JP2004028729A - カードのサインパネル検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カードに貼着したサインパネルの印刷欠陥等の検査方法を提供する。
【解決手段】本発明の検査方法は、カードに貼着された規則的な繰り返しパターンを有するサインパネルの欠陥を検査する方法であって、サインパネル面の領域ＡをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（１）を、領域Ａから前記規則的な繰り返しパターンのピッチ分だけ移動した位置での領域Ｂに重ね合わせし、当該重ね合わせした領域ＢをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（２）との間で、画像信号データ（１）と画像信号データ（２）との差分を算出することにより欠陥の有無を判別することを特徴とする。
【選択図】　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カードの署名欄であるサインパネルの検査方法に関する。詳しくは、カードのサインパネル全面に微細文字や模様が一定ピッチで形成されている図柄における、図柄内欠陥有無の検査方法に関する。
従って、本発明の利用分野は、カードの製造や検査等の分野に関する。
【０００２】
【従来技術】
サインパネルは塩化ビニール等のプラスチック基材フィルムの表面に筆記適性を持たせたものであり、裏面のヒートシール剤等によりカード表面に貼着できる転写箔状に形成されていて、カードに転写した後、カード使用者がその表面に署名してカード利用者であることを表示するパネルである。
通常、サインパネルの表面には、署名の認識を妨げないような薄色の印刷インキで微細な文字や模様からなる２〜３ｃｍ以下の短周期の規則的パターンが２次元方向に配列して印刷されていることが多く、その表面にボールペン、鉛筆等で署名する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなサインパネルは印刷汚れや印刷抜け等の欠陥が混入しないよう出荷前の検査が必要であるが、サインパネル面の文字等は加工工程の性格上、一定の位置に一定の文字等が位置するように制御することはできないので、基準パターンと比較するような単純な比較検査を行うことはできない。
また、良品パネル内の最も輝度が低いところより暗い部分があった場合を不良とする検査方法では、薄い色の汚れやキズを検出することができない。
そこで、本願出願人は先の出願（特開２０００−２７５１８７号）において、欠陥のないサインパネル面をＣＣＤカメラで撮影した際の幅方向の１ラインまたは１エリア毎の積分値をプロットした曲線を基準信号として比較する検査装置を提案している。
【０００４】
しかし、上記先願出願の検査装置によっても、薄色の汚れやきずを検出できない場合が生じる。
そこで、本発明では、先の出願の観点とは異なる方法により欠陥を検出すべく研究して本発明の完成に至ったものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨は、カードに貼着された規則的な繰り返しパターンを有するサインパネルの欠陥を検査する方法であって、サインパネル面の領域ＡをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（１）を、領域Ａから前記規則的な繰り返しパターンのピッチ分だけ移動した位置での領域Ｂに重ね合わせし、当該重ね合わせした領域ＢをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（２）との間で、画像信号データ（１）と画像信号データ（２）との差分を算出することにより欠陥の有無を判別することを特徴とするカードのサインパネル検査方法、にある。
かかる検査方法であるため、薄色の欠陥を精度良く検出することができる。
【０００６】
上記において、画像信号データ（１）と画像信号データ（２）との差分を算出して画像表示することにより欠陥の有無を判別する、ようにすれば、判別結果を視覚で認識することができる。また、判別対象を印刷欠陥とすれば、薄色の欠陥等の検出に好適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本願発明について説明する。
図１は、本願の検査方法に使用する検査装置の構成を示す図、図２はサインパネル付きカードを示す図である。図３、図４は、本発明のカードのサインパネル検査方法を説明する図、図５は、未検査部分を残さない検査方法を説明する図、図６は、検査方法の手順を示す図である。
なお、検査装置は前述した本願出願人による特開２０００−２７５１８７号公報記載の装置と同様なものである。
【０００８】
まず、本願検査方法に使用する検査装置から説明することとする。
図１のように、サインパネル検査装置１は、サインパネル２１の画像を入力する画像入力部１１と、画像信号データを記憶する画像メモリー１２と、画像入力部からの画像信号データを処理して、良／否の判定を行う画像信号処理部１３と、処理内容の表示を行うモニター部１４と、操作部１５とからなっている。
画像入力部１１は、サインパネル２１からの反射光を受けて画像信号に変換する部分で、カードのサインパネルを撮影するＣＣＤカメラ１１１と、カード全面を均一な明るさで照明する照明装置１１２と、カードを搬送する搬送装置１１３と、から構成されている。
【０００９】
ＣＣＤカメラ１１１はラインセンサまたはエリアセンサ１１１Ｓと集光レンズまたは対物レンズ１１１Ｌ等を備え、サインパネル２１の指定のエリアまたはライン２１Ｌからの反射光を計測するようにされている。ＣＣＤカメラとサインパネル間の距離は、センサ１１１Ｓの長さとサインパネル２１の幅とに応じて倍率調整、焦点合わせのために可変なものである。
【００１０】
画像信号処理部１３は、画像メモリー１２に蓄積された画像信号データを呼出し、複数の画像信号データ間の差分を算出する機能を有している。これにより後述する欠陥有無の判別を行うことができる。
モニター部１４は、画像信号処理部１３で算出した差分データまたはその絶対値データを表示することができる。必要によりサインパネル表面の状態を拡大表示することも可能である。通常、画像信号処理部１２とモニター部１３は、表示装置付きのパーソナルコンピュータに適宜なソフトを搭載することにより所定の機能を果たすことができる。操作部１５は、マンマシンインターフェイスからなり、カード毎に最初の検査エリアの座標位置を設定することと、読み取り開始、読み取り終了信号を検査者が入力する部分である。
【００１１】
画像入力部１１の搬送装置１１３は、カードを平面状態で安定して等速度で搬送できる機構のものが必要で、ＣＣＤカメラが画像入力する部分の前後でカードをカード面の上下からローラで挟持して搬送するような機構が好ましい。
サインパネル２１は、図２のように、通常はカードの長辺に平行に貼着されているので、カードの長辺が搬送ローラに直交して進行するようにすることと、カードの初期位置の位置制御ができる機構を有することも必要である。
照明装置１１２は、サインパネル部を均一に照明できるもので、通常はＣＣＤカメラの対物レンズ１１１Ｌの両側に設置して設ける。図示していないが、カードの照明部は周囲の搬送機構等の可動部の影響を受けないよう密閉した照明環境で行うことが好ましい。光源としては、蛍光灯、ハロゲンランプ等が使用され、一般的にはコストおよび性能面から黄緑色の蛍光灯が多く使用される。
【００１２】
ＣＣＤカメラ１１１は、１次元ラインセンサー方式であってカードを搬送しながらサインパネルからの反射光を光電変換した電流値を出力するものであっても良いし、２次元エリアセンサー方式であってカードを搬送または停止した状態で出力するものであっても良い。ただし、エリアセンサーの場合は広い範囲について一度に撮影するものではなく、サインパネルの１ｍｍ幅以下に画像信号を積分できるものが好ましい。微小欠陥を検出する必要があるからである。
ＣＣＤカメラ１１１の１ラインの長さは、１５ｍｍ幅程度のサインパネルを撮影できれば良く、大きな面積を撮影できるものを必要としない。サインパネルには彩色されているものが多いことから、カラーカメラが好ましいが白黒カメラであってもよい。
読取密度としては、２００／２４０／３００／４００ドット／インチのものが標準化されている。
【００１３】
ＣＣＤカメラ１１１としては、冷却型のＣＣＤカメラまたは普通のＣＣＤカメラを使用することができる。冷却型ＣＣＤカメラの場合は、電子冷却方式等により冷却して暗電流やノイズを無視できる程度にまで大幅に減少させ、暗い領域での長時間露光が可能であり、積算光量に対する画像信号の直線性が良好で、暗い領域を高画質で鮮明に写し出すことが可能である。
【００１４】
この条件下で、サインパネルの付いたカード２を等速度で搬送して反射光を測定する。サインパネルの基材自体は、通常、白色かそれに近い色であるので、暗色の汚れがあれば反射光量は減少し、逆に白抜けがあれば反射光量は増大することになる。
ＣＣＤカメラ下をサインパネルが通過するとサインパネルが順次線状に走査されて反射光をＣＣＤセンサー１１１Ｓが受光する。逐次の反射光は光電変換されて画像メモリー１２に送信される。画像メモリー１２に蓄積された画像信号データは、差分算出の際に呼び出されて画像信号処理部１３においての演算に使用される。
【００１５】
図２（Ａ）はサインパネル付きカード２を示す図であって、図２（Ｂ）はサインパネル２１の部分拡大図である。
サインパネル表面には、通常、図２（Ｂ）のように微細な文字や模様が規則的な繰り返しパターンで設けられると共に筆記可能にされている。
【００１６】
規則的な繰り返しパターンは、サインパネルの長さ方向をＸ座標、それに直交する方向をＹ座標とした場合に、Ｘ座標方向とＹ座標方向の両成分方向の繰り返しピッチを有している。
図２（Ｂ）の場合、例えば「ＡＢＣ　」の文字が規則的に配列している。「Ａ」の文字の左下部分に着目した場合、Ｘ座標方向にｐｍｍ、Ｙ座標方向にｑｍｍの繰り返しピッチを有している。ｐ，ｑは例えば、ｐ＝５．０、ｑ＝１．０のような値である。
本発明の検査方法は、この繰り返しピッチの最小単位を移動して判別するものであるから、繰り返しピッチは小さい方が好ましく、オーバーラップ領域も広くなるので検査精度が高くなる。従って、通常はあり得ないが、規則性の無いランダムパターンや繰り返しピッチがサインパネルの１／２長さ以上となる場合は、本発明の検査対象として不向きである。
【００１７】
次に、図３、図４を参照して本発明のカードのサインパネル検査方法を説明する。
図３は欠陥の無い場合である。図３（Ａ）では、領域ＡをＣＣＤカメラを走査して画像信号データ（１）を取得する。領域Ａは座標Ａを原点として、Ｘ座標方向とＹ座標方向の一定領域、例えば、５０ｍｍと１０ｍｍの範囲とする。
図３（Ｂ）は、当該画像信号データ（１）を最小パターンピッチ分移動（コピー）して領域Ｂ上にオーバーラップした状態を示す。
なお、領域Ａは特定の領域を意味するものではなく、上記検査範囲を有する任意の領域と考えれば良い。
また、領域Ｂは、領域Ａから前記繰り返しピッチの最小単位を移動した原点Ｂからの前記一定領域とする。移動する距離は繰り返しピッチの最小単位でなく繰り返し最小単位の（ｎ，ｍ）倍の位置への移動でも良いが、最小単位であれば、オーバーラップ部分を広くでき検査精度を高めることができる。
【００１８】
次に、図３（Ｃ）では、重ね合わせ前の領域ＢをＣＣＤカメラを走査して画像信号データ（２）を取得する。
図３（Ｄ）は、オーバーラップ部分における画像信号データ（１）と画像信号データ（２）の差分を算出してモニター部画面に表示した状態である。差分を算出するのは、各画素（ピクセル）単位または一定範囲単位である。
なお、図３（Ｄ）において、オーバーラップしない部分のデータは比較対象にならないのでカットされている。
図３の場合は無欠陥なので、走査域での各画素または一定範囲の差分は「０」であり、画面には何も表示されていない。なお、差分は「０」の場合の表示は図のように黒表示でなく、白表示であっても良い。
【００１９】
図４は欠陥のある場合を示している。図４（Ａ）では、領域ＡをＣＣＤカメラを走査して画像信号データ（１）を取得する。
図４（Ｂ）は、当該画像信号データ（１）を最小パターンピッチ分移動（コピー）して領域Ｂ上にオーバーラップした状態を示す。
次に、図４（Ｃ）では、重ね合わせ前の領域ＢをＣＣＤカメラを走査して画像信号データ（２）を取得する。
図４（Ｄ）は、オーバーラップ部分における画像信号データ（１）と画像信号データ（２）の差分を算出して表示した状態である。
【００２０】
図４の場合は欠陥５が有るので、モニター部画面には欠陥表示がされる。右側の欠陥表示６ｒは画像信号データ（１）の欠陥、左側の欠陥表示６ｌは画像信号データ（２）からの欠陥が表示されているものである。モニター画面には２個の欠陥表示がされているが、いずれもサインパネル面の同一欠陥５に基づくもので欠陥箇所は１け所のみである。
このような欠陥表示は、画像表示しなくても差分の算出結果から把握することができ、所定の閾値より大きい値が検出されれば欠陥の存在を認識することができる。
【００２１】
なお、領域Ａを領域Ｂにオーバーラップする場合、図５（Ａ）のように右斜め上、ｘ方向に大きくずらすと左上、右下に未検査領域（検査できない部分）７ａ，７ｂが生じるが、図５（Ｂ）のように、右下、ｙ方向に縦の文字ピッチ分ずらすと、上記でオーバーラップしない部分が検査できて、未検領域を残さないようにすることができる。
【００２２】
本発明の検査方法の手順を図示すれば、図６のようになる。
まず、サインパネル内の画像の座標抽出を行う（Ｓ１）。これは領域Ａの原点となる座標Ａを設定することと領域Ｂの原点となる座標Ｂを設定することであり、座標Ａと座標Ｂ間のパターンピッチＬ（方向と長さ）を求め、当該移動距離を移動して、領域Ａを領域Ｂにオーバーラップした際に相互の画像間が正しく整合することを確認する。具体的には無欠陥のサインパネルをパターンピッチＬ移動させて、画像信号データ相互間の差分信号を算出した際に、所定の閾値以上の差分が検出されないことを確認する。
【００２３】
次に、領域Ａにおける画像信号データ（１）を取得した後、サインパネル内の画像をパターンピッチＬ分ずらしてオーバーラップする（Ｓ２）。
オーバーラップした領域Ｂの画像信号データ（２）を取得した後、サインパネルの画像同士が重なった部分の差分の算出処理を行う（Ｓ３）。具体的には、画像信号データ（１）から画像信号データ（２）をマイナス処理し、差分の絶対値をとる。
差分の絶対値を算出した領域内に所定の閾値より大きい値の部分があれば不良の存在することを判定する（Ｓ４）。
【００２４】
本発明の検査方法は、以上のように同一サインパネル内の至近の絵柄パターンを比較対象とするので、サンプル誤差が生じ難い。
このような比較検査は、標準サンプルを基準にした場合は印刷色のぶれ等により印刷欠陥以外の差分データが発生し易すく、欠陥を発見し難いが、それを回避した利点がある。
【００２５】
【実施例】
（実施例）
図１〜図４を参照して本発明の実施例を説明する。
図２のようなカードのサインパネルを検査するため、３板式のカラーラインセンサカメラ（日本エレクトロセンサリデバイス株式会社「３ＣＬ２０４８Ｂ」）をＣＣＤカメラ１１１として使用した。
試料として、図４（Ａ）のように欠陥５が薄色で表れているサインパネル２１付きカード２を使用した。
サインパネルの原点Ａ（サインパネル左下隅部）からなる５０ｍｍ×１０ｍｍの領域Ａを走査して得られたＣＣＤカメラからの画像信号データ（１）を、画素毎に画像メモリー１２に蓄積した。次に、Ｘ座標方向５ｍｍ、Ｙ座標方向１ｍｍの位置であって、かつ、サインパネル文字の繰り返しパターンが正しく整合する位置である原点Ｂからなる５０ｍｍ×１０ｍｍの領域Ｂを走査して得られた画像信号データ（２）を、画素毎に画像メモリーに蓄積した。
【００２６】
画像メモリーからデータを呼び出して、画像信号データ（１）から画像信号ダータ（２）の差分を画素毎に算出する演算処理を画像信号処理部に行わせた。
差分信号の絶対値をとり、モニター画面に表示させたところ、図４（Ｄ）のような画面が得られ、欠陥５の有ることを明瞭に確認することができた。
【００２７】
【発明の効果】
上述のように、本発明の検査方法は同じサインパネル内の領域を異にする同一繰り返しパターン部分をオーバーラップして画像信号を取得しているので、基準信号データ等と比較する場合に較べて、サンプル誤差が生じることが少ない。
従って、対比する両領域のデータに僅かな違いがあっても、高い感度で検出することができ、薄色による欠陥等の判別に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の検査方法に使用する検査装置の構成を示す図である。
【図２】サインパネル付きカードを示す図である。
【図３】本発明のカードのサインパネル検査方法を説明する図である。
【図４】本発明のカードのサインパネル検査方法を説明する図である。
【図５】未検査部分を残さない検査方法を説明する図である。
【図６】検査方法の手順を示す図である。
【符号の説明】
１　　サインパネル検査装置
２　　カード
５　　欠陥
６　　欠陥表示
７ａ，７ｂ　　未検査領域
１１　　画像入力部
１２　　画像メモリー
１３　　画像信号処理部
１４　　モニター部
１５　　操作部
２１　　サインパネル
１１１　　ＣＣＤカメラ
１１２　　照明装置
１１３　　搬送装置

Claims (3)

1. カードに貼着された規則的な繰り返しパターンを有するサインパネルの欠陥を検査する方法であって、サインパネル面の領域ＡをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（１）を、領域Ａから前記規則的な繰り返しパターンのピッチ分だけ移動した位置での領域Ｂに重ね合わせし、当該重ね合わせした領域ＢをＣＣＤカメラを走査して取得した画像信号データ（２）との間で、画像信号データ（１）と画像信号データ（２）との差分を算出することにより欠陥の有無を判別することを特徴とするカードのサインパネル検査方法。
2. 画像信号データ（１）と画像信号データ（２）との差分を算出して画像表示することにより欠陥の有無を判別することを特徴とする請求項１記載のカードのサインパネル検査方法。
3. 欠陥が印刷欠陥であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のカードのサインパネル検査方法。

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