WO2009121522A1 - Verfahren und anordnung zur automatischen überprüfung des visuell wahrgenommenen farbeindrucks von mehrfarbigen farbbildern - Google Patents

Verfahren und anordnung zur automatischen überprüfung des visuell wahrgenommenen farbeindrucks von mehrfarbigen farbbildern Download PDF

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WO2009121522A1
WO2009121522A1 PCT/EP2009/002238 EP2009002238W WO2009121522A1 WO 2009121522 A1 WO2009121522 A1 WO 2009121522A1 EP 2009002238 W EP2009002238 W EP 2009002238W WO 2009121522 A1 WO2009121522 A1 WO 2009121522A1
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Robert Massen
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Baumer Inspection GmbH
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    • G01N21/8915—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined non-woven textile material

Definitions

  • the invention relates to a method for automatically checking the visually perceived color impression of multicolor color images in a printed product which has writing in addition to the color images, and to an arrangement for carrying out the method.
  • the printing industry is making do today, for example, by printing on the right and left edge monochrome color marks with the roll printing.
  • These monochrome surfaces can be measured with classical colorimeters and photo spectrometers. This is usually done randomly and offline, based on manually extracted samples from the current print job.
  • EP 1 642 098 discloses for decorative printing, for example for floor laminates and patterned furniture fronts, that the visual color impression of a décor depends not only on a correspondence of the color statistics of the multicolored patterned decors, but also on slight changes of the image sharpness, which as such are not dependent on the eye be perceived in the human visual system to give the impression of a color shift.
  • EP 1 642 098 therefore proposes continuous measurement with color cameras of both the color statistics and the image sharpness of the decoration in the print and combines both measurements either separately or combined to give the printer a measure of the stability of the visual color impression of the printer (see also: Massen, R .: "100% automatic monitoring of the consistency of appearance of decor papers in the printing and in the impregnating line"), European Laminates Conference and Workshop.Prague, Czech Republic, 4 - 6 April 2006, organized by TCM, Austria, www.tcman.at).
  • Printing tasks from multicolored illustrated books, brochures, magazines, etc. it is very important to control the printing process and / or to regulate so that the printed color images in the middle of the text and graphic elements look the same for all printed copies of the magazine.
  • This method must therefore, in contrast to classical colorimetry limited to monochromatic color, at least in the most important for a uniform visual quality of human perception of color images reproduce the responsible visual and sensory properties of humans in printed color images.
  • FIG. 1 shows a page of a magazine with four color pictures, with text blocks and with graphics
  • FIG. 3 shows, after a virtual decomposition of the magazine page, the subregions which consist of multicolor color images without writing;
  • FIG. 4 schematically shows, for a color image of the magazine page, the comparison of the calculated 3-dimensional color histogram with the associated 3-dimensional reference color histogram and the comparison of the calculated image sharpness with the corresponding reference image sharpness value of the data stored in a reference database reference color image.
  • FIG. 1 shows, as a printed product, a page 10 of a magazine with four embedded multicolored color images 12, 14, 16 and 18, which are shown here in pure black and white representation, with black and white text passages 20 and with graphic elements 22.
  • the color image 16 is partially overprinted with font 24.
  • the visual color impression of the multicolor color images 12, 14, 16 and 18 is to be checked during ongoing production by comparing the color statistics of the color images and the image intensities of the color images with stored reference images or color statistics and image sharpnesses calculated from these reference images.
  • the result of this comparison is continuously displayed to the printing personnel and informs them about the visual constancy of the color impression for a human observer and about the physical causes of the discernible deviations. which may be due to deviations in the color statistics or / and to differences in the sharpness of the image.
  • Figure 2 shows an inventive arrangement for automatically checking the visually perceived color impression of multicolor color images.
  • the time cursor section 10 is illuminated with a linear white-light illumination 26 as appropriate, other illuminations are possible.
  • An imaging sensor 28 which in the embodiment shown is a 3-channel color line camera, scans the magazine page 10 in a manner known per se.
  • n 3 spectral channels, usually associated with the colors RED, GREEN and BLUE, is to be understood as an example.
  • NIR channel Near InfraRed
  • n-channel color information can also be generated with a black-and-white camera and n spectrally different, rapidly successive illuminations, so that such a scan is also covered by the inventive idea.
  • an imaging sensor with n> 3 spectral channels is also referred to as a "multispectral camera”.
  • the scanning can also be done at high speed in the printing line. It is useful, but not mandatory, to do the scanning at the end of the printing process, ie after the last printing station or printing stage. In multi-stage printing units, such as those used in printing a sophisticated illustrated art book, the automatic check according to the invention even after a few pressure levels, if not all colors have been printed, take place to a faster indication of the instability of a particular printing unit receive.
  • the color line camera 28 is connected to a computing unit 30, which in turn is connected to a display unit 32.
  • the display unit 32 may be part of the computing unit 30 or a separate part, for example an LCD display device.
  • the signals obtained by the scanning from the color camera 28 are transmitted to the arithmetic unit 30, converted into a digital image file and stored as such.
  • reference images are digitally stored for all the multicolored color images to be checked.
  • the arithmetic unit 30 further includes programs that, through optical character and pattern recognition and automatic document analysis, perform the
  • Image files can each disassemble into those subregions, which have writing or graphics, and those which consist of multicolor color images without writing and / or graphics.
  • FIG. 3 shows the magazine page 10 for optical character and pattern recognition and automatic document analysis.
  • the subregions of the magazine page which have fonts are hidden, and only the subregions consisting of multicolor color images without fonts are visible. They are automatically found in the digitized image of the magazine page.
  • Such methods of document analysis are used, for example, by the company Oce Document Technologies, Constance (www.captaris-dt.com) in systems for automatic document capture and management.
  • DAGM German Study Group for Pattern Recognition
  • the following articles describe the basics of automatic document analysis: Achim Luhn, Andreas Dengel: Model-based Segmentation and Hypothesis Generation for Analysis of Paper Documents, pages 226-232, and N.
  • Ebi Object-Oriented Document Segmentation. Page 233-239. It can therefore be assumed that methods for automatic document analysis, including automatic segmentation of color images, are known to those skilled in the art of image processing.
  • At least one statistical descriptive feature of the occurring colors and at least one measure for the image sharpness are calculated by programs in the arithmetic unit 30 for the Teikegionen which consist of a multicolored color image.
  • FIG. 4 shows schematically a calculated 3-dimensional color histogram 34 for the statistical description of the occurring colors, as well as the corresponding 3-dimensional reference color histogram 36 of the associated reference database in a schematically indicated reference database for the example of the non-writing part of the color image 16 38 stored reference image.
  • the deviation amount ⁇ C may be output to the display unit 32.
  • a measure S for the image sharpness 44 is also determined.
  • a measure S for the image sharpness 46 is also calculated for the associated reference image.
  • the deviation amount ⁇ S can also be output on the display unit 32.
  • Various embodiments for displaying the deviation measures are conceivable, so the deviation measures can be displayed separately or combined to form a common deviation measure.
  • the deviation measures are also displayed as trend lines over the production time and / or the production quantity.
  • the assignment of a color image to be tested to the appropriate reference for example, due to the known positions of the color images on the magazine side.
  • the assignment can also be made dynamically, in that each entry in the reference database is compared with the values of the current one
  • the deviation measures are determined continuously, so that the printing personnel can detect instabilities in good time and take the correct countermeasures.
  • the statistical color reduction images of color images are not limited to the exemplified n-dimensional color histograms. Also other known to those skilled in the color image processing measures such as:
  • the process can be applied to all printing technologies and all printable areas and materials such as rolls, sheets, surfaces of 3-dimensional products such as cans, etc.

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Abstract

Verfahren zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbigen Farbbildern (12, 14, 16, 18) in einem Druckprodukt, welches zusätzlich zu den Farbbildern Schrift aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Für jedes zu überprüfende mehrfarbige Farbbild wird ein Referenzbild in einer Datenbank (38) digital abgespeichert. Das Druckprodukt wird mit einem bildgebenden Sensor (28), welcher wenigstens n=3 spektrale Kanäle aufweist, abgetastet und das gewonnene Signal in eine digitale Bilddatei umgewandelt. Die digitale Bilddatei wird mit einem Verfahren zur optischen Zeichen- und Mustererkennung und der automatischen Dokumentenanalyse in diejenigen Teilregionen zerlegt, welche Schrift oder Graphik aufweisen, und in solche, welche aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift oder Graphik bestehen. Für jede Teilregion, die aus einem mehrfarbigen Farbbild besteht, wird wenigstens ein statistisches Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben, sowie wenigstens ein Maß für die Bildschärfe berechnet. Das berechnete statistische Beschreibungsmerkmal und das Maß für die Bildschärfe werden mit dem entsprechenden statistischen Beschreibungsmerkmal und dem Maß für die Bildschärfe des entsprechenden in der Datenbank hinterlegten Referenzbildes verglichen. Ein Abweichungsmaß ?C für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben und ein Abweichungsmaß ?S für das Maß für die Bildschärfe werden berechnet und angezeigt. Ferner wird eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung gestellt.

Description

Verfahren und Anordnung zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbigen Farbbildern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbigen Farbbildern in einem Druckprodukt, welches zusätzlich zu den Farbbildern Schrift aufweist, und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Herstellung von Druckprodukten mit eingebetteten Farbbildern wie Prospekte, Kataloge, Magazine, Kunst- und Reisebücher, Plakate usw. ist auch heute noch eine anspruchsvolle, den erfahrenen Drucker stark fordernde Aufgabe. Das Einrichten eines neuen Druckauftrages und die kontinuierliche Überwachung der visuellen Qualität der gedruckten, in den Text eingebetteten Farbbilder werden kaum von der klassischen, nur für einfarbige Muster gültigen Kolorimetrie unterstützt. Dies gilt unabhängig von der eingesetzten Drucktechnologie wie beispielsweise dem Tiefdruck, dem offset Druck oder den neueren digitalen Druck- verfahren auf der Grundlage von Tintenstrahl-, Xerographischen, Thermosubli- mations- und ähnlichen Technologien.
Die Druckindustrie behilft sich heute, indem beispielsweise beim Rollendruck am rechten und linken Rand einfarbige Farbmarken mit gedruckt werden. Diese einfarbigen Flächen können mit klassischen Kolorimetem und Fotospektrometern ausgemessen werden. Dies geschieht in der Regel stichprobenartig und offline, anhand von manuell entnommenen Proben aus dem laufenden Druckauftrag. Diese kolorimetrischen Kontrollmessungen ermitteln die Differenzen zwischen den Farben der Randmarken des laufenden Auftrags und denen einer Referenz. Die ermittelten Farbdifferenzen, ausgedrückt z.B. als ΔL[L,a,b]-Werte (ΔL = [L + a2 + b2]1'2), beschreiben aber lediglich die Übereinstimmung der Farben der Randmarken zwischen laufendem Druckauftrag und der Referenz. Sie sagen wenig aus über die Übereinstimmung des visuellen Farbeindrucks der gedruckten, mehrfarbigen Farbbildern mit dem Farbeindruck von Referenzfarbbildern, der auch von der Bildschärfe abhängt, wie beispielsweise in der EP 1 642 098 aus- geführt. Die klassische Kolorimetrie ist wegen ihrer prinzipiellen Begrenzung auf die Einfarbigkeit nicht in der Lage, bei der Beurteilung von Farbbildern das erfahrene Auge des Druckers zu ersetzen. Ein Großteil der Arbeitsschritte beim Einrichten eines neuen Druckauftrags und während der laufenden Produktion besteht daher heute in dem rein visuellen Vergleich von Proben unter kontrolliertem Normlicht durch geschultes Druckpersonal. Diese rein visuelle Kontrolle ist zeitaufwendig und personalintensiv, subjektiv und stark abhängig von der durchführenden Person. Dieser unbefriedigende Stand der Technik erklärt auch die niedrige Produktivität der sehr teuren Druckstraßen: oft werden 20-30% der Zeit mit dem Einrich- ten und dem Vergleich von Proben verbraucht. Fehldrucke und Streitigkeiten mit dem Endkunden sind wegen der rein subjektiven Kontrollen und Freigaben häufig und kostspielig.
Die EP 1 642 098 offenbart für einen Dekordruck, beispielsweise für Fußbodenlaminate und gemusterte Möbelfronten, dass der visuelle Farbeindruck eines Dekors nicht nur von einer Übereinstimmung der Farbstatistiken der mehrfarbig gemusterten Dekore abhängt, sondern dass auch leichte Veränderungen der Bildschärfe, welche als solche nicht vom Auge wahrgenommen werden, im menschlichen Sehsystem den Eindruck einer Farbverschiebung hervorrufen. Die EP 1 642 098 schlägt daher vor, fortlaufend mit Farbkameras sowohl die Farbstatis- tiken als auch die Bildschärfe des im Druck befindlichen Dekors zu messen und beide Messungen entweder getrennt oder zu einem gemeinsamen Messwert kombiniert dem Drucker als Maß für die Stabilität des visuellen Farbeindrucks des produzierten Dekors anzuzeigen (siehe auch: Massen, R.: „100% automatic monitoring of the consistency of appearance of decor papers in the printing and in the impregnating line", European Laminates Conference and Work- shop.Prague, Czech Republic, 4 - 6 April 2006, organized by TCM, Austria, www.tcman.at).
Im Gegensatz zum sehr speziellen Dekordruck wechseln sich bei mehrfarbig bebilderten Büchern, Prospekten, Magazinen usw. monochromatische Textregio- nen mit zahlreichen unterschiedlichen Farbbildern, die als Bildpunktraster gedruckt sind, und Strich-Graphiken, im Folgenden vereinfacht als „Graphiken" bezeichnet, ab. Oft sind auch die Farbbilder teilweise zusätzlich mit Texten überdruckt. Damit gelten die Lehren der EP1 642 098 nicht mehr für diese üblichen Druckprodukte: a) Farbstatistiken sind keine geeignete Beschreibung für monochromatische Textregionen. Beim Sehen von monochromatischen Texten spielen die Probleme der Wahrnehmung von Farbverschiebungen keine Rolle. b) Bei der Betrachtung von monochromatischen Texten und Graphiken tritt das spezielle Wahrnehmungsphänomen, dass kleine Änderungen der Bildschärfe den Eindruck einer Farbverschiebung beim menschlichen Betrachter hervorrufen, nicht auf. c) Die Bildschärfe von mit Texten überdruckten Farbbildern wird wesentlich stärker durch die kontrastreichen Übergänge der Textzeichen zum Hintergrund beeinflusst, als durch die Bildschärfe der eigentlich interessierenden Strukturen des Farbbildes selbst.
Die integrale Bildschärfe eines mit Texten überdruckten Farbbildes beschreibt daher nicht die der EP 1 642 098 zugrundeliegende Wahrnehmungseigenschaft des menschlichen Sehsystems, nämlich Farbverschiebungen wahrzunehmen, welche physikalisch nicht vorhanden sind, sondern durch kleine, in der vom Betrachter nicht als solche erkennbaren Änderungen der Bildschärfe des Farbbildes bewirkt werden.
Aber auch bei diesen klassischen, vom Dekordruck stark unterschiedlichen
Druckaufgaben von mehrfarbig bebilderten Büchern, Prospekten, Magazinen usw. ist es sehr wichtig, den Druckprozess so zu steuern und/oder zu regeln, dass die gedruckten Farbbilder inmitten der Text- und Graphikelemente bei allen gedruckten Exemplaren des Magazins gleich aussehen.
Es besteht daher ein hohes wirtschaftliches Interesse daran, über ein vorzugsweise in der Drucklinie arbeitendes Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu verfügen, mit welchen das Einrichten neuer Druckaufträge und die Überwachung des visuellen Farbeindrucks von Druckprodukten mit in Texten eingebetteten Farbbildern erleichtert wird.
Dieses Verfahren muss daher im Gegensatz zu der auf die Einfarbigkeit begrenzten klassischen Kolorimetrie die menschliche Wahrnehmung von Farbbildern zumindest in den wichtigsten, für eine gleichmäßige visuelle Qualität von gedruckten Farbbildern verantwortlichen Seh- und Empfindungseigenschaften des Menschen nachbilden.
Die Erfindung stellt ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bereit zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbi- gen Farbbildern in einem Druckprodukt, welches zusätzlich zu den Farbbildern Schrift und/oder Strich-Graphik aufweist, das die folgenden Schritte umfasst: für jedes zu überprüfende mehrfarbige Farbbild wird ein Referenzbild in einer Datenbank digital abgespeichert, das Druckprodukt wird mit einem bildgebenden Sensor, welcher wenigstens n=3 spektrale Kanäle aufweist, abgetastet und das gewonnene Signal in eine digitale ßilddatei umgewandelt, die digitale Bilddatei wird mit einem Verfahren zur optischen Zeichen- und Mustererkennung und der automatischen Dokumentenanalyse in diejenigen Teilregionen zerlegt, welche Schrift und/oder Strich-Graphik aufweisen, und in sol- che, welche aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift oder Strich-Graphik bestehen, für jede Teilregion, die aus einem mehrfarbigen Farbbild besteht, wird wenigstens ein statistisches Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben, sowie wenigstens ein Maß für die Bildschärfe berechnet, das berechnete statistische Beschreibungsmerkmal und das Maß für die Bildschärfe werden mit dem entsprechenden statistischen Beschreibungsmerkmal und dem entsprechenden Maß für die Bildschärfe des zugehörigen in der Datenbank hinterlegten Referenzbildes verglichen, und ein Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vor- kommenden Farben und ein Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe werden berechnet und angezeigt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Es wird ferner eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 bereitgestellt. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Der Erfindungsgedanke wird beispielhaft erklärt anhand der laufenden Kontrolle in der Drucklinie einer Zeitschriftenseite, welche aus mehreren schwarz- weiß Textspalten und vier mehrfarbigen Farbbildern besteht, wobei eines dieser Farbbilder teilweise zusätzlich mit Text überdruckt ist. Wir verwenden hierzu folgende Abbildungen:
- Figur 1 zeigt eine Seite einer Zeitschrift mit vier Farbbildern, mit Textblöcken und mit Graphiken;
- Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens;
- Figur 3 zeigt nach einer virtuellen Zerlegung der Zeitschriftenseite die Teilregionen, die aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift bestehen;
- Figur 4 zeigt für ein Farbbild der Zeitschriftenseite schematisch den Ver- gleich des berechneten 3-dimensionalen Farb-Histogramms mit dem zugehörigen 3-dimensionalen Referenz-Farb-Histogramm und den Vergleich der berechneten Bildschärfe mit dem entsprechenden Referenz-Bildschärfewert des in einer Referenzdatenbank gespeicherten Referenzfarbbildes.
Figur 1 zeigt als Druckprodukt eine Seite 10 einer Zeitschrift mit vier eingebet- teten mehrfarbigen Farbbildern 12, 14, 16 und 18, die hier in reiner schwarz-weiß Darstellung gezeigt sind, mit schwarz-weißen Textpassagen 20 und mit graphischen Elementen 22. Das Farbbild 16 ist teilweise mit Schrift 24 überdruckt.
Derartige Zeitschriftenseiten werden in der Regel in einer Drucklinie in hoher Stückzahl gedruckt. Der visuelle Farbeindruck der mehrfarbigen Farbbilder 12, 14, 16 und 18 soll erfindungsgemäß in der laufenden Produktion dadurch überprüft werden, dass die Farbstatistiken der Farbbilder sowie die Bildschärfen der Farbbilder mit abgespeicherten Referenzbilder bzw. aus diesen Referenzbildern berechneten Farbstatistiken und Bildschärfen verglichen werden. Das Ergebnis dieses Vergleiches wird fortlaufend dem Druckpersonal angezeigt und informiert es über die visuelle Konstanz des Farbeindrucks für einen menschlichen Beobachter sowie über die physikalischen Ursachen der wahrnehmbaren Abwei- chungen, die in Abweichungen in der Farbstatistik oder/und in Abweichungen in der Bildschärfe liegen können.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbigen Farbbildern. Die ZeitscbriftenseJte 10 wird mit einer linienhaften Weißlicht-Beleuchtung 26 in geeigneter weise beleuchtet, andere Beleuchtungen sind möglich.
Ein bildgebender Sensor 28, bei dem es sich in der gezeigten Ausführungsform um eine 3-kanalige Farbzeilenkamera handelt, tastet die Zeitschriftenseite 10 in an sich bekannter Weise ab. Die Begrenzung auf n=3 spektrale, üblicher- weise den Farben ROT, GRÜN und BLAU zugeordneten spektralen Kanälen ist beispielhaft zu verstehen. Der Erfindungsgedanke gilt auch für bildgebende Sensoren, welche mit mehr als n=3 spektralen Kanälen arbeiten, inklusive solcher, welche spektrale Kanäle verwenden, welche außerhalb der menschlichen Wahrnehmung liegen. Vorteilhaft ist z.B. ein zusätzlicher NIR-Kanal (Nahes InfraRot) zur Abtastung der in diesem Wellenlängenbereich besonders gut erkennbaren kohlenstoffhaltigen Pigmente, wie sie beim schwarzen Textdruck verwendet werden. Damit kann die anschließende Zeichen- und Mustererkennung und Dokumentenanalyse erleichtert werden.
Es ist dem Fachmann der Bildverarbeitung femer bekannt, dass eine n- kanalige Farbinformation auch mit einer schwarz-weiß Kamera und n spektral unterschiedlichen, schnell aufeinanderfolgenden Beleuchtungen erzeugt werden kann, so dass auch eine solche Abtastung vom Erfindungsgedanken mit abgedeckt ist. Allgemein wird ein bildgebender Sensor mit n>3 Spektralkanälen auch als „Multispektral-Kamera" bezeichnet.
Das Abtasten kann auch bei hoher Geschwindigkeit in der Druckstraße erfolgen. Es ist sinnvoll, aber nicht zwingend, die Abtastung am Ende des Druckprozesses, d.h. nach der letzten Druckstation oder Druckstufe durchzuführen. Bei vielstufigen Druckwerken, wie sie beispielsweise beim Druck eines anspruchsvoll bebilderten Kunstbuches eingesetzt werden, kann die erfindungsgemäße auto- matische Überprüfung auch bereits nach wenigen Druckstufen, wenn noch nicht alle Farben gedruckt wurden, stattfinden, um einen schnelleren Hinweis auf die Instabilität eines bestimmten Druckwerks zu erhalten. Die Farbzeilenkamera 28 ist mit einer Recheneinheit 30 verbunden, die wiederum mit einer Anzeigeeinheit 32 verbunden ist. Die Anzeigeeinheit 32 kann Teil der Recheneinheit 30 sein oder ein separates Teil, beispielsweise ein LCD- Anzeigegerät.
Die durch das Abtasten von der FarhzeiJenkamera 28 gewonnenen Signale werden an die Recheneinheit 30 übertragen, in eine digitale Bilddatei umgewandelt und als solche gespeichert. In der Recheneinheit 30 sind für alle zu überprüfenden mehrfarbigen Farbbilder Referenzbilder digital abgespeichert.
Die Recheneinheit 30 umfasst ferner Programme, die durch eine optische Zeichen- und Mustererkennung und eine automatischen Dokumentenanalyse die
Bilddateien jeweils in diejenigen Teilregionen zerlegen können, welche Schrift oder Graphik aufweisen, und in solche, welche aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift und/oder Graphik bestehen.
Figur 3 zeigt die Zeitschriftenseite 10 nach einer optischen Zeichen- und Mus- tererkennung und einer automatischen Dokumentenanalyse. Die Teilregionen der Zeitschriftenseite, welche Schrift aufweisen, sind ausgeblendet, und nur die Teilregionen, die aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift bestehen, sind zu sehen. Sie werden im digitalisierten Bild der Zeitschriftenseite automatisch gefunden. Solche Verfahren der Dokumentenanalyse werden beispielsweise von der Firma Oce Document Technologies, Konstanz (www.captaris-dt.com) in Systemen zur automatischen Dokumentenerfassung und -Verwaltung eingesetzt. Zudem sind in den Konferenzbeiträgen des 1O.ten Symposiums der Deutschen Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung (DAGM) 1988, Zürich, Schweiz, in den folgenden Beiträgen die Grundlagen der automatischen Dokumentenanalyse publi- ziert: Achim Luhn, Andreas Dengel: Modellgestützte Segmentierung und Hypothe- sengenerierung für die Analyse von Papierdokumenten, Seite 226-232, und N. Ebi: Objektorientierte Dokumentsegmentierung. Seite 233-239. Es kann daher vorausgesetzt werden, dass Verfahren zur automatischen Dokumentenanalyse einschließlich der automatischen Segmentierung von Farbbildern dem Fachmann der Bildverarbeitung bekannt sind.
Bei den segmentierten Farbbildern werden, soweit vorhanden, mit den bekannten Verfahren der Zeichenerkennung, Mustererkennung und der automatischen Analyse von Dokumenten überdruckte Textpassagen erkannt und ausgeb- lendet. Im Farbbild 16 ist daher der Bereich, in dem sich die Schrift 24 auf dem Farbbild befindet, ebenfalls ausgeblendet. In der beschriebenen Ausführungsform werden auch die Graphiken 22 in der Zeitschriftenseite automatisch erkannt und wie der Text ausgeblendet.
Nach der erfolgten Zerlegung werden für die Teikegionen, die aus einem mehrfarbigen Farbbild bestehen, von Programmen in der Recheneinheit 30 jeweils wenigstens ein statistisches Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben, sowie wenigstens ein Maß für die Bildschärfe berechnet.
Figur 4 zeigt für das Beispiel des schriftfreien Teils des Farbbildes 16 sche- matisch ein berechnetes 3-dimensionales Farb-Histogramms 34 zur statistischen Beschreibung der vorkommenden Farben, sowie das entsprechende 3- dimensionale Referenz-Farb-Histogramm 36 des zugehörigen in einer schematisch angedeuteten Referenzdatenbank 38 abgespeicherten Referenzbildes. Es erfolgt ein Vergleich der beiden Farb-Histogramme 34 und 36 miteinander in Form einer Differenzbildung 40, die zur Ausgabe eines Abweichungsmaßes ΔC 42 führt. Das Abweichungsmaß ΔC kann an der Anzeigeeinheit 32 ausgegeben werden.
Für den schriftfreien Teil des Farbbildes 16 wird ferner ein Maß S für die Bildschärfe 44 bestimmt. Auch für das zugehörige Referenzbild ist ein Maß S für die Bildschärfe 46 berechnet. Es erfolgt ein Vergleich der beiden Bildschärfemaße miteinander in Form einer Differenzbildung 48, die zur Ausgabe eines Abweichungsmaßes ΔS 50 führt. Auch das Abweichungsmaß ΔS kann an der Anzeigeeinheit 32 ausgegeben werden. Es sind verschiedene Ausführungsformen für die Anzeige der Abweichungsmaße denkbar, so können die Abweichungsmaße ge- trennt angezeigt oder zu einem gemeinsamen Abweichungsmaß kombiniert werden. Vorteilhafter Weise werden die Abweichungsmaße auch als Trendlinien über der Produktionszeit und/oder der Produktionsmenge angezeigt.
Die Zuordnung eines zu prüfenden Farbbildes zu der passenden Referenz geschieht beispielsweise aufgrund der bekannten Positionen der Farbbilder auf der Magazinseite. Die Zuordnung kann aber auch dynamisch erfolgen, indem jeweils alle Einträge in der Referenzdatenbank mit den Werten des aktuellen
Prüflings verglichen werden, und die am besten passende Paarung die Zuord- nung bestimmt. Für jede Druckseite kann anstelle der Anzeige jeden einzelnen Abweichungsmaßes für jedes auf der Druckseite befindliches Bild auch nur das jeweils größte Abweichungsmaß ΔC und das größte Abweichungsmaß ΔS der Seite angezeigt werden.
Da geringe Bildschärfeunterschiede ΔS vom menschlichen Sehsystem auch vom professionellen Druckpersonal nicht als solche erkannt werden, sondern als Farbverschiebung wahrgenommen werden, ist es für das Druckpersonal sehr wichtig, die physikalische Ursache der sichtbaren Farbverschiebung anhand der beiden Abweichungsmaße ΔC und ΔS zu identifizieren, damit die richtigen Ge- genmaßnahmen ergriffen werden können: Änderung der Pigmenten und Farbdichten zur Korrektur von ΔC, Änderung der Registrierung, Zugspannung, Rheologie der Tinten usw. zur Korrektur von ΔS .
Die Abweichungsmaße werden fortlaufend ermittelt, so dass das Druckpersonal rechtzeitig Instabilitäten erkennt und die richtigen Gegenmaßnahmen ergrei- fen kann.
Die statistischen Bescrireröungsmenfcmate üter Farbbilder sind nicht auf die beispielhaft erwähnten n-dimensionalen Farbhistogramme begrenzt. Auch andere dem Fachmann der Farbbildverarbeitung bekannte Maße wie:
- Co-Occurence Matrizen von Farbbilder und hieraus berechnete Merkmale
- Merkmale, welche die geometrische Verteilung der verschiedenen Farben eines Farbbildes beschreiben,
- Formmerkmale der jeweils zu einer Farbe gehörenden Formen der mehrfarbigen Muster eines Farbbildes - Statistiken höhere Ordnung wie Autokorrelationsfunktionen oder
- aus dem Ortsfrequenzspektrum oder anderen Transformationen des Farbbildes berechnete statistische Merkmale
können statistische Beschreibungsmerkmale der Farbbilder liefern.
Das Verfahren kann auf alle Drucktechnologien und alle bedruckbaren Flä- chen und Materialien wie Rollenware, Bogenware, Oberflächen von 3- dimensionalen Produkten wie Dosen, usw. angewandt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur automatischen Überprüfung des visuell wahrgenommenen Farbeindrucks von mehrfarbigen Farbbildern (12, 14, 16, 18) in einem Druck- produkt, welches zusätzlich zu den Farbbildern Schrift und/oder Graphik aufweist, wobei für jedes zu überprüfende mehrfarbige Farbbild ein Referenzbild in einer Datenbank (38) digital abgespeichert wird, das Druckprodukt mit einem bildgebenden Sensor (28), welcher wenigstens n=3 spektrale Kanäle aufweist, abgetastet und das gewonnene Signal in eine digitale Bilddatei umgewandelt wird, die digitale Bilddatei mit einem Verfahren zur optischen Zeichen- und Mustererkennung und der automatischen Dokumentenanalyse in diejenigen Teilregionen zerlegt wird, welche Schrift und/oder Strich-Graphik aufweisen, und in sol- che, welche aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift oder Strich-Graphik bestehen, für jede Teilregion, die aus einem mehrfarbigen Farbbild besteht, wenigstens ein statistisches Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben, sowie wenigstens ein Maß für die Bildschärfe berechnet wird, das berechnete statistische Beschreibungsmerkmal und das Maß für die Bildschärfe mit dem entsprechenden statistischen Beschreibungsmerkmal und dem entsprechenden Maß für die Bildschärfe des zugehörigen in der Datenbank hinterlegten Referenzbildes verglichen werden, und ein Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vor- kommenden Farben ΔC und ein Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe ΔS berechnet und angezeigt werden.
1. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei es sich bei dem statistischen Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben um n-dimensionale Färb- bzw. Multispektral-Histogramme handelt.
2. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei dem statistischen Beschreibungsmerkmal um Co-Occurence Matrizen der Farbbilder und hieraus berechnete Merkmale handelt.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei dem statistischen Beschreibungsmerkmal um Formmerkmale der jeweils zu einer Farbe gehörenden Formen der mehrfarbigen Muster der Farbbilder handelt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei dem statistischen Beschreibungsmerkmal um Statistiken höherer Ordnung wie die Autokorrelationsfunktion und hieraus berechnete Merkmale handelt.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei dem statistischen Beschreibungsmerkmal um aus dem Ortsfrequenzspektrum oder anderen Transformationen des Farbbildes berechnete Merkmale handelt.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Maß für die Bildschärfe aus einer Anzahl von spektralen Kanälen des Farbbildes berechnet wird, welche kleiner als n ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Maß für die Bildschärfe aus einem transformierten Farbbild berechnet wird, wobei die Transformationsregel aus einer linearen oder nichtlinearen Verknüpfung einer Anzahl von spektralen Kanälen des Farbbildes berechnet wird, welche kleiner oder gleich n ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 8, wobei das Maß für die Bildschärfe in einem im Vergleich zur Ortsfrequenzbandbreite des Farbbildes oder des transformierten Farbbildes eingeschränkten Ortsfrequenzbereich berechnet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben und das Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe jeweils getrennt angezeigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben und das Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe als ein kombiniertes Abweichungsmaß angezeigt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vor- kommenden Farben und das Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe für jedes Farbbild getrennt angezeigt werden.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei pro Druckseite nur die größten Abweichungsmaße für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben und für das Maß für die BiId- schärfe aller auf der Druckseite vorkommenden mehrfarbigen Farbbilder angezeigt werden.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Abweichungsmaße als Trendlinien über der Produktionszeit und/oder der Produktionsmenge angezeigt werden.
14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend einen bildgebenden Sensor (28), welcher wenigstens n=3 spektrale Kanäle aufweist, und geeignet ist, ein Druckprodukt, welches Farbbilder und Schrift und/oder Strich-Graphik aufweist, abzutasten, eine Recheneinheit (30), an die das vom bildgebenden Sensor gewonnene
Signal übertragen wird, wobei die Recheneinheit Programme umfasst, um
- die Sensorsignale in eine digitale Bilddatei umzuwandeln,
- digitale Referenzbilder in einer Datenbank (38) zu speichern,
- durch eine optische Zeichen- und Mustererkennung und eine automa- tischen Dokumentenanalyse die Bilddateien jeweils in diejenigen Teil- regionen zu zerlegen, welche Schrift und/oder Strich-Graphik aufweisen, und in solche, welche aus mehrfarbigen Farbbildern ohne Schrift und/oder Strich-Graphik bestehen,
- für jede Teilregion, die aus einem mehrfarbigen Farbbild besteht, we- nigstens ein statistisches Beschreibungsmerkmal der vorkommenden
Farben, sowie wenigstens ein Maß für die Bildschärfe zu berechnen,
- das berechnete statistische Beschreibungsmerkmal und das Maß für die Bildschärfe mit dem entsprechenden statistischen Beschreibungsmerkmal und dem Maß für die Bildschärfe des entsprechenden in der Datenbank hinterlegten Referenzbildes zu vergleichen,
- ein Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben ΔC und ein Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe ΔS zu berechnen, und
eine Anzeigeeinheit (32), die mit der Recheneinheit (30) verbunden und ge- eignet ist, das Abweichungsmaß für das statistische Beschreibungsmerkmal der vorkommenden Farben und das Abweichungsmaß für das Maß für die Bildschärfe anzuzeigen.
15. Anordnung nach Anspruch 15, wobei der bildgebende Sensor nach einer letzten Druckstation in einer Produktions- linie des Druckprodukts angeordnet ist und das Druckprodukt nach dem letzten Druck abtastet.
16. Anordnung nach Anspruch 15, wobei der bildgebende Sensor vor einer letzten Druckstation in einer Produktionslinie des Druckprodukts angeordnet ist und das Druckprodukt vor dem letzten Druck abtastet.
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