JP6036307B2 - 画像検査システム、画像検査方法、画像検査プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、被検査原稿の印刷品質を自動的に検査する画像検査システム、画像検査方法、画像検査プログラム、及び記録媒体に関する。

従来、画像検査装置にあっては、被検査印刷物の画像を画像読み取り装置で読み取り、その読み取り画像ＲＧＢデータと予め準備されている正解画像ＲＧＢデータとを比較することにより画像検査を行なっている。例えば、オフセット印刷機のように一度製版したら同じものを何部も印刷するような印刷機に装着するための画像検査装置が既に市販されており、出力した良品画像を画像読み取り装置で読み取って正解画像として画像検査を行なう技術が知られている。
近年、オンデマンドプリンティングが実用化され、プリンタの描画画像のＣＭＹＫデータを元に画像検査用の正解画像ＲＧＢデータを作成して画像検査を行う装置が検討されている。この場合、画像検査用の正解画像ＲＧＢデータを作成するためには描画画像ＣＭＹＫデータから変換を行う色変換テーブルが必要になる。
しかし、プリンタの種類により同じ色であってもＣＭＹＫ値が変化するため、プリンタの種類ごとにＣＭＹＫデータからＲＧＢデータへの色変換テーブルを準備する必要があった。

なお、従来の画像検査システムとして、特許文献１には、検査を行うためのマスタ画像データを印刷画像データから作成する構成が開示されている。
また特許文献２には、印刷結果を検査するために、用紙上に印刷された印刷結果を読み取ることで得られた画像データの位置ズレや倍率誤差などの補正を効率的に行う印刷結果検査装置について開示されている。
更に特許文献３には、印刷媒体の種類が混在した印刷であっても、印刷媒体ごとに画質の良否を判定するための判定基準を設定できる印刷物検査装置について開示されている。

従来、画像検査装置の運用では、正解画像データを求めるための色変換テーブルをプリンタ毎に作成する必要があり手間が掛かっていた。この部分の作業は、プリンタの使用者側の作業になるため省力化が望まれていた。
しかしながら、ＣＭＹＫデータからＲＧＢデータの色変換テーブルを作成するためには、非常に多数のパッチを出力してパラメータを決定しなくてはならないため多くの作業工数を必要とし、現場での画像検査装置の運用を難しくしているといった問題があった。
また、特許文献１乃至３に記載されている従来技術は、ＣＭＹＫデータからＲＧＢデータの色変換テーブルを作成する必要があり、画像検査を行う上で装置の運用に掛かる作業工数を削減できず、運用に多くの手間と時間を必要としていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、画像検査の対象となる複数のプリンタに共通に使用できる正解画像データを作成することにより、画像検査を行う上で装置の運用に掛かる作業工数を大幅に削減することを可能とした画像検査システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、原画像データを正解画像データに変換する一方、前記原画像データを出力画像データとして描画する画像描画手段と、前記画像描画手段により描画された前記出力画像データに基づいて記録媒体に被検査原稿を印刷する複数の原稿印刷手段と、前記被検査原稿から画像データを読み取る画像読取手段と、前記画像描画手段により変換された前記正解画像データと前記画像読取手段により読み取られた前記被検査原稿の画像データとを比較して前記被検査原稿の印刷品質を検査する画像検査手段と、を備え、前記画像描画手段により変換された前記正解画像データは、複数の前記原稿印刷手段に共通なＰＣＳ色空間の画像データであることを特徴とする。

本発明によれば、画像検査の対象となる複数の原稿印刷手段に共通なＰＣＳデータを用いて正解画像データを作成して画像検査を行うため、装置の運用に掛かる作業工数を大幅に削減することができる。

本発明の実施形態に係る画像検査システムの構成を示す図である。 出力装置としてＣＭＹＫ画像を入力データとする画像出力デバイスを選択した場合を例として、より詳細な処理の流れを説明するための図である。 本発明の画像検査システムの第１の実施例を説明するための図である。 本発明の画像検査システムの第２の実施例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
＜実施形態＞
図１は本発明の実施形態に係る画像検査システムの構成を示す図である。
画像検査システム１００は、クライアントＰＣ１、プリントサーバ２、プリンタ３、画像読取装置４、及び画像検査装置５を備えている。
クライアントＰＣ１は、ＤＦＥ（Digital Front End）２に対して原画像データのプリント指示を出力する。
プリントサーバ（以下、ＤＦＥと呼ぶ）（画像描画手段）２は、プリント指示がなされた原画像データについてプリンタ言語を解析するとともに、出力画像データの描画を行う。
プリンタ（原稿印刷手段）３は、ＤＦＥ２から取得したＲＩＰ画像データ（出力画像データ）８に基づいて被検査原稿１２を印刷する。なお、プリンタ３は複数備えていてもよい。

画像読取装置（画像読取手段）４は、プリンタ３により印刷された被検査原稿１２の画像データを読み取る。
画像検査装置（画像検査手段）５は、ＤＦＥ２から出力されたＲＩＰ画像データ（正解画像データ）６と、画像読取装置４により読み取られた被検査原稿１２に係るＲＧＢデータ（画像データ）７とを比較して被検査原稿１２の印刷品質を検査する。

以下、画像検査システム１００の概略動作について説明する。
クライアントＰＣ１より原画像データのプリント指示が発行されると、ＤＦＥ２において原画像データのプリンタ言語の解析、原画像データを描画し、最終的には接続されているプリンタ３が受け取れる形式のビットマップ画像（出力画像データ）を生成する。本実施形態では６００ｄｐｉＣＭＹＫの８ｂｉｔのＲＩＰ画像データ８になる。このＲＩＰ画像データ８はプリンタ３に送られて被検査原稿１２が印刷出力される。印刷出力された被検査原稿１２は画像検査装置５に接続されている画像読取装置４によってＲＧＢデータ７が読み取られる。

また、上記ＲＩＰ画像データ８は画像検査装置５にＲＩＰ画像データ６として転送されている。このＲＩＰ画像データ６から作成された正解画像データと、画像読取装置４で読み取られたＲＧＢデータ７とを比較することで画像の検査を行なう。例えば、検査の方法として、所定のパラメータを設定して、その閾値を超えたとき基準値をクリアしてものとして合格とする。なお、画像検査結果が不合格の場合にどのような動作を行なうかという点についてはその説明を省略する。

図２は出力装置としてＣＭＹＫ画像データを入力データとする画像出力デバイス（例えばＣＭＹＫレーザプリンタ）を選択した場合を例として、より詳細な処理の流れを説明するための図である。同じ構成要件については、図１に示す同じ符号を付して説明する。図１との対応として、クライアントＰＣ１が図２に示す編集サイト２５であり、ＤＦＥ２からプリンタ３に相当するのは図２に示す出力サイト１７である。
以下、特に説明を簡単化するため、ＰＣＳ（Profile Connection Space）の表色系としてＣＩＥ１９７６のＬａｂ空間を用い、ＰＣＳをその部分空間として扱う。なお、Ｌａｂ空間において、Ｌは０から１００、ａは−１２８から＋１２８、ｂは−１２８から＋１２８の値をとり、Ｌ，ａ，ｂの値が定まると色が一意に決まる空間を指す。
ＰＣＳは、接続色空間を示しており、ＩＣＣプロファイルで使われている概念である。ＰＣＳは、スキャナのＲＧＢ等の一つの色空間からプリンタのＹＭＣ等の他の色空間に変換する際に、途中で経由する空間として用いられるＸＹＺやＣＩＥＬＡＢ等のデバイスに依存しない色空間である。この色空間への機器従属空間からの変換や、この色空間からの変換には、デバイスプロファイルを用いて行われる。
出力サイト１７の画像出力デバイス１１に接続されたＤＦＥ２のＲＩＰ（Raster Image Processor）４０は、編集サイト２５で編集された入力原稿４８を画像出力デバイス１１の解像度に合わせたｂｉｔｍａｐデータに展開する。このとき、入力原稿４８に埋め込まれたＲＧＢ画像データ１９は、予め関連づけられたＲＧＢプロファイル２０に従って、ＲＧＢ／ＰＣＳ変換部４１によって、Ｌａｂ空間内に形成されるＲＧＢ色域４３上の値に変換される。

次いで、ＧＭＡ４５により画像出力デバイス１１の用紙設定に合わせた出力ＣＭＹＫ色域４７上の値に変換される。このとき、ＧＭＡ４５が必要とする出力ＣＭＹＫ色域４７と、後段のＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部１０が必要とする変換パラメータには、用紙プロファイルＤＢ１３から選択し指定された用紙プロファイル１４の情報が用いられる。このときＲＧＢプロファイル２０は出力されるプリンタ群に応じて適宜決められている。一例として出力されるプリンタの色域の共通部分として定義される場合もある。その場合は、どのプリンタで出力しても同じ色を再現できることを保証できる。

同様に、入力原稿４８のＣＭＹＫデータ２４は、予め関連づけられたＣＭＹＫプロファイル２３に従って、ＣＭＹＫ／ＰＣＳ変換部４２によって、Ｌａｂ空間内に形成されるＣＭＹＫ色域４４上の値に変換され、次いで、ＧＭＡ４６により画像出力デバイス１１の用紙設定に合わせた出力ＣＭＹＫ色域４７に変換される。ＣＭＹＫ色域４７の範囲の写像された両画像データは、ＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部１０により、画像出力デバイス１１の入力値となるＣＭＹＫ面順次データへと展開・合成され、画像出力デバイス１１により被検査原稿１２が出力される。
従来、画像検査システムは、ＤＦＥ２からプリンタ３に出力されるＲＩＰ画像データ８から正解画像データ６を構築する構成となっていた。
これに対して、本実施形態では、図２に示す中間画像データ領域ＰＣＳ（Ｌａｂ）空間の画像データを、ＤＦＥ２から画像検査装置５に転送して、それを元に正解画像データ６を生成する。

＜第１の実施例＞
図３は図１に示す本発明の実施形態に係る画像検査システムの第１の実施例を説明するための図である。同じ構成要件には図１と同じ符号を付して説明する。
ＤＦＥ２は、ＲＩＰ（Raster Image Processor）４０、ＲＧＢ／ＰＣＳ変換部４１、ＣＭＹＫ／ＰＣＳ変換部４２、及びＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部１０を備えている。
ＲＩＰ４０は、編集サイト２５で編集された入力原稿４８を画像出力デバイス１１の解像度に合わせたｂｉｔｍａｐデータに展開する。
ＲＧＢ／ＰＣＳ変換部４１は、予め関連づけられたＲＧＢプロファイルに従ってＬａｂ空間内に形成されるＲＧＢ色域上の値に変換する。
ＣＭＹＫ／ＰＣＳ変換部４２は、ＣＭＹＫデータを予め関連づけられたＣＭＹＫプロファイルに従ってＬａｂ空間内に形成されるＣＭＹＫ色域上の値に変換する。
ＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部１０は、画像データを画像出力デバイスの入力値となるＣＭＹＫ面順次データへと展開・合成する。

また、画像検査システム１１０の画像検査装置（画像検査手段）５は、ＲＧＢ／Ｌａｂ変換装置（ＲＧＢ／Ｌａｂ変換手段）５０、ページバッファ（一時蓄積手段）５１、紙種補正装置（記録媒体種類補正手段）５２、及び画像比較装置（画像比較手段）５３を備えている。
ＲＧＢ／Ｌａｂ変換装置５０は、画像読取装置４から読み取られたＲＧＢ画像データ７をＬａｂデータに変換する。
ページバッファ５１は、ＤＥＦ２から出力された正解画像データ６を蓄積する。
紙種補正装置５２は、正解画像データ６に対してプリンタ３が出力する記録媒体１２の種類に合わせた補正を行う。
画像比較装置５３は、ＲＧＢ／Ｌａｂ変換装置５０から出力されたＬａｂ画像データ５７と紙種補正装置５２から出力された正解画像データのＬａｂ画像データ５９との比較を行う。
即ち、ＲＧＢ／Ｌａｂ変換装置５０は、デバイス固有の色情報であるＲＧＢデータを３Ｄ変換Ｌｕｔ（Look Up Table）などの方法を用いてＬａｂデータに変換する。この変換装置は格子点のデータから補間演算により格子中のデータを求める。例えば、既知の４面体補間方式で実装されている。
ページバッファ５１では、ＤＦＥ２から送信された正解画像データ６を一度蓄える機能がある。これは正解画像データ６のＰＣＳが送られてきてから印刷されて画像検査装置５で読み取られるまで時間の差があるからである。このため画像検査装置５で読み取りが行われる動作タイミングに同期して、ページバッファ５１から画像データの読み出しが行われる。

紙種補正装置５２は、ＰＣＳのＬａｂ値に対して出力する紙種に合わせた補正を行なう。実装する場合、Ｌａｂ入力５８に対して、Ｌａｂ出力５９を出力する３ＤのＬｕｔである。どのようなパラメータを設定するという点についてはその説明を省略するが、ハイライト部の紙の地色に対する補正を行なうことがメインの機能である。紙種に関する情報はＤＦＥ２からシリアル通信ライン（図示しない）を介して画像検査装置５に通知される。画像検査装置５はその情報に応じて予め準備されているＬＵＴデータを選択することで紙種への対応を行う。
画像比較装置５３は、画像読取装置４からのＬａｂ画像５７とＤＦＥ２からの正解画像データ６の出力の画像データ５９との比較を行う。画像読取装置４とＤＥＦ２との出力が共にＬａｂデータ（形式）で出力されていれば、式（１）の演算式により簡単に色差が計算でき、色差が所定の値より大きい場合には不一致とすることで画像の検査ができる。
即ち、読み取り画像Ｌａｂ値を（Ｌｓ，ａｓ，ｂｓ）、正解画像Ｌａｂ値を（Ｌｒ，ａｒ，ｂｒ）とすると、色差ΔＥは、
ΔＥ＝√（（Ｌｓ−Ｌｒ）^２＋（ａｓ−ａｒ）^２＋（ｂｓ−ｂｒ）^２）・・・（１）
として求めることができる。
色差ΔＥのしきい値は厳しく検査する領域では３程度だが、一般的な部分ではもっと大きくしてもよい。また、画像のエッジ部分と中心部分や文字と絵柄領域などでしきい値を変えることも多いが、本実施形態では、その詳細な説明を省略する。

＜第２の実施例＞
第１の実施例ではＤＦＥ２の中でＲＩＰが行われる構成を想定したが、クラウドサーバ上でＲＩＰを行うなどの構成も考えられる。その場合、ＰＣＳデータはクラウドサーバ上から取得することとなる。即ち、ＰＣＳ色空間の正解画像データ６はネットワーク２６を介して取得される。図２に示すＲＩＰ装置４０、色変換装置１６が出力サイト１７ではなく、サーバサイト３０の中にある場合である。この場合は複数の印刷装置の設置場所が物理的に遠隔地であっても、正解画像データは１箇所のサーバサイト３０から取得すれば良いため、管理・運用が簡単になる。

このように、装置に依存せず、かつ出力するプリンタの色域を考慮して決められたＰＣＳ色領域のデータを元に画像検査装置５の正解画像データ６を作成する。これにより、出力するプリンタ３が変更されても正解画像データ６を求めるための色変換テーブルを変更する必要はない。
従来、画像検査装置の運用では、正解画像データを求めるための色変換テーブルをプリンタ毎に作成する必要があり手間が掛かっていた。この部分の作業はユーザの作業になるため省力化が望まれていた。
これに対して、本実施形態では、この部分の作業工数を低減して省力化が可能になるという効果がある。

図４は、図１に示す本発明の実施形態に係る画像検査システムの第２の実施例を説明するための図である。同じ構成要件には図３に示す同じ符号を付して説明する。
図４に示す構成が図３に示す構成と異なる点は、図３に示すＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部１０がＤＦＥ２にモノクロ印刷の場合にＰＣＳデータからグレーデータに変換するＰＣＳ／ｇｒａｙ変換部１０Ａに代わった点と、画像検査装置５において紙種補正装置５２がモノクロ変換装置６０に代わった点である。即ち、ＤＦＥ２から出力された正解画像データ６がモノクロ画像データの場合、ＤＦＥ２はＰＣＳ／ｇｒａｙ変換部１０Ａによりモノクロ用のＰＣＳ色空間のＲＩＰ画像データ８を生成してプリンタ３に出力する。
しかし、モノクロ印刷の場合は、ＤＦＥ２においてＰＣＳデータからＧｒａｙデータに変換される。画像検査装置１０４にはグレー変換前のカラーデータのＰＣＳ（正解画像データ６）が送信されるので、画像検査装置５においてグレーデータに変換するモノクロ変換装置６０が必要である。この例ではＰＣＳはＬａｂ空間上に定義されているとしている。Ｌはそのままにａ，ｂを０とすればグレーになるが、紙の地色の影響を受けるハイライト部では若干の補正が必要である。そのため実際はＬａｂ入力、Ｌａｂ出力の３ＤのＬｕｔで実装されている。

このように、画像検査の対象となる複数のプリンタに共通なＰＣＳデータを用いて正解画像データを作成して画像検査を行うため、装置の運用に掛かる作業工数を大幅に削減することができる。
本実施形態では、ＰＣＳと呼ばれる複数の出力装置の色空間を考慮して作られる中間色空間を持ったＲＧＢワークフローを前提として考えている。入力されるＲＧＢ画像データは一度出力装置の色再現範囲内の色空間ＰＣＳにマッピングされる。出力プリンタが複数あっても同一の色空間ＰＣＳにマッピングされる。
この色空間ＰＣＳのデータは出力プリンタによらず同じ色であれば同じ値となる。この色空間ＰＣＳ上のデータを元に画像検査用の正解画像データへの変換テーブルを求めれば、出力装置に変更があっても正解画像データを求める変換テーブルを変更する必要はないので上記効果が得られる。
なお、本実施形態の機器連携画像処理システムは、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェース機器、スキャナ、プリンタ、サーバー等）から構成されるシステムに適用しても良い。

また、上述した画像処理システムの機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（または、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した画像処理システムの機能を実現することになり、そのプログラムコード又はそのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記録媒体としては、ＦＤ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ、ＲＯＭなどの光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体がある。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した画像処理システムの機能が実現される。また、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理システムの機能が実現される場合も含まれる。
また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき実行する。そして、そこに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理システムの機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

１…クライアントＰＣ、２…ＤＦＥ、３…プリンタ、４…画像読取装置、５…画像検査装置、６…ＲＩＰ画像データ（正解画像データ）、７…ＲＧＢデータ、８…ＲＩＰ画像データ、１０…ＰＣＳ／ＣＭＹＫ変換部、１１…画像出力デバイス、１２…入力原稿データ、１３…用紙プロファイルＤＢ、１４…用紙プロファイル、１７…出力サイト、１９…ＲＧＢ画像データ、２０…ＲＧＢプロファイル、２３…ＣＭＹＫプロファイル、２４…ＣＭＹＫデータ、２５…編集サイト、２６…ネットワーク、４０…ＲＩＰ、４１…ＲＧＢ／ＰＣＳ変換部、４２…ＣＭＹＫ／ＰＣＳ変換部、４３…ＲＧＢ色域、４５…ＧＭＡ、４７…ＣＭＹＫ色域、５０…ＲＧＢ／Ｌａｂ変換装置、５１…ページバッファ、５２…紙種補正装置、５３…画像比較装置、５９…Ｌａｂ画像データ、６０…モノクロ変換装置、１００…画像検査システム

特許第４４０７５８８号 特許第４３０１０２０号 特開２００５−２０５７０３公報

Claims (7)

1. 原画像データを正解画像データに変換する一方、前記原画像データを出力画像データとして描画する画像描画手段と、
   前記画像描画手段により描画された前記出力画像データに基づいて記録媒体に被検査原稿を印刷する複数の原稿印刷手段と、
   前記被検査原稿から画像データを読み取る画像読取手段と、
   前記画像描画手段により変換された前記正解画像データと前記画像読取手段により読み取られた前記被検査原稿の画像データとを比較して前記被検査原稿の印刷品質を検査する画像検査手段と、を備え、
   前記画像描画手段により変換された前記正解画像データは、複数の前記原稿印刷手段に共通なＰＣＳ色空間の画像データであることを特徴とする画像検査システム。
2. 前記画像検査手段は、
   前記画像読取手段により読み取られたＲＧＢ画像データをＬａｂデータに変換するＲＧＢ／Ｌａｂ変換手段と、
   前記画像描画手段により変換された前記正解画像データを蓄積する一時蓄積手段と、
   前記画像描画手段により変換された前記正解画像データに対して、前記原稿印刷手段が出力する記録媒体の種類に合わせて補正する記録媒体種類補正手段と、
   前記ＲＧＢ／Ｌａｂ変換手段から出力されたＬａｂ画像データと前記記録媒体種類補正手段から出力された前記正解画像データのＬａｂ画像データとを比較する画像比較手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像検査システム。
3. 前記画像描画手段により変換された前記正解画像データがモノクロ画像の場合、前記画像描画手段はモノクロ用のＰＣＳ色空間の正解画像データを生成して前記画像検査手段に出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像検査システム。
4. 前記ＰＣＳ色空間の正解画像データは、ネットワークを介して取得されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像検査システム。
5. 原画像データを正解画像データに変換する一方、前記原画像データを出力画像データとして描画する画像描画ステップと、
   前記画像描画ステップにより描画された前記出力画像データに基づいて記録媒体に被検査原稿を複数の原稿印刷手段に印刷させる原稿印刷ステップと、
   前記被検査原稿から画像データを読み取る画像読取ステップと、
   前記画像描画ステップにより変換された前記正解画像データと前記画像読取ステップにより読み取られた前記被検査原稿の画像データとを比較して前記被検査原稿の印刷品質を検査する画像検査ステップと、を備え、
   前記画像描画ステップにより変換された前記正解画像データは、複数の前記原稿印刷手段に共通なＰＣＳ色空間の画像データであることを特徴とする画像検査方法。
6. 請求項５に記載の画像検査方法の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする画像検査プログラム。
7. 請求項６に記載の画像検査プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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