JPH04331153A - 印刷面監視方法 - Google Patents

印刷面監視方法

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JPH04331153A
JPH04331153A JP3139321A JP13932191A JPH04331153A JP H04331153 A JPH04331153 A JP H04331153A JP 3139321 A JP3139321 A JP 3139321A JP 13932191 A JP13932191 A JP 13932191A JP H04331153 A JPH04331153 A JP H04331153A
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ジョン・ケイ・アンダーソン
Esu Andoriyuu Mitsushieru
ミッシェル・エス・アンドリュー
Esu Buritsujisu Jiyunia Robaato
ロバート・エス・ブリッジス・ジュニア
Emu Kesurii Debitsudo
デビッド・エム・ケスリー
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    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
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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】
【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８
１８ラインのデータを収集する。例えば，各ラインは１
０２４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”基準をひきだす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，過去の履歴が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フレーム上の“
窓”を表す関数である。この加重平均は固定又は静基準
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　　ｃｈａｒｌ
ｅｓ　　Ｒ．Ｇｉａｒｄｉｎａ，“Ｍａｔｈｅｍａｔｉ
ｃａｌ　　ｍｅｔｈｏｄｓ　　ｆｏｒ　　ａｒｔｉｆｉ
ｃｉａｌ　　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　　ａｎｄ　　
ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　　ｓｙｓｔｅｍ．”ｐ．３１９
，ｐｒｅｎｔｉｃｅｈａｌｌ，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
．ｎｅｖｉｌｌｅ，　　Ｂａｓｉｃ　　ｓｔｓｔｉｓｔ
ｉｃａｌ　　ｍｅｔｈｏｄｓ　　ｆｏｒ　　ｅｇｉｎｅ
ｅｒｓａｎｄ　　ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ．３ｒｄ　　ｅ
ｄ．，ｐｐ．４１０−４１１，Ｈａｒｐｅｒ　　＆　　
Ｒｏｗ，　　ｎｅｗ　　ｙｏｒｋ，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９
０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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　印刷物の領域が，強度レベルの可変な
    画素で与えられる画像データを得るために，光学的に走
    査され，走査された領域の画像データの強度レベルの頻
    度分布を作成するため，走査された領域の所定の強度レ
    ベルの画素数を数えること，走査された領域の画像デー
    タの強度レベルの基準頻度分布を記録すること印刷物が
    満足かどうかを決める出力を発生させるため，走査され
    た所定の強度レベルの画素数を数えて作成した頻度分布
    と記録頻度分布とを比較することの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。
  3. 【請求項３】　　印刷物の領域が，強度レベルの可変な
    画素で与えられる画像データを得るために，光学的に走
    査され，走査された領域の画像データの強度レベルの頻
    度分布を作成するため，走査された領域の所定の強度レ
    ベルの画素数を数えること走査された領域の画像データ
    の強度レベルの適応基準頻度分布を記録すること印刷物
    が満足かどうかを決める出力を発生させるため，走査さ
    れた所定の強度レベルの画素数を数えて作成した頻度分
    布と記録適応頻度分布とを比較することのステップより
    なる印刷面監視方法。
  4. 【請求項４】　　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３
    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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