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Dokumentenidentifikation DE69924928T2 02.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000982565
Titel Vorrichtung zur Kontrolle des Verschmutzungsgrades in Druckerzeugnissen
Anmelder Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder Dobashi, Hironori, Tokyo 105-8001, JP;
Sato, Toshio, Tokyo 105-8001, JP
Vertreter KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, 81245 München
DE-Aktenzeichen 69924928
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.08.1999
EP-Aktenzeichen 991162199
EP-Offenlegungsdatum 01.03.2000
EP date of grant 27.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse G01B 11/28(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse G07D 7/18(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf Druckerzeugnissen zum Prüfen des Verschmutzungsgrades auf der Oberfläche von Druckerzeugnissen, beispielsweise Wertpapieren.

Eine herkömmliche Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf Druckerzeugnissen prüft den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis wie folgt. Die Vorrichtung veranlasst ein Bildeingabemittel, beispielsweise eine Fernsehkamera oder einen Zeilensensor, das Oberflächenbild oder das übertragene Bild auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Druckerzeugnisses aufzunehmen und die Bilddaten einzugeben, erfasst den führenden Rand des Druckerzeugnisses von den eingegebenen Bilddaten, übernimmt die Bilddaten von der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses, beginnend von dem erfassten führenden Rand, und vergleicht die eingegebenen Bilddaten mit vorhandenen Referenzdaten, wodurch der Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis bestimmt wird.

Ein bekanntes Verfahren zum Berechnen des Verschmutzungsgrades in einer derartigen Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis ist die Überprüfung des Verschmutzungsgrades nur eines bestimmten Bereichs, beispielsweise einem unbedruckten Bereich, auf der Gesamtfläche des Druckerzeugnisses.

Es gibt keine Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis zum Überprüfen des Verschmutzungsgrades in den Bereichen, die andere sind als die unbedruckten Bereiche, also des Verschmutzungsgrades auf dem bedruckten Bereich. Entsprechend hat die herkömmliche Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis das Problem, dass sie den Verschmutzungsgrad, den Personen von der Gesamtfläche des Druckerzeugnisses empfinden nicht prüfen kann.

Die GB-A-2 164 442 bestimmt den Grad der Verschmutzung eines Dokuments durch Vergleichen des gesamten reflektierten Lichts mit einem eingestellten Schwellenwert.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Prüfvorrichtung für den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis, die in der Lage ist, den Verschmutzungsgrad auf einem Druckerzeugnis mit einer genauso hohen Genauigkeit zu prüfen, wie sie ein Mensch wahrnimmt.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung geschaffen zum Prüfen des Verschmutzungsgrades auf einem Druckerzeugnis, enthaltend: ein Bildeingabemittel zum Eingeben von Bildern, die das Bild des zu prüfenden Druckerzeugnisses enthalten, und zum Liefern der Bilddaten über das Druckerzeugnis; ein Bereichsinformationsspeichermittel zum Speichern der Positionsinformation über mindestens zwei Zielbereiche auf einem Standardbild, entsprechend dem Bild der Druckerzeugnisse, des Bereichs jedes der Zielbereiche, ihres Standarddurchschnittsdichten, und des Dispersionsgrad in ihrer Dichteverteilung; ein Durchschnittsdichteberechnungsmittel zum Berechnen der Durchschnittsdichte für jeden Zielbereich in den Bilddaten, die von dem Bildeingabemittel geliefert werden, durch Verwendung der Positionsinformation über jeden Zielbereich, und des Bereichs jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird; ein Dichtedifferenzmessmittel zum Messen der Dichtedifferenz zwischen der Durchschnittsdichte für jeden Zielbereich, die durch das Durchschnittsdichteberechnungsmittel berechnet worden ist, und der Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird; ein Dichtedifferenznormalisierungsmittel zum Normalisieren der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich durch Verwendung der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich durch Verwendung der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, die durch das Dichtedifferenzmessmittel gemessen wird, und des Dispersionsgrades in der Dichteverteilung für jeden Zielbereich, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird; und ein Summiermittel zum Summieren der normalisierten Dichtedifferenz für jeden der Zielbereiche, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert wird, und dadurch Beurteilen des Verschmutzungsgrades des zu untersuchenden Druckerzeugnisses.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält ferner ein Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel zum Berechnen eines Koeffizienten, der mit menschlichen Visualcharakteristiken für die Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich übereinstimmt, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird; und ein Gewichtungsmittel zum Berechnen eines Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts für jeden Zielbereich durch Multiplizieren der normalisierten Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert wird, mit dem Bereich jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird und ferner mit dem visualcharakteristiknormalisierten Koeffizienten, der von dem Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel geliefert wird, wobei das Summiermittel ein Additionsmittel enthält zum Addieren des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts für jeden der Zielbereiche, der von dem Gewichtungsmittel geliefert wird, und ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Verschmutzungsgrads auf dem Druckerzeugnis durch Vergleichen des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts, der durch das Addierungsmittel addiert worden ist, mit einem bestimmten Schwellenwert für den Verschmutzungsgrad.

Das Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel bestimmt das Reflexionsvermögen entsprechend der Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird, und berechnet den visualcharakteristiknormalisierten Koeffizienten basierend auf der Beziehung der individuellen Reflexionsvermögen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält ferner ein Lernmittel, das aufweist: ein Speichermittel zum Empfangen von Bildern des Druckerzeugnisses als ein Lernobjekt von dem Bildeingabemittel und zum Speichern der Bilder des Druckerzeugnisses; ein Durchschnittsbilderzeugungsmittel zum Erzeugen eines Durchschnittsdichtewertbildes basierend auf den Bildern, die dem Speichermittel gespeichert sind; ein Markierungsmittel zum Vergeben der gleichen Markierung für die Pixel, die in dem gleichen Dichtebereich auf dem Durchschnittsdichtewertbild enthalten sind, das von dem Durchschnittsbilderzeugungsmittel geliefert wird; ein Bereichsextrahierungsmittel zum Kombinieren von Bereichen in dem gleichen Dichtebereich, wo mehr als eine bestimmte Anzahl von Pixeln aufeinanderfolgend auf den Bildern sind, die dem Markierungsprozess durch das Markierungsmittel unterworfen worden sind, wodurch ein Zielbereich auf dem Druckerzeugnis extrahiert wird, und zum Liefern der Anzahl an Zielbereichen und ihrer Positionsinformation; ein Bereichsberechnungsmittel zum Berechnen des Bereichs jedes Zielbereichs, der durch das Bereichsextrahierungsmittel berechnet worden ist; und ein Statistikwertberechnungsmittel zum Erzeugen eines Dichtehistogrammms für das Durchschnittswertbild, das von dem Durchschnittsbilderzeugungsmittel geliefert wird, und zum Berechnen der Durchschnittsdichte und Standardabweichung für jeden Zielbereich, wobei der Bereichsinformationsspeicherabschnitt die Anzahl an Zielbereichen und Positionsinformation, die von dem Bereichsextrahierungsmittel geliefert werden, speichert, den Bereich jedes Zielbereichs, der von dem Bereich-für-Bereich-Berechnungsmittel geliefert wird, und die Durchschnittsdichte und Durchschnittsstandardabweichung für jeden Zielbereich, die von dem Statistikwertberechnungsmittel geliefert werden.

Gemäß der Erfindung wird der Verschmutzungsgrad auf der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses (der Grad an Verschmutzung, den Personen von der Gesamtoberfläche des Druckerzeugnisses empfinden) beurteilt, indem der Verschmutzungsgrad auf mindestens zwei Zielbereichen auf dem Druckerzeugnis verwendet wird, der Bereich jedes Zielerzeugnisses, und ein Koeffizient, der ausdrückt, wie auffällig die Verschmutzung für das menschliche Empfinden ist, bei der Durchschnittsdichte jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis. Als Ergebnis kann der Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis mit einer genauso hohen Genauigkeit geprüft werden, wie bei einem menschlichen Empfinden.

Darüber hinaus können Bereiche des Druckerzeugnisses in der Reihenfolge menschlichen Empfindens angeordnet werden, beispielsweise in der Reihenfolge, bei der der Sauberste zuerst kommt und der Schmutzigste zuletzt. Darüber hinaus kann der Verschmutzungsgrad auf einer Seite und der auf der anderen Seite evaluiert werden, basierend auf der Evaluierung kann die Verschmutzung, die nur auf einer Seite angehäuft ist, geprüft werden.

Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale, so dass die Erfindung auch eine Unterkombination dieser beschriebenen Merkmale sein kann.

Die Erfindung kann durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:

1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrades auf Druckerzeugnissen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2 ein schematisches Diagramm des Bildeingabeabschnitts;

3 eine Seitenansicht, die den Ort des Hauptteils des Bildeingabeabschnitts zeigt;

4 eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Druckerzeugnisses;

5 eine Darstellung, die dabei hilft, einen Bereich auf dem Druckerzeugnis, der zu extrahieren ist, zu erklären;

6 eine Darstellung, die dabei hilft, ein Verfahren zum Extrahieren des oberen linken Randes des Druckerzeugnisses zu erklären;

7A und 7B eine Darstellung eines Bilddatenstücks, das durch Rauschen gestört ist, und das eines Bilddatenstücks, wenn das Druckerzeugnis gekippt ist;

8 eine Darstellung, die dabei hilft, ein Verfahren zum Ausrichten des Bilddatenstücks zu erklären;

9 eine Darstellung, die dabei hilft, eine Bereichsinformation auf dem Druckerzeugnis zu erklären;

10 ein detailliertes Blockdiagramm eines Durchschnittsberechnungsabschnitts, eines Dichtedifferenzmessabschnitts, eines Dichtedifferenznormalisierungsabschnitts und eines Summierungsabschnitts;

11 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrades auf einem Druckerzeugnis gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

12 eine Visualcharakteristik eines Menschen;

13 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

14 ein Dichtehistogrammm der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses;

15 eine Darstellung zum Erklären eines Markierungsprozesses;

16 ein Beispiel des Ergebnisses des Markierungsprozesses;

17 ein DichteHistogrammm eines Zielbereichs;

18 ein schematisches Blockdiagramm der Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrades auf einem Druckerzeugnis gemäß 13;

19 ein detailliertes Blockdiagramm des Merkmalsextrahierungsabschnitts gemäß 18;

20 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

21 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung erklärt.

Es erfolgt die Erklärung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Bildeingabeabschnitt 101 enthält einen photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, beispielsweise eine Fernsehkamera oder ein Zeilensensor, der Bilddaten auf der gesamten Oberfläche durch optisches Abtasten der gesamten Oberfläche auf einer Seite des Druckerzeugnisses P, das zu prüfen ist, liest und photoelektrisch das erfasste Signal umwandelt und das Ausgangssignal in Form eines digitalen Signals liefert.

Die Bilddaten auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bildeingabeabschnitt 101 geliefert werden, werden an einen Ausrichtungsabschnitt 102 gesendet. Der Ausrichtungsabschnitt 102 richtet die Position der Bilddaten aus durch Bewegen (Konvertieren) der Position des Druckerzeugnisbildes in den Bilddaten an eine bestimmte Position, und sendet die ausgerichteten Bilddaten und die Positionsinformation (Pixeladresse) an den Durchschnittsdichteberechnungsabschnitt 104 sowie an den Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103.

Unter Verwendung der Bilddaten, die durch den Ausrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet worden sind, und der Bereichsanzahlen und Bereiche von mindestens zwei Zielbereichen auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen werden, berechnet der Durchschnittsdichteberechnungsabschnitt 104 die Durchschnittsdichte jedes Zielbereichs und sendet die Berechnungsergebnisse an den Dichtedifferenzmessabschnitt 105. Ein Zielbereich ist ein bestimmter Bereich auf dem Druckerzeugnis P, dessen Verschmutzungsgrad zu messen ist. Beispielsweise ist es ein Bereich, in dem ein charakteristisches Bild gedruckt worden ist.

Unter Verwendung der Durchschnittsdichte jedes Zielbereichs, die durch den Durchschnittsdichtenberechnungsabschnitt 104 berechnet worden ist, und der Standarddurchschnittsdichte jedes Zielbereichs, die von dem Bereichsinformationsspeicherbereich 103 gewonnen wird, berechnet der Dichtendifferenzmessabschnitt 105 die Dichtedifferenz zwischen den Durchschnittsdichten für jeden Zielbereich und sendet die Berechnungsergebnisse an den Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106.

Unter Verwendung der Dichtedifferenz, die durch den Dichtedifferenzmessabschnitt 105 berechnet worden ist, und der Durchschnittsstandardabweichung jedes Zielbereichs, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, normalisiert der Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 die Dichtedifferenz für jeden Zielbereich und sendet die normalisierten Dichtedifferenzwerte an einen Summierungsabschnitt 107.

Der Summierungsabschnitt 107 summiert die normalisierten Dichtedifferenzwerte der individuellen Zielbereiche, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 gewonnen worden sind, beurteilt den Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis P und gibt das Ergebnis der Beurteilung als das Ergebnis der Prüfung aus.

Im folgenden wird der Betrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im einzelnen erklärt.

Der Bildeingabeabschnitt 101 nimmt das gesamte Oberflächenbild des Druckerzeugnisses P in Form eines analogen Signals auf und wandelt es in ein digitales Signal um. Als Beispiel wird ein Fall genommen, bei dem die Bilddaten gelesen werden, während das Druckerzeugnis P transferiert wird. Die Bilddaten können gelesen werden, indem das Druckerzeugnis P fixiert wird und der photoelektrische Umwandlungsabschnitt in dem Bildeingabeabschnitt 101 veranlasst wird, sich über die Bilddaten zu bewegen und die Bilddaten abzutasten.

Die 2 und 3 zeigen Beispiele des Aufbaus des Bildeingabeabschnitts 101. Speziell wird das Druckerzeugnis P, das von zwei Übertragungsbänder 21, 22 eingeklemmt wird, in Pfeilrichtung übertragen. Unterhalb der Übertragungsbänder 21, 22 ist eine Referenzplatte 23 fixiert. Das Druckerzeugnis P wird fasst über das Zentrum der Referenzplatte 23 übertragen.

Über den Übertragungsbändern 21, 22, die zu der Referenzplatte 23 weisen, sind eine Lichtquelle 24, die die Referenzplatte 23 und das übertragene Druckerzeugnis P beleuchtet, und ein photoelektrischer Umwandlungsabschnitt 25, der das reflektierte Licht von der Referenzplatte 23 und dem übertragenen Druckerzeugnis P empfängt und in ein elektrisches Signal umwandelt, angeordnet. Die Referenzplatte 23 kann aus einem transparenten Glas sein, und die Lichtquelle 24 und der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 25 können unterhalb der Referenzplatte 23 angeordnet sein. In diesem Beispiel empfängt der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 25 das gesendete reflektierte Licht, was verhindert, dass das Bild auf dem Druckerzeugnis P durch die Bänder 21, 22 verdunkelt wird.

Das reflektierte Licht (oder das gesendete Licht) von dem Druckerzeugnis P trifft vertikal auf die lichtempfangende Oberfläche des photoelektrischen Umwandlungsabschnitts 25. In diesem Fall ist die Lichtquelle 24 derart angeordnet, dass verhindert wird, dass der Winkel &thgr; zu einer senkrechten Linie L, die sich zwischen dem Druckerzeugnis P und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 25 erstreckt, fasst 0° oder 90° wird, wie in 3 gezeigt. Beispielsweise ist sie derart angeordnet, dass der Winkel &thgr; in einem Bereich zwischen 30° und 60° liegt. Obwohl in 3 das Druckerzeugnis P von vorne in Übertragungsrichtung beleuchtet wird, kann es von hinten beleuchtet werden.

Eine geeignete Referenzplatte 23 wird konkret erklärt, indem das Druckerzeugnis P in 4 als Beispiel verwendet wird. Es sei angenommen, dass das Druckerzeugnis P in 4 ein weißes Blatt Papier ist, auf dem der Buchstabe A in seinem Zentrum mit Tinte einer spezifischen Farbe, die eine andere ist als weiß, gedruckt ist, und dass der Bereich des Druckerzeugnisses P der schattierte Bereich gemäß 5 ist (wo die Bänder 21, 22 weggelassen sind).

Ein Material mit hohem Reflexionsvermögen wird als Substrat 23a verwendet (siehe 2) entsprechend dem Hintergrund des Druckerzeugnisses P, das einen Zielbereich enthält, von dem die Merkmalsmenge zu extrahieren ist. Das Material mit hohem Reflexionsvermögen muss weniger haftbar sein, schmutzig zu werden, damit, wenn ein Druckerzeugnis P, auf dessen Vorder- und Rückseite einige Buchstaben gedruckt worden sind, übertragen wird, die Tinte davor bewahrt wird an der Referenzplatte 23 zu haften, und das Reflexionsvermögen vor einer Verschlechterung bewahrt wird. Ein Material mit hohem Reflexionsvermögen, das weniger verschmutzungsanfällig ist, wird also auf der Rückseite des übertragenen Druckerzeugnisses P bereitgestellt. Beispiele für ein derartiges Material enthalten Opal oder Keramik.

Den Hintergrundbereichen 27, 28 (siehe 2) an beiden Enden des Druckerzeugnisses P in Richtung senkrecht zu der Übertragungsrichtung des Druckerzeugnisses P wird eine Farbe gegeben, die einen hohen Kontrast zu dem Blatt des Druckerzeugnisses P aufweist. Wenn ein weißes Blatt Papier als das Druckerzeugnis P verwendet wird, wie in 4 gezeigt, werden beispielsweise die Hintergrundbereiche 27, 28 schwarz gemacht. Der Grund hierfür ist, dass die Verwendung von schwarz es erleichtert, die Position des Druckerzeugnisses P bei der Analyse der Bilddaten zu bestimmen.

Der Ausrichtungsabschnitt 102 extrahiert beispielsweise die obere linke Endposition des Druckerzeugnisses P von den Bilddaten auf der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses P, die von dem Bildeingabeabschnitt 101 eingegeben worden sind. Im folgenden wird ein Verfahren zum Extrahieren der Position beispielhaft erklärt.

Der Ausrichtungsabschnitt 102 extrahiert zuerst den Bereich des Druckerzeugnisses P in den ausgelesenen Bilddaten. Da das Druckerzeugnis P übertragen wird, kann die Position nicht korrekt unter dem Einfluss einer ungleichmäßigen Übertragung extrahiert werden.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Druckerzeugnis P basierend auf der Dichteinformation extrahiert. Es ist klar, dass ein Einstellen des Schwellenwerts in Dichtewerten die Extraktion der Grenze zwischen dem Druckerzeugnis unter dem Hintergrund erleichtert, da die Referenzplatte 23 derart angeordnet worden ist, dass der Kontrast zwischen der Farbe des Blatts des Druckerzeugnisses P und der Hintergrundfarbe ausreichend hoch sein kann.

Wie in 6 gezeigt, übernimmt der Ausrichtungsabschnitt 102 die Dichtedaten für jedes Pixel von dem oberen linken Ende V der Bilddaten nach rechts, und berechnet die Position S, bei der sich die Dichte ändert. Zu diesem Zeitpunkt, wenn etwas Staub (Rauschen) N auf dem Hintergrund des Druckerzeugnisses P ist, oder der Referenzplatte 23, wie in 7A gezeigt, besteht die Möglichkeit, dass der Staub N extrahiert wird, fälschlicherweise für das obere linke Ende des Druckerzeugnisses P. Folglich wird ein Rauschentfernungsprozess durchgeführt. Wenn das Druckerzeugnis P geneigt ist, wie in 7B gezeigt, wird der Prozess (Rotationsprozess) des Berechnens und Korrigierens der Neigung ebenfalls durchgeführt.

Wie in 8 gezeigt, wird die berechnete Position S (x, y) in eine bestimmte Position S' (x', y') für die gesamten Bilddaten umgewandelt. Die Bilddaten über das Druckerzeugnis P werden also parallel zu der bestimmten Position für die gesamten Bilddaten bewegt. Wenn das Druckerzeugnis P geneigt ist, wie in 7B gezeigt, wird die Neigung korrigiert, und dann wird das Bild des Druckerzeugnisses parallel bewegt.

In dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 sind Informationsstücke enthaltend den Bereich, den Standarddichtewert und die Durchschnittstandardabweichung jedes der mindestens zwei Zielbereiche auf einem Standardbild (oder einem typischen Bild) des Druckerzeugnisses P gespeichert.

10 zeigt den Aufbau des Durchschnittsdichteberechnungsabschnitts 104, des Dichtedifferenzmessabschnitts 105, des Dichtedifferenznormalisierungsabschnitts 106 und des Summierungsabschnitts 107.

Der Durchschnittsdichteberechnungsabschnitt 104 empfängt die Bilddaten von dem Ausrichtungsabschnitt 102 und die Adresse ADR und den Bereich S eines Zielbereichs von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt und berechnet den Durchschnittsdichtewert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P. In dem Durchschnittsdichteberechnungsabschnitt 104, sind Addierer 41, 42, ..., 43 und Dividierer 44, 45 ..., 46 vorgesehen in einer derartigen Art und Weise, dass sie den individuellen Zielbereichen entsprechen, ein Addierer und ein Dividierer für einen Zielbereich. Durch Verwendung der Bilddaten über das Druckerzeugnis P, das durch den Aufrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet ist, addieren speziell die Addierer 41, 42, ..., 43 die Dichtewerte für jeden Zielbereich basierend auf der relativen Adresse jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird. Beispielsweise sei angenommen, dass das Pixel, das der Koordinate (x, y) von Punkt t in den Bilddaten entspricht, ein Pixel in dem Zielbereich ⎾a⏌ ist. Der Dichteintegralwert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P wird berechnet, indem die Dichtewerte der Pixel mit den Koordinaten in dem Zielbereich ⎾a⏌ bestimmt und die Dichtewerte aufaddiert werden.

Als nächstes teilen die Dividierer 44, 45, ..., 46 die berechneten Integralwerte durch den Bereich F des Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeicherbereich 103 gewonnen wird. Dies ermöglicht die Berechnung des Durchschnittsdichtewerts für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P.

Unter Verwendung der Durchschnittsdichte für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die durch den Durchschnittsdichtenberechnungsabschnitt 104 berechnet wird, und der Standarddurchschnittsdichte DS für jeden Zielbereich, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, führen die Subtrahierer 51, 52, ..., 53 in dem Dichtedifferenzberechnungsabschnitt 105 eine Subtraktion für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis durch, um die Dichtedifferenz zu finden. Speziell subtrahieren die Subtrahierer 51, 52, ..., 53 die Durchschnittsdichte DAS von der Standarddurchschnittsdichte DS. Dann berechnen Absolutwertschaltungen 54, 55, ..., 56 den absoluten Wert DD der Dichtedifferenz wie folgt: DD = |DS – DAV|(1)

Unter Verwendung des absoluten Werts DD der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die durch den Dichtedifferenzberechnungsabschnitt 105 berechnet wird, und der durchschnittlichen Standardabweichung &sgr; jedes Zielbereichs, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, veranlasst der Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 die Dividierer 61, 62, ..., 63 ein Division durchzuführen. Speziell normalisiert der Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 die Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, indem der absolute Wert DD der Dichtedifferenz durch die durchschnittliche Abweichung &sgr; geteilt wird, und erzeugt die normalisierte Dichtedifferenz (den Verschmutzungsgrad) H wie folgt:

Der Summierungsabschnitt 107 veranlasst einen Addierer 71 die normalisierte Dichtedifferenz (den Verschmutzungsgrad) H aufzuaddieren für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die durch den Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 bestimmt werden, und summiert dadurch den Verschmutzungsgrad für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P.

Ferner veranlasst der Summierungsabschnitt 107 einen Schwellenwertspeicherabschnitt 72 und einen Beurteilungsabschnitt 73 den Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis P basierend auf dem berechneten Verschmutzungsgrad zu bestimmen. Speziell sei angenommen, dass der berechnete Verschmutzungsgrad J ist und dass der Beurteilungsschwellenwert bei der Prüfung JP (vorher gespeichert in dem Schwellenwertspeicherabschnitt 72) ist. Unter diesen Annahmen führt der Beurteilungsabschnitt 73 eine Beurteilung wie folgt durch:

Wenn J ≥ JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P verschmutzt ist.

Wenn J < JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P sauber ist.

In diesem Fall kann der Beurteilungsschwellenwert JP verschieden eingestellt sein. Folglich kann das Ergebnis der Prüfung beispielsweise die Verschmutzungsrate verschieden gesetzt werden.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt.

11 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads eines Druckerzeugnisses gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass ein Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108 und ein Gewichtungsberechnungsabschnitt 109 dem ersten Ausführungsbeispiel hinzugefügt sind. Die gleichen Teile, wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erklärung einiger der Komponententeile wird weggelassen oder vereinfacht. Dass, was von dem ersten Ausführungsbeispiel verschieden ist, wird im einzelnen erklärt.

Der Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108 berechnet einen Koeffizienten, der mit einer menschlichen Visualcharakteristik übereinstimmt, für die Standarddurchschnittsdichte jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird. Bevor das Verfahren der Berechnung des Koeffizienten erklärt wird, wird die menschliche Visualcharakteristik erklärt. Selbst wenn eine Verschmutzung mit der gleichen Dichte vorhanden ist, unterscheidet sich das Empfinden des Verschmutzungsgrads für Personen unterschiedlich. In Abhängigkeit von dem Ort, wo die Verschmutzung vorliegt, beispielsweise abhängig davon, ob die Verschmutzung auf einem leicht farbig bedruckten Bereich oder einem dunkel bedruckten Bereich ist. Dies ist als menschliche Visualcharakteristik bekannt. Es ist der Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108, der einen Koeffizienten berechnet (Visualcharakteristikkoeffizient), der der Visualcharakteristik entspricht.

Ein Koeffizient für jeden Zielbereich wird berechnet, indem der Dichtedurchschnittswert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P dazu gebracht wird, der menschlichen Visualcharakteristik zu entsprechen. Wenn der Dichtedurchschnittswert der Markierung &#9150;a&#9164; (Zielbereich 1) gleich &#9150;La&#9164; ist, der Dichtedurchschnittswert der Markierung &#9150;b&#9164; gleich &#9150;Lb&#9164; ist und der Dichtedurchschnittswert der Markierung &#9150;c&#9164; gleich &#9150;Lc&#9164; ist, wie in 16 gezeigt, werden beispielsweise die Koeffizienten berechnet, indem die in 12 gezeigte menschliche Visualcharakteristik verwendet wird. 12 ist ein Charakteristikdiagramm, das zeigt, dass selbst wenn Verschmutzung eine gewisse Dichte aufweist, die Wahrnehmung der Verschmutzung verschieden ist, in Abhängigkeit von der Dichte des Hintergrundbildes.

In 12 sind Las bis Lcs die Werte, die gewonnen werden durch Normalisieren der Dichtedurchschnittswerte La bis Lc basierend auf einem dynamischen Bereich (0 bis 255). (Las bis Lcs sind also Werte, die gewonnen werden, indem La bis Lc durch 255 geteilt wird). Der normalisierte Dichtewert ist nicht linearproportional zu dem Reflexionsvermögen. Selbst wenn eine Verschmutzung eine gewisse Dichte aufweist, ist eine Verschmutzung auf einem Bereich (La) mit einem großen normalisierten Dichtewert mehr wahrnehmbar als auf einem Bereich (Lc) mit einem kleinen normalisierten Dichtewert.

Die Reflexionsvermögen Pa bis Pc für die individuellen Markierungen werden gefunden. Dann wird das Verhältnis der Reflexionen berechnet, um einen visualcharakteristiknormalisierten Koeffizienten (1, m, n) wie folgt zu bestimmen: Pa:Pb:Pc = 1:m:n(3)

Der Gewichtungsberechnungsabschnitt 109 führte Gewichtungsberechnungen durch, unter Verwendung der normalisierten Dichtedifferenz (Grad der Abweichung) H für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die bei dem Dichtedifferenznormalisierungsabschnitt 106 berechnet wird, des visualcharakterisitiknormalisierten Koeffizienten K für jeden Zielbereich, der bei dem Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108 berechnet worden ist, und des Bereichs S jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 geliefert wird.

Speziell berechnet der Gewichtungsberechnungsabschnitt 109 den Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert D für jeden Zielbereich durch Multiplizieren des Abweichungsgrads H für jeden Zielbereich, der durch die Gleichung (2) ausgedrückt ist, des Bereichs S jedes Zielbereichs und des visualcharakterisitiknormalisierten Koeffizienten K (beispielsweise 1, m, n).

Wenn der Grad der Abweichung eines Zielbereichs e beispielsweise gleich He ist, sein Bereich gleich Se und der visualcharakterisitiknormalisierte Koeffizient gleich Ke, dann wird der Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert De wie folgt ausgedrückt: De = He × Se × Ke(4)

Der Summierungsabschnitt 107 addiert alle Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerte für die individuellen Zielbereiche auf dem Druckerzeugnis P, die bei dem Gewichtungsberechnungsabschnitt 109 berechnet werden, und summiert den Verschmutzungsgrad für alle Zielbereiche auf dem Druckerzeugnis P wie folgt: J = &Sgr;De(5) wobei e der Bereich von 1 bis n ist (n ist die Anzahl der Zielbereiche).

Ferner bestimmt der Summierungsabschnitt 107 den Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis P basierend auf dem berechneten Verschmutzungsgrad. Speziell sei angenommen, dass der berechnete Verschmutzungsgrad J und der Beurteilungsschwellenwert bei der Prüfung gleich JP sind. Unter dieser Annahme führte der Summierungsabschnitt 107 eine Beurteilung wie folgt durch:

Wenn J ≥ JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P verschmutzt ist.

Wenn J < JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P sauber ist.

In diesem Fall kann der Beurteilungsschwellenwert JP verschieden gesetzt sein. Folglich kann das Ergebnis der Prüfung beispielsweise die Verschmutzungsrate verschieden gesetzt werden.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt.

13 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel wird erhalten, indem zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 11 ein Lernmittel hinzugefügt werden, zum Erzeugen von Speicherinformation in dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 durch Lernen. Der restliche Teil für die Verschmutzungsgradprüfung hat den gleichen Aufbau, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in 11. Die gleichen Teile wie die in dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erklärung einiger dieser Komponententeile wird weggelassen oder vereinfacht. Dass, was von dem zweiten Ausführungsbeispiel verschieden ist, wird im einzelnen erklärt.

Beim Lernen werden N Blätter des Druckerzeugnisses P verwendet. Der Bildeingabeabschnitt 101 liest die Bilddaten über die gesamte Oberfläche auf einer Seite jedes Blatts des Druckerzeugnisses P und sendet die ausgelesenen Daten an den Ausrichtungsabschnitt 102. Der Ausrichtungsabschnitt 102 richtet die Position der Bilddaten, die von dem Bildeingabeabschnitt 101 eingegeben werden, wie vorher beschrieben, aus. Ein SW 1 ist mit einem Kontakt a im Lernmodus in dem dritten Ausführungsbeispiel verbunden, und mit einem Kontakt b in dem normalen Verschmutzungsgrad-Prüfmodus. Die Bilddaten, die durch den Ausrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet werden, werden in einem Bildspeicherabschnitt 110 gespeichert.

Der Durchschnittsbilderzeugungsabschnitt 111 erzeugt ein Durchschnittsdichtewertbild (wie später erklärt wird) basierend auf den N Bilddatenstücken, die in dem Bildspeicherabschnitt 110 gespeichert sind, und sendet das erzeugte Durchschnittsdichtewertebild an einen Markierungsabschnitt 112.

Der Markierungsabschnitt 112 führt einen Markierungsprozess durch, indem die gleiche Markierung den Pixeln gegeben wird, die in dem gleichen Dichtebereich liegen, und sendet die Bilddatenstücke, die dem Markierungsprozess unterworfen worden sind, an einen Bereichsextrahierungsabschnitt 113.

Unter Verwendung des Bildes, das dem Markierungsprozess unterworfen worden ist, beurteilt der Bereichsextrahierungsabschnitt 113 einen Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, indem die gleichen Dichtebereiche kombiniert werden, wo mehr als eine bestimmte Anzahl von Pixeln der Reihe nach sind, und sendet den beurteilten Zielbereich an einen Bereich-für-Bereich-Berechnungsabschnitt 114.

Der Bereich-für-Bereich-Berechnungsabschnitt 114 berechnet den Bereich jedes Zielbereichs, der bei dem Bereichsextrahierungsabschnitt 113 berechnet worden ist und sendet das Ergebnis der Berechnung an einen Bereich für Bereichstatistikwertberechnungsabschnitt 115. Der Bereich für Bereichstatistikwertberechnungsabschnitt 115 berechnet die Dichteverteilung (Histogrammm) der Durchschnittswertbilder in jedem Zielbereich und berechnet die Durchschnittsdichte und die Dispersion in der Verteilung, beispielsweise die Standardabweichung.

Der Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 speichert die Anzahl an Zielbereichen und den Bereich, die Durchschnittsdichte und die Durchschnittsstandardabweichung jedes Zielbereichs.

Im folgenden wird der Betrieb gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im einzelnen erklärt.

Der Bildspeicherabschnitt 110 speichert die Bilddaten auf dem Druckerzeugnis P, die bei dem Ausrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet worden sind. Der Bildspeicherabschnitt 110 wiederholt den Vorgang, beispielsweise N mal für N Blätter des Druckerzeugnisses P. Als Ergebnis speichert der Bildspeicherabschnitt 110 die Bilddaten für die N Blätter des ausgerichteten Druckerzeugnisses P.

Der Durchschnittsbilderzeugungsabschnitt 111 erzeugt N Durchschnittsdichtewertebilder aus den Bilddaten für die N Blätter des Druckerzeugnisses, die in dem Bildspeicherabschnitt 110 gespeichert sind. Ein Verfahren zum Erzeugen der Bilder liegt in einem Addieren der Dichtewerte von N Pixeln, die an den entsprechenden Positionen auf den individuellen N Bildern existieren, einem Teilen des Additionsergebnisses durch N, und dadurch bestimmen der Pixeldichte an der Stelle. Dieser Vorgang wird für alle Pixel durchgeführt, um das Durchschnittsdichtewertbild für die N Bilder zu erzeugen (im folgenden als das N-Blatt-Durchschnittsbild bezeichnet).

Basierend auf dem N-Blatt-Durchschnittsbild, das durch den Durchschnittsbilderzeugungsabschnitt 111 erzeugt worden ist, vergibt der Markierungsabschnitt 112 die gleiche Markierung für die Pixel, die in dem gleichen Dichtebereich enthalten sind. Speziell wird ein Dichtehistogramm für die N Durchschnittsbilder des Druckerzeugnisses P berechnet. In dem berechneten Dichtehistogramm, wenn beispielsweise mehrere Berge a bis c vorhanden sind, wie in 14 gezeigt, wird der Dichtedurchschnittsbcreich und die Standardabweichung jedes Berges a bis c berechnet, wenn der Dichtedurchschnittswert des Bergs a in 14 beispielsweise Avga ist, und seine Standardabweichung &sgr;a, wird ein Pixel mit einer Dichte, die in dem Bereich La liegt, definiert als ein Pixel, das zu der Markierung a gehört, wobei La ausgedrückt ist durch: Avga – h × &sgr;a ≤ La ≤ Avga + h × &sgr;a, wobei h ein ganzzahliger Wert ist.

Ähnlich, betreffend den Berg b und den Berg c in 14, werden die Markierungen wie folgt bestimmt: Avgb – h × &sgr;b ≤ Lb ≤ Avgb + h × &sgr;b Avgc – h × &sgr;c ≤ Lc ≤ Avgc + h × &sgr;c.

Folglich werden drei Markierungen verwendet.

Der Markierungsabschnitt 12 tastet dann die Bilddaten des Druckerzeugnisses P ab, wie in 15 gezeigt, und beurteilt, in welchen der berechneten Markierungen La bis Lc der Pixeldichtewert existiert. Der Markierungsabschnitt 12 führt einen Markierungsprozess durch, indem die gleiche Markierung den Pixeln gegeben wird, die in dem gleichen Dichtebereich enthalten sind, in einer derartigen Art und Weise, dass beispielsweise die Markierung &#9150;a&#9164; den Pixeln gegeben wird, die in dem Dichtebereich &#9150;La&#9164; liegen, die Markierung &#9150;b&#9164; den Pixeln gegeben wird, die in dem Dichtebereich &#9150;Lb&#9164; liegen, und die Markierung &#9150;c&#9164; den Pixeln gegeben wird, die in dem Dichtebereich &#9150;Lc&#9164; liegen.

Die Pixel, die zu den Dichtebereichen gehören, die die Dichtebereiche La, Lb und Lc ausschließen, werden keinem Markierungsprozess unterworfen und in den nachfolgenden Prozessen ignoriert.

Der Bereichsextrahierungsabschnitt 113 kombiniert die gleichen Markierungen, wo mehr als eine bestimmte Anzahl von Pixeln aufeinander folgen, in den markierten Bildern, die von dem Markierungsabschnitt 112 gewonnen werden. Beispielsweise sei angenommen, dass N Durchschnittsbilder des Druckerzeugnisses P markiert sind, wie in 16 gezeigt. Der Bereichsextrahierungsabschnitt 113 beurteilt, dass die gleiche Markierung, wo mehr als eine bestimmte Anzahl an Pixeln aufeinander folgt, ein kombinierter Bereich ist, und setzt ihn als Zielbereich. Folglich passt die Anzahl an Markierungen nicht notwendigerweise zu der Anzahl an gesetzten Zielbereichen. In 16, obwohl die Anzahl an Markierungen &#9150;a&#9164;, &#9150;b&#9164;, &#9150;c&#9164; gleich drei ist, ist die Anzahl an gesetzten Zielbereichen gleich acht.

Der Bereich-für-Bereich-Bereichsberechnungsabschnitt 114 berechnet den Bereich jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P, der durch den Zielextrahierungsabschnitt 113 extrahiert worden ist. Der Bereich wird einfach berechnet, indem die Anzahl an Pixeln in jedem Zielbereich addiert wird.

Der Bereich-für-Bereich-Statistikwerteberechnungsabschnitt 115 berechnet die Dichteverteilung in den N Durchschnittsbildern für jeden Zielbereich und berechnet den Dichtedurchschnittswert und die Dispersion in der Verteilung, beispielsweise die Standardabweichung. Ein Verfahren zum Berechnen der Werte ist ein Berechnen eines Histogramms für die N Durchschnittsbilder für jeden Zielbereich. Beispielsweise sei angenommen, dass das Histogramm des Zielbereichs 1 für die N Durchschnittsbilder, wie in 16 gezeigt, berechnet worden ist, wie in 17 gezeigt. Unter Verwendung des Histogramms berechnet der Bereich-für-Bereich-Statistikwertsberechnungsabschnitt 115 den Dichtdurchschnittswert und ferner die Standardabweichung.

Der Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 speichert die Positionsinformation für jeden Zielbereich, der bei dem Markierungsabschnitt 112 gewonnen wird, den Bereich jedes Zielbereichs, der bei dem Bereich-für-Bereich-Bereichsberechnungsabschnitt 114 bestimmt wird, und den Dichtedurchschnittswert für jeden Zielbereich und die Standardabweichung des Dichtewertes für jeden Zielbereich, die bei dem Bereich-für-Bereich-Statistikwertberechnungsabschnitt 115 berechnet werden.

Obwohl Berechnungen durchgeführt wurden, unter Verwendung von N Durchschnittsbildern für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, kann der Dichteintegralwerte jedes entsprechenden Pixels der N Bilder berechnet werden, ein Histogramm für die Dichteintegralwerte gebildet werden, und der Durchschnittswert und die Standardabweichung unter Verwendung des Histogramms berechnet werden.

18 zeigt den Aufbau des Verschmutzungsgrad-Prüfungsabschnitts (103 bis 107) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (siehe 13).

Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist SW 1 mit dem Kontakt b verbunden. Unter Verwendung der Bilddaten auf dem Druckerzeugnis P, das durch den Ausrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet ist, und der Positionsinformation über jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, addieren Addierer 116, 117, ..., 118 die Pixeldichtewerte für jeden Zielbereich.

Unter Verwendung des Bereichs jedes Zielbereichs, des Dichtedurchschnittswerts und der Dispersion in der Dichteverteilung (Standardabweichung), die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen werden, berechnen die Merkmalsextrahierungsabschnitte 119, 120, ..., 121 die Merkmalsmenge in dem Verschmutzungsgrad (beispielsweise die Abweichung des Dichtedurchschnittswerts) für jeden Zielbereich.

Unter Verwendung der Merkmalsmenge in dem Verschmutzungsgrad für jeden Zielbereich, die durch die Merkmalsextrahierungsabschnitte 119, 120, .... 121 extrahiert worden sind, des Bereichs jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, und des visualcharakteristiknormalisierten Koeffizienten für jeden Zielbereich, der durch den Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108 berechnet wird, berechnen Zusammenrechner 122, 123, ..., 124 einen Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert für jeden Zielbereich.

Ein Addierer 125 berechnet einen Verschmutzungsgrad- Entscheidungswert für das Druckerzeugnis P, indem die Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerte für die individuellen Zielbereiche, die von den Zusammenrechnern 122, 123, ..., 124 berechnet worden sind, addiert werden. Unter Verwendung des von dem Addierer 125 berechneten Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts und des von dem Schwellenwertspeicherabschnitt 126 gewonnenen Beurteilungsschwellenwerts, beurteilt ein Beurteilungsabschnitt 127 den Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis P.

Im folgenden wird der Betrieb gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im einzelnen erklärt.

Der Bildeingabeabschnitt 101 liefert die digitalen Bilddaten über das Druckerzeugnis P. Der Ausrichtungsabschnitt 102 unterwirft die Bilddaten dem Ausrichtungsprozess und liefert dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 Information über jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, beispielsweise eine relative Adresse für jeden Zielbereich.

Unter Verwendung der Bilddaten über das Druckerzeugnis P, das durch den Ausrichtungsabschnitt 102 ausgerichtet ist, addieren die Addierer 116, 117, .., 118 die Dichtewerte für jeden Zielwert basierend auf der Information über die Position jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird. Beispielsweise, wenn das Pixel, das den Koordinaten (x, y) des Punktes t in den Bilddaten entspricht, in dem Zielbereich &#9150;a&#9164; enthalten ist, wie in 9 gezeigt, addiert der Addierer 116 die Dichtewerte eines derartigen Pixels. Die Addierer 116, 117, ..., 118 berechnen also den Dichteintegralwert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P.

Die Merkmalsextrahierungsabschnitte 119, 120, ..., 121 extrahieren die Merkmalsmenge neben dem Verschmutzungsgrad, die notwendig ist, zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf jedem Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P. 19 zeigt einen detaillierten Aufbau des Merkmalsextrahierungsabschnitts 119. Da die Merkmalsextrahierungsabschnitte 120 und 121 den gleichen Aufbau haben, wie der Merkmalsextrahierungsabschnitt 119, werden sie nicht erklärt.

In 19 berechnet ein Dividierer 128 einen Dichtedurchschnittswert, indem er eine Division durchführt, unter Verwendung des Dichteintegralwerts für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis, der bei dem Addierer 116 addiert worden ist, und des Bereichs jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird.

Als nächstes berechnet ein Subtrahierer 129 die Dichtedifferenz zwischen den Dichtedurchschnittswerten, indem eine Subtraktion durchgeführt wird unter Verwendung des Dichtedurchschnittswerts für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, der durch den Dividierer 128 berechnet worden ist, und dem Standarddichtedurchschnittswert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, der von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 (siehe Gleichung 1) gewonnen wird. Als nächstes führt die Absolutwertschaltung 130 eine Absolutwertoperation für das Ergebnis der Berechnung von dem Subtrahierer 129 durch.

Ein Dividierer 131 teilt als nächstes die Dichtedifferenz für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, die der Absolutwertoperation beider Absolutwerteschaltung 130 unterworfen worden ist, durch die Durchschnittsstandardabweichung &sgr; der N Durchschnittsbilder für jeden Zielbereich, die von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird. Bei der Division berechnet der Dividierer 131 den Dichtedurchschnittswert für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P und die Abweichung H von N Durchschnittsbildern (siehe Gleichung 2).

Anstelle der Verwendung der Abweichung H so wie sie ist, kann der Ausgabewert H auf "1" oder "0" gesetzt werden, in Abhängigkeit davon, ob der Verschmutzungsgrad hoch oder gering ist:

Wenn H ≥ k, dann H = 1,

wenn H < k, dann H = 0, wobei k ein ganzzahliger Wert ist.

Obwohl die Merkmalsextrahierungsabschnitte 119, 120, ..., 121 im Grunde den gleichen Prozess durchführen, können der Merkmalsextrahierungsabschnitt 119, 120 und der Merkmalsextrahierungsabschnitt 121 unterschiedliche Prozesse durchführen.

Die Zusammenrechner 122, 123, ..., 124 berechnen den Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert De für jeden Zielbereich (siehe Gleichung 4), indem die Abweichung H für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, der Bereich S jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P, der von dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gewonnen wird, und der visualcharakteristiknormalisierte Koeffizient K, der bei dem Visualcharakteristikkoeffizientenabschnitt 108 bestimmt wird, verwendet werden.

Der Addierer 125 addiert den Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert De für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis P, der bei den Zusammenrechnern 122, 123, ..., 124 berechnet wird, und berechnet dadurch der Verschmutzungsgrad J auf der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses P: J = &Sgr;De wobei e in dem Bereich von 1 bis n liegt (n ist die Anzahl der Zielbereiche).

Unter Verwendung des Verschmutzungsgrads J, der bei dem Addierer 125 berechnet wird, und des Beurteilungsschwellenwerts JP bei der Prüfung, der in dem Schwellenwertspeicherabschnitt 126 gespeichert ist, gibt der Beurteilungsabschnitt 127 das Ergebnis der Prüfung wie folgt aus:

Wenn J ≥ JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P verschmutzt ist.

Wenn J < JP, dann beurteilt er, dass das Druckerzeugnis P sauber ist.

In diesem Fall kann der Beurteilungsschwellenwert JP verschieden gesetzt sein. Folglich kann das Ergebnis der Prüfung beispielsweise die Verschmutzungsrate verschieden gesetzt werden.

Von den Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerten De für die individuellen Zielbereiche auf dem Druckerzeugnis P, die durch die Zusammenrechner 122, 123, ..., 124 berechnet werden, wenn der Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert für mindestens einen Zielbereich extrem groß ist, kann der Beurteilungsabschnitt 127 beurteilen, dass der Verschmutzungsgrad groß ist.

Darüber hinaus, von der Merkmalsmenge in dem Verschmutzungsgrad für die individuellen Zielbereiche auf dem Druckerzeugnis P, die bei den Merkmalsextrahierungsabschnitten 119, 120, ..., 121 gewonnen wird, die Merkmalsmenge in dem Verschmutzungsgrad für mindestens einen Zielbereich extrem groß ist, kann der Beurteilungsabschnitt beurteilen, dass der Verschmutzungsgrad hoch ist.

Im folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt.

20 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel wird erhalten, indem von dem zweiten Ausführungsbeispiel der Durchschnittsdichteberechnungsabschnitt 104 weggelassen wird.

In dem vierten Ausführungsbeispiel fällt durch Gleichmachen des Bereichs jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P das Erfordernis nach Information über den Bereich jedes Zielbereichs weg, die in dem Bereichsinformationsspeicherabschnitt 103 gespeichert ist. Folglich ist das vierte Ausführungsbeispiel wirkungsvoll bei der Reduzierung des Informationsvolumens.

Ein Verfahren zum Extrahieren eines Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P ist das Extrahieren eines Zielbereichs bei Intervallen einer bestimmten Anzahl von Pixeln (bei regelmäßigen Intervallen), beispielsweise in Blöcken von n Pixeln × n Pixeln. In diesem Fall ist der Bereich des Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis P konstant.

Folglich wird der Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert De ausgedrückt durch: De (der Verschmutzungsgrad-Entscheidungswert) = He (Abweichung) × Ke

(Koeffizient).

Im folgenden wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt.

Eine Evaluierung kann durchgeführt werden, indem der Entscheidungswert verwendet wird, der auf einer Seite berechnet wird, und der auf der anderen Seite berechnet wird. In diesem Fall bei Entscheidungswerten auf beiden Seiten, wird das Ergebnis der Prüfung auf der Seite, deren Entscheidungswert größer ist, als das Endergebnis der Prüfung verwendet, was eine Verschmutzungsgrad-Prüfung mit höherer Genauigkeit ermöglicht.

21 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dem fünften Ausführungsbeispiel werden zwei Bildeingabeabschnitte 101a, 101b bereitgestellt, um beide Seiten des Druckerzeugnisses P zu prüfen. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist derart, dass das zweite Ausführungsbeispiel für beide Seiten des Druckerzeugnisses P angewendet wird.

Speziell führen die individuellen Abschnitte 102 bis 109, außer die Bildeingabeabschnitte 101a, 101b die spezifischen Prozesse für die Bilddatenstücke auf beiden Seiten des Druckerzeugnisses P durch. Die Verwendung von nicht nur dem Ergebnis der Prüfung auf einer Seite des Druckerzeugnisses P, sondern auch des Ergebnisses auf der anderen Seite ermöglicht eine Prüfvorrichtung mit größerer Genauigkeit. Wenn die normalisierte Dichtedifferenz, die für nur eine Seite des Druckerzeugnisses P hinzugefügt ist, wobei beide Seiten bedruckt sind, größer als ein bestimmter Schwellenwert des Verschmutzungsgrads ist, beurteilt der Summierungsabschnitt 107, dass der Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis groß ist.

Wie oben beschrieben, kann mit dem fünften Ausführungsbeispiel die Prüfung des Verschmutzungsgrads auf einem Druckerzeugnis mit einer genauso hohen Genauigkeit durchgeführt werden, wie bei einem menschlichen Empfinden, indem der Verschmutzungsgrad auf der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses beurteilt wird (der Grad der Verschmutzung, den Personen von der gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses empfinden) basierend auf dem Verschmutzungsgrad (Abweichung von einem Referenzwert) für mindestens zwei Zielbereiche auf dem Druckerzeugnis, dem Bereich jedes Zielbereichs auf dem Druckerzeugnis, und dem Zielbereichscharakteristikkoeffizienten, der dem menschlichen Empfinden entspricht, für jeden Zielbereich auf dem Druckerzeugnis.

Darüber hinaus können Teile des Druckerzeugnisses in der Reihenfolge des menschlichen Empfindens angeordnet werden, beispielsweise in der Reihenfolge, bei der das Sauberste zuerst kommt, und das Schmutzigste zuletzt. Darüber hinaus kann der Verschmutzungsgrad auf einer Seite und der auf der anderen Seite evaluiert werden, und basierend auf der Evaluierung Verschmutzungen, die auf nur einer Seite angehäuft sind, geprüft werden.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Untersuchung des Verschmutzungsgrades von Druckerzeugnissen, gekennzeichnet durch:

    ein Bildeingabemittel (101) zum Eingeben von Bildern, die das Bild des zu untersuchenden Druckerzeugnisses enthalten, und zum Liefern von Bilddaten über das Druckerzeugnis;

    ein Bereichsinformationsspeichermittel (103) zum Speichern von Positionsinformation über mindestens zwei Zielbereich auf einem Standardbild, entsprechend dem Bild des Druckerzeugnisses, des Bereichs jedes der Zielbereiche, ihrer Standarddurchschnittsdichten, und des Dispersionsgrades in ihrer Dichteverteilung;

    ein Durchschnittsdichteberechnungsmittel (104) zum Berechnen der Durchschnittsdichte für jeden Zielbereich in den Bilddaten, die von dem Bildeingabemittel geliefert werden, durch Verwendung der Positionsinformation über jeden Zielbereich und des Bereichs jedes Zielbereichs, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert werden;

    ein Dichtedifferenzmessmittel (105) zum Messen der Dichtedifferenz zwischen der Durchschnittsdichte für jeden Zielbereich, die durch das Durchschnittsdichteberechnungsmittel berechnet wird, und der Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird;

    ein Dichtedifferenznormalisierungsmittel (106) zum Normalisieren der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich durch Verwendung der Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, die durch das Dichtedifferenzmessmittel gemessen worden ist, und des Grads der Dispersion in der Dichteverteilung für jeden Zielbereich, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird; und

    ein Summiermittel zum Summieren der von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel gelieferten normalisierten Dichtedifferenz für jeden der Zielbereiche, und dadurch Beurteilen des Verschmutzungsgrades des zu untersuchenden Druckerzeugnisses.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildeingabemittel ein Mittel enthält zum Beurteilen der Position des Bildes des Druckerzeugnisses auf dem eingegebenen Bild, Ausrichten der Position des Bildes des Druckerzeugnisses zu einer bestimmten Position, und Liefern des ausgerichteten Bildes des Druckerzeugnisses.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchschnittsdichteberechnungsmittel (104) ein Additionsmittel enthält zum Liefern eines Dichteintegralwerts durch Addieren aller Dichtewerte der Pixel in dem Zielbereich in den Bilddaten, die von dem Bildeingabemittel geliefert werden, und ein Divisionsmittel zum Dividieren des Dichteintegralwerts durch den Bereich des Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtedifferenznormalisierungsmittel (106) ein Divisionsmittel enthält zum Dividieren der Dichtedifferenz des Zielbereichs, die durch das Dichtedifferenzmessmittel gemessen wird, durch die Standardabweichung des Zielbereichs, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Summiermittel ein Additionsmittel enthält zum Addieren der normalisierten Dichtedifferenz für jeden der Zielbereiche, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert werden, und ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Verschmutzungsgrades auf dem Druckerzeugnis durch Vergleichen der normalisierten Dichtedifferenz, die durch das Additionsmittel addiert worden ist, mit einem bestimmten Schwellenwert für den Verschmutzungsgrad.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Summiermittel ein Mittel enthält zum Beurteilen, dass der Verschmutzungsgrad auf dem Druckerzeugnis hoch ist, wenn die normalisierte Dichtedifferenz für mindestens einen der Zielbereiche, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert wird, sehr viel größer ist, als für irgendeinen anderen der Zielbereiche.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

    ein Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel (108) zum Berechnen eines Koeffizienten, der mit menschlichen Visualcharakteristiken für die Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich übereinstimmt, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel (103) geliefert wird; und

    ein Gewichtungsmittel zum Berechnen eines Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts D für jeden Zielbereich durch Multiplizieren der normalisierten Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert wird, mit dem Bereich S jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird, und ferner mit dem visualcharakteristiknormalisierten Koeffizienten K, der von dem visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel geliefert wird, wobei

    das Summiermittel ein Additionsmittel enthält zum Addieren des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts D für jeden der Zielbereiche, der von dem Gewichtungsmittel geliefert wird, und ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Verschmutzungsgrads auf dem Druckerzeugnis durch Vergleichen des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts, der durch das Additionsmittel addiert worden ist, mit einem bestimmten Schwellenwert für den Verschmutzungsgrad.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Zielbereiche einen gleichen spezifischen Bereich hat, und die Vorrichtung ferner enthält:

    ein Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel (108) zum Berechnen eines Koeffizienten, der mit menschlichen Visualcharakteristiken für die Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich übereinstimmt, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel (103) geliefert wird; und

    ein Gewichtungsmittel zum Berechnen eines Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts D für jeden Zielbereich durch Multiplizieren der normalisierten Dichtedifferenz für jeden Zielbereich, die von dem Dichtedifferenznormalisierungsmittel geliefert wird, mit dem normalisierten Visualcharakteristikkoeffizienten K, der von dem Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel geliefert wird, wobei

    das Summierungsmittel ein Additionsmittel enthält zum Addieren des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts D für jeden der Zielbereiche, der von dem Gewichtungsmittel geliefert wird, und ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Verschmutzungsgrads auf dem Druckerzeugnis durch Vergleichen des Verschmutzungsgrad-Entscheidungswerts, der durch das Additionsmittel addiert ist, mit einem bestimmten Schwellenwert für den Verschmutzungsgrad.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Visualcharakteristikkoeffizientenberechnungsmittel (108) die Reflektivität entsprechend der Standarddurchschnittsdichte für jeden Zielbereich bestimmt, die von dem Bereichsinformationsspeichermittel geliefert wird, und den normalisierten Visualcharakteristikkoeffizienten basierend auf dem Verhältnis der individuellen Reflektivitäten berechnet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ferner enthaltend ein Lernmittel, das enthält:

    ein Speichermittel (110) zum Empfangen von Bildern des Druckerzeugnisses als Lernobjekt von dem Bildeingabemittel, und zum Speichern der Bilder der Druckerzeugnisse;

    ein Durchschnittsbilderzeugungsmittel (111) zum Erzeugen eines Durchschnittsdichtewertbildes basierend auf den in dem Speichermittel gespeicherten Bildern;

    ein Markierungsmittel (112) zum Aufbringen der gleichen Markierung auf die Pixel, die den gleichen Dichtebereich auf dem Durchschnittsdichtewertbild enthalten, das von dem Durchschnittsbilderzeugungsmittel geliefert wird;

    ein Bereichsextrahierungsmittel (113) zum Kombinieren von Bereichen in dem gleichen Dichtebereich, wo mehr als eine bestimmte Anzahl von Pixeln aufeinanderfolgend auf den Bildern sind, die dem Markierungsprozess durch das Markierungsmittel unterzogen worden sind, wodurch ein Zielbereich auf dem Druckerzeugnis extrahiert wird, und zum Liefern der Anzahl an Zielbereichen und ihrer Positionsinformation;

    ein Bereichsberechnungsmittel (114) zum Berechnen des Bereichs jedes Zielbereichs, der durch das Bereichsextrahierungsmittel (113) berechnet worden ist; und

    ein Statistikwertberechnungsmittel (115) zum Erzeugen eines Dichtehistogramms für jedes der Durchschnittswertbilder, die von dem Durchschnittsbilderzeugungsmittel (111) geliefert werden, und zum Berechnen der Durchschnittsdichte und der Standardabweichung für jeden Zielbereich, wobei

    der Bereichsinformationsspeicherabschnitt (103) die Anzahl an Zielbereichen und Positionsinformation, die von dem Bereichsextrahierungsmittel geliefert werden, den Bereich jedes Zielbereichs, der von dem Bereichsberechnungsmittel geliefert wird, und die Durchschnittsdichte und Durchschnittsstandardabweichung für jeden Zielbereich, die von dem Statistikwertberechnungsmittel geliefert werden, speichert.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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