(57)【要約】【課題】プリンタにより実現される印刷液滴の質を特性化するシステム、装置、および方法を提供すること。【解決手段】印刷液滴の分析は画像処理および計算幾何学を適用することにより行なわれる。この分析から生成される報告により印刷液滴を実現した装置の特性判定が可能になる。【選択図】図１
2009061770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像内の印刷液滴を特性化する方法であって、
画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに分割するステップと、
隣接前景ピクセルの有界領域を特定することにより前記画像内の分離した複数の構成要
素を定義するステップと、
双方とも複数の接続された構成要素の中にある第１および第２の接続構成要素間の距離
が閾値未満である場合、前記第１接続要素を前記第２接続構成要素に結び付けることによ
り前記印刷液滴を特定するステップと、
少なくとも１つの液滴画像特性を定量化することにより前記印刷液滴を分析するステッ
プと、を有することを特徴とする画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの液滴画像特性は液滴の真円度を有することを特徴とする請求項１
に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項３】
前記印刷液滴の真円度の計算は、前記印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの
最小有界長方形を計算するステップと、前記印刷液滴に対する最小有界長方形の幅対高さ
の比率を計算するステップとを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像内の印刷液滴
を特性化する方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの液滴画像特性はドット範囲の割合を有していることを特徴とする
請求項１に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項５】
前記印刷液滴のドット範囲の割合の計算は、前記印刷液滴に属するとラベル付けされた
ピクセルの最小有界円を計算するステップと、最小有界円の領域内にある画像のピクセル
間で印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの割合を計算するステップと、を有す
ることを特徴とする請求項４に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項６】
接続構成要素分析により前記画像内の分離された複数の構成要素が定義されることを特
徴とする請求項１に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項７】
前記画像を複数のグリッド・セルに分割するステップと、
前記複数のグリッド・セル内の少なくとも１つのグリッド・セルにおける少なくとも１
つの液滴を特性化するステップと、をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画
像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項８】
前記第１および第２の接続構成要素は前記複数のグリッド・セル内の単一グリッド・セ
ル近傍内に位置することを特徴とする請求項７に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方
法。
【請求項９】
複数の液滴が前記少なくとも１つの液滴画像特性に基づき特性化されることを特徴とす
る請求項１に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項１０】
前記複数の特性化された液滴における少なくとも１つの液滴を実現した装置の性能特性
を定量化するために前記複数の特性化された液滴にわたる統計的特性を計算するステップ
をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項１１】
前記装置はインクジェット・プリンタであることを特徴とする請求項１０に記載の画像
内の印刷液滴を特性化する方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の画像内の印刷液滴を特性化する方法を実施する命令を有することを特
徴とするコンピュータ読み取り媒体。
【請求項１３】
画像内の印刷液滴を特性化するシステムであって、
パターンを受信するよう連結され、そのパターンの印刷画像を具現するプリンタと、
前記印刷画像を受信するよう連結され、前記印刷画像の異なった領域に対する複数のス
ナップショット画像を生成する画像取り込みシステムと、
液滴分析器と、を有し、
前記液滴分析器は、
前記複数のスナップショット画像を受信するステップと、
前記画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに分割するステップと、
隣接前景ピクセルの有界領域を特定することにより画像内の分離した複数の構成要素を
定義するステップと、
双方とも複数の接続された構成要素の中にある第１および第２の接続構成要素間の距離
が閾値未満である場合に、前記第１接続要素を前記第２接続構成要素に結び付けることに
より印刷液滴を特定するステップと、
少なくとも１つの液滴画像特性を定量化することにより前記印刷液滴を分析するステッ
プと、を実施することにより前記画像内の少なくとも１つの印刷液滴を特性化する液滴分
析器であって、
さらに、前記少なくとも１つの印刷液滴の分析を受信するよう連結されるとともに前記
少なくとも１つの分析された印刷液滴に基づき統計的分析の報告を生成する統計的報告生
成器を有することを特徴とする画像内の印刷液滴を特性化するシステム。
【請求項１４】
前記統計的分析の報告に応答してプリンタが調節されることを特徴とする請求項１３に
記載の画像内の印刷液滴を特性化するシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの液滴特性は、前記少なくとも１つの印刷液滴に属するとラベル付
けされたピクセルに対し最小有界長方形を用い、前記少なくとも１つの印刷液滴に対する
最小有界長方形の幅対高さの比率を計算することにより計算される液滴の真円度を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像内の印刷液滴を特性化するシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの液滴特性は、前記少なくとも１つの印刷液滴に属するとラベル付
けされたピクセルに対し最小有界円を用い、最小有界円の領域内に存在するピクセルの中
での前記少なくとも１つの印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの割合を計算す
ることにより計算されるドット範囲の割合を有することを特徴とする請求項１３に記載の
画像内の印刷液滴を特性化するシステム。
【請求項１７】
前記画像取り込みシステムは、
調節可能な焦点および露出設定を有し複数のフレーム上に位置付けできるカメラと、
前記カメラに連結され、マルチフレームの画像ソース上の二次元空間内で前記カメラを
動かす制御構造と、
前記カメラが撮った写真を受信するようシステム内で連結され、前記写真を複数の圧縮
画像ファイルに圧縮する画像圧縮機構と、
前記複数の圧縮画像ファイルを格納するようシステム内で連結されるメモリと、
前記メモリに連結され、前記複数の圧縮画像ファイルの分析に基づき好ましい焦点設定
および好ましい露出設定を特定するプロセッサと、を有することを特徴とする請求項１３
に記載の画像内の印刷液滴を特性化するシステム。
【請求項１８】
ピクセルを有してなる画像内の印刷液滴を特性化する装置であって、
画像を受信するよう連結され、画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに分割する画像
分割器と、
ラベル付けされた前景ピクセルを有する画像を受信するよう連結され、隣接する前景の
有界領域を特定することにより前記画像内における複数の分離された構成要素を定義する
接続構成要素分析器と、
複数の接続構成要素を有する画像を受信するよう連結され、双方とも複数の接続構成要
素に存在する第１および第２の接続構成要素間の距離が閾値未満である場合第１の接続構
成要素を第２の接続構成要素に結び付けることにより印刷液滴を特定する高速グループ化
分析器と、
前記印刷液滴を受信するよう連結され、少なくとも１つの液滴画像特性を定量化する液
滴特性分析器と、を有することを特徴とする画像内の印刷液滴を特性化する装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの液滴画像特性は液滴の真円度を有していることを特徴とする請求
項１８に記載の画像内の印刷液滴を特性化する装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの液滴画像特性は液滴のドット範囲の割合を有していることを特徴
とする請求項１８に記載の画像内の印刷液滴を特性化する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に画像処理に関し、より具体的に液滴の特性化に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷技術はプリント基板（以下「ＰＣＢ」）の生成などの用途において重要な部分であ
る。通常ＰＣＢマスクはインクジェット・プリンタにより印刷される。印刷性能が一貫し
ており、仕様を満足することを保証するためにこのようなプリンタを較正し、品質管理を
行なえることが重要である。
【０００３】
インクジェット・プリンタのヘッドは一組のノズルを含む。ノズルが較正入力パターン
をどのように複製するかという点から各ノズルの「形跡」を特性化することが可能である
。較正入力パターンの一例としてドットがある；ノズルはドットを「液滴」として具現す
る。ノズルの液滴形跡の主要な構成要素は真円度、伸び、および液飛びを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液滴形跡の特性の量的モデルを構築することはこれらの液滴を生成する装置の質を管理
する場合有用なツールである。例えば、ノズル形跡の特性化は各種の品質管理試験で用い
ることができる。ノズルの射出をその較正形跡と比較することにより詰まっているか、ま
たは別途故障しているか判断することができる。別例において、２つのプリンタ・ヘッド
のノズル形跡を比較して類似または差異を定量化することにより互換性をテストすること
ができる。この種のテストは複数のプリンタ・ヘッドの使用を必要とする用途において重
要であるかもしれない。
【０００５】
当業者であれば液滴、または他の印刷形状、の特性化が多数の市場および装置にわたり
広く応用できることを理解しよう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明を要約すると以下のように開示される。
【０００７】
印刷された液滴の分析を行なうシステム、機器、および方法が説明される。各種実施形
態で、「液滴」はプリンタに入力される較正ドット・パターン内のドットの印刷である。
印刷された１つまたは複数の液滴の分析は画像処理および計算幾何学手法を適用すること
により行なわれる。その分析から生成される報告は印刷された液滴の質を特性化する。各
種実施形態で、その分析の報告はインクジェット・プリンタのプリンタ・ヘッドにおける
ノズルの質を印刷された液滴という点から特性化することができる。
【０００８】
いくつかの実施形態で、インクジェット・プリンタが較正ドット・パターンの画像を印
刷する。プリンタはどのノズルが較正パターンの指定領域を印刷するか制御するよう構成
されるソフトウェアを有していることができる。各種実施形態で、画像取り込みシステム
が印刷されたドット・パターンにおける各種領域の微視的解像度を有するスナップショッ
ト画像を生成することができる。スナップショット画像はバイナリ分割画像に分割され、
その中のピクセルは印刷されたドットを含む領域を表す前景ピクセル、または背景ピクセ
ルとして特定される。
【０００９】
画像内の印刷された液滴を特性化する方法は画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに
分割すること、画像内で複数の連結構成要素を定義すること、閾値距離内にある隣接した
連結構成要素を結び付けることにより印刷された液滴を特定すること、および少なくとも
１つの液滴特性を定量化して印刷された液滴を分析すること、を有してなる。
【００１０】
液滴は画像内の連結構成要素に高速グループ化分析を行なうことにより特定することが
できる。高速グループ化分析は二次元の指標付与グリッドを画像に重ねあわせ、画像内の
連結構成要素をラベル付けし、次に指標付与グリッドにおける１個のセルの近傍内に位置
するラベル付けされた隣接構成要素を結び付けることにより液滴を特定することを有して
なる。
【００１１】
一組の液滴における液滴の統計的特性を分析することは組内における液滴の画像特性を
計算し、次に液滴の画像特性に統計的分析を適用することを有してなる。各種実施形態で
、液滴の画像特性はドット範囲の割合（液滴を囲む最小有界円の領域内にある画像のピク
セルの内液滴に属するとラベル付けされたピクセルの割合）、および真円度（液滴を囲む
最小有界長方形の幅対高さの比率）を有してなる。
【００１２】
発明の特長および利点のいくつかは本要約部で全般的に説明されている。しかし、本明
細書においてさらに特長、利点、および実施形態が提示され、または本明細書の図面、明
細書、およびクレームに照らし当業者であれば明らかになろう。従って、発明の範囲は本
要約部で開示される特定実施形態に限定されないことが理解されよう。
【００１３】
ここで、上記の目的は下記の本発明により達成される。
【００１４】
本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、画像を前景ピクセルおよび背景ピクセ
ルに分割するステップと、隣接前景ピクセルの有界領域を特定することにより前記画像内
の分離した複数の構成要素を定義するステップと、双方とも複数の接続された構成要素の
中にある第１および第２の接続構成要素間の距離が閾値未満である場合、前記第１接続要
素を前記第２接続構成要素に結び付けることにより前記印刷液滴を特定するステップと、
少なくとも１つの液滴画像特性を定量化することにより前記印刷液滴を分析するステップ
と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記少なくとも１つの液滴画像
特性は液滴の真円度を有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記印刷液滴の真円度の計算は
、前記印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの最小有界長方形を計算するステッ
プと、前記印刷液滴に対する最小有界長方形の幅対高さの比率を計算するステップとを含
むことが好ましい。
【００１７】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記少なくとも１つの液滴画像
特性はドット範囲の割合を有していることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記印刷液滴のドット範囲の割
合の計算は、前記印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの最小有界円を計算する
ステップと、最小有界円の領域内にある画像のピクセル間で印刷液滴に属するとラベル付
けされたピクセルの割合を計算するステップと、を有することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、接続構成要素分析により前記画
像内の分離された複数の構成要素が定義されることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記画像を複数のグリッド・セ
ルに分割するステップと、前記複数のグリッド・セル内の少なくとも１つのグリッド・セ
ルにおける少なくとも１つの液滴を特性化するステップと、をさらに有することが好まし
い。
【００２１】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記第１および第２の接続構成
要素は前記複数のグリッド・セル内の単一グリッド・セル近傍内に位置することが好まし
い。
【００２２】
ここで、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、複数の液滴が前記少なくとも
１つの液滴画像特性に基づき特性化されることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する方法は、前記複数の特性化された液滴に
おける少なくとも１つの液滴を実現した装置の性能特性を定量化するために前記複数の特
性化された液滴にわたる統計的特性を計算するステップをさらに有することが好ましい。
【００２４】
ここで、前記装置はインクジェット・プリンタであることが好ましい。
【００２５】
また、上述の画像内の印刷液滴を特性化する方法を実施する命令を有するコンピュータ
読み取り媒体であってもよい。
【００２６】
一方、本発明の画像内の印刷液滴を特性化するシステムは、パターンを受信するよう連
結され、そのパターンの印刷画像を具現するプリンタと、前記印刷画像を受信するよう連
結され、前記印刷画像の異なった領域に対する複数のスナップショット画像を生成する画
像取り込みシステムと、液滴分析器と、を有し、前記液滴分析器は、前記複数のスナップ
ショット画像を受信するステップと、前記画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに分割
するステップと、隣接前景ピクセルの有界領域を特定することにより画像内の分離した複
数の構成要素を定義するステップと、双方とも複数の接続された構成要素の中にある第１
および第２の接続構成要素間の距離が閾値未満である場合に、前記第１接続要素を前記第
２接続構成要素に結び付けることにより印刷液滴を特定するステップと、少なくとも１つ
の液滴画像特性を定量化することにより前記印刷液滴を分析するステップと、を実施する
ことにより前記画像内の少なくとも１つの印刷液滴を特性化する液滴分析器であって、さ
らに、前記少なくとも１つの印刷液滴の分析を受信するよう連結されるとともに前記少な
くとも１つの分析された印刷液滴に基づき統計的分析の報告を生成する統計的報告生成器
を有することを特徴とする。
【００２７】
また本発明の画像内の印刷液滴を特性化するシステムは、前記統計的分析の報告に応答
してプリンタが調節されることが好ましいい。
【００２８】
また、本発明の画像内の印刷液滴を特性化するシステムにおいて、前記少なくとも１つ
の液滴特性は、前記少なくとも１つの印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルに対
し最小有界長方形を用い、前記少なくとも１つの印刷液滴に対する最小有界長方形の幅対
高さの比率を計算することにより計算される液滴の真円度を有することが好ましい。
【００２９】
また本発明の画像内の印刷液滴を特性化するシステムにおいて、前記少なくとも１つの
液滴特性は、前記少なくとも１つの印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルに対し
最小有界円を用い、最小有界円の領域内に存在するピクセルの中での前記少なくとも１つ
の印刷液滴に属するとラベル付けされたピクセルの割合を計算することにより計算される
ドット範囲の割合を有することが好ましい。
【００３０】
また、本発明のシステムは、さらに、調節可能な焦点および露出設定を有し複数のフレ
ーム上に位置付けできるカメラと、前記カメラに連結され、マルチフレームの画像ソース
上の二次元空間内で前記カメラを動かす制御構造と、前記カメラが撮った写真を受信する
ようシステム内で連結され、前記写真を複数の圧縮画像ファイルに圧縮する画像圧縮機構
と、前記複数の圧縮画像ファイルを格納するようシステム内で連結されるメモリと、前記
メモリに連結され、前記複数の圧縮画像ファイルの分析に基づき好ましい焦点設定および
好ましい露出設定を特定するプロセッサと、を有することが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の画像内の印刷液滴を特性化する装置は、画像を受信するよう連結され
、画像を前景ピクセルおよび背景ピクセルに分割する画像分割器と、ラベル付けされた前
景ピクセルを有する画像を受信するよう連結され、隣接する前景の有界領域を特定するこ
とにより前記画像内における複数の分離された構成要素を定義する接続構成要素分析器と
、複数の接続構成要素を有する画像を受信するよう連結され、双方とも複数の接続構成要
素に存在する第１および第２の接続構成要素間の距離が閾値未満である場合第１の接続構
成要素を第２の接続構成要素に結び付けることにより印刷液滴を特定する高速グループ化
分析器と、前記印刷液滴を受信するよう連結され、少なくとも１つの液滴画像特性を定量
化する液滴特性分析器と、を有することを特徴とする。
【００３２】
また本発明の装置は、前記少なくとも１つの液滴画像特性は液滴の真円度を有している
ことが好ましい。
【００３３】
また本発明の装置は、前記少なくとも１つの液滴画像特性は液滴のドット範囲の割合を
有していることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
ここでは発明の実施形態について言及され、それらの例は添付図面に例示される。これ
らの図面は例示的であることが意図され、限定するものではない。発明はこれらの実施形
態との関連で全般的に説明されるが、発明の範囲をこれら特定の実施形態に限定する意図
ではないことが理解されよう。
【００３５】
プリンタにより形成される印刷された液滴の質を特性化するシステム、装置、および方
法が説明される。印刷された液滴の分析は画像処理および計算幾何学手法を適用して実施
される。その分析から生成される報告により印刷された液滴を形成した装置の特性判定を
可能にする。
【００３６】
以下の記述において、説明の目的から、発明が理解されるように具体的な詳細が記載さ
れる。しかし当業者であれば、発明がこれらの詳細なしでも実施できることを理解しよう
。当業者であれば以下にいくつか説明される本発明の実施形態は、カメラ、スキャナ、プ
リンタ、コンピュータ、ファックス装置、表示またはカメラ機能を有する装置を含むモバ
イル装置、マルチメディア装置、等々、を含みいくつかの異なったシステムおよび装置に
組み入れられることを理解しよう。本発明の実施形態はソフトウェア、ハードウェア、フ
ァームウェア、またはこれらの組み合わせで実施することができる。
【００３７】
ブロック図に示されるコンポーネント、またはモジュール、は発明の代表的実施形態を
例示するもので、発明を分かり難くすることを避けることを意図する。また本考察を通じ
コンポーネントは、サブユニットを有してなり得る別個の機能単位として説明されること
ができるが、当業者であればこれら各種コンポーネント、またはそれらの部分は別個のコ
ンポーネントに分割することができ、または単独システムまたはコンポーネント内への統
合を含めまとめて統合し得ることを理解しよう。
【００３８】
さらに、図面内のコンポーネント／モジュール間の接続は直接接続に限定する意図はな
い。逆にこれらコンポーネント間のデータは中間コンポーネントにより変更、再フォーマ
ット、または別途変えられることができる。また、より多いまたはより少ない接続を用い
ることもできる。「連結」または「通信上連結」の用語は直接接続、１つ以上の中間装置
経由の間接接続、および無線接続を含むものと理解される。
【００３９】
本明細書において「一実施形態」または「ある実施形態」への言及は実施形態に関連し
て説明される特定の特長、構造、特性、または機能が発明の少なくとも１つの実施形態に
含まれ、１つより多い実施形態に存在し得ることを意味する。明細書のさまざまな個所で
「一実施形態で」または「ある実施形態で」の句が現れる場合、必ずしもこれらすべてが
同じ実施形態を指しているものではない。
【００４０】
Ａ．システムの実施
図１は発明の各種実施形態による、印刷された液滴の質を特性化するシステム１００を
描写する。システムはプリンタ１１０、画像取り込みシステム１１５、液滴分析器１２０
、および統計的報告生成器１２５、を有してなる。
【００４１】
各種実施形態で、プリンタ１１０はドット・パターン１０５を受信し、ドット・パター
ンの印刷画像を形成する。各種実施形態で、プリンタ１１０はどのノズルがパターンの指
定領域を印刷するか制御するよう構成され得るソフトウェアを有しているインクジェット
・プリンタである。図２は発明の各種実施形態によるドット・パターン２００の印刷画像
の例を図示する。この例で、ドット・パターン２０５の各行は異なったプリンタ・ノズル
２１０により印刷される。
【００４２】
各種実施形態で、画像取り込みシステム１１５がドット・パターンの印刷画像を受信し
印刷されたドット・パターンの画像取り込みを行ない、印刷画像の異なった個所で微視的
解像度のスナップショット画像を形成する。別の実施形態で、印刷画像からスナップショ
ット画像のシーケンスが形成される。
【００４３】
液滴分析器１２０により受信された印刷画像のスナップショット画像に対し液滴分析が
行なわれる。液滴分析によりスナップショット内で特定された液滴に関する画像特性の統
計的特性の計算が得られる。別の実施形態で、分析が線または角など、液滴以外の形状に
適用することができる。
【００４４】
各種実施形態で、統計的報告生成器１２５は統計的分析を受信して統計的報告１３０を
形成し、これはプリンタ・ヘッド・ノズル各々の形跡を、ノズルが形成した液滴の統計的
特性という形で表したものを含むことができる。
【００４５】
図３は各種実施形態により、印刷画像のスナップショット画像を受信し、スナップショ
ット画像内で特定された液滴の統計的特性を計算する液滴分析器１２０を描く。液滴分析
器１２０は画像分割器３０５、接続構成要素分析器３１５、高速グループ化分析器３２０
、および液滴特性分析器３２５を有してなる。
【００４６】
各種実施形態で、画像分割器３０５が印刷画像のスナップショット画像を受信し、画像
ピクセルを「前景」（「１」とラベル付け）および「背景」（「０」とラベル付け）領域
に分割する。分割化を行なうために局部閾値化手法を用いることができる。例えば、画像
のピクセル各々に対し、そのピクセルの近傍に含まれる情報に基づいて閾値を計算するこ
とができる。ピクセルの（ｘ，ｙ）位置における計算された画像閾値表面の値に対しピク
セルの閾値を比較してピクセルに割り当てられたラベルを判定することができる。当業者
であれば分割化を行なうために他の局部閾値化方法のみならず他のグローバル閾値化方法
を適用することができることを理解しよう。
【００４７】
前景ピクセルはドット・パターンから印刷されたドットを含む領域を表す。各ピクセル
は前景領域内または背景領域内にあるとのいずれかの判定により「１」のラベルまたは「
０」のラベルを有し得るので、分割された画像は「バイナリ分割画像」と呼ばれる。
【００４８】
各種実施形態で、接続構成要素分析器３１５はバイナリ分割画像を受信し、バイナリ分
割画像内における隣接前景ピクセルの有界領域を特定しラベル付けする。ある実施形態で
は、接続構成要素分析器３１５が画像内の各ピクセルに対し「接続構成要素分析」（以後
「ＣＣＡ」）を行なう。ＣＣＡの一例は画像内におけるピクセルの各行をスキャンし、一
行における各ピクセルの構成要素ラベルを判定することである。ピクセルの構成要素ラベ
ルを判定するには「８連結」の原理が適用され、ピクセルのラベルはそのピクセルを囲む
３×３の近傍内における８個のピクセルのラベルに基づく。当業者であればこれは一例で
あり、ＣＣＡの各種方法をグレースケールのみならずカラーの多層画像に対し用い得るこ
とを理解しよう。接続構成要素は前景ピクセルの接続されたセットを囲む有界領域と定義
することができる。
【００４９】
各種実施形態で、高速グループ化分析器３２０はラベル付けされた接続構成要素を含む
画像を受信し、液飛びの可能性を含み個々の液滴を特定しラベル付けする。前述のとおり
、液飛びは液滴の取り込み画像に表れるかもしれず、ノズルがドットを具現する際、イン
クが跳ねる結果である。ＣＣＡを用いた実施形態で、液飛びは別の接続構成要素としてラ
ベル付けされることができる。「最小有界円」および「最小有界長方形」を画像内のラベ
ル付けされた構成要素に合わせることができる。「最小有界円」は２次元でプロットされ
た点のセットを囲むすべての円の中で最小面積の円である。「最小有界長方形」は２次元
でプロットされた点のセットを囲むすべての長方形の中で最小面積の長方形である。最小
有界形状をラベル付けされた接続構成要素に合わせることにより、その構成要素に属する
とラベル付けされるピクセルを囲む最小有界形状を見出す結果になり得る。
【００５０】
各種実施形態で、液滴を特定するために「高速グループ化分析」が行なわれる。高速グ
ループ化分析において、ラベル付けされた接続構成要素を有する画像にインデクス化グリ
ッドが重ねられる。各接続構成要素はその特定ラベルのみならず属するインデクス化グリ
ッドのセルを特定するラベルを有することができる。互いに閾値距離内にある最小有界形
状を有する隣接接続構成要素は単独の液滴に結び付けることができる。接続構成要素ラベ
ルおよびインデクス化グリッド・セルの近傍双方を用いることによりこの分析を迅速に行
なうことが可能になる。当業者であれば高速グループ化分析を行なうために各種寸法のグ
リッドおよび各種距離の閾値を用いることができることを理解しよう。
【００５１】
ある接続構成要素のグリッド・セル内における別の接続構成要素との距離が距離の閾値
未満で、その最小有界長方形および最小有界円双方が隣接する構成要素に合わせられた最
小有界長方形および最小有界円の面積よりサイズ閾値が小さい場合、その接続構成要素は
液飛びを判定することができる。実施形態において、ＣＣＡおよび高速グループ化分析の
適用によりラベル付けされた液滴に対し最小有界ボックスおよび最小有界長方形を再計算
することができる。
【００５２】
各種実施形態で、液滴特性分析器３２５はラベル付けされた液滴を含む画像を受信し、
ラベル付けされた液滴のセットに対し液滴画像特性の統計的分析を行なう。
【００５３】
実施形態において、液滴画像特性は「ドット範囲の割合」および「真円度」を有してな
ることができる。ドット範囲の割合は液滴に合わせられた最小有界円の領域内にある画像
ピクセルにおける前景ピクセルの割合である。より大きいドット範囲の割合は液滴に結び
付く液飛びがより少ないと解釈することができる。真円度は液滴に合わせられた最小有界
長方形の幅対高さの比率である。真円度が「１」に近いと液滴はより円形の形状になる。
【００５４】
Ｂ．印刷された液滴画像の分析方法
図４は構造に関わらず、発明の各種実施形態により印刷された液滴の画像を分析する方
法４００を描く。別の実施形態で、分析は線または角など、液滴以外の形状に適用するこ
とができる。発明の各種実施形態で、方法４００は液滴分析器１２０の実施形態により実
施することができる。
【００５５】
１．画像の分割化
ステップＳ４０５において、印刷ドット・パターンのスナップショット画像に対し画像
の分割化が行なわれる。ある実施形態では、スナップショット画像のピクセルは「前景」
（「１」とラベル付け）および「背景」（「０」とラベル付け）領域に分類される。実施
形態において、局部閾値化手法を用いて分割化が行なわれる。例えば、ピクセルの近傍に
含まれる情報に基づいて各ピクセルに対し閾値を計算することができる。ピクセルの（ｘ
，ｙ）位置における計算された画像閾値表面の値に対しピクセルの閾値を比較し、ピクセ
ルに割り当てられたラベルを判定することができる。当業者であれば分割化を行なうため
に他の局部閾値化方法のみならず、他のグローバル閾値化方法を適用できることを理解し
よう。
【００５６】
実施形態において、前景ピクセルはドット・パターンからの印刷ドットを含む領域を表
す。前景領域内または背景領域内のあるとのいずれかの判定により「１」のラベルまたは
「０」のラベルを有することができるので、分割化された画像は「バイナリ分割化画像」
と呼ばれる。
【００５７】
２．接続構成要素の分析
ステップＳ４１０において、スナップショット画像の前景ピクセルに対し接続構成要素
の分析が行なわれ、ピクセルを「構成要素」と呼ばれる分離した有界領域にグループ化す
る。発明の各種実施形態で、ステップＳ４１０は接続構成要素分析器３１５の実施形態に
より実施されることができる。
【００５８】
ある実施形態では、「接続構成要素分析」（ＣＣＡ）が画像内の各ピクセルに対し行な
われる。ＣＣＡの一例は画像内におけるピクセルの各行をスキャンし、行における各ピク
セルの構成要素ラベルを判定することである。ピクセルの構成要素ラベルを判定するには
、「８連結」の原理を適用し、ピクセルのラベルはそのピクセルを囲む３×３の近傍内に
ある８個のピクセルのラベルに基づく。当業者であればこれは一例であり、グレースケー
ルのみならずカラーの多層画像に対しＣＣＡの各種方法を用い得ることを理解しよう。実
施形態において、接続構成要素は前景ピクセルの接続したセットを囲む有界領域である。
【００５９】
図５（ａ）は発明の各種実施形態によるＣＣＡの結果の一例を描く。図において、前景
ピクセルを含む領域は色付きで、３つの接続構成要素５０５ａ〜５０５ｃが特定されてい
る。
【００６０】
３．液滴の規格化
ラベル付けされた接続構成要素に対し高速グループ化分析（ステップＳ４１５）を適用
し、見込まれる液飛びを含め個々の液滴を特定しラベル付けする。ステップＳ４１５は発
明の各種実施形態による高速グループ化分析器３２０の実施形態により実施することがで
きる。
【００６１】
前述のとおり、液飛びは液滴の取り込み画像に現れることができ、ノズルがドットを具
現する際にインクが跳ねる結果起こる。ＣＣＡを用いる実施形態で、液飛びは別個の接続
構成要素としてラベル付けすることができる。図５（ａ）に描かれる接続構成要素５０５
ｂおよび接続構成要素５０５ｃは別個の接続構成要素としてラベル付けされた液飛びの例
である。
【００６２】
画像内のラベル付けされた構成要素に「最小有界円」および「最小有界長方形」を合わ
せることができる。「最小有界円」は２次元でプロットされた点のセットを囲むすべての
円の中で最小面積の円である。「最小有界長方形」は２次元でプロットされた点のセット
を囲むすべての長方形の中で最小面積の長方形である。実施形態により、最小有界形状を
ラベル付けされた接続構成要素に合わせることは、その構成要素に属するとラベル付けさ
れるピクセルを囲む最小有界形状を見出すことを意味する。図５（ｂ）は発明の実施形態
により、ラベル付けされた接続構成要素にあわせられた最小有界円および最小有界長方形
の例を図示する。図５（ａ）に描かれる接続構成要素５０５ａ〜５０５ｃ各々に最小有界
長方形５１０ａ〜５１０ｃおよび最小有界円５１５ａ〜５１５ｃが合わせられる。
【００６３】
各種実施形態で、「高速グループ化分析」を行なって液滴を特定する。高速グループ化
分析において、ラベル付けされた接続構成要素にインデクス化グリッドを重ねる。各接続
構成要素は特定ラベルのみならず、それが属するインデクス化グリッドのセルを特定する
ラベルを有することができる。互いに閾値距離内にある最小有界形状を有する隣接接続構
成要素は単独の液滴に結び付けることができる。接続構成要素ラベルおよびインデクス化
グリッド・セルの近傍双方を用いることによりこの分析を迅速に行なうことが可能になる
。当業者であれば高速グループ化分析を行なうために各種寸法のグリッドおよび各種距離
の閾値を用いることができることを理解しよう。
【００６４】
図６は発明の一実施形態により印刷された液滴の画像に高速グループ化分析を適用する
例を図示する。インデクス化グリッド６０５が画像に重ねられる；グリッド・セル６１０
ａおよびグリッド・セル６１０ｂはラベル付けされた２つのグリッド・セルである。高速
グループ化分析の意一例で、グリッド・セル６１０ａは近傍グリッド・セル内に近接する
近傍のラベル付けされた接続構成要素がないのでは接続構成要素６１５ａである１個の液
滴を含むことになる。グリッド・セル６１０ｂも接続構成要素６１５ｂおよび接続構成要
素６１５ｃの連結である１個液滴を含むことになる。接続構成要素６１５ｂは隣接する近
傍の接続構成要素６１５ｃへの距離が距離の閾値未満で、その最小有界長方形および最小
有界円は接続構成要素６１５ｃに合わせられた最小有界長方形および最小有界円の面積よ
り小さいサイズ閾値を有するので、液飛びと判定することができる。
【００６５】
本例で、ＣＣＡおよび高速グループ化分析の結果ラベル付けされた液滴に対し最小有界
ボックスおよび最小有界長方形が再計算される。図５（ｃ）は３個の接続構成要素の連結
としてラベル付けされた液滴に合わせられた最小有界長方形５１０ｄおよび最小有界円５
１５ｄの例を図示する。
【００６６】
４．液滴の統計的分析
液滴はその画像特性という点で説明することができる。液滴の画像特性は「ドット範囲
の割合」および「真円度」を有してなることができる。ドット範囲の割合は液滴に合わせ
られた最小有界円の領域内にある画像ピクセルにおける前景ピクセルの割合である。より
大きいドット範囲の割合は液滴に結び付く液飛びがより少ないと解釈することができる。
真円度は液滴に合わせられた最小有界長方形の幅対高さの比率である。真円度が１に近い
と液滴はより円形の形状になる。
【００６７】
ステップＳ４２０で、印刷ドット・パターンの画像におけるラベル付けされた液滴の画
像特性が計算される。液滴がインクジェット・プリンタの特定ノズルにより実現される印
刷ドットに対応する実施形態では、例えば各画像特性の平均および標準偏差などの統計的
分析という点からノズルの形跡を特性化するために１つのプリンタ・ノズルに結び付く液
滴のセットに対し統計的分析を行なうことができる。ステップＳ４２０は液滴特性分析器
３２５により実施することができる。
【００６８】
本発明の態様は画像データを処理できる任意の装置またはシステムにおいて実施するこ
とができ、これには汎用コンピュータおよびグラフィック処理向けの特定コンピュータが
含まれるがこれらに限定されない。本発明はまた他の装置およびシステムにおいて実施す
ることができ、これにはデジタル・カメラ、プリンタ、スキャナ、ファックス装置、マル
チメディア装置、および画像を処理、取り込み、伝送、または格納する他の任意の装置を
含むが、これらに限定されない。さらに、本発明の態様はいずれの装置内においてもソフ
トウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせを含む多種多様の
方法で実施することができる。例えば、本発明の各種態様を実施するための機能は個別論
理コンポーネント、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／またはプロ
グラム制御プロセッサを含む多種多様の方法で実施されるコンポーネントにより行なわれ
得る。これらの要素が実施される方法は本発明にとって肝要でないことが特記される。
【００６９】
本発明の実施形態はさらに各種コンピュータ実施の操作を行なうためのコンピュータ・
コードを有するコンピュータ読み取り可能な媒体のあるコンピュータ製品に関わり得るこ
とが特記される。媒体およびコンピュータ・コードは本発明の目的に対し特別に設計され
構成されたものでも良く、または関連技術の当業者が知りまたは利用できる種のものであ
って良い。コンピュータ読み取り可能な媒体の例は：ハード・ディスク、フロッピー（登
録商標）・ディスク、および磁気テープなどの磁気媒体；ＣＤ−ＲＯＭおよびホログラフ
ィ装置などの光媒体；光磁気媒体；および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラ
マブル論理装置（ＰＬＤ）、フラッシュ・メモリ装置、ならびにＲＯＭおよびＲＡＭ装置
などプログラム・コードを格納し実行するよう特別に構成されるハードウェア装置；を含
むが、これらに限定されない。コンピュータ・コードの例にはコンパイラにより実現され
るような機械コード、およびインタプリタを用いてコンピュータが実行する高位レベル・
コードを含むファイル、が含まれる。
【００７０】
発明は各種変更および別の形態が許されるが、その具体的な例が図面に示され、本明細
書で詳細に説明された。しかし発明は開示された特定の形に限定されるものではなく、む
しろ発明は添付クレームの範囲内に入るすべての変更、同等のもの、および別の形態を含
むと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】発明の各種実施形態により、印刷された液滴の生成および分析のシステムのブロック図。
【図２】発明の各種実施形態による、印刷されたドット・パターンの例を示す図。
【図３】発明の各種実施形態による液滴分析器のブロック図。
【図４】発明の各種実施形態により、印刷されたドット・パターンの画像を分析する方法を描いた図。
【図５】（ａ）は、発明の各種実施形態により連結された前景ピクセルの領域から特定された構成要素の例を示す図、（ｂ）は、発明の各種実施形態により各特定構成要素に合わせた最小有界長方形および最小有界円の例を示す図、（ｃ）は、発明の各種実施形態により３つの結び付けられた構成要素から構成される液滴に合わせた最小有界長方形および最小有界円の例を示す図。
【図６】発明の各種実施形態による、印刷された液滴の高速グループ化の例を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１００…システム、１０５，２００，２０５…ドット・パターン、１１０…プリンタ、
１１５…画像取り込みシステム、１２０…液滴分析器、１２５…統計的報告生成器、１３
０…統計的報告、２１０…プリンタ・ノズル、３０５…画像分割器、３１５…接続構成要
素分析器、３２０…高速グループ化分析器、３２５…液滴特性分析器、４００…方法、５
０５ａ，５０５ｂ，５０５ｃ，６１５ａ，６１５ｂ，６１５ｃ…接続構成要素、５１０ａ
，５１０ｂ，５１０ｃ，５１０ｄ…最小有界長方形、５１５ａ，５１５ｂ，５１５ｃ，５
１５ｄ…最小有界円、６０５…インデクス化グリッド、６１０ａ，６１０ｂ…グリッド・
セル。
【図１】
2009061770.tif 000003
【図２】
2009061770.tif 000004
【図３】
2009061770.tif 000005
【図４】
2009061770.tif 000006
【図５】
2009061770.tif 000007
【図６】
2009061770.tif 000008