(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の絵柄や同一のページを多面付けした検査対象の印刷物を画像入力して得た検査対象画像における所定小領域画像と、前記所定小領域画像との相関係数が極大である前記検査対象画像における類似小領域画像との差異から、前記印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置であって、領域分割手段と、相関係数演算手段と、類似小領域画像抽出手段と、差分絶対値演算手段と、２値化手段と、ラベリング登録手段と、欠陥部位判定手段とを具備し、
前記領域分割手段は、前記検査対象画像を領域分割し複数の所定小領域画像を生成し、
前記相関係数演算手段は、前記所定小領域画像の各々について前記検査対象画像との相関係数を、前記検査対象画像の全範囲において位置を変えて演算し、
前記類似小領域画像抽出手段は、前記所定小領域画像の各々における最大値の相関係数を与える、それ自身の位置を除く位置の画像である類似小領域画像を抽出し、
前記差分絶対値演算手段は、前記所定小領域画像の各々とそれに対応して抽出した前記類似小領域画像との差の絶対値を演算し差分絶対値小領域画像を生成し、
前記２値化手段は、前記所定小領域画像の各々における前記差分絶対値小領域画像を所定のしきい値で２値化し２値化画像を生成し、
前記ラベリング登録手段は、前記所定小領域画像の各々における前記２値化画像において”１”の画素が隣接して存在するときには一つの欠陥候補部位としてラベルを付与しその隣接画素数とともに登録し、
前記欠陥部位判定手段は、前記所定小領域画像の各々における前記欠陥候補部位の前記隣接画素数が所定の画素数を超えているとき、前記候補部位を欠陥部位と判定する、ことを特徴とする印刷物検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷物検査装置において、前記欠陥または前記欠陥部位を前記検査対象画像と合成して表示する表示手段を具備することを特徴とする印刷物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷物の外観における欠陥を検出する技術分野に属する。特に、検査の基準とする印刷物を画像入力して得る検査基準画像を必要とせず、検査の対象となる印刷物を画像入力して得る検査対象画像だけを用いてその印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の印刷物検査装置においては、検査の基準とする印刷物を画像入力して得る検査基準画像と、検査の対象となる印刷物を画像入力して得る検査対象画像とを比較し、両者の画像における差異からその印刷物における欠陥を検出することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の印刷物検査装置においては、印刷物の検査を開始する前に、検査基準画像を印刷物検査装置に入力し保存しておくことが必要である。そのため、印刷物検査装置のオペレータは、検査の基準とする印刷物を選定し、その印刷物が印刷物検査装置に入力され保存されるように作業を行なうことが必要である。たとえば、印刷機上のインラインの印刷物検査装置であれば、印刷条件の調整を終えて良品印刷物が印刷されるようになってから、オペレータは、印刷物検査装置に対し検査基準画像の入力を司令する。
【０００４】
しかし、このとき検査基準画像として入力された画像が、本当に良品印刷物の画像であるという保証は全くない。たまたま不良印刷物の画像を検査基準画像として入力してしまうことを排除することができない。不良印刷物ほど不適正でなくても、許容される良品印刷物の範囲における中央値としての適正な検査基準画像を入力することは、目視によって印刷物を選定するオペレータにとって至難の作業である。
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。その目的は、検査の基準とする印刷物を画像入力して得る検査基準画像を必要とせず、検査の対象となる印刷物を画像入力して得る検査対象画像だけを用いてその印刷物における欠陥を検出する印刷物検査方法および装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係る印刷物検査装置は、  同一の絵柄や同一のページを多面付けした検査対象の印刷物を画像入力して得た検査対象画像における所定小領域画像と、前記所定小領域画像との相関係数が極大である前記検査対象画像における類似小領域画像との差異から、前記印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置であって、領域分割手段と、相関係数演算手段と、類似小領域画像抽出手段と、差分絶対値演算手段と、２値化手段と、ラベリング登録手段と、欠陥部位判定手段とを具備し、  前記領域分割手段は、前記検査対象画像を領域分割し複数の所定小領域画像を生成し、  前記相関係数演算手段は、前記所定小領域画像の各々について前記検査対象画像との相関係数を、前記検査対象画像の全範囲において位置を変えて演算し、  前記類似小領域画像抽出手段は、前記所定小領域画像の各々における最大値の相関係数を与える、それ自身の位置を除く位置の画像である類似小領域画像を抽出し、  前記差分絶対値演算手段は、前記所定小領域画像の各々とそれに対応して抽出した前記類似小領域画像との差の絶対値を演算し差分絶対値小領域画像を生成し、  前記２値化手段は、前記所定小領域画像の各々における前記差分絶対値小領域画像を所定のしきい値で２値化し２値化画像を生成し、  前記ラベリング登録手段は、前記所定小領域画像の各々における前記２値化画像において”１”の画素が隣接して存在するときには一つの欠陥候補部位としてラベルを付与しその隣接画素数とともに登録し、  前記欠陥部位判定手段は、前記所定小領域画像の各々における前記欠陥候補部位の前記隣接画素数が所定の画素数を超えているとき、前記候補部位を欠陥部位と判定するようにしたものである。
【０００９】
本発明によれば、  同一の絵柄や同一のページを多面付けした検査対象の印刷物を画像入力して得た検査対象画像における所定小領域画像と、前記所定小領域画像との相関係数が極大である前記検査対象画像における類似小領域画像との差異から、前記印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置であって、領域分割手段と、相関係数演算手段と、類似小領域画像抽出手段と、差分絶対値演算手段と、２値化手段と、ラベリング登録手段と、欠陥部位判定手段とを具備し、領域分割手段により検査対象画像が領域分割され複数の所定小領域画像が生成され、相関係数演算手段により所定小領域画像の各々について検査対象画像との相関係数が、検査対象画像の全範囲において位置を変えて演算され、類似小領域画像抽出手段により、所定小領域画像の各々における最大値の相関係数を与える、それ自身の位置を除く位置の画像である類似小領域画像が抽出され、差分絶対値演算手段により所定小領域画像の各々とそれに対応して抽出した類似小領域画像との差の絶対値が演算され差分絶対値小領域画像が生成され、２値化手段により所定小領域画像の各々における差分絶対値小領域画像が所定のしきい値で２値化され２値化画像が生成され、ラベリング登録手段により所定小領域画像の各々における２値化画像において”１”の画素が隣接して存在するときには一つの欠陥候補部位としてラベルが付与されその隣接画素数とともに登録され、欠陥部位判定手段により所定小領域画像の各々における欠陥候補部位の隣接画素数が所定の画素数を超えているとき、候補部位を欠陥部位と判定される。
すなわち、所定小領域画像を検査対象画像とし、その所定小領域画像との相関係数が最大である類似小領域画像を検査基準画像とし、それらの差異である欠陥候補部位の大きさ（面積）によって欠陥部位の有無を判定して検査が行なわれる。したがって、検査の基準とする印刷物を画像入力して得る検査基準画像を必要とせず、検査の対象となる印刷物を画像入力して得る検査対象画像だけを用い、しかも大きさ（面積）を考慮した欠陥判定を行なってその印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置が提供される。
【００１０】
また本発明の請求項２に係る印刷物検査装置は、請求項１に係る印刷物検査装置において、前記欠陥または前記欠陥部位を前記検査対象画像と合成して表示する表示手段を具備するようにしたものである。本発明によれば、表示手段により欠陥または欠陥部位が検査対象画像と合成されて表示される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の印刷版検査装置の構成の一例を図１に示す。図１において、コンピュータ１は、検査対象画像を入力して欠陥の有無を判定する印刷版検査装置における主要なデータ処理部分である。本発明の印刷版検査装置は、領域分割手段と、相関係数演算手段と、類似小領域画像抽出手段と、差分絶対値演算手段と、２値化手段と、ラベリング登録手段と、欠陥部位判定手段とを具備する（詳細は後述する）。それらの手段によってデータ処理が行なわれるが、それらの手段は、そのコンピュータ１のハードウェアとソフトウェアとによって実現される。
【００１２】
スキャナ２は、印刷物１００を走査して検査対象画像を生成する印刷版検査装置における画像入力部分である。図１に一例を示す構成の印刷物検査装置は、オフライン型印刷物検査装置である。印刷機上に設けられるインライン型印刷物検査装置では、一般的に、処理速度が重要視される。一方、オフライン型印刷物検査装置では、一般的に、微少な欠陥（０．１ｍｍφ以下の汚れや、２ｍｍ角程度の小文字の一部欠け）の検出精度が重要視される。そのため、オフライン型印刷物検査装置では、画像入力において数μｍから数十μｍの分解能とする必要性がある。１０００ｍｍ幅程度の印刷物を検査対象とするときには、スキャナ２が内蔵するＣＣＤセンサは数千画素〜数万画素のものが使用される。
【００１３】
走査開始ボタンスイッチ３は、スキャナ２による走査開始の司令入力をオペレータが行なうためのスイッチである。
モニタ４は、印刷版検査装置におけるデータ処理の途中経過、検査結果、等をオペレータが監視（モニタ）するための表示装置である。
【００１４】
この図１に示す構成において、本発明の印刷物検査装置の動作を図２を参照して説明する。図２は本発明の印刷物検査装置における一連の動作の過程を示すフロー図である。
まず、図２のステップＳ１において、検査対象の印刷物１００をスキャナ２にセットする。
次に、ステップＳ２において、オペレータは走査開始ボタンスイッチ３を押し、スキャナ２による走査開始の司令入力を行なう。
【００１５】
次に、ステップＳ３において、その走査開始の司令入力を受けてスキャナ２は走査（画像入力）を開始し、検査対象画像を出力する。
次に、ステップＳ４において、コンピュータ１は、その検査対象画像を入力する。
次に、ステップＳ５において、コンピュータ１は、入力した検査対象画像に対して欠陥検出処理を行なう。この欠陥検出処理については、詳細を後述する。
次に、ステップＳ６において、コンピュータ１は、モニタ４に欠陥検出処理の結果を表示する。
【００１６】
以上、本発明の印刷物検査装置における一連の動作の過程について説明した。次に、その過程におけるステップＳ５の欠陥検出処理について図３を参照して説明する。図３は、本発明の印刷物検査装置における欠陥検出処理の過程について示すフロー図である。この欠陥検出処理は、印刷物検査装置のコンピュータ１において、前述した領域分割手段、相関係数演算手段、類似小領域画像抽出手段、差分絶対値演算手段、２値化手段、ラベリング登録手段、欠陥部位判定手段によって行なわれる。
【００１７】
まず、図３のステップＳ２１において、領域分割手段は、検査対象画像を領域分割し複数の所定小領域画像を生成する。図４に検査対象画像の一例を絵図として示す。図４において、検査対象の印刷物１００を画像入力して得た検査対象画像１１０には、汚れ欠陥１１１と文字欠け欠陥１１２が存在する。汚れ欠陥１１１は、本来は存在すべきでない画像が形成されている欠陥である（丸形状の汚れが存在する）。また、文字欠け欠陥１１２は、本来は存在すべき画像が形成されていない欠陥である（文字「Ｄ」の一部が欠けている）。図４においては、検査対象画像１１０は、破線によって領域分割されていることが示されている。この破線によって領域分割された各々の画像が、複数の所定小領域画像を示している。図４においては、縦に９分割、横に６分割で合計９×６＝５４の所定小領域画像が検査対象画像１１０から生成されている。
【００１８】
次に、ステップＳ２２において、相関係数演算手段は、それら所定小領域画像の各々について検査対象画像１１０との相関係数を演算する。その相関係数は、検査対象画像１１０の全範囲において１画素づつ相対的な位置を変えて演算したものである。したがって、１つの所定小領域画像に対して、複数の相関係数から成る相関係数の組が演算され、その相関係数の組が、所定小領域の数だけ演算されることとなる。
【００１９】
さらに、類似小領域画像抽出手段は、それら所定小領域画像の各々の相関係数の組において最大値の相関係数を与える位置の画像を、それら所定小領域画像の各々の類似小領域画像として抽出する。ただし、それら所定小領域画像の各々とそれ自身とは、当然、最大の相関係数を与えるから、それ自身の位置を除く位置の画像である類似小領域画像を抽出する。
【００２０】
図５に所定小領域画像と類似小領域画像についての説明図を示す。図５において、領域（ａ）は、所定小領域画像の１つである。この領域（ａ）に対して検査対象画像１１０における相関係数が最大値となる位置である領域（ａ’）を抽出する。この領域（ａ’）は、領域（ａ）の所定小領域画像に対する類似小領域である。
【００２１】
次に、ステップＳ２３において、差分絶対値演算手段は、所定小領域画像の各々とそれに対応して抽出した類似小領域画像との差の絶対値を演算する。この演算は、両画像の対応するすべての位置の画素どおしにおける画素値の差の絶対値の演算である。この演算により、差分絶対値演算手段は、所定小領域画像の各々に対応する差分絶対値小領域画像を生成する。
【００２２】
図６に所定小領域画像と類似小領域画像と差分絶対値小領域画像とについての説明図を示す。図６において、領域（ａ）は、所定小領域画像の１つ。領域（ａ’）は、それに対応して抽出した類似小領域画像である。図６に示すように、差分絶対値小領域画像は、領域（ａ）の画素と、領域（ａ’）の対応する位置の画素との差の絶対値を演算して得た画像である。図６に示す差分絶対値小領域画像においては、黒い矩形の部分が、この演算によって顕在化する部分、すなわち、欠陥候補部位である。
【００２３】
次に、ステップＳ２４において、２値化手段は、上述のようにして演算された所定小領域画像の各々における差分絶対値小領域画像を、所定のしきい値で２値化し２値化画像を生成する。一般に、所定小領域画像、類似小領域画像、差分絶対値小領域画像は、多値（濃淡）画像である。この２値化処理によって２値（白黒）画像が得られる。
【００２４】
次に、ステップＳ２５において、ラベリング登録手段は、所定小領域画像の各々における２値化画像において”１”の画素が、すなわち前述のしきい値を超えている差分絶対値小領域画像の画素が、隣接して存在するときには一つの欠陥候補部位としてラベルを付与しその隣接画素数とともに登録する。
【００２５】
次に、ステップＳ２６において、欠陥部位判定手段は、所定小領域画像の各々における欠陥候補部位の隣接画素数が所定の画素数を超えているとき、その候補部位を欠陥部位と判定する
【００２６】
以上、本発明の印刷物検査装置における欠陥検出処理の過程について説明した。上述のようにして検出した欠陥に基づいて、次に、表示手段は、オペレータが欠陥を判別し易いような表示画像を生成しモニタ４に表示する。図７は、その画像の生成についての一例を示す説明図である。図７において、画像ａは、検査対象の印刷物を画像入力して得た検査対象画像１１０に対して、表示手段が表示する画像の寸法に合わせて画素を間引く縮小処理を行い、さらに表示手段が印刷物の絵柄に対して欠陥が強調されるように階調変換処理（印刷物の絵柄のコントラストを低くする処理）を行なった画像である。
【００２７】
また、画像ｂは、前述の欠陥検出処理の過程で判定が行なわれた欠陥部位の画像であり、この画像も、画像ａと同様、表示手段が表示する画像の寸法に合わせて画素を間引く縮小処理を行い、さらに表示手段が印刷物の絵柄に対して欠陥が強調されるように階調変換処理（欠陥部位のコントラストを高くする処理）を行なった画像である。表示手段は、これらの画像を合成することにより、モニタ４に表示する画像を生成する。
【００２８】
以上、本発明について、実施の形態においてオフライン型印刷物検査装置を一例として説明したが、本発明はそれに限定されない。実施の形態において説明した構成以外の印刷物検査装置、たとえばインライン型印刷物検査装置等に対し、上述した本発明の技術思想を適用することができ、それらも本発明に含まれることは言うまでもないことである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係る印刷物検査装置によれば、検査の基準とする印刷物を画像入力して得る検査基準画像を必要とせず、検査の対象となる印刷物を画像入力して得る検査対象画像だけを用い、しかも大きさ（面積）を考慮した欠陥判定を行なってその印刷物における欠陥を検出する印刷物検査装置が提供される。また本発明の請求項２に係る印刷物検査装置によれば、表示手段により欠陥または欠陥部位が検査対象画像と合成されて表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の印刷版検査装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の印刷物検査装置における一連の動作の過程を示すフロー図である。
【図３】本発明の印刷物検査装置における欠陥検出処理の過程について示すフロー図である。
【図４】検査対象画像の一例を示す絵図である。
【図５】所定小領域画像と類似小領域画像についての説明図である。
【図６】所定小領域画像と類似小領域画像と差分絶対値小領域画像とについての説明図である。
【図７】オペレータが欠陥を判別し易いような表示画像の生成についての一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  コンピュータ
２  スキャナ
３  走査開始ボタン
４  モニタ
１００  印刷物
１１０  検査対象画像
１１１  汚れ欠陥
１１２  文字欠け欠陥
【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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