(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の印刷物表面状態をラインセンサカメラにより監視して、連続的に検査し表示するための、版胴の回転角を検出するロータリーエンコーダにより、太さが変わる版胴の回転角に同期して、ラインセンサカメラの画像がサンプリングされる印刷物検査装置の画像表示方法において、
画像データが格納されているメモリより該画像データを表示回路に転送する際、
予め装置に設定された天地・左右方向のデータを基にして転送し、画像の向きが印刷物と同一となるように表示すると共に、
画像と印刷物の縦と横の長さの比である縦横比が同一でない場合には、ラインセンサカメラの幅方向分解能、ロータリーエンコーダによる版胴回転方向分解能、版周長に基づき、画像の縦・横のどちらか一方又は双方を変更して、画像と印刷物の縦横比が同一となるように表示することを特徴とする印刷物検査装置の画像表示方法。
【請求項２】
請求項１において、
印刷物表面状態を監視するラインセンサカメラが印刷物の片面に複数台設置されているとき、印刷物幅方向を複数に分割して、各ラインセンサカメラの視野を一部重複させ、各ラインセンサカメラの画像がずれないように表示することを特徴とする印刷物検査装置の画像表示方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
表示画像が検査の基準となる画像と位置がずれている場合には位置ずれ補正を行い両画像の位置を一致させた上で、欠陥位置を強調して表示するようにしたことを特徴とする印刷物検査装置の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、走行中の印刷物表面状態を光学的に監視して、印刷物中の不良を自動的に検出し、不良と判定された画像を装置のモニタ上に表示する印刷物検査装置の画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ラインセンサを利用して、印刷物の絵柄自体をインラインで自動的に検査する印刷物検査装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特開平５−３３８１２１号公報に開示された印刷物検査装置においては、印刷物の走行に同期して、該印刷物表面を撮影し、集中的に印刷物の不良判定を行い、該印刷物に異常が発生した場合には、絵柄の静止画像中に欠陥部分をブリンクして表示するようにしている。
【０００４】
従って、印刷物の自動検査における安定した画像データの採取が行え不良箇所の画像表示を行うことが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばカメラとしてラインセンサカメラを使用した場合には、スキャン方向及び印刷方向（ウェブ走行方向）により表示画像が異なる。
【０００６】
例えば、図１は正規のカメラ設置状態及び取り込み画像の表示状態を示すとすると、このときの（正規の）取り込み画像は印刷物と同じ向きで表示されている。しかし、図２のように、取付位置や姿勢の制約等により、カメラの設置（天地方向）が図１の場合と逆になったとすると、スキャン方向も図に矢印で示すように図１と逆になり、取り込み画像は図１の正規の取り込み画像に対し鏡像となる。
【０００７】
又、図３に示すように、カメラ設置は図１と同じであっても、取付位置や姿勢の制約等により、印刷方向即ち原反走行方向（ウェブ走行方向）が図１と逆方向になった場合には、取り込み画像は正規の取り込み画像に対して天地が逆になっている。
【０００８】
更に、図４に示すように、取付位置や姿勢の制約等により、図３に対しカメラ設置も逆になったとすると、スキャン方向及びウェブ走行方向共に図１の正規の場合と逆なので、取り込み画像は天地逆転し、且つ鏡像となる。
【０００９】
このように実際の印刷物と画像表示が異なる場合が生じ、表示画面での印刷欠陥箇所の確認が面倒であるという問題がある。
【００１０】
又、走行する印刷物の幅方向については、一旦カメラを設置してしまえばカメラの分解能は変わることはないが、ウェブ走行方向については、例えば軟包装グラビア印刷機の場合のように版胴の太さが変わることにより、版周長も変わり、ロータリエンコーダにより版胴の回転角に同期したサンプリングが行われていると、カメラの縦・横分解能（アスペクト）が変化する。
【００１１】
従って、これをそのまま画面に表示すると、表示画像は偏平したままになり、実際の印刷物と異なってしまい、印刷物の欠陥箇所を画面上で認識するのに不都合が生じるという問題がある。
【００１２】
又、カメラが走行する印刷物の片面に複数台設置されている場合には、各カメラからの画像がずれないように表示しなければならないという問題がある。
【００１３】
又、表示画面に、例えば欠陥箇所をブリンクさせたり、欠陥箇所を枠で囲んだりして、欠陥箇所を表示する際、欠陥を検出するための基準画像と表示画像との位置がずれている場合があり、これをそのままにして欠陥箇所の表示を行っても正しく欠陥箇所を認識することができない場合があるという問題がある。
【００１４】
本発明は、前記従来の問題を解決するべくなされたもので、印刷物中の不良を自動的に検出し、向き及び縦横比が常に印刷物と同一となるように画像表示し、確実に不良内容を認識することを可能とする印刷物検査装置の画像表示方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行中の印刷物表面状態をラインセンサカメラにより監視して、連続的に検査し表示するための、版胴の回転角を検出するロータリーエンコーダにより、太さが変わる版胴の回転角に同期して、ラインセンサカメラの画像がサンプリングされる印刷物検査装置の画像表示方法において、画像データが格納されているメモリより該画像データを表示回路に転送する際、予め装置に設定された天地・左右方向のデータを基にして転送し、画像の向きが印刷物と同一となるように表示すると共に、画像と印刷物の縦と横の長さの比である縦横比が同一でない場合には、ラインセンサカメラの幅方向分解能、ロータリーエンコーダによる版胴回転方向分解能、版周長に基づき、画像の縦・横のどちらか一方又は双方を変更して、画像と印刷物の縦横比が同一となるように表示することにより、前記目的を達成したものである。
【００１７】
又、印刷物表面状態を監視するラインセンサカメラが印刷物の片面に複数台設置されているとき、印刷物幅方向を複数に分割して、各ラインセンサカメラの視野を一部重複させ、各ラインセンサカメラの画像がずれないように表示するようにしたものである。
【００１８】
又、表示画像が検査の基準となる画像と位置がずれている場合には位置ずれ補正を行い両画像の位置を一致させた上で、欠陥位置を強調して表示ようにしたものである。
【００１９】
【作用】
本発明は、印刷不良が発生したとき、欠陥箇所を容易に正確に認識できるようにするためカメラの設置、スキャン方向及び印刷方向に拘らず、向きが常に印刷物と同一となるように欠陥画像を表示しようとするものである。
【００２０】
本発明によれば、例えば印刷機上に設置されたカメラにて印刷物表面を撮影し、印刷中の絵柄を画像データとして入力することにより、走行中の印刷物表面状態を光学的に監視して、連続的に検査し、検査用の処理が行われた画像を装置のモニタ上に表示するようにしている。
【００２１】
このとき、画像を表示するために、画像データが格納されているメモリより該画像データを表示回路に転送する際、予め装置に設定された天地・左右方向のデータを基にして転送し、画像の向きが印刷物と同一となるように表示したため、印刷欠陥箇所の認定が容易となった。
【００２２】
又、前記画像データを入力する際、画像と印刷物の縦と横の長さの比である縦横比が同一でない場合には、画像の縦と横の長さのどちらか一方又は双方を変更して、画像の縦横比が印刷物と同一となるように表示するようにしたので、常に印刷物と同様な画像を提供することができ、印刷欠陥箇所を正確に認識することができる。
【００２３】
又、印刷物表面状態を監視するカメラが印刷物の片面に複数台設置されているとき、印刷物幅方向を複数に分割して、各カメラの視野を一部重複させ、各カメラの画像がずれないように表示することにより、画像を印刷物と同一となるように表示した場合には、分解能が向上し、より正確に印刷不良を認識することができる。
【００２４】
又、表示画像が検査の基準となる画像と位置がずれている場合には位置ずれ補正を行い両画像の位置を一致させた上で、欠陥位置を例えばブリンクさせたり、枠で囲んだりして強調して表示するようにした場合には、欠陥箇所を極めて容易に認識することができる。
【００２５】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２６】
本実施例による印刷物検査装置の全体構成を図５に示す。
【００２７】
図５に示すように、本実施例の印刷物検査装置は、ガイドローラ２によりガイドされつつ走行する印刷物４に印刷された絵柄を画像データとして入力する入力部１０と、入力された画像データをＡ／Ｄ変換し、光ファイバ８を用いて処理部３０へ伝送する信号伝送部２０と、印刷欠陥の判定を行う処理部３０と、印刷不良画像を画面に表示し、且つ本装置の操作を行う操作部４０とから構成される。
【００２８】
入力部１０は、画像入力用の３板式カラーラインセンサカメラ（以後単にカメラという）１１と、光源装置としての高輝度高周波蛍光灯１２とからなる。
【００２９】
本実施例において、本装置は１台につきカメラを２台まで接続でき、印刷物４の表裏各１台ずつ計２台設置してもよいし、印刷物４の片面に幅方向に２台設置してもよい。幅方向に２台設置した場合には、検査解像度は２倍になる。
【００３０】
又、カメラ１１の同期入力タイミングは信号伝送部２０によって作成される。即ち、信号伝送部２０は、印刷物４の移動に同期したロータリエンコーダ６からの出力を変換して、カメラ１１へ出力する。
【００３１】
なお、光源に使用される高輝度高周波蛍光灯１２の周波数は例えば３０ＫＨｚであり、カメラ１１の入力画像にとってはほとんど連続点灯と見做すことができる。
【００３２】
信号伝送部２０の構成を図６に示す。
【００３３】
カメラ１１より信号伝送部２０へ向けて出力されたアナログ信号（画像データ）に対するノイズの影響を極力少なくするためには、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々のアナログ信号の伝送経路をなるべく短くすることが望ましいので、信号伝送部２０はカメラ１１の付近に設置される。
【００３４】
信号伝送部２０へ入力されたアナログ信号は、速度補正部２１により原反（印刷物）速度変動による画像の影響を取り除かれ、Ａ／Ｄ変換部２２によりデジタル信号に変換された後、電気−光変換部２３において光信号に変換され、耐ノイズ性の高い光ファイバ８を通じて処理部４０へ伝送される。
【００３５】
又、前に述べたように同期入力のタイミングは、印刷機に設置されたロータリエンコーダ６より得られる。ロータリエンコーダ６の信号は、絵柄の頭出しのために、シフタ２４及びタイミングコントローラ２５によりカメラ用に信号をコントロールし、カメラ１１へ出力する。
【００３６】
処理部３０の構成を図７に示す。
【００３７】
信号伝送部２０より受けた画像データの信号を、まず前処理部３１で、後の処理に必要な信号形態に変換する。
【００３８】
前処理部３１は、その構成を図８に示すように、光ファイバ８より入力された光信号を電気信号に変換する光−電気変換部３１ａ、カメラの各画像毎のばらつき、光源の照明ムラを補正するシェーディング補正部３１ｂ、カラーデータＲＧＢにそれぞれ係数を乗じて加算し、モノクロデータに変換するモノクロ変換部３１ｃ、ノイズ除去のためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１ｄ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３１ｅからなる。
【００３９】
前処理部３１でシェーディング補正されたカラーデータは後の表示のためにフルカラーメモリ３２に蓄えられる。
【００４０】
又、前処理部３１のモノクロ変換部３１ｃで変換されたモノクロデータ（輝度データ）を用いて、今印刷不良の検査が行われる。
【００４１】
まず、モノクロデータは基準画メモリ３３及び検査画メモリの両方に蓄えられる。学習部３５では、欠陥検出用閾値画の作成と位置補正のためのデータの選択を行い、位置補正部３６では学習部３５よりのデータに基づいて、後で述べるような方法で基準画と検査画の位置ずれ補正を行う。最後に欠陥判定部３７において基準画と検査画を比較して欠陥の有無を判定する。
【００４２】
操作部４０は本装置の操作を行い、又欠陥発生時には、欠陥を含む検査画をモニタ４１に表示すると共に、ブザーで印刷欠陥のあったことを警告したり、リジェクタにより欠陥のある印刷物を除去したり、除去が不可能の場合には欠陥のあった部分にラベリングを施し、欠陥箇所が分かるようにする等の処理を行う。
【００４３】
本発明は、印刷不良が発生したとき、カメラ設置、スキャン方向及び印刷方向に拘らず、常に印刷物と同一となるように表示する欠陥を含む検査画の表示方法に係わるものであり、以下、本実施例の作用を説明する。
【００４４】
例えば、表示用のメモリが５１２×５１２画素のとき、図２に示すようなスキャン方向及び印刷方向で撮影する場合には、図９に示す表示用メモリにおいて、本来ならば次のようになる。
【００４５】
0003786448.tif 000002
【００４６】
しかし、これでは、前に述べたように表示画像が鏡像となってしまう。
【００４７】
図２の場合に対応するには、次のように、Ｙアドレスはそのままで、Ｘアドレスを後ろからとって、順に表示すればよい。
【００４８】
0003786448.tif 000003
【００４９】
又、図３や図４のような場合にも、それぞれのスキャン方向及び印刷方向に応じてＸ、Ｙアドレスをとる順を考慮するようにした、予め装置に設定された天地・左右方向のデータを基に、画像データが格納されているメモリより表示回路に転送して表示することにより、印刷物と同じ向きの画像を表示することができる。
【００５０】
又、印刷物の表及び裏に１台とするカメラを設置した場合には、表裏の各メモラからの画像データは必要に応じて自動的に又はオペレータの操作により切り換えるようにすればよい。
【００５１】
次に、装置モニタ表示とカメラ分解能の縦横比（アスペクト）が違う場合について説明する。
【００５２】
図５に示すように、カメラ１１は片面１台とする。カメラ１１で画像入力をする際、幅方向についてはカメラ１１のスキャン分解能（ＣＣＤ画素数／視野幅）で幅方向分解能が決まる。例えば、１０００bit のラインセンサカメラが１ｍ幅の印刷物（ウェブ）のデータを入力する場合には、幅方向分解能は１ｍ／１０００bit ＝１mm／bit となる。
【００５３】
一方、印刷方向（ウェブ走行方向）はウェブに同期させるため、本装置では版胴（図示せず）に、１対１の回転比で回転するロータリエンコーダ６を設置している。例えば、版胴周長比１ｍでロータリエンコーダ６が１０００パルス／回転であったとすると、印刷方向分解能は１ｍ／１０００パルス／回転＝１mm／パルスとなる。
【００５４】
幅方向は、一旦カメラ１１を設置してしまえば分解能は変わることはないが、印刷方向は、例えば軟包装グラビア印刷機の場合のように、版胴が変わることにより版周長も変わり、アスペクトが変化する。
【００５５】
そこで、本実施例では、予め装置に分解能を設定することにより品目毎にアスペクトを信号処理で変更するようにしている。
【００５６】
即ち、設定されたラインセンサカメラの幅方向分解能、ロータリエンコーダによる版胴回転方向分解能（角度）、版周長に基づき１画素当りの幅方向と長さ方向（印刷方向）の分解能を計算し、縦・横の比が同一でない場合はどちらか一方又は双方を変更して例えば１対１の比になるように変更する。
【００５７】
具体的には、例えば縮小するのであれば、間引き、圧縮すればよいし、伸長するのであれば補間をすればよい。
【００５８】
間引きの場合、本来ならば図９のような表示用メモリにおいて、次のような順番でデータ転送するのであるが、
0003786448.tif 000004
【００５９】
幅方向を１／２にする場合には、次のように１画素毎のデータを１個置き又は複数個置きに削除し、間引けばよい。
【００６０】
0003786448.tif 000005
【００６１】
間引きでは整数比でしか対応できないので、実数比に対応する場合には圧縮をすればよい。圧縮には例えば線形補間を用いればよい。
【００６２】
例えば図１０において、Ｘをメモリ幅方向、ｙをそのメモリの値とし、グラフ上の記号で×印の値がメモリ上に存在しているとする。
【００６３】
今、例えば幅方向Ｘの１番目から６番目のデータに着目し、１番目と２番目のデータの平均を算出し、それをグラフ上に記号で○印で表わす。以下、同様に順次計算して図に示すようにデータを求めていく。最後に求めたデータを新たに１′〜５′とすることにより、幅方向データは５／６に圧縮される。
【００６４】
一方、伸長する際にも補間を用いるが、これも線形補間を用いればよい。
【００６５】
このようにして、本実施例によればアスペクトが異なっても常に印刷物と同様な画像を表示することができる。
【００６６】
次に、印刷物の片面にカメラが２台設置されている場合について説明する。
【００６７】
図１１に示すように、印刷物４の片面に２台のカメラ、第１カメラ１１ａ、第２カメラ１１ｂを設置する。このとき、図に示すように、未検査エリアを無くすために、安全を鑑みて２台のカメラ１１ａ、１１ｂの各々の視野をオーバーラップさせるようにする。
【００６８】
カメラが１台の場合には、その入力画像をそのまま表示すればよいが、カメラが２台で印刷物片面の画像データの入力を行うには、例えば図１２に示すような各カメラよりの取り込み画像に対し、図１３に示す表示エリアの印刷方向の分解能が幅方向の分解能の２倍の場合には、カメラ１台分の画像サイズを幅方向について半分にしなければならない。
【００６９】
即ち、表示用のメモリが５１２×５１２画素で、カメラ１台の画像データも５１２×５１２画素であるとき、カメラ２台で印刷物片面のみ１面を表示する場合は、各々のカメラで２５６×５１２と、幅方向で半分にしなければならない。
【００７０】
又、表示用のメモリが１０２４×１０２４画素で、カメラ１台の画像データが５１２×５１２画素であった場合には、各々のカメラで５１２×１０２４と印刷方向で倍にしなければならない。
【００７１】
幅方向を半分にするのは間引きでもよいし、圧縮をしてもよい。又、印刷方向を倍とするには補間をすればよい。
【００７２】
又、表示するときは、視野のラップを考慮して、両端の一部分を削除する。
【００７３】
このようにして、２台のカメラを用いて表示することにより印刷物と同じ画像を高い解像度で表示することができる。
【００７４】
次に、欠陥発生時の画像表示について説明する。
【００７５】
印刷不良の検査は、前述したように、処理部３０の欠陥判定部３７において、基準画と検査画を比較することによって行われる。
【００７６】
不良発生時には、欠陥部位を枠で囲んで表示するが、欠陥部位を囲む枠（欠陥位置マーク）のアドレスは基準画を参照して表示しているため、図１４に示す基準画と、検査画がずれている場合には図１５に示すように、画像そのもののみではなく、欠陥部位５０と欠陥位置マーク５２もずれてしまう。
【００７７】
そこで、本実施例では、不良発生時の不良画像を表示する際は位置ずれ分を考慮して表示するようにしている。
【００７８】
位置ずれ補正は処理部３０の位置補正部３６において行われる。
【００７９】
位置ずれを補正する方法は、まず補正すべき方向と平行方向の線分に対応する画素列の位置である線分位置を選択し、その線分位置の基準画像上の基準画素データ列を抽出して、更にその線分位置及びその線分位置から画像単位で線分方向に位置変化させた複数の位置から検査対象画像上の複数の検査対象画素データ列を抽出する。そして、その基準画素データ列とその複数の検査対象画素データ列とから相関係数を経て、その相関係数の中で最大の相関係数を与える検査対象画素データ列の位置のデータと、前記線分位置のデータから位置ずれ量を得る。しかる後、その位置ずれ量に基づいて位置を補正する。
【００８０】
このように、検査画像が基準画像と位置がずれる場合には位置ずれ補正を行って表示することにより、図１６のように欠陥位置マーク５２が正しく欠陥部位５０を示すことができる。
【００８１】
このとき、欠陥位置マーク５２で囲むと共にブリンクさせると、より一層欠陥箇所の検出が容易となる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、印刷物中の不良を自動的に検出し、不良画像を表示する際、常に印刷物と同一となるように表示できるため、印刷不良内容を正確に認識することが可能になるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正規のカメラ設置及び取り込み画像を示す説明図
【図２】カメラのスキャン方向が逆になった場合の取り込み画像を示す説明図
【図３】ウェブ走行方向が逆になった場合の取り込み画像を示す説明図
【図４】カメラのスキャン方向及びウェブ走行方向が逆になった場合の取り込み画像を示す説明図
【図５】本実施例による印刷物検査装置の概略を示す全体構成図
【図６】信号伝送部の構成を示すブロック線図
【図７】処理部の構成を示すブロック線図
【図８】前処理部の構成を示すブロック線図
【図９】表示用メモリを示す説明図
【図１０】画像データ圧縮のための線形補間の様子を示す線図
【図１１】印刷物片面に２台のカメラを設置した様子を示す説明図
【図１２】２台のカメラそれぞれの取り込み画像を示す説明図
【図１３】２台のカメラよりの取り込み画像から構成された表示画像を示す説明図
【図１４】基準画像を示す説明図
【図１５】位置ずれ補正無しの場合の表示画像を示す説明図
【図１６】位置ずれ補正有りの場合の表示画像を示す説明図
【符号の説明】
４…印刷物
６…ロータリエンコーダ
８…光ファイバ
１０…入力部
１１…３板式カラーラインセンサカメラ
１２…高輝度高周波蛍光灯
２０…信号伝送部
３０…処理部
４０…操作部
４１…モニタ
【図１】
0003786448.tif 000006
【図２】
0003786448.tif 000007
【図３】
0003786448.tif 000008
【図４】
0003786448.tif 000009
【図５】
0003786448.tif 000010
【図６】
0003786448.tif 000011
【図７】
0003786448.tif 000012
【図８】
0003786448.tif 000013
【図９】
0003786448.tif 000014
【図１０】
0003786448.tif 000015
【図１１】
0003786448.tif 000016
【図１２】
0003786448.tif 000017
【図１３】
0003786448.tif 000018
【図１４】
0003786448.tif 000019
【図１５】
0003786448.tif 000020
【図１６】
0003786448.tif 000021