JPH08276569A - 紙面上の画像の印刷品質を自動検査するために使用することが意図された基準モデルを作成するための方法 - Google Patents

Abstract

(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、印刷済みの検査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、ａ
２）が整合するように検査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、ａ２
１、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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（検査シート）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、各色彩チャネル毎に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 ｐｈａｓ
ｅ）」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、検査用の紙シート組に含まれる。
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。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】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（検査シート）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い出される様々
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は、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検査画像から基準
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。

【００２０】

【発明の実施の形態】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、検査対象の検査シート
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ａ
２０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ｂ
１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ａ３
１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ａ３
３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、ａ
４２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、Ｓａ
３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り、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と
いうことを意味する。

【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、印刷手順の
最後に不透明インクを使用する場合には、不透明インク
で印刷した図柄の要素の最小値の計算を省略して、不透
明インクで印刷されていない図柄のモデルを組み合わ
せ、従って、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が保持される。当然の
ことながら、画像が多色画像である場合には、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】

【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】

ａ１，ａ２…正方形 ｂ１，ｂ２…三角形 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…軸線 Ｍ１，Ｍ２…モデル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの別々の印刷段階におい
   て印刷された図柄で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１組の画像（検査シート）を用意する段
   階と、 ｂ．第１の印刷段階で印刷した前記画像の図柄が整合す
   るように前記画像を並べる段階と、 ｃ．前記画像を記録し、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．前記組の画像全てから得た最小値を各画素に関連付
   け、前記第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図柄が整合するように前記
   画像を並べ、この別の印刷段階で印刷した画像に関して
   前記段階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、 を含む方法。
2. 【請求項２】 ある１つの画素が２つ以上のモデルにお
   いて同一の非ゼロの値を有する場合に、この値を単一の
   モデルに関連付け、その他のモデルではこの画素の値を
   ゼロに設定する、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 ある１つの画素が２つ以上のモデルで互
   いに異なった非ゼロの値を有する場合に、前記画素の値
   が最大であるモデルに前記画素の値の間の差の絶対値を
   関連付け、前記画素がより小さな値を有するモデルで
   は、前記画素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。
4. 【請求項４】 前記方法の段階ｅの最後に画像の少なく
   とも１つの図柄を不透明インクを使用して印刷する時
   に、前記不透明インクを使用して印刷されない図柄の個
   々のモデルを、前記不透明インクで印刷した図柄のモデ
   ルの画素値を排除するように組み合わせる、請求項１か
   ら請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記画像が多色画像であり、前記方法を
   色彩チャネルの数と同数の回数に亙って繰り返す、請求
   項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 １組の画像を印刷する段階の１つにおい
   て、当該図柄の中の予め決めた画素を整合させることに
   よって、図柄を整合させる、請求項１から請求項５まで
   のいずれか１項に記載の方法。