検品装置、検品方法、コンピュータプログラム
【課題】 印刷と同期したリアルタイムな印刷物の検品システムにおいて、精度とパフォーマンスを両立した画像位置合わせ手段が求められる
【解決手段】 印刷原稿の複数の紙端を検知して斜行角度を計測する。位置ズレ補正のために、印刷データの印刷内容と、その印刷物の撮像データから特徴点を抽出し、特徴点同士のフィッティング処理を行うことで線形ズレ量を見積もる。その際、斜行角度を参照することでフィッティング処理時間の高速化を実現する。
【解決手段】 印刷原稿の複数の紙端を検知して斜行角度を計測する。位置ズレ補正のために、印刷データの印刷内容と、その印刷物の撮像データから特徴点を抽出し、特徴点同士のフィッティング処理を行うことで線形ズレ量を見積もる。その際、斜行角度を参照することでフィッティング処理時間の高速化を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検品装置、検品方法、コンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商業印刷において従来から、オフセット製版印刷機を用いて少品種大量印刷のオフセット印刷が行われてきた。また、最近では、電子写真方式やインクジェット方式の画像形成装置などのデジタル印刷機の高速化、高画質化を受けて、オンデマンド印刷（プリント・オン・デマンド、ＰＯＤ）が注目されている。 上記のようなオフセット印刷やオンデマンド印刷において、印刷物に不具合がないかどうか検査する検品処理の自動化が行われている。
【０００３】
従来から、検査対象の印刷物をカメラやラインセンサなどのセンサから画像メモリに取り込んで、予め基準として設定されている基準画像と比較することによって検品処理が行われてきた。この検品処理において、センサから取り込まれる対象画像が検査対象である印刷物の搬送時の斜行ズレ、センサの光学的なズレなどの各種ズレによって歪んでいるため、センサから読み込んだ対象画像をそのまま基準画像と比較するだけでは、検査精度が低い。従って、両画像の位置合わせを行う必要がある。
【０００４】
特許文献１では、印刷物の傾きを計測し、計測された傾きを回転パラメータとする一次変換によって位置合わせを行う。また、特許文献２では、対象画像と基準画像を分割し、分割基準画像との間でパターンマッチング処理を行い、このパターンマッチング処理の結果に基づき、位置合わせを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８９０６３
【特許文献２】特開２００８−０６４４８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
斜行ズレや光学的なズレは歪みなどの非線形成分を含んでおり、画像領域によってズレ量が異なる。そのため、対象画像を局所的な画像情報から一律に一次変換して補正する、特許文献１に記載の方法では、位置合わせの精度が低い。また、特許文献２に記載の位置合わせ方法で補正されるのは、シフト（平行移動）のズレ量であり、回転ズレや拡大縮小によるズレ量を補正することが出来ず、位置合わせの精度が低い。
【０００７】
本発明は、回転ズレを考慮した画像間の位置合わせを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の検品装置は、元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、前記元画像を受信する受信手段と、前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、前記受信手段で受信された元画像からエッジ特徴を含むパッチ画像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出されたパッチ画像を前記斜行情報に基づいて回転させ、当該回転されたパッチ画像に対応する前記読み取り画像の部分を探索することによって前記元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
印刷物の検品装置において、回転ズレを考慮した画像位置合わせ処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】検品システムの構成を示すブロック図
【図２】検品システムの構成図
【図３】紙検知センサ
【図４】ラインセンサ
【図５】検品制御部ブロック図
【図６】各画像データとパッチの説明図
【図７】回転量見積もり手段の説明図
【図８】画像データの分割と分割された各ブロックのズレ量の説明図
【図９】リファレンス画像データとスキャン画像データの画像照合説明図
【図１０】検品システムの処理のフローチャート
【図１１】画像位置合わせ処理のフローチャート
【図１２】パッチ間の回転量推定処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は本実施例における、印刷と同期した検品システム（インライン検品システム）の構成を示すブロック図である。検品システム１は、印刷装置部１０、印刷原稿読取部５００、検品制御部６００、印刷原稿排紙部７００、フィニッシャ部８００、排紙部１０００から構成され、不図示のＰＣとネットワークなどで接続されている。図１０は、検品システム１における各処理部での処理フロー図である。検品制御部６００は、図１０に示される処理フローを実行する。
【００１３】
図２には、本実施例に係る検品システム１のハードウェア構成図が示されている。印刷装置部１０は、画像読取部１００、印刷装置操作部２００、プリンタ部３００、印刷装置制御部４００から構成される。図１０の処理フローについて図２を用いて説明する。
【００１４】
ユーザは、印刷装置操作部２００（ＵＩ）を用いて、印刷装置部１０で実行する印刷ジョブの設定を行う（Ｓ１００）。印刷ジョブには、後述の印刷原稿制御部における排紙モードの設定情報（排紙設定値）やフィニッシャ部８００のフィニシング処理の設定情報（フィニシング設定値）が含まれている。また、この時、検品制御部６００での印刷物の検品精度の設定もＵＩ上で行われる。
【００１５】
次に、印刷装置制御部４００は、ステップＳ１００で設定された印刷ジョブの実行制御を行い、設定された印刷ジョブと検品精度の設定情報（検品設定値）を検品制御部６００へ送信し、印刷ジョブの各設定値をフィニッシャ部８００へ送信する。（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。本実施例において、検品設定値は、検査結果が良品判定であるか不良判定であるかを判定するための閾値とユーザが設定する各項目の設定値である。この閾値には、濃度差分、欠陥画像サイズといった項目がある。ユーザの設定する項目は、汚れや擦れ、スジといった検出対象欠陥の選択や、検査する上での解像度といった検査レベルの設定などがある。
【００１６】
画像読取部１００は、原稿搬送装置１１０で搬送された原稿画像を読み取る。原稿搬送装置１１０は、原稿トレイ１１１上にセットされた原稿を先頭ページから順に１枚ずつ搬送し、湾曲したパスを介して原稿台ガラス１１４の上へと搬送する。片面原稿を読取る方法としては、二種類の方法がある。まず一つ目の方法は、原稿台ガラス１１４上の読取位置Ｒ１へ原稿の後端を搬送し停止させ、スキャナユニット１２１を左から右へ移動させることにより、原稿の読取りを行う原稿固定読取モードがある。二つ目の方法は、原稿を一定の読取り速度で読取位置Ｒ１へ搬送し、スキャナユニット１２１を読取位置Ｒ１で固定したまま原稿の読取りを行う原稿搬送読取モードがある。前述した片面原稿を読取る二種類の方法では、読取った原稿が排紙トレイ１１２に排出される。両面原稿を読取る方法としては、スキャナユニット１２１で表面を読取り、原稿搬送装置１１０内に配置した光学ユニット１１３を使用して裏面を読取る方法がある。光学ユニット１１３内には図示しないイメージセンサおよび光源等が配置されている。
【００１７】
レンズ１２２を介してイメージセンサ１２３により読取られた原稿の画像は、画像処理されて記憶装置４３０に格納されるとともに、印刷装置制御部４００に転送される。印刷装置コントローラ部４１０は、プリンタ部３００を制御するプリンタ制御部３０１と通信を行い、記憶装置４３０に格納されている画像データをシートに印刷する。また、ＰＣ２からＰＤＬデータが入力された場合に、ＲＩＰ部でＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）処理を施す（Ｓ１０３）。
【００１８】
ＲＩＰデータは記憶装置４３０に格納され、プリンタ制御部３０１と通信を行い、画像データをシートに印刷する（Ｓ１０４）。プリンタ制御部３０１は、画像信号に応じたレーザ光を出力する。このレーザ光が感光ドラム３０２に照射されると、感光ドラム３０２上には静電潜像が形成される。感光ドラム３０２上の静電潜像は現像器３０３により現像され、感光ドラム３０２上の現像剤はカセット３１１、３１２、手差し給紙部３１３のいずれかから給送されたシートに転写部３０６で転写される。現像剤が転写されたシートは定着部３０４に導かれると、現像剤の定着処理が行われる。
【００１９】
そして印刷されたシートは印刷装置部１０から排出されて印刷原稿読取部５００へ搬送される。また、このときに印刷装置コントローラ部４１０は、印刷画像の元となったデジタルデータ（例えばＲＩＰデータ）とジョブの属性情報を検品制御部６００へ送信する（Ｓ１０５）。定着部３０４を通過したシートを、図示しないフラッパにより、一旦、パス３０７からパス３１０に導き、シートの後端がパス３０７を抜けた後、シートをスイッチバックさせてパス３０８から排出ローラ３０５に導く。これにより、現像剤が転写された面を下向きの状態（フェイスダウン）にして排出ローラ３０５によりプリンタ部３００から排出することが可能である。これを反転排紙という。このように、フェイスダウンで排出することにより、原稿搬送装置（画像読取部）１００を用いて複数枚の原稿を読取った画像をプリントする場合など、先頭ページから正しいページ順で画像形成を行うことが可能である。なお、手差し給紙部３１３からＯＨＰシートなどの硬いシートに画像形成を行う場合、パス３０７に導くことなく、現像剤が転写された面を上向きの状態（フェイスアップ）のままで排出ローラ３０５から排出する。また、シートの両面に画像形成を行う場合、シートを定着部３０４からパス３０７、パス３１０に導き、シートの後端がパス３０７を抜けた直後にシートをスイッチバックさせ、図示しないフラッパにより両面搬送パス３０９に導く。
【００２０】
両面搬送パス３０９に導かれたシートに対し、再度、転写部３０６で静電潜像が転写され、定着部３０４で定着処理が施される。このように、転写部３０６から両面搬送パス３０９を経由して再び転写部３０６に戻る一巡のパスの中に、Ａ４、Ｂ５等のハーフサイズ用紙が５枚入った状態でも搬送可能なように、パス長、ローラ配置、駆動系の分割がなされている。なお、これらの処理による排出ページ順は、奇数ページが下向きになるように排出されるので、両面コピー時のページ順を合わせることができる。排出ローラ３０５から排出された印刷出力物（印刷物）２０は印刷原稿読取部５００に送り込まれる。
【００２１】
印刷原稿読取部５００は、印刷原稿読取コントローラ部５１０、紙検知センサ５１１、ラインセンサ５１２を有する。まず、紙検知センサ５１１で送りこまれた印刷出力物２０の検知を行う（Ｓ１０６）。紙検知センサ５１１は、図３に示すように、黒い紙搬送ベルト（搬送手段）５１３に対して白の印刷出力物２０の紙端のエッジで印刷出力物２０の有無を検知する。この時、印刷出力物２０の有無を検知すると同時に、印刷出力物２０の先頭の紙端の２つの隅の通過時間を計測する。
【００２２】
印刷原稿読取コントローラ部５１０は、ステップＳ１０６で計測された通過時間および紙搬送ベルト５１３の搬送速度から、図３に示す印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を計算する。この斜行角度Θ５１４は、斜行情報であり、印刷出力物２０の斜行角度だけでなく、斜行方向も示す。のこのとき印刷原稿読取コントローラ部５１０は、斜行角度Θ５１４の情報を検品制御部６００へ送信する（Ｓ１０７）。
【００２３】
次に、紙の有無を検知した信号をトリガーに、印刷原稿読取コントローラ部５１０がラインセンサ５１２を制御して、図４に示すように印刷出力物２０の画像データを読取る（Ｓ１０８）。印刷原稿読取コントローラ部５１０は、読取った画像データを、検品制御部６００に送信する。画像データの読取後、印刷出力物２０は印刷原稿排紙部７００に搬送される。
【００２４】
検品制御部６００は、図５に示すように、検品コントローラ部６１０、画像処理部６２０、特徴点抽出部６３０、記憶装置６４０、位置合わせ処理部（位置合わせ手段）６５０、比較判定部（判定手段）６６０を有する。また、検品コントローラ部６１０は、画像処理部６２０、特徴点抽出部６３０、記憶装置６４０、位置合わせ処理部６５０、比較判定部６６０、印刷装置コントローラ部４１０、印刷原稿読取コントローラ部５１０、印刷原稿排紙コントローラ部７１０と接続する。
【００２５】
検品コントローラ部６１０は、ユーザがステップＳ１０１にて印刷装置操作部２００で設定した印刷ジョブの各設定値や検品設定値を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１０９）。続いて、検品コントローラ部６１０は、印刷装置コントローラ部４１０から、印刷画像の元となったＲＩＰデータなどのデジタルデータ（リファレンス画像データ）、ジョブの属性情報、を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１０）。なお、ここで検品コントローラ部６１０は、元画像（リファレンス画像データ）を受信する受信手段として機能する。リファレンス画像データ９００の例を図６（ａ）に示す。リファレンス画像データには、印刷装置部１０で行うジョブがコピージョブの場合は、イメージセンサ１２３で読取られた原稿の画像データ（ビットマップデータ）を用い、ＰＤＬジョブの場合はＰＤＬデータがＲＩＰ処理されたＲＩＰデータを用いる。何れの画像データも検品コントローラ部６１０で受信される。
【００２６】
また検品コントローラ部６１０は、印刷原稿読取コントローラ部５１０から、ステップＳ１０７において計算した印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４の情報を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１１）。ここで、検品コントローラ部６１０は印刷物（印刷出力物２０）の斜行情報を取得する取得手段として機能する。
【００２７】
さらに検品コントローラ部６１０は、ステップＳ１０８においてラインセンサ５１２が読取った印刷原稿画像データ（スキャン画像データ）を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１２）。ここで検品コントローラ部６１０は、印刷物を読み取った読み取り画像（スキャン画像データ）を取得する読み取り手段として機能する。スキャン画像データ９１０の例を図６（ｂ）に示す。
【００２８】
また、検品コントローラ部６１０は、格納されたリファレンス画像データとスキャン画像データを用いて後述の処理Ｓ１１３〜Ｓ１１５の画像検査処理を制御し、その結果を印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する（Ｓ１１６）。また、Ｓ１１６にて、検品コントローラ部６１０は、Ｓ１０９で受信され記憶装置６４０に格納された印刷ジョブの各設定値を印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する。
【００２９】
画像処理部６２０は、スキャン画像データとリファレンス画像データについて、比較、照合をするための前処理として画像処理を行う。具体的には、デスクリーン処理、解像度変換処理、色空間変換処理を行う。
【００３０】
特徴点抽出部６３０では、画像処理部６２０で画像処理されたリファレンス画像データ９００の画像の特徴点９０１を抽出する（Ｓ１１３）。ここでいう特徴点９０１とは図６（ｃ）に示すような画像データのコーナーエッジ点（図６（ｃ）の印字画像「Ａ」の角に相当）を意味し、２方向のエッジベクトル（エッジ特徴）を持つ。このエッジ特徴を含む複数画素×複数画素の正方形のパッチ画像９０２をリファレンス画像データ９００から抽出する。抽出方法は、例えばＨａｒｒｉｓとＳｔｅｐｈｅｎｓのコーナー検出アルゴリズムなど一般的な手法が挙げられる。ただし、抽出方法は、これに限られない。
【００３１】
位置合わせ処理部６５０の行うＳ１１４の位置合わせ処理について、処理フローを図１１に示す。
【００３２】
まず、位置合わせ処理部６５０は、抽出されたリファレンス画像データ９００内の特徴点９０１を含むパッチ画像９０２を用いて、スキャン画像データ９１０内の対応するパッチ画像９１２（図６（ｄ））を探索することで、両パッチ画像間のシフト量（平行移動量）を計算して求める（Ｓ１１４１）。求めたシフト量は、後述のＳ１１４２にてアフィン変換パラメータを計算する際に用いられる。シフト量は以下の方法で求める。なお、Ｓ１１４１において求まるシフト量は１つだけでなく、リファレンス画像データ中の複数のパッチ画像に対して求まる複数のシフト量である。
【００３３】
まず、位置合わせ処理部６５０は、特徴点抽出部６３０の抽出したパッチ画像９０２に対して、所定の角度（例えば０．１°）の回転処理を施す。位置合わせ処理部６５０は、この回転処理が施された画像と、パッチ画像９０２の位置に対応するスキャン画像データ９１０におけるパッチ画像との相関を求めて位置合わせを行う。相関を求める方法の一つとして、例えば、フーリエ変換を利用してパッチ画像間の相関を求める方法がある。具体的には、両パッチ画像に対してフーリエ変換を施して積をとり、この積に対して逆フーリエ変換を施すことで、両パッチ画像間の相関を求める。このようにして求まった相関は、パッチ画像間のそれぞれのシフト量とそのシフト量に対応した相関係数との相関関数として求まる。この相関関数において、パッチ画像どうしが一致するようなシフト量に対応した相関係数は、高い数値を有する。
【００３４】
そして、位置合わせ処理部６５０は、この相関に基づいて、パッチ画像９０２に対応するパッチ画像（スキャン画像データ９１０における部分画像）９１２を探索し、パッチ画像９０２、９１２の中心座標の平行移動量をシフト量として求める。このような探索の結果、見つかったパッチ画像９１２は、位置ずれしたパッチ画像９０２がスキャンされたものである。なお、以降において、位置ずれしたパッチ画像９０２と見つかったパッチ画像９１２がほぼ一致していることを、フィッティングしていると称する。このシフト量の算出をリファレンス画像データ９００中の他の複数の特徴点を含むパッチ画像に対しても行い、複数のパッチ画像間のシフト量を求める。以上がパッチ画像間のシフト量を求める方法である。なお、パッチ画像間の一致するようなシフト量を求めるために、フーリエ変換を利用して相関係数を求めたが、パッチ画像どうしが一致するようなシフト量を求める方法であればこの方法に限らなくても良い。
【００３５】
以上のパッチ画像間のシフト量を計算する際に、パッチ画像９０２に対して回転処理を施しているが、これについて図７、図１２を用いて詳述する。
【００３６】
従来の回転処理を図７（ａ）に示す。従来では、リファレンス画像データのパッチ画像９０２に対して施される回転処理は、時計周りと反時計回りに交互に回転させるものであった。この時の回転処理の回転角は例えば０．１°ずつ大きくしていきフィッティング処理を行う。なお、フィッティング処理とは、フィッティングするようなパッチ画像９０２とパッチ画像９１２を見つける処理である。このフィッティング処理は、パッチ画像９０２に回転処理の施した画像（回転後の元画像）とスキャン画像データ中のパッチ画像の相関関数を求め、この相関関数における相関係数が相関の閾値以上となるパッチ画像９１２を探索する処理である。本実施例における相関関数の求め方は、上述した通りである。この相関係数が相関の閾値以上となる場合、フィッティング処理（位置合わせ処理）を完了し、閾値未満である場合、パッチ画像９０２をさらに回転させてフィッティング処理を継続する。相関係数が相関の閾値以上であることを、相関が相関の閾値以上であるともいい、相関係数が相関の閾値未満であることを、相関が相関の閾値未満であるともいう。
【００３７】
図７（ａ）の例だと９１４〜９１７と４回の回転処理を行った後、パッチ画像９１２が求まることになる。なお、スキャン画像データ９１０中のパッチ画像９１２の中心から延びる矢印は、パッチ画像９０２の特徴点９０１に対応したエッジベクトルに対応するものである。
【００３８】
一方、図７（ｂ）、図１２の処理フローは本実施例の手法であり、まず、位置合わせ処理部６５０は、記憶装置６４０に格納されている印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を参照し、フィッティング処理のための回転方向を決定する（Ｓ１１４１１）。
【００３９】
本実施例では、フィッティング処理での回転方向の決定は、位置合わせ処理部６５０が斜行角度Θ５１４を参照し、印刷出力物２０の斜行方向が時計回り方向か否かで判断する（Ｓ１１４１３）。例えば、斜行角度Θ５１４の値から印刷出力物２０が時計周りに斜行している場合、パッチ画像９０２を所定の角度（０．１°）ずつ時計周りにのみに回転させて、フィッティング処理を行う（Ｓ１１４１４、Ｓ１１４１６）。図７（ｂ）の例だと９１８〜９１９と２回の回転処理で済むことになり、フィッティング処理の処理時間が低減される。印刷出力物２０が反時計回りに斜行している場合は、パッチ画像９０２を０．１°ずつ反時計周りにのみに回転させて、フィッティング処理を行う（Ｓ１１４１５、Ｓ１１４１６）。すなわち、パッチ画像９０２は、斜行情報の示す斜行方向に回転される。
【００４０】
以上の処理により従来よりも高速にフィッティング処理が完了する。
【００４１】
次に位置合わせ処理部６５０は、Ｓ１１４１で求まった複数のシフト量に基づいて、リファレンス画像データ９００とスキャン画像データ９１０との間の画像全体でのアフィン変換パラメータを計算する（Ｓ１１４２）。アフィン変換パラメータは、画像の回転量、拡大縮小率、シフト量で表現される。アフィン変換（２次元アフィン変換）は、入力画像ｇｉ（ｘ、ｙ）に対し、出力画像ｇｏ（Ｘ、Ｙ）とすると以下の式で表わされる。なお、アフィン変換パラメータは、反時計周りの回転量をΓ、拡大縮小率をｋ、主走査方向および副走査方向のシフト量をｓおよびｔで表される。
【００４２】
【数１】
【００４３】
位置合わせ処理部６５０について、次にリファレンス画像データ９００とスキャン画像データ９１０をブロック単位に分割する（Ｓ１１４３）。図８に示した例ではページ画像データを３×５のブロックに分割する。位置合わせ処理部６５０は、前述の画像全体のアフィン変換パラメータを用いて、各ブロックのパッチ画像に対してアフィン変換を行い、パッチ画像ごとにアフィン変換前後のシフト量を求める。そしてこのシフト量とＳ１１４１で求まったシフト量との差（非線形歪み量）をパッチ画像ごとに求めて、これに基づき各ブロックの非線形歪み量を求める。パッチ画像を有さないブロックに対してはパッチ画像を有するブロックの非線形歪み量を補間することで、当該ブロックの非線形歪み量を求める（Ｓ１１４４）。図８（ｂ）に各ブロックの非線形歪み量を示す。ここでは、各ブロックの非線形歪み量を簡易的にベクトルで表現している。この求まった非線形歪み量から、リファレンス画像データ９００をスキャン画像データ９１０にブロックごとに位置合わせ処理を行う。
【００４４】
比較判定部６６０では、位置合わせ処理部６５０にてブロック単位で位置合わせされたリファレンス画像データ９４０とスキャン画像データ９１０との画像照合を行う（Ｓ１１５）。
【００４５】
画像照合では、図９に示すように、スキャン画像データ９１０の１画素を注目画素９２０とする。注目画素９２０と、注目画素９２０と同一座標の位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０上の画素を中心とした含む正方領域内の各画素（参照画素９３０）と、画素比較を行う。ある参照画素９３０との差分データが一定値未満であれば、スキャン画像データ９１０の注目画素９２０が、位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０の正方領域に存在し、注目画素が正しいデータであると判断する。全ての参照画素９３０との差分データが一定値以上であれば、スキャン画像データ９１０の注目画素９２０が、位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０の正方領域に存在せず、注目画素が欠陥データであると判断する。このような画像照合を、スキャン画像データ９１０の全ての画素について行う。
【００４６】
その後、欠陥データ数が、ユーザが印刷装置操作部２００で設定した閾値未満であればスキャン画像データ９１０を良好と判定し、閾値以上であればスキャン画像データ９１０を不良と判定する。すなわち比較判定部６６０は、スキャン画像データの元となる印刷物の良否を判定する判定手段として機能する。比較判定部６６０は、この検査結果を、印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する（Ｓ１１６）。
【００４７】
印刷原稿排紙部７００では、印刷原稿排紙コントローラ部７１０が、検品コントローラ部６１０からスキャン画像データの検査結果と排紙設定値を受信し（Ｓ１１７）、印刷原稿排紙部７００に送り込まれた印刷出力物２０の排紙制御を行う。
【００４８】
印刷原稿排紙コントローラ部７１０は、Ｓ１１７で受信した検査結果が良品判定であれば（Ｓ１１８）、印刷出力物２０を良品トレイ（ＯＫトレイ）７０１へ排紙し（Ｓ１１９）、検査結果が不良判定であれば（Ｓ１１８）、印刷出力物２０を不良トレイ（ＮＧトレイ）７０２へ排紙するように排紙制御する（Ｓ１２０）。
【００４９】
ＯＫトレイ７０１に送り込まれた印刷出力物２０は、Ｓ１１７にて受信された排紙設定値に応じて（Ｓ１２１）、排紙部１０００へジョブが全て終わった後に排紙されるか、部数毎に排紙される（Ｓ１２２）。印刷原稿排紙コントローラ部７１０は排紙された印刷出力物２０をフィニッシャ部８００に搬送する。フィニッシャ部８００はＳ１０１で送信された印刷ジョブの各設定値を受信し（Ｓ１２３）、受信した各設定値に基づいて、印刷出力物２０に対して、裁断処理、綴じ処理、穴あけ処理、フォールディング処理等のフィニシング処理を行う（Ｓ１２４）。そして、フィニッシャ部８００はフィニシング処理後の印刷出力物２０を排紙部１０００へ排紙する（Ｓ１２５）。
【００５０】
以上が本実施例の説明である。本実施例の検品装置によれば、印刷物の斜行情報に基づき、フィッティング処理の回転方向を一意に決定するため、位置合わせ処理を高速化できる。
【００５１】
なお、本実施例では、斜行情報の斜行角度の大きさによらず、フィッティング処理を行っていたが、斜行情報の斜行の角度が閾値を超えた場合、検品処理部はフィッティング処理を行わずにエラー処理を行う構成としても良い。ここでのエラー処理とは、印刷物を不良トレイ７０２へと排紙する処理である。エラー処理において、印刷装置操作部２００に、印刷物の斜行によるエラーであることを示しても良いし、斜行によるエラー回数をカウントし、斜行によるエラーが多い場合、レジストローラが故障している可能性がある旨を印刷装置操作部２００に表示しても良い。
【００５２】
（実施例２）
実施例１では、特徴点を含むパッチ内のエッジベクトルのフィッティング処理の際、斜行角度Θ５１４の値から回転させる方向を決めていた。実施例２では、初めに斜行角度Θ５１４の値だけリファレンス画像データのエッジベクトルを回転させておく。そして、予め回転させたリファレンス画像データのエッジベクトルの回転位置を基準として、従来例と同様に時計周り方向、反時計回り方向の交互にフィッティング処理を行う。本実施例における回転量の推定処理フローについて図１２（ｂ）を用いて説明する。なお、特に断りがなければ、その他の構成については、実施例１と同様である。
【００５３】
位置合わせ処理部６５０は、記憶装置６４０に格納されている印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を参照し（Ｓ１１４２１）、斜行角度Θ５１４だけリファレンス画像データのエッジベクトルを含むパッチを回転させる（Ｓ１１４２２）。
【００５４】
次に位置合わせ処理部６５０は、回転させたエッジベクトルがスキャン画像データのエッジベクトルと一致しているか否かを判断する（Ｓ１１４２６）。ここでいうエッジベクトルどうしの一致とは実施例１で説明したとおりである。エッジベクトルどうしが一致していると判断された場合、位置合わせ処理部６５０は、回転量推定処理を終了する。また、エッジベクトルどうしが一致していないと判断された場合、直前のフィッティング処理で行ったリファレンス画像データのエッジベクトルの回転方向が反時計回りかどうかを判定する（Ｓ１１４２３）。
【００５５】
次にＳ１１４２３で、位置合わせ処理部６５０は、回転方向が反時計回りであると判断された場合、リファレンス画像データのエッジベクトルを時計回り方向に０．１°回転するフィッティング処理を行い、処理をＳ１１４２６へ進める。また、Ｓ１１４２３で、回転方向が時計回りであると判断された場合、位置合わせ処理部６５０は、リファレンス画像データのエッジベクトルを反時計回り方向に０．１°回転するフィッティング処理を行い、処理をＳ１１４２６へ進める。
【００５６】
以上のフィッティング処理によって本実施例のエッジベクトルの回転量は推定される。
【００５７】
本実施例によれば、実施例１と比べて、斜行角度測定の精度が高く、印刷装置部１０の印刷時の用紙に対するズレ量が小さい場合に、より位置合わせ処理時間が短縮される。
【００５８】
（その他の実施例）
なお、本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録したコンピュータ可読の記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても、達成される。また、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成される。
【００５９】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６０】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６１】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現される。また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例が実現される場合も含まれる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検品装置、検品方法、コンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商業印刷において従来から、オフセット製版印刷機を用いて少品種大量印刷のオフセット印刷が行われてきた。また、最近では、電子写真方式やインクジェット方式の画像形成装置などのデジタル印刷機の高速化、高画質化を受けて、オンデマンド印刷（プリント・オン・デマンド、ＰＯＤ）が注目されている。 上記のようなオフセット印刷やオンデマンド印刷において、印刷物に不具合がないかどうか検査する検品処理の自動化が行われている。
【０００３】
従来から、検査対象の印刷物をカメラやラインセンサなどのセンサから画像メモリに取り込んで、予め基準として設定されている基準画像と比較することによって検品処理が行われてきた。この検品処理において、センサから取り込まれる対象画像が検査対象である印刷物の搬送時の斜行ズレ、センサの光学的なズレなどの各種ズレによって歪んでいるため、センサから読み込んだ対象画像をそのまま基準画像と比較するだけでは、検査精度が低い。従って、両画像の位置合わせを行う必要がある。
【０００４】
特許文献１では、印刷物の傾きを計測し、計測された傾きを回転パラメータとする一次変換によって位置合わせを行う。また、特許文献２では、対象画像と基準画像を分割し、分割基準画像との間でパターンマッチング処理を行い、このパターンマッチング処理の結果に基づき、位置合わせを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８９０６３
【特許文献２】特開２００８−０６４４８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
斜行ズレや光学的なズレは歪みなどの非線形成分を含んでおり、画像領域によってズレ量が異なる。そのため、対象画像を局所的な画像情報から一律に一次変換して補正する、特許文献１に記載の方法では、位置合わせの精度が低い。また、特許文献２に記載の位置合わせ方法で補正されるのは、シフト（平行移動）のズレ量であり、回転ズレや拡大縮小によるズレ量を補正することが出来ず、位置合わせの精度が低い。
【０００７】
本発明は、回転ズレを考慮した画像間の位置合わせを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の検品装置は、元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、前記元画像を受信する受信手段と、前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、前記受信手段で受信された元画像からエッジ特徴を含むパッチ画像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出されたパッチ画像を前記斜行情報に基づいて回転させ、当該回転されたパッチ画像に対応する前記読み取り画像の部分を探索することによって前記元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
印刷物の検品装置において、回転ズレを考慮した画像位置合わせ処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】検品システムの構成を示すブロック図
【図２】検品システムの構成図
【図３】紙検知センサ
【図４】ラインセンサ
【図５】検品制御部ブロック図
【図６】各画像データとパッチの説明図
【図７】回転量見積もり手段の説明図
【図８】画像データの分割と分割された各ブロックのズレ量の説明図
【図９】リファレンス画像データとスキャン画像データの画像照合説明図
【図１０】検品システムの処理のフローチャート
【図１１】画像位置合わせ処理のフローチャート
【図１２】パッチ間の回転量推定処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は本実施例における、印刷と同期した検品システム（インライン検品システム）の構成を示すブロック図である。検品システム１は、印刷装置部１０、印刷原稿読取部５００、検品制御部６００、印刷原稿排紙部７００、フィニッシャ部８００、排紙部１０００から構成され、不図示のＰＣとネットワークなどで接続されている。図１０は、検品システム１における各処理部での処理フロー図である。検品制御部６００は、図１０に示される処理フローを実行する。
【００１３】
図２には、本実施例に係る検品システム１のハードウェア構成図が示されている。印刷装置部１０は、画像読取部１００、印刷装置操作部２００、プリンタ部３００、印刷装置制御部４００から構成される。図１０の処理フローについて図２を用いて説明する。
【００１４】
ユーザは、印刷装置操作部２００（ＵＩ）を用いて、印刷装置部１０で実行する印刷ジョブの設定を行う（Ｓ１００）。印刷ジョブには、後述の印刷原稿制御部における排紙モードの設定情報（排紙設定値）やフィニッシャ部８００のフィニシング処理の設定情報（フィニシング設定値）が含まれている。また、この時、検品制御部６００での印刷物の検品精度の設定もＵＩ上で行われる。
【００１５】
次に、印刷装置制御部４００は、ステップＳ１００で設定された印刷ジョブの実行制御を行い、設定された印刷ジョブと検品精度の設定情報（検品設定値）を検品制御部６００へ送信し、印刷ジョブの各設定値をフィニッシャ部８００へ送信する。（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。本実施例において、検品設定値は、検査結果が良品判定であるか不良判定であるかを判定するための閾値とユーザが設定する各項目の設定値である。この閾値には、濃度差分、欠陥画像サイズといった項目がある。ユーザの設定する項目は、汚れや擦れ、スジといった検出対象欠陥の選択や、検査する上での解像度といった検査レベルの設定などがある。
【００１６】
画像読取部１００は、原稿搬送装置１１０で搬送された原稿画像を読み取る。原稿搬送装置１１０は、原稿トレイ１１１上にセットされた原稿を先頭ページから順に１枚ずつ搬送し、湾曲したパスを介して原稿台ガラス１１４の上へと搬送する。片面原稿を読取る方法としては、二種類の方法がある。まず一つ目の方法は、原稿台ガラス１１４上の読取位置Ｒ１へ原稿の後端を搬送し停止させ、スキャナユニット１２１を左から右へ移動させることにより、原稿の読取りを行う原稿固定読取モードがある。二つ目の方法は、原稿を一定の読取り速度で読取位置Ｒ１へ搬送し、スキャナユニット１２１を読取位置Ｒ１で固定したまま原稿の読取りを行う原稿搬送読取モードがある。前述した片面原稿を読取る二種類の方法では、読取った原稿が排紙トレイ１１２に排出される。両面原稿を読取る方法としては、スキャナユニット１２１で表面を読取り、原稿搬送装置１１０内に配置した光学ユニット１１３を使用して裏面を読取る方法がある。光学ユニット１１３内には図示しないイメージセンサおよび光源等が配置されている。
【００１７】
レンズ１２２を介してイメージセンサ１２３により読取られた原稿の画像は、画像処理されて記憶装置４３０に格納されるとともに、印刷装置制御部４００に転送される。印刷装置コントローラ部４１０は、プリンタ部３００を制御するプリンタ制御部３０１と通信を行い、記憶装置４３０に格納されている画像データをシートに印刷する。また、ＰＣ２からＰＤＬデータが入力された場合に、ＲＩＰ部でＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）処理を施す（Ｓ１０３）。
【００１８】
ＲＩＰデータは記憶装置４３０に格納され、プリンタ制御部３０１と通信を行い、画像データをシートに印刷する（Ｓ１０４）。プリンタ制御部３０１は、画像信号に応じたレーザ光を出力する。このレーザ光が感光ドラム３０２に照射されると、感光ドラム３０２上には静電潜像が形成される。感光ドラム３０２上の静電潜像は現像器３０３により現像され、感光ドラム３０２上の現像剤はカセット３１１、３１２、手差し給紙部３１３のいずれかから給送されたシートに転写部３０６で転写される。現像剤が転写されたシートは定着部３０４に導かれると、現像剤の定着処理が行われる。
【００１９】
そして印刷されたシートは印刷装置部１０から排出されて印刷原稿読取部５００へ搬送される。また、このときに印刷装置コントローラ部４１０は、印刷画像の元となったデジタルデータ（例えばＲＩＰデータ）とジョブの属性情報を検品制御部６００へ送信する（Ｓ１０５）。定着部３０４を通過したシートを、図示しないフラッパにより、一旦、パス３０７からパス３１０に導き、シートの後端がパス３０７を抜けた後、シートをスイッチバックさせてパス３０８から排出ローラ３０５に導く。これにより、現像剤が転写された面を下向きの状態（フェイスダウン）にして排出ローラ３０５によりプリンタ部３００から排出することが可能である。これを反転排紙という。このように、フェイスダウンで排出することにより、原稿搬送装置（画像読取部）１００を用いて複数枚の原稿を読取った画像をプリントする場合など、先頭ページから正しいページ順で画像形成を行うことが可能である。なお、手差し給紙部３１３からＯＨＰシートなどの硬いシートに画像形成を行う場合、パス３０７に導くことなく、現像剤が転写された面を上向きの状態（フェイスアップ）のままで排出ローラ３０５から排出する。また、シートの両面に画像形成を行う場合、シートを定着部３０４からパス３０７、パス３１０に導き、シートの後端がパス３０７を抜けた直後にシートをスイッチバックさせ、図示しないフラッパにより両面搬送パス３０９に導く。
【００２０】
両面搬送パス３０９に導かれたシートに対し、再度、転写部３０６で静電潜像が転写され、定着部３０４で定着処理が施される。このように、転写部３０６から両面搬送パス３０９を経由して再び転写部３０６に戻る一巡のパスの中に、Ａ４、Ｂ５等のハーフサイズ用紙が５枚入った状態でも搬送可能なように、パス長、ローラ配置、駆動系の分割がなされている。なお、これらの処理による排出ページ順は、奇数ページが下向きになるように排出されるので、両面コピー時のページ順を合わせることができる。排出ローラ３０５から排出された印刷出力物（印刷物）２０は印刷原稿読取部５００に送り込まれる。
【００２１】
印刷原稿読取部５００は、印刷原稿読取コントローラ部５１０、紙検知センサ５１１、ラインセンサ５１２を有する。まず、紙検知センサ５１１で送りこまれた印刷出力物２０の検知を行う（Ｓ１０６）。紙検知センサ５１１は、図３に示すように、黒い紙搬送ベルト（搬送手段）５１３に対して白の印刷出力物２０の紙端のエッジで印刷出力物２０の有無を検知する。この時、印刷出力物２０の有無を検知すると同時に、印刷出力物２０の先頭の紙端の２つの隅の通過時間を計測する。
【００２２】
印刷原稿読取コントローラ部５１０は、ステップＳ１０６で計測された通過時間および紙搬送ベルト５１３の搬送速度から、図３に示す印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を計算する。この斜行角度Θ５１４は、斜行情報であり、印刷出力物２０の斜行角度だけでなく、斜行方向も示す。のこのとき印刷原稿読取コントローラ部５１０は、斜行角度Θ５１４の情報を検品制御部６００へ送信する（Ｓ１０７）。
【００２３】
次に、紙の有無を検知した信号をトリガーに、印刷原稿読取コントローラ部５１０がラインセンサ５１２を制御して、図４に示すように印刷出力物２０の画像データを読取る（Ｓ１０８）。印刷原稿読取コントローラ部５１０は、読取った画像データを、検品制御部６００に送信する。画像データの読取後、印刷出力物２０は印刷原稿排紙部７００に搬送される。
【００２４】
検品制御部６００は、図５に示すように、検品コントローラ部６１０、画像処理部６２０、特徴点抽出部６３０、記憶装置６４０、位置合わせ処理部（位置合わせ手段）６５０、比較判定部（判定手段）６６０を有する。また、検品コントローラ部６１０は、画像処理部６２０、特徴点抽出部６３０、記憶装置６４０、位置合わせ処理部６５０、比較判定部６６０、印刷装置コントローラ部４１０、印刷原稿読取コントローラ部５１０、印刷原稿排紙コントローラ部７１０と接続する。
【００２５】
検品コントローラ部６１０は、ユーザがステップＳ１０１にて印刷装置操作部２００で設定した印刷ジョブの各設定値や検品設定値を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１０９）。続いて、検品コントローラ部６１０は、印刷装置コントローラ部４１０から、印刷画像の元となったＲＩＰデータなどのデジタルデータ（リファレンス画像データ）、ジョブの属性情報、を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１０）。なお、ここで検品コントローラ部６１０は、元画像（リファレンス画像データ）を受信する受信手段として機能する。リファレンス画像データ９００の例を図６（ａ）に示す。リファレンス画像データには、印刷装置部１０で行うジョブがコピージョブの場合は、イメージセンサ１２３で読取られた原稿の画像データ（ビットマップデータ）を用い、ＰＤＬジョブの場合はＰＤＬデータがＲＩＰ処理されたＲＩＰデータを用いる。何れの画像データも検品コントローラ部６１０で受信される。
【００２６】
また検品コントローラ部６１０は、印刷原稿読取コントローラ部５１０から、ステップＳ１０７において計算した印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４の情報を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１１）。ここで、検品コントローラ部６１０は印刷物（印刷出力物２０）の斜行情報を取得する取得手段として機能する。
【００２７】
さらに検品コントローラ部６１０は、ステップＳ１０８においてラインセンサ５１２が読取った印刷原稿画像データ（スキャン画像データ）を受信して記憶装置６４０に格納する（Ｓ１１２）。ここで検品コントローラ部６１０は、印刷物を読み取った読み取り画像（スキャン画像データ）を取得する読み取り手段として機能する。スキャン画像データ９１０の例を図６（ｂ）に示す。
【００２８】
また、検品コントローラ部６１０は、格納されたリファレンス画像データとスキャン画像データを用いて後述の処理Ｓ１１３〜Ｓ１１５の画像検査処理を制御し、その結果を印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する（Ｓ１１６）。また、Ｓ１１６にて、検品コントローラ部６１０は、Ｓ１０９で受信され記憶装置６４０に格納された印刷ジョブの各設定値を印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する。
【００２９】
画像処理部６２０は、スキャン画像データとリファレンス画像データについて、比較、照合をするための前処理として画像処理を行う。具体的には、デスクリーン処理、解像度変換処理、色空間変換処理を行う。
【００３０】
特徴点抽出部６３０では、画像処理部６２０で画像処理されたリファレンス画像データ９００の画像の特徴点９０１を抽出する（Ｓ１１３）。ここでいう特徴点９０１とは図６（ｃ）に示すような画像データのコーナーエッジ点（図６（ｃ）の印字画像「Ａ」の角に相当）を意味し、２方向のエッジベクトル（エッジ特徴）を持つ。このエッジ特徴を含む複数画素×複数画素の正方形のパッチ画像９０２をリファレンス画像データ９００から抽出する。抽出方法は、例えばＨａｒｒｉｓとＳｔｅｐｈｅｎｓのコーナー検出アルゴリズムなど一般的な手法が挙げられる。ただし、抽出方法は、これに限られない。
【００３１】
位置合わせ処理部６５０の行うＳ１１４の位置合わせ処理について、処理フローを図１１に示す。
【００３２】
まず、位置合わせ処理部６５０は、抽出されたリファレンス画像データ９００内の特徴点９０１を含むパッチ画像９０２を用いて、スキャン画像データ９１０内の対応するパッチ画像９１２（図６（ｄ））を探索することで、両パッチ画像間のシフト量（平行移動量）を計算して求める（Ｓ１１４１）。求めたシフト量は、後述のＳ１１４２にてアフィン変換パラメータを計算する際に用いられる。シフト量は以下の方法で求める。なお、Ｓ１１４１において求まるシフト量は１つだけでなく、リファレンス画像データ中の複数のパッチ画像に対して求まる複数のシフト量である。
【００３３】
まず、位置合わせ処理部６５０は、特徴点抽出部６３０の抽出したパッチ画像９０２に対して、所定の角度（例えば０．１°）の回転処理を施す。位置合わせ処理部６５０は、この回転処理が施された画像と、パッチ画像９０２の位置に対応するスキャン画像データ９１０におけるパッチ画像との相関を求めて位置合わせを行う。相関を求める方法の一つとして、例えば、フーリエ変換を利用してパッチ画像間の相関を求める方法がある。具体的には、両パッチ画像に対してフーリエ変換を施して積をとり、この積に対して逆フーリエ変換を施すことで、両パッチ画像間の相関を求める。このようにして求まった相関は、パッチ画像間のそれぞれのシフト量とそのシフト量に対応した相関係数との相関関数として求まる。この相関関数において、パッチ画像どうしが一致するようなシフト量に対応した相関係数は、高い数値を有する。
【００３４】
そして、位置合わせ処理部６５０は、この相関に基づいて、パッチ画像９０２に対応するパッチ画像（スキャン画像データ９１０における部分画像）９１２を探索し、パッチ画像９０２、９１２の中心座標の平行移動量をシフト量として求める。このような探索の結果、見つかったパッチ画像９１２は、位置ずれしたパッチ画像９０２がスキャンされたものである。なお、以降において、位置ずれしたパッチ画像９０２と見つかったパッチ画像９１２がほぼ一致していることを、フィッティングしていると称する。このシフト量の算出をリファレンス画像データ９００中の他の複数の特徴点を含むパッチ画像に対しても行い、複数のパッチ画像間のシフト量を求める。以上がパッチ画像間のシフト量を求める方法である。なお、パッチ画像間の一致するようなシフト量を求めるために、フーリエ変換を利用して相関係数を求めたが、パッチ画像どうしが一致するようなシフト量を求める方法であればこの方法に限らなくても良い。
【００３５】
以上のパッチ画像間のシフト量を計算する際に、パッチ画像９０２に対して回転処理を施しているが、これについて図７、図１２を用いて詳述する。
【００３６】
従来の回転処理を図７（ａ）に示す。従来では、リファレンス画像データのパッチ画像９０２に対して施される回転処理は、時計周りと反時計回りに交互に回転させるものであった。この時の回転処理の回転角は例えば０．１°ずつ大きくしていきフィッティング処理を行う。なお、フィッティング処理とは、フィッティングするようなパッチ画像９０２とパッチ画像９１２を見つける処理である。このフィッティング処理は、パッチ画像９０２に回転処理の施した画像（回転後の元画像）とスキャン画像データ中のパッチ画像の相関関数を求め、この相関関数における相関係数が相関の閾値以上となるパッチ画像９１２を探索する処理である。本実施例における相関関数の求め方は、上述した通りである。この相関係数が相関の閾値以上となる場合、フィッティング処理（位置合わせ処理）を完了し、閾値未満である場合、パッチ画像９０２をさらに回転させてフィッティング処理を継続する。相関係数が相関の閾値以上であることを、相関が相関の閾値以上であるともいい、相関係数が相関の閾値未満であることを、相関が相関の閾値未満であるともいう。
【００３７】
図７（ａ）の例だと９１４〜９１７と４回の回転処理を行った後、パッチ画像９１２が求まることになる。なお、スキャン画像データ９１０中のパッチ画像９１２の中心から延びる矢印は、パッチ画像９０２の特徴点９０１に対応したエッジベクトルに対応するものである。
【００３８】
一方、図７（ｂ）、図１２の処理フローは本実施例の手法であり、まず、位置合わせ処理部６５０は、記憶装置６４０に格納されている印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を参照し、フィッティング処理のための回転方向を決定する（Ｓ１１４１１）。
【００３９】
本実施例では、フィッティング処理での回転方向の決定は、位置合わせ処理部６５０が斜行角度Θ５１４を参照し、印刷出力物２０の斜行方向が時計回り方向か否かで判断する（Ｓ１１４１３）。例えば、斜行角度Θ５１４の値から印刷出力物２０が時計周りに斜行している場合、パッチ画像９０２を所定の角度（０．１°）ずつ時計周りにのみに回転させて、フィッティング処理を行う（Ｓ１１４１４、Ｓ１１４１６）。図７（ｂ）の例だと９１８〜９１９と２回の回転処理で済むことになり、フィッティング処理の処理時間が低減される。印刷出力物２０が反時計回りに斜行している場合は、パッチ画像９０２を０．１°ずつ反時計周りにのみに回転させて、フィッティング処理を行う（Ｓ１１４１５、Ｓ１１４１６）。すなわち、パッチ画像９０２は、斜行情報の示す斜行方向に回転される。
【００４０】
以上の処理により従来よりも高速にフィッティング処理が完了する。
【００４１】
次に位置合わせ処理部６５０は、Ｓ１１４１で求まった複数のシフト量に基づいて、リファレンス画像データ９００とスキャン画像データ９１０との間の画像全体でのアフィン変換パラメータを計算する（Ｓ１１４２）。アフィン変換パラメータは、画像の回転量、拡大縮小率、シフト量で表現される。アフィン変換（２次元アフィン変換）は、入力画像ｇｉ（ｘ、ｙ）に対し、出力画像ｇｏ（Ｘ、Ｙ）とすると以下の式で表わされる。なお、アフィン変換パラメータは、反時計周りの回転量をΓ、拡大縮小率をｋ、主走査方向および副走査方向のシフト量をｓおよびｔで表される。
【００４２】
【数１】
【００４３】
位置合わせ処理部６５０について、次にリファレンス画像データ９００とスキャン画像データ９１０をブロック単位に分割する（Ｓ１１４３）。図８に示した例ではページ画像データを３×５のブロックに分割する。位置合わせ処理部６５０は、前述の画像全体のアフィン変換パラメータを用いて、各ブロックのパッチ画像に対してアフィン変換を行い、パッチ画像ごとにアフィン変換前後のシフト量を求める。そしてこのシフト量とＳ１１４１で求まったシフト量との差（非線形歪み量）をパッチ画像ごとに求めて、これに基づき各ブロックの非線形歪み量を求める。パッチ画像を有さないブロックに対してはパッチ画像を有するブロックの非線形歪み量を補間することで、当該ブロックの非線形歪み量を求める（Ｓ１１４４）。図８（ｂ）に各ブロックの非線形歪み量を示す。ここでは、各ブロックの非線形歪み量を簡易的にベクトルで表現している。この求まった非線形歪み量から、リファレンス画像データ９００をスキャン画像データ９１０にブロックごとに位置合わせ処理を行う。
【００４４】
比較判定部６６０では、位置合わせ処理部６５０にてブロック単位で位置合わせされたリファレンス画像データ９４０とスキャン画像データ９１０との画像照合を行う（Ｓ１１５）。
【００４５】
画像照合では、図９に示すように、スキャン画像データ９１０の１画素を注目画素９２０とする。注目画素９２０と、注目画素９２０と同一座標の位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０上の画素を中心とした含む正方領域内の各画素（参照画素９３０）と、画素比較を行う。ある参照画素９３０との差分データが一定値未満であれば、スキャン画像データ９１０の注目画素９２０が、位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０の正方領域に存在し、注目画素が正しいデータであると判断する。全ての参照画素９３０との差分データが一定値以上であれば、スキャン画像データ９１０の注目画素９２０が、位置合わせ処理後のリファレンス画像データ９４０の正方領域に存在せず、注目画素が欠陥データであると判断する。このような画像照合を、スキャン画像データ９１０の全ての画素について行う。
【００４６】
その後、欠陥データ数が、ユーザが印刷装置操作部２００で設定した閾値未満であればスキャン画像データ９１０を良好と判定し、閾値以上であればスキャン画像データ９１０を不良と判定する。すなわち比較判定部６６０は、スキャン画像データの元となる印刷物の良否を判定する判定手段として機能する。比較判定部６６０は、この検査結果を、印刷原稿排紙コントローラ部７１０に送信する（Ｓ１１６）。
【００４７】
印刷原稿排紙部７００では、印刷原稿排紙コントローラ部７１０が、検品コントローラ部６１０からスキャン画像データの検査結果と排紙設定値を受信し（Ｓ１１７）、印刷原稿排紙部７００に送り込まれた印刷出力物２０の排紙制御を行う。
【００４８】
印刷原稿排紙コントローラ部７１０は、Ｓ１１７で受信した検査結果が良品判定であれば（Ｓ１１８）、印刷出力物２０を良品トレイ（ＯＫトレイ）７０１へ排紙し（Ｓ１１９）、検査結果が不良判定であれば（Ｓ１１８）、印刷出力物２０を不良トレイ（ＮＧトレイ）７０２へ排紙するように排紙制御する（Ｓ１２０）。
【００４９】
ＯＫトレイ７０１に送り込まれた印刷出力物２０は、Ｓ１１７にて受信された排紙設定値に応じて（Ｓ１２１）、排紙部１０００へジョブが全て終わった後に排紙されるか、部数毎に排紙される（Ｓ１２２）。印刷原稿排紙コントローラ部７１０は排紙された印刷出力物２０をフィニッシャ部８００に搬送する。フィニッシャ部８００はＳ１０１で送信された印刷ジョブの各設定値を受信し（Ｓ１２３）、受信した各設定値に基づいて、印刷出力物２０に対して、裁断処理、綴じ処理、穴あけ処理、フォールディング処理等のフィニシング処理を行う（Ｓ１２４）。そして、フィニッシャ部８００はフィニシング処理後の印刷出力物２０を排紙部１０００へ排紙する（Ｓ１２５）。
【００５０】
以上が本実施例の説明である。本実施例の検品装置によれば、印刷物の斜行情報に基づき、フィッティング処理の回転方向を一意に決定するため、位置合わせ処理を高速化できる。
【００５１】
なお、本実施例では、斜行情報の斜行角度の大きさによらず、フィッティング処理を行っていたが、斜行情報の斜行の角度が閾値を超えた場合、検品処理部はフィッティング処理を行わずにエラー処理を行う構成としても良い。ここでのエラー処理とは、印刷物を不良トレイ７０２へと排紙する処理である。エラー処理において、印刷装置操作部２００に、印刷物の斜行によるエラーであることを示しても良いし、斜行によるエラー回数をカウントし、斜行によるエラーが多い場合、レジストローラが故障している可能性がある旨を印刷装置操作部２００に表示しても良い。
【００５２】
（実施例２）
実施例１では、特徴点を含むパッチ内のエッジベクトルのフィッティング処理の際、斜行角度Θ５１４の値から回転させる方向を決めていた。実施例２では、初めに斜行角度Θ５１４の値だけリファレンス画像データのエッジベクトルを回転させておく。そして、予め回転させたリファレンス画像データのエッジベクトルの回転位置を基準として、従来例と同様に時計周り方向、反時計回り方向の交互にフィッティング処理を行う。本実施例における回転量の推定処理フローについて図１２（ｂ）を用いて説明する。なお、特に断りがなければ、その他の構成については、実施例１と同様である。
【００５３】
位置合わせ処理部６５０は、記憶装置６４０に格納されている印刷出力物２０の斜行角度Θ５１４を参照し（Ｓ１１４２１）、斜行角度Θ５１４だけリファレンス画像データのエッジベクトルを含むパッチを回転させる（Ｓ１１４２２）。
【００５４】
次に位置合わせ処理部６５０は、回転させたエッジベクトルがスキャン画像データのエッジベクトルと一致しているか否かを判断する（Ｓ１１４２６）。ここでいうエッジベクトルどうしの一致とは実施例１で説明したとおりである。エッジベクトルどうしが一致していると判断された場合、位置合わせ処理部６５０は、回転量推定処理を終了する。また、エッジベクトルどうしが一致していないと判断された場合、直前のフィッティング処理で行ったリファレンス画像データのエッジベクトルの回転方向が反時計回りかどうかを判定する（Ｓ１１４２３）。
【００５５】
次にＳ１１４２３で、位置合わせ処理部６５０は、回転方向が反時計回りであると判断された場合、リファレンス画像データのエッジベクトルを時計回り方向に０．１°回転するフィッティング処理を行い、処理をＳ１１４２６へ進める。また、Ｓ１１４２３で、回転方向が時計回りであると判断された場合、位置合わせ処理部６５０は、リファレンス画像データのエッジベクトルを反時計回り方向に０．１°回転するフィッティング処理を行い、処理をＳ１１４２６へ進める。
【００５６】
以上のフィッティング処理によって本実施例のエッジベクトルの回転量は推定される。
【００５７】
本実施例によれば、実施例１と比べて、斜行角度測定の精度が高く、印刷装置部１０の印刷時の用紙に対するズレ量が小さい場合に、より位置合わせ処理時間が短縮される。
【００５８】
（その他の実施例）
なお、本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録したコンピュータ可読の記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても、達成される。また、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成される。
【００５９】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６０】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６１】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現される。また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例が実現される場合も含まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、
前記元画像を受信する受信手段と、
前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、
前記受信手段で受信された元画像からエッジ特徴を含むパッチ画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出されたパッチ画像を前記斜行情報に基づいて回転させ、当該回転されたパッチ画像に対応する前記読み取り画像の部分を探索することによって前記元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする検品装置。
【請求項２】
前記印刷物を搬送する搬送手段を有し、
前記取得手段は、前記搬送手段で搬送される印刷物の端の通過時間を検出することで求まる前記斜行情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の検品装置。
【請求項３】
前記斜行情報は、前記印刷物の斜行の方向および斜行の角度を示す情報であって、
前記取得手段は、前記斜行情報の示す斜行の角度が閾値を超えた場合、前記位置合わせ手段による処理を行わず、エラー処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の検品装置。
【請求項４】
前記位置合わせ手段は、
前記斜行情報の示す斜行の方向に前記抽出されたパッチ画像を回転させ、当該回転されたパッチ画像と前記読み取り画像における部分画像との相関を求め、該相関が相関の閾値以上である場合、前記元画像の位置合わせを完了し、該相関が相関の閾値未満である場合、前記斜行情報の示す斜行の方向に当該回転されたパッチ画像をさらに回転させて位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検品装置。
【請求項５】
前記位置合わせ手段は、
前記斜行情報の示す斜行の方向および斜行の角度に基づいて前記抽出されたパッチ画像を回転させ、当該回転されたパッチ画像と前記読み取り画像における部分画像との相関を求め、該相関が相関の閾値以上である場合、前記元画像の位置合わせを完了し、該相関が相関の閾値未満である場合、前記回転されたパッチ画像を所定の角度でさらに回転させて位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検品装置。
【請求項６】
元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、
前記元画像を受信する受信手段と、
前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、
前記受信手段で受信された元画像を前記斜行情報に基づいて回転させることで当該元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする検品装置。
【請求項７】
読み取り手段が、元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り工程と、
受信手段が、前記元画像を受信する受信工程と、
取得手段が、前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得工程と、
位置合わせ手段が、前記受信工程で受信された元画像を前記斜行情報に基づいて回転させることで当該元画像の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
判定手段が、前記位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする検品方法。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の各手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１】
元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、
前記元画像を受信する受信手段と、
前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、
前記受信手段で受信された元画像からエッジ特徴を含むパッチ画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出されたパッチ画像を前記斜行情報に基づいて回転させ、当該回転されたパッチ画像に対応する前記読み取り画像の部分を探索することによって前記元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段で位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする検品装置。
【請求項２】
前記印刷物を搬送する搬送手段を有し、
前記取得手段は、前記搬送手段で搬送される印刷物の端の通過時間を検出することで求まる前記斜行情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の検品装置。
【請求項３】
前記斜行情報は、前記印刷物の斜行の方向および斜行の角度を示す情報であって、
前記取得手段は、前記斜行情報の示す斜行の角度が閾値を超えた場合、前記位置合わせ手段による処理を行わず、エラー処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の検品装置。
【請求項４】
前記位置合わせ手段は、
前記斜行情報の示す斜行の方向に前記抽出されたパッチ画像を回転させ、当該回転されたパッチ画像と前記読み取り画像における部分画像との相関を求め、該相関が相関の閾値以上である場合、前記元画像の位置合わせを完了し、該相関が相関の閾値未満である場合、前記斜行情報の示す斜行の方向に当該回転されたパッチ画像をさらに回転させて位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検品装置。
【請求項５】
前記位置合わせ手段は、
前記斜行情報の示す斜行の方向および斜行の角度に基づいて前記抽出されたパッチ画像を回転させ、当該回転されたパッチ画像と前記読み取り画像における部分画像との相関を求め、該相関が相関の閾値以上である場合、前記元画像の位置合わせを完了し、該相関が相関の閾値未満である場合、前記回転されたパッチ画像を所定の角度でさらに回転させて位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検品装置。
【請求項６】
元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り手段と、
前記元画像を受信する受信手段と、
前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得手段と、
前記受信手段で受信された元画像を前記斜行情報に基づいて回転させることで当該元画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする検品装置。
【請求項７】
読み取り手段が、元画像が印刷された印刷物を読み取った読み取り画像を取得する読み取り工程と、
受信手段が、前記元画像を受信する受信工程と、
取得手段が、前記印刷物の斜行の方向を示す斜行情報を取得する取得工程と、
位置合わせ手段が、前記受信工程で受信された元画像を前記斜行情報に基づいて回転させることで当該元画像の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
判定手段が、前記位置合わせが行われた元画像と前記読み取り画像とを比較することで、前記印刷物の良否を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする検品方法。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の各手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３６８１５（Ｐ２０１３−３６８１５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１９７４（Ｐ２０１１−１７１９７４）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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