JPH01279376A - 文字印刷品質管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は例えばオフセット印刷機や活版印刷等の印刷機
により印刷され、文字を中心した辞典、教科書等の文字
印刷物の印刷管理品質を測定管理する文字印刷品質管理
装置に関するものである。

〈従来技術〉 一般に、オフセット印刷機や活版印刷機等の印刷機によ
り印刷された文字を中心とした文字印刷物、特に百科辞
典、辞書、教科書等においては、当該文字印刷物の前頁
に対して均一な文字の濃度と太さを一定に保つことが、
文字印刷物の品質として強く要求される。また、印刷時
に発生する印刷障害の中でも、だぶり、ぼけ、かけ等の
有無は、文字の印刷品質を評価する上でも大きな要因の
一つである。そこで従来では、このような印刷品質の劣
化を防止するために、印刷中の文字印刷物をある一定間
隔で人手によって抜取り、これを評価間の目で文字の印
象（４度、太さ）、だぶり、ぼけ等について評価を行な
い、印刷品質を一定に保つにように印刷機の調整を行な
うようにしている。

この様な現状に鑑み、本出願人は特開昭６２−１７６２
３３号及び特開昭６２−１７６２３４にて、文字を中心
とした文字印刷物の印刷品質を種々の要因によるばらつ
きを生じることなく自動的にかつ容易に管理することが
でき、もって文字印刷物の印刷品質を常に安定に保つこ
とが可能な文字印刷品質管理装置を提案した。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この人・力手段において理想的なボケの
影響が全くない光学系を得るのは物理的にむずかしくこ
の調整には多大な労力が必要である。

このため測定しようとする特徴量を得るための階調ヒス
トグラムに誤った情報が含まれてしまうという欠点があ
った。つまり光学系にボケがある場合、文字部と紙白部
のエツジ部分において測定した階調がステップ状に変化
せず、なだらかに変化するようになる画像劣化現象が生
じてしまうため、文字の輪郭部にボケの影響を受けた部
分の画素の情報も含まれ、ゆえに文字群の特徴量を得る
ためのヒストグラムに誤差情報として含まれるため、結
果として計算した文字群の特ｆＰｉ量にも誤差が生じて
しまうという欠点があった。また、ボケが全くない光学
系が得られたとしても、入力手段で用いるセンサーのサ
ンプリング間隔が０にはならないことから文字の輪郭部
などのエツジ部分では本来の濃度とは異なる誤った値が
得られるという現象が生じる。

特に文字群の特徴量を得る場合においては、文字の線幅
が細いためエツジ部分にかかる画素が多くなるため、こ
れらの誤差情報が得ようとする文字群の特徴量に多く含
まれることとなる。

また、基準となる印刷物から得た階調ヒストグラムとの
形状比較を行ない文字群の品質を評価する場合には１．
エツジにかかる画素の数の違いによってエツジの階調ヒ
ストグラムに対する影響が太きく異なる。したがって複
数の頁間で濃度ヒストグラムを比較する場合には、文字
の大きさや、数の違いによってエツジにかかる画素の数
がそれぞれ異なるため、濃度ヒストグラムの形状にそれ
ぞれ異なった影響が現れ濃度ヒストグラムの形状比較を
行なう際の精度を得るための大きな障害となっている。

これらの影響による文字群の濃度とヒストグラムに対す
る誤差のため、得ようとする文字群の特徴量に誤差が生
じ、これによって文字群の品質評価に対する誤判定等が
大きな問題となっている。

本発明では上述のような問題を解決するために成された
もので、エツジ部ではない周囲との階調差が小さい画素
より特徴量を得ることにより文字群の特徴量を正確に得
ることができ、基準となるヒストグラムとの形状比較を
行なう場合にもより精度よく行なうことが可能な文字印
刷品質管理装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために本発明では、文字を白心と
した辞典、教科書等の文字印刷物の印刷品質を管理する
装置を、管理対象となる文字印刷物の中の特定の頁全体
あるいは頁の一部分を走査し、複数の画素に分割して各
画素毎の階調信号として取込むための入力手段と、この
入力手段により取り込まれた各画素毎の階調信号を記憶
する記憶手段と、この記憶手段に記憶された画素毎の階
調信号から、周囲の画素との階調差が小さく安定してい
る画素のみを抽出する安定画素抽出手段と、この周囲の
画素との階調差が小さく安定している画素についての階
調信号に基づいて所定の演算処理を行ない、文字印刷物
の印刷品質を表わす文字群の特＠量を階調ヒストグラム
として抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段
により抽出された階調ヒストグラムから文字印刷物の印
すリ品質を評価する印刷品質評価手段と、この印刷品質
評価手段による評価結果を出力する表示するための出力
表示手段とを備えて構成したことを特徴とする。

く作用〉 上述の文字印刷品質管理装置においては、入力手段を用
いて管理対象となる文字印刷物の特定の頁の部分を走査
し、複数の画素に分割して各画素毎の階調信号が入力さ
れ、この各画素毎の階調信号が記憶手段に記憶される。

次に入力手段によってエツジの影響を受けていない周囲
の画素との階調差が小さく階調が安定している画素のみ
を抽出する手段により抽出された画素から特徴量抽出手
段により、この階調信号に基づいて所定の演算・処理を
行って文字印刷物の印刷品質を表わす文字群の特ｆｆｉ
　ｆｔが階調ヒストグラムとして抽出される。

さらにこの階調ヒストグラムは印刷品質評価手段により
印１１１品質が評価され、その評価結果が出力表示手段
によって印刷機のオペレータに出力される。従って、エ
ツジの影響による誤差を除去された評価結果の表示内容
を参照して印刷機の調整をオペレータが行なうことによ
り、より精度の高い印刷品質を管理できることから、高
い印刷品質が要求される百科辞典、辞書、教科書等の文
字印刷物においては印刷品質等のばらつきによる不良印
刷物の発生をより大幅に軽減することが可能であり、い
ままで発生していた品質評価誤差により誤判定も大幅に
軽減可能となる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明による文字印刷品質管理装置の基本的な
ハード構成例を示す外観図、第２図は同文字印刷品質管
理装置の機能ブロック図を示すものである。まず第１図
において、１は管理対象である百科辞典、辞書、教科書
等の文字印刷物、２は入力手段であるフラットベット型
のイメージスキャナ、３はイメージスキャナ２上部の透
明な架台、４は遮光扉、５はスイッチである。また、６
はケーブル７を介してイメージスキャナ２からのデータ
を入力する処理機であり、この処理機６にはモニター８
、ディスク装置９、およびマウス装置１０を図示のよう
に夫々接続している。

ここで文字印刷物１は、オフセット印刷法を用いた印刷
機で印刷したものでもよいし、活版印刷法を用いた印刷
機で印刷したものでもよい、また、同一印刷機に限定せ
ず、複数の印刷機で印刷した文字印刷物であっても構わ
ない、一方、入力手段であるイメージスキャナ２として
は、階調が８ｂｉＬ以上、分解能が１１当り１０〜３０
本程度で読取るものが望ましい、これは、分解能に関し
ては人間の目の分解能が数ｌＯμｍ程度であることから
、余り分解能が低（では品質管理の意味がなくなってし
まうし、余り細かく入力すると取扱うデータの鼠が増加
し、その後の演算処理に要する時間が非常に長くなるだ
けでなく、そのデータを記憶するためのメモリやディス
クの容量もかなり大きなものになってしまうためである
。このため本実施例では、１ｅＡ１１当り１６本の分解
能を持つＣＣＤ　ラインセンサを用いたイメージスキャ
ナに限定されることはなく　、ＣＣＤ型カメラやビデオ
信号出力型カメラ、ドラム型スキャナ、フライングスポ
ット型スキャナを用いることも可能である 次に第２図において、１１は管理対象となる文字印刷物
１の中の特定の頁全体を走査し、複数の画素に分割して
各画素の階調信号である光学的な濃淡画像信号として取
込み電気信号に変換して出力するための入力手段（ＣＣ
Ｄラインセンサ）、１２はこの入力手段１１からの出力
信号に対して適宜の処理を施すＬＯＧ回路、１３はこの
ＬＯＧ　回路１２からの出力信号であるアナログ信号を
デジタル信号に変換する数値化手段、１４はこの数値化
手段１３からの出力信号を補正するための画像処理手段
、１５はこの画像処理手段１４からの出力手段を記憶す
るメモリーからなる記憶手段である。

また、１６はエツジの影響を受けていない周囲との階調
差が小さく安定した画素を抽出するための安定画素抽出
段、５１は上記安定画素抽出手段から出力されてた濃淡
画像信号に基づいて所定の演算・処理を行ない、上記文
字印刷物１の印刷品質を表わす特徴量（文字の濃度、太
さ、だぶり、ぼけ等）を階調ヒストグラムすなわち階調
ヒストグラムとして抽出する特徴量抽出手段と、この特
徴量抽出手段により抽出された階調ヒストグラムから文
字印刷の印刷品質を評価、基準メモリ５２に予じめ記憶
された基準となる４度ヒストグラムとの形状比較を行な
うことにより文字印刷物１の印刷品質を評価する印刷品
質評価手段とからなる処理手段である。さらに、５３は
上記処理手段５１による評価結果を記憶するためのディ
スタからなる補助記憶手段、５４は処理手段５１による
評価結果を出力表示するためのモニターからなる出力表
示手段である。

ここでＬＯＧ　回路１２は、ＣＣＤ　ラインセンサによ
り濃淡画像信号を階調信号として人力する際に、文字品
質においては印刷濃度の高い部分が重要な要因であるこ
とから、Ａ／Ｄ変換を行なう前に高濃度の部分の階調を
精度よく高分解能でデジタル化する目的で用いるもので
ある。また画像処理手段１４は、数値化手段１３で￥ｉ
、値化した信号には、ＣＣＤ　ラインセンサの光学的な
歪みや光電変換特性のばらつきによる情報の誤差が含ま
れることもあるから、予じめキャリブレーションカーブ
等を作成して当該データを記憶手段１４に記憶しておき
、このキャリブレーションカーブのデータを適宜呼出し
て信号値をＪｏｌｔ圧する目的で用いるものである。こ
の場合、キャリブレーションの方法としては、入力手段
１１にフラットベット型イメージスキャナを用いた場合
には線状（１次元）の補正でよいが、ＴＶカメラ等を用
いた場合には証明の関係から面状（２次元）の補正を行
なう。

次に以上のように構成した文字印刷品質管理装置の作用
について述べる。

まず、作業員は測定しようとする管理対象の文字印刷物
１を、フラットベント型のイメージスキャナ２上部の透
明な架台３に、文字印刷物１の検査面が当該架台３に接
するようにセットする。次に、作業員が外光を遮光する
ための遮光扉４を閉じてスイッチ５を投入することによ
り、イメージスキャナ２からのデータがケーブル７を介
して処理機６に転送開始される。このデータは、文字印
刷、物ｌの中の特定の頁全体が濃淡画像信号として人力
手段１１で取込まれるもので、ＬＯＧ回路１２、数値化
手段１３を通して数値化され、さらに画像処理手段１４
により光学的な歪みや光電変換特性のばらつきによる信
号誤差の補正を行って記憶手段１５に記憶される。次に
入力手段の文字輪郭部によるエツジの影響を受けた画素
を除去するため、周囲の画素との階調差が小さい安定し
た画素を抽出手段１６により安定している画素を抽出し
た後、処理手段５１の特徴量抽出手段によってエツジの
影響を除去された濃淡画像信号に基づいて所定の演算・
処理を行って、文字印刷物１の印刷品質を表す所定の平
均的時ｆｆ１ｆｉｌが濃淡ヒストグラムとして抽出され
る。さらに、この抽出された濃度ヒストグラムは処理手
段５１の印刷品質評価手段により、基準メモＩＪ５２に
記憶された基準となる濃度ヒストグラムとの形状比較を
行って印刷品質が評価される。

そしてこの印刷品質の評価効果は、出力表示手段５４す
なわちモニター８によって印刷機のオペレータに出力表
示されると共に、補助記憶手段５３に記憶されることに
なる。

次にイメージスキャナ２により取込んだ濃淡画像信号か
ら、エツジの影響を除去するために周囲との階調差の小
さい安定した画素を抽出する方法及び文字印刷物ｌの印
刷品質を表わす濃度ヒストグラムを抽出、濃度ヒストグ
ラムの形状比較を行って印刷品質を評価する方法につい
て具体的に説明する。

第４図はある文字を拡大した１部分と紙白部におけるエ
ツジの断面の状況を示したものである。ぼけのない人力
手段により取り込んだ階調画像信号も［有］）のような
ほぼステップ状となるが、ぼけのある人力手段により取
り込んだ階調画像信号は光学系のぼけによる画像劣化の
ため（Ｃ）のように除々に変化する滑らかなカーブ状と
なる。このため、ぼけのある入力手段により取り込んだ
階調画像信号から直接文字群の特＠、量を抽出するため
の濃度スストゲラムを得ようとすると、取り込まれた階
調画像には本来の濃度以外のぼけの影響をうけた階調を
もった画像も複数音まれてしまうので、濃度ヒストグラ
ムにもエツジ部のぼけの影響を受けた画素の誤った情報
が複数音まれてしまう。特に文字の線幅は細いので１６
本／ｌのＣＣＤで取り込んだ場合はエツジ部にかかる画
素が多いので影響が大きい、つまり、この濃度スストゲ
ラムから印刷品質を評価しようとするとこのエツジの影
響が大きな誤差となって現われてしまうため、印刷品質
の誤評価の原因となっている。

また、文字印刷物では紙白部の画素数は大変多いのでこ
れに比べたエツジの影響を受けた部分の画素数は小さい
。一方、文字印刷物では文字部の画素数は少ないため、
エツジの影響は大きくなる。

また、文字品質を評価するときには文字部の情報が重要
となる。これらのことがらエツジの影響は文字部に大き
く作用するため、文字の品質を濃度ヒストグラムの特徴
量から得る場合には、このエツジによる影響を除去する
方法が要求されている。

ぼけの影響を除去するには第１に光学系のレンズ等の距
離等を調整する方法があるが完全にぼけのない光学系を
得るのはむずかしく、経年による変化や衝げきなどによ
る変化がある場合再度はん雑な調整が必要となる等大き
な問題がある。特にフラットペット型イメージスキャナ
を使用した場合にはこの調整が問題となっている。

このため本発明では人力手段で入力したぼけを含むエツ
ジ部の画像劣化した階調画像信号から自動的にエツジの
影響を受けている画素を抽出する手段を付加することに
よりエツジの影響を除去することを実現した。

具体的な方法としては、周囲の画素との階調差が小さい
安定した画素を抽出するために、画像処理の手法で使わ
れている３×３の微分オペ−レータを用いた。すなわち
、周囲の画素との階調差が小さい場合には微分値が小さ
くなり、エツジの影響を受けていない画素と判断でき、
微分値が大きなときは、エツジの影響を受けた画素であ
ると判断できる。これは印刷物において、インキがのっ
た文字部や紙白部ではエツジ部に比べ濃度が安定してい
るということを利用している。第５図（ａ）では代表的
なある文字における線の断面を示した図であり、第５図
（ｂ）は第５図（ａ）を微分した値を示す図である。す
なわち、濃度の安定した紙白部や文字部では微分値は小
さく、エツジ部では大きな値となる。ところで第５図で
は説明を簡略化するために１次元で説明したが、２次元
の面の場合でも同様であり、２次元の面に対する微分を
行なうオペ−レータとしては、第６図に示す（Ｓｏｂｅ
ｌ）オペ−レータを使用した。第６図（ａ）はＸ方向に
対する１次微分オペーレータであり、第６図（ｂ）はＹ
方向に対する微分オペ−レータである。結果としてはエ
ツジの強さを表す微分値を、Ｉ’ＴＹ”−耳薯ｙとして
求める。次にエツジ画素部であるか、安定している画素
かを判断するためのしきい値を求めるために微分した値
のヒストグラム第７図を作成した。これかられかるよう
に、微分値が小さい、安定した画素に対応する山と、微
分値が大きいエツジ部に対応する山が、それぞれ分離し
た形として現われた。これにより、エツジ部と安定部を
分離することができ、適当なしきい値を例えばエツジ部
の山の最高画素数に相当する微分値から、しきい値＝エ
ツジ部の最高画素数に相当する微分値／２として求め、
この値より小さい微分値をもつ画素を周囲の画素との階
調差が小さい安定した画素として判断し文字の品質を評
価するための特徴量を得るヒストグラムに加える。この
時微分値が大きいエツジにかかる画素は特徴量を得るヒ
ストグラムには加えられないためエツジによる影響を受
けることなく文字品質を評価するための特徴量を得るヒ
ストグラムを得ることができた。

第８図では上述した処理の流れを示した図であり、スキ
ャナーから取り込んだ画像をＬＯＧ回路等をへて一担記
憶回路Ａに記憶する８次にこの記憶回路Ａの画像を微分
した値を記憶回路Ｂに記憶し、この微分値により微分値
のヒストグラムを作成、エツジ画素と安定画素の判別を
行なうためのしきい値をしきい植針算回路で計算する。

次に上述して求めたしきい値と記憶回路已に記憶しであ
る微分値を画素毎に比較し、しきい値より微分値が小さ
い画素のみを次の処理手段におくり、しきい値より微分
値が大きい画素はおくらないための比較抽出回路を設け
ることによって次の処理手段で特徴量を求めるためのヒ
ストグラムに安定した画素のみをおくる。これらの処理
によってエツジの影響を受けることなく特ｆｆ１ｆを得
るためのヒストグラムを第４図ら）の時のようにヒスト
グラムをほぼ復元することが可能となった。

次に特徴量を抽出し、評価する方法等を述べる。

まず、全体的な濃度しては、濃度ヒストグラムの文字部
３９の平均値としてもよいし、文字部３９の中央値とし
てもよいし、あるいは文字部３９の最頻値４１における
濃度等としてもよい。

次に文字の輪郭部における状況としては、文字印刷物自
体に“ぼけ”が全体的に発生している場合には（ｂ）の
ように文字部３９の濃度分布が低濃度側へ裾広がりの形
状となる。これは、文字が“ぼける”ことにより本来の
文字濃度よりもピークが低濃度へシフトするとともに白
紙部との輪郭がなだらかな中間値をとるためである。こ
の時文字自体“ぼけ”と入力手段とのボケは（Ｃ）のよ
うに文字の輪郭部において人力部のボケ以上になだらか
な変化となるために区別可能である。

度の山をもち、本来の山より低濃度側小山ができる。こ
れは文字の輪郭部における印刷が鮮明でないことから、
文字濃度と白紙濃度との中間的な値の濃度が多く分布す
るためである。すなわち、図示したように４度ヒストグ
ラムの分布状況を解析することにより、全体的なエツジ
の状態が評価できるものである。

この場合、上記文字部３９における広がり量を、確率統
計現象における分散を演算することによって求めてもよ
いし、変動係数等を演算することによって求めてもよい
。

次に、文字の太さについては、分散した文字部分３９の
画素系の累計と画面全体の画素数との比演算することに
よって、画面全体に対する文字部分の占める割合が求め
られるためこれを用いてもよい。一方、画面全体の文字
群の特徴量を得る場合、文字印刷物の中に濃淡で表わさ
れた絵柄等が含まれといるので、全体的な特徴量の中に
文字の特徴量と絵柄の特徴量とが混在してしまうため不
都合が生じる。このため、特徴量を得ようとする文字部
を予じめ人手により指定してもよいし、絵柄部を自動的
に判別して当該部分は除外するようにしでもよい、この
場合、人手により指定に表示し、特徴量を得ようとする
部分をマウス装置１０やディジタイブで指定する方法等
がある。

以上のようにして得られた文字印刷物の各種平均特徴量
の評価結果は、モニター８に表示して印刷機のオペレー
タに知らせる。この際、文字群の特徴量は図形表示して
もよい。そして、このモニター８に表示された文字印刷
物の各種平均的特徴量の評価結果に基づいてオペレータ
が印刷機調整することによって、文字の印刷品質のばら
つきを抑えることが可能となり、文字印刷物全体として
の印刷品質の向上を図れるものである。また、抽出され
た特徴量を逐次ディスク装置９に記憶・保存し、これを
管理することによって、経時変化による印刷品質のばら
つきを防止できるものである。

これにより、出版印刷物における改訂や改版による印刷
品質を管理することもできる。

く効果〉 以上説明したように本発明によれば、印刷品質要求度が
特に高い百科辞典、辞書、今日教科書等の文字を中心と
した文字印刷物の印刷品質を種々の要因による評価のば
らつきを生じることなく自動的にかつ容易に管理するこ
とができ、更に入力手段で生じるエツジの影響を除去す
ることによって、正確な文字品質の特徴量が得ることが
でき、これによって印刷品質評価の誤判定を大幅に凍ら
すことできるので、文字印刷物の印刷品質を常により精
度が高く、かつ安定に保つことが可能な文字印刷品質管
理装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による文字印刷品質管理装置の一実施例
を示すハード構成図、第２図は本発明による文字印刷品
質管理装置の一実施例を示す機能ブロック図、第３図は
文字印刷物の一例を示す図、第４図乃至第９図は本発明
の原理を示した図である。 １・・・文字印刷物、２・・・イメージスキャナ、３・
・・透明架台、４・・・遮光扉、５・・・スイッチ、６
・・・処理機７・・・ケーブル、８・・・モニター、９
・・・ディスク装胃１０・・・マウス装置、１１・・・
入力手段、１２・・・ＬＯＧ回路、１３・・・数値化手
段、１４・・・画像処理手段、１５・・・記憶手段、５
１・・・処理手段、５２・・・基準メモリ、５３・・・
補助記憶手段、５４・・・出力表示手段、３９・・・文
字部の分布、４１・・・文字部の最頻濃度。 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 第２図 第３図 ；　エツジ゛ 第４図 ＳＸ　　　　　　　　　　　５Ｙ （ａ）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第６図 イモ′Ｌ　　ツブ　イ直 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 文字を中心とした辞典、教科書等の文字印刷物の印刷品
   質を測定管理する装置において、管理対象となる文字印
   刷物の中の特定の頁の部分を走査し、複数の画素に分割
   して各画素毎の階調信号として取込むための入力手段と
   、この入力手段により取込まれた各画素毎の階調信号を
   記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された階調信
   号から、周囲の画素との階調信号の差が小さく安定して
   いる画素のみを抽出する安定画素抽出手段と、この周囲
   の画素との階調差が小さく安定している画素についての
   階調信号に基づいて所定の演算・処理を行ない、前記文
   字印刷物の印刷品質を表わす文字群の特徴量を階調ヒス
   トグラムとして抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量
   抽出手段により抽出された階調ヒストグラムから文字印
   刷物の印刷品質を評価する印刷品質手段と、この印刷品
   質評価手段による評価結果を出力する表示するための出
   力表示手段とを備えて成ることを特徴とする文字印刷品
   質管理装置。