專(zhuān)利名稱(chēng)：污損判定裝置、紙張類(lèi)處理裝置以及污損判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種判定紙張類(lèi)等印刷品中的污損程度的污損判定 裝置、污損判定方法以及具有所述污損判定裝置的紙張類(lèi)處理裝置 等。
背景技術(shù)：
以往，關(guān)于判定印刷品中的污損程度的方法，提出有判定通過(guò)照 相機(jī)或者掃描儀讀取的印刷品的圖像中的污損程度的方法。例如，有 根據(jù)從印刷品讀取的圖像中的濃度值的平均或方差來(lái)判定污損度的 方法。進(jìn)而，關(guān)于判斷多個(gè)圖像之間的變化的方法，有將構(gòu)成彩色圖
像的紅(R)、綠(G)以及藍(lán)(B)的各值視為三維向量而進(jìn)行圖像 解析的方法(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。此時(shí)，能夠根據(jù)由R、 G、 B三種 顏色的各值構(gòu)成的三維向量間的距離而判斷圖像之間的變化。也可以 考慮通過(guò)應(yīng)用這種方法來(lái)判定從印刷品讀取的圖像中的污損度的方 法。
然而，在印刷等制造工序中，不能避免在上述這樣的印刷品中產(chǎn) 生一定偏差的情況。也就是說(shuō)，即使是印刷相同圖案的印刷品，這些 印刷品中也會(huì)包含因污損以外的原因而造成的偏差(以下，也稱(chēng)為固 有變化成分)。這意味著，即使在印刷相同圖案的多個(gè)印刷品沒(méi)有污 損的狀態(tài)下，從這些印刷品的圖像信息計(jì)算的濃度平均值也不完全一 致。即，印刷品中固有的變化成分成為對(duì)污損程度的判定精度帶來(lái)壞 影響的主要原因。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面的目的在于，提供一種能夠高精度地對(duì)圖像信
5息中所含的污損度進(jìn)行判定的污損判定裝置、紙張類(lèi)處理裝置以及污 損判定方法。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面的污損判定裝置，包括特征抽取部，用 于從包含固有變化的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；分離部，用于將 利用所述特征抽取部從所述圖像信息中抽取的多個(gè)特征信息分離為 所述固有變化成分和除此之外的殘差成分；以及判定部，用于從利用 所述分離部得到的所述殘差成分中抽取表示所述圖像信息中的污損 程度的污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化成分的大小，判定 所述圖像信息中的污損度。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面的紙張類(lèi)處理裝置，包括讀取部，用于 讀取印刷有特定圖案的紙張類(lèi)的圖像；特征抽取部，用于從利用所述
讀取部讀取的紙張類(lèi)的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；分離部，用于 將利用所述特征抽取部從所述圖像信息中抽取的多個(gè)特征信息分離 為固有變化成分和除此之外的殘差成分；判定部，用于從利用所述分 離部得到的所述殘差成分中抽取表示所述圖像信息中的污損程度的 污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化成分的大小，判定所迷圖 像信息中的污損度；以及處理部，用于根據(jù)所述判定部的污損度判定 結(jié)果，處理所述紙張類(lèi)。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面的污損判定方法，包括從包含固有變化 的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；將從所述圖像信息中抽取的多個(gè)特 征信息分離為所述固有變化成分和除此之外的殘差成分；以及從通過(guò) 所述分離得到的所述殘差成分中抽取表示所述圖像信息中的污損程 度的污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化成分的大小，判定所 述圖像信息中的污損度。 本發(fā)明的附加目的和效果在隨后的說(shuō)明書(shū)中描述，而且根據(jù)以下 說(shuō)明這些部分是清楚的、或者可以通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明而得知。本發(fā)明的 目的和效果可以通過(guò)下文中的裝置和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)并獲得。
構(gòu)成說(shuō)明書(shū)組成部分而附上的附圖，舉例說(shuō)明了本發(fā)明的具體實(shí) 施例，與 一般性描述和下文中給出的具體實(shí)施例中的詳細(xì)說(shuō)明 一起用 于解釋本發(fā)明的原理。
圖l是概略地示出紙張類(lèi)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖2是概略地示出在紙張類(lèi)處理系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖3是表示進(jìn)行污損判定處理的污損判定部的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖4是用于說(shuō)明污損判定部中的變化成分學(xué)習(xí)處理流程的流程圖。
圖5是示意性地示出從圖像信息得到的特征向量和部分空間的 關(guān)系的圖。
圖6是用于說(shuō)明污損判定部中的污損成分學(xué)習(xí)處理流程的流程圖。
圖7是示意性地示出除去了固有變化成分的位置向量和部分空 間的關(guān)系的圖。
圖8是用于說(shuō)明污損判定部中的污損度判定處理流程的流程圖。
圖9是表示對(duì)污損成分的值的污損判定的例子的圖。
圖10是用于說(shuō)明進(jìn)行在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能的污損度判定處理流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是概略地示出本實(shí)施例中的紙張類(lèi)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
如圖l所示，紙張類(lèi)處理系統(tǒng)包括分揀裝置l、封裝裝置2以及 操作裝置3。上述分揀裝置1和上述封裝裝置2通過(guò)用于傳送紙張類(lèi) 的傳送路徑連接。上述分揀裝置1和上述操作裝置3通過(guò)用于進(jìn)行數(shù) 據(jù)通信的通信線(xiàn)4連接，上述分揀裝置1是對(duì)紙張類(lèi)進(jìn)行檢查處理， 以及基于檢查處理的結(jié)果對(duì)紙張類(lèi)進(jìn)行分揀處理等的裝置。上述封裝裝置2是將上述分揀裝置1供給的紙張類(lèi)按規(guī)定數(shù)目進(jìn)行封裝的裝 置。上述操作裝置3是用于操作者操作上述分揀裝置1的裝置。
上述操作裝置3例如由個(gè)人計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。上述操作裝置3包括 主體3a、操作部3b以及顯示部3c。上述主體3a是負(fù)責(zé)操作裝置3 的全部控制的單元。上述主體3a具有未圖示的控制部、存儲(chǔ)器以及 各種接口等。在上述主體3a中，控制部根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的控制 程序進(jìn)行各種處理。而且，上述主體3a具有用于與分揀裝置1進(jìn)行 數(shù)據(jù)通信的輸入輸出接口、用于獲取通過(guò)操作部3b輸入的信息的操 作部接口、用于對(duì)顯示部3c進(jìn)行顯示控制的顯示部接口等接口。上 述操作部3b是用于操作者輸入對(duì)分揀裝置1的操作指示等的裝置。 例如，上述操作部3b由鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或者觸摸屏等構(gòu)成。上述顯示部 3c是用于顯示處理結(jié)果或者操作向?qū)У鹊难b置。例如，上述顯示部 3c由液晶顯示裝置等顯示器裝置構(gòu)成。
在如上構(gòu)成的操作裝置3中，根據(jù)操作者對(duì)操作部3b的操作指 示而對(duì)分揀裝置1設(shè)置處理內(nèi)容，或者根據(jù)操作者對(duì)操作部3b的操 作指示而開(kāi)始分揀裝置1中的處理，或者將分揀裝置1以及封裝裝置 2中的處理結(jié)果顯示于顯示部3c。
上述分揀裝置1的主要結(jié)構(gòu)包括供給部IO、傳送校正部15、 判別部16、拒收品集聚部17、翻轉(zhuǎn)部18、集聚部19、主控制部20 以及傳送控制部21等。下面，依次說(shuō)明上述分揀裝置1中的各結(jié)構(gòu)。
上述主控制部20是負(fù)責(zé)分揀裝置1的全部控制的單元。上述傳 送控制部21是根據(jù)來(lái)自上述主控制部20的傳送指示，對(duì)分揀裝置1 內(nèi)的紙張類(lèi)傳送進(jìn)行控制的單元。
上述供給部10是供給成為檢查對(duì)象的紙張類(lèi)P的單元。上述供 給部10包括工作臺(tái)11、支撐板12、彈性體13、取出輥14等。上述 工作臺(tái)11是放置成為檢查對(duì)象的紙張類(lèi)P的單元。載置于上迷工作 臺(tái)11上的紙張類(lèi)，以四種相對(duì)傳送方向的朝向混合的狀態(tài)放置。上 述支撐板12調(diào)整工作臺(tái)11上的紙張類(lèi)的位置。上述彈性體13由彈 簧等彈性體構(gòu)成。上述取出輥14設(shè)置于紙張類(lèi)的取出口。上述彈性體13的一端固定于取出口的附近，另一端與支撐板12連接。
上述支撐板12根據(jù)上述彈性體13的彈性力而將工作臺(tái)11上的
紙張類(lèi)P推向設(shè)置有取出輥14的取出口方向。由此，上述工作臺(tái)11
上的紙張類(lèi)P被按壓到設(shè)置有取出輥14的取出口側(cè)。上述取出口 14
一張一張地取出被按壓在取出口側(cè)的紙張類(lèi)P。由上述取出輥14取出
的紙張類(lèi)P傳送到傳送校正部15。
上述傳送校正部15是校正紙張類(lèi)P的傳送狀態(tài)的單元。上述傳
送校正部15例如校正正在傳送的紙張類(lèi)中的歪斜(傾斜)以及滑動(dòng) (位置偏移)等。上述傳送校正部15由多個(gè)傳送輥以及定時(shí)傳感器
等構(gòu)成。由上述傳送校正部15校正傳送狀態(tài)的紙張類(lèi)P傳送到判別
部16。
上述判別部16是判別紙張類(lèi)的真?zhèn)位蛘郀顟B(tài)等的單元。關(guān)于基 于上述判別部16的判別處理，在后面詳細(xì)說(shuō)明。基于上述判別部16 的判別結(jié)果提供到分揀裝置1中的對(duì)紙張類(lèi)的傳送進(jìn)行控制的主控制 部20。上述主控制部20根據(jù)上述判別部16的判別結(jié)果，控制設(shè)置于 分揀裝置1內(nèi)的各處的各門(mén)G1~G8的驅(qū)動(dòng)。
上述門(mén)Gl例如是分開(kāi)拒收券和處理券的門(mén)。拒收券看成是被上 述判別部16判別為"不能判別的券，，的紙張類(lèi)。即，拒收券例如是被 上述判別部16判定為假券的紙張類(lèi)，和判定為有折、破損或歪斜的 紙張類(lèi)等。上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)Gl，使被判別部16判定為拒收 券的紙張類(lèi)傳送到拒收品集聚部17。例如，在圖l所示的例子中，上 述主控制部20通過(guò)向右側(cè)(順時(shí)針?lè)较?擺動(dòng)門(mén)Gl,由此將紙張類(lèi) 作為該拒收券傳送到拒收品集聚部17。
另外，處理券看成是^Lh述判別部16判定為"能夠處理的券"的 紙張類(lèi)。例如，處理券是被上述判定部16判定為真券的紙張類(lèi)P。但 是，假設(shè)，被判定為真券的處理券的紙張類(lèi)P中包括污損度低的正券 和污損度大的損券。例如，能夠再次流通的紙張類(lèi)被判定為正券，不 能夠再次流通的紙張類(lèi)被判定為損券。上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)Gl， 使對(duì)^L上述判定部16判定為處理券的紙張類(lèi)進(jìn)行分揀處理。例如，在圖1所示的例子中，上述主控制部20通過(guò)向左側(cè)(逆時(shí)針?lè)较? 擺動(dòng)門(mén)Gl，由此將紙張類(lèi)作為處理券傳送到用于進(jìn)行分揀處理的后 級(jí)各部(翻轉(zhuǎn)部18、集聚部19或者封裝裝置2 )。
作為處理券通過(guò)上述門(mén)Gl的紙張類(lèi)傳送到門(mén)G2。上述門(mén)G2 設(shè)在翻轉(zhuǎn)部18的前面。上述門(mén)G2是分開(kāi)需要翻轉(zhuǎn)的紙張類(lèi)和不需要 翻轉(zhuǎn)的紙張類(lèi)的門(mén)。即，上述主控制部20根據(jù)上述判別部16的判別 結(jié)果和集聚部19或者封裝裝置2的設(shè)置狀態(tài)，判斷是否需要翻轉(zhuǎn)紙 張類(lèi)的朝向或者表背面。
上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)G2，以將判斷為需要翻轉(zhuǎn)朝向或表背面 的紙張類(lèi)傳送到翻轉(zhuǎn)部18。例如，在圖l所示例子中，上述主控制部 20通過(guò)向右側(cè)(順時(shí)針?lè)较?擺動(dòng)門(mén)G2，由此將需要翻轉(zhuǎn)朝向或表 背面的紙張類(lèi)傳送到翻轉(zhuǎn)部18。而且，上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)G2， 以將判斷為不需要翻轉(zhuǎn)朝向或表背面的紙張類(lèi)傳送到集聚部19或封 裝裝置2。例如，在圖1所示例子中，上述主控制部20通過(guò)向左側(cè)(逆 時(shí)針?lè)较?擺動(dòng)門(mén)G2，由此使不需要翻轉(zhuǎn)表背面的紙張類(lèi)不通過(guò)翻 轉(zhuǎn)部18而傳送。
上述翻轉(zhuǎn)部18由轉(zhuǎn)向翻轉(zhuǎn)部(未圖示)以及表背翻轉(zhuǎn)部18a等 構(gòu)成。上述轉(zhuǎn)向翻轉(zhuǎn)部是翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的朝向的機(jī)構(gòu)。上述表背翻轉(zhuǎn)部 18a是翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的表背面的機(jī)構(gòu)。例如，在只翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的朝向時(shí)， 在上述翻轉(zhuǎn)部18中通過(guò)上述轉(zhuǎn)向翻轉(zhuǎn)部翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的朝向。在只翻 轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的表背面時(shí)，在上述翻轉(zhuǎn)部18中通過(guò)上述表背翻轉(zhuǎn)部18a 翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的表背面。而且，在翻轉(zhuǎn)紙張類(lèi)的朝向和表背面時(shí)，在上 述翻轉(zhuǎn)部18中通過(guò)上述轉(zhuǎn)向翻轉(zhuǎn)部和上述表背翻轉(zhuǎn)部18a翻轉(zhuǎn)紙張 類(lèi)的朝向以及表背面。
通過(guò)上述翻轉(zhuǎn)部18的紙張類(lèi)傳送到門(mén)G3。而且，作為不需要翻 轉(zhuǎn)的紙張類(lèi)而通過(guò)門(mén)G2傳送的紙張類(lèi)傳送到門(mén)G3。上述門(mén)G3是將 紙張類(lèi)的傳送目的地分成集聚部19或封裝裝置2中的任意一個(gè)的門(mén)。 即，上述主控制部20根據(jù)上述判別部16的判別結(jié)果和集聚部19以 及封裝裝置2的設(shè)置狀態(tài)，判斷將紙張類(lèi)傳送到集聚部19，或者傳送到封裝裝置2。
當(dāng)上述主控制部20判斷為將紙張類(lèi)傳送到封裝裝置2時(shí)，驅(qū)動(dòng) 門(mén)G3，以使紙張類(lèi)傳送到封裝裝置2。例如，在圖l所示例子中，上 述主控制部20通過(guò)向右側(cè)(順時(shí)針?lè)较?擺動(dòng)門(mén)G3，由此將紙張類(lèi) 傳送到封裝裝置2。而且，當(dāng)上述主控制部20判斷為將紙張類(lèi)傳送到 集聚部19時(shí)，驅(qū)動(dòng)門(mén)G3，以使該紙張類(lèi)傳送到集聚部19。例如，在 圖1所示的例子中，上述主控制部20通過(guò)向左側(cè)(逆時(shí)針?lè)较?擺 動(dòng)門(mén)G3,由此將該紙張類(lèi)傳送到集聚部19。
上述集聚部19具有門(mén)G4 G8和集聚庫(kù)19a~19f。各門(mén)G4 ~ G8是用于將紙張類(lèi)分配到各集聚庫(kù)19a 19f的門(mén)。上述各門(mén)G4~ G8分開(kāi)集聚到各集聚庫(kù)19a ~ 19e的紙張類(lèi)和除此之外的紙張類(lèi)。例 如，在將紙張類(lèi)集聚到集聚庫(kù)19a時(shí)，上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)G4， 以將該紙張類(lèi)分配到集聚庫(kù)19a。同樣，在將紙張類(lèi)集聚到集聚庫(kù) 19b~19e時(shí)，上述主控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)G5~G8，以將該紙張類(lèi)分配 到集聚庫(kù)19b 19e。另外，在將紙張類(lèi)集聚到集聚庫(kù)19f時(shí)，上述主 控制部20驅(qū)動(dòng)門(mén)G8，以將該紙張類(lèi)分配到集聚庫(kù)19f。
而且，上述主控制部20根據(jù)上述判別部16的判別結(jié)果等，確定 應(yīng)集聚各紙張類(lèi)的集聚庫(kù)。例如，在對(duì)各集聚庫(kù)19a 19f分配有紙張 類(lèi)的券種時(shí)，上述主控制部20根據(jù)上述判別部16的券種的判別結(jié)果， 確定應(yīng)集聚紙張類(lèi)的集聚庫(kù)。
上述各集聚庫(kù)由葉輪車(chē)、臨時(shí)集聚庫(kù)、隔板、盒子以及推桿等構(gòu) 成。在各集聚庫(kù)中， 一邊通過(guò)葉輪車(chē)吸收傳送來(lái)的紙張類(lèi)P的動(dòng)能， 一邊往臨時(shí)集聚庫(kù)中集聚紙張類(lèi)。通過(guò)打開(kāi)隔板，集聚到臨時(shí)集聚庫(kù) 中的紙張類(lèi)向盒子內(nèi)掉落。掉落到盒子內(nèi)的紙張類(lèi)通過(guò)推進(jìn)器壓入盒 子的深處。
上述封裝裝置2由封裝控制部30、主傳送路徑31、第一集聚部 32、第二集聚部33、封裝機(jī)構(gòu)34等構(gòu)成。上述封裝控制部30是負(fù)責(zé) 封裝裝置2內(nèi)的控制的單元。上述主傳送路徑31傳送從上述分揀裝 置1提供的紙張類(lèi)。在上述主傳送路徑31傳送的紙張類(lèi)通過(guò)門(mén)Gll
ii或者門(mén)G12分配到第一集聚部32或笫二集聚部33中的任意一個(gè)。例 如，門(mén)11是用于將在上述主傳送路徑31傳送的紙張類(lèi)傳送到第一集 聚部32的門(mén)。即，上述封裝控制部30通過(guò)驅(qū)動(dòng)門(mén)Gll來(lái)將紙張類(lèi)傳 送到第一集聚部32。
上述第一集聚部32以及第二集聚部33由葉輪車(chē)、臨時(shí)集聚庫(kù)、 支撐板等構(gòu)成。在上述第一集聚部32以及第二集聚部33中，葉輪車(chē) 一邊吸收紙張類(lèi)的動(dòng)能， 一邊將該紙張類(lèi)集聚到臨時(shí)集聚庫(kù)。集聚到 臨時(shí)集聚庫(kù)中的規(guī)定數(shù)目(例如，100張)的紙張類(lèi)通過(guò)能上升及下 降的支撐板傳遞到封裝機(jī)構(gòu)34內(nèi)的封裝盤(pán)34a中。
上述封裝機(jī)構(gòu)34由封裝盤(pán)34a、印刷部34b、帶巻部34c等構(gòu)成。 在上述封裝機(jī)構(gòu)34中，在封裝盤(pán)34a上裝載從上述支撐板提供的規(guī) 定數(shù)目的紙張類(lèi)。印刷部34b包括印刷機(jī)構(gòu)和帶送機(jī)構(gòu)。上述印刷機(jī) 構(gòu)在紙帶上印刷規(guī)定的事項(xiàng)，該紙帶用于封裝裝栽在封裝盤(pán)34a上的 規(guī)定數(shù)目的紙張類(lèi)。印刷機(jī)構(gòu)印刷處理的紙帶通過(guò)帶送機(jī)構(gòu)送到帶巻 部34c。上述帶巻部34c將從上述印刷部34b送來(lái)的紙帶纏繞于裝載 在封裝盤(pán)34a上的規(guī)定數(shù)目的紙張類(lèi)上。
圖2是概略地示出在如上構(gòu)成的紙張類(lèi)處理系統(tǒng)中的控制系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)例的框圖。
如圖2所示，主控制部20與判別部16、傳送控制部26、封裝控 制部30以及操作裝置3等連接。
上述主控制部20接收來(lái)自操作裝置3的動(dòng)作指示。而且，上述 主控制部20還具有將表示紙張類(lèi)的處理結(jié)果的信息發(fā)送給操作裝置3 的功能，所述紙張類(lèi)的處理結(jié)果包括分揀裝置1或封裝裝置2中的上 述判別部16的判別結(jié)果等。上述主控制部20從上述判別部16接收 對(duì)紙張類(lèi)P的判別結(jié)果。而且，上述主控制部20還具有將設(shè)置值等 發(fā)送給判別部16的功能，所述設(shè)置值用于與處理模式等相應(yīng)的判定 處理等。上述主控制部20控制傳送控制部21和封裝控制部30。上述 主控制部20向上述傳送控制部21發(fā)送對(duì)紙張類(lèi)的傳送處理的指示。 而且，上述主控制部20還具有從上述傳送控制部21接收表示分揀裝置1內(nèi)的紙張類(lèi)的傳送狀況的信息等的功能。上述主控制部20向封 裝控制部30發(fā)送對(duì)紙張類(lèi)的封裝處理的指示。而且，上述主控制部 20還具有從上述封裝控制部30接收表示在封裝裝置2中的紙張類(lèi)的 處理狀況的信息等的功能。
如圖2所示，上述主控制部20具有CPU41、存儲(chǔ)部42、 1/F(接 口 )部43、 I/F (接口 )部44等。
上述CPU41是負(fù)責(zé)主控制部20中的控制或者數(shù)據(jù)處理等的單 元。上述CPU41通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部42中的各種程序來(lái)實(shí)現(xiàn) 各種處理。上述存儲(chǔ)部42是存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。上述存儲(chǔ)部42 包括RAM、 ROM、 NVRAM或者硬盤(pán)裝置等存儲(chǔ)器。
在圖2所示例子中，作為由上述CPU41執(zhí)行的程序，上述存儲(chǔ) 部42中安裝有應(yīng)用程序46a、命令程序46b、維護(hù)程序46c等。而且， 上述存儲(chǔ)部42中還存儲(chǔ)有在主控制部中的各種處理中所使用的參數(shù) 47等。
上述接口部43是用于與上述判別部16、上述傳送控制部21或 者上述封裝控制部30進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口 。上述接口部44是用于與 上述操作裝置3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口 。
如圖2所示，上述判別部16具有CPU51、存儲(chǔ)部52、接口 (I/F) 部53、圖4象讀取部54a、信號(hào)處理部55a、傳感器54b、 54c、…、54n、 信號(hào)處理部55b、 55c.....55n等。
上述CPU51是執(zhí)行對(duì)紙張類(lèi)的各種判定處理的單元。上述 CPU51通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部52中的各種程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種處 理。上述存儲(chǔ)部52是存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。上述存儲(chǔ)部52包括 RAM、 ROM、 NVRAM或者硬盤(pán)裝置等存儲(chǔ)器。例如，在上述存儲(chǔ) 部52中存儲(chǔ)由上述CPU51執(zhí)行的程序56a、 56b、 56c、…、56d以 及參數(shù)58等。上述接口部53是用于與上述主控制部20進(jìn)行數(shù)據(jù)通 信的接口。例如，基于上述判別部16的各種判定結(jié)果通過(guò)上述接口 部53向上述主控制部20通知。
上述圖像讀取部54a是讀取作為判別對(duì)象的紙張類(lèi)的圖像的單
13元。即，上述圖像讀取部54a是讀取通過(guò)如圖l所示的結(jié)構(gòu)傳送來(lái)的 紙張類(lèi)的圖像的單元。上述圖像讀取部54a例如由將紙張類(lèi)的圖像作 為彩色圖像以光學(xué)方式讀取的彩色掃描儀等構(gòu)成。在本實(shí)施例中，上 述圖像讀取部54a當(dāng)作是讀取用紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各信號(hào) 表示各像素的彩色圖像信息的單元。但是，上述圖像讀取部54a只要
是讀取用多個(gè)要素表示的圖像信息的單元即可。上述信號(hào)處理部55a 是處理上述圖像讀取部54a讀取的圖像信息的單元。對(duì)于上述圖像讀 取部54a讀取的圖像信息，由上述信號(hào)處理部55a實(shí)施規(guī)定的處理。 上述信號(hào)處理部55a處理的圖像信號(hào)提供到上述CPU51。
另夕卜，各傳感器54b、 54c、 ...、 54n分別是用于從紙張類(lèi)檢測(cè)各
種信息的傳感器。多個(gè)傳感器54b、 54c..... 54n中包括檢測(cè)表示紙
張類(lèi)中的磁信息的信號(hào)的傳感器、檢測(cè)表示紙張類(lèi)厚度的信號(hào)的傳感 器、檢測(cè)表示紙張類(lèi)中的焚光信息的信號(hào)的傳感器等。各信號(hào)處理部
55b、 55c.....55n分別是處理各傳感器54b、 54c、 ...、 54n檢測(cè)出
的信號(hào)的單元。例如，信號(hào)處理部55b、 55c..... 55n由對(duì)信號(hào)進(jìn)行
放大的放大電路、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換電路、或者 對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的邏輯電路等構(gòu)成。
在圖2所示的例子中，作為由上述CPU51執(zhí)行的程序，上述存 儲(chǔ)部52中安裝有污損判定程序56a、判別程序56b、 56c、 ...、 56n等。 而且，上述存儲(chǔ)部52中還存儲(chǔ)有在上述CPU51執(zhí)行的各種處理中使 用的參數(shù)58等。而且，上述存儲(chǔ)部52中存儲(chǔ)有辭典部59。
上述CPU51通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部52中的污損判定程序
56a，由此起污損判定部的作用。而且，各判別程序56b、 56c.....
56n分別是與傳感器54b、 54c、 ...、 54n對(duì)應(yīng)的程序。各判別程序56b、
56c.....56n是用于根據(jù)傳感器54b、 54c.....54n檢測(cè)出的信號(hào)判
別紙張類(lèi)中的各種特征的程序。即，上述CPU51通過(guò)執(zhí)行各判別程 序56b、 56c..... 56n而起到判定各種特征的判定部的作用。
存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部52中的辭典部59中，存儲(chǔ)通過(guò)上述污損判定 程序56a實(shí)現(xiàn)的污損判定處理中所參照的信息。例如，上述辭典部59中存儲(chǔ)變換矩陣(第一變換矩陣)AY以及變換矩陣(第二變換矩陣) AC，其中，所述變換矩陣(第一變換矩陣)AY用于從圖像信息中的 多個(gè)特征量分離出固有變化成分和除此之外的殘差成分，所述變換矩 陣(第二變換矩陣)AC用于從除去了所述固有變化成分的殘差成分 中抽取表示污損程度的變化成分。
如圖2所示，上述傳送控制部21具有CPU61、存儲(chǔ)部62、接口 (I/F)部63等。
上述CPU61是負(fù)責(zé)傳送控制部21中的各種控制或者數(shù)據(jù)處理等 的單元。上述CPU61通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部62中的各種程序來(lái) 實(shí)現(xiàn)各種處理。上述存儲(chǔ)部62是存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。上述存儲(chǔ) 部62包括RAM、 ROM、 NVRAM或者硬盤(pán)裝置等存儲(chǔ)器。
在圖2所示的例子中，作為由上述CPU51執(zhí)行的程序，上述存 儲(chǔ)部62中安裝有傳送控制固件65等。而且，上述存儲(chǔ)部62中還存 儲(chǔ)有在傳送控制部21中的傳送控制中所使用的傳送控制參數(shù)66等。
上述接口部63是用于與上述主控制部20進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口。 例如，上述CPU61才艮據(jù)通過(guò)上述接口部63從上述主控制部20提供 的傳送指示，進(jìn)行紙張類(lèi)的傳送控制。
如圖2所示，上述操作裝置3具有主體3a、操作部3b、顯示部 3c等。
上述主體3a具有CPU、存儲(chǔ)器、各種接口等。上述主體3a通 過(guò)上述CPU執(zhí)行存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的各種程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種處理。 上述操作部3b由鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏等輸入裝置構(gòu)成。操作者通過(guò) 上述操作部3b輸入的信息通過(guò)未圖示的接口提供到主體3a。上述顯 示部3c由液晶顯示裝置等顯示裝置構(gòu)成。上述顯示部3c顯示紙張類(lèi) 的處理結(jié)果，或者顯示對(duì)操作者的操作向?qū)У取?br>
在如上構(gòu)成的操作裝置3中，例如，上述主體3a將操作者通過(guò) 操作部3b輸入的操作指示輸出給上述主控制部20。而且，上述主體 3a具有在顯示部3c顯示表示上述主控制部20要求的紙張類(lèi)的處理結(jié) 果的信息等的功能。下面，說(shuō)明在上述判別部16中用于進(jìn)行污損判定處理的結(jié)構(gòu)。
圖3是進(jìn)行污損判定處理的污損判定部70的結(jié)構(gòu)例子的框圖。
如上所述，在上述判別部16中，上述CPU51通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在上 述存儲(chǔ)部52中的污損判定程序56a而起到污損判定部70的作用。圖 3所示的污損判定部70中的各構(gòu)成要素當(dāng)作是上述CPU51通過(guò)執(zhí)行 污損判定程序56a而實(shí)現(xiàn)的功能。但是，上述污損判定部70中的一 部分或者全部構(gòu)成要素也可以由硬件構(gòu)成。
如圖3所示，上述污損判定部70具有輸入處理部71、特征抽取 部72、分離部73、判定部74、輸出處理部75、變化學(xué)習(xí)部(第一學(xué) 習(xí)部)76、詞典處理部77以及污損學(xué)習(xí)部(第二學(xué)習(xí)部)78等。
上述輸入處理部71進(jìn)行輸入圖像信息的處理。上述輸入處理部 71輸入由上述信號(hào)處理部55a對(duì)上述圖像讀取部54a讀取的紙張類(lèi)的 圖像信息進(jìn)行處理后的圖像信息。在本實(shí)施例中，上述輸入處理部71 輸入用多個(gè)顏色信號(hào)(R信號(hào)、G信號(hào)以及B信號(hào))表現(xiàn)的彩色圖像 信息(即，紙張類(lèi)的彩色圖像)。例如，上述輸入處理部71進(jìn)行如 下處理，即輸入在后述污損判定處理中作為污損判定對(duì)象的圖像信 息。而且，上述輸入處理部71進(jìn)行如下處理，即輸入在后述的變化 成分的學(xué)習(xí)處理或者污損成分的學(xué)習(xí)處理中作為樣本的圖像信息。
上述特征抽取部72抽取通過(guò)上述輸入處理部71輸入的圖像信息 中的多個(gè)特征量。例如，當(dāng)輸入的圖4象信息為由紅(R)、綠(G)、 藍(lán)(B)構(gòu)成的彩色圖像時(shí)，上述特征抽取部72計(jì)算該圖像信息中的 多個(gè)平面的每個(gè)顏色信息(R、 G、 B)的各濃度平均值作為多個(gè)特征 量。但是，上述特征抽取部72抽取的特征量并不局限于R、 G、 B的 各濃度平均值。例如，上述特征抽取部72也可以將通過(guò)紅外線(xiàn)傳感 器讀取的圖像信息(IR)中的濃度平均值作為特征量的一個(gè)來(lái)抽取。 進(jìn)而，上述特征抽取部72也可以抽取濃度方差值、濃度微分值等作 為特征量，而不局限于各種信號(hào)中的濃度平均值。
而且，上述特征抽取部72抽取的特征量的數(shù)目并不局限于三個(gè)。 例如，上述特征抽取部72也可以抽取R、 G、 B、 IR的各濃度平均值
16作為四個(gè)特征量。進(jìn)而，上述特征抽取部72也可以將輸入的圖像信 息分割為多個(gè)小區(qū)域，并抽取分割的各小區(qū)域中的各信號(hào)的濃度平均 值作為多個(gè)特征量。上述特征抽取部72可以單獨(dú)抽取如上所述的各 種特征，或者抽取組合的如上所述的各種特征的多個(gè)特征量。
上述變化學(xué)習(xí)部76是生成(學(xué)習(xí))用于分離(除去)輸入的圖 像信息中的固有變化成分的信息的單元。例如，當(dāng)輸入了印刷有特定 圖案的印刷品(紙張類(lèi))的讀取圖像時(shí)，上述變化學(xué)習(xí)部76例如生 成用于抽取在對(duì)該紙張類(lèi)的圖案印刷工序中發(fā)生的印刷變化成分作
為固有變化成分的信息。換言之，上述變化學(xué)習(xí)部76生成用于抽取 不是因作為處理對(duì)象的印刷品中的污點(diǎn)而引起的固有變化成分(印刷 變化成分)的信息。在本實(shí)施例中，上述變化學(xué)習(xí)部76當(dāng)作是生成 用于抽取固有變化成分的變換矩陣的單元。
即，上述變化學(xué)習(xí)部76將從無(wú)污損的狀態(tài)的圖像信息中抽取的 多個(gè)特征量作為多維特征向量而KL展開(kāi)。KL展開(kāi)是主成分分析。 因此，通過(guò)對(duì)上述特征向量的KL展開(kāi)，生成作為固有變化成分的主 成分和除此之外的成分(殘差成分)分離的部分空間Y。上述變化學(xué) 習(xí)部76計(jì)算變換矩陣AY，該變換矩陣AY用于從作為處理對(duì)象的印 刷品的圖像信息中分離主成分和殘差成分。上述變化學(xué)習(xí)部76利用 變換矩陣AY，計(jì)算將作為從圖像信息中抽取的多個(gè)特征量的組的特 征向量投影到部分空間Y中的投影值(第一部分向量)。作為該投影 值，得到與特征量的數(shù)目(維數(shù))相對(duì)應(yīng)的各成分。即，上述投影值 成為將固有變化成分和除此之外的殘差成分分離的值。
上述分離部73對(duì)輸入的圖l象信息中的各種成分進(jìn)行分離處理。 上述分離部73是分離輸入的圖像信息中的固有變化成分和除此之外 的殘差成分的單元。例如，當(dāng)?shù)玫饺齻€(gè)特征量時(shí)，上述分離部73根 據(jù)變換矩陣AY，計(jì)算作為投影值的部分空間(第一部分向量)，該 投影值是將作為三個(gè)特征量的組的三維特征向量投影到部分空間Y 的值。即，上述分離部73根據(jù)上述變化學(xué)習(xí)部76生成的三維部分空 間Y,將圖像信息中的三個(gè)特征量的組分離為固有變化主成分和殘差200810215986.9
成分。由此，在上述分離部73中，除了圖像信息中的固有變化主成 分之外，能夠抽取剩余的殘差成分。
上述污損學(xué)習(xí)部78是生成(學(xué)習(xí))用于分離(抽取)因輸入的 圖像信息中的污損而產(chǎn)生的變化成分的信息的單元。原理上，在上述 固有變化成分被除去的圖像信息中，變化成分被認(rèn)為是表示污損程度 的信息。即，上述污損學(xué)習(xí)部78生成用于從除去了固有變化成分的 殘差成分中抽取表示污損度的變化成分的信息。在本實(shí)施例中，上述 污損學(xué)習(xí)部78當(dāng)作是生成用于抽取污損變化成分的變換矩陣AC的 單元。
即，上述污損學(xué)習(xí)部78將從有污損的圖像信息中得到的除去了 固有變化成分的殘差成分的組作為位置向量而KL展開(kāi)。KL展開(kāi)是 主成分分析。因此，在對(duì)上述位置向量(殘差成分向量)的KL展開(kāi) 中，生成作為變化主成分的污損成分和除此之外的成分(殘差成分) 分離的部分空間C。上述污損學(xué)習(xí)部78計(jì)算變換矩陣AC,該變換矩 陣AC用于從作為處理對(duì)象的印刷品的圖像信息中抽取由除去了固有 變化成分的殘差成分構(gòu)成的向量中的變化的主成分(污損成分)。變 換矩陣AC計(jì)算將位置向量投影到部分空間C的投影值(第二部分向 量)，該位置向量由從圖像信息中抽取的多個(gè)特征量的組中除去了固 有變化成分的殘差成分的組所構(gòu)成。在該投影值中，主成分成為表示 污損程度的變化量。
上述判定部74是進(jìn)行污損度判定的單元。在圖3所示的結(jié)構(gòu)例 中，上述判定部74根據(jù)固有變化成分通過(guò)上述分離部73分離的殘差 成分判定污損度。例如，在從三個(gè)特征量的組(特征向量)中得到固 有變化成分和兩個(gè)殘差成分時(shí)，上述判定部74計(jì)算作為投影值的部 分空間(第二部分向量)，該投影值是將兩個(gè)殘差成分的組合(二維 位置向量)根據(jù)變換矩陣AC投影到二維部分空間C的值。在向部分 空間C的投影值中，抽取作為主成分的污損變化成分。由此，上述判 定部74根據(jù)污損變化成分的大小來(lái)判定污損度。
上述輸出處理部75是進(jìn)行如下處理的單元，即輸出基于上述判
18定部74的污損度的判定結(jié)果。上述輸出處理部75例如通過(guò)上述接口 部53向主控制部20輸出表示污損度的信息。在此，假設(shè)判定紙張類(lèi) 的污損度。因此，上述輸出處理部75向主控制部20輸出表示對(duì)通過(guò) 上述圖像讀取部54a讀取圖像的紙張類(lèi)的污損度的信息。
上述詞典處理部77是對(duì)上述詞典部59進(jìn)行處理的單元。例如， 上述詞典處理部77進(jìn)行從詞典部59中讀出上述變換矩陣AY或者上 述變換矩陣AC的處理。而且，上述詞典處理部77進(jìn)行將上述變換 學(xué)習(xí)部76生成的變換矩陣AY或者上述污損學(xué)習(xí)部78生成的變換矩 陣AC存儲(chǔ)到詞典部59中的處理。而且，上述詞典處理部77還對(duì)存 儲(chǔ)在上述詞典部59中的變換矩陣AY或者變換矩陣AC進(jìn)行更新處理 等。例如，當(dāng)上述污損學(xué)習(xí)部78生成新的變換矩陣AC時(shí)，上述詞 典處理部77對(duì)存儲(chǔ)在上述詞典部59中的變換矩陣AC進(jìn)行更新處理。
下面，說(shuō)明如上構(gòu)成的污損判定部70的動(dòng)作。
上述污損判定部70進(jìn)行大致分為如下的處理變化成分的學(xué)習(xí) 處理、污損成分的學(xué)習(xí)處理以及污損度的判定處理。
上述變化成分的學(xué)習(xí)處理是生成用于抽取圖像信息中的固有變 化成分(即，不是起因于污損的變化成分)的信息的處理。其中，作 為印刷品的圖像信息中的固有變化成分，例如主要考慮在印刷品的印 刷工序中產(chǎn)生的印刷變化等。上述變化成分的學(xué)習(xí)處理是通過(guò)判別部 16內(nèi)的CPU51執(zhí)行變化成分學(xué)習(xí)程序57a而實(shí)現(xiàn)的。
上述污損成分的學(xué)習(xí)處理是生成用于抽取圖像信息中所含的污 損成分(即，起因于污損的變化成分)的信息的處理。上述污損成分 的學(xué)習(xí)處理是通過(guò)判別部16內(nèi)的CPU51執(zhí)行污損成分學(xué)習(xí)程序57b 而實(shí)現(xiàn)的。
上述污損度的判定處理是根據(jù)從圖像信息中除去了固有變化成 分的信息中的污損成分的大小來(lái)判定污損度。即，在上述污損度的判 定處理中，根據(jù)通過(guò)上述變化成分的學(xué)習(xí)處理得到的信息，從輸入的 圖像信息中除去固有變化成分。進(jìn)而，在上述污損度的判定處理中， 根據(jù)通過(guò)上述污損成分的學(xué)習(xí)處理得到的信息，從除去了固有變化成分的信息判定污損成分的大小(即，污損度)。上述污損成分的學(xué)習(xí)
處理通過(guò)判別部16內(nèi)的CPU51執(zhí)行污損度判定程序57c而實(shí)現(xiàn)。
下面，對(duì)于變化成分的學(xué)習(xí)處理、污損成分的學(xué)習(xí)處理以及污損
度的判定處理，分別詳細(xì)說(shuō)明。其中，在以下說(shuō)明中，作為紙張類(lèi)(印
刷品)的一個(gè)例子，假設(shè)以紙幣為處理對(duì)象。 首先，說(shuō)明上述變化成分的學(xué)習(xí)處理。
紙幣等紙張類(lèi)是通過(guò)將規(guī)定的圖案印刷到介質(zhì)(券面)而制作的。 剛印刷規(guī)定圖案之后的紙張類(lèi)處于沒(méi)有伴隨使用的污點(diǎn)的狀態(tài)(未使 用狀態(tài))?？紤]這種紙張類(lèi)在流通階段中漸漸污損。因此，在上述變 化成分的學(xué)習(xí)處理中，輸入從流通前狀態(tài)(即，未使用狀態(tài))的多個(gè) 紙張類(lèi)中讀取的圖像信息作為樣本。在上述變化成分的學(xué)習(xí)處理中， 根據(jù)從未使用狀態(tài)的多個(gè)紙張類(lèi)讀取的圖像信息生成表示固有變化 成分的信息。
圖4是用于說(shuō)明上述污損判定部70中的變化成分學(xué)習(xí)處理流程 的流程圖。
在此，假設(shè)在變化成分的學(xué)習(xí)處理中作為樣本而需要的圖像信息 (未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)的圖像)的數(shù)目為I (N)個(gè)。其中，I (N) 是2以上的自然數(shù)。I (N)是用于生成后述的部分空間Y的樣本數(shù)。
當(dāng)開(kāi)始變化成分的學(xué)習(xí)處理時(shí)，操作者在上述供給部10上放置 I (N)張以上的未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)。進(jìn)而，操作者向操作裝置3的 操作部3b輸入開(kāi)始變化成分學(xué)習(xí)處理的操作指示。于是，上述操作 裝置3的主體3a向上述分揀裝置1的主控制部20提供變化成分學(xué)習(xí) 處理的開(kāi)始指示。
上述主控制部20從上述操作裝置3接收到變化成分學(xué)習(xí)處理的 開(kāi)始指示后，指示上述判別部16執(zhí)行變化成分學(xué)習(xí)處理。在上述判 別部16中，上述CPU51通過(guò)上述接口部53接收來(lái)自上述主控制部 20的變化成分學(xué)習(xí)處理的執(zhí)行指示。上述CPU51接收到變化成分學(xué) 習(xí)處理的執(zhí)行指示后，加載包含在污損判定程序56a中的變化成分學(xué) 習(xí)程序57a。由此，上述CPU51起到用于執(zhí)行變化成分學(xué)習(xí)處理的上述污損判定部70的作用。
而且，從上述操作裝置3接收變化成分學(xué)習(xí)處理的開(kāi)始指示的上 述主控制部20通過(guò)上述傳送控制部21將放置于上述供給部10上的 未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)一張一張地傳送。由此，未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)一 張一張地傳送到判別部16。在上述判別部16中，由上述圖像讀取部 54a依次讀取正在傳送的未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)的圖像。由上述圖像讀 取部54a讀取的圖像信息通過(guò)上述信號(hào)處理部55a依次供給到作為上 述污損判定部70發(fā)揮作用的上述CPU51中。
作為上述污損判定部70發(fā)揮作用的上述CPU51首先設(shè)置變量i 的初始值為"i-l，，(步驟Sll)。其中，上述變量i例如i殳置在未圖示 的CPU51的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。當(dāng)上述變量i小于等于I (N)時(shí)(在步 驟S12中"是，，)，上述污損判定部70的上述輸入處理部71輸入上述 圖像讀取部54a讀取的第i個(gè)紙張類(lèi)的圖像信息X( N )i(步驟S13 )。 上述輸入處理部71輸入的圖像信息X (N) i供給到上述特征抽取部 72。在此，如上所述，假設(shè)上述圖像讀取部54a以由R、 G以及B信 號(hào)構(gòu)成的彩色圖像讀取紙張類(lèi)的圖像。
當(dāng)從上述輸入處理部71供給圖像信息X (N) i時(shí)，上述特征抽 取部72分別計(jì)算該圖像信息X (N) i中的多個(gè)特征量(步驟S14)。 在此，上述特征抽取部72計(jì)算該圖像信息X (N) i中的作為彩色圖 像信息的R、 G、 B的各濃度平均值(n ( N ) Ri、 n ( N ) Gi、 n ( N ) Bi),作為多個(gè)特征量。其中，在能夠指定上述圖像信息X (N) i中 的印刷區(qū)域(印刷有規(guī)定圖案的區(qū)域)時(shí)，上述圖像抽取部72也可 以在上述圖像信息X (N) i的印刷區(qū)域中計(jì)算R、 G、 B的各濃度平 均值。
在上述特征抽取部72計(jì)算出上述圖4象信息X (N) i中的各濃度 平均值(n (N) Ri、 n (N) Gi、 n ( N ) Bi)之后，增加上述變量i， 更新為"i = i + 1"(步驟S15 )。當(dāng)增加的變量i小于等于I ( N )時(shí)(在 步驟S12中"是，，)，上述輸入處理部71以及上述特征抽取部72重復(fù) 執(zhí)行計(jì)算作為各圖像信息X (N) i中的多個(gè)特征量的R、 G、 B的各
21濃度平均值(n ( N ) Ri、 p ( N ) Gi、 n ( N ) Bi)的處理(步驟S12 ~ S15)。
另外，當(dāng)增加的變量i不小于等于I(N)時(shí)(即，i>I(N)時(shí))， 上述變化學(xué)習(xí)部7々進(jìn)行生成用于從輸入的I (N)個(gè)圖像信息中抽取 固有變化成分的部分空間的處理(步驟S16)。即，上述變化學(xué)習(xí)部 76將上述特征抽取部72從1 (N)個(gè)的各圖像信息中抽取的多個(gè)特征 量的組分別視為各圖像信息的特征向量。上述變化學(xué)習(xí)部76對(duì)I(N) 個(gè)圖像信息的特征向量進(jìn)行主成分分析。在本實(shí)施例中，作為主成分 分析，上述變化學(xué)習(xí)部76對(duì)各圖像信息的特征向量進(jìn)行KL展開(kāi)。 上述KL展開(kāi)是將I ( N )個(gè)圖像信息的特征向量的分布變換為部分空 間Y(Y-Y1、 Y2、 Y3)的處理。即，上述變化學(xué)習(xí)部76通過(guò)上述 KL展開(kāi)將I (N)個(gè)圖像信息的特征向量(n (N) Ri、 fi (N) Gi、 n (N) Bi)變換為部分空間Y (步驟S16)。
例如，圖5是示意性地示出作為從圖像信息得到的多個(gè)特征量的 組的特征向量(H(N)Ri、 n(N)Gi、 n(N)Bi)和部分空間Y(Y1、 Y2、 Y3)的關(guān)系的圖。如圖5所示，構(gòu)成上述部分空間Y的Yl、 Y2、 Y3是互相垂直的三個(gè)方向上的成分。如上所述，通過(guò)KL展開(kāi)從I( N ) 個(gè)圖像信息中得到的特征向量而計(jì)算出的上述部分空間Y是最良好 地近似于I (N)個(gè)特征向量的分布的空間。這樣的部分空間Y中的 Yl是最良好地近似于I(N)個(gè)特征向量的變化的主成分(變化成分)。 其中，在此，上述部分空間Y中的Y2成分以及Y3成分也可以稱(chēng)為 殘差成分。
在上述變化成分的學(xué)習(xí)處理中，輸入的I (N)個(gè)圖像信息是從 未使用狀態(tài)的N個(gè)紙張類(lèi)讀取的圖像信息。在此，如果以未使用狀態(tài) 的I (N)個(gè)紙張類(lèi)中沒(méi)有污損且印刷有相同圖像為前提，則輸入的I (N)個(gè)圖像信息之間的變化要素可以視為在將圖像印刷到紙張類(lèi)的 工序中產(chǎn)生的偏差(即，固有變化成分)。即，從I(N)個(gè)未使用狀 態(tài)的紙張類(lèi)讀取的I ( N )個(gè)圖像信息中的變化認(rèn)為是輸入的圖像信息 中的固有變化成分。因此，上述部分空間Y中的Yl成分視為輸入的I (N)個(gè)圖像信息中的變化的主成分(印刷在未使用狀態(tài)的紙張類(lèi)上 的圖像中的固有變化成分)。在此，假設(shè)作為Yl成分的變化的主成 分(固有變化成分)是印刷品中的印刷變化的主成分。
如果上述部分空間Y中的Yl成分是圖像信息中的印刷變化的主 成分，則通過(guò)將圖像信息的特征向量投影到上述部分空間Y，由此能 夠容易地抽取(或者除去)該圖像信息中的固有變化成分(印刷變化 成分)。因此，上述變化學(xué)習(xí)部76生成三維變換矩陣AY，該三維變 換矩陣AY用于將圖像信息的特征向量投影到部分空間Y。上述變化 學(xué)習(xí)部76生成的變換矩陣AY通過(guò)上述詞典處理部77保存到詞典部 59中(步驟S17)。保存在上述詞典部59中的變換矩陣AY是用于 從紙張類(lèi)的圖像信息中抽取作為固有變化成分的印刷變化的主成分 的信息。
下面，說(shuō)明上述污損成分的學(xué)習(xí)處理。
上述污損成分的學(xué)習(xí)處理是生成用于抽取從紙張類(lèi)讀取的圖像 信息中的污損成分的信息的處理。紙幣等紙張類(lèi)在流通階段(使用階 段)中產(chǎn)生污點(diǎn)或者破損等。在上述污損成分的學(xué)習(xí)處理中，作為樣 本，輸入從流通后的狀態(tài)(即，已使用狀態(tài))的多個(gè)紙張類(lèi)讀取的圖 像信息。根據(jù)這種樣本生成用于抽取污損成分的信息。但是，如上所 述，印刷在各紙張類(lèi)上的圖像中包含與污損無(wú)關(guān)的印刷變化成分。因 此，在上述污損成分的學(xué)習(xí)處理中，根據(jù)上述變換矩陣AY排除印刷 變化成分，生成用于抽取污損成分的信息。
圖6是用于說(shuō)明上述污損判定部70中的污損成分學(xué)習(xí)處理流程 的流程圖。
在此，假設(shè)在污損成分的學(xué)習(xí)處理中作為樣本而需要的圖像信息 (已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)的圖像)的數(shù)目為I (U)個(gè)。其中，I (U) 是2以上的自然數(shù)，是用于生成后述的部分空間C的樣本數(shù)。
當(dāng)開(kāi)始污損成分的學(xué)習(xí)處理時(shí)，操作者在上述供給部10上放置 I (U)張以上的已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)。進(jìn)而，操作者向操作裝置3的 操作部3b輸入開(kāi)始污損成分學(xué)習(xí)處理的操作指示。于是，上述操作
23裝置3的主體3a向上述分揀裝置1的主控制部20提供污損成分學(xué)習(xí) 處理的開(kāi)始指示。
上述主控制部20從上述操作裝置3接收到污損成分學(xué)習(xí)處理的 開(kāi)始指示后，指示上述判別部16執(zhí)行污損成分的學(xué)習(xí)處理。在上述 判別部16中，上述CPU51通過(guò)上述接口部53接收來(lái)自上述主控制 部20的污損成分學(xué)習(xí)處理的執(zhí)行指示。上述CPU51接收到污損成分 學(xué)習(xí)處理的執(zhí)行指示后，加載包含在污損判定程序56a中的污損成分 學(xué)習(xí)程序57b。由此，上述CPU51起到用于執(zhí)行污損成分學(xué)習(xí)處理的 上述污損判定部70的作用。
而且，從上述操作裝置3接收污損成分學(xué)習(xí)處理的開(kāi)始指示的上 述主控制部20通過(guò)上述傳送控制部21將放置于上述供給部10上的 已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)一張一張地傳送。由此，已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)一 張一張地傳送到判別部16。在上述判別部16中，由上述圖像讀取部 54a依次讀取正在傳送的已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)的圖像。由上述圖像讀 取部54a讀取的圖像信息通過(guò)上述信號(hào)處理部55a依次供給到作為上 述污損判定部70發(fā)揮作用的上述CPU51中。
作為上述污損判定部70發(fā)揮作用的上述CPU51首先設(shè)置變量i 的初始值為"i-l"(步驟S21)。其中，上述變量i例如^L置在未圖示 的CPU51的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。當(dāng)上述變量i小于等于I (U)時(shí)(在步 驟S22中"是")，上述污損判定部70的上述輸入處理部71輸入上述 圖像讀取部54a讀取的第i個(gè)紙張類(lèi)的圖像信息X( U )i(步驟S23 )。 上述輸入處理部71輸入的圖像信息X ( U ) i供給到上述特征抽取部 72。在此，如上所述，假設(shè)上述圖像讀取部54a讀取紙張類(lèi)的圖像， 作為由R、 G以及B信號(hào)構(gòu)成的彩色圖像。
當(dāng)從上述輸入處理部71供給圖像信息X (U) i時(shí)，上述特征抽 取部72分別計(jì)算該圖像信息X (U) i中的多個(gè)特征量(步驟S24)。 在此，上述特征抽取部72計(jì)算該圖像信息X (U) i中的作為彩色圖 像信息的R、 G、 B的各濃度平均值(n ( U ) Ri、 n ( U ) Gi、 ji ( U ) Bi)作為多個(gè)特征量。其中，在能夠指定上述圖像信息X(U)i中的圖像的印刷區(qū)域時(shí)，上述圖4象抽取部72也可以在上述印刷區(qū)域中計(jì) 算R、 G、 B的各濃度平均值作為多個(gè)特征量。
上述特征抽取部72計(jì)算出的上述圖像信息X (U) i中的濃度平 均值(fi (U) Ri、 ji (U) Gi、 n (U) Bi)提供到上述分離部73。在 此，假設(shè)將各濃度平均值的組(n (U) Ri、 n (U) Gi、 ji (U) Bi) 視為該圖像信息X (U) i的特征向量。當(dāng)供給上述圖4象信息X (U) i 的特征向量(n (U) Ri、 n (U) Gi、 ja (U) Bi)時(shí)，上述分離部73 通過(guò)上述詞典處理部77讀出存儲(chǔ)在上述詞典部59中的變換矩陣AY
(步驟S25)。如在上述變化成分的學(xué)習(xí)處理中說(shuō)明的那樣，上述變 換矩陣AY是用于將特征向量投影到部分空間Y的矩陣。
當(dāng)從上述詞典部59讀出變換矩陣AY時(shí)，上述分離部73根據(jù)變 換矩陣AY將該圖像信息X (U) i的特征向量n (U) (p (U) Ri、 H ( U ) Gi、 p ( U ) Bi)變換為三維值Y ( U ) ( Y ( U ) li、 Y ( U ) 2i、 Y(U)3i)(步驟S26)。根據(jù)上述變換矩陣AY計(jì)算出的三維 值Y (U)是將特征向量ji (U)投影到部分空間Y的投影值。如上 所述，上述部分空間Y的Yl成分是與污損無(wú)關(guān)的固有變化成分(印 刷變化的主成分)。因此，將該圖像信息X(U)i的特征向量ji(U) 投影到部分空間Y的值中的Y (U) 1成分可以認(rèn)為是固有變化成分
(印刷變化的主成分)。換言之，認(rèn)為將上述圖像信息X (U) i的特 征向量H (U)投影到部分空間Y的值中的殘差成分Y (U) 2以及Y
(U) 3中包含該圖4象信息X (U) i中的污損成分。
上述分離部73將根據(jù)變換矩陣AY計(jì)算出的投影值Y ( U )存儲(chǔ) 到未圖示的緩沖存儲(chǔ)器中。當(dāng)計(jì)算出上迷投影值時(shí)，增加上迷變量i， 更新為"i-i+l"(步驟S27)。當(dāng)增加的變量i小于等于I (U)時(shí)(在 步驟S22中"否")，上述輸入處理部71輸入下一個(gè)圖像信息X (U) i。由此，在上述污損判定部70中，在上述變量i變?yōu)榇笥贗 (U)為 止，重復(fù)執(zhí)行上述步驟S22 S27的處理。
另外，當(dāng)增加的變量i不小于等于I(U)時(shí)(即，i>I(U)時(shí))， 上述污損學(xué)習(xí)部78進(jìn)行生成部分空間C的處理，該部分空間C用于
25從上述分離部73計(jì)算出的I( U )個(gè)投影值中抽取污損成t^(步驟S28 )。
即，上述污損學(xué)習(xí)部78將上述分離部73計(jì)算出的各投影值中的Y ( U ) 2i以及Y ( U ) 3i的組合視為二維位置向量(Y ( U ) 2i、 Y ( U )3i)。上述污損學(xué)習(xí)部78對(duì)N個(gè)二維位置向量(Y (U) 2i、 Y (U)3i)進(jìn)行主成分分析。
在本實(shí)施例中，作為主成分分析，上述污損學(xué)習(xí)部78對(duì)N個(gè)二維位置向量(Y (U) 2i、 Y (U) 3i)進(jìn)行KL展開(kāi)。上述KL展開(kāi)是將I (U)個(gè)二維位置向量的分布變換為部分空間C (C2、 C3)的處理。即，上述污損學(xué)習(xí)部78通過(guò)上述KL展開(kāi)將除去上述分離部73分離的固有變化成分(印刷變化的主成分)的N個(gè)二維位置向量(Y(U) 2i、 Y (U) 3i)變換為部分空間C。
圖7是示意性地示出除去印刷變化成分的N個(gè)位置向量(Y(U)2i、 Y (U) 3i)和部分空間C (Cl、 C2)的關(guān)系的圖。
如圖7所示，構(gòu)成上述部分空間C的C1和C2是互相垂直的兩個(gè)方向上的成分。如上所述，通過(guò)KL展開(kāi)從N個(gè)圖像信息中得到的特征向量而計(jì)算出的上述部分空間C是最良好地近似于N個(gè)位置向量的分布的空間。這樣的部分空間C中的C1是最良好地近似于N個(gè)位置向量的變化成分的主成分。
在此，二維位置向量中已除去了不起因于污損的固有變化成分(印刷變化的主成分)。在對(duì)這樣的二維位置向量進(jìn)行KL展開(kāi)而得到的部分空間C中，認(rèn)為作為主成分表現(xiàn)的變化成分表示污損成分。因此，上述部分空間C中的Cl成分視為紙張類(lèi)的圖像信息中的污損的主成分(除去在使用狀態(tài)的紙張類(lèi)中印刷的圖像中的印刷變化成分的污損成分)。
如果上述部分空間C中的Cl成分是圖像信息中的污損成分，則將某一圖像信息的特征向量投影到部分空間Y，進(jìn)而，將除了固有變化成分之外的位置向量投影到上述部分空間C，由此能夠抽取該圖像信息中的污損成分。因此，上述污損學(xué)習(xí)部78生成用于將二維位置向量投影到部分空間C的二維變換矩陣AC。上述污損學(xué)習(xí)部78生成典部59中(步驟S29)。保存在上述詞典部59中的變換矩陣AC是用于從紙張類(lèi)的圖像信息中抽取污損成分的信息。
下面，說(shuō)明上述污損度的判定處理。
上述污損度的判定處理是判定從作為污損度的判定對(duì)象的紙張類(lèi)中讀取的圖像信息中的污損度的處理。如上所述，從已使用狀態(tài)的
紙張類(lèi)中讀取的圖像信息中包括與污損無(wú)關(guān)的變化成分(例如，印刷變化成分)和起因于污損的污損成分。因此，上述污損度的判定處理中包括排除從紙張類(lèi)中讀取的圖像信息中的固有變化成分的處理和從排除了上述固有變化成分的信息中抽取污損成分的處理。而且，在污損度的判定處理中，考慮作為處理對(duì)象的紙張類(lèi)而實(shí)際使用的紙張類(lèi)。進(jìn)而，在污損度的判定處理中，也可以根據(jù)污損度的判定處理中得到的信息，進(jìn)行更新用于抽取污損成分的信息(變換矩陣AC)的處理(在線(xiàn)學(xué)習(xí)處理)。
圖8是用于說(shuō)明上述污損判定部70中的污損度判定處理流程的流程圖。
在此，在上述的紙張類(lèi)處理系統(tǒng)中，假設(shè)對(duì)作為分揀處理對(duì)象的紙張類(lèi)執(zhí)行污損度的判定處理。而且，在此，假設(shè)判定污損度的紙張類(lèi)的數(shù)目(即，放置于供給部IO上的紙張類(lèi)的數(shù)目)為I (T)個(gè)。
當(dāng)開(kāi)始包含污損度判定處理的分揀處理時(shí)，操作者在上述供給部10上放置作為處理對(duì)象的I (T)張紙張類(lèi)。進(jìn)而，操作者向操作裝置3的操作部3b輸入開(kāi)始包含污損度判定處理的對(duì)紙張類(lèi)的分揀處理的操作指示。于是，上述操作裝置3的主體3a向上述分揀裝置1的主控制部20通知開(kāi)始對(duì)紙張類(lèi)的處理的指示。在分揀處理等對(duì)紙張類(lèi)的處理中，上述判別部16還進(jìn)行污損度以外的各種判定處理。因此，上述主控制部20指示上述判別部16執(zhí)行包含污損度判定處理的各種判定處理。但是，在此，對(duì)于上述判別部16中的污損度的判
定處理進(jìn)行說(shuō)明。
即，上述判別部16的CPU51通過(guò)上述接口部53從上述主控制部20接收到污損度判定處理的執(zhí)行指示后，加載包含在污損判定程序56a中的污損度判定程序57c。由此，上述CPU51起到用于執(zhí)行污損度判定處理的上述污損判定部70的作用。
而且，從上述操作裝置3接收到處理的開(kāi)始指示的上述主控制部20通過(guò)上述傳送控制部21將放置在上述供給部IO上的處理對(duì)象的紙張類(lèi)一張一張地傳送。由此，處理對(duì)象的紙張類(lèi)一張一張地傳送到判別部16。在上述判別部16中，由上述圖像讀取部54a依次讀取正在傳送的處理對(duì)象的紙張類(lèi)的圖像。上述圖像讀取部54a讀取的圖像信息依次通過(guò)上述信號(hào)處理部55a供給到作為上述污損判定部70而發(fā)揮作用的上述CPU51。
作為上述污損判定部70而發(fā)揮作用的上述CPU51首先將變量i的初始值設(shè)置為"i-l"(步驟S31)。其中，上述變量i例如設(shè)置在上述CPU51的未圖示的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。當(dāng)上述變量i小于等于I (T)時(shí)(在步驟S32中"是，，)，上述污損判定部70的上述輸入處理部71輸入上述圖像讀取部54a讀取的第i個(gè)紙張類(lèi)的圖像信息X( T ) i(步驟S33)。上述輸入處理部71輸入的圖像信息X (T) i供給到上述特征抽取部72。在此，如上所述，假設(shè)上述圖像讀取部54a讀取紙張類(lèi)的圖像，作為由R、 G以及B信號(hào)構(gòu)成的彩色圖像。
當(dāng)從上述輸入處理部71供給圖像信息X (T) i時(shí)，上述特征抽取部72分別計(jì)算該圖像信息X (T) i中的多個(gè)特征量(步驟S34)。在此，上述特征抽取部72計(jì)算該圖像信息X (T) i中的作為彩色圖像信息的R、 G、 B的各濃度平均值(ji (T) Ri、 n (T) Gi、 n (T)Bi)，作為多個(gè)特征量。其中，在能夠指定上述圖像信息X (T) i中印刷有圖案的區(qū)域(印刷區(qū)域)時(shí)，上述圖像抽取部72也可以在上述印刷區(qū)域中計(jì)算R、 G、 B的各濃度平均值作為多個(gè)特征量。
上述特征抽取部72計(jì)算出的上述圖像信息X (T) i中的濃度平均值(H (T) Ri、 n (T) Gi、 fi (T) Bi)提供到上述分離部73。在此，假設(shè)將各濃度平均值的組(p (T) Ri、 jt (T) Gi、 n (T) Bi)視為該圖像信息X (T) i的特征向量ji (T)。當(dāng)供給上述圖像信息X (T) i的特征向量n (T)時(shí)，上述分離部73通過(guò)上述詞典處理部77讀出存儲(chǔ)在上述詞典部59中的變換矩陣AY(步驟S35)。如在上述變化成分的學(xué)習(xí)處理中說(shuō)明的那樣，上述變換矩陣AY是用于將特征向量H (T)投影到部分空間Y的矩陣。
當(dāng)從上述詞典部59讀出變換矩陣AY時(shí)，上述分離部73根據(jù)變換矩陣AY將該圖像信息X (T) i的特征向量n (T) (n(T)Ri、 n
(T) Gi、 n (T) Bi)變換為三維值Y (T) (Y (T) li、 Y (T) 2i、Y(T)3i)(步驟S36)。根據(jù)上述變換矩陣AY計(jì)算出的三維值(Y
(T) li、 Y (T) 2i、 Y (T) 3i)是將圖像信息X (T) i的特征向量H (T)投影到部分空間Y的投影值。如上所述，上述部分空間Y的Yl成分是與污損無(wú)關(guān)的固有變化成分(印刷變化的主成分)。因此，將該圖像信息X (T) i的特征向量n (T)投影到部分空間Y的值Y
(T)中的Y (T) li成分可以認(rèn)為是固有變化成分(印刷變化的主成分)。換言之，認(rèn)為上述投影值Y (T)中的殘差成分Y (T) 2i以及Y (T) 3i中包含該圖像信息X (T) i中的污損成分。
當(dāng)計(jì)算出向上述部分空間Y的投影值時(shí)，上述分離部73進(jìn)一步通過(guò)上述辭典處理部77讀出存儲(chǔ)在上述詞典部59中的變換矩陣AC
(步驟S37)。如在上述污損成分的學(xué)習(xí)處理中說(shuō)明的那樣，上述變換矩陣AC是用于將從特征向量中除去了固有變化成分Yl的二維位置向量(Y2、 Y3)投影到部分空間C的矩陣。
當(dāng)從上述詞典部59中讀出變換矩陣AC時(shí)，上述分離部73將上述投影值之中的Y (T) 2i以及Y (T) 3i視為二維位置向量(Y (T)2i、 Y(T)3i)。上述分離部73根據(jù)變換矩陣AC將二維位置向量(Y
(T) 2i、 Y (T) 3i)變換為二維值(C (T) li、 C (T) 2i)(步驟S38)。根據(jù)上述變換矩陣AC計(jì)算出的二維值(C (T) li、 C (T)2i)是將已除去固有變化成分的二維位置向量投影到部分空間C的投影值。如上所述，上述部分空間C的Cl成分是最良好地近似于變化主成分的污損主成分。因此，根據(jù)上述C (T) li的大小判定圖像信息X (T) i中的污損度。
29即，上述判定部74根據(jù)上述分離部73得到的C (T) li值判定圖像信息X (T) i中的污損度(即，第i個(gè)紙張類(lèi)的污損度)(步驟S39)。在此，作為對(duì)第i個(gè)紙張類(lèi)的污損度的判定結(jié)果，假設(shè)上述判定部74判定干凈還是污損。即，上述判定部74通過(guò)比較上述C (T)li值和規(guī)定的閾值，判定第i個(gè)紙張類(lèi)干凈還是污損。但是，也可以由上述主控制部20確定將該紙張類(lèi)作為正券處理還是作為損券處理(該紙張類(lèi)干凈還是污損)。此時(shí)，上述判定部74將數(shù)值化的污損度作為判定結(jié)果輸出給上述主控制部20即可。
圖9是表示對(duì)污損成分的值(C (T) li值)的污損判定的例子的圖。
在圖9所示例子中，示出了對(duì)C (T) li值的出現(xiàn)頻度。進(jìn)而，在圖9所示例子中，還示出了對(duì)C(T)li值設(shè)置用于判定污損度(干凈還是污損)的閾值(TH1以及TH2)的例子。上述閾值TH1以及TH2是作為一對(duì)設(shè)置。即，在圖9所示例子中，如果C(T)li值為T(mén)H1 TH2，則該紙張類(lèi)判定為干凈，如果C (T) li值為小于等于TH1或者大于等于TH2，則該紙張類(lèi)判定為污損。上述閾值TH1以及TH2是根據(jù)該紙張類(lèi)處理系統(tǒng)的運(yùn)用形態(tài)而適當(dāng)設(shè)置的值。上述閾值TH1與TH2相互的間隔(TH1與TH2之間的距離)越小，該紙張類(lèi)越難以判定為干凈。
另外，上述判定部74也可以用規(guī)定的多個(gè)等級(jí)表示紙張類(lèi)的污損級(jí)別。此時(shí)，上述判定部74基于上述C (T) li和用于分類(lèi)為規(guī)定的多個(gè)等級(jí)的多個(gè)閾值，將該紙張類(lèi)的污損級(jí)別分類(lèi)為規(guī)定的多個(gè)等級(jí)。例如，通過(guò)設(shè)置多對(duì)如圖9所示的閾值對(duì)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)將紙張類(lèi)分類(lèi)為多個(gè)污損級(jí)別的運(yùn)用形態(tài)。而且，上述閾值TH1以及TH2也可以根據(jù)對(duì)C (T) li值的出現(xiàn)頻度而設(shè)置。此時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)例如
污損的紙張類(lèi)的運(yùn)用形態(tài)。
如上所述的基于上述判定部74的污損度的判定結(jié)果通過(guò)上述輸出處理部75輸出到上述主控制部20 (步驟S40)。當(dāng)上述污損度的判定結(jié)果輸出時(shí)，增加上述變量i，更新為"i-i + l"(步驟S41)。當(dāng)增加的變量i小于等于I (T)時(shí)(在步驟S32中"是，，)，上述輸入處理部71輸入下一個(gè)圖像信息X (T) i。由此，在上述污損判定部70中，在上述變量i變?yōu)楸菼 (T)大為止，重復(fù)執(zhí)行上述步驟S32 S41的處理。而且，當(dāng)增加的變量i不小于等于I (T)時(shí)(即，放置在供給部IO上的紙張類(lèi)的圖像沒(méi)有了時(shí))，上述判定部74結(jié)束對(duì)I(T)個(gè)紙張類(lèi)的污損度的判定處理。
如上所述，污損度的判定處理是，輸入印刷品的圖像信息，從輸入的圖像信息中抽取多個(gè)特征量，將抽取的多個(gè)特征量的組視為特征向量，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的第 一變換矩陣將所述特征向量變換為第一部分向量(第一部分空間)，從第一部分向量中抽取除第一主成分(固有變化成分、印刷變化成分)之外的第一殘差成分，將第一殘差成分的組視為殘差向量，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的第二變換矩陣將殘差向量變換為第二部分向量(第二部分空間)，從第二部分向量中抽取第二主成分，根據(jù)抽取的第二主成分判定所述印刷品中的污損度。接著，說(shuō)明在污損度的判定處理中的在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能。在上述步驟S31 S41的污損度判定處理中，可以增加變換矩陣AC的更新處理。即，在上述的污損成分學(xué)習(xí)處理中，將已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)，即有污損的紙張類(lèi)作為樣本而生成用于抽取污損成分的變換矩陣AC。與此相對(duì)，在污損度判定處理中，也假設(shè)作為處理對(duì)象的紙張類(lèi)是已使用狀態(tài)的紙張類(lèi)。即，在污損度判定處理中作為處理
上沒(méi)有區(qū)別。因此，在污損度判定處理中，在判定污損度的同時(shí)，也可以進(jìn)行污損成分的學(xué)習(xí)處理(變換矩陣AC的更新處理)。這樣的在污損度判定處理中，在判定污損度的同時(shí)進(jìn)行污損成分的學(xué)習(xí)處理的功能稱(chēng)為在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能。
在上述在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能中，根據(jù)實(shí)際使用的紙張類(lèi)的狀態(tài)更新變換矩陣AC。因此，在上述在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能中，可以按照實(shí)際運(yùn)用狀況進(jìn)行高精度的污損度判定處理。但是，當(dāng)有特殊污損的紙張類(lèi)或者污損狀態(tài)極其惡劣的紙張類(lèi)成為處理對(duì)象時(shí)，在在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能中，也有可
能得不到較佳的變換矩陣AC。因此，優(yōu)選為，根據(jù)該紙張類(lèi)處理系 統(tǒng)的操作者或者管理者的意圖，切換使上述在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能設(shè)為有效或 無(wú)效。下面，說(shuō)明在在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能設(shè)為有效的情況下，污損度判定處 理的例子。
圖10是用于說(shuō)明進(jìn)行在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能的污損度判定處理流程的流程圖。
即，作為在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能，在污損度的判定處理中，增加對(duì)變換矩 陣AC進(jìn)行更新的處理。在圖IO所示的流程圖中，在圖8所示的流 程圖上增加了作為在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能(變換矩陣AC的更新處理)的步驟 S51A或者步驟S51B。但是，作為在線(xiàn)學(xué)習(xí)功能，執(zhí)行圖10所示的 步驟S51A或者步驟S51B中的任意一個(gè)。其中，由于圖10所示的步 驟S31 S41的處理是與圖8所示的各處理相同的處理，所以在此省 略詳細(xì)的說(shuō)明。
如上所述，變換矩陣AC是用于抽取污損成分的信息。即，變換 矩陣AC是用于計(jì)算將除固有變化成分之外的二維位置向量(Y (T) 2i、 Y (T) 3i)投影到部分空間C的值(C (T) li、 C (T) 2i)的 信息。而且，部分空間C是通過(guò)KL展開(kāi)二維位置向量(Y2、 Y3) 而得到的信息。
因此，在污損度判定處理中，上述污損學(xué)習(xí)部78每當(dāng)計(jì)算作為 對(duì)各紙張類(lèi)的污損度的"C (T) li，，時(shí)，可以更新變換矩陣AC (步驟 S51A)。此時(shí)，上述污損學(xué)習(xí)部78每當(dāng)?shù)玫綇牡趇個(gè)紙張類(lèi)的圖像 信息中得到的二維位置向量(Y (T) 2i、 Y (T) 3i)時(shí)，按照與上述 步驟S28以及S29同樣的處理生成變換矩陣AC (T) i。此時(shí)，上述 污損學(xué)習(xí)部78通過(guò)綜合新生成的變換矩陣AC ( T ) i和已有的變換矩 陣AC，由此每當(dāng)對(duì)第i個(gè)紙張類(lèi)的圖像信息判定污損度時(shí)，更新存 儲(chǔ)在詞典部59中的變換矩陣AC。
而且，在污損度判定處理中，污損學(xué)習(xí)部78也可以在對(duì)I (T) 個(gè)紙張類(lèi)的污損度判定結(jié)束之后，更新變換矩陣AC (步驟S51B)。此時(shí)，上述污損學(xué)習(xí)部78事先全部保存從I (T)個(gè)紙張類(lèi)的圖像信 息中得到的二維位置向量(Y (T) 2i、 Y (T) 3i)。由此，上述污損 學(xué)習(xí)部78按照與上述步驟S28以及S29相同的處理，生成變換矩陣 AC(T)。此時(shí)，上述污損學(xué)習(xí)部78通過(guò)綜合新生成的變換矩陣AC (T)和已有的變換矩陣AC，由此更新存儲(chǔ)在上述詞典部59中的變 換矩陣AC。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附加的效果和修改是容易想到的。因
例。因此，在不超出權(quán)利要求^以及等同替換內(nèi)容中所定義"本i明 的精神和范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種污損判定裝置，該裝置包括特征抽取部，用于從包含固有變化的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；分離部，用于將利用所述特征抽取部從所述圖像信息中抽取的多個(gè)特征信息分離為所述固有變化成分和除此之外的殘差成分；以及判定部，用于從利用所述分離部得到的所述殘差成分中抽取表示所述圖像信息中的污損程度的污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化成分的大小，判定所述圖像信息中的污損度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述圖像信息是讀取了印刷有特定圖案的印刷品的圖像信息， 所述固有變化是因?qū)λ鲇∷⑵返挠∷⑵疃鸬挠∷⒆兓?所述污損變化是基于因外在原因而對(duì)所述印刷品帶來(lái)的污損的變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述分離部將所述多個(gè)特征信息的組變換為第一部分向量，該第一部分向量由所述固有變化成分和除此之外的多個(gè)殘差成分構(gòu)成，所述判定部將所述多個(gè)殘差成分的組變換為由污損變化成分和 除此之外的成分構(gòu)成的第二部分向量，并根據(jù)所述第二部分向量中的 所述污損變化成分的大小，判定所述圖像信息中的污損度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于， 該裝置進(jìn)一步包括詞典部，用于存儲(chǔ)第一變換矩陣和第二變換矩陣，所述分離部根據(jù)第一變換矩陣，將由所述多個(gè)特征信息的組構(gòu)成 的向量變換為所述第一部分向量，所述判定部根據(jù)第二變換矩陣，將所述第一部分向量中的除所述 固有變化成分之外的多個(gè)殘差成分的組變換為所述第二部分向量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括第一學(xué)習(xí)部，用于根據(jù)對(duì)不包含污損的圖像信 息中的多個(gè)特征信息的組的主成分分析，生成第一變換矩陣，所述第 一變換矩陣用于將所述圖像信息中的多個(gè)特征信息的組變換為所述 固有變化成分和除此之外的多個(gè)殘差成分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于， 該裝置進(jìn)一步包括第二學(xué)習(xí)部，用于生成第二變換矩陣，所述第二變換矩陣用于將從包含污損的圖像信息中的多個(gè)圖像信息的組中 除去了所述固有變化成分的殘差成分變換為污損變化成分和除此之 外的成分。
7. —種紙張類(lèi)處理裝置，該裝置包括讀取部，用于讀取印刷有特定圖案的紙張類(lèi)的圖《象； 特征抽取部，用于從利用所述讀取部讀取的紙張類(lèi)的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；分離部，用于將利用所述特征抽取部從所述圖像信息中抽取的多 個(gè)特征信息分離為固有變化成分和除此之外的殘差成分；判定部，用于從利用所述分離部得到的所述殘差成分中抽取表示 所述圖像信息中的污損程度的污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損 變化成分的大小，判定所述圖像信息中的污損度；以及處理部，用于根據(jù)所述判定部的污損度判定結(jié)果，處理所述紙張類(lèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 該裝置進(jìn)一步包括第一學(xué)習(xí)部，用于根據(jù)對(duì)利用所述讀取部從無(wú)污損的紙張類(lèi)中讀取的圖像信息中的多個(gè)特征信息的組的主成分分 析，生成第一變換矩陣，所述第一變換矩陣用于將所述圖像信息中的 多個(gè)特征信息的組變換為所述固有變化成分和除此之外的多個(gè)殘差 成分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 該裝置進(jìn)一步包括第二學(xué)習(xí)部，用于生成第二變換矩陣，所述第二變換矩陣用于將從利用所述讀取部從假設(shè)包含污損的紙張類(lèi)中讀取的圖像信息中的多個(gè)特征信息的組中除去了所述固有變化成分的 殘差成分變換為污損變化成分和除此之外的成分。
10. —種污損判定方法，該方法包括從包含固有變化的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息；將從所述圖像信息中抽取的多個(gè)特征信息分離為所述固有變化成分和除此之外的殘差成分；以及從通過(guò)所述分離得到的所述殘差成分中抽取表示所述圖像信息中的污損程度的污損變化成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化成分的大小，判定所述圖像信息中的污損度。
全文摘要
本發(fā)明提供污損判定裝置或者紙張類(lèi)處理裝置，輸入處理部(71)輸入包含與污損無(wú)關(guān)的固有變化的圖像信息，特征抽取部(72)從利用輸入處理部(71)輸入的圖像信息中抽取多個(gè)特征信息，分離部(73)將利用所述特征抽取部(72)抽取的多個(gè)特征信息的組分離為固有變化成分和除此之外的殘差成分，判定部(74)從利用所述分離部(73)分離的所述殘差成分中抽取表示利用輸入處理部(71)輸入的圖像信息中的污損程度的污損變化的主成分，并根據(jù)所述抽取的污損變化的主成分的大小，判定所述圖像信息中的污損度。
文檔編號(hào)G01N21/88GK101644683SQ20081021598
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者名取直毅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝