(57)【要約】【課題】従来の基準モデルの欠点を持たない基準モデルの作成のための方法を提供する。【解決手段】少なくとも２つの図柄で構成される画像の印刷品質を検査するための基準モデルを作成するための方法が、印刷済みのテストシートを用意する段階と、第１の印刷段階で印刷された上記画像の図柄（ａ１、ａ２）が整合するようにテストシートを位置合わせする段階と、上記画像を記録し、上記画像を構成する画素の濃度値（ａ１０、ａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ２０、ａ２１、ａ２３）を記憶装置内に格納する段階と、得られた最小値（ａ１０、ａ１２）を各画素に関連付け、第１の図柄に関するモデル（Ｍ）を得る段階と、を含む。第２の図柄に関してもこの手順を繰り返す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの別々の印刷段階で印刷された複数の図柄を各々具備する印刷シートの印刷品質を自動的に検査するために使用することを意図した基準モデルを電子的手段によって作成するための方法であって、
ａ．連続印刷操業用に使用される手段と方法とによって印刷を完了した複数の印刷テストシートから取得された一組の画像を用意する段階と、
ｂ．第一の印刷段階で印刷された図柄が位置合わせされるように、前記画像を配置する段階と、
ｃ．該第一の印刷段階で印刷された前記図柄が位置合わせされている状態で、前記画像を構成する画素の濃度値を記憶装置内に格納する段階と、
ｄ．前記画像を構成する各画素について、全ての画像間での最小濃度値を決定し、前記最小濃度値に基づいて前記第一の印刷段階で印刷された図柄のモデルを形成する段階と、
ｅ．その後、他の印刷段階の各々について段階ｂ、段階ｃ及び段階ｄを繰返し、他の印刷段階の各々で印刷された図柄のモデルを形成する段階と、
ｆ．検査対象の印刷シートの基準モデルを形成するために、全印刷段階について得られたモデルを組み合わせる段階と、
を含む方法。
【請求項２】
二つ以上のモデルにおいて同一の非ゼロの値を有する画素に関し、この値を一つのモデルに関連付け、その他のモデルではこの値をゼロに設定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
二つ以上のモデルで異なる非ゼロの値を有する画素に関し、最大値を有するモデルには該二つの値の間の差の絶対値を関連付け、より小さな値を有するモデルではその値をゼロに設定する、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
不透明インクを使用して少なくとも一つの図柄を印刷するとき、該不透明インクなしに印刷される図柄のみを組み合わせることにより基準モデルを作成するような仕方で、該方法の段階ｅの終わりに、該不透明インクなしに印刷される図柄の個々のモデルを組み合わせる、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記画像が多色画像であり、該方法が、使用される色彩チャネルの各々について繰り返される、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
図柄の画像の予め選択された画素を位置合わせすることにより段階ｂにて図柄が位置合わせされるようにして画像を配置する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記印刷シートが紙製の証券類である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの別々の印刷段階で印刷された図柄から構成された紙面上の印刷画像（特に紙製の証券類の印刷画像）の印刷品質を自動的に検査するために使用することを意図した基準モデルを電子的手段によって作成するための方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
紙面上の印刷画像（特に紙製の証券類の印刷画像）の印刷品質を検査する場合には、検査対象の画像を取り込むための１台以上の白黒カメラ又はカラーカメラによって構成された電子的な自動検査手段を使用する。こうした撮影画像は、反射光の品質を表す数値を有する行列又は画像を分割した画素の濃度値を表す行列（一般的には長方形の行列）から成り立っている。１つの画像に関する画素の個数は、上記カメラの解像度に応じて決まる。モノクロ（白黒）カメラの場合には、画像は単一の行列で表され、一方、多色システムの場合には、使用する色彩チャネル（chromatic channel）の数に一致する個数の行列によって画像が表現される。一般的に、ＲＧＢ（赤、緑、青）タイプの表現の場合には３つの色彩チャネルを使用する。
【０００３】
このタイプの自動検査を行うために使用する方法は、次に示す方式に基づいている。
【０００４】
良好であると認められている１組の紙シート（テストシート）から、許容可能な印刷品質のモデルを作成する。このモデルを作成するためには様々な手法が使用される。例えば、上記「良好であると認められている１組の紙シート」から、一種の平均画像、即ち、この１組のシートにおいてその画像が有する平均値に各画素が関連付けられている行列によって表される画像が計算される。
【０００５】
別の方法は、各画素を２つの値に関連付け、これらの値の一方は、上記「１組のシート」において得られた最小値であり、他方は最大値である。従って、各画像毎に２つの行列が使用され、その一方の行列は最小値で構成され、他方の行列は最大値で構成される。当然のことながら、画像が多色画像である場合には、色彩チャネル毎に２つの行列が得られる。
【０００６】
検査すべき画像を作成した後に、その画像の各画素を、こうして得たモデルの画素と比較する。予め決められた閾値よりも差が大きい場合、又は、この値が最小値から最大値までの値域の外にある場合には、当該画素が印刷上の欠陥を有すると見なされる。予め決めてある所期の印刷品質に基づいて、当該画像を廃棄するか否かを欠陥画素の個数によって決定する。
【０００７】
特定のタイプの有価印刷物（例えば、証券、紙幣、切手等）を作成する場合には、様々な印刷方法（例えば、オフセット印刷、彫刻凹版印刷等）を使用して画像を印刷する。本明細書では、こうした様々なタイプの印刷を「印刷段階（printing phase）」と呼ぶことにする。通常の印刷工程では、紙シートが最初に第１の印刷段階のための印刷システムを通過し、この時に第１の図柄が印刷され、その後で、当該紙シートが第２の印刷段階のための第２の印刷システムを通過し、この時に第２の図柄が印刷される。この事例の場合には、印刷品質とは別に、別々の印刷段階で印刷される図柄を互いに整合させるという問題が生じる。この問題の原因は、別々の印刷段階で印刷される図柄の場合に、紙シートに変形があるだけでも、こうして印刷される２つの図柄の間に位置ずれが生じる可能性があるということである。数個の画素として表されるこうした位置ずれは、紙シートの移動の方向に沿って生じるか、又は、この移動方向に対して垂直な方向に沿って生じることになるだろう。この場合には、各々の印刷段階の間の位置ずれ又は整合欠陥のために非常に広範囲に亙る様々な値が同じ１つの画素に関連付けられる可能性があるので、上記の手法を使用することによって所期の印刷品質を表すモデルを抽出することは不可能である。
【０００８】
この場合には、各々の印刷段階で使用するためのモデルを構成することが提案されている。これを行うためには、各々に１つの印刷段階によってだけ印刷された紙シート組が、一組のテストシートに含まれる。上記の方法と同様の方法を使用して、各印刷段階に関するモデルを作成する。こうしたモデルの準備段階中は、単一の印刷段階だけを含む又は主として単一の印刷段階だけを含む画像部分をオペレーターが特定する。
【０００９】
製造時には、まず最初に、モデル準備中に特定した画素を使用することによって、印刷段階の間の相対的位置ずれを測定する。
【００１０】
その次に、検査対象の画像の図柄の配置にその配置が対応する単一の基準モデルを得るために、シート上に個々の図柄が連続的に印刷される仕方を考慮しながら、モデルを組み合わせる。その次に、こうして作成したモデルと各画像を比較する。各々の生産バッチ毎に、所期の印刷品質を示すシートの組を印刷段階の数と同じ数の組数だけ印刷することが必要なので、この方法は複雑であり、印刷装置にとって特に高コストである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、従来の基準モデルの欠点を持たない基準モデルの作成のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による方法は、
ａ．連続印刷操業用に使用される手段と方法とによって印刷され終わった１組の画像（テストシート）を用意する段階と、
ｂ．第１の印刷段階で印刷した上記画像の図柄が整合するように上記画像を並べる段階と、
ｃ．上記画像を記録し、上記画像を構成する画素の濃度値を記憶装置内に格納する段階と、
ｄ．上記組の画像全てから得た最小値を各画素に関連付け、上記第１の印刷段階で印刷した図柄のモデルを形成する段階と、
ｅ．別の印刷段階で印刷した上記画像の図柄が整合するように上記画像を並べ、この別の印刷段階で印刷した図柄に関して上記段階ｃ、ｄを繰り返す段階と、
ｆ．検査対象の画像の基準モデルを形成するために、こうして得たモデルを組み合わせる段階と、
を含む。
【００１３】
同じ印刷段階で印刷した画像の図柄を整合させる場合には、この印刷段階で印刷した図柄が全ての画像において同一の位置を保つと考えられるので、本発明による方法は、画像の取り込み時に見出される様々な画素値の中から最小の画素値を得ることによって、第１の印刷段階で印刷した図柄のモデルを作成することを可能にし、このモデルの作成は、通常の長さの生産操業の場合と同様に、印刷が完了した画像から直接行われる。ある１つの印刷段階で印刷した図柄を位置合わせした２つの画像の間で相違するものは、後続の印刷段階で印刷された図柄である。
【００１４】
各印刷段階に関するモデルの全てを生成し終われば、基準モデルを得た後に公知の手段を使用して品質検査を行うために、検査対象の画像に応じて上記モデルを組み合わせることだけが必要であるにすぎない。
【００１５】
従って、本発明の方法は、連続印刷操業であるかのように、印刷された幾つかのテスト画像から基準モデルを作成することを可能にする。
【００１６】
本発明の方法の変形例では、ある１つの画素が同一の非ゼロの値を２つ以上のモデルにおいて有する場合には、この値が単一のモデルに割り当てられ、その他のモデルではこの値がゼロに設定される。従って、ある１つの画素が２つ以上のモデルにおいて同一の値を有する場合には、このことは、この画素がこれらのモデルの各々に同等に適切な形で属することを意味するので、モデルの作成が容易になる。
【００１７】
本発明の別の実施様態では、ある１つの画素が２つ以上のモデルにおいて互いに異なった非ゼロの値を有する場合には、これらの２つの値の間の差の絶対値に相当する値を、最高値を有するモデルに関連付け、上記値が最小値であるモデルでは上記画素の値をゼロに設定する。
【００１８】
この方法の最後に（特に段階ｅの最後に）画像の図柄の１つを印刷する少なくとも１つの段階で不透明インクを使用する場合には、不透明インクで印刷されない図柄のモデルを組み合わせる。これらの組み合わされたモデルでは、同様に不透明インクで印刷される上記モデルの画素値が排除され、且つ、当然のことながら、不透明インクで印刷された図柄のモデルが保持される。
【００１９】
最後に、画像が多色画像である時には、上記方法を、使用する色彩チャネルの数と同じ数の回数だけ繰り返す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、添付図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説明する。
【００２１】
図１と図２は、本発明による方法が適用される２つの画像を示す。
【００２２】
図１と図２には、正方形ａ１、ａ２と三角形ｂ１、ｂ２とによって各々が構成される２つの画像が示されている。正方形ａ１、ａ２は第１の印刷段階（例えば、彫刻凹版印刷）で印刷され、三角形ｂ１、ｂ２は第２の印刷段階（例えば、オフセット印刷）で印刷されている。本発明による方法を明瞭に示すために、２つの画像の間の２つの図柄ａ２、ｂ２の相対的変位を強調してある。
【００２３】
本発明の方法では、テストシート組から取り出した２つの画像（ａ１；ｂ１）、（ａ２；ｂ２）を、第１の印刷段階で印刷された図柄（即ち、図１では、正方形ａ１、ａ２）に関して位置合わせする。軸線Ｓ１、Ｓ２に沿って走査を行う。これらの軸線上に発見される画素値を図１の下半分にグラフの形で示してある。例えば、Ｓ１上の要素ａ１、ｂ１によって形成される画像の場合には、正方形ａ１上に発見される第１の画素に対応する値ａ１０と、三角形ｂ１上に発見される第１の画素に対応し且つ線の濃度の故により高い値を有する値ａ１１と、正方形ａ１に属する画素であるが故にａ１０と同じ値を有する値ａ１２と、正方形の線の濃度よりも大きい濃度の線を有する三角形ｂ１に同様に対応するが故に値ａ１１と同一の値を有する値ａ１３とが得られる。
【００２４】
図柄ａ２、ｂ２から構成される画像をプロットし、正方形に関して軸線Ｓ２上の同一の画素を採ることによって、正方形ａ２の第１の画素に対応する値ａ２０と、三角形ｂ２の第１の画素に対応する値ａ２１と、正方形ａ２に属する画素と三角形ｂ２に属する画素との重なり合いを表す値であるために他の値よりも著しく大きい値ａ２３とを得る。Ｓａ１上とＳａ２上とにプロットした２つの結果から最小値を選択する場合には、値ａ１０又は値ａ２０を有する第１の画素と同様に同じ値を有する第２の画素ａ１２とによって構成されるモデルＭ１を得る。軸線Ｓ１、Ｓ２に沿って走査が行われる場合には、正方形ａ１に属する画素が２つあるということが明らかだろう。このタイプの走査を数回行うことによって、数の行列によって表現される完全なモデルを得ることが可能であるということが明らかだろう。
【００２５】
さて、三角形ｂ１、ｂ２を整合させた図２の同様の画像を参照すると、最初に、要素ａ１と要素ｂ１で構成される画像に対して同様に軸線Ｓ３、Ｓ４に沿って走査を行うことによって、正方形ａ１上に発見される第１の画素に対応する値ａ３０が得られる。その後で、三角形ｂ１上で発見される第１の画素である値ａ３１と、正方形ａ１上で発見される画素である値ａ３２と、三角形ｂ１上で発見される第２の画素である値ａ３３が得られる。実際には、オフセット印刷によって印刷された図柄である三角形ｂ１、ｂ２に関して整合が行われるので、これらの値がずれているということを除いて、これらの値は図１のグラフＳａ１にプロットした値と同一である。
【００２６】
グラフＳａ４では、値ａ４０、ａ４１、ａ４２が、上記のずれを別にすれば、Ｓａ２の値と同一であるということを同様に指摘すべきだろう。さて、Ｓａ３とＳａ４との間の共通の最小値を選択することによって、値ａ４１（又は、ａ３１）と値ａ３３とから構成されるモデルＭ２が得られる。これらの値は最小値であり、第２の印刷段階の図柄（即ち、三角形）を表している。この場合にも、画像全体を取り込んで三角形全体のモデルＭ２を作成するために数回の走査が必要である。
【００２７】
この場合には、本発明の方法を説明するために、２つの図柄を有する２つの画像だけを選択したが、実際には、幾つかの印刷画像が使用され、こうした画像は幾つかの図柄から構成されることが多く、又、当然のことながら、２つの印刷段階の間で生じるずれは図１と図２とに示されるものよりも小さい。
【００２８】
当然のことながら、走査画像は適切なカメラを使用して取り込まれる。こうしたカメラは品質管理のために現在使用されているので、公知である。
【００２９】
印刷段階各々の基準モデルが得られれば、印刷段階の相対的な整合に関するモデルの組み合わせを行う。こうして作成したモデルを使用することによって、公知の手段を使用して印刷品質を検査する。
【００３０】
別の実施様態では、個々の印刷段階で印刷された図柄に対応する個々のモデルを作成する時に、ある１つの画素が２つ以上のモデルにおいて同一の値を有する場合、このことは、この画素がどのモデルに対しても無差別的に関連付けられることが可能であるということを意味し、従って、このタイプの画素の全てが単一のモデルに関連付けられ、その他のモデルではその値がゼロに設定される。
【００３１】
本発明の方法の別の実施様態では、ある１つの画素が２つ以上のモデルで互いに異なった値を有する場合に、これらの値が非ゼロである時には、その値が最大であるモデルに上記画素の値の間の差の絶対値を関連付け、より小さな値を有するモデルでは、その値をゼロに設定する。
【００３２】
１つ以上の印刷段階において、その手順の最後に不透明インクを使用する場合には、不透明インクで印刷されていない図柄のモデルを組み立て直し、最小値の計算から不透明インクで印刷した画素を省略し、当然のことながら、不透明インクで印刷された図柄に関して得られるモデルを保持する。
【００３３】
当然のことながら、画像が多色画像である場合には、使用する色彩チャネルの数と同数の回数に亙って上記方法を繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による方法が適用される画像を示す図である。
【図２】本発明による方法が適用される画像を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
ａ１，ａ２    正方形
ｂ１，ｂ２    三角形
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４    軸線
Ｍ１，Ｍ２    モデル
【図１】
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【図２】
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