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JP7206595B2 - 検査装置、検査システム、検査方法及びプログラム - Google Patents
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JP7206595B2 - 検査装置、検査システム、検査方法及びプログラム - Google Patents

検査装置、検査システム、検査方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、検査装置、検査システム、検査方法及びプログラムに関する。
プロダクションプリンティングなど高品質が要求される印刷では、印刷物に対する品質検査が要求されている。例えば、印刷物の検査基準となる基準画像と印刷物を電気的に読み取ることで生成した読取画像との差分を、欠陥検査用の検査閾値と比較することで、印刷物上に存在する欠陥を検出し、検出した欠陥に基づいて印刷物の品質を検査する検査装置が知られている。
ところで、読取画像は、印刷物を電気的に読み取ることで生成されるため、印刷物を生成する際の印刷誤差や、印刷物を読み取る際の読取誤差の影響で、読取画像毎に微細なズレが生じてしまう。このため、同一の内容が印刷された複数の印刷物それぞれから読取画像を生成した場合であっても、読取画像中の同一位置における画素が読取画像毎に異なってしまい、読取画像中の同一位置における画素値にバラツキが生じてしまう。特に、エッジ領域など濃度が急激に変化する部分においては、画素値のバラツキが大きくなってしまう。
このような事情を考慮せずに、基準画像と読取画像とのエッジ領域などにおける差分を検査閾値と比較して欠陥検出を行うと、誤検出(過検出)が行われてしまう可能性がある。このため、一般的には、検査閾値を緩和してエッジ領域近傍での欠陥検出を行うことが多いが、エッジ領域近傍の状態を考慮せずに検査閾値を緩和すると、検査閾値を緩和しすぎて、エッジ領域近傍で発生した欠陥を見落としてしまったり、検査閾値の緩和が足りず、エッジ領域近傍で発生した欠陥を過検出してしまったりするおそれがある。
ここで、例えば特許文献1には、複数の読取画像からエッジ領域近傍の濃度のゆらぎを検出し、この検出した濃度のゆらぎに基づいて検査閾値を緩和することで、エッジ領域近傍の状態に合わせて検査閾値を緩和し、エッジ領域近傍での検査精度を向上させる手法が提案されている。
しかしながら、上述したような従来技術では、エッジ領域近傍の濃度のゆらぎを検出するために相応の数の読取画像が必要になるため、同一の内容が印刷された印刷物を相応の枚数用意する必要がある。このため、バリアブル印刷など同一の内容が印刷された印刷物を少数しか生産しないような印刷環境での検査には適さない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、印刷環境によらず、エッジ領域近傍での検査精度を向上させることができる検査装置、検査システム、検査方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる検査装置は、印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得部と、前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得部と、前記基準画像取得部が取得した前記基準画像と、前記読取画像取得部が取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成部と、前記基準画像取得部が取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出部と、前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出部と、前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記エッジ領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正部と、前記差分生成部が生成した前記差分画像と前記閾値補正部で補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査部と、を備え、前記エッジ領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である。
本発明によれば、印刷環境によらず、エッジ領域近傍での検査精度を向上させることができるという効果を奏する。
図1は、本実施形態の印刷物検査システムの一例を示す模式図である。 図2は、本実施形態の印刷装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図3は、本実施形態の印刷物検査装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図4は、本実施形態の印刷装置及び印刷物検査装置の構成の一例を示すブロック図である。 図5は、本実施形態のエッジ画像上におけるエッジ領域及び近傍領域の一例を示す図である。 図6は、本実施形態の検査閾値画像の一例を示す図である。 図7は、本実施形態の印刷装置で行われる処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。 図8は、本実施形態の印刷物検査装置で行われる処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる検査装置、検査システム、検査方法及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。
図1は、本実施形態の印刷物検査システム1の一例を示す模式図である。図1に示すように、印刷物検査システム1は、印刷装置100(画像形成装置の一例)と、印刷物検査装置200(検査装置の一例)と、スタッカ300と、を備える。
印刷装置100は、オペレーションパネル101と、感光体ドラム103Y、103M、103C、103Kと、転写ベルト105と、二次転写ローラ107と、給紙部109と、搬送ローラ対111と、定着ローラ113と、反転パス115とを備える。
オペレーションパネル101は、印刷装置100に対して各種操作入力を行ったり、各種画面を表示したりする操作表示部である。
感光体ドラム103Y、103M、103C、103Kは、それぞれ、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程)が行われることによりトナー像が形成され、形成されたトナー像を転写ベルト105に転写する。本実施形態では、感光体ドラム103Y上にイエロートナー像が形成され、感光体ドラム103M上にマゼンタトナー像が形成され、感光体ドラム103C上にシアントナー像が形成され、感光体ドラム103K上にブラックトナー像が形成されるものとするが、これに限定されるものではない。
転写ベルト105は、感光体ドラム103Y、103M、103C、及び103Kから重畳して転写されたトナー像(フルカラーのトナー画像)を二次転写ローラ107の二次転写位置に搬送する。本実施形態では、転写ベルト105には、まず、イエロートナー像が転写され、続いて、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順次重畳して転写されるものとするが、これに限定されるものではない。
給紙部109は、複数の記録媒体が重ね合わせて収容されており、記録媒体を給紙する。記録媒体としては、例えば、記録紙が挙げられるが、これに限定されず、例えば、コート紙、厚紙、OHP(Overhead Projector)シート、プラスチックフィルム、プリプレグ、及び銅箔など画像を記録可能な媒体であればどのようなものであってもよい。
搬送ローラ対111は、給紙部109により給紙された記録媒体を搬送路a上で矢印s方向に搬送する。
二次転写ローラ107は、転写ベルト105により搬送されたフルカラーのトナー画像を、搬送ローラ対111により搬送された記録媒体上に二次転写位置で一括転写する。
定着ローラ113は、フルカラーのトナー画像が転写された記録媒体を加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー画像を記録媒体に定着する。
印刷装置100は、片面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体である印刷物を印刷物検査装置200へ排紙する。一方、印刷装置100は、両面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体を反転パス115へ送る。
反転パス115は、送られた記録媒体をスイッチバックすることにより記録媒体の表面・裏面を反転して矢印t方向に搬送する。反転パス115により搬送された記録媒体は、搬送ローラ対111により再搬送され、二次転写ローラ107により前回と逆側の面にフルカラーのトナー画像が転写され、定着ローラ113により定着され、印刷物として、印刷物検査装置200へ排紙される。
印刷物検査装置200は、読取部201と、オペレーションパネル203と、を備える。
オペレーションパネル203は、印刷物検査装置200に対して各種操作入力を行ったり、各種画面を表示したりする操作表示部である。なお、オペレーションパネル203を省略してもよい。この場合、オペレーションパネル101がオペレーションパネル203を兼ねるようにしてもよいし、外部接続されたPC(Personal Computer)がオペレーションパネル203を兼ねるようにしてもよい。
読取部201は、印刷装置100から排紙された印刷物の一方の面を電気的に読み取る。なお、印刷物検査装置200は、印刷物の他方の面を光学的に読み取る読取部を更に備えるようにしてもよい。この場合、印刷物の他方の面を光学的に読み取る読取部は、読取部201と同様の構成とすればよい。なお、上記印刷物を光学的に読み取る読取部としては、例えば、CCD(Charged-coupled devices)やCMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)等の撮像素子を内蔵したラインセンサまたはスキャナなどの構成によって実現される。
そして、印刷物検査装置200は、読み取りが完了した印刷物をスタッカ300へ排紙する。
スタッカ300は、トレイ311を備える。スタッカ300は、印刷物検査装置200により排紙された印刷物をトレイ311にスタックする。
図2は、本実施形態の印刷装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、印刷装置100は、コントローラ810とエンジン部(Engine)860とをPCIバスで接続した構成となる。コントローラ810は、印刷装置100の全体の制御、描画、通信、及び操作表示部820からの入力を制御するコントローラである。エンジン部860は、PCIバスに接続可能なエンジンであり、例えば、プロッタ等のプリントエンジンなどである。エンジン部860には、エンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分も含まれる。
コントローラ810は、CPU(Central Processing Unit)811と、ノースブリッジ(NB)813と、システムメモリ(MEM-P)812と、サウスブリッジ(SB)814と、ローカルメモリ(MEM-C)817と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)816と、ハードディスクドライブ(HDD)818とを有し、ノースブリッジ(NB)813とASIC816との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス815で接続した構成となる。また、MEM-P812は、ROM812aと、RAM812bとをさらに有する。
CPU811は、印刷装置100の全体制御を行うものであり、NB813、MEM-P812およびSB814からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
NB813は、CPU811とMEM-P812、SB814、AGPバス815とを接続するためのブリッジであり、MEM-P812に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
MEM-P812は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM812aとRAM812bとからなる。ROM812aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM812bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB814は、NB813とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB814は、PCIバスを介してNB813と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインタフェース(I/F)部なども接続される。
ASIC816は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス815、PCIバス、HDD818およびMEM-C817をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC816は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC816の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM-C817を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部860との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC816には、PCIバスを介してUSB840、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース(I/F)850が接続される。操作表示部820はASIC816に直接接続されている。
MEM-C817は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD818は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGPバス815は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM-P812に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
図3は、本実施形態の印刷物検査装置200のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、印刷物検査装置200は、コントローラ910と読取部201のCPU961とをPCIバスで接続した構成となる。コントローラ910は、印刷物検査装置200の全体の制御、描画、通信、及び操作表示部920からの入力を制御するコントローラである。読取部201は、CPU961、メモリ(MEM-P)962を有する。メモリ(MEM-P)962は、ROM962a、RAM962bを有する。CPU961は、ROM962aに格納されているプログラムやデータを読み出し、RAM962bに読み出したプログラムやデータを展開する。なお、読取部201にCPU、ROM、RAMがない場合には、CPU911で印刷物検査装置200の機能を実現してもよい。
コントローラ910は、CPU911と、ノースブリッジ(NB)913と、システムメモリ(MEM-P)912と、サウスブリッジ(SB)914と、ローカルメモリ(MEM-C)917と、ASIC916と、ハードディスクドライブ(HDD)918とを有し、ノースブリッジ(NB)913とASIC916との間をAGPバス915で接続した構成となる。また、MEM-P912は、ROM912aと、RAM912bとをさらに有する。
CPU911は、印刷物検査装置200の全体制御を行うものであり、NB913、MEM-P912およびSB914からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
NB913は、CPU911とMEM-P912、SB914、AGPバス915とを接続するためのブリッジであり、MEM-P912に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
MEM-P912は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM912aとRAM912bとからなる。ROM912aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM912bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB914は、NB913とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB914は、PCIバスを介してNB913と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインタフェース(I/F)部なども接続される。
ASIC916は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのICであり、AGPバス915、PCIバス、HDD918およびMEM-C917をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC916は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC916の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM-C917を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMACと、CPU961との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC916には、PCIバスを介してUSB940、IEEE1394インタフェース(I/F)950が接続される。操作表示部920はASIC916に直接接続されている。
MEM-C917は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD918は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGPバス915は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM-P912に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
本実施形態では、印刷物検査装置200が印刷物検査専用の装置である場合のハードウェア構成を例に取り説明したが、これに限定されるものではない。例えば、印刷物検査装置200をPC(Personal Computer)などの汎用のコンピュータで実現する場合には、汎用のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。
図4は、本実施形態の印刷装置100及び印刷物検査装置200の構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、印刷装置100は、RIP(Raster Image Processor)部121と、印刷制御部123と、印刷部125と、を備える。印刷物検査装置200は、読取部251と、読取画像取得部253と、基準画像取得部255と、差分画像生成部257と、エッジ領域抽出部259と、近傍領域検出部261と、検査閾値記憶部263と、閾値補正部265と、検査閾値画像生成部267と、検査部269と、を含む。
なお、本実施形態では、印刷装置100が、RIP部121を備える場合を例に取り説明するが、これに限定されず、DFE(Digital Front End)など印刷装置100とは異なる装置がRIP部121を備えるようにしてもよい。
また本実施形態では、印刷装置100と印刷物検査装置200とは、USB(Universal Serial Bus)やPCIe(Peripheral Component Interconnect Express)等のローカルなインタフェースによって接続されていることを想定しているが、印刷装置100と印刷物検査装置200との接続形態は、これに限定されるものではない。
RIP部121及び印刷制御部123は、例えば、CPU811及びシステムメモリ812などにより実現できる。印刷部125は、例えば、感光体ドラム103Y、103M、103C、103K、転写ベルト105、二次転写ローラ107、及び定着ローラ113などにより実現されるが、これに限定されるものではない。このように本実施形態では、電子写真方式で画像を印刷するが、これに限定されず、インクジェット方式で画像を印刷するようにしてもよい。
読取部251は、読取部201で構成され、例えば、CPU961またはCPU911がROM962aに格納されているプログラムを実行して実現するエンジン部960などにより実現できる。読取画像取得部253、基準画像取得部255、エッジ領域抽出部259、近傍領域検出部261、閾値補正部265、及び検査閾値画像生成部267は、例えば、CPU911及びシステムメモリ912などにより実現できる。検査閾値記憶部263は、例えば、HDD918などにより実現できる。差分画像生成部257及び検査部269は、例えば、CPU911及びシステムメモリ912などにより実現してもよいし、ASIC916などにより実現してもよいし、これらを併用して実現してもよい。
RIP部121は、ホスト装置などの外部装置から印刷データを受け取り、受け取った印刷データをRIP処理し、描画対象画像であるRIP画像を生成する。本実施形態では、印刷データは、PostScript(登録商標)などのページ記述言語(PDL:Page Description Language)で記述されたデータやTIFF(Tagged Image File Format)形式の画像データなどを含んで構成されるが、これに限定されるものではない。
また本実施形態では、RIP画像は、CMYKのRIP画像データであり、C(Cyan)、M(Magenta)、Y(Yellow)、K(Black)それぞれのRIP画像データが600dpiであるものとするが、これに限定されるものではない。
印刷制御部123は、RIP部121により生成されたRIP画像を、印刷物検査装置200へ送信するとともに、印刷部125へ送信する。また印刷制御部123は、印刷物検査装置200から送信される(フィードバックされる)検査結果を用いて、例えば、スタッカ300に対して品質検査に合格しなかった印刷物の排紙先の指定や品質検査に合格しなかった印刷物へのマーキングを行ったり、印刷部125に対して差し替え印刷を指示したりする。
印刷部125は、作像プロセスなどの印刷処理プロセスを実行し、RIP画像を記録媒体に印刷し、描画対象画像が描画された記録媒体である印刷物を生成する。
読取部251は、印刷部125により生成された印刷物を読み取って、読取画像を生成する。本実施形態では、読取画像は、RGBそれぞれの画像データが200dpiであるものとするが、これに限定されるものではない。
読取画像取得部253は、読取部251により生成された読取画像を取得する。
基準画像取得部255は、印刷装置100により生成された印刷物の検査基準となる基準画像(マスター画像)を取得する。具体的には、基準画像取得部255は、印刷装置100から送信された描画対象画像であるRIP画像を取得し、取得したRIP画像に基づいて、印刷物の検査基準となる基準画像を生成することで、基準画像を取得する。詳細には、基準画像取得部255は、取得したRIP画像に対し、解像度変換処理、色変換処理、及び基準点設定処理を行い、基準画像を生成する。
解像度変換処理では、基準画像取得部255は、RIP画像の解像度を600dpiから200dpiに変換する。色変換処理では、基準画像取得部255は、解像度変換処理が行われたRIP画像を、CMYK色空間からRGB色空間へ色変換する。具体的には、基準画像取得部255は、CMYK色空間で表現される色(CMYK各色チャンネルの値の組み合わせ)とRGB色空間で表現される色(RGB各色チャンネルの値の組み合わせ)とを対応付けた色変換情報であるLUT(Lookup Table)を用いて、RIP画像をCMYK色空間からRGB色空間へ色変換する。なお、色変換情報は、例えば、HDD918などに記憶されている。
基準点設定処理では、基準画像取得部255は、色変換処理が行われたRIP画像に基準点を設定する。基準点とは、基準画像と読取画像との位置合わせを行う際の基準となる特徴点である。
以上の処理により、基準画像取得部255は、CMYK600dpiであるRIP画像から、RGB200dpiである基準画像を生成する。但し、基準画像の生成手法は、上記手法に限定されるものではなく、階調、色空間、及び解像度などの画像形式に応じて、採用する処理や変換する値を適宜修正してもよい。
差分画像生成部257は、読取画像取得部253により取得された読取画像と基準画像取得部255により取得された基準画像との差分を示す差分画像を生成する。具体的には、差分画像生成部257は、基準画像から特徴点を抽出し、当該特徴点に対応する読取画像上の点を特定することで、基準画像と読取画像との位置ズレ量を求め、当該位置ズレ量に基づいて、基準画像と読取画像との位置合わせを行う。そして差分画像生成部257は、位置合わせ後の基準画像と読取画像とを画素単位で比較し、RGB各色の画素値の差分値を画素毎に算出し、画素毎の画素値の差分値で構成される差分画像を生成する。
エッジ領域抽出部259は、基準画像取得部255により取得された基準画像からエッジ領域を抽出する。ここで、エッジ領域は、基準画像から抽出したエッジ部が構成する領域である。具体的には、エッジ領域抽出部259は、基準画像に対し、ラプラシアンフィルタなどのフィルタリング処理を行い、閾値によってエッジ判定を行うことで、基準画像からエッジ領域を抽出したエッジ画像を生成する。エッジ画像は、基準画像上のエッジ領域を表す画像である。
近傍領域検出部261は、エッジ領域抽出部259により抽出されたエッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する。具体的には、近傍領域検出部261は、エッジ領域を構成する画素に基づいて、近傍領域を検出する。例えば、近傍領域検出部261は、エッジ領域抽出部259により生成されたエッジ画像に対し、膨張処理やフィルタ処理を行うことで近傍領域を検出する。これにより、近傍領域検出部261は、例えば、エッジ領域の周囲2ピクセル分の範囲に位置する画素で構成される領域を近傍領域として検出する。
検査閾値記憶部263は、印刷装置100により生成された印刷物を検査するための検査用の検査閾値を記憶する。
閾値補正部265は、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であってエッジ領域または近傍領域のいずれかに位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査閾値記憶部263に記憶されている検査用の検査閾値を補正する。
ここで、近傍領域を構成する画素に対する着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となったエッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうちの当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である。また、エッジ領域を構成する画素に対する着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうちの当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である。
以下、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素についての検査閾値の補正手法について説明する。ここでは、図5を参照しながら、近傍領域を構成する画素について、検査閾値の補正手法を説明する。
図5は、本実施形態のエッジ画像上におけるエッジ領域及び近傍領域の一例を示す図である。図5に示す例では、エッジ画像上のエッジ領域401の周囲2ピクセル分の範囲に位置する画素で構成される領域が近傍領域402となっている。
ここでは、近傍領域402を構成する画素411についての検査閾値の補正手法を例に取り説明する。
まず、閾値補正部265は、近傍領域402を構成する画素411の検出元となったエッジ領域401を構成する画素として、エッジ領域401上の画素412、413を特定する。図5に示す例では、エッジ領域401の周囲2ピクセル分の範囲に位置する画素で構成される領域を近傍領域402としているため、画素411を中心として2ピクセルの範囲内に位置するエッジ領域401を構成する画素が、近傍領域402を構成する画素411の検出元となったエッジ領域401を構成する画素となるためである。
次に、閾値補正部265は、近傍領域402を構成する画素411に対する着目画素として、画素412と隣接する隣接画素のうちの当該画素411の反対側に位置する画素414、及び画素413と隣接する隣接画素のうちの当該画素411の反対側に位置する画素415を特定する。
次に、閾値補正部265は、基準画像を参照して、基準画像上での画素411、画素414、及び画素415の濃度を抽出するとともに、基準画像上での画素411と画素414との距離、及び基準画像上での画素411と画素415との距離を求める。
次に、閾値補正部265は、これらの値をパラメータとして、数式(1)に適用して、検査用の検査閾値を補正し、差分画像上での画素411に適用される補正後の検査閾値を求める。
Figure 0007206595000001
ここで、Scは、補正後の検査閾値を示す。Soは、補正前の検査閾値を示す。Nは、補正後の検査閾値が適用される画素の濃度(図5に示す例では、画素411の濃度)を示す。Eiは、1以上の着目画素の濃度(図5に示す例では、画素414、415の濃度)を示す。Diは、検査閾値が適用される画素と1以上の着目画素それぞれとの距離(図5に示す例では、画素411と画素414との距離、画素411と画素415との距離)を示す。Aは、濃度差に対する係数を示す。Bは、距離に対する係数を示す。Cは、着目画素の個数(検査閾値が適用される画素の検出元となったエッジ領域を構成する画素の個数)に対する係数を示す。なお本実施形態では、係数A、B、Cの値を経験的に決定することを想定しているが、係数A、B、Cの値の決定手法は、これに限定されるものではない。
そして、閾値補正部265は、近傍領域402を構成する画素411を例に取り説明した上記処理を、近傍領域402を構成する各画素に対して行うことで、近傍領域402を構成する各画素に適用される補正後の検査閾値を求める。
なお、エッジ領域401を構成する画素についての検査閾値の補正手法は、エッジ領域401を構成する画素に対する着目画素を、当該エッジ領域401を構成する画素と隣接する隣接画素のうちの当該エッジ領域401を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素とする点を除き、上述した手法と同様である。
そして、閾値補正部265は、この処理を、エッジ領域401を構成する各画素に対して行うことで、エッジ領域401を構成する各画素に適用される補正後の検査閾値を求める。
このように、補正後の検査閾値は、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素と1以上のそれぞれの着目画素との濃度差に比例し、かつエッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素と1以上のそれぞれの着目画素それぞれとの距離に反比例する値となる。
検査閾値画像生成部267は、エッジ領域または近傍領域以外の領域を構成する画素については、検査閾値記憶部263に記憶されている検査閾値を設定し、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素については、閾値補正部265により補正された検査閾値を設定した検査閾値画像を生成する。
図6は、本実施形態の検査閾値画像の一例を示す図である。図6に示す検査閾値画像は、図5に示すエッジ領域401及び近傍領域402以外の領域を構成する各画素については、数式(1)に示す補正前の検査閾値Soを設定し、図5に示すエッジ領域401または近傍領域402のいずれかを構成する各画素については、数式(1)で求めた補正後の検査閾値Scを設定したものである。
検査部269は、差分画像生成部257により生成された差分画像と閾値補正部265により補正された検査閾値とに基づいて、印刷装置100により生成された印刷物を検査する。具体的には、検査部269は、差分画像と検査閾値画像生成部267により生成された検査閾値画像とに基づいて、印刷物を検査する。詳細には、検査部269は、差分画像と検査閾値画像とを画素毎に比較して、印刷物の濃度欠陥を検査する。例えば、差分値の大きい箇所(画素群)や差分のある面積が広い箇所(画素群)が濃度欠陥となる。
そして検査部269は、濃度欠陥の位置や種類などの検査結果、読取画像、及び基準画像を対応付けてHDD918に保存したり、印刷装置100に送信(フィードバック)したりする。
図7は、本実施形態の印刷装置100で行われる処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、RIP部121は、ホスト装置などの外部装置から印刷データを受け取り、受け取った印刷データをRIP処理し、描画対象画像であるRIP画像を生成する(ステップS101)。
続いて、印刷制御部123は、RIP部121により生成されたRIP画像を、印刷物検査装置200へ送信するとともに、印刷部125へ送信し、印刷部125は、作像プロセスなどの印刷処理プロセスを実行し、RIP画像を記録媒体に印刷し、描画対象画像が描画された記録媒体である印刷物を生成する(ステップS103)。
図8は、本実施形態の印刷物検査装置200で行われる処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、読取画像取得部253は、読取部251により生成された読取画像を取得する(ステップS201)。
続いて、基準画像取得部255は、印刷装置100により生成された印刷物の検査基準となる基準画像を取得する(ステップS203)。
なお、ステップS201の処理とステップS203の処理とは、その処理順序は問わず、並列して実行されてもよい。
続いて、差分画像生成部257は、基準画像と読取画像との位置合わせを行い(ステップS205)、位置合わせ後の基準画像と読取画像との差分を画素単位で示す差分画像を生成する(ステップS207)。
続いて、エッジ領域抽出部259は、基準画像からエッジ領域を抽出する(ステップS209)。
続いて、近傍領域検出部261は、エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する(ステップS211)。
続いて、閾値補正部265は、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であってエッジ領域または近傍領域のいずれかに位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査閾値記憶部263に記憶されている検査用の検査閾値を補正する(ステップS213)。
続いて、検査閾値画像生成部267は、エッジ領域または近傍領域以外の領域を構成する画素については、検査閾値記憶部263に記憶されている検査閾値を設定し、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素については、閾値補正部265により補正された検査閾値を設定した検査閾値画像を生成する(ステップS215)。
なお、ステップS205~S207までの処理とステップS209~S215までの処理とは、その処理順序は問わず、並列して実行されてもよい。
続いて、検査部269は、差分画像と検査閾値画像とを画素毎に比較して、印刷物を検査する(ステップS217)。
以上のように本実施形態によれば、エッジ領域または近傍領域の濃度や距離などに基づいて、検査閾値を補正することで、エッジ領域近傍の状態に合わせて検査閾値を緩和し、エッジ領域近傍での検査精度を向上させることができる。
特に本実施形態によれば、エッジ領域または近傍領域の濃度や距離などに基づいて、検査閾値を補正するため、従来技術のように、同一の内容が印刷された印刷物を相応の枚数用意する必要がなく、バリアブル印刷など同一の内容が印刷された印刷物を少数しか生産しないような印刷環境での検査にも好適である。
このため本実施形態によれば、印刷環境によらず、エッジ領域近傍での検査精度を向上させることができる。
(変形例)
上記実施形態で説明した検査閾値の補正手法を基準画像に対するフィルタ処理で代用してもよい。この場合、閾値補正部265は、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素については、当該画素を中心に、エッジ領域を構成する画素または近傍領域を構成する画素を参照対象としたフィルタ処理に基づいて、検査閾値を補正すればよい。
なお、フィルタ処理に用いるフィルタのサイズは、近傍領域のサイズに合わせて設定すればよい。例えば、エッジ領域の周囲2ピクセル分の範囲の領域を近傍領域とする場合、フィルタのサイズは5×5ピクセルとすることができる。但し、フィルタに含まれる画素であっても、フィルタ処理に適用する画素は、エッジ領域または近傍領域のいずれかの領域を構成する画素であり、エッジ領域または近傍領域のいずれの領域も構成しない画素については使用しない。これは、あくまでエッジに関わる要素からの影響で検査閾値を補正したいためであり、エッジではない絵柄など、エッジに関わらない要素からの影響を排除するためである。なお変形例では、フィルタ係数を経験的に決定することを想定しているが、フィルタ係数の値の決定手法は、これに限定されるものではない。
(プログラム)
上記実施形態及び変形例の検査装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、メモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供される。
また、上記実施形態及び変形例の検査装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上記実施形態及び変形例の検査装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上記実施形態及び変形例の検査装置で実行されるプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するようにしてもよい。
上記実施形態及び変形例の検査装置で実行されるプログラムは、上述した各部をコンピュータ上で実現させるためのモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしては、例えば、CPUがROMからプログラムをRAM上に読み出して実行することにより、上記各機能部がコンピュータ上で実現されるようになっている。
なお、上記実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、及び少なくとも一部のクラウド化などを行うことができる。これらの実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 印刷物検査システム
100 印刷装置
101 オペレーションパネル
103Y、103M、103C、103K 感光体ドラム
105 転写ベルト
107 二次転写ローラ
109 給紙部
111 搬送ローラ対
113 定着ローラ
115 反転パス
121 RIP部
123 印刷制御部
125 印刷部
200 印刷物検査装置
201、251 読取部
203 オペレーションパネル
253 読取画像取得部
255 基準画像取得部
257 差分画像生成部
259 エッジ領域抽出部
261 近傍領域検出部
263 検査閾値記憶部
265 閾値補正部
267 検査閾値画像生成部
269 検査部
300 スタッカ
311 トレイ
特開2015-175706号公報

Claims (12)

  1. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得部と、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像と、前記読取画像取得部が取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記エッジ領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正部と、
    前記差分画像生成部が生成した前記差分画像と前記閾値補正部で補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査部と、
    を備え、
    前記エッジ領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である、
    検査装置。
  2. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得部と、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像と、前記読取画像取得部が取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出部と、
    前記近傍領域検出部が検出した前記近傍領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記近傍領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正部と、
    前記差分画像生成部が生成した前記差分画像と前記閾値補正部で補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査部と、
    を備え、
    前記近傍領域検出部は、前記エッジ領域を構成する画素に基づいて、前記近傍領域を検出し、
    前記近傍領域検出部が検出した前記近傍領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となった前記エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である、
    検査装置。
  3. 前記近傍領域検出部は、前記エッジ領域を構成する画素に基づいて、前記近傍領域を検出し、
    前記近傍領域検出部が検出した前記近傍領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となった前記エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である請求項1に記載の検査装置。
  4. 前記補正された検査閾値は、前記エッジ領域を構成する画素と前記1以上のそれぞれの着目画素との濃度差に比例し、かつ前記エッジ領域を構成する画素と前記1以上のそれぞれの着目画素との距離に反比例する値である請求項1に記載の検査装置。
  5. 前記補正された検査閾値は、前記近傍領域を構成する画素と前記1以上のそれぞれの着目画素との濃度差に比例し、かつ前記近傍領域を構成する画素と前記1以上のそれぞれの着目画素との距離に反比例する値である請求項2に記載の検査装置。
  6. 前記エッジ領域以外の領域を構成する画素については、前記検査用の検査閾値を設定し、前記エッジ領域を構成する画素については、前記補正された検査閾値を設定した検査閾値画像を生成する検査閾値画像生成部を更に備え、
    前記検査部は、前記差分画像と前記検査閾値画像とに基づいて、前記印刷物を検査する請求項1に記載の検査装置。
  7. 印刷物を生成する画像形成装置と、当該印刷物を検査する検査装置と、を備える検査システムであって、
    前記検査装置は、
    前記画像形成装置から、前記印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得部と、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像と前記読取画像取得部が取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって、前記エッジ領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正部と、
    前記差分画像生成部が生成した前記差分画像と前記閾値補正部で補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査部と、
    を備え、
    前記エッジ領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である、
    検査システム。
  8. 印刷物を生成する画像形成装置と、当該印刷物を検査する検査装置と、を備える検査システムであって、
    前記検査装置は、
    前記画像形成装置から、前記印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得部と、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像と前記読取画像取得部が取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成部と、
    前記基準画像取得部が取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出部と、
    前記エッジ領域抽出部が抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出部と、
    前記近傍領域検出部が検出した前記近傍領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記近傍領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正部と、
    前記差分画像生成部が生成した前記差分画像と前記閾値補正部で補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査部と、
    を備え、
    前記近傍領域検出部は、前記エッジ領域を構成する画素に基づいて、前記近傍領域を検出し、
    前記近傍領域検出部が検出した前記近傍領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となった前記エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である、
    検査システム。
  9. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得ステップと、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像と前記読取画像取得ステップで取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって、前記エッジ領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正ステップと、
    前記差分画像生成ステップで生成した前記差分画像と前記閾値補正ステップで補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査ステップと、
    を含み、
    前記エッジ領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である、
    検査方法。
  10. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得ステップと、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像と前記読取画像取得ステップで取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出ステップと、
    前記近傍領域検出ステップが検出した前記近傍領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記近傍領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正ステップと、
    前記差分画像生成ステップで生成した前記差分画像と前記閾値補正ステップで補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査ステップと、
    を含み、
    前記近傍領域検出ステップは、前記エッジ領域を構成する画素に基づいて、前記近傍領域を検出し、
    前記近傍領域検出ステップが検出した前記近傍領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となった前記エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である、
    検査方法。
  11. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得ステップと、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像と前記読取画像取得ステップで取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって、前記エッジ領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正ステップと、
    前記差分画像生成ステップで生成した前記差分画像と前記閾値補正ステップで補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記エッジ領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該エッジ領域を構成する画素との濃度差が最も大きい隣接画素である、
    プログラム。
  12. 印刷物の検査基準となる基準画像を取得する基準画像取得ステップと、
    前記印刷物を読み取った読取画像を取得する読取画像取得ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像と前記読取画像取得ステップで取得した前記読取画像との差分を示す差分画像を生成する差分画像生成ステップと、
    前記基準画像取得ステップで取得した前記基準画像からエッジ領域を抽出するエッジ領域抽出ステップと、
    前記エッジ領域抽出ステップで抽出した前記エッジ領域の近傍に位置する近傍領域を検出する近傍領域検出ステップと、
    前記近傍領域検出ステップが検出した前記近傍領域を構成する画素については、当該画素の濃度と、当該画素に対する着目対象であって前記近傍領域に位置する1以上の着目画素の濃度と、当該画素と当該1以上のそれぞれの着目画素との距離と、に基づいて、検査用の検査閾値を補正する閾値補正ステップと、
    前記差分画像生成ステップで生成した前記差分画像と前記閾値補正ステップで補正された前記検査閾値とに基づいて、前記印刷物を検査する検査ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記近傍領域検出ステップは、前記エッジ領域を構成する画素に基づいて、前記近傍領域を検出し、
    前記近傍領域検出ステップが検出した前記近傍領域を構成する画素に対する前記着目画素は、当該近傍領域を構成する画素の検出元となった前記エッジ領域を構成する画素と隣接する隣接画素のうち、当該近傍領域を構成する画素の反対側に位置する隣接画素である、
    プログラム。
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