(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力装置により印字された線分の線幅の均一性を評価する方法であって、
出力装置により印字された線分を読み取り、その線幅を測定し、線幅均一性評価量を
線幅均一性評価量＝Ｎ×（最大線幅−最小線幅）／平均線幅
Ｎは比例定数
により計算して、線幅の均一性を評価する線幅均一性評価方法において、
互いに交差する線分間の線幅の均一性を評価する場合と、互いに交差しない線分間の線幅の均一性を評価する場合とで、比例定数（係数）Ｎの値を異ならせることを特徴とする線幅均一性評価方法。
【請求項２】
出力装置により印字された線分の線幅の均一性を評価する方法であって、
出力装置により印字された線分を読み取り、その線幅を測定し、線幅均一性評価量を
線幅均一性評価量＝Ｎ×線幅の標準偏差／平均線幅
Ｎは比例定数
により計算して、線幅の均一性を評価する線幅均一性評価方法において、
互いに交差する線分間の線幅の均一性を評価する場合と、互いに交差しない線分間の線幅の均一性を評価する場合とで、比例定数（係数）Ｎの値を異ならせることを特徴とする線幅均一性評価方法。
【請求項３】
出力装置により印字された線分の線幅の均一性を評価する線幅均一性評価装置であって、
出力装置により印字された線分を読み取る手段と、
前記読み取られた線分の線幅を測定する手段と、
前記測定された複数の線幅データから平均値、最大値と最小値または標準偏差の統計量を計算する手段と、
前記計算された統計量をもとに、線幅均一性評価量を、下記の（１）式または（２）式
線幅均一性評価量＝Ｎ×（最大線幅−最小線幅）／平均線幅      （１）
線幅均一性評価量＝Ｎ×線幅の標準偏差／平均線幅              （２）
（Ｎは比例定数）
により計算する手段とを有し、
前記線幅均一性評価量を計算する手段は、互いに交差する線分間の線幅均一性評価する場合と、互いに交差しない線分間の線幅の均一性を評価する場合とで、前記（１）式または（２）式の比例定数（係数）Ｎの値を異ならせて線幅均一性評価量を計算することを特徴とする線幅均一性評価装置。
【請求項４】
請求項３に記載の線幅均一性評価装置の各手段の機能をコンピュータに実行させる線幅均一性評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタや複写機、その他、画像出力装置により出力された画像の品質評価に係り、特に画像内もしくは画像間において印字された線分の均一性を評価する方法及び装置、並びにそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来技術】
画像出力装置において出力された画像が、頁内または頁間にわたって線幅が大きく変動すると、利用者からのクレームの対象となることが多い。特に、図面を出力する場合には線幅の均一性についての要求が厳しい。このため、一般にメーカでは、画像出力装置の性能を検査する工程において、頁内および頁間での線幅の均一性を測定・評価し、品質管理を行っている。
【０００３】
従来、この線幅の均一性の評価は、測定した線幅の標準偏差やＰ−Ｐ値（＝最大線幅−最小線幅）などを評価量として用いるのが一般的であった。例えば、特開平３−１８８３５７号公報には、ライン幅およびラインピッチを測定し評価する技術が開示されているが、平均値、最大値、最小値、標準偏差等を評価結果として出力することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
生産工程において、印字結果の線幅の均一性を管理する場合、当然のことながら、標準偏差やＰ−Ｐ値といった評価量に、何らかの許容値を設定し、合格か不合格かの判断を行うことになる。許容値は、最終的に画像を評価する人間により、知覚される線幅の変化の程度を基準に設定されなければならない。もしそうでなければ、必要以上に厳しい許容値が設定され、調整コストや不良品コストが増加し、結果として製品コストの増加を生じる可能性がある。つまり、線幅の均一性を評価する場合に用いる評価量は、人間の知覚に線形な評価量であることが望ましいといえる。
【０００５】
しかしながら、評価量として標準偏差を用いる場合、例えば標準偏差が同じ５０μｍでも、平均線幅が１００μｍと１ｍｍの場合では、線幅の変化が知覚される度合いは大きく違い、当然１００μｍの線の方が線幅の変化が顕著に知覚される。つまり、測定する線幅が固定であるならば、知覚される線の均一性と線幅の標準偏差との間には相関があるものの、異なる線幅のものに対して一定の許容値を設定することができない。このことは、Ｐ−Ｐ値でも同様である。つまり、標準偏差もＰ−Ｐ値も線幅の変動に対する人間の知覚に線形な評価量ではない。
【０００６】
したがって、これまでは標準偏差やＰ−Ｐ値で線幅変動の管理を行う場合には、測定する線パターンの幅ごとに異なる許容値を設定する必要があり、太さの異なる線パターンを用いて線幅の変動を測定する場合には、線幅ごとに許容値を設定していたので、工程管理が複雑になり、工程管理コストのアップを生じさせる原因となったり、管理上のミスの発生原因にもなりかねない状態であった。
【０００７】
次に、一概に線幅の変動といっても、互いに交差しない線分に対する場合と、互いに交差する線分に対する場合とでは、比較のし易さや、人が線幅の変化を知覚する感度が異なり、当然交差した線分に対する感度が高い。また、プロセス上縦線と横線との線幅に差が生じやすいし、クレームになりやすいので、交差しない線分の線幅の変動とは別に、交差した線分の線幅の均一性を独立した評価項目として、許容値を設定し管理することが多い。
【０００８】
この場合には、縦線幅と横線幅の差分値や比率を均一性評価量として管理することが一般的である。比率を用いる場合には、線幅には依存しないものの、縦横どちらの線幅を基準にするかで評価値が異なるため、基準線に対してもう片方が太った場合とやせた場合とで、個別に許容値を設定しなければならないという問題がある。例えば、直交する２本の線幅が２：３だったとき、前者を基準とすると線幅比は１．５であり、後者を基準にすると線幅比は０．６６６となり、線幅が等しい場合の線幅比１．０からの差が、基準の取り方で異なることが分かる。
また、前述したいずれの線幅変動に対する評価量も、線幅の変化を知覚する人間の感覚量と線形な関係にないため、線幅の変動を人間の感覚レベルで、たとえば２倍厳しくしたいと思っても、それに対応した許容値は単純には決定できない。つまり、従来使われている線幅変動に対する評価量では、要求精度の変化に対して、人間の知覚に対応した適切な許容値を容易に設定することはできなかった。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、測定する線分の線幅や縦横線幅に対する基準の取り方に依存せず、人間の知覚とも対応のとれた線幅均一性に対する評価を実現することにある。
本発明の第２の目的は、線幅測定の一部に異常値が発生しても、それに影響されずに線幅均一性の評価を実現することにある。
本発明の第３の目的は、線が交差した場合と交差しない場合における人間の知覚感度の違いを補正した均一性評価を実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の目的を達成するために、画像出力装置等により出力された画像の、画像内もしくは画像間において印刷された線分の線幅の均一性を、次の（１）式
線幅均一性評価量＝Ｎ×（最大線幅−最小線幅）／平均線幅    （１）
Ｎは比例定数
で表わされる評価量により評価することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、第２の目的を達成するために、画像出力装置等により出力された画像の、画像内もしくは画像間において印刷された線分の線幅の均一性を、次の（２）式
線幅均一性評価量＝Ｎ×線幅の標準偏差／平均線幅            （２）
Ｎは比例定数
で表わされる評価量により評価することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、第３の目的を達成するために、互いに交差する線分間の線幅の均一性を評価する場合と、互いに交差しない線分間の線幅の均一性を評価する場合とで、（１）式および（２）の比例定数（係数）Ｎを異ならせることを特徴とする。
【００１３】
評価量算出式（１）は、均一性評価量として人間の知覚特性に線形な評価量を用いているので、開発や生産工程において、知覚特性に基づいた適切な許容量を設定でき、効率的な製品開発が可能となる。また、評価量算出式（２）は、式（１）の（最大線幅−最小線幅）の代わりの線幅の標準偏差もしくはそれに比例した値を用いているので、線幅の測定において測定誤差等により異常値が発生した場合においても、大きな影響を受けず、評価原稿に対し適正な評価を行うことができる。
【００１４】
さらに、交差した線分の均一性評価量と交差しない線分の線幅の均一性評価量とで、評価量算出式（１）や（２）の係数値Ｎを異ならせることで、どちらの場合においても、共通した線幅の変動に対する人間の知覚量として評価することが可能となる。したがって、画像出力装置等の品質規定を設定する段階において、従来は異なる評価項目として異なる許容値を設定していた、線分が交差する場合と交差しない場合に対する線幅の均一性を、人間（ユーザ）が感じる画質として統一的に管理することができ、効率的な製品開発や生産工程管理が行えるようになる。
【００１５】
評価量算出式（１）や（２）の比例定数Ｎは、例えば、線分が交差しない場合の均一性に対する主観評価値を導出する場合にはＮ＝１．３８、線分が交差する場合の均一性に対する主観評価値を導出する場合にはＮ＝２．１１を、また相対的な善し悪しのみを評価する場合にはＮ＝１を用いればよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面により具体的に説明する。
図１は、本発明の線幅均一性評価方法を実現するハードウエア構成の一実施例のブロック図である。図１において、画像入力手段１００は、例えばＣＣＤカメラまたはスキャナであり、画像出力装置により出力された画像について被評価ラインを読み取る。線幅測定手段１１０は、読み取られたライン画像を所定の閾値により２値化しライン幅（線幅）を算出する。線幅の測定は、一般にはどのような方法でもよい。線幅記憶手段１２０には、画像出力装置により出力された画像の、例えば、ページ内またはページ間にわたって測定した複数の線幅データが記憶される。統計量算出手段１３０は、線幅記憶手段１２０に記憶された線幅データから統計量（平均値、最大値と最小値、または標準偏差）を計算し、線幅均一性算出手段１４０に渡す。線幅均一性算出手段１４０は、統計量算出手段１３０からの統計量と係数記憶手段１５０にあらかじめ記憶された係数Ｎをもとに、（１）式または（２）式に従って線幅均一性評価量を計算する。表示手段１６０は、ＣＲＴやその他のディスプレィであり、線幅均一性算出手段１４０で求まった線幅均一性評価結果を表示する。この線幅均一性評価結果は、プリンタなどに出力することでもよい。
【００１７】
係数記憶手段１５０に記憶される係数Ｎは、既述したように、例えば、線分が交差しない場合の単一性に対する主観評価を導出する場合にはＮ＝１．３８、線分が交差する場合の均一性に対する主観評価値を導出する場合にはＮ＝２．１１、また、相対的な善いし悪しのみを評価する場合にはＮ＝１である。なお、（１）式と（２）式のいずれを適用するかは、あらかじめ指定しておけばよい。
【００１８】
図２は線幅均一性評価算出に（１）式を適用した場合のフローチャートである。また、図３は（２）式を適用した場合のフローチャートである。図２や図３のフローチャートは、コンピュータにより実行できるプログラムとして、あらかじめコンピュータで読み取り可能な記録媒体（フロッピー、ＣＤ−ＲＯＭ等）に記録して提供することが可能である。図１の構成は、実際にはＣＰＵやメモリ、入出力装置等のコンピュータ環境で実現されるものであり、記録媒体に記載されたプログラムをロードすることにより、線幅測定手段１２０や統計量算出手段１３０や線線幅均一性算出手段１４０などの所期の機能が達成される。
【００１９】
以下に、具体的実験結果を示す。
まず、２本の線分が提示されたとき、それらの線幅の差の知覚について心理実験を行った。被験者に行った前提条件と設問を図４に、サンプルの配置を図５に示す。本実験では、左側の基本サンプルは所定の線幅の線分に固定し、右側の評価サンプルに数種類の線幅をもつサンプルをランダムに提示して実験を行った。右側に固定した線分として、７７μｍと１３３μｍの線幅のものを使用した。
【００２０】
図６に、実験により得られた評価点を縦軸に、各サンプル対の線幅の差分値の絶対値を横軸にとった結果を示す。ただし、主観評価点は０〜１に規格化している。図中の２本の線は、左側のサンプルの線幅を違えて行った実験結果に対応した回帰直線である。図６から、線幅の差分値を線幅変動の評価値とした場合には、同じ主観評価値点を与える評価量が、サンプルの線幅により異なることが分かる。
【００２１】
これに対し、図７は、横軸に（３）式で表される評価量をとった場合を示している。
線幅均一性評価量＝（線幅の差分値の絶対値）／平均線幅      （３）
図７から分かるように、線幅の異なる２つの実験結果に対する回帰直線はほとんど平行で近接しており、２つに実験結果をまとめて直線回帰した結果の寄与率も０．８６５と高い。このときの回帰式を（４）式に示す。
主観評価点＝１．３８×線幅均一性評価量                  （４）
ｙ切片の項は、９５％信頼限界が正負にまたがっており、統計的検定結果が５％で有意でないので、０とした。
【００２２】
つまり、（３）式すなわち先の（１）式で表される評価量は、一対の線分の線幅の違いに対する主観評価に対して、基準サンプルの線幅には依存せず、かつ主観評価結果に線形な評価量であるといえる。また、（４）式を用いることにより、主観評価点を予測することが可能である。
【００２３】
上述の実験において、当然ではあるが、比較する線分の差が一定値以上大きくなると、評価結果は飽和する（誰もが全く満足することができないと判断する）が、飽和した結果については図７中には表示していない。実験では、（３）式による評価で０．６５以上で飽和した。飽和部分も考慮すると、線形な関係にはならないが、評価が飽和してしまうような線幅の変動領域に許容値を設定するようなことはないので、実用上問題はない。
【００２４】
上述の実験と全く同様に、縦線と横線が交差したパターンを用いて主観評価を行った。実験では、縦横の平均線幅をＡ（１００μｍ中心）、Ｂ（２００μｍ中心）、Ｃ（３００μｍ中心）の３水準を設定した。その結果を図８に示す。
【００２５】
図８から分かるように、交差パターンにおいても（３）式の評価量を用いることで、線幅に依存しない評価が可能であることが分かる。図８中の直線は、水準の異なる評価結果をまとめて回帰した結果であり、回帰式を（５）式に示す。また、寄与率は０．８８６と高い値を示した。
主観評価点＝２．１１×線幅均一性評価量                  （５）
（４）式と（５）式を比較すると、（５）式の傾きが大きいことから線分が交差するパターンでは、線幅の変化に敏感であることを示しており、一般的な傾向と一致している。
（３）および（５）式より、頁内もしくは頁間にわたって離散して置かれた線分の線幅変動に対する許容値と交差した線の線幅変動に対する許容値を、たとえば「差は分かるが満足できるレベル」といった評価用語に対応した主観評価値をもって、統一的に設定することができる。また、これにより許容値に対する意味づけが明確になるとともに、精度向上を図る場合にも適切な許容値を設定することが容易となる。
【００２６】
上述の実験では、一対の線分に対する評価を行っていたために、（３）式では（線幅の差分値の絶対値）を（平均線幅）で割った値を線幅均一性評価量としていた。
【００２７】
これに対し、図７は、線幅の均一性を評価するための評価チャートの一例を示したものであるが、頁内の四隅と中央部分に同一線幅からなる十字線を配置している。
【００２８】
線幅の均一性を評価するためには、まずすべての縦および横線の線幅を頁内や頁間にわたって測定する。交差した線分に対する均一性を評価する場合には、交差した一対の線幅を用いて、（３）式により線幅均一性評価量を算出し、（５）式により、主観評価点を求める。つぎに、交差しない（厳密には、交差した線分に限定しない）頁内または頁間にわたる線幅の均一性を評価するときには、最も簡単には（３）式の（線幅の差分値の絶対値）として、（最大線幅と最小線幅との差分値の絶対値）を用いればよい。ただし、この場合は、最悪値による評価であるため厳しい評価であるとともに、汚れ等の影響により、測定された線幅に異常値が発生したときには、線幅の均一性に関して実際よりも悪く評価してしまう可能性がある。
【００２９】
こうした、評価ミスを防ぐためには、線幅の標準偏差σもしくは標準偏差σのＮ倍（一般的にはσの３倍が使われる）を代用すればよい。
【００３０】
【発明の効果】
（１）均一性評価量として人間の知覚特性に線形な評価量を用いているので、開発や生産工程において、知覚特性に基づいた適切な許容値を設定でき、効率的な製品開発が可能となる。
（２）線幅の測定において測定誤差等により異常値が発生した場合においても、大きな影響を受けず、評価原稿に対し適正な評価を行うことができる。
（３）交差した線分の線幅の均一性評価量と交差しない線分の線幅の均一性評価量とで係数値を異ならせることで、どちらの場合においても、共通した線幅の変動に対する人間の知覚量として評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実現するハードウエア構成の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明方法の一実施例のフローチャートである。
【図３】本発明方法の他の実施例のフローチャートである。
【図４】主観評価実験における被験者へ提示した評価手順書である。
【図５】実験でのサンプルの配置である。
【図６】交差しない線分の線幅の均一性評価結果と線幅差との関係を示すグラフである。
【図７】交差しない線分の線幅の均一性評価結果と均一性評価量との関係を示すグラフである。
【図８】直交する線分の線幅に対する均一性評価結果と線幅均一性評価量を示すグラフである。
【図９】線幅均一性評価チャート例である。
【符号の説明】
１００  画像入力手段
１１０  線幅測定手段
１２０  線幅記憶手段
１３０  統計量算出手段
１４０  線幅均一性算出手段
１５０  係数記憶手段
１６０  表示手段
【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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