JP7225068B2 - Defect inspection device for printed matter, defect inspection method and program, and printing system - Google Patents
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Description
本発明は印刷物の欠陥検査装置、欠陥検査方法及びプログラム、並びに印刷システムに係り、特に深層学習モデルを用いて画像から欠陥情報を取得する技術に関する。 The present invention relates to a defect inspection apparatus for printed matter, a defect inspection method and program, and a printing system, and more particularly to a technique for acquiring defect information from an image using a deep learning model.
スキャナを用いて対象を撮像した撮像データと、基準となる基準データとを比較することで、対象の欠陥を検査する欠陥検査装置が広く用いられている。この手法による欠陥検査方法の応用先として、印刷装置によって印刷された印刷物のスジ、インクの欠け等の印刷欠陥を検査するための印刷物の欠陥検査装置が知られている。 2. Description of the Related Art A defect inspection apparatus is widely used for inspecting defects of an object by comparing image data obtained by imaging the object using a scanner and reference data serving as a reference. As an application of the defect inspection method based on this technique, there is known a print defect inspection apparatus for inspecting print defects such as streaks and ink defects on printed materials printed by a printing apparatus.
特許文献1には、撮像装置を用いて印刷中の印刷物を撮像した撮像画像の中から、印刷物に発生したスジを検査する技術が記載されている。特許文献1に記載の技術では、撮像画像をラインヘッド相対走査方向である第1の方向に複数の局所領域に分割し、局所領域ごとに信号処理を行っている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100002 describes a technique for inspecting for streaks occurring on a printed matter from an image obtained by imaging the printed matter during printing using an imaging device. In the technique described in Patent Document 1, a captured image is divided into a plurality of local areas in a first direction, which is the line head relative scanning direction, and signal processing is performed for each local area.
従来の印刷物の欠陥検査では、同じ印刷条件による基準データをあらかじめ取得し、基準データと印刷中の撮像データとを比較することで検査を行う手法が広く行われている。しかしながら、このような印刷物の欠陥検査は、バリアブル印刷等の毎回絵柄が変わる印刷、又は印刷条件を変更した後の最初の印刷物等には適用できないという問題がある。 In the conventional defect inspection of printed matter, a method of acquiring in advance reference data under the same printing conditions and comparing the reference data with captured image data during printing is widely used. However, there is a problem that such defect inspection of printed matter cannot be applied to printing such as variable printing in which patterns change each time, or to the first printed matter after changing printing conditions.
また、この印刷物の欠陥検査は、同じ印刷条件の撮像データ同士を比較する場合においては、基本的なデータ特性が一致しているために比較が可能であるが、使用する用紙、網種、カラープロファイル等の印刷条件が異なる場合の撮像データ、又は印刷元画像を基とする印刷データを基準データとする場合においては、データの特性が異なるため比較することが難しい。 In addition, when comparing imaging data under the same printing conditions, this defect inspection of printed matter can be compared because the basic data characteristics are the same. It is difficult to make a comparison when imaging data with different printing conditions such as profiles or print data based on a print source image is used as the reference data because the data characteristics are different.
印刷条件が異なる場合は、例えば用紙が異なるとデータ全体の輝度値が異なる。一例として、グロス紙を用いて基準データを取得し、上質紙にて再度同じ絵柄を印刷し検査する場合は、取得していたグロス紙の基準データと上質紙の撮像データ間では差異が大きく、そのまま比較をする場合は検査性能を落とす必要がある。また、検査性能を落とさずに検査を実施するためには、再度上質紙を用いて基準データを取得し直す必要がある。 If the printing conditions are different, for example, if the paper is different, the luminance value of the entire data will be different. As an example, when the reference data is obtained using glossy paper, and the same pattern is printed again on high-quality paper for inspection, there is a large difference between the acquired reference data for glossy paper and the imaging data for high-quality paper. If the comparison is made as it is, it is necessary to lower the inspection performance. In addition, in order to carry out the inspection without lowering the inspection performance, it is necessary to reacquire the reference data using high-quality paper again.
また、印刷元画像を基とする印刷データを基準データとする場合では、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の4チャンネルの色空間とRGB(赤、緑、青)の3チャンネルの色空間とでは、データフォーマットが異なる等の差異が発生する。このため、特性を一致させるための前処理が必要となる。CMYKとRGBとの間の差異に関して、従来の技術では印刷データと撮像データ間でのカラープロファイルを一致させるためのテーブルを作成することで、色特性を一致させる手法が用いられているが、カラープロファイルは印刷条件の違いにより異なり、印刷装置、用紙の違い等、条件が多岐にわたり存在しているため、それぞれに対応するテーブルをそれぞれ作成することは時間がかかり、煩雑であるという問題が存在する。 When print data based on a print source image is used as reference data, a 4-channel color space of CMYK (cyan, magenta, yellow, and black) and a 3-channel color space of RGB (red, green, and blue) are used. Differences such as different data formats occur between the two. Therefore, preprocessing is required to match the characteristics. Regarding the difference between CMYK and RGB, the conventional technique uses a method of matching color characteristics by creating a table for matching color profiles between print data and imaging data. Profiles differ according to different printing conditions, and there are a wide variety of conditions such as differences in printing devices and paper, so creating tables corresponding to each of them is time-consuming and complicated. .
このような問題に対し、パラメータ及び特徴量の抽出の自動化のために近年広く利用されている深層学習を用いることが考えられる。深層学習は機械学習手法の1つであり、画像認識分野で従来の機械学習手法より非常に高性能であることが知られている。 For such problems, it is conceivable to use deep learning, which has been widely used in recent years, for automating the extraction of parameters and feature quantities. Deep learning is one of the machine learning techniques, and is known to have much higher performance than conventional machine learning techniques in the field of image recognition.
特許文献1に記載の技術では、第1の方向に延びるスジを検出するために、第1の方向に重複を許して画像の分割を行っている。特許文献1に記載の技術では、検査画像全体の各画素に対し、同一処理を行うことを前提としているため、第1の方向とは異なる第2の方向への分割処理は不要である。 In the technique described in Patent Document 1, in order to detect streaks extending in the first direction, an image is divided while allowing overlap in the first direction. The technique described in Patent Literature 1 is based on the premise that the same processing is performed on each pixel of the entire inspection image, and therefore division processing in the second direction different from the first direction is unnecessary.
これに対し、検査処理として深層学習モデルを用いる場合、実際の画像よりも小さな画像で学習を行うことが一般的である。このため、検査処理時には、画像データを第2の方向も含めてモデルの入力とするサイズに分割する必要がある。ここで、分割時の重複量が多いほど検査性能の信頼性が向上するが、処理回数が比例的に増えるため、処理時間とトレードオフの関係となる。したがって、画像データを適切な重複量で分割する必要があるという問題点があった。 On the other hand, when a deep learning model is used for inspection processing, learning is generally performed with images that are smaller than the actual images. Therefore, during the inspection process, it is necessary to divide the image data into sizes to be input to the model, including the second direction. Here, the reliability of the inspection performance improves as the overlap amount at the time of division increases, but the number of processing times increases proportionally, so there is a trade-off relationship with the processing time. Therefore, there is a problem that it is necessary to divide the image data by an appropriate amount of overlap.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、深層学習を用いて印刷物を検査する際に画像データを適切な重複量で分割する印刷物の欠陥検査装置、欠陥検査方法及びプログラム、並びに印刷システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances. The purpose is to provide a system.
上記目的を達成するために印刷物の欠陥検査装置の一の態様は、印刷物が撮像された撮像画像を基とする撮像データを取得する撮像データ取得部と、印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得部と、深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、撮像データと印刷データとを入力として、印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理部と、深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割する分割処理を行う前処理部と、を備え、検査処理部は、分割された撮像データと印刷データとを入力とする印刷物の欠陥検査装置である。 In order to achieve the above object, one aspect of the apparatus for inspecting defects in printed matter includes an imaging data acquisition unit that acquires imaging data based on an imaged image of the printed matter, and a print based on the original image of the printed matter. A print data acquisition unit that acquires data, an inspection processing unit that uses at least one deep learning model, receives imaging data and print data as input, and outputs defect information on printed matter, and a convolution layer of the deep learning model. a preprocessing unit that performs division processing for dividing imaging data and print data by overlapping the number of pixels according to the filter size, the pooling size of the pooling layer, the number of convolution layers and the number of pooling layers, and an inspection processing unit. is a printed matter defect inspection apparatus that inputs divided imaging data and print data.
本態様によれば、深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割するようにしたので、深層学習を用いて印刷物を検査する際に撮像データと印刷データとを適切な重複量で分割することができる。 According to this aspect, the imaging data and the print data are divided by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolutional layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of convolutional layers and pooling layers of the deep learning model. Therefore, it is possible to divide image data and print data by an appropriate amount of overlap when inspecting printed matter using deep learning.
画素数は、畳み込み層とプーリング層との合計数をn、プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の畳み込み層のフィルタサイズをSkとした場合に、 The number of pixels is n, where n is the total number of convolution layers and pooling layers, and Sk is the filter size of the k-th convolution layer after performing j pooling with a pooling size of Sj.
以上であることが好ましい。これにより、撮像データと印刷データとを適切な重複量で分割することができる。 It is preferable that it is above. Thereby, the imaging data and the print data can be divided by an appropriate overlap amount.
なお、k番目の畳み込み層とは、畳み込み層とプーリング層とを処理順に1番目からn番目とした場合のk番目の畳み込み層であり、1≦k≦nである。また、Sj×Sjのサイズのプーリング処理を行うプーリング層のプーリングサイズをSjとし、j回中i回目のプーリング層のプーリングサイズをSiとする。さらに、Sk×Skのサイズの畳み込み処理を行う畳み込み層のフィルタサイズをSkとする。 Note that the k-th convolutional layer is the k-th convolutional layer when the convolutional layers and the pooling layers are the 1st to n-th convolutional layers in the order of processing, and 1≦k≦n. Let Sj be the pooling size of a pooling layer that performs a pooling process of size Sj×Sj, and let Si be the pooling size of the i-th pooling layer out of j times. Furthermore, let Sk be the filter size of a convolution layer that performs convolution processing of size Sk×Sk.
また、「floor」は床関数である。床関数は、入力された値よりも小さい整数のうち最も大きい整数を出力する関数である。 Also, "floor" is the floor function. A floor function is a function that outputs the largest integer among integers smaller than an input value.
撮像データを分割処理する際の画素数は、撮像データに係る畳み込み層とプーリング層との合計数をn、プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の畳み込み層のフィルタサイズをSkとして算出する。また、印刷データを分割処理する際の画素数は、印刷データに係る畳み込み層とプーリング層との合計数をn、プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の畳み込み層のフィルタサイズをSkとして算出する。 The number of pixels when the imaging data is divided is n, which is the total number of convolution layers and pooling layers related to the imaging data, and the filter size of the k-th convolution layer after j times of pooling with a pooling size of Sj. Calculate as Sk. Also, the number of pixels when the print data is divided is n, which is the total number of convolution layers and pooling layers related to the print data, and the filter of the k-th convolution layer after j times of pooling with a pooling size of Sj. Calculate the size as Sk.
検査処理部にて出力した欠陥情報群に対し、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在、又は印刷物の印刷方向に存在する2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する統計処理部を備えることが好ましい。これにより、適切に欠陥を判断することができる。 Neighboring defect information group consisting of N adjacent defect information, which is a natural number of 2 or more, existing spatially adjacent to the defect information of interest or existing in the printing direction of the printed matter with respect to the defect information group output by the inspection processing unit. It is preferable to provide a statistical processing unit that determines a defect by statistically processing the . Thereby, a defect can be judged appropriately.
なお、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在する近傍欠陥情報とは、分割された撮像データのうち注目欠陥情報を有する撮像データと空間的に近傍に存在する撮像データから出力された欠陥情報を含んでもよい。これにより、分割された近傍の複数の撮像データに跨って同じ欠陥が存在する場合に、適切に欠陥を判断することができる。 Note that the defect information of interest and neighboring defect information spatially adjacent to each other are the defect information output from the image data having the defect information of interest and the image data spatially adjacent to the image data having the defect information of interest among the divided image data. may contain. Accordingly, when the same defect exists across a plurality of divided adjacent image data, the defect can be determined appropriately.
また、注目欠陥情報と印刷物の印刷方向に存在する近傍欠陥情報とは、分割された撮像データのうち注目欠陥情報を有する撮像データと印刷方向に存在する撮像データから出力された欠陥情報を含んでもよい。印刷方向とは、印刷装置において印刷物を印刷した際の基材とインク付与部との相対移動方向である。インク付与部とは、例えば基材にインクを付与する印字素子である。 Further, the defect information of interest and the neighboring defect information existing in the printing direction of the printed matter may include the defect information output from the imaging data having the defect information of interest among the divided imaging data and the imaging data existing in the printing direction. good. The printing direction is the direction of relative movement between the substrate and the ink applying section when the printed material is printed by the printing apparatus. The ink applicator is, for example, a printing element that applies ink to a substrate.
印刷装置の印刷方式によっては、空間的に近傍でない領域であっても同じ印字素子によって印刷される場合があり得る。例えば、シングルパス方式の印刷装置であれば、基材の搬送方向(印刷方向に相当)に沿った領域は同じ印字素子で印刷されるため、注目欠陥情報と搬送方向に存在する欠陥情報とは同じ印字素子で印刷された欠陥である可能性がある。したがって、注目欠陥情報と印刷物の印刷方向に存在する近傍欠陥情報群を統計処理することで、同じ印字素子に起因する欠陥が印刷方向に存在する分割された複数の撮像データに存在する場合であっても、適切に欠陥を判断することができる。 Depending on the printing method of the printing device, areas that are not spatially adjacent may be printed by the same printing element. For example, in the case of a single-pass printing device, since the same printing element is used to print the area along the transport direction (corresponding to the printing direction) of the substrate, the defect information of interest and the defect information existing in the transport direction are different. It may be a defect printed with the same printing element. Therefore, by statistically processing the defect information of interest and a group of adjacent defect information existing in the printing direction of the printed matter, it is possible to detect defects caused by the same printing element in a plurality of divided image data existing in the printing direction. However, the defect can be properly determined.
欠陥情報は、欠陥の有無を含むことが好ましい。これにより、印刷物を適切に検査することができる。 The defect information preferably includes the presence or absence of defects. As a result, the printed matter can be properly inspected.
統計処理部は、近傍欠陥情報群のうち、欠陥有の欠陥情報がN以下の自然数であるM個以上の場合に欠陥と判断する統計処理を含むことが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 It is preferable that the statistical processing unit includes statistical processing for determining that a defect exists when the number of pieces of defect information indicating that there is a defect in the adjacent defect information group is equal to or greater than M, which is a natural number equal to or less than N. Thereby, a defect can be judged appropriately.
MとNとが等しいことが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 Preferably M and N are equal. Thereby, a defect can be judged appropriately.
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物の基材の種類に応じた値であることが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 At least one of M and N is preferably a value according to the type of base material of the printed matter. Thereby, a defect can be judged appropriately.
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物の網種に応じた値であることが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 At least one of M and N is preferably a value corresponding to the type of net of the printed matter. Thereby, a defect can be judged appropriately.
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物を印刷した印刷装置の異常が発生した印字素子の箇所と異常が発生していない印字素子の箇所とで値が異なることが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 It is preferable that at least one of M and N has a different value between a printing element in which an abnormality has occurred and a printing element in which an abnormality has not occurred in the printing apparatus that printed the printed matter. Thereby, a defect can be judged appropriately.
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷データを補正して印刷物を印刷した印刷装置の印字素子の異常を補償する補償機能により補償された箇所と補償されていない箇所とで値が異なることが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 At least one of M and N may differ in value between a portion compensated for by the compensation function for compensating for an abnormality in the printing element of the printing device that printed the printed matter by correcting the print data and a portion not compensated for. preferable. Thereby, a defect can be judged appropriately.
欠陥情報は、欠陥の認識強度値を含むことが好ましい。これにより、印刷物を適切に検査することができる。 The defect information preferably includes the perceived strength value of the defect. As a result, the printed matter can be properly inspected.
統計処理部は、近傍欠陥情報群の認識強度値の平均値に基づいて欠陥であるかを判断する統計処理を含むことが好ましい。これにより、欠陥を適切に判断することができる。 It is preferable that the statistical processing section include statistical processing for judging whether or not the defect is a defect based on the average value of the recognition intensity values of the adjacent defect information group. Thereby, a defect can be judged appropriately.
欠陥情報は、欠陥の位置を含むことが好ましい。これにより、印刷物を適切に検査することができる。 The defect information preferably includes the location of the defect. As a result, the printed matter can be properly inspected.
前処理部は、撮像データと印刷データとについて、少なくとも1つの方向のデータサイズを小さくするための処理を施すことが好ましい。これにより、検査処理部の負荷を小さくすることができる。 Preferably, the preprocessing unit performs processing for reducing the data size in at least one direction on the imaging data and the print data. As a result, the load on the inspection processing unit can be reduced.
前処理部は、少なくとも印刷時における基材の搬送方向に対するデータサイズを小さくすることが好ましい。これにより、データサイズを適切に小さくすることができる。 It is preferable that the preprocessing section reduces the data size at least with respect to the conveying direction of the base material at the time of printing. As a result, the data size can be appropriately reduced.
深層学習モデルは、撮像データと印刷データを入力とし、欠陥の有無、欠陥の位置、及び欠陥の認識強度値の少なくとも1つを出力とすることが好ましい。これにより、印刷物を適切に検査することができる。 The deep learning model preferably receives imaging data and print data, and outputs at least one of the presence/absence of a defect, the position of a defect, and the recognition strength value of a defect. As a result, the printed matter can be properly inspected.
深層学習モデルは、撮像データを入力とする第1の入力層と、第1の入力層を入力とする第1の中間層と、を含む第1のネットワークと、印刷データを入力とする第2の入力層と、第2の入力層を入力とする第2の中間層と、を含む第2のネットワークと、欠陥情報を出力とする第1の出力層と、を備え、第1の出力層よりも前に、第1のネットワークと第2のネットワークとが少なくとも一度結合されることが好ましい。これにより、印刷物の欠陥情報を適切に出力することができる。 The deep learning model includes a first network including a first input layer with imaging data as an input, a first intermediate layer with the first input layer as an input, and a second network with print data as an input. a second network including an input layer of and a second intermediate layer whose input is the second input layer; and a first output layer whose output is defect information, wherein the first output layer Preferably, the first network and the second network are combined at least once before. As a result, it is possible to appropriately output the defect information of the printed matter.
前処理部は、第1の中間層の畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データを分割し、第2の中間層の畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて印刷データを分割することが好ましい。これにより、適切な画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割することができる。 The preprocessing unit divides the imaging data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolutional layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of convolutional layers and pooling layers of the first intermediate layer, and divides the captured data into the second intermediate layer. It is preferable to divide the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of convolution layers and pooling layers. As a result, the imaging data and the print data can be divided by overlapping by an appropriate number of pixels.
上記目的を達成するために印刷システムの一の態様は、印刷データに基づいて印字素子により印刷物を印刷する印刷装置と、印刷された印刷物を撮像して撮像画像を取得する撮像装置と、上記の印刷物の欠陥検査装置と、を備えた印刷システムである。 In order to achieve the above object, one aspect of a printing system includes: a printing device that prints a printed matter with a printing element based on print data; an imaging device that captures the printed matter and obtains a captured image; and a defect inspection device for printed matter.
本態様によれば、深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割するようにしたので、深層学習を用いて印刷物を検査する際に撮像データと印刷データとを適切な重複量で分割することができる。 According to this aspect, the imaging data and the print data are divided by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolutional layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of convolutional layers and pooling layers of the deep learning model. Therefore, it is possible to divide image data and print data by an appropriate amount of overlap when inspecting printed matter using deep learning.
上記目的を達成するために印刷物の欠陥検査装置の一の態様は、印刷物が撮像された撮像画像を基とする撮像データを取得する撮像データ取得工程と、印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得工程と、深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、撮像データと印刷データとを入力として、印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理工程と、深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割する分割処理を行う前処理工程と、を備え、検査処理工程は、分割された撮像データと印刷データとを入力とする印刷物の欠陥検査方法である。 In order to achieve the above object, one aspect of the apparatus for inspecting defects in printed matter includes an imaging data acquisition step of acquiring imaging data based on an imaged image of the printed matter, and printing based on the original image of the printed matter. A print data acquisition step for acquiring data, an inspection processing step for using at least one deep learning model, imaging data and print data as input, and outputting defect information for printed matter, and a convolution layer of the deep learning model. a pre-processing step of performing a division process of dividing the imaging data and the print data by overlapping the number of pixels corresponding to the filter size, the pooling size of the pooling layer, the number of convolution layers and the number of pooling layers; is a print defect inspection method in which divided imaging data and print data are input.
本態様によれば、深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データと印刷データとを分割するようにしたので、深層学習を用いて印刷物を検査する際に撮像データと印刷データとを適切な重複量で分割することができる。 According to this aspect, the imaging data and the print data are divided by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolutional layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of convolutional layers and pooling layers of the deep learning model. Therefore, it is possible to divide image data and print data by an appropriate amount of overlap when inspecting printed matter using deep learning.
上記の印刷物の欠陥検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムも本態様に含まれる。このプログラムを記憶した非一時的な記録媒体も本態様に含まれる。 A program for causing a computer to execute the defect inspection method for printed matter is also included in this aspect. A non-temporary recording medium storing this program is also included in this aspect.
本発明によれば、検査画像を適切な重複量で分割して、深層学習を用いて印刷物を検査することができる。 According to the present invention, it is possible to divide the inspection image by an appropriate amount of overlap and inspect the printed matter using deep learning.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
<欠陥検査装置>
本実施形態に係る欠陥検査装置10は、検査対象の印刷物の欠陥情報を出力する装置である。図1は、欠陥検査装置10の構成を示すブロック図である。欠陥検査装置10は、撮像データ取得部12と、印刷データ取得部14と、前処理部16と、検査処理部18と、統計処理部20と、出力部22と、を備えている。
<Defect inspection device>
A
撮像データ取得部12は、不図示の印刷装置において印刷された印刷物が撮像された撮像画像を基とする撮像データを取得する。撮像データは、例えば撮像画像のビットマップデータである。印刷データ取得部14は、印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する。印刷データは、例えば印刷元画像のRIP(Raster Image Processor)データである。
The imaged
前処理部16は、入力された画像データに対して前処理を行う。前処理は、撮像データと印刷データとについて、少なくとも1つの方向のデータサイズを小さくするための処理を含む。
The preprocessing
また、前処理は、撮像データと印刷データとを分割する分割処理を含む。前処理部16は、撮像データ分割処理部24と、印刷データ分割処理部26と、を備える。撮像データ分割処理部24は撮像データを分割する分割処理を行う。印刷データ分割処理部26は印刷データを分割する分割処理を行う。
Also, the pre-processing includes division processing for dividing imaging data and print data. The preprocessing
検査処理部18は、撮像データと印刷データとを入力として、印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理を行う。ここでは、検査処理部18は、撮像データ分割処理部24によって分割された撮像データと、印刷データ分割処理部26によって分割された印刷データと、のそれぞれ対応する領域を入力として、印刷物の分割された領域毎の欠陥情報を出力する。
The
検査処理部18は、印刷物の欠陥情報を出力する。検査処理部18は、深層学習モデル28を備える。深層学習モデル28は、撮像データと印刷データとを入力として印刷物の欠陥情報を出力とする学習済みモデルである。深層学習モデル28は、複数のレイヤー構造を有し、複数の重みパラメータを保持している。深層学習モデル28は、重みパラメータが初期値から最適値に更新されることで、未学習モデルから学習済みモデルに変化しうる。欠陥情報は、欠陥の有無、欠陥の位置、及び欠陥の認識強度値の少なくとも1つを含む。
The
図2は、深層学習モデル28の主要な機能を示す機能ブロック図である。深層学習モデル28は、第1のネットワーク30と、第2のネットワーク32と、第1の出力層34と、を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing major functions of the
第1のネットワーク30は、第1の入力層36と、第1の中間層38と、を含む。第1の入力層36は、撮像データを入力とする。第1の中間層38は、第1の入力層36を入力とする。第1の入力層36、第1の中間層38、第1の出力層34は、それぞれ複数のノードがエッジで結ばれる構造となっている。
第1の中間層38は、第1の入力層36から入力した画像(ここでは撮像データ)から特徴を抽出する層である。第1の中間層38は、畳み込み層40とプーリング層42とを1セットとする複数セットを含む。図2に示した例では、第1の中間層38は、畳み込み層40Aと、プーリング層42Aと、畳み込み層40Bと、プーリング層42Bと、…、を含む。
The first
畳み込み層40は、前の層で近くにあるノードに対して所定のフィルタサイズのフィルタを使用した畳み込み演算を行い、特徴マップを取得する。プーリング層42は、畳み込み層40から出力された特徴マップを所定のプーリングサイズで縮小して新たな特徴マップとする。畳み込み層40は、画像からのエッジ抽出等の特徴抽出の役割を担い、プーリング層42は抽出された特徴が、平行移動等による影響を受けないようにロバスト性を与える役割を担う。なお、第1の中間層38には、畳み込み層40とプーリング層42とを1セットとする場合に限らず、畳み込み層40が連続する場合があってもよいし、正規化層も含まれてもよい。第1の中間層38は、最後に直前の層のノードの全てを結合する全結合層を有してもよい。
The
第2のネットワーク32は、印刷データを入力とする第2の入力層46と、第2の入力層46を入力とする第2の中間層48と、を含む。第2の入力層46、第2の中間層48、第1の出力層34は、それぞれ複数のノードがエッジで結ばれる構造となっている。
The
第2の中間層48は、第2の入力層46から入力した印刷データから特徴を抽出する層である。第2の中間層48は、畳み込み層50Aと、プーリング層52Aと、畳み込み層50Bと、プーリング層52Bと、…、を含む。畳み込み層50とプーリング層52との構成、動作、作用は、畳み込み層40とプーリング層42と同様である。第2の中間層48には、畳み込み層50とプーリング層52とを1セットとする場合に限らず、畳み込み層50が連続する場合があってもよいし、正規化層も含まれてもよい。第2の中間層48は、最後に直前の層のノードの全てを結合する全結合層を有してもよい。
A second
第1のネットワーク30と第2のネットワーク32とは、第1の出力層34よりも前に少なくとも一度結合される。
第1の出力層34は、第1の中間層38と第2の中間層48とにより抽出された特徴に基づいて、印刷物の欠陥情報を含む認識結果を出力する層である。
The
深層学習モデル28は、例えば印刷物の欠陥の有無を分類する場合、欠陥情報は「欠陥有」と「欠陥無」とに対応する2つのスコアとして出力する。2つのスコアの合計は100%である。
For example, when the
図1の説明に戻り、前処理部16の撮像データ分割処理部24は、深層学習モデル28の第1のネットワーク30の畳み込み層40のフィルタサイズとプーリング層42のプーリングサイズと畳み込み層40及びプーリング層42の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データを分割する。また、印刷データ分割処理部26は、深層学習モデル28の第2のネットワーク32の畳み込み層50のフィルタサイズとプーリング層52のプーリングサイズと畳み込み層50及びプーリング層52の数とに応じた画素数だけ重複させて印刷データを分割する。分割処理の詳細については後述する。
Returning to the description of FIG. 1 , the imaging data
統計処理部20は、検査処理部18から出力された分割された領域毎の欠陥情報を統計処理して印刷物の欠陥を判断する。ここでは、統計処理部20は、2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理する。例えば、統計処理部20は、近傍欠陥情報群のうち、欠陥有の欠陥情報がN以下の自然数であるM個以上の場合に欠陥と判断する。
The
統計処理部20は、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在する近傍欠陥情報を統計処理する。統計処理部20は、注目欠陥情報と印刷物の印刷方向に存在する近傍欠陥情報を統計処理してもよい。印刷方向とは、印刷装置において印刷物を印刷した際の基材とインク付与部との相対移動方向である。インク付与部とは、例えば印字素子である。
The
出力部22は、統計処理部20の統計処理結果に基づく印刷物の良否を出力する。
The
<欠陥検査方法>
図3は、欠陥検査装置10による印刷物の欠陥検査方法の処理を示すフローチャートである。ここでは、いわゆるシングルパス方式の印刷装置で印刷された印刷物に発生するスジ状の欠陥を、撮像装置を用いて検査する例を説明する。印刷物の欠陥検査方法は、撮像データ取得工程(ステップS1)と、印刷データ取得工程(ステップS2)と、前処理工程と(ステップS3)、検査処理工程と(ステップS4)、統計処理工程(ステップS5)と、を含む。
<Defect inspection method>
FIG. 3 is a flow chart showing the processing of the defect inspection method for printed matter by the
ステップS1では、撮像データ取得部12は、印刷装置によって印刷された印刷物が撮像装置によって撮像された撮像画像を基とする撮像データを取得する。撮像データ取得部12は、取得した撮像画像に所定の処理を施して撮像データを生成してもよい。
In step S<b>1 , the captured
ステップS2では、印刷データ取得部14は、印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する。印刷データ取得部14は、取得した印刷元画像に所定の処理を施して印刷データを生成してもよい。
In step S2, the print
ステップS3では、前処理部16は、撮像データと印刷データに対して前処理を行う。ここでは、撮像データ分割処理部24は、深層学習モデル28の第1のネットワーク30の畳み込み層40のフィルタサイズとプーリング層42のプーリングサイズと畳み込み層40及びプーリング層42の数とに応じた画素数だけ重複させて撮像データを分割する。また、印刷データ分割処理部26は、深層学習モデル28の第2のネットワーク32の畳み込み層50のフィルタサイズとプーリング層52のプーリングサイズと畳み込み層50及びプーリング層52の数とに応じた画素数だけ重複させて印刷データを分割する。
In step S3, the preprocessing
前処理部16は、分割処理の前に、撮像データと印刷データとについて、少なくとも1つの方向のデータサイズを小さくしてもよい。ここでは、印刷物はシングルパス方式の印刷装置によって印刷されている。シングルパス方式におけるスジ状の欠陥は、印刷時の搬送方向に延びる欠陥である。このため、撮像データを印刷時の搬送方向に平均化することで、スジの情報を残したままデータの縮小を行うことができる。したがって、前処理部16は、少なくとも印刷時における基材の搬送方向に対するデータサイズを小さくすることができる。
The preprocessing
ステップS4では、検査処理部18は、深層学習モデル28を用いて、ステップS3でそれぞれ分割された撮像データと印刷データとの対応する領域を入力として、印刷物の分割された領域毎の欠陥情報を出力とする検査処理を行う。
In step S4, the
ステップS5では、統計処理部20は、検査処理部18から出力された欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する。ここでは、統計処理部20は、検査処理部18から出力された注目欠陥情報とN個の近傍欠陥情報群に対し、印刷時の基材の搬送方向にN以下の自然数であるM個以上連続して欠陥有と判断した場合に欠陥と判断する全一致判断処理を行う。全一致判断処理によれば、確率的に発生する誤検知と正しく検知をしている場合の正検知との切り分けが可能となる。
In step S<b>5 , the
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物の基材の種類に応じた値に設定される。また、M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物の網種に応じた値に設定されてもよい。さらに、MとNとは等しいことが好ましい。この場合、統計処理部20は、不図示の入力部から印刷物の基材の種類、印刷物の網種を取得すればよい。
At least one of M and N is set to a value according to the type of substrate of the printed matter. Also, at least one of M and N may be set to a value according to the screen type of the printed matter. Furthermore, it is preferred that M and N are equal. In this case, the
M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷物を印刷した印刷装置の異常が発生した印字素子の箇所と異常が発生していない印字素子の箇所とで異なる値を設定することが好ましい。また、M及びNのうちの少なくとも一方は、印刷データを補正して印刷物を印刷した印刷装置の印字素子の異常を補償する補償機能により補償された箇所と補償されていない箇所とで異なる値を設定してもよい。この場合、統計処理部20は、不図示の入力部から撮像データのうち異常が発生した印字素子で印刷した箇所の情報、補償機能により補償された箇所の情報を取得すればよい。
It is preferable that at least one of M and N is set to a different value between a printing element where an abnormality has occurred and a printing element where an abnormality has not occurred in the printing device that printed the printed material. Also, at least one of M and N has a different value between a portion compensated and a portion not compensated for by a compensation function that compensates for an abnormality in the printing element of the printing device that printed the printed matter by correcting the print data. May be set. In this case, the
ステップS6(出力工程の一例)では、出力部22は、統計処理部20の統計処理結果に基づく印刷物の良否を出力する。
In step S<b>6 (an example of the output process), the
以上で、印刷物の欠陥検査方法の処理が終了する。なお、印刷物の検査を続ける場合はステップS1に戻って同様の処理を行うが、印刷物の印刷元画像が前回と同じ場合は、ステップS2の印刷データの取得とステップS3の印刷データの分割処理とを省略してもよい。 Thus, the processing of the defect inspection method for printed matter is completed. If the inspection of the printed matter is to be continued, the process returns to step S1 and similar processing is performed. may be omitted.
<分割処理の重複画素数>
畳み込み層40A、50Aにおけるフィルタ処理は、注目画素の周辺のデータを注目画素に集めて特徴を捉えるものである。このため、端部の画素が注目画素となった場合には、周辺にデータが存在しないために正しくフィルタ処理ができず、基本的に端部のデータの信頼性が著しく低下する。したがって、信頼できるデータを扱うために、フィルタ処理後に端部画素を破棄(その後の処理に用いない)することがある。例えば、3×3のサイズの畳み込み層40A、50Aのフィルタ処理結果では端部の1画素がデータの信頼できない領域となり、5×5のサイズの畳み込み層40A、50Aのフィルタ処理結果では端部の2画素がデータの信頼できない領域となる。
<Number of Overlapping Pixels in Division Processing>
The filter processing in the convolution layers 40A and 50A collects the data around the pixel of interest to capture the characteristics of the pixel of interest. For this reason, when a pixel at the edge becomes a pixel of interest, since there is no data around it, filtering cannot be performed correctly, and basically the reliability of the data at the edge is remarkably lowered. Therefore, edge pixels may be discarded (not used for further processing) after filtering in order to handle reliable data. For example, in the filtering results of the convolutional layers 40A and 50A with a size of 3×3, one pixel at the edge becomes an unreliable region of data, Two pixels are the data unreliable area.
図4は、畳み込み処理によるデータの信頼できない領域を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining an unreliable area of data resulting from convolution processing.
図4に示す画像IM1は、X方向(横方向)10画素×Y方向(縦方向)10画素の画像である。画像の端部を注目画素として畳み込み処理を行うと、データの存在しない領域を含んだ演算となるため、信頼性が低下する。例えば、画像IM1の画素PX1は、右側、右下側、下側の3画素のみが存在し、上側と左側には画素が存在しない。このため、画素PX1を注目画素とする3×3のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できない。一方、画像IM1の画素PX2は、隣接する9画素全てが存在する。このため、画素PX2を注目画素とする3×3のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できる。 The image IM1 shown in FIG. 4 is an image of 10 pixels in the X direction (horizontal direction)×10 pixels in the Y direction (vertical direction). If convolution processing is performed using the edge of the image as the pixel of interest, the reliability is reduced because the calculation includes an area where data does not exist. For example, the pixel PX1 of the image IM1 has only three pixels on the right side, the lower right side, and the lower side, and no pixels exist on the upper side and the left side. Therefore, the data of the result of convolution processing with a size of 3×3 with the pixel PX1 as the target pixel is unreliable. On the other hand, the pixel PX2 of the image IM1 has all nine adjacent pixels. Therefore, the data of the convolution processing result of the size of 3×3 with the pixel PX2 as the target pixel is reliable.
図4に示す画像IM2は、画像IM1に3×3のサイズのストライド1の畳み込み処理を行った結果である。画像IM2においてハッチングされている領域R1は、データの信頼できない領域である。領域R1は、画像IM2の上端の1行、下端の1行、左端の1列、右端の1列の画素を含んでいる。 The image IM2 shown in FIG. 4 is the result of convolution processing with a stride of 1 having a size of 3×3 on the image IM1. The hatched area R1 in the image IM2 is the unreliable area of the data. The region R1 includes pixels in one top row, one bottom row, one leftmost column, and one rightmost column of the image IM2.
図4に示す画像IM3は、画像IM2と同様の画像である。画像IM3の画素PX3は、周辺の25画素のうち最上段の画素、最左列の画素がデータの信頼できない領域R1の画素である。このため、画素PX3を注目画素とする5×5のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できない。一方、画像IM3の画素PX4は、周辺の25画素全てのデータが信頼できる。このため、画素PX4を注目画素とする5×5のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できる。 An image IM3 shown in FIG. 4 is an image similar to the image IM2. The pixel PX3 of the image IM3 has the pixel in the uppermost row and the pixel in the leftmost column among the 25 pixels around it, which is the pixel in the data unreliable region R1. Therefore, the data of the result of convolution processing with a size of 5×5 with the pixel PX3 as the target pixel is unreliable. On the other hand, for the pixel PX4 of the image IM3, the data of all 25 pixels around it are reliable. Therefore, the data of the result of convolution processing with a size of 5×5 with the pixel PX4 as the target pixel is reliable.
図4に示す画像IM4は、画像IM3に5×5のサイズのストライド1の畳み込み処理を行った結果である。画像IM4においてハッチングされている領域R2は、データが信頼できない領域である。領域R2は、画像IM4の上から3行、下から3行、左から3列、右から3列の画素を含んでいる。 The image IM4 shown in FIG. 4 is the result of convolution processing with stride 1 having a size of 5×5 on the image IM3. A hatched area R2 in the image IM4 is an area where the data is unreliable. The region R2 includes pixels in the top three rows, the bottom three rows, the left three columns, and the right three columns of the image IM4.
図4に示す画像IM5は、画像IM4と同様の画像である。画像IM5の画素PX5は、隣接する9画素のうち上段の画素、左列の画素がデータの信頼できない領域R2にある。このため、画素PX5を注目画素とする3×3のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できない。一方、画像IM5の画素PX6は、隣接する9画素全てのデータが信頼できる。このため、画素PX6を注目画素とする3×3のサイズの畳み込み処理結果は、データが信頼できる。 Image IM5 shown in FIG. 4 is an image similar to image IM4. The pixel PX5 of the image IM5 is located in the data unreliable region R2 of the pixels in the upper row and the left column among the nine adjacent pixels. Therefore, the data of the result of convolution processing with a size of 3×3 with the pixel PX5 as the target pixel is unreliable. On the other hand, for the pixel PX6 of the image IM5, the data of all nine adjacent pixels are reliable. Therefore, the data of the convolution processing result of the size of 3×3 with the pixel PX6 as the target pixel is reliable.
図4に示す画像IM6は、画像IM5に3×3のサイズのフィルタを用いてストライド1で畳み込み処理を行った結果である。画像IM6においてハッチングされている領域R3は、データが信頼できない領域である。領域R3は、画像IM6の上から4行、下から4行、左から4列、右から4列の画素を含んでいる。 An image IM6 shown in FIG. 4 is the result of convolution processing with a stride of 1 using a 3×3 size filter on the image IM5. A hatched area R3 in the image IM6 is an area where the data is unreliable. Region R3 includes pixels in the top 4 rows, bottom 4 rows, left 4 columns, and right 4 columns of image IM6.
このように、10画素×10画素の画像IM1に対して、3×3、5×5、3×3のサイズのストライド1の畳み込み処理を順に行うと、最終的にデータが信頼できる画素は中央部の4画素のみとなることがわかる。 In this way, when convolution processing with stride 1 with sizes of 3×3, 5×5, and 3×3 is sequentially performed on the image IM1 of 10 pixels×10 pixels, the pixel whose data is finally reliable is the central pixel. It can be seen that there are only 4 pixels in the part.
また、隣接するデータを1つのデータにまとめることで総データ数を削減するプーリング処理を実施した場合、例えば、2×2のサイズのプーリング処理を実施すると、プーリング処理後の1画素は元のサイズにおける縦横それぞれ2画素分のデータに相当する。よって、2×2のサイズのプーリング処理後に3×3のサイズの畳み込み処理を実施すると、プーリング処理前における端部の2画素がデータの信頼できない領域となる。 In addition, when pooling processing is performed to reduce the total number of data by combining adjacent data into one data, for example, when pooling processing with a size of 2 × 2 is performed, one pixel after pooling processing is the original size corresponds to data for two pixels each in the vertical and horizontal directions. Therefore, if convolution processing with a size of 3×3 is performed after pooling processing with a size of 2×2, two pixels at the edge before pooling processing become an unreliable region of data.
図5は、プーリング処理によるデータが信頼できない領域を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining an area where data obtained by pooling processing is unreliable.
図5に示す画像IM11は、X方向に10画素×Y方向に10画素を有する画像である。画像IM11に2×2のサイズのプーリング処理を行う場合、画像IM11の画素PX11、PX12、PX13、PX14のデータが1つの画素にまとめられる。例えば、マックスプーリング処理であれば、画素PX11、PX12、PX13、PX14のデータのうちの最大値が選択される。 The image IM11 shown in FIG. 5 is an image having 10 pixels in the X direction×10 pixels in the Y direction. When the image IM11 is pooled with a size of 2×2, the data of the pixels PX11, PX12, PX13, and PX14 of the image IM11 are combined into one pixel. For example, in the case of maxpooling processing, the maximum value among the data of pixels PX11, PX12, PX13, and PX14 is selected.
図5に示す画像IM12は、画像IM11に2×2のサイズのストライド2のプーリング処理を行った結果である。画像IM12の画素PX15のデータは、画像IM11の画素PX11、PX12、PX13、PX14のデータがまとめられたデータである。 The image IM12 shown in FIG. 5 is the result of performing the pooling process of the stride 2 with the size of 2×2 on the image IM11. The data of the pixel PX15 of the image IM12 is data obtained by combining the data of the pixels PX11, PX12, PX13, and PX14 of the image IM11.
図5に示す画像IM13は、画像IM12と同様である。また、図5に示す画像IM14は、画像IM13に3×3のサイズのストライド1の畳み込み処理を行った結果である。画像IM14においてハッチングされている領域R11は、データの信頼できない領域である。領域R11は、画像IM14の上端の1行、下端の1行、左端の1列、右端の1列の画素を含んでいる。 The image IM13 shown in FIG. 5 is similar to the image IM12. An image IM14 shown in FIG. 5 is the result of convolution processing with stride 1 having a size of 3×3 on the image IM13. A hatched area R11 in image IM14 is an unreliable area of data. The region R11 includes pixels in one row at the top, one row at the bottom, one column at the left, and one column at the right of the image IM14.
図5に示す画像IM15は、画像IM11と同様である。画像IM15においてハッチングされている領域R12は、画像IM14の領域R11について画像IM11に遡った領域であり、画像IM11において処理後にデータが信頼できなくなる領域である。即ち、画像IM11(画像IM15)の領域R12の画素は、2×2のサイズのプーリング処理と3×3のサイズの畳み込み処理とによって、データが信頼できなくなる。領域R12は、画像IM15の上から2行、下から2行、左から2列、右から2列の画素を含んでいる。 Image IM15 shown in FIG. 5 is similar to image IM11. A hatched region R12 in the image IM15 is a region traced back to the image IM11 with respect to the region R11 of the image IM14, and is a region in which the data in the image IM11 becomes unreliable after processing. That is, the data of the pixels in the region R12 of the image IM11 (image IM15) becomes unreliable due to the 2×2 size pooling processing and the 3×3 size convolution processing. The region R12 includes pixels in two rows from the top, two rows from the bottom, two columns from the left, and two columns from the right of the image IM15.
このように、10画素×10画素の画像IM1に2×2のサイズのストライド2のプーリング処理と3×3のサイズのストライド1の畳み込み処理とを行うと、データが信頼できる画素は中央部の36画素のみとなることがわかる。 In this way, when the image IM1 of 10 pixels×10 pixels is subjected to the pooling process with stride 2 of size 2×2 and the convolution process of stride 1 of size 3×3, the pixels whose data are reliable are those in the central part. It can be seen that there are only 36 pixels.
したがって、撮像データ分割処理部24は、データの信頼できる画素のみで演算ができるように、データの信頼できない画素数以上の画素を重複させて撮像データを分割する必要がある。即ち、撮像データ分割処理部24は、第1の中間層38から出力される演算結果の全ての画素がデータの信頼できる画素となるように、重複領域を設けて撮像データを分割すればよい。
Therefore, the imaged data
その一方、重複する画素数が多いと演算量が増える。したがって、データの信頼できない画素数だけ重複させて撮像データを分割することが好ましい。 On the other hand, if the number of overlapping pixels is large, the amount of calculation increases. Therefore, it is preferable to divide the imaging data by overlapping the unreliable number of pixels of the data.
そこで、撮像データ分割処理部24は、深層学習モデル28の第1のネットワーク30の畳み込み層40のフィルタサイズとプーリング層42のプーリングサイズと畳み込み層40及びプーリング層42の数から、処理後のデータの信頼できない領域幅を算出し、算出した幅だけ領域を重複させて分割処理する。これにより、重複させた領域をデータの信頼できない領域とすることができ、所望の領域についてはデータの信頼できる画素として演算をすることが可能となる。したがって、撮像データを分割した場合であっても全面における検査の信頼性を向上することが可能である。
Therefore, the imaging data
同様に、印刷データ分割処理部26は、データの信頼できる画素のみで演算ができるように、データの信頼できない画素数以上の画素を重複させて撮像データを分割する必要がある。即ち、印刷データ分割処理部26は、第2の中間層48から出力される演算結果の全ての画素がデータの信頼できる画素となるように、重複領域を設けて撮像データを分割すればよい。また、重複する画素数が多いと演算量が増えるため、データの信頼できない画素数だけ重複させて撮像データを分割することが好ましい。
Similarly, the print data
そこで、印刷データ分割処理部26は、深層学習モデル28の第2のネットワーク32の畳み込み層50のフィルタサイズとプーリング層52のプーリングサイズと畳み込み層50及びプーリング層52の数から、処理後のデータの信頼できない領域幅を算出し、算出した幅だけ領域を重複させて分割処理する。これにより、重複させた領域をデータの信頼できない領域とすることができ、所望の領域についてはデータの信頼できる画素として演算をすることが可能となる。したがって、印刷データを分割した場合であっても印刷データの全面における検査の信頼性を向上することが可能である。
Therefore, the print data
例えば、データの信頼できない領域が5画素であるなら、互いに隣接する領域において10画素が重複するように分割処理することにより、それぞれ分割した領域の全面をデータの信頼できる領域とすることが可能である。 For example, if the data unreliable area consists of 5 pixels, by dividing the adjacent areas so that 10 pixels overlap each other, the entire surface of each divided area can be made the data reliable area. be.
この重複させる画素数を一般化する。第1のネットワーク30の畳み込み層40とプーリング層42との合計数をnとし、畳み込み層40とプーリング層42とを処理順に1番目からn番目とする。プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の畳み込み層のフィルタサイズをSkとした場合に、撮像データ分割処理部24が撮像データを分割する際に重複させる画素数Nm1は、
The number of overlapping pixels is generalized. The total number of convolution layers 40 and pooling
で表される数以上である。 is greater than or equal to the number represented by
なお、Sj×Sjのサイズのプーリング処理を行うプーリング層42のプーリングサイズをSjとし、j回中i回目のプーリング層のプーリングサイズをSiとする。プーリング処理のストライドはSjである。また、Sk×Skのサイズの畳み込み処理を行う畳み込み層40のフィルタサイズをSkとする。Skは3以上の奇数であり、フィルタは正方であり、畳み込み処理のストライドは1である。
Let Sj be the pooling size of the
また、「floor」は床関数である。床関数は、入力された値よりも小さい整数のうち最も大きい整数を出力する関数である。 Also, "floor" is the floor function. A floor function is a function that outputs the largest integer among integers smaller than an input value.
同様に、第2のネットワーク32の畳み込み層50とプーリング層52との合計数をnとし、畳み込み層50とプーリング層52とを処理順に1番目からn番目とする。プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の畳み込み層50のフィルタサイズをSkとした場合に、印刷データ分割処理部26が印刷データを分割する際に重複させる画素数Nm2は、式1で表される数以上である。
Similarly, the total number of
<分割処理>
図6、図7は、撮像データの分割処理を説明するための図である。図6、図7に示す画像IM21は、シングルパス方式の印刷装置で印刷された印刷物が撮像された撮像画像を基とする撮像データであり、Y方向に搬送された基材に印刷された印刷物の撮像データであるとする。
<Division processing>
6 and 7 are diagrams for explaining the division processing of imaging data. The image IM21 shown in FIGS. 6 and 7 is imaging data based on a captured image of a printed matter printed by a single-pass printing apparatus, and is printed on a base material conveyed in the Y direction. image data.
図6は、撮像データ分割処理部24は、X方向にa画素、Y方向にb画素の領域を重複させずに分割した例を示している。一方、図7では、撮像データ分割処理部24は、X方向にa画素、Y方向にb画素の領域をX方向、Y方向ともにd画素だけ重複させながら分割した例を示している。ここでは、d=Nm1である。
FIG. 6 shows an example in which the captured image data
このように、撮像データ分割処理部24は、画素数Nm1以上の画素が重複するように撮像データを分割処理することで、所望の領域の全面に信頼できる画素を入れることが可能となり、信頼できなくなる端部データにおける検査性能の維持を図ることが可能となる。
In this way, the imaging data
また、印刷データ分割処理部26についても同様に、画素数Nm2以上の画素が重複するように印刷データを分割処理することで、所望の領域の全面に信頼できる画素を入れることが可能となり、信頼できなくなる端部データにおける検査性能の維持を図ることが可能となる。
Similarly, the print data
<深層学習>
印刷物の欠陥検査においては、印刷物の絵柄パターンは無数に存在し、さらにどこに欠陥が発生するかが不明である。そのため、撮像データのみで学習を行うと、欠陥と非常に似ている構造を有する絵柄部と欠陥との識別が困難である。したがって、深層学習モデル28の学習、認識には撮像データと印刷データをどちらも用いることが望ましい。
<Deep learning>
In defect inspection of printed matter, there are countless picture patterns on printed matter, and furthermore, it is unknown where defects will occur. For this reason, if learning is performed using only imaging data, it is difficult to distinguish between a pattern portion having a structure very similar to that of the defect and the defect. Therefore, it is desirable to use both imaging data and print data for learning and recognition of the
撮像データと印刷データとを入力とした深層学習モデル28のネットワークを構築するにあたっては、撮像データと印刷データとをまとめて1つの入力層とする方法と、撮像データを入力とする入力層と印刷データを入力する入力層とをそれぞれ設け、中間層にて結合する方法とが考えられる。
In constructing the network of the
前者の手法は、撮像データと印刷データとの相関関係がネットワークの浅い層から発生するため、特徴の抽出方法に対する自由度が高く、学習に用いるデータが少ない場合には過学習が起こりやすい。そのため、過学習を防ぐために大量のデータが必要となり、学習に時間がかかる。 In the former method, since the correlation between image data and print data is generated from a shallow layer of the network, there is a high degree of freedom in the feature extraction method, and overlearning is likely to occur when the data used for learning is small. Therefore, a large amount of data is required to prevent overfitting, and learning takes time.
一方、後者の手法は、撮像データと印刷データとの間に制約条件を設ける行為に等しく、ネットワークの自由度が低下するが、その分、必要な学習データ量が減り、学習にかかる時間の短縮につながる。 On the other hand, the latter method is equivalent to setting a constraint condition between the image data and the print data, which reduces the degree of freedom of the network, but reduces the amount of learning data required and shortens the time required for learning. leads to
深層学習は特徴量の抽出を自動で行う機械学習手法であるが、特徴量の抽出の一部を人の手で行ったり、学習モデルにおけるネットワークにて制約を加えたりすることは、その処理が妥当であるならば有用であるとされている。その点、後者の手法は、撮像データと印刷データとのそれぞれから欠陥候補を抽出して比較処理をするという、一般的な比較検査の手法を再現するものであるため、非常に有用な手法である。 Deep learning is a machine learning method that automatically extracts feature values. It is considered useful if it is reasonable. In that respect, the latter method is a very useful method because it reproduces a general comparative inspection method in which defect candidates are extracted from image data and print data and compared. be.
また、結合には様々な形態があるが、撮像データと印刷データとが分かれて入力されていれば結合の位置は問わない。 Although there are various types of combining, the position of combining does not matter as long as the imaging data and the print data are input separately.
図8~図10は、深層学習モデル28の第1のネットワーク30と第2のネットワーク32との結合の他の態様を示す図である。図8に示す例では、第1の中間層38の出力が第2の中間層48に入力されることで、第1のネットワーク30と第2のネットワーク32とが結合される。
FIGS. 8-10 are diagrams showing other aspects of the connection between the
この場合、撮像データ分割処理部24が撮像データを分割する際に重複させる画素数Nm1は、撮像データの処理にかかわる第1のネットワーク30の第1の中間層38の畳み込み層40とプーリング層42と、第2のネットワーク32の第2の中間層48のうち第1のネットワーク30と結合された後の畳み込み層50とプーリング層52と、を考慮して算出する。即ち、撮像データ分割処理部24は、第1のネットワーク30の畳み込み層40とプーリング層42と第1のネットワーク30と結合された後の畳み込み層50とプーリング層52との合計数をnとし、畳み込み層40、プーリング層42、畳み込み層50、プーリング層52を処理順に1番目からn番目として、画素数Nm1を算出する。
In this case, the number of pixels Nm1 to be overlapped when the imaged data
図9に示す例では、図8に示す例とは逆に、第2の中間層48の出力が第1の中間層38に入力されることで、第1のネットワーク30と第2のネットワーク32とが結合される。 In the example shown in FIG. 9, contrary to the example shown in FIG. is combined with
この場合、印刷データ分割処理部26が印刷データを分割する際に重複させる画素数Nm2は、印刷データの処理にかかわる第2のネットワーク32の第2の中間層48の畳み込み層50とプーリング層52と、第1のネットワーク30の第1の中間層38のうち第2のネットワーク32と結合された後の畳み込み層40とプーリング層42と、を考慮して算出する。即ち、印刷データ分割処理部26は、第2のネットワーク32の畳み込み層50とプーリング層52と第2のネットワーク32と結合された後の畳み込み層40とプーリング層42との合計数をnとし、畳み込み層50、プーリング層52、畳み込み層40、プーリング層42を処理順に1番目からn番目として、画素数Nm2を算出する。
In this case, the number of pixels Nm2 to be overlapped when the print data
また、図10に示す例では、第1の中間層38の出力と第2の中間層48の出力とが第3の中間層56に入力されることで、第1のネットワーク30と第2のネットワーク32とが結合される。第3の中間層56の出力は、第1の出力層34に入力される。
Further, in the example shown in FIG. 10, the output of the first
この場合、撮像データ分割処理部24が撮像データを分割する際に重複させる画素数Nm1は、撮像データの処理にかかわる第1のネットワーク30の第1の中間層38の畳み込み層40とプーリング層42と、第3の中間層56の不図示の畳み込み層とプーリング層と、を考慮して算出する。即ち、撮像データ分割処理部24は、第1のネットワーク30の畳み込み層40とプーリング層42と第3の中間層の畳み込み層とプーリング層との合計数をnとし、畳み込み層40、プーリング層42、第3の中間層の畳み込み層、第3の中間層のプーリング層を処理順に1番目からn番目として、画素数Nm1を算出する。
In this case, the number of pixels Nm1 to be overlapped when the imaged data
同様に、印刷データ分割処理部26が印刷データを分割する際に重複させる画素数Nm2は、印刷データの処理にかかわる第2のネットワーク32の第2の中間層48の畳み込み層50とプーリング層52と、第3の中間層56の不図示の畳み込み層とプーリング層と、を考慮して算出する。即ち、印刷データ分割処理部26は、第2のネットワーク32の畳み込み層50とプーリング層52と第3の中間層の畳み込み層とプーリング層との合計数をnとし、畳み込み層50、プーリング層52、第3の中間層の畳み込み層、第3の中間層のプーリング層を処理順に1番目からn番目として、画素数Nm2を算出する。
Similarly, the number of pixels Nm2 to be overlapped when the print data
深層学習は、印刷データと撮像データとを入力し、欠陥情報を出力することができれば、モデル内部はオートエンコーダ、U-Net、VGG(Visual Geometry Group)16等の様々な種類が利用可能である。例として、出力とする欠陥情報が欠陥の有無だけであれば、VGG16等の分類モデルを用いてもよい。 If deep learning can input print data and image data and output defect information, various types such as autoencoder, U-Net, VGG (Visual Geometry Group) 16 etc. can be used inside the model. . For example, if the defect information to be output is only the presence or absence of defects, a classification model such as VGG16 may be used.
また、欠陥情報が欠陥の認識強度値を算出する場合は回帰モデル、欠陥の位置を算出する場合はオートエンコーダ、U-Net等のように、求める結果に応じて選択してもよいし、組み合わせて学習させてもよい。 Also, if the defect information is to calculate the recognition strength value of the defect, a regression model, and if the position of the defect is to be calculated, an autoencoder, U-Net, etc. may be selected according to the desired result, or may be combined. You can also let it learn.
なお、深層学習は、一般的に良質で大量のデータが必要とされている。特に印刷物の場合は印刷される絵柄のパターンが無数に存在するため、より良い性能を獲得するためには膨大なデータが必要である。しかしながら、大量のデータを用いる深層学習は、データの読み込み時に計算機のメモリスペックが足りなかったり、学習に数日かかったりする等の問題が発生する。 Deep learning generally requires a large amount of high-quality data. In particular, in the case of printed matter, there are an infinite number of picture patterns to be printed, so a huge amount of data is necessary to obtain better performance. However, deep learning, which uses a large amount of data, has problems such as insufficient computer memory specifications when reading data, and it takes several days for learning.
これに対し、欠陥検査装置10において検査される印刷物の欠陥の形状は、ほぼ定型である場合が多い。例えば、インクの抜け、インク垂れ、ブロッキング等の欠陥は、程度が異なるものの、ほぼ円形に近しい形をしている場合がほとんどである。また、スジ、傷等の欠陥は線状の場合が多い。したがって、欠陥の情報をそのままに、周りの正常な部分がぼかされるようにフィルタ処理を行うことで、学習時のデータ量の削減が可能となる。
On the other hand, in many cases, the shape of defects in printed matter inspected by the
<近傍欠陥情報>
図7に示すように、画像IM21の分割領域DI1に対して、分割領域DI2はX方向に隣接した位置に存在している。したがって、分割領域DI1の欠陥情報と分割領域DI2の欠陥情報とは空間的に近傍に存在する。同様に、画像IM21の分割領域DI1に対して、分割領域DI3はY方向に隣接した位置に存在している。したがって、分割領域DI1の欠陥情報と分割領域DI3の欠陥情報とは空間的に近傍に存在し、互いに近傍欠陥情報である。
<Nearby defect information>
As shown in FIG. 7, the divided area DI2 is adjacent to the divided area DI1 of the image IM21 in the X direction. Therefore, the defect information of the divided area DI1 and the defect information of the divided area DI2 are spatially adjacent to each other. Similarly, the divided area DI3 is adjacent to the divided area DI1 of the image IM21 in the Y direction. Therefore, the defect information of the divided area DI1 and the defect information of the divided area DI3 are spatially adjacent to each other and are neighbor defect information.
例えば、判定する欠陥がインク抜けである場合には、統計処理部20は、空間的に近傍に存在する欠陥情報を用いて統計処理を行う。即ち、統計処理部20は、注目欠陥情報である分割領域DI1の欠陥情報が欠陥有の場合に、空間的に近傍に存在する分割領域DI2、DI3の欠陥情報を含めて統計処理を行う。
For example, when the defect to be determined is ink missing, the
なお、2つの分割領域の欠陥情報が互いに空間的に近傍に存在するとは、必ずしも分割領域が隣接するものに限定されない。検出しようとする欠陥に応じて、近傍とする空間的な距離を異ならせてもよい。 It should be noted that the fact that the defect information of two divided areas exist spatially adjacent to each other does not necessarily mean that the divided areas are adjacent to each other. Depending on the defect to be detected, the neighboring spatial distance may be varied.
また、図7に示すように、画像IM21の分割領域DI1に対して、分割領域DI4は隣接しておらず、空間的な距離は近傍ではない。しかしながら、分割領域DI1と分割領域DI4とはそれぞれY方向に沿った位置に存在しており、互いに印刷物の印刷方向に存在する。したがって、分割領域DI1の欠陥情報と分割領域DI4の欠陥情報とは、互いに近傍欠陥情報であるとして扱われる。 Further, as shown in FIG. 7, the divided area DI4 is not adjacent to the divided area DI1 of the image IM21, and the spatial distance between them is not close. However, the divided area DI1 and the divided area DI4 exist at positions along the Y direction, respectively, and exist in the printing direction of the printed material. Therefore, the defect information of the divided area DI1 and the defect information of the divided area DI4 are treated as neighboring defect information.
統計処理部20は、判定する欠陥が印刷方向のスジである場合には、印刷方向に存在する欠陥情報を用いて統計処理を行う。即ち、統計処理部20は、注目欠陥情報である分割領域DI1の欠陥情報が欠陥有の場合に、Y方向に位置する分割領域DI3、DI4の欠陥情報を含めて統計処理を行う。これにより、同じ印字素子を起因として断続的に欠陥情報が発生した場合であっても、統計処理部20は、統計処理を適切に行うことができる。
If the defect to be determined is a streak in the printing direction, the
<統計処理>
深層学習等の機械学習手法は一般的に統計的なパラメータを求めるものであり、ある一定の確率で検査結果を間違えるという問題がある。特に商印印刷等の大きなデータを扱う場合、基本的に一定サイズに分割処理したデータを用いるため、発生確率の分母がトリミングしたデータの総数より小さい場合、欠陥が無いにも関わらず欠陥と判断してしまう誤検知がほぼ毎ページ発生し、ほとんどが損紙(不良品印刷物)と判断されてしまう。
<Statistical processing>
Machine learning methods such as deep learning generally obtain statistical parameters, and have the problem of making an error in inspection results with a certain probability. Especially when dealing with large data such as commercial stamp printing, the data is basically divided into a certain size, so if the denominator of the probability of occurrence is smaller than the total number of trimmed data, it is judged as a defect even though there is no defect. False detection occurs almost every page, and most of them are judged to be waste paper (defective printed matter).
本実施形態によれば、分割したデータを入力として検査処理部18において出力される欠陥情報に対し、ある注目欠陥情報と空間的に連続している近傍欠陥情報群に対して統計処理をして欠陥を判断することで、確率的に発生する誤検知と正しく検知をしている場合の正検知との切り分けが可能となる。
According to this embodiment, with respect to the defect information output from the
本実施形態では、統計処理として全一致処理を例にしたが、その他の処理でもよい。例えば、欠陥情報として認識強度値を算出している場合、近傍欠陥情報群の平均値を求め、平均値が閾値を超えている場合に欠陥としてもよい。また、全一致処理のように全てが欠陥有となった場合ではなく、ある一定の割合以上が欠陥有であった場合に欠陥とする多数決的な統計処理でももちろんよい。 In this embodiment, the all-match process is used as an example of the statistical process, but other processes may be used. For example, when the recognition intensity value is calculated as defect information, the average value of neighboring defect information groups may be obtained, and if the average value exceeds a threshold, it may be regarded as a defect. In addition, it is of course possible to use majority statistical processing to determine that a defect exists when a certain percentage or more of the samples are defective, instead of the case where all the samples are defective as in the all-match processing.
<全一致処理>
全一致処理によって欠陥であるか否かを判断するためのデータ数N、Mは可変であってもよい。例えば、印刷物の基材の種類、網種が変わることで、撮像データの色味、像構造が変化する。この変化により、欠陥と正常部との見分けが撮像データからでは難しくなり、検査性能が変化することが考えられる。したがって、印刷物の基材の種類、網種によりN、Mを変更することで、性能の維持が可能である。
<Match all processing>
The data numbers N and M for determining whether or not there is a defect by the full match process may be variable. For example, the color tone and image structure of the captured data change as the type of base material and the type of netting of the printed matter change. This change makes it difficult to distinguish between a defect and a normal part from imaging data, and it is conceivable that the inspection performance will change. Therefore, performance can be maintained by changing N and M depending on the type of base material of the printed matter and the type of mesh.
具体的には、スキャナ132による撮像データの読み取り時の粒状性が荒いほど誤検知が発生しやすいため、Nは大きい方がよい。例えば、上質紙では紙自体が荒いため、コート紙と比較して、読み取り時の粒状が悪く読み込まれる。したがって、基材が上質紙の場合は、コート紙の場合よりも相対的にNを大きくすることが好ましい。また、網種によっても粒状性が変化するため、粒状が相対的に悪い網種に対してNを相対的に大きくすることが好ましい。
Specifically, the coarser the graininess of the imaging data read by the
また、印字素子の異常を補償する補償機能により補償された箇所と補償されていない箇所とでN、Mを変更してもよい。例えば、印刷装置においてスジむらを補正する補正処理を行った場合において、補正箇所の像構造が変化する場合がある。このため、データ内の補正箇所のみのN、Mを変更することで、全面における検査性能を均一にすることも可能となる。 Further, N and M may be changed between the portion compensated by the compensation function for compensating for the abnormality of the printing element and the portion not compensated. For example, when a correction process for correcting streak unevenness is performed in a printing apparatus, the image structure at the corrected portion may change. Therefore, it is possible to make the inspection performance uniform over the entire surface by changing N and M only at the correction points in the data.
<印刷装置>
欠陥検査装置10を適用した印刷装置について説明する。
<Printing device>
A printing apparatus to which the
〔インクジェット印刷装置の構成〕
図11は、欠陥検査装置10を適用したインクジェット印刷装置100(印刷システムの一例)の全体構成図である。インクジェット印刷装置100は、基材である枚葉の用紙Pにシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色のインクを吐出してカラー画像を印刷する印刷機である。
[Configuration of inkjet printing device]
FIG. 11 is an overall configuration diagram of an inkjet printing apparatus 100 (an example of a printing system) to which the
用紙Pには汎用の印刷用紙が使用される。汎用の印刷用紙とは、いわゆるインクジェット専用紙ではなく、一般のオフセット印刷等に用いられる塗工紙等のセルロースを主体とした用紙をいう。また、インクには水性インクが使用される。水性インクとは、水と水に可溶な溶媒に染料、顔料等の色材とを溶解又は分散させたインクをいう。 As the paper P, general-purpose printing paper is used. The general-purpose printing paper is not the so-called ink-jet paper, but paper mainly composed of cellulose, such as coated paper used for general offset printing and the like. Also, water-based ink is used as the ink. Aqueous ink refers to an ink in which coloring materials such as dyes and pigments are dissolved or dispersed in water and a water-soluble solvent.
図11に示すように、インクジェット印刷装置100は、搬送部110と、印刷部120と、撮像部130と、乾燥部140と、選別部150と、排紙部160と、を備えて構成される。
As shown in FIG. 11, the
〔搬送部〕
搬送部110は、不図示の給紙部から給紙された用紙Pを搬送方向(Y方向)に搬送する。搬送部110は、上流側プーリ112と、下流側プーリ114と、搬送ベルト116と、を備えている。
[Conveyor]
The
上流側プーリ112は、水平方向に延びる不図示の回転軸を有し、回転軸が回転自在に軸支されている。下流側プーリ114は、上流側プーリ112の回転軸と平行な不図示の回転軸を有し、回転軸が回転自在に軸支されている。
The
搬送ベルト116は、ステンレス製の無端状のベルトである。搬送ベルト116は、上流側プーリ112と下流側プーリ114とに架け渡されている。ステンレス製の搬送ベルト116を使用することで、用紙Pの平坦性を良好に保つことができる。
The
下流側プーリ114は、駆動手段として不図示のモータを有している。モータが駆動すると、下流側プーリ114が図11において左回りに回転する。上流側プーリ112は、下流側プーリ114の回転に従動して図11において左回りに回転する。上流側プーリ112と下流側プーリ114との回転により、搬送ベルト116は上流側プーリ112と下流側プーリ114との間を走行経路に沿って走行する。
The
搬送ベルト116の搬送面には、不図示の給紙部から供給された用紙Pが載置される。搬送部110は、搬送ベルト116に載置された用紙Pを上流側プーリ112から下流側プーリ114に向かう搬送経路に沿って搬送し、排紙部160に受け渡す。この搬送経路の、印刷部120と、撮像部130と、乾燥部140と、選別部150と、に対向する位置において、用紙Pは印刷面を水平に保持されて搬送される。
A sheet P supplied from a paper feeding unit (not shown) is placed on the transport surface of the
搬送ベルト116に不図示の複数の吸着孔を設け、不図示のポンプにより搬送ベルト116の吸着孔を吸引することで、搬送ベルト116の搬送面に載置された用紙Pを搬送面に吸着保持してもよい。
A plurality of suction holes (not shown) are provided in the
〔印刷部〕
印刷部120は、印刷元画像に基づいて用紙Pに画像を形成(印刷)する。印刷部120は、インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kを備えている。インクジェットヘッド122Cは、シアンのインク滴をインクジェット方式で吐出する。同様に、インクジェットヘッド122M、122Y、122Kは、それぞれマゼンタ、イエロー、ブラックのインク滴をインクジェット方式で吐出する。
[Printing department]
The
インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kは、搬送ベルト116による用紙Pの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kは、それぞれラインヘッドで構成され、最大の用紙幅に対応する長さで形成される。インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kは、ノズル面(ノズルが配列される面)が搬送ベルト116に対向するように配置される。
The inkjet heads 122C, 122M, 122Y, and 122K are arranged at regular intervals along the transport path of the paper P by the
インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kは、ノズル面に形成されたノズル(印字素子の一例)から、搬送ベルト116によって搬送される用紙Pに向けてインク滴を吐出することにより、用紙Pの印刷面に所定の網種で画像を形成する。
The inkjet heads 122C, 122M, 122Y, and 122K print on the paper P by ejecting ink droplets from nozzles (an example of printing elements) formed on the nozzle surfaces toward the paper P conveyed by the conveying
このように、印刷部120は、搬送ベルト116によってY方向に搬送される用紙Pに対して1回の走査によって、いわゆるシングルパス方式によって印刷物を生成する。即ち、インクジェット印刷装置100において印刷される印刷物の印刷方向は、Y方向である。
In this manner, the
〔撮像部〕
撮像部130は、用紙Pの印刷面の画像を取得する。撮像部130は、用紙Pの搬送方向に対して印刷部120の下流側に配置される。撮像部130は、スキャナ132(撮像装置の一例)を備えている。
[Imaging part]
The
スキャナ132は、インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kを用いて用紙Pに形成された画像を光学的に読み取り、その読取画像(撮像画像の一例)を示す画像データを生成する装置である。スキャナ132は、用紙P上に印刷された画像を撮像して電気信号に変換する撮像デバイスを含む。撮像デバイスとしてカラーCCD(charge coupled device)リニアイメージセンサを用いることができる。なお、カラーCCDリニアイメージセンサに代えて、カラーCMOS(complementary metal oxide semiconductor)リニアイメージセンサを用いることもできる。
The
スキャナ132は、撮像デバイスの他、読み取り対象を照明する照明光学系と撮像デバイスから得られる信号を処理してデジタル画像データを生成する信号処理回路とを含んでもよい。
The
〔乾燥部〕
乾燥部140は、用紙Pのインクを乾燥させる。乾燥部140は、用紙Pの搬送方向に対して撮像部130の下流側に配置される。
[Drying section]
The
乾燥部140は、ヒータ142を備えている。ヒータ142としては、例えば、ハロゲンヒータと赤外線ヒータとのうち少なくとも一方が使用される。ヒータ142は、用紙Pの印刷面を加熱して、用紙Pのインクを乾燥させる。乾燥部140は、ファン又はブロア等の送風手段を含んでいてもよい。
The
〔選別部〕
選別部150は、搬送ベルト116によって搬送される用紙Pに関する良否判定に応じて、印刷物を選別する。選別部150は、用紙Pの搬送方向に対して乾燥部140の下流側に配置される。選別部150は、スタンパ152を備えている。
[Sorting part]
The
スタンパ152は、搬送ベルト116によって搬送される用紙Pに関する良否判定に応じて、不良品印刷物と判定された用紙Pの先端エッジにインクを付着させるスタンプ処理を行う。
The
〔排紙部〕
排紙部160は、画像が形成され、乾燥された用紙P(印刷物)を回収する。排紙部160は、用紙Pの搬送方向に対して選別部150の下流側であって、搬送部110の搬送経路の終点に配置される。排紙部160は、排紙台162を備えている。
[Paper output section]
The
排紙台162は、搬送ベルト116によって搬送された用紙Pを積み重ねて回収する。排紙台162には、不図示の前用紙当てと、後用紙当てと、横用紙当てと、が備えられており、用紙Pを整然と積み重ねる。
The paper discharge table 162 stacks and collects the paper P conveyed by the conveying
また、排紙台162は、不図示の昇降装置によって昇降可能に設けられる。昇降装置は、排紙台162に積み重ねられる用紙Pの増減に連動して駆動が制御される。これにより、排紙台162に積み重ねられた用紙Pのうち最上位に位置する用紙Pが常に一定の高さとなる。 In addition, the paper discharge table 162 is provided so as to be vertically movable by a lifting device (not shown). The driving of the lifting device is controlled in conjunction with the increase or decrease of the number of sheets P stacked on the sheet discharge table 162 . As a result, the highest sheet P among the sheets P stacked on the sheet discharge table 162 always has a constant height.
〔インクジェット印刷装置の制御系〕
図12は、インクジェット印刷装置100の内部構成を示すブロック図である。インクジェット印刷装置100は、ユーザインターフェース170と、記憶部172と、統括制御部174と、搬送制御部176と、印刷制御部178と、撮像制御部180と、乾燥制御部182と、選別制御部184と、排紙制御部186と、を備えている。
[Control system of inkjet printer]
FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the
ユーザインターフェース170は、使用者がインクジェット印刷装置100を操作するための不図示の入力部と不図示の表示部とを備えている。入力部は、例えば使用者からの入力を受け付ける操作パネルである。表示部は、例えば画像データと各種の情報とを表示するディスプレイである。使用者は、ユーザインターフェース170を操作することで、インクジェット印刷装置100に所望の画像を印刷させることができる。
The
記憶部172は、インクジェット印刷装置100を制御するためのプログラムと、プログラムの実行に必要な情報と、を記憶する。記憶部172は、不図示のハードディスク、又は各種半導体メモリ等の非一時的記録媒体により構成される。記憶部172は、撮像データ、印刷データを記憶してもよい。
The
統括制御部174は、記憶部172に記憶されたプログラムに従って各種の処理を行い、インクジェット印刷装置100の全体の動作を統括制御する。欠陥検査装置10についても、統括制御部174により統括制御される。
The
搬送制御部176は、搬送部110の不図示のモータを制御することで、搬送部110によって用紙Pを搬送方向に搬送させる。これにより、不図示の給紙部から供給された用紙Pは、印刷部120と、撮像部130と、乾燥部140と、選別部150と、に対向する位置を通過し、最後に排紙部160に排紙される。
The
印刷制御部178は、印刷元画像に基づいて、インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kによるインクの吐出を制御する。印刷制御部178は、インクジェットヘッド122C、122M、122Y、122Kによって、それぞれのノズル面と対向する位置を用紙Pが通過するタイミングにおいて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク滴を用紙Pに向けて吐出させる。これにより、用紙Pの印刷面にカラー画像が形成され、用紙Pは「印刷物」となる。
The
なお、印刷制御部178は、吐出不良のノズル(異常が発生した印字素子の一例)の箇所の情報を統括制御部174に出力してもよい。欠陥検査装置10は、印刷制御部178から吐出不良のノズルの箇所の情報を取得する。
Note that the
また、印刷制御部178は、印刷元画像を補正して吐出不良のノズルによる印刷を補償する補償機能を有してもよい。一例として、吐出不良のノズルに対し、隣り合う複数のノズルのインク滴の体積を増大させることによって補償する補償機能がある。印刷制御部178は、印刷物の補償機能により補償された箇所の情報を統括制御部174に出力する。欠陥検査装置10は、印刷制御部178から印刷物の補償機能により補償された箇所の情報を取得する。
In addition, the
撮像制御部180は、スキャナ132による撮像を制御することで、撮像部130によって用紙P(印刷物)の画像を読み取らせる。撮像制御部180は、スキャナ132によって、スキャナ132と対向する位置を用紙Pが通過するタイミングにおいて、用紙Pに形成された画像を読み取らせる。
The
欠陥検査装置10の撮像データ取得部12は、スキャナ132が読み取った画像を撮像データとして取得する。また、欠陥検査装置10の印刷データ取得部14は、基準となる印刷物が撮像された撮像画像を印刷データとして取得する。欠陥検査装置10の印刷データ取得部14は、印刷元画像を印刷データとして取得してもよい。
The imaging
乾燥制御部182は、ヒータ142による加熱を制御することで、乾燥部140によって用紙Pを乾燥させる。ヒータ142は、ヒータ142と対向する位置を用紙Pが通過する際に用紙Pを加熱させる。
The drying
選別制御部184は、スタンパ152によるスタンプ処理を制御することで、選別部150によって用紙Pを選別させる。選別制御部184は、欠陥検査装置10の出力部22から出力された選別結果に応じて印刷物を良品印刷物と不良品印刷物とに分類する。選別制御部184は、スタンパ152と対向する位置を通過する用紙Pが不良品印刷物と判定された用紙Pである場合は、スタンパ152によってスタンプ処理を行う。
The sorting
排紙制御部186は、排紙台162による用紙Pの積載を制御する。用紙Pは、排紙台162に排紙され、積み重ねられる。不良品印刷物の用紙Pには先端エッジにインクが付着している。このため、使用者は、排紙台162に積載された用紙Pの中から不良品印刷物を特定することができる。
The paper
<その他>
本実施形態では、印刷装置に欠陥検査装置を適用し、印刷物を検査する例について説明したが、欠陥検査装置は、フイルムの表面検査等、計測対象に関する条件が類似した装置全般に導入することが可能である。
<Others>
In the present embodiment, an example of applying a defect inspection apparatus to a printing apparatus and inspecting a printed matter has been described, but the defect inspection apparatus can be introduced to general apparatuses having similar conditions regarding measurement objects, such as film surface inspection. It is possible.
上記の欠陥検査方法は、各工程をコンピュータに実現させるためのプログラムとして構成し、このプログラムを記憶したCD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)等の非一時的な記録媒体を構成することも可能である。 The above defect inspection method may be configured as a program for realizing each step on a computer, and may be configured as a non-temporary recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) storing this program. It is possible.
ここまで説明した実施形態において、例えば、欠陥検査装置10の各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。各種のプロセッサには、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、画像処理に特化したプロセッサであるGPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
In the embodiments described so far, for example, the hardware structure of the processing unit that executes various processes of the
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されていてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサ(例えば、複数のFPGA、或いはCPUとFPGAの組み合わせ、又はCPUとGPUの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、サーバ及びクライアント等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組合せで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。 One processing unit may be composed of one of these various processors, or two or more processors of the same or different type (for example, a plurality of FPGAs, a combination of CPU and FPGA, or a combination of CPU and GPU). Also, a plurality of processing units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units with a single processor, first, as represented by computers such as servers and clients, a single processor is configured with a combination of one or more CPUs and software. There is a form in which a processor functions as multiple processing units. Secondly, as typified by System On Chip (SoC), etc., there is a form of using a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of processing units with a single IC (Integrated Circuit) chip. be. In this way, various processing units are configured using one or more various processors as a hardware structure.
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。 Further, the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit combining circuit elements such as semiconductor elements.
本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Configurations and the like in each embodiment can be appropriately combined between each embodiment without departing from the gist of the present invention.
10…欠陥検査装置
12…撮像データ取得部
14…印刷データ取得部
16…前処理部
18…検査処理部
20…統計処理部
22…出力部
24…撮像データ分割処理部
26…印刷データ分割処理部
28…深層学習モデル
30…第1のネットワーク
32…第2のネットワーク
34…第1の出力層
36…第1の入力層
38…第1の中間層
40…畳み込み層
40A…畳み込み層
40B…畳み込み層
42…プーリング層
42A…プーリング層
42B…プーリング層
46…第2の入力層
48…第2の中間層
50…畳み込み層
50A…畳み込み層
50B…畳み込み層
52…プーリング層
52A…プーリング層
52B…プーリング層
56…第3の中間層
100…インクジェット印刷装置
110…搬送部
112…上流側プーリ
114…下流側プーリ
116…搬送ベルト
120…印刷部
122C…インクジェットヘッド
122K…インクジェットヘッド
122M…インクジェットヘッド
122Y…インクジェットヘッド
130…撮像部
132…スキャナ
140…乾燥部
142…ヒータ
150…選別部
152…スタンパ
160…排紙部
162…排紙台
170…ユーザインターフェース
172…記憶部
174…統括制御部
176…搬送制御部
178…印刷制御部
180…撮像制御部
182…乾燥制御部
184…選別制御部
186…排紙制御部
DI1~DI4…分割領域
IM1~IM21…画像
PX1~PX15…画素
R1~R12…領域
S1~S6…欠陥検査方法の処理のステップ
DESCRIPTION OF
Claims (24)
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得部と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理部と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及び前記プーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理部と、
を備え、
前記検査処理部は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記画素数は、前記畳み込み層と前記プーリング層との合計数をn、プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の前記畳み込み層のフィルタサイズをSkとした場合に、
a print data acquisition unit that acquires print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing unit that uses at least one deep learning model, receives the imaging data and the print data, and outputs defect information of the printed matter;
division processing for dividing the image data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model; a pretreatment unit that performs
with
The inspection processing unit receives the divided imaging data and the printing data,
When n is the total number of the convolutional layers and the pooling layers, and Sk is the filter size of the k-th convolutional layer after j times of pooling with a pooling size of Sj,
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得部と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理部と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及び前記プーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理部と、
を備え、
前記検査処理部は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記検査処理部にて出力した欠陥情報群に対し、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在、又は前記印刷物の印刷方向に存在する2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する統計処理部を備え、
前記欠陥情報は、欠陥の有無を含み、
前記統計処理部は、前記近傍欠陥情報群のうち、欠陥有の欠陥情報が前記N以下の自然数であるM個以上の場合に欠陥と判断する統計処理を含み、
前記M及び前記Nのうちの少なくとも一方は、前記印刷物の基材の種類に応じた値である印刷物の欠陥検査装置。 an imaged data acquisition unit that acquires imaged data based on an imaged image obtained by imaging a printed matter;
a print data acquisition unit that acquires print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing unit that uses at least one deep learning model, receives the imaging data and the print data, and outputs defect information of the printed matter;
division processing for dividing the image data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model; a pretreatment unit that performs
with
The inspection processing unit receives the divided imaging data and the printing data,
With respect to the defect information group output by the inspection processing unit, adjacent defect information consisting of N adjacent defect information, which is a natural number of 2 or more, exists spatially adjacent to the target defect information or exists in the printing direction of the printed matter. Equipped with a statistical processing unit that determines defects by statistically processing the information group,
The defect information includes the presence or absence of defects,
The statistical processing unit includes statistical processing for determining a defect when the number of pieces of defect information having a defect among the neighboring defect information group is M or more, which is a natural number equal to or less than the N, and
At least one of said M and said N is a defect inspection apparatus for printed matter, wherein a value according to the type of base material of said printed matter.
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得部と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理部と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及び前記プーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理部と、
を備え、
前記検査処理部は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記検査処理部にて出力した欠陥情報群に対し、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在、又は前記印刷物の印刷方向に存在する2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する統計処理部を備え、
前記欠陥情報は、欠陥の認識強度値を含み、
前記統計処理部は、近傍欠陥情報群の認識強度値の平均値を元に欠陥であるかを判断する統計処理を含む印刷物の欠陥検査装置。 an imaged data acquisition unit that acquires imaged data based on an imaged image obtained by imaging a printed matter;
a print data acquisition unit that acquires print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing unit that uses at least one deep learning model, receives the imaging data and the print data, and outputs defect information of the printed matter;
division processing for dividing the image data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model; a pretreatment unit that performs
with
The inspection processing unit receives the divided imaging data and the printing data,
With respect to the defect information group output by the inspection processing unit, adjacent defect information consisting of N adjacent defect information, which is a natural number of 2 or more, exists spatially adjacent to the target defect information or exists in the printing direction of the printed matter. Equipped with a statistical processing unit that determines defects by statistically processing the information group,
the defect information includes a recognition strength value of the defect;
The statistical processing unit is a printed matter defect inspection apparatus that includes statistical processing for determining whether or not there is a defect based on an average value of recognition strength values of neighboring defect information groups.
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得部と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理部と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及び前記プーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理部と、
を備え、
前記検査処理部は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記深層学習モデルは、
前記撮像データを入力とする第1の入力層と、前記第1の入力層を入力とする第1の中間層と、を含む第1のネットワークと、
前記印刷データを入力とする第2の入力層と、前記第2の入力層を入力とする第2の中間層と、を含む第2のネットワークと、
前記欠陥情報を出力とする第1の出力層と、
を備え、
前記第1の出力層よりも前に、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとが少なくとも一度結合される印刷物の欠陥検査装置。 an imaged data acquisition unit that acquires imaged data based on an imaged image obtained by imaging a printed matter;
a print data acquisition unit that acquires print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing unit that uses at least one deep learning model, receives the imaging data and the print data, and outputs defect information of the printed matter;
division processing for dividing the image data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model; a pretreatment unit that performs
with
The inspection processing unit receives the divided imaging data and the printing data,
The deep learning model is
a first network including a first input layer having the imaging data as an input and a first intermediate layer having the first input layer as an input;
a second network including a second input layer that receives the print data and a second intermediate layer that receives the second input layer;
a first output layer that outputs the defect information;
with
A print defect inspection apparatus in which the first network and the second network are combined at least once prior to the first output layer.
前記印刷された印刷物を撮像して前記撮像画像を取得する撮像装置と、
請求項1から18のいずれか1項に記載の印刷物の欠陥検査装置と、
を備えた印刷システム。 a printing device that prints a printed matter using a printing element based on the print data;
an imaging device that captures the printed matter and acquires the captured image;
A printed matter defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 18;
printing system with
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得工程と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理工程と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理工程と、
を備え、
前記検査処理工程は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記画素数は、前記畳み込み層と前記プーリング層との合計数をn、プーリングサイズがSjのプーリングをj回実施した後のk番目の前記畳み込み層のフィルタサイズをSkとした場合に、
a print data acquisition step of acquiring print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing step of using at least one deep learning model, inputting the imaging data and the printing data, and outputting defect information of the printed matter;
A division process is performed to divide the imaging data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model. a pretreatment step;
with
The inspection processing step receives the divided imaging data and the printing data ,
When n is the total number of the convolutional layers and the pooling layers, and Sk is the filter size of the k-th convolutional layer after j times of pooling with a pooling size of Sj,
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得工程と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理工程と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理工程と、
を備え、
前記検査処理工程は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記検査処理工程にて出力した欠陥情報群に対し、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在、又は前記印刷物の印刷方向に存在する2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する統計処理工程を備え、
前記欠陥情報は、欠陥の有無を含み、
前記統計処理工程は、前記近傍欠陥情報群のうち、欠陥有の欠陥情報が前記N以下の自然数であるM個以上の場合に欠陥と判断する統計処理を含み、
前記M及び前記Nのうちの少なくとも一方は、前記印刷物の基材の種類に応じた値である印刷物の欠陥検査方法。 an imaged data acquisition step of acquiring imaged data based on an imaged image obtained by imaging a print;
a print data acquisition step of acquiring print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing step of using at least one deep learning model, inputting the imaging data and the printing data, and outputting defect information of the printed matter;
A division process is performed to divide the imaging data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model. a pretreatment step;
with
The inspection processing step receives the divided imaging data and the printing data ,
With respect to the defect information group output in the inspection processing step, adjacent defect information consisting of N adjacent defect information which is a natural number of 2 or more existing spatially adjacent to the attention defect information or existing in the printing direction of the printed matter Equipped with a statistical processing step of determining defects by statistically processing the information group,
The defect information includes the presence or absence of defects,
The statistical processing step includes statistical processing of determining a defect when the number of pieces of defect information having a defect among the neighboring defect information group is M or more, which is a natural number equal to or less than the N, and
At least one of the M and the N is a defect inspection method for printed matter, wherein a value according to the type of base material of the printed matter .
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得工程と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理工程と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理工程と、
を備え、
前記検査処理工程は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記検査処理工程にて出力した欠陥情報群に対し、注目欠陥情報と空間的に近傍に存在、又は前記印刷物の印刷方向に存在する2以上の自然数であるN個の近傍欠陥情報からなる近傍欠陥情報群を統計処理することで欠陥を判断する統計処理工程を備え、
前記欠陥情報は、欠陥の認識強度値を含み、
前記統計処理工程は、近傍欠陥情報群の認識強度値の平均値を元に欠陥であるかを判断する統計処理を含む印刷物の欠陥検査方法。 an imaged data acquisition step of acquiring imaged data based on an imaged image obtained by imaging a print;
a print data acquisition step of acquiring print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing step of using at least one deep learning model, inputting the imaging data and the printing data, and outputting defect information of the printed matter;
A division process is performed to divide the imaging data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model. a pretreatment step;
with
The inspection processing step receives the divided imaging data and the printing data ,
With respect to the defect information group output in the inspection processing step, adjacent defect information consisting of N adjacent defect information which is a natural number of 2 or more existing spatially adjacent to the attention defect information or existing in the printing direction of the printed matter Equipped with a statistical processing step of determining defects by statistically processing the information group,
the defect information includes a recognition strength value of the defect;
The statistical processing step includes statistical processing for judging whether or not there is a defect based on the average value of the recognition strength values of the adjacent defect information group.
前記印刷物の印刷元画像を基とする印刷データを取得する印刷データ取得工程と、
深層学習モデルを少なくとも1つ用いて、前記撮像データと前記印刷データとを入力として、前記印刷物の欠陥情報を出力とする検査処理工程と、
前記深層学習モデルの畳み込み層のフィルタサイズとプーリング層のプーリングサイズと前記畳み込み層及びプーリング層の数とに応じた画素数だけ重複させて前記撮像データと前記印刷データとを分割する分割処理を行う前処理工程と、
を備え、
前記検査処理工程は、前記分割された前記撮像データと前記印刷データとを入力とし、
前記深層学習モデルは、
前記撮像データを入力とする第1の入力層と、前記第1の入力層を入力とする第1の中間層と、を含む第1のネットワークと、
前記印刷データを入力とする第2の入力層と、前記第2の入力層を入力とする第2の中間層と、を含む第2のネットワークと、
前記欠陥情報を出力とする第1の出力層と、
を備え、
前記第1の出力層よりも前に、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとが少なくとも一度結合される印刷物の欠陥検査方法。 an imaged data acquisition step of acquiring imaged data based on an imaged image obtained by imaging a print;
a print data acquisition step of acquiring print data based on a print source image of the printed matter;
an inspection processing step of using at least one deep learning model, inputting the imaging data and the printing data, and outputting defect information of the printed matter;
A division process is performed to divide the imaging data and the print data by overlapping the number of pixels according to the filter size of the convolution layer, the pooling size of the pooling layer, and the number of the convolution layers and the pooling layers of the deep learning model. a pretreatment step;
with
The inspection processing step receives the divided imaging data and the printing data ,
The deep learning model is
a first network including a first input layer having the imaging data as an input and a first intermediate layer having the first input layer as an input;
a second network including a second input layer that receives the print data and a second intermediate layer that receives the second input layer;
a first output layer that outputs the defect information;
with
A method for defect inspection of printed matter, wherein the first network and the second network are combined at least once prior to the first output layer.
A program for causing a computer to execute the printed matter defect inspection method according to any one of claims 20 to 23 .
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