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JP7167615B2 - 画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラム - Google Patents

画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラム Download PDF

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Description

本発明は、画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムに関し、特に、読み取り画像を検査する画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムに関する。
電子写真の印刷物には、印刷対象の画像には無い異常が発生する場合がある。例えば、電子写真では、転写時にいわゆるホタル現象に起因するスポット状の異常が発生することがあり、このスポット状の異常はハーフトーン画像上で淡い起伏となって現れる。このホタル現象に起因する異常は、充填密度を高めて現像剤を充填した場合に、現像剤が容器本体の空間内で圧縮されて固まり、この現像剤の固まりが用紙に付着することによって発生する。
この様な異常を光学的に検査する方法は、印刷の分野に限らず公知の方法が多く存在する。例えば、下記特許文献１には、半導体ウエハの外観検査方法として、繰り返しパターン領域を有する物体の不良を光学的に検査する方法であって、繰り返しパターン領域の撮像画像から不良による濃淡変化を除外して基準画像を生成する処理と、その基準画像と撮像画像とを比較演算することにより急峻な濃淡変化量のみを抽出した画像を得る処理と、その抽出画像の明度値を２値化して不良部の有無を判定する処理を行う構成が開示されている。
特開２００１－２０９７９８号公報
上記特許文献１の方法では、平滑化処理を行うことにより、撮像画像から検出したい不良部が持つ周波数成分を除去して基準画像を生成していると言える。しかしながら、印刷物の場合、印刷対象の画像には様々な形態のコンテンツが含まれており、例えば、印刷対象の画像に、検出したい異常と同等の周波数成分を持つコンテンツが存在する場合、上記特許文献１の方法を利用して不良部の検出を行うと、異常が発生していないコンテンツを誤検出してしまう。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、読み取り画像から特定の異常を適切に検出することができる画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムを提供することにある。
本発明の一側面は、印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置において、前記制御部は、前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理部と、除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理部と、除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理部と、予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出部と、を備える。
本発明の一側面は、印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置における画像検査方法であって、前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理と、除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理と、除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理と、予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理と、を実行する。
本発明の一側面は、印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置で動作する画像検査プログラムであって、前記制御部に、前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理、除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理、除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理、および予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理、を実行させる。
本発明の画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムによれば、読み取り画像から特定の異常を適切に検出することができる。
その理由は、印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置において、画像読み取り部から読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からエッジを検出し、エッジの近傍領域を画像検査の対象から除外し、除外処理後の読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成し、除外処理後の読み取り画像と第１のリファレンス画像との差分を抽出して、第１の比較画像を生成し、予め定めた閾値を用いて第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力するからである。
本発明の一実施形態に係る画像検査方法を説明する模式図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査システムの構成例を示す模式図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査システムの他の構成例を示す模式図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査装置の動作を示すフローチャート図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査装置の動作（異常箇所検出処理）を示すフローチャート図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査方法を説明する模式図である。 本発明の第１の実施例に係る画像検査方法における閾値の効果を説明する模式図である。 本発明の第２の実施例に係る画像検査装置の動作（異常箇所検出処理）を示すフローチャート図である。 本発明の第２の実施例に係る画像検査方法を説明する模式図である。 本発明の第３の実施例に係る画像検査装置の動作（異常箇所検出処理）を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施例に係る画像検査方法を説明する模式図である。
背景技術で示したように、電子写真では、転写時にホタル現象に起因するスポット状の異常が発生することがあり、このスポット状の異常はハーフトーン画像上で淡い起伏となって現れる。この様な画像異常を光学的に検査する方法として、特許文献１には、半導体ウエハの外観検査方法として、基準画像を撮像画像の平滑化処理により生成する方法が説明されているが、印刷物の場合、印刷対象の画像には様々な形態のコンテンツが含まれており、印刷対象の画像に、検出したい異常と同等の周波数成分を持つコンテンツが存在する場合、異常が発生していないコンテンツを誤検出してしまう。
そこで、本発明の一実施の形態では、印刷対象の画像（元画像と呼ぶ。）に含まれるコンテンツを誤検出せずに、ホタル現象に起因する異常のような特定の異常を適切に検出できるように、読み取り画像から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、エッジの近傍領域を画像検査の対象から除外し、除外処理後の読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成し、除外処理後の読み取り画像と第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成し、予め定めた閾値を用いて第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出する。
具体的には、図１に示すように、読み取り画像に、元画像に存在するコンテンツと異常発生箇所とを含む場合（図１（ａ）参照）、読み取り画像から、公知の手法（例えば、濃度変化の一次微分の絶対値が最大となる位置若しくは濃度変化の二次微分がゼロクロスする位置をエッジとして定義する手法）を用いて、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を特定する（図１（ｂ）参照）。次に、特定したエッジ近傍領域を検出対象から除外した画像を生成し（図１（ｃ）参照）、その画像に対して所定のフィルタ処理（例えば、ぼかし処理）を行ってリファレンス画像を生成する（図１（ｄ）参照）。次に、エッジ近傍領域を除外した画像とリファレンス画像とを比較（差分を抽出）して比較画像を生成し（図１（ｅ）参照）、予め定めた閾値を用いてその比較画像を２値化して異常箇所を検出する（図１（ｆ）参照）。例えば、元画像に対して同様の処理を行って生成した比較画像から求めた閾値を用いて２値化して異常箇所を検出したり、閾値で２値化して検出した異常箇所を、特定の異常に応じて定められる面積の閾値や円形度の閾値を用いて絞り込んだりする。
このように、コントラストが相対的に高いエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外することにより、元画像に含まれるテキストやグラフィックスなどのコンテンツの誤検出を防止することができる。また、フィルタ処理としてぼかし処理を行うことにより、比較画像にホタル現象に起因する異常を含ませることができ、特定の異常を確実に検出することができる。また、閾値として元画像から生成した比較画像から求めた閾値を用いることにより、元画像に含まれるコンテンツの誤検出を防止することができ、閾値として面積の閾値や円形度の閾値を用いることにより、特定の異常を確実に検出することができる。
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムについて、図２乃至図８を参照して説明する。図２及び図３は、本実施例の画像検査システムの構成例を示す模式図であり、図４は、本実施例の画像検査装置の構成を示すブロック図である。また、図５及び図６は、本実施例の画像検査装置の動作を示すフローチャート図であり、図７は、本実施例の画像検査方法を説明する模式図、図８は、本実施例の画像検査方法における閾値の効果を説明する模式図である。
図２に示すように、本実施例の画像検査システム１０は、図示しないコンピュータ装置などから入力された印刷ジョブに対してＲＩＰ（Raster Image Processing）処理を行い、ＲＩＰ処理後の画像データ（元画像データと呼ぶ。）を出力するＲＩＰ部を備えるコントローラ１１と、元画像データに基づいて記録材（用紙）上に画像（元画像）を形成する印刷部を備える画像形成装置１２と、記録材に形成された元画像を読み取って、印刷物の仕上がりを検査する画像検査装置２０などで構成され、これらは、イーサネット（登録商標）、トークンリング、ＦＤＤＩ（Fiber-Distributed Data Interface）等の規格により定められるＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワーク１３を介してデータ通信可能に接続されている。
上記コントローラ１１のＲＩＰ部は、ＰＣＬ（Printer Control Language）やＰＳ（Post Script）などのＰＤＬ（Page Description Language）で記述された印刷ジョブを翻訳して中間データを生成し、中間データに対して色変換テーブルを用いて色変換を行い、レンダリングを行って各ページの画像データを生成する。
また、上記画像形成装置１２の印刷部は、電子写真方式等の作像プロセスを利用した画像形成に必要な構成要素で構成され、画像データに基づく画像を指定された用紙に印刷する。具体的には、帯電装置により帯電された感光体ドラムに露光装置から画像に応じた光を照射して静電潜像を形成し、現像装置で帯電したトナーを付着させて現像し、そのトナー像を転写ベルトに１次転写し、転写ベルトから用紙に２次転写し、更に定着装置で用紙上のトナー像を定着させる処理を行う。
なお、図２では、画像検査システム１０をコントローラ１１と画像形成装置１２と画像検査装置２０とで構成したが、画像形成装置１２に画像検査装置２０としての機能を持たせる場合は、図３に示すように、画像検査システム１０をコントローラ１１と画像形成装置１２とで構成することもできる。また、画像形成装置１２にコントローラ１１としての機能を持たせる（画像形成装置１２にＲＩＰ部を設ける）場合は、画像検査システム１０を画像形成装置１２と画像検査装置２０（若しくは画像検査装置２０のみ）で構成することもできる。以下、図２の構成を前提にして、画像検査装置２０について説明する。
図２の構成における画像検査装置２０は、図４（ａ）に示すように、制御部２１と記憶部２２とネットワークＩ／Ｆ部２３と表示操作部２４と給紙部２５と画像読み取り部２６と排紙部２７などで構成される。
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１ａとＲＯＭ（Read Only Memory）２１ｂやＲＡＭ（Random Access Memory）２１ｃなどのメモリとで構成され、これらはバスを介して接続されている。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂや記憶部２２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ２１ｃに展開して実行することにより、画像検査装置２０の全体制御を行う。
記憶部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成され、ＣＰＵ２１ａが各部を制御するためのプログラム、元画像データ、用紙上に形成された元画像を読み取った読み取り画像データ、元画像に基づいて算出した閾値などを格納する。
ネットワークＩ／Ｆ部２３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムなどで構成され、画像検査装置２０を通信ネットワーク１３に接続し、コントローラ１１から元画像データを受信可能にする。
表示操作部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示部上に、電極が格子状に配列されたタッチセンサなどの操作部が形成されたタッチパネルなどで構成され、画像検査装置２０の動作に関する各種画面を表示し、画像検査装置２０の動作に関する各種操作を受け付ける。なお、操作部として、ハードキーなどを備えていてもよく、表示部と操作部とを別々の装置としてもよい。
給紙部２５は、１又は複数の給紙トレイで構成され、画像形成装置１２によって画像（元画像）が形成された用紙を画像読み取り部２６に搬送する。
画像読み取り部２６は、用紙上に形成された画像（元画像）を読み取る部分であり、例えば、画像が形成された用紙を光学的に走査し、用紙からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のセンサの受光面上に結像させて画像を読み取る。
排紙部２７は、１又は複数の排紙トレイで構成され、画像読み取り後の用紙を排紙する。本実施例では、後述する異常箇所検出部３１により、特定の異常（本実施例では、ホタル現象に起因する異常）が検出された用紙を、正常な用紙と区別して排紙できるように、複数の排紙トレイを備えることが好ましい。
また、上記制御部２１は、図４（ｂ）に示すように、除外処理部２８、フィルタ処理部２９、比較処理部３０、異常箇所検出部３１などとしても機能する。
除外処理部２８は、画像読み取り部２６から読み取り画像を取得し、当該読み取り画像から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域（一連のエッジを囲む領域）を画像検査（異常箇所の検出）の対象から除外して、元画像に含まれるテキストやグラフィックスなどのコンテンツが異常箇所として誤検出されないようにする。また、除外処理部２８は、コントローラ１１や画像形成装置１２などから元画像を取得し、当該元画像から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を異常箇所の検出の対象から除外する。また、除外処理部２８は、必要に応じて、元画像に特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）と同等の周波数成分を持つコンテンツが含まれる場合、そのコンテンツを異常検出の対象から除外する。なお、除外とは、読み取り画像や元画像からエッジの近傍領域やコンテンツを削除（下地が一様な画像の場合は、エッジの近傍領域やコンテンツを下地の画像で上書き）する場合と、読み取り画像や元画像からエッジの近傍領域やコンテンツを削除（又は下地の画像で上書き）せずに、エッジの近傍領域やコンテンツに対して異常箇所の検出を行わないように設定する場合の双方を含む。
フィルタ処理部２９は、除外処理部２８による除外処理後の読み取り画像に対して、特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）をフィルタリングするフィルタ処理（ぼかし処理、例えば、着目画素の画素値をその周囲の画素の画素値を用いて平均化する処理）を行って、リファレンス画像（第１のリファレンス画像）を生成する。また、フィルタ処理部２９は、除外処理部２８による除外処理後の元画像に対して、読み取り画像と同様のフィルタ処理を行って、リファレンス画像（第２のリファレンス画像）を生成する。
比較処理部３０は、除外処理部２８による除外処理後の読み取り画像とリファレンス画像（第１のリファレンス画像）とを比較して差分を抽出し、その差分からなる比較画像（第１の比較画像）を生成する。また、比較処理部３０は、除外処理部２８による除外処理後の元画像とリファレンス画像（第２のリファレンス画像）とを比較して差分を抽出し、その差分からなる比較画像（第２の比較画像）を生成する。
異常箇所検出部３１は、予め定めた閾値を用いて第１の比較画像を２値化して、特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する。本実施例では、特に、第２の比較画像（元画像から生成した比較画像）に基づいて閾値を算出し、その閾値を用いて第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する。例えば、検出結果を表示操作部２４に表示したり、特定の異常が検出された用紙を、正常な用紙を排紙する排紙トレイとは異なる排紙トレイに出力したりする。
上記除外処理部２８、フィルタ処理部２９、比較処理部３０、異常箇所検出部３１はハードウェアとして構成してもよいし、制御部２１を、除外処理部２８、フィルタ処理部２９、比較処理部３０、異常箇所検出部３１として機能させる画像検査プログラムとして構成し、当該画像検査プログラムをＣＰＵ２１ａに実行させるようにしてもよい。
なお、図４は本実施例の画像検査装置２０の一例であり、その構成は適宜変更可能である。例えば、図３の構成の画像検査システム１０の場合は、画像形成装置１２のインラインセンサを用いて用紙に形成された画像を読み取ることができ、その場合は、給紙部２５、画像読み取り部２６、排紙部２７を省略することができる。
以下、本実施例の画像検査装置２０の具体的な動作について、図５乃至図８を参照して説明する。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂ又は記憶部２２に記憶した画像検査プログラムをＲＡＭ２１ｃに展開して実行することにより、図５及び図６のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。なお、以下の説明において、図７に示すように、元画像を一様なハーフトーンの画像（図では、ドットのハッチングで表している。）とし、その中に１つのスポット状のコンテンツと１つのテキストコンテンツとを含み（図７（ｆ）参照）、元画像を読み取った読み取り画像の中の一箇所にスポット状の異常が発生したとする（図７（ａ）参照）。
制御部２１（除外処理部２８）は、画像読み取り部２６から読み取り画像を取得し、当該読み取り画像の中から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を特定し、特定したエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外する（Ｓ１０１）。例えば、図７（ｂ）に示すように、地色に対してコントラストが高い色（例えば、黒）で印刷された文字を検出することによってテキストの領域を特定し、図７（ｃ）に示すように、特定した領域を読み取り画像から削除する。エッジ近傍では階調の変動が急峻なため、異常箇所を検出するにあたり誤検出の恐れがある。そのため、エッジ部分を検出し、その近傍を異常箇所の検出対象から除外することで、誤検出を防ぐことができる。このエッジ部分の検出は、一般にはソーベルフィルタに代表される微分フィルタを用いる方法が知られており、濃度変化の一次微分の絶対値が最大となる位置若しくは濃度変化の二次微分がゼロクロスする位置をエッジとして検出することができる。
次に、制御部２１（フィルタ処理部２９）は、除外処理後の読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、リファレンス画像を生成する（Ｓ１０２、図７（ｄ）参照）。このフィルタは、検出したい異常が持つ周波数を除去する目的のフィルタであり、フィルタ強度やサイズは検出したい異常に依存する。例えば、ホタル現象は直径１～３ｍｍ程度の現象として発生することが多いため、フィルタのサイズを例えば５ｍｍ程度に設定することで、ホタル現象の影響が除去されたリファレンス画像を生成することができる。
次に、制御部２１（比較処理部３０）は、読み取り画像とリファレンス画像とを比較して比較画像を生成する（Ｓ１０３、図７（ｅ）参照）。例えば、２つの画像の対応する位置の画素値の差分を算出して比較画像を生成する。この差分を算出した時に、２つの画像に差がある箇所、つまり元々スポット状の異常が発生していた箇所のみに差分値が生じる。
次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、予め定めた閾値を用いて比較画像を処理（２値化）し、異常箇所を検出し、検出結果を出力する（Ｓ１０４、図７（ｋ）参照）。比較画像ではスポット状の異常が発生していた箇所に差分値が生じているので、この処理によって異常が発生している箇所を検出することができる。
ここで、元画像には多くの場合、ハーフトーンだけでなく何らかのコンテンツが含まれる。例えば、元画像に検出したい異常と同等の周波数成分を持つコンテンツが存在する場合、読み取り画像のみを用いて異常箇所の検出を行うと、異常の発生していないコンテンツの箇所を誤検出してしまう。
そこで、本実施例では、元画像にコンテンツが存在する箇所では、異常箇所を検出するための閾値を上げて検出感度を落とし、コンテンツの箇所が誤検出されないようにする。具体的には、元画像に対して、読み取り画像と同様の処理を行い、元画像から比較画像を生成し、その比較画像を用いて閾値を設定する。図６は、図５のＳ１０４の異常箇所検出処理の具体例を示している。
まず、制御部２１（除外処理部２８）は、コントローラ１１や画像形成装置１２などから元画像を取得し、当該元画像の中から、コントラストの高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を特定し、特定したエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外する（Ｓ２０１、図７（ｆ）～（ｈ）参照）。次に、制御部２１（フィルタ処理部２９）は、除外処理後の元画像に上記の所定のフィルタ処理を行い、リファレンス画像を生成する（Ｓ２０２、図７（ｉ）参照）。次に、制御部２１（比較処理部３０）は、元画像とリファレンス画像とを比較して比較画像を生成する（Ｓ２０３、図７（ｊ）参照）。この画像では、元画像に存在する、スポット状の異常と同等の周波数成分を持つコンテンツの箇所にのみ差分値が生じる。
次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、元画像から求めた比較画像を用いて、位置ごとの閾値を設定し（Ｓ２０４）、読み取り画像から生成した比較画像を、設定した閾値で処理（２値化）して異常箇所を検出し、検出結果を出力する（Ｓ２０５、図７（ｋ）参照）。
元画像から求めた比較画像に基づいて設定した閾値の効果を図８に示す。図８の箇所Ａ、箇所Ｂは元画像に存在するコンテンツがある箇所であり、箇所Ｃは異常が発生している箇所である。この時、画像全面を一定の閾値を用いて２値化すると、場所Ｂと箇所Ｃの画素値がその閾値を超えているため、箇所Ｃに加えて箇所Ｂも検出してしまう。そこで、閾値を元画像の比較画像に応じて位置ごとに変える。つまり、箇所Ａと箇所Ｂは元画像から求めた比較画像でも差分値が生じているため、閾値を上げて検出感度を落とすことができる。一方、箇所Ｃは元画像から求めた比較画像では差分値が生じないため、閾値が上がらず異常箇所を検出することができる。
以上説明したように、コントラストが相対的に高いエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外することにより、元画像に含まれるテキストやグラフィックスなどのコンテンツの誤検出を防止することができる。また、フィルタ処理としてぼかし処理を行うことにより、比較画像にホタル現象に起因する異常を含ませることができ、特定の異常を確実に検出することができる。また、閾値として元画像から生成した比較画像から求めた閾値を用いることにより、元画像に含まれるコンテンツの誤検出を防止することができる。
次に、本発明の第２の実施例に係る画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムについて、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、本実施例の画像検査装置の動作（異常箇所検出処理）を示すフローチャート図であり、図１０は、本実施例の画像検査方法を説明する模式図である。
前記した第１の実施例では、異常箇所検出処理として、元画像から生成した比較画像を用いて閾値を設定し、読み取り画像から生成した比較画像をその閾値で処理することによって異常箇所を検出したが、この閾値を用いて異常を検出しても、誤検出が発生する場合がある。これは、実際には視認できないが微小なピークを有するノイズや、検出対象ではない大きなムラなどに起因する。
その様な誤検出を回避するために、本実施例では、検出箇所を面積に基づいて絞り込む。その場合、画像検査装置２０の構成は前記した第１の実施例と同様であるが、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、検出した異常箇所毎に領域を分離し、各々の領域の面積を算出し、算出した領域の面積が特定の異常（例えば、ホタル現象に基づく異常）に応じて設定される閾値から外れる異常箇所を検出結果から除外して、異常箇所を絞り込む。
以下、本実施例の画像検査装置２０の具体的な動作について、図９及び図１０を参照して説明する。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂ又は記憶部２２に記憶した画像検査プログラムをＲＡＭ２１ｃに展開して実行することにより、図９のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。なお、図９は、第１の実施例の図５のＳ１０４の異常箇所検出処理の具体例を示している。
まず、第１の実施例と同様に、制御部２１（除外処理部２８）は、元画像の中から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を特定し、特定したエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外する（Ｓ３０１）。次に、制御部２１（フィルタ処理部２９）は、除外処理後の元画像に所定のフィルタ処理を行い、リファレンス画像を生成する（Ｓ３０２）。次に、制御部２１（比較処理部３０）は、元画像とリファレンス画像を比較して比較画像を生成する（Ｓ３０３）。次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、元画像から求めた比較画像を用いて、位置ごとの閾値を設定し（Ｓ３０４）、読み取り画像から生成した比較画像を、設定した閾値で処理（２値化）して異常箇所を検出する（Ｓ３０５、図１０（ｋ）参照）。
次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、検出した箇所毎に領域を分離し（Ｓ３０６、図１０（ｌ）参照）、各々の領域の面積を算出し（Ｓ３０７、図１０（ｍ）参照）、算出した領域の面積が特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）に応じて設定される閾値から外れる異常箇所を検出結果から除外して、異常箇所を絞り込む（Ｓ３０８、図１０（ｎ）参照）。
例えば、検出したい異常がホタル現象に起因するスポット状の異常の場合、原因が核となる異物にあるため、直径１～３ｍｍ程度の異常として発生することが多い。そこで、直径１～３ｍｍに対応する面積を閾値として設定し、面積が閾値から外れる領域を除外することで、ホタル現象に起因する異常以外の異常を誤検出しないようにすることができる。
なお、ここでは、元画像から求めた比較画像に基づいて設定した閾値を用いて異常箇所を検出した後、面積の閾値を用いて異常箇所を絞り込む構成としたが、元画像に検出したい異常と同等の周波数成分を持つコンテンツが存在しない場合は、予め定めた閾値（例えば、一定の閾値）を用いて異常箇所を検出した後、面積の閾値を用いて異常箇所を絞り込むようにしてもよい。
以上説明したように、検出したい異常に応じて設定した閾値（面積の閾値）を用いて異常箇所を絞り込むことにより、特定の異常を確実に検出することができる。
次に、本発明の第３の実施例に係る画像検査装置、画像検査方法及び画像検査プログラムについて、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、本実施例の画像検査装置の動作を示すフローチャート図であり、図１２は、本実施例の画像検査方法を説明する模式図である。
前記した第２の実施例では、検出箇所を面積によって除外する例を示したが、誤検出が発生する場合として、検出したい異常とは異なる形状の異常を検出することがある。例えば、検出したい異常がホタル現象に起因するスポット状の異常の場合、光学起因のスジなどを誤検出してしまう場合がある。
その様な誤検出を回避するために、本実施例では、検出箇所を円形度に基づいて絞り込む。その場合、画像検査装置２０の構成は前記した第１の実施例と同様であるが、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、検出した異常箇所毎に領域を分離し、各々の領域の円形度を算出し、算出した円形度が特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）に応じて設定される閾値から外れる異常箇所を検出結果から除外して、異常箇所を絞り込む。
以下、本実施例の画像検査装置２０の具体的な動作について、図１１及び図１２を参照して説明する。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂ又は記憶部２２に記憶した画像検査プログラムをＲＡＭ２１ｃに展開して実行することにより、図１１のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。なお、図１１は、第１の実施例の図５のＳ１０４の異常箇所検出処理の具体例を示している。
まず、第１の実施例と同様に、制御部２１（除外処理部２８）は、元画像の中から、コントラストが相対的に高いエッジを検出し、そのエッジの近傍領域を特定し、特定したエッジの近傍領域を異常箇所の検出対象から除外する（Ｓ４０１）。次に、制御部２１（フィルタ処理部２９）は、除外処理後の元画像に所定のフィルタ処理を行い、リファレンス画像を生成する（Ｓ４０２）。次に、制御部２１（比較処理部３０）は、元画像とリファレンス画像とを比較して比較画像を生成する（Ｓ４０３）。次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、元画像から求めた比較画像を用いて、位置ごとの閾値を設定し（Ｓ４０４）、読み取り画像から生成した比較画像を、設定した閾値で処理（２値化）して異常箇所を検出する（Ｓ４０５、図１２（ｋ）参照）。
次に、制御部２１（異常箇所検出部３１）は、検出した箇所毎に領域を分離し（Ｓ４０６、図１２（ｌ）参照）、各々の領域の円形度を算出し（Ｓ４０７、図１２（ｍ）参照）、算出した円形度が特定の異常（例えば、ホタル現象に起因する異常）に応じて設定される閾値から外れる異常箇所を検出結果から除外して、異常箇所を絞り込む（Ｓ４０８、図１０（ｎ）参照）。なお、円形度は、実際の領域の面積と、その領域の中心画素からの最大距離で求められる円の面積と、の比率（上記円の面積に対する領域の面積の割合、値は０～１）であり、真円であれば１となる。
例えば、検出したい異常がホタル現象に起因するスポット状の異常の場合、発生原理から考えると、ホタル現象の影響範囲は円形に近くなる。そこで、その特徴を鑑み、円形度を閾値として設定し、円形度が閾値から外れる領域（例えば、円形度０．５以下の領域）を除外することで、ホタル現象に起因する異常以外の異常を誤検出しないようにすることができる。
なお、ここでは、元画像から求めた比較画像に基づいて設定した閾値を用いて異常箇所を検出した後、円形度の閾値を用いて異常箇所を絞り込む構成としたが、元画像に検出したい異常と同等の周波数成分を持つコンテンツが存在しない場合は、予め定めた閾値（例えば、一定の閾値）を用いて異常箇所を検出した後、円形度の閾値を用いて異常箇所を絞り込むようにしてもよい。
以上説明したように、検出したい異常に応じて設定した閾値（円形度の閾値）を用いて異常箇所を絞り込むことにより、特定の異常を確実に検出することができる。
なお、本発明は上記各実施例の記載に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成や制御は適宜変更可能である。
例えば、第１の実施例では、元画像から求めた比較画像に基づいて設定した閾値を用いる場合について記載し、第２の実施例では、検出したい異常に応じて設定した面積の閾値を用いる場合について記載し、第３の実施例では、検出したい異常に応じて設定した円形度の閾値を用いる場合について記載したが、これらを任意に組み合わせることができる。
本発明は、読み取り画像を検査する画像検査装置、当該画像検査装置における画像検査方法、当該画像検査装置で動作する画像検査プログラム及び当該画像検査プログラムを記録した記録媒体に利用可能である。
１０ 画像検査システム
１１ コントローラ
１２ 画像形成装置
１３ 通信ネットワーク
２０ 画像検査装置
２１ 制御部
２１ａ ＣＰＵ
２１ｂ ＲＯＭ
２１ｃ ＲＡＭ
２２ 記憶部
２３ ネットワークＩ／Ｆ部
２４ 表示操作部
２５ 給紙部
２６ 画像読み取り部
２７ 排紙部
２８ 除外処理部
２９ フィルタ処理部
３０ 比較処理部
３１ 異常箇所検出部

Claims (27)

  1. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置において、
    前記制御部は、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理部と、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理部と、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理部と、
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出部と、を備える、
    ことを特徴とする画像検査装置。
  2. 前記除外処理部は、前記元画像から前記エッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外し、
    前記フィルタ処理部は、除外処理後の前記元画像に前記所定のフィルタ処理を行って、第２のリファレンス画像を生成し、
    前記比較処理部は、除外処理後の前記元画像と前記第２のリファレンス画像とを比較して、第２の比較画像を生成し、
    前記異常箇所検出部は、前記第２の比較画像に基づいて設定した閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、前記特定の異常が発生した箇所を検出する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。
  3. 前記異常箇所検出部は、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の面積を算出し、前記面積が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像検査装置。
  4. 前記異常箇所検出部は、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の円形度を算出し、前記円形度が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像検査装置。
  5. 前記除外処理部は、前記エッジの近傍領域を削除することにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像検査装置。
  6. 前記除外処理部は、前記エッジの近傍領域に対して前記画像検査を行わないことにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像検査装置。
  7. 前記所定のフィルタ処理は、ぼかし処理である、
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の画像検査装置。
  8. 前記ぼかし処理は、着目画素の画素値をその周囲の画素の画素値を用いて平均化する処理である、
    ことを特徴とする請求項７に記載の画像検査装置。
  9. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、ホタル現象に基づく異常を検出する画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置において、
    前記制御部は、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理部と、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理部と、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理部と、
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所をホタル現象に基づく異常が発生した箇所として検出し、検出結果を出力する異常箇所検出部と、を備える、
    ことを特徴とする画像検査装置。
  10. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置における画像検査方法であって、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理と、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理と、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理と、
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理と、を実行する、
    ことを特徴とする画像検査方法。
  11. 前記除外処理では、前記元画像から前記エッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外し、
    前記フィルタ処理では、除外処理後の前記元画像に前記所定のフィルタ処理を行って、第２のリファレンス画像を生成し、
    前記比較処理では、除外処理後の前記元画像と前記第２のリファレンス画像とを比較して、第２の比較画像を生成し、
    前記異常箇所検出処理では、前記第２の比較画像に基づいて設定した閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、前記特定の異常が発生した箇所を検出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像検査方法。
  12. 前記異常箇所検出処理では、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の面積を算出し、前記面積が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像検査方法。
  13. 前記異常箇所検出処理では、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の円形度を算出し、前記円形度が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一に記載の画像検査方法。
  14. 前記除外処理では、前記エッジの近傍領域を削除することにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一に記載の画像検査方法。
  15. 前記除外処理では、前記エッジの近傍領域に対して前記画像検査を行わないことにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一に記載の画像検査方法。
  16. 前記所定のフィルタ処理は、ぼかし処理である、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一に記載の画像検査方法。
  17. 前記ぼかし処理は、着目画素の画素値をその周囲の画素の画素値を用いて平均化する処理である、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像検査方法。
  18. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、ホタル現象に基づく異常を検出する画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置における画像検査方法であって、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理と、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理と、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理と、
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所をホタル現象に基づく異常が発生した箇所として検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理と、を実行する、
    ことを特徴とする画像検査方法。
  19. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置で動作する画像検査プログラムであって、
    前記制御部に、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理、および
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所を検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理、を実行させる、
    ことを特徴とする画像検査プログラム。
  20. 前記除外処理では、前記元画像から前記エッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外し、
    前記フィルタ処理では、除外処理後の前記元画像に前記所定のフィルタ処理を行って、第２のリファレンス画像を生成し、
    前記比較処理では、除外処理後の前記元画像と前記第２のリファレンス画像とを比較して、第２の比較画像を生成し、
    前記異常箇所検出処理では、前記第２の比較画像に基づいて設定した閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、前記特定の異常が発生した箇所を検出する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像検査プログラム。
  21. 前記異常箇所検出処理では、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の面積を算出し、前記面積が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の画像検査プログラム。
  22. 前記異常箇所検出処理では、前記箇所毎に領域を分離し、各々の前記領域の円形度を算出し、前記円形度が前記特定の異常に応じて定められる閾値から外れる箇所を前記検出結果から除外する、
    ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか一に記載の画像検査プログラム。
  23. 前記除外処理では、前記エッジの近傍領域を削除することにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか一に記載の画像検査プログラム。
  24. 前記除外処理では、前記エッジの近傍領域に対して前記画像検査を行わないことにより前記画像検査の対象から除外する、
    ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか一に記載の画像検査プログラム。
  25. 前記所定のフィルタ処理は、ぼかし処理である、
    ことを特徴とする請求項１９乃至２４のいずれか一に記載の画像検査プログラム。
  26. 前記ぼかし処理は、着目画素の画素値をその周囲の画素の画素値を用いて平均化する処理である、
    ことを特徴とする請求項２５に記載の画像検査プログラム。
  27. 印刷ジョブに基づいて記録材に形成された元画像を読み取って、読み取り画像を生成する画像読み取り部と、前記読み取り画像を解析して、ホタル現象に基づく異常を検出する画像検査を行う制御部と、を備える画像検査装置で動作する画像検査プログラムであって、
    前記制御部に、
    前記画像読み取り部から前記読み取り画像を取得し、当該読み取り画像からコントラストが相対的に高いエッジを検出し、前記エッジの近傍領域を前記画像検査の対象から除外する除外処理、
    除外処理後の前記読み取り画像に所定のフィルタ処理を行って、第１のリファレンス画像を生成するフィルタ処理、
    除外処理後の前記読み取り画像と前記第１のリファレンス画像とを比較して、第１の比較画像を生成する比較処理、および
    予め定めた閾値を用いて前記第１の比較画像を２値化して、特定の異常が発生した箇所をホタル現象に基づく異常が発生した箇所として検出し、検出結果を出力する異常箇所検出処理、を実行させる、
    ことを特徴とする画像検査プログラム。
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