(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の所定エリアの画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段により基準用紙を撮像した画像の一部分を基準パターンとして記憶する基準パターン記憶手段と、丁合する用紙を上記撮像手段により撮像した画像データの中から上記基準パターン記憶手段に記憶された基準パターンと最も似ている領域を探し出し、当該領域と基準パターンとの一致度が閾値以上であれば合格、閾値以下であれば不合格と判定する比較演算手段とを備えた乱丁検出装置であって、
上記基準パターン記憶手段が、基準用紙を撮像した画像の一部分をマトリックス状に分割された基準パターンとして記憶し、上記比較演算手段が各分割された基準パターンごとに基準パターンの位置を変動させながら一致度を判定し、分割された基準パターンの１つでも一致度が閾値以下であれば不合格と判定することを特徴とする乱丁検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷された用紙を丁合する際に丁合いが必要な用紙とは異なる用紙が混入していないかどうかを検出する乱丁検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製本処理において、同一頁の必要枚数を各頁分印刷してそれぞれ用紙束を形成し、各頁毎の用紙束から１枚づつの用紙を給紙して丁合する丁合機が用いられている。このような丁合機で丁合しようとする用紙に印刷内容が相違する用紙や印刷されていない白紙のままの用紙が混入していないかどうかを検出するために乱丁検出装置が用いられている。
【０００３】
上記の乱丁検出装置として、正規印刷用紙の撮影画像内の一部分である基準パターンが被検査印刷用紙の撮影画像内に存在するか否かで印刷用紙の同一、非同一を判断することにより、乱丁の検出を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２５７０６５号公報
【０００４】
すなわち、印刷パターンを撮影して乱丁を検出する場合、最初に正常な丁合する用紙の印刷パターンをＣＣＤカメラ等で撮影し、図７に示すように、その撮影画像の中の一部分を基準パターンとして記憶する。そして、丁合時に、給紙される用紙の印刷パターンを撮影したときに、その撮影画像の中で基準パターンと最も似ている領域を探し出し、図８（ａ）に示すように、その一致度が基準値以上であれば合格、図８（ｂ）に示すように、基準値以下であれば不合格（乱丁）としている。
【０００５】
そして、乱丁の検出がなされると、操作者はその検出された用紙を視認し、異なる用紙が混入しているのであれば、その用紙を丁合機から除去する。また、方向が反対向きで丁合機の給紙段に挿入されている場合や、給紙段の正規の配置位置からずれた位置に用紙が供給されている場合には、操作者は、その用紙の向きを変えて給紙段に配置する、または、給紙段の正規の位置に用紙を配置する、等の対応を取ることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来、ＣＣＤなどのイメージセンサによって丁合物の印刷パターンを撮影して乱丁を検出することが行われているが、上記の基準パターンの領域は撮影領域に比べ非常に狭く、例えば、撮影領域50mm×50mmに対して基準パターンの領域は10mm×10mm以下であった。この基準パターンの領域が狭いほど、その基準パターンと似通った印刷パターンが他のページに含まれる可能性は高くなる。例えば、図７の例では、「５０Ｈｚ」という文字が他のページにも印刷されている可能性があり、「５０Ｈｚ」以外のところが変化しても、検知することができない。言い換えれば、乱丁にも関わらず合格の判定となる可能性が高くなる。
【０００７】
それにも関わらず、基準パターンの領域を狭くしている理由として、以下の理由が挙げられる。
（１）図９（ａ）に示すように、基準パターンが狭い場合、違いがあると一致度は低いが、図９（ｂ）に示すように、基準パターンを広くすると、全体に対して異なっているのがほんの一部であるため、一致度が低くならないので、僅かな違いでは一致度が下がらず、乱丁が検出できない。
（２）図１０（ａ）に示すように、基準パターンが狭い場合、用紙の歪があっても一致しやすいが、図１０（ｂ）に示すように、基準パターンが広い場合、用紙の歪があると、完全に一致せず、用紙の歪の影響により、合格の印刷パターンであっても不合格（乱丁）と判定してしまう。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、基準パターンの領域を広くし、かつ、信頼性の高い乱丁判定結果を得ることができる乱丁検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の乱丁検出装置は、基準パターンの領域を十分広くとり、その領域をマトリックス状に分割して小さな基準パターンの集まり、例えば、５×５のマトリックスに分割した場合、２５個の小さな基準パターンの集まりとする。そして、検査する丁合用紙の印刷パターンを撮影したときに、その撮影画像の中で、この２５個の基準パターンそれぞれが検査画像内にそれぞれの位置関係を保って存在しているとの前提条件で探し出し、２５個のうち１つでも一致度が基準値を下回れば、乱丁と判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の乱丁検出装置によれば、小さな基準パターンでそれぞれ一致度を算出しているため、僅かな違いであっても従来通りに乱丁を検知することができ、また、２５個の基準パターンの位置関係について僅かな許容を与えることにより、用紙の歪による誤判定を防ぐことができるので、基準パターンの領域を広くするとともに、信頼性の高い乱丁判定結果を得ることができる。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の乱丁検出装置が適用される横型丁合機の概略の斜視図である。この横型丁合機には、６段の給紙駒Ａ〜Ｆが設けられている。各給紙駒Ａ〜Ｆの用紙載置台の図示下側には、光源およびＣＣＤカメラからなる画像撮影機構が配置されている。１ａ〜１ｆは、横型丁合機の各給紙駒Ａ〜Ｆが設置されている位置に対応した側壁に設けられている操作パネルであり、乱丁検出の判定モード、感度、撮像タイミングの設定や、基準パターンの記憶位置の変更等を実行することができる。
【００１２】
２ａ〜２ｆは、横型丁合機の上部に各給紙駒Ａ〜Ｆ毎に設けられている表示ランプであり、いずれかの給紙駒で丁合用紙が乱丁と判定されると、該当位置に対応して設けられている表示ランプが点灯して乱丁の発生を表示する。また、３は横型丁合機の操作盤であり、当該丁合機の運転、停止を指示する各種スイッチや表示灯が設けられており、この操作盤３は上記各給紙駒毎に設けられている制御部と接続される。４は、搬送路Ｔに用いるベルトコンベアの駆動モ−タである。
【００１３】
この横型丁合機においては、各給紙駒Ａ〜Ｆ毎に個別に基準用紙と丁合用紙の画像デ−タを処理することを基本としており、画像撮影機構や画像処理部は各給紙駒毎に設けられている。
図２は上記の画像撮影機構の分解斜視図であり、図３は画像撮影機構の使用状態を示す図である。図２、図３において、１１はＣＣＤカメラで、その底部には電源線や信号線が配置されている。１２はレンズでＣＣＤカメラ１１と共にカメラユニットを構成する。１３はプリント基板で、複数のチップ型発光ダイオ−ド（以下、チップＬＥＤと略称する）１４を搭載している。
【００１４】
１５はチップＬＥＤ１４からの出力光を拡散して均等に紙面に照射するための拡散板で、例えば乳白色のアクリル板を使用する。１６は枠体で中央部を開口して四周に段部１６ａを形成し、透明なガラス１７が嵌め込まれている。
【００１５】
そして、ＣＣＤカメラ１１とレンズ１２からなるカメラユニット、複数のチップＬＥＤ１４を搭載したプリント基板１３、拡散板１５を本体ケ−ス１８に固定した後、透明なガラス板１７を嵌め込んだ枠体１６を本体ケ−ス１８の上端部に載置、固定する。
【００１６】
このように構成された画像撮影機構１０は、図３の側面図に示すように丁合用紙２０の載置台２１に固定される。載置台２１には、開口部２１ａの周辺に段部を形成して支持部２１ｂが設けられている。画像撮影装置１０を載置台２１の開口部２１ａに挿入し、上記支持部２１ｂに枠体１６の端部１６ｂを載置した状態で載置台２１に固定する。
【００１７】
丁合時に、印刷された丁合用紙２０を載置台２１に載置し、チップＬＥＤ１４を動作させると、チップＬＥＤ１４の出力光は拡散板１５により拡散され、透明なガラス板１７を通過して紙面に照射される。紙面から反射された写像はレンズ１２で拡大されてＣＣＤカメラ１１により撮影される。
【００１８】
次に、本発明の乱丁検出装置の画像処理部について、図４のブロック図により説明する。ＣＣＤカメラ１１は丁合用紙２０を撮影し、撮影画像を画像取込部３１に入力する。丁合開始前に、操作者は、操作パネル１ａ〜１ｆで図５に示すように基準用紙の像の中の１部分を基準パターン領域として設定し、基準パターン記憶部３２に記憶する。これにより、基準パターン記憶部３２は基準パターンを図５に示すように、２５個の小さな基準パターンに分割して記憶する。
【００１９】
そして、図１の丁合機で丁合いを開始すると、給紙される丁合用紙２０の印刷パターンを撮影したときに、画像取込部３１で取り込んだ印刷パターンと基準パターン記憶部３２に記憶されている基準パターンとを比較演算部３３が比較演算することにより乱丁か否かを判定し、判定結果を出力する。
【００２０】
すなわち、比較演算部３３は、撮影画像の中で基準パターン記憶部１１に記憶されている基準パターンと最も似ている領域を２５個の基準パターンのそれぞれが検査画像内にそれぞれの位置関係を保って存在しているとの前提で探し出す。次に、比較演算部３３は、当該領域を２５個に分割した画像と、２５個の小さな基準パターンの各々とを比較演算することにより一致度を検出し、この２５個の基準パターンの内１つでも一致度が閾値を下回れば不合格と判定する。
なお、上記の２５個の小さな基準パターン毎に一致度を検出する際、図６に示すように、２５個の基準パターンの位置関係に僅かな許容を与えて一致度を算出することにより、用紙の歪の影響を補正することができる。
【００２１】
従来基準パターンの領域を大きくすると、僅かな違いでは一致度が下がらず、乱丁が検出できなかったが、本発明の乱丁検出装置では、小さな基準パターンそれぞれで一致度を算出しているため、僅かな違いであっても従来通りに乱丁を検出することができる。
また、従来は用紙の歪の影響により合格の印刷パターンであっても不合格（乱丁）と判定してしまうことがあったが、本発明の乱丁検出装置では、２５個の基準パターンの位置関係について、僅かな許容を与えることにより、用紙の歪による誤判定を防止することができる。
【００２２】
なお、上記の実施例では、基準パターンを２５個の小さな基準パターンの集まりとしたが、数は２５に限らず、任意の数を設定することが可能である。
また、上記の実施例では、基準パターンの位置を操作者が操作パネルを使用して設定するようにしたが、基準パターン位置として所定の位置を自動的に設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の乱丁検出装置が適用される横型丁合機の概略の斜視図である。
【図２】本発明の乱丁検出装置の画像撮影機構の分解斜視図である。
【図３】図２の画像撮影機構の使用状態を示す図である。
【図４】本発明の乱丁検出装置の画像処理部のブロック図である。
【図５】本発明の乱丁検出装置の基準パターンの設定例を示す図である。
【図６】本発明の乱丁検出装置で基準パターン毎に一致度を検出する際の状態を示す図である。
【図７】従来の乱丁検出装置の基準パターンの設定例である。
【図８】乱丁判定が合格と不合格の画像の一例である。
【図９】基準パターンが狭い場合と広い場合の一致度を説明するための図である。
【図１０】用紙の歪の一致度に与える影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ〜Ｆ  給紙駒
１ａ〜１ｆ  操作パネル
２ａ〜２ｆ  表示ランプ
３  操作盤
４  駆動モ−タ
１１  ＣＣＤカメラ
１２  レンズ
１３  プリント基板
１４  チップ型発光ダイオ−ド
１５  拡散板
１６  枠体
１７  ガラス
１８  本体ケ−ス
３１  画像取込部
３２  基準パターン記憶部
３３  比較演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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