JPH10269357A

JPH10269357A - 印刷物の検査方法

Info

Publication number: JPH10269357A
Application number: JP9069714A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakakuki; 秀樹中久木; Seiki Takashi; 誠喜高司; Hidenori Kaneda; 秀則金田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】検査印刷物の位置がラフに入力されても、人が
位置合わせ（見当合わせ）しなくても印刷物の検査が自
動的に行えるようにする。【解決手段】比較基準となる見本画像を基準画像メモリ
に記憶する（Ｓ１）し、この見本画像から位置合わせ用
絵柄を選択し２値化、重心位置座標を算出して位置合わ
せ用絵柄をモデル画像メモリに記憶する（Ｓ２〜Ｓ
５）。次に、検査印刷物画像を検査画像メモリに記憶さ
せ、前記モデル画像と一致する位置合わせ用絵柄を相関
係数法を用いて検索し、重心位置座標を算出する（Ｓ６
〜Ｓ８）。Ｓ２〜Ｓ９を繰り返し、他の位置合わせ用絵
柄の重心位置座標を算出し、上記２点の重心位置座標に
基づいて検査画像メモリに対してアフィン変換を行い、
画素単位で見本画像と検査印刷物画像を比較して両者の
相違点を検索する（Ｓ９〜Ｓ１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷物の汚れ、欠
け、文字違いなどを検出する検査方法に関する。特に、
検査印刷物の位置がラフに入力されても、検査印刷物画
像の検査画像メモリのアドレスを補正した後、見本画像
の基準画像メモリのアドレス毎に画像情報を比較するこ
とで両者の相違点が検索できる印刷物の検査方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】印刷物を印刷する際には校正作業が行わ
れる。これは見本と刷り始めの印刷物を全面に渡って比
較しながらチェックしていく作業である。ここでは特に
文字部分に問題が無いかのチェックに重点が置かれる。
例えばパッケージ印刷分野では包装材に商品の説明文な
どが印刷されており、特に医薬品など汚れ、欠け、文字
違いなどが発生すると消費者が誤った使用をする恐れが
あり非常に危険だからである。

【０００３】しかし、文字が細かいこと、多面付け印刷
されていて数が多いことなどから作業者にとって検査作
業は大変な負荷となっており、見逃しもまれに発生す
る。

【０００４】近年、印刷機上や巻き替え検品機上でカメ
ラと画像処理装置を備え、自動検査する装置が登場して
いるが、このような装置も高速な印刷速度に対して全数
検査を行うためには入力装置であるカメラ自体の解像度
が粗く、このような検査には適さない。

【０００５】そこで、フラットベットスキャナなどの高
解像度画像入力装置を用意して見本と検査対象の印刷物
を画像として入力し、画像処理することで両者の相違点
を検出する検査装置が出てきている。

【０００６】しかし、この様な装置では見本と検査品の
位置を全く同様に位置決めして画像入力できない。そこ
で入力した見本の画像をＴＶモニタなどに表示し、画像
の中から位置合わせのために適当な絵柄を作業者が予め
選択し、見本画像と検査印刷物画像とが一致するように
見当を一枚毎に合わせなければならない。

【０００７】ここで、「位置合わせのために適当な絵
柄」とは用紙の地色と印刷色のコントラストがはっきり
して、周辺に似た形状の存在しない線画パターンであ
る。（以下、位置合わせ用絵柄と称する）

【０００８】見本、検査品それぞれの画像から対応する
位置座標を最低２点求めると、見本と検査品間の用紙の
伸縮や傾きが算出できる。これらの値を用いて見本、検
査品の何れかの画像をアフィン変換することで両者の画
像を画素毎に比較することが可能になる。

【０００９】検査印刷物の画像を入力し、入力毎に作業
者が位置合わせ用絵柄を選択し位置を合わせる方法で
は、検査する枚数が多い時には対応できない。

【００１０】特に、多面付け印刷されるパッケージ印刷
分野では同じ印刷物を何万〜何十万と一度に検査しなけ
ればならない。そこで、検査を自動化、無人化を図るた
めにオートドキュメントフィーダなどをフラットベット
スキャナに取り付けて多数の検査品を連続して画像入
力、検査処理するといったバッチ処理をする必要があ
る。このことを達成するには検査品の位置合わせがネッ
クとなっていた。

【００１１】

【発明が解決しようとしている課題】本発明はこのよう
な状況に鑑みて提案されたものであり、位置決めがラフ
であっても検査を可能とするために見本については位置
合わせ用絵柄を作業者が予め選択し、検査印刷物の画像
からは、これに対応する位置合わせ用画像を選び出し、
座標変換することで両者の画像位置を自動的に重ね合わ
せ、画像処理をする印刷物の検査方法を提供する

【００１２】このことにより検査品画像を入力するたび
に見本で選択した位置合わせ用絵柄に相当する位置を検
査印刷物の画像上で指定し、位置合わせする作業を不要
とし、作業者の負荷軽減を図る。また、オートドキュメ
ントフィーダなどをフラットベットスキャナに取り付け
て多数の検査品を連続して画像入力、検査処理するとい
ったバッチ処理を可能とし、作業の効率化を図る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、印刷物の絵柄
を画像入力装置で読み取り、この読み取られた画素毎の
絵柄情報を、予め入力された対応する画素毎の基準絵柄
情報と比較して印刷物の汚れ、欠け、文字違いなどを検
出する検査方法において、（１）画像入力装置から見本画像を読み取り、画像処理
装置のメモリユニットの基準画像メモリに記憶する工
程。（２）画像表示装置に該見本画像を表示させ、位置合わ
せ用絵柄を含むパターン検査領域を選択する工程。（３）パターン検査領域から位置合わせ用絵柄のみを含
む矩形領域を切り出し、該矩形領域の階調ヒストグラム
を作成した後、位置合わせ用絵柄を２値化する工程。（４）２値化された位置合わせ用絵柄に対して、輪郭追
跡を行い外接矩形を求めると同時に重心位置を算出する
工程。（５）該外接矩形に囲まれた位置合わせ用絵柄をモデル
画像として画像処理装置のメモリユニットのモデル画像
メモリに記憶する工程。（６）画像入力装置から検査印刷物画像を読み取り、画
像処理装置のメモリユニットの検査画像メモリに記憶す
る工程。（７）検査印刷物のパターン検査領域から、前記モデル
画像と一致する位置合わせ用絵柄を相関係数法を用いて
検索する工程。（８）検査印刷物の位置合わせ用絵柄の階調ヒストグラ
ムを作成した後、２値化する工程。（９）検査印刷物の位置合わせ用絵柄の重心位置座標を
算出する工程。（１０）（２）〜（９）工程を繰り返し、他の位置合わ
せ用絵柄の重心位置座標を算出する工程。（１１）上記２点の重心位置座標に基づいて検査画像メ
モリに対してアフィン変換を行う工程。（１２）アフィン変換で座標変換された検査印刷物画像
と見本画像を画素単位で比較して両者の相違点を検索す
る工程。からなる印刷物の検査方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施例を図
面に基づき説明する。図１は、本発明の検査処理方法の
処理フローを示し、図２は、ハードウエア構成を示す。
ＣＰＵユニット、画像メモリユニット、画像入力ユニッ
ト、画像表示ユニットなどから構成される画像処理装置
（１）と画像入力装置（２）、画像表示用ＴＶモニタ
（３）、キーボード（４）、マウス（５）で構成される
ハードウエアを用いる。本実施例では画像入力装置
（２）にフラットベットスキャナを用いて、主な処理を
ソフトウエアで行う。

【００１５】図３（Ａ）は見本画像の全体を示す一例で
あり、図３（Ｂ）は検査印刷物画像の位置合わせ用絵柄
を含む一部分を示し、図３（Ｃ）は（Ｂ）の検査印刷物
画像が斜めに置かれた状態を示す。

【００１６】見本と検査品の相違点を検出する処理は各
画像の対応する画素同士を比較する方式で基本的には処
理されている。しかし、図３（Ｂ）に示すようにフラッ
トベットスキャナに見本や検査品を正確に水平に置くの
は困難で、図３（Ｃ）のように傾いて置かれる場合を許
容しなければ作業性が悪くなる。そのため、単純に入力
した画像の同一座標の画素同士を比較すると画像の違う
位置同士の比較となるため、全面にわたって相違点とし
て検出されてしまう。

【００１７】そこで、どちらかの画像を回転させて、も
う一方の画像と同じ角度に傾ける画像処理を行う。同時
に用紙の伸縮も考慮してサイズの変換処理も行うことが
必要となり、そのためには、この傾きとサイズの伸縮が
見本と検査品の間にどの程度あるかを求める必要があ
る。このために以下のような処理を行う。

【００１８】画像入力装置（２）から見本画像（１０）
を入力し、画像処理装置（１）のメモリユニットの基準
画像メモリに記憶させる。（処理ステップＳ１）この画像を画像表示ユニットを経由して画像表示用ＴＶ
モニタ（３）に表示する。ここで、作業者は位置合わせ
用絵柄として適当なものを選択する。（処理ステップＳ
２）「位置合わせ用絵柄」とは用紙の地色と印刷色のコント
ラストがはっきりして、周辺に似た形状の存在しない線
画パターンである。この印刷物の例では、位置合わせ用
絵柄として「ラ」（１２）を選択したものとして説明す
る。

【００１９】この「ラ」が位置合わせ用絵柄として適当
あるか否か確認する。すなわち、「ラ」の近辺に近似し
た絵柄が無いかを確認する為の処理フローを図４に示
す。

【００２０】作業者は、位置合わせ用絵柄を含む画像の
矩形領域を切り出す。切り出す処理は作業者がマウスで
指定した座標を中心とする予め決めたサイズの領域の階
調値ヒストグラムを作成し、判別分析法などを用いて画
像を２値化する。（処理ステップＳ３）そして作業者が位置合わせ用絵柄をマウスで指定し輪郭
追跡を行い、位置合わせ用絵柄に外接した矩形を求める
と同時に重心位置を算出しておく。（処理ステップＳ
４）

【００２１】また、この外接矩形に囲まれた位置合わせ
用絵柄をパターン検索のモデル画像（１３）として記憶
しておく。そして、モデル画像を中心とした矩形で囲む
パターン検索領域（１１）として記憶する。（処理ステ
ップＳ５）

【００２２】パターン検索領域（１１）の大きさは作業
者がどの程度ラフに用紙をセットすることを許容するか
によって予め決めておく。つまり、ラフに置くことを前
提とする場合はサイズを大きくし、見本と同じ位置に置
くようにするならパターン検索領域サイズを小さくす
る。ここで、パターン検索領域（１１）内に作業者が選
択したパターンに近似した形状のパターンが存在すれば
警報メッセージを画面に表示する。近似したパターンが
あると位置合わせ用絵柄と区別出来なくなる可能性があ
ることを防止するため、別の位置合わせ用絵柄を選択す
る必要がある。

【００２３】近似した形状パターンが存在するかの判定
は後述の相関係数を用いたパターン検索処理と同様の方
法で可能である。

【００２４】次に、検査品の画像を入力し、画像処理装
置（１）のメモリユニットの検査画像メモリに記憶す
る。（処理ステップＳ６）ここで従来方法では見本と同様に画像を表示して作業者
が見本で指定した絵柄位置に相当する位置を指示し位置
合わせする必要があるが、本発明では以下の処理を行う
ことで、位置合わせ処理をする。

【００２５】検査画像メモリの中から先に記憶している
パターン検索領域に相当する位置の画像内から先に登録
したモデル画像（１３）の位置を検索する。検索は、検
査印刷物のパターン検索領域（２１）の左上角を出発点
としてモデル画像（１３）と検査印刷物画像の同サイズ
の画像領域間の相関係数を計算する。（処理ステップＳ
７）この実施例では、図５に示すようにモデル画像（１３）
と同サイズの相関係数算出領域（２３）との間で相関係
数を計算する。この位置の計算が終わったら相関係数算
出領域（２３）を１画素分右シフトしてその位置での相
関係数を求める。

【００２６】この様に、相関係数算出領域（２３）の位
置を順次動かして、検査印刷物画像のパターン検索領域
（２１）全部に渡ってモデル画像（１３）との相関係数
を計算する。検査品画像のパターン検索領域（２１）全
体の相関係数を求めたら、値が一番大きくなる位置を見
つける。その際に相関係数の最大値が予め決めた値より
小さい場合にはモデル画像の検索に失敗したと判定し、
検査品をフラットベットスキャナに再度セットして画像
入力指示するメッセージを表示する。

【００２７】モデル画像データをＭi 、相関係数算出領
域の画像データをＩi とするとパターン検索領域内の位
置（ｕ，ｖ）における両者の相関係数ｒは以下の式で求
められる。

【００２８】

【数１】

【００２９】ここでＮはモデルに含まれる画素数であ
る。相関係数が大きいほど、両パターンは類似している
といえる。

【００３０】相関係数の最大値が予め決めた値より大き
い場合には、その位置にモデル画像（１３）と一致する
画像パターンが存在することになるので、重心座標を求
める。（処理ステップＳ８）この処理により、作業者が見本画像で指定した絵柄位置
に相当する絵柄位置を検査画像から自動的に選び出すこ
とが可能となる。

【００３１】このような処理を最低２点行うと、見本画
像と検査印刷物画像の同一絵柄位置の座標値が２点算出
できる。（処理ステップＳ９）本実施例では他点として重ね合わせ用絵柄として「２」
を選択した。

【００３２】アフィン変換では座標(x,y) を x'=ax+by y'=cx+dy という変換式で座標(x',y') に変換できる。ここで、a,
b,c,d のパラメータは２点の(x,y) と(x',y') が与えら
れれば求めることができる。先述の見本と検査品の同一
絵柄位置の２点の座標値を用いてa,b,c,d が算出でき
る。この値を用いてアフィン変換することで、作業者が
用紙をフラットベットスキャナにセットしたときの用紙
の傾きや用紙の伸縮を補正した状態で以降の比較処理を
行うことが出来る。（処理ステップＳ１０）傾き、伸縮補正後に見本と検査品を画素単位に比較して
両者の相違点を見つける処理に関しては通常一般に用い
られている画像処理方法で対応する。（処理ステップＳ
１１）

【００３３】

【発明の効果】本発明を利用することにより、作業者が
検査印刷物をフラットベットスキャナに置く際の位置決
めをラフに行っても、見本の位置合わせ用画像と一致す
ると検査印刷物の位置合わせ用画像を検索し、この位置
座標から両者を比較する画像処理で印刷物の汚れ、欠
け、文字違いなどを検出する検査方法が可能となる。

【００３４】すなわち、人が両者を比較するために、絵
柄の位置合わせすることを不要とする検査方法であり、
検査工程を自動化、無人化することが可能となる。オー
トドキュメントフィーダなどをフラットベットスキャナ
に取り付けて多数の検査品を連続して画像入力、検査処
理するといったバッチ処理が可能となり、多面付け印刷
物の検査のように、検査品が何万〜何十万ある場合には
特に効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷物の検査方法の処理フローチャー
トである。

【図２】本発明の実施例のハードウェア構成を示す図で
ある。

【図３】（Ａ）は、検査基準の見本画像である。（Ｂ）
は、検査印刷物の位置合わせ用絵柄を含む一部分の図で
ある。（Ｃ）は、（Ｂ）の検査印刷物が傾めに置かれた
状態を示す図である。

【図４】作業者が選択した画像からモデル画像として使
用する矩形領域を切り出す処理フローを示す図である。

【図５】検査印刷物画像のパターン検索領域の中からモ
デル画像との相関係数を順次モデル画像の位置をずらし
ながら計算する様子を示す図である。

【符号の説明】

１…画像処理装置２…画像入力装置３…画像表示用ＴＶモニタ４…キーボード５…マウス１０…検査基準となる見本画像１１…見本画像のパターン検索領域１２…見本画像の位置合わせ用絵柄１３…位置合わせ用絵柄を含む矩形画像（モデル画像）１４…他の見本画像のパターン検索領域１５…見本画像の位置合わせ用絵柄２０…検査印刷物の画像２１…検査印刷物画像のパターン検索領域２２…検査印刷物画像の位置合わせ用絵柄２３…相関係数算出領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷物の絵柄を画像入力装置で読み取り、
この読み取られた画素毎の絵柄情報を、予め入力された
対応する画素毎の基準絵柄情報と比較して印刷物の汚
れ、欠け、文字違いなどを検出する検査方法において、（１）画像入力装置から見本画像を読み取り、画像処理
装置のメモリユニットの基準画像メモリに記憶する工
程。（２）画像表示装置に該見本画像を表示させ、位置合わ
せ用絵柄を含むパターン検査領域を選択する工程。（３）パターン検査領域から位置合わせ用絵柄のみを含
む矩形領域を切り出し、該矩形領域の階調ヒストグラム
を作成した後、位置合わせ用絵柄を２値化する工程。（４）２値化された位置合わせ用絵柄に対して、輪郭追
跡を行い外接矩形を求めると同時に重心位置を算出する
工程。（５）該外接矩形に囲まれた位置合わせ用絵柄をモデル
画像として画像処理装置のメモリユニットのモデル画像
メモリに記憶する工程。（６）画像入力装置から検査印刷物画像を読み取り、画
像処理装置のメモリユニットの検査画像メモリに記憶す
る工程。（７）検査印刷物のパターン検査領域から、前記モデル
画像と一致する位置合わせ用絵柄を相関係数法を用いて
検索する工程。（８）検査印刷物の位置合わせ用絵柄の階調ヒストグラ
ムを作成した後、２値化する工程。（９）検査印刷物の位置合わせ用絵柄の重心位置座標を
算出する工程。（１０）（２）〜（９）工程を繰り返し、他の位置合わ
せ用絵柄の重心位置座標を算出する工程。（１１）上記２点の重心位置座標に基づいて検査画像メ
モリに対してアフィン変換を行う工程。（１２）アフィン変換で座標変換された検査印刷物画像
と見本画像を画素単位で比較して両者の相違点を検索す
る工程。からなることを特徴とする印刷物の検査方法。