined number of pixels becomes, for example, a pitch of 1 line (pixel) / mm. Thus, inspection images arranged in the number of scans in the vertical direction are input.
[0027]
In the edge
[0028]
As shown in FIG. 5, the threshold
[0029]
In this threshold
[0030]
tij = Max {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L,
M, N, O} -Min {A, B, C, D, E, F, G, H,
I, J, K, L, M, N, O} (1)
[0031]
As the threshold value tij set for the center pixel, a method of calculating using the following equation (2) can also be adopted.
[0032]
tij = Max {| A−H |, | B−H |, | C−H |, | D−H |,
| EH |, | FH |, | GH |, | IH |, | JH |,
| K-H |, | L-H |, | M-H |, | N-H |, | O-H |} (2)
[0033]
The threshold processing for the center pixel is performed on all pixels of the reference image except for pixels that cannot be calculated. For all the threshold values tij obtained in this way, a threshold value Tij to be set as a pixel value of the final threshold image is obtained by the following equation (3) using predetermined constants α and β.
[0034]
Tij = α · tij + β (3)
[0035]
In this equation, the constant α is for preventing the overall brightness change from occurring, and the constant β is for hiding the entire noise level with an offset, and is a minimum threshold value or tuning threshold value. Called etc. Thus, by using the above equation (3), it is possible to obtain a threshold image composed of threshold values in consideration of the overall light quantity fluctuation and noise level.
[0036]
Here, the threshold value setting process will be described as a specific example in the case where the pixel value of the central pixel shown in FIG. 7 is 75. The maximum luminance value in this window is 172, and the minimum value Therefore, when these values are applied to the equation (1), tij = 172-21 = 151. If the constants in the expression (3) are α = 1.2 and β = 10, the threshold Tij that is the final pixel value set for the pixel of the threshold image corresponding to the central pixel is Tij = 1.2 ×. 151 + 10 = 191. As described above, the rectangular range of the window set for the center pixel is set to ± 1 in the horizontal direction and ± 2 in the vertical direction. Needless to say, the distortion is not limited to this.
[0037]
The threshold value setting process described in detail above is performed for the whole while shifting each pixel (one line) in the horizontal direction and the vertical direction, whereby a threshold image is created, and the image data is stored in the
[0038]
In the RGB maximum
[0039]
In the
[0040]
According to the embodiment described in detail above, as conceptually shown in FIG. 8 and FIG. 9, a point-like defect whose luminance value greatly changes at the edge portion, a minute inter-color misregistration of the printed pattern, It is possible to detect easily and reliably without excessively detecting subtle color fluctuations at the pattern edge portion caused by chromatic aberration of the camera lens.
[0041]
That is, R, G, and B threshold images (B) are created from the color reference image (A) created in advance by the
[0042]
On the other hand, from the image bus, R, G, and B images (E) corresponding to the inspection image in which the point-like defect (defect in the drawing) shown in FIG. Are stored, the edge image (F) is created by the edge
[0043]
Next, the
[0044]
According to the present embodiment described in detail above, each edge image is masked using the composite threshold image, and therefore, it is possible to inspect the subtle color misregistration. Therefore, it is possible to realize a color inspection process capable of sufficiently exhibiting the inspection ability in a stable state without excessively detecting.
[0045]
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to that shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0046]
For example, in the above-described embodiment, the number of pixels or the like is specifically shown as a processing unit when creating a threshold image, but the present invention is not limited to this. Further, the spatial filter used for edge extraction is not limited to that shown in the embodiment.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and reliably detect a point-like defect that clearly exists together with a pattern on an inspection image obtained by imaging a printed matter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an entire inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a hardware configuration of a line sensor camera according to the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a spatial filter used for edge extraction. FIG. 5 is a block diagram showing details of a threshold generation circuit. FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing a window used for threshold processing. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a specific example of a pixel value in which a window used for threshold processing is set. FIG. 8 is an image diagram illustrating an operation of the embodiment. FIG. 9 is another image diagram illustrating an operation of the embodiment. ]
30 ...
Claims (10)
前記R、G、Bの各検査画像から絵柄のエッジを抽出して、R、G、Bの各エッジ画像をそれぞれ作成すると共に、
前記R、G、Bの各基準画像から、前記エッジ画像の絵柄のエッジ部分をマスクする閾値画像をそれぞれ作成し、
作成されたR、G、Bの各閾値画像について、対応する各画素の画素値の中から最大値を求め、該最大値を該当する画素の画素値として1つの合成閾値画像を作成し、
該合成閾値画像により前記R、G、Bの各エッジ画像をマスク処理して、R、G、Bの各マスク済エッジ画像を作成し、
作成された各マスク済エッジ画像に基づいて印刷不良を検出することを特徴とする印刷物検査方法。In a printed matter inspection method for detecting a print defect by comparing an inspection image input for each of R, G, and B by imaging a printed matter with a color camera and a reference image created in advance.
Extracting pattern edges from the R, G, and B inspection images to create R, G, and B edge images,
A threshold image that masks the edge portion of the pattern of the edge image is created from each of the R, G, and B reference images,
For each of the created R, G, and B threshold images, a maximum value is obtained from the pixel values of the corresponding pixels, and one combined threshold image is created using the maximum value as the pixel value of the corresponding pixel.
Masking each of the R, G, and B edge images with the composite threshold image to create R, G, and B masked edge images,
A printed matter inspection method, comprising: detecting defective printing based on each created masked edge image.
前記閾値画像を、前記基準画像について、所定の近傍範囲から画素値の差が最も大きくなる2つの画素を選択し、その2つの画素値の差の絶対値t ij から、α、βを定数とする次式
T ij =α・t ij +β
により求まるT ij を、座標(i,j)の中心画素の画素値に設定して作成することを特徴とする印刷物検査方法。In claim 1,
As the threshold image, for the reference image, two pixels having the largest difference in pixel value from a predetermined neighborhood range are selected , and α and β are set as constants from the absolute value t ij of the difference between the two pixel values. The following formula
T ij = α · t ij + β
A printed matter inspection method, wherein T ij obtained by the above is set to the pixel value of the center pixel of coordinates (i, j) .
前記マスク処理を、前記R、G、Bの各エッジ画像を構成する各画素について、画素値の絶対値が前記合成閾値画像の対応する画素の画素値以下の場合は0を、逆に超えている場合は元の画素値をそれぞれ設定して行うことを特徴とする印刷物検査方法。In claim 1,
If the absolute value of the pixel value is less than or equal to the pixel value of the corresponding pixel in the composite threshold image, the mask processing exceeds 0 if the absolute value of the pixel value of each pixel constituting each of the R, G, and B edge images If so, the printed pixel inspection method is performed by setting the original pixel values.
前記R、G、Bの各マスク済エッジ画像を合成して合成エッジ画像を作成し、該合成エッジ画像を2値化して2値画像を作成し、該2値画像に基づいて欠陥発生を判定することを特徴とする印刷物検査方法。In claim 1,
The R, G, B masked edge images are combined to create a combined edge image, the combined edge image is binarized to generate a binary image, and defect occurrence is determined based on the binary image And a printed matter inspection method.
前記合成エッジ画像を、前記R、G、Bの各マスク済エッジ画像の対応する画素の中で最大の画素値を、同画素に設定して作成することを特徴とする印刷物検査方法。In claim 4,
A printed matter inspection method, wherein the composite edge image is created by setting a maximum pixel value among the corresponding pixels of the R, G, and B masked edge images to the same pixel.
前記R、G、Bの各検査画像から絵柄のエッジを抽出して、R、G、Bの各エッジ画像をそれぞれ作成する手段と、
前記R、G、Bの各基準画像から、前記エッジ画像の絵柄のエッジ部分をマスクする閾値画像をそれぞれ作成する手段と、
作成されたR、G、Bの各閾値画像について、対応する各画素の画素値の中から最大値を求め、該最大値を該当する画素の画素値として1つの合成閾値画像を作成する手段と、
該合成閾値画像により前記R、G、Bの各エッジ画像をマスク処理して、R、G、Bの各マスク済エッジ画像を作成する手段と、
作成された各マスク済エッジ画像に基づいて印刷不良を検出する手段とを備えていることを特徴とする印刷物検査装置。In a printed matter inspection apparatus that detects a print defect by comparing an inspection image input for each of R, G, and B by imaging a printed matter with a color camera and a reference image created in advance.
Means for extracting an edge of a pattern from each inspection image of R, G, B and creating each edge image of R, G, B;
Means for creating a threshold image for masking an edge portion of the pattern of the edge image from each of the R, G, and B reference images;
Means for determining a maximum value from the pixel values of the corresponding pixels for each of the generated threshold images of R, G, and B, and generating one composite threshold image using the maximum value as the pixel value of the corresponding pixel; ,
Means for masking each of the R, G, and B edge images with the composite threshold image to create each of the R, G, and B masked edge images;
A printed matter inspection apparatus comprising: means for detecting a print defect based on each created masked edge image.
前記閾値画像を、前記基準画像について、所定の近傍範囲から画素値の差が最も大きくなる2つの画素を選択し、その2つの画素値の差の絶対値t ij から、α、βを定数とする次式
T ij =α・t ij +β
により求まるT ij を、座標(i,j)の中心画素の画素値に設定して作成することを特徴とする印刷物検査装置。In claim 6,
As the threshold image, for the reference image, two pixels having the largest difference in pixel value from a predetermined neighborhood range are selected , and α and β are set as constants from the absolute value t ij of the difference between the two pixel values. The following formula
T ij = α · t ij + β
The printed matter inspection apparatus is characterized in that T ij obtained by the above is set to the pixel value of the center pixel of the coordinates (i, j) .
前記マスク処理を、前記R、G、Bの各エッジ画像を構成する各画素について、画素値の絶対値が前記合成閾値画像の対応する画素の画素値以下の場合は0を、逆に超えている場合は元の画素値をそれぞれ設定して行うことを特徴とする印刷物検査装置。In claim 6,
If the absolute value of the pixel value is less than or equal to the pixel value of the corresponding pixel in the composite threshold image, the mask processing exceeds 0 if the absolute value of the pixel value of each pixel constituting each of the R, G, and B edge images If so, the printed pixel inspection apparatus is characterized in that each original pixel value is set.
前記R、G、Bの各マスク済エッジ画像を合成して合成エッジ画像を作成する手段と、該合成エッジ画像を2値化して2値画像を作成する手段と、該2値画像に基づいて欠陥発生を判定する手段とを、更に備えたことを特徴とする印刷物検査装置。In claim 6,
Based on the binary image, means for synthesizing the R, G, B masked edge images to create a composite edge image, binarizing the composite edge image to create a binary image, and A printed matter inspection apparatus, further comprising means for determining occurrence of a defect.
前記合成エッジ画像を、前記R、G、Bの各マスク済エッジ画像の対応する画素の中で最大の画素値を、同画素に設定して作成することを特徴とする印刷物検査装置。In claim 9,
The printed material inspection apparatus, wherein the composite edge image is created by setting the maximum pixel value among the corresponding pixels of the masked edge images of R, G, and B to the same pixel.
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