(57)【要約】【課題】  画像データのパターン位置検出において、画像の特徴量を求めて抽象化パターンを作成することなく短い計算時間で、精度の良いパターン位置を検出すること。【解決手段】  インクを吐出する記録ヘッドに、該記録ヘッドの記録位置調整を行うためのパターンを含む記録位置調整チャートを記録媒体に記録させる記録制御手段と、前記パターンの位置を前記記録位置調整チャートに含まれるマークに基づいて前記記録位置調整チャートを読取ったときの前記記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出手段と、第１の検出手段によって検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて前記パターンの位置を検出する第２の検出手段とを有する。【選択図】  図７
2011011433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドに、該記録ヘッドの記録位置調整を行うためのパターンを含む記録位置調整チャートを記録媒体に記録させる記録制御手段と、
前記パターンの位置を前記記録位置調整チャートに含まれるマークに基づいて前記記録位置調整チャートを読取ったときの前記記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出手段と、
第１の検出手段によって検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて前記パターンの位置を検出する第２の検出手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記記録位置調整チャートを画像データとして読取るための読取手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の検出手段はテンプレートマッチングに基づきパターンの位置を検出する手段であること特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第２の検出手段は、第１の検出手段によって検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて決定された所定領域の画像とテンプレート画像との相関によって、前記パターンの位置を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の検出手段は、前記記録位置調整チャートの傾きと、前記所定領域に含まれる前記記録媒体の輝度および前記パターンの輝度と、に基づき前記テンプレート画像を作成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の検出手段は、複数の前記パターンの検出において、位置を検出したパターンと輝度が異なるパターンにのみ前記テンプレート画像の作成を行うとを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像処理装置は、インクを吐出する記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録する記録装置であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
インクを吐出する記録ヘッドに、該記録ヘッドの記録位置調整を行うためのパターンを含む記録位置調整チャートを記録媒体に記録させる記録制御手段と、
前記パターンの位置を前記記録位置調整チャートに含まれるマークに基づいて前記記録位置調整チャートを読取ったときの前記記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出手段と、
第１の検出手段によって検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて前記パターンの位置を検出する第２の検出手段を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項９】
インクを吐出する記録ヘッドに、該記録ヘッドの記録位置調整を行うためのパターンを含む記録位置調整チャートを記録媒体に記録させるステップと、
前記記録位置調整チャートを画像データとして読取るステップと、
前記読取った記録位置調整チャートの含まれるマークに基づいて前記記録位置調整チャートを読取ったときの前記記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出ステップと、
第１の検出ステップにおいて検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて前記パターンの位置を検出する第２の検出ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理方法を画像処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出させて画像を記録する記録ヘッドの記録位置を調整するための画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からインクジェット記録装置では、プリントヘッド（記録ヘッド）の製造過程における精度や、プリントヘッドの取り付けの精度により、記録位置のずれが発生することが知られている。たとえば、モノクロインク吐出口チップ‐カラーインク吐出口チップ間、インク吐出口列間、往路−復路プリント間、マルチパスプリント時のパス間などにおいて、プリント位置ずれが発生する場合がある。
【０００３】
このため、これら記録位置ずれを解決するためには、例えば、調整項目に対応したプリント条件でプリント位置をずらしながら複数個のパターンをプリントしてチャートを出力する。次に出力したチャートをスキャナで読取り、画像データにおけるパターン位置を検出する。次に調整項目に対応したパターン列のパターンの輝度を、前に検出したパターン位置に基づき測定する。測定したパターンの輝度のうち最も輝度が低いパターンを最適な記録位置のパターンであると判断して、そのパターンのずらし量から調整値を決定することでプリント位置調整を実現している。
【０００４】
このように、画像データにおけるパターンの輝度によってプリント位置を調整する処理においては、パターンの位置検出を行う必要がある。しかしながらパターン位置の検出処理では、読取り装置に対するチャートの設置位置のずれや、読取り装置の光学歪や、読取り装置の製造過程における精度によって、画像データ中のパターン位置がずれる問題がある。
【０００５】
このため、精度良く画像データから所定のパターンや物体の位置を検出するためのさまざまな方法が提案されている。例えば、特許文献１では、検出画像より所定の特徴量を抽出し、その特徴量から検出画像の抽象化パターンを生成し、基準画像を用いて特徴量を抽出する。その特徴量から基準画像の抽象化パターンを生成し、抽象化パターン同士をパターンマッチングすることで、画像データより基準画像のパターン位置を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４０１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術には以下の問題点がある。例えば、特許文献１では、検出画像から図形の濃度、重心、慣性主軸、慣性主軸のモーメントのような特徴量を求める処理を行う。検出画像と基準画像に基づきその特徴量を配置した抽象化パターンを作成し、作成した抽象化パターン同士をパターンマッチングすることで、パターンの位置検出を行っている。しかし、検出画像と基準画像の２つから抽象化パターンを作成するための計算時間が必要となりパターン位置検出の処理時間の増加に繋がる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドに、該記録ヘッドの記録位置調整を行うためのパターンを含む記録位置調整チャートを記録媒体に記録させる記録制御手段と、前記パターンの位置を前記記録位置調整チャートに含まれるマークに基づいて前記記録位置調整チャートを読取ったときの前記記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出手段と、第１の検出手段によって検出された前記記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて前記パターンの位置を検出する第２の検出手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像データのパターン位置検出において、画像の特徴量を求めて抽象化パターンを作成することなく短い計算時間で、精度の良いパターン位置検出を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図
【図２】第１実施形態のプリント位置調整の手順を示すフローチャート
【図３】第１実施形態のプリント位置調整チャートを説明する図
【図４】第１実施形態のプリント位置調整チャートを説明する別の図
【図５】第１実施形態のパターン位置検出の手順を示すフローチャート
【図６】プリント位置調整チャートの傾きを求める処理を説明する図
【図７】パターンの解析領域を求める処理を説明する図
【図８】紙面輝度とパターン輝度を求める処理を説明する図
【図９】テンプレートマッチング処理を説明する図
【図１０】第１実施形態の記録装置の外願斜視図
【図１１】第１実施形態の記録部の構成を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明を適用可能な多機能型の記録装置（以下、ＭＦＰ）を説明する。図１０はＭＦＰ１００の外観斜視図である。
【００１２】
ＭＦＰ１００はプリンタ機能とスキャナ機能と外部メモリ読取機能とを備えた装置であり、プリンタ機能を実現するためのプリンタ部（画像記録部）にはインクジェット記録装置を実装している。また、スキャナ機能を実現するためのスキャナ部（読取部）には光学スキャナを実装している。
【００１３】
図１０において、（ａ）はスキャナ部の原稿カバー５１とプリンタ部の用紙排出トレイ５４が閉じた状態を示し、（ｂ）は原稿カバー５１が開き、画像原稿を載置する原稿台５２が見える状態を示している。また、（ｂ）では記録紙などを載置するＡＳＦ（自動給紙機構）５３と用紙排出トレイ５４が開いた状態も示している。スキャナ部１０４は電荷結合素子（ＣＣＤ）を備え、ＣＣＤより原稿画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度信号を出力する。なお、スキャナ部はＣＣＤの代わりに密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いても良い。
【００１４】
また、図１０において、ＭＦＰ１００の右上部には複数のキーとボタンを備えた操作部１０４および表示部（ＬＣＤ）１０５が設けられ、ＭＦＰ１００の右側面の中央部にはカードインタフェース１０９が備えられている。カードインタフェース１０９には、例えば、デジタルスチルカメラで撮影され、記録された画像ファイルを格納したメモリカードを挿入することができる。そして、そのメモリカードに格納された画像ファイルをユーザが操作部１０４からの所定の操作を行うことでＭＦＰ１００に読込み、そのプリンタ部より画像を記録することができる。
【００１５】
図１１は、プリンタ部（インクジェット記録装置）１０３の構成を説明するための斜視図である。紙送りローラ対２１１は、２つのローラで記録媒体（プリント媒体）１０１を挟持した状態で回転し、これを副走査方向に搬送する。プラテン２１６は、搬送される記録媒体１０１の記録が行われる領域を下方から支持し、記録媒体１０１と記録ヘッド２１５の吐出口面との間隔を適正値に保っている。
【００１６】
記録ヘッド２１５は、ガイド軸２１３に沿って移動するキャリッジ２１４に対し着脱可能に取り付けられており、主走査方向に移動しながら記録信号に基づいて複数の吐出口（ノズルともいう）からインク滴を吐出する。これにより、記録媒体１０１には１記録走査分の記録が行われる。１回分の記録走査が行われると、記録ヘッド２１５の記録幅に応じた分だけ記録媒体１０１は副走査方向に搬送される。このような記録走査と搬送動作とを交互に繰り返すことにより、記録媒体１０１に順次画像が形成されて行く。記録ヘッド２１５の吐出口面にはモノクロチップとカラーチップの２個のチップが設けられており、モノクロチップにはブラックインクを吐出するブラックノズル列が配設されている。またカラーチップにはシアン、マゼンタ、イエローの各インクを吐出する３列のノズル列が主走査方向に沿って配列している。
【００１７】
なお、記録ヘッド２１５が吐出するインクは装置内に固定された不図示のインク供給装置から供給されている。また、図示されていないが、記録前の記録媒体１０１を紙送りローラ対２１１まで供給するための記録媒体供給手段や、記録が完了した記録媒体を排出するための記録媒体排出手段も装置内に備えられている。さらに、記録ヘッド２１５のメンテナンス処理を行うための回復手段や予備的な補助手段等を具備することも、本発明の効果を安定して得るためには好ましい構成である。これら手段としては、記録ヘッドの吐出口面をキャップするためのキャッピング手段、吐出口面の異物等を払拭するためのクリーニング手段、吐出口内部を加圧あるいは吸引するための手段、予備的に吐出されたインクを受容するための手段等が挙げられる。
【００１８】
図１は、ＭＦＰ１００のブロック図である。マイクロプロセッサ形態のＣＰＵ２は、内部バス３を介して接続されているプログラムメモリ４に格納されている制御プログラムと、ＲＡＭ形態のデータメモリ５の内容とに従って動作する。印字記録機構１２は、プリンタ部であり、インクジェット方式のプリンタにより構成される。ＣＰＵ２は、記録制御部１１を通じて、印字記録機構１２を動作させるとともに、印字バッファメモリ１０に格納されている印字記録データを読み出し、印字記録機構１２に送り、記録媒体へ印字記録することによって、プリント動作を実現する。読取り機構７は、スキャナ部であり、写真や雑誌といったものを画像データとして読取るためのＣＣＤ方式によって構成される。ＣＰＵ２は、読取制御部６を通じて、読取機構７を動作させ、読取機構７内に設けられている不図示のイメージセンサによって読み取った画像データを、データメモリ５中の読取バッファメモリ８に格納することによって、読取り動作を実現する。読取バッファメモリ８に格納された画像データは、データ変換部９によって読み出され、印字記録データに変換された後に、データメモリ５中の印字バッファメモリ１０に格納される。ＣＰＵ２は、記録制御部１１を通じて、印字記録機構１２を動作させるとともに、印字バッファメモリ１０に格納されている印字記録データを読み出し、印字記録機構１２に送り、記録媒体へ印字記録することによって、コピー動作を実現する。データメモリ５には、画像メモリ１３が設けられ、読取機構７が読み取った画像データの他に、各種の画像データを一時的に記憶し、編集することができる。画像メモリ１３に記憶されている画像データは、データ変換部９によって読み出され、印字記録データに変換し、印字記録動作を行うことによって、コピー動作以外にも、写真画像その他の印刷を行うことができる。  なお、データメモリ５上の読取バッファメモリ８、印字バッファメモリ１０、画像メモリ１３は、ＣＰＵ２の管理によって、動作モードやユーザ設定など動作状況に応じて、各メモリの容量配分を動的に変更し、割り付けて動作することができる。また、データ変換部９は、画像解析、サムネイル作成、サムネイル補正、出力画像補正等の画像処理を行う。また、ＣＰＵ２は、データメモリ５に記憶されている画像データに対して画像処理を実行することで、後述するプリント位置調整の画像処理やその他画像処理を実現することができる。ＭＦＰ１００には、ＬＥＤ、ＬＣＤなどの表示部１０５と、各種キーなどの操作部１０４とを具備する操作パネル１６が設けられ、オペレータによる各種入力操作や動作状況の表示などを実行することができる。インタフェース制御部１７は、外部バス１８による通信を制御し、外部に接続されている外部装置１９との間で、データを送受信する。外部装置１９として、パーソナルコンピュータを接続し、コンピュータ上で動作するプリンタドライバによって作成された印字記録データを受信し、プリント記録する。また、外部装置１９として、パーソナルコンピュータを接続し、コンピュータ上で動作するスキャナドライバからの読取り要求を受信し、読取バッファメモリ８に格納された画像データを送信し、原稿読取りをする。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るＭＦＰ１００におけるプリント位置調整の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、オペレータは、操作部１５を介してＭＦＰ１００にプリント位置調整チャート（記録位置調整チャート）のプリントを指示する。プリントの指示によって、ＭＦＰ１００は、印字記録機構１２でプリント位置調整チャートをプリント媒体にプリントして出力する。ステップＳ１０２では、オペレータは、表示部１４の指示にしたがい、印字記録機構１２より出力されたプリント位置調整チャートを、読取り機構７の原稿台に設置する。オペレータは、プリント位置調整チャートを設置した後、操作部１５を介してＭＦＰ１００にプリント位置調整チャートの読取りを指示する。ステップＳ１０３では、ＭＦＰ１００は、読取制御部６を制御し読取機構７によって、プリント位置調整チャートを読取る。読取った画像データはデータメモリ５中の読取バッファメモリ８に格納する。読取りバッファ８に格納された画像データは、読取り動作と並行して、データ変換部９によって画像処理され画像メモリに格納される。なお、本実施形態では、プリント解像度と読取り解像度の相違による干渉の影響を軽減するのと、画像データのメモリ容量を削減するため次のような読取りを実施する。読取機構７では、８ｂｉｔグレースケール、６００ｄｐｉ、γ１．０で読取り動作を行い、読取りバッファメモリ８へ画像データ格納する。格納された画像データをデータ変換部９で３００ｄｐｉへバイキュービック補間による縮小変倍処理を行う。縮小後の画像データを画像メモリ１３に格納する。ステップＳ１０４では、ＭＦＰ１００は、画像メモリ１３に格納されているプリント位置調整チャートの画像データに対してパターン位置検出処理を実施する。パターン位置検出処理は、後述する図４の説明にて詳細に述べる。ステップＳ１０５では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ１０４のパターン位置検出の結果に基づきパターンの解析を行う。パターンの解析は、パターンの位置からの所定量の領域の画素値に基づき、その領域の平均輝度を求める処理である。ステップＳ１０６では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ１０５のパターンの解析結果に基づき、最適なプリント位置のパターンを判断する。最適なプリント位置のパターンは、ステップＳ１０５のパターンの解析において、最も平均輝度が低かったパターンである。ステップＳ１０７では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ１０６の最適なプリント位置のパターンのプリント条件に基づき、プリント位置調整の調整値を設定する。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る図２のステップＳ１０１でプリントするプリント位置調整チャートを説明するための図である。なお、図３に図示したプリント位置調整チャートでは５種類のパターン列を図示したが、これは調整項目数を制限するものではない。１０１は、プリント位置調整チャートをプリントするプリント媒体である。１０２は、プリント媒体１０１にプリントしたプリント位置調整チャート領域を示す。プリント位置調整チャート領域１０２は、図２のステップＳ１０３のプリント位置調整チャートを読取る処理において、読取り範囲内に位置する領域である。１０３は、基準マークＡである。基準マークＡ１０３は、図示するような同心円形状のマークで回転不変の図形である。基準マークＡ１０３は、各パターンのプリント位置の基準位置とする。１０４は、基準マークＢである。基準マークＢ１０４は、図に示すような円形状のマークである。基準マークＢ１０４の位置は、後述する図６で画像データでのチャート傾きを求めるための処理で参照される。そのため、左上の基準マークＢ１０４の中心位置は、基準マークＡ１０３の中心位置と水平方向の位置が同位置になるようにプリントする。１０５は、往路印字―復路印字間のプリント位置調整パターン列ＰＡである。パターン列ＰＡは、往路印字―復路印字間のプリント位置を１２００ｄｐｉ単位でずらしたパターン列である。パターン列を構成するＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＡ５パターンは、それぞれ＋２ｄｏｔ、＋１ｄｏｔ、０ｄｏｔ、−１ｄｏｔ、−２ｄｏｔずらしたパターンである。往路印字でプリントするパターンと復路印字でプリントするパターンは、横縞状のパターンである。往路印字―復路印字間のプリント位置ずれがある場合に、そのずれ量に対応して横縞の重なり量が変化することで輝度変化が起こる。この実施形態では、プリント位置ずれがない場合に最も輝度が低くなり、プリント位置のずれに対応して輝度が高くなるパターンである。１０６は、２列のインク吐出口列間のプリント位置調整パターン列ＰＢである。パターン列ＰＢは、インク吐出口列間のプリント位置を１２００ｄｐｉ単位でずらしたパターン列である。パターン列を構成するＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４、ＰＢ５パターンは、それぞれ＋２ｄｏｔ、＋１ｄｏｔ、０ｄｏｔ、−１ｄｏｔ、−２ｄｏｔずらしたパターンである。第一列でプリントするパターンと第二列でプリントするパターンは、横縞状のパターンである。インク吐出口列間のプリント位置ずれがある場合には、そのずれ量に対応して横縞の重なり量が変化することで輝度変化が起こる。この実施形態では、プリント位置ずれがない場合に最も輝度が低くなり、プリント位置のずれに対応して輝度が高くなるパターンである。
【００２１】
図４は、本実施形態に係る図２ステップＳ１０１でプリントするプリント位置調整チャートの各パターンプリント位置と各パターンの幅高さの情報を説明する図である。図中の表は左列から、各パターン名、基準マークＡからパターン左上端位置ＤＸ、基準マークＡからパターン左上端位置ＤＹ、パターン幅ＳＷ、パターン高さＳＨを示す。図に示す情報は、ＭＦＰ１００のプログラムメモリ４にあらかじめ記録している。記録している各情報は、図７に後述するパターン位置検出処理で参照される。
【００２２】
図５は、本実施形態に係る図２のプリント位置調整の手順のうち、パターン位置検出の手順を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、まずＭＦＰ１００は、画像メモリ１３に格納されている画像データから基準マークＡ１０３を検出する。基準マークＡ１０３は、同心円形状の回転不変パターンであるため、１次元のラスタースキャンによるパターンマッチングでその位置を検出することができる。各画素を輝度値に基づき所定の閾値で白黒の２値判定し、その判定結果が所定幅の白・黒・白・黒・白・黒・白パターンであるか否かを判断することで基準マークＡ１０３の中心位置を検出する。また、ラスタースキャンによるパターンマッチングで検出した位置に基づき、基準マークＡ１０３を含む所定領域の濃度の重心を求めることでより正確な基準マークＡの位置を得ることができる。次にＭＦＰ１００は、画像メモリ１３に格納されている画像データから基準マークＢ１０４を検出する。基準マークＢ１０４は、円形状のパターンである。プログラムメモリ４に記録されている基準マークＡ１０３からの距離情報に基づき所定領域を解析することで検出することができる。所定領域の各画素を輝度値に基づき所定の閾値で白黒の２値判定し、所定面積以上の黒画素の領域を検出することで位置を検出する。また、検出した位置に基づき、基準マークＢ１０４を含む所定領域の濃度の重心を求めることでより正確な位置を得ることができる。ステップＳ２０２では、ＭＦＰ１００は、基準マークＡ１０３と基準マークＢ１０４の位置に基づき、画像データのプリント位置調整チャートの傾き２０１を求める。チャートの傾き２０１の検出処理の詳細は後述の図６で説明する。このステップＳ２０１、Ｓ２０２において、ＣＰＵ２はプログラムメモリ４に格納される制御プログラムに従って、記録位置調整チャートの位置および傾きを検出する第１の検出手段としての機能する。ステップＳ２０３では、ＭＦＰ１００は、パターン位置検出の処理の終了判定をする。すべてのパターンに対して後述のステップＳ２０４〜Ｓ２１０を実施済みであるか確認する。ここで、未実施の場合はステップＳ２０４を実行する。実施済みの場合はパターン位置検出の処理を終了する。ステップＳ２０４では、ＭＦＰ１００は、基準位置マークＡ１０３の位置とチャートの傾き２０１と図４に示したパターン位置情報に基づきパターン位置を検出する。基準位置マークＡの位置を（ＯＸ、ＯＹ）とし、チャートの傾きをθラジアンとし、検出対象のパターン位置情報を（ＤＸ、ＤＹ）とした場合、パターン位置（ＰＸ、ＰＹ）は、式１のようになる。
ＰＸ＝（ＤＸ＊ｃｏｓθ）−（ＤＹ＊ｓｉｎθ）＋ＯＸ
ＰＹ＝（ＤＸ＊ｓｉｎθ）＋（ＤＹ＊ｃｏｓθ）＋ＯＹ      （式１）
パターン位置（ＰＸ、ＰＹ）は、後述する図７のパターン位置３０２に対応する。パターン位置（ＰＸ、ＰＹ）は、基準位置マークＡ１０３の位置検出誤差や、プリントや読取り時の誤差を含むため、画像データ中のパッチ左上端位置と一致しない場合がある。ステップＳ２０５では、ＭＦＰ１００は、位置検出対象のパターンと同パターン列のパターンの位置検出をすでに実施済みであるか判断する。この処理は、正確なパターン位置を検出するためのテンプレート画像作成処理を実施するか判断する処理である。同列のパターンの位置検出に使用するテンプレート画像は、同様の画像となり、すでに同列でテンプレート画像を作成済みである場合は、その画像を使用して同列パターンの位置検出が可能であるためである。同列パターンの位置検出で単一のテンプレート画像を使用することでテンプレート画像作成の処理時間を省くことができる。ここで、同パターン列のパターンの位置検出が未実施の場合はＳ２０６を実施する。同パターン列のパターンの位置検出をすでに実施済みである場合はステップＳ２０９を実行する。ステップＳ２０６では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ２０４で得られたパターン位置を基準に紙面領域３０３を決定し、紙面輝度４０３を求める。この処理の詳細は後述の図８（ａ）で説明する。ステップＳ２０７では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ２０４で得られたパターン位置を基準にパターン領域３０４を決定し、パターン輝度４０４を求める。この処理の詳細は後述の図８（ａ）で説明する。ステップＳ２０８では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ２０６とステップＳ２０７とでそれぞれ求めた紙面輝度４０３とパターン輝度４０４に基づきテンプレート画像３０５を作成する。作成されたテンプレート画像３０５は、画像メモリ１３に格納される。このテンプレート作成処理の詳細は後述の図８（ｂ）で説明する。ステップＳ２０９では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ２０４で得られたパターン位置を基準に画像データの所定領域３０６と、ステップＳ２０８で作成したテンプレート画像とでテンプレートマッチングを行う。この処理の詳細は後述の図９（ａ）で説明する。ステップＳ２１０では、ＭＦＰ１００は、ステップＳ２０９で得られたテンプレートマッチングの結果から正確なパターン位置を判断する。この処理の詳細は後述の図９（ｃ）で説明する。このステップＳ２０８、Ｓ２０９において、ＣＰＵ２はプログラムメモリ４に格納される制御プログラムに従って、記録位置調整チャートの位置および傾きに基づいて決定される所定領域のテンプレートマッチングを行う。そして、テンプレートマッチングの結果からパターンの位置を決定する第２の検出手段としての機能する。また、ステップＳ２０４、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０８、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０は、後述の図７で図示する。
【００２３】
図６は、本実施形態に係る図５のステップＳ２０２の、プリント位置調整チャートの傾きを求める処理を説明するための図である。ここでは、プリント媒体１０１が原稿台に設置され読取られた場合を想定している。他に、プリント時にプリント媒体１０１が斜めに搬送され、チャートが斜めにプリントされた場合もプリント位置調整チャート領域１０２は傾く。２０１は、基準マークＡ１０３と基準マークＢ１０４から求めらるチャートの傾きを示す。基準マークＡ１０３の座標を（ＡＸ、ＡＹ）とし、準マークＢ１０４の座標を（ＢＸ、ＢＹ）とすると、チャートの傾きθラジアンは、式２のようになる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（（ＢＹ−ＡＹ）／（ＢＸ−ＢＹ））      （式２）
図７は、本実施形態に係る図５のステップＳ２０４〜ステップＳ２１０の処理を説明するための図である。ここでは、パターンＰＡ２のパターン位置検出を例に説明する。図７（ａ）の３０１は、図２のステップＳ２０１で得られた基準マークＡの位置を示したものである。３０２は、図２のステップＳ２０４で得られたパターン位置を示す。図５で前述したようにパターン位置３０２は、基準位置マークＡ１０３の位置検出誤差や、プリントや読取り時の誤差を含むため、画像データ中のパッチ左上端位置と一致しない場合がある。
【００２４】
３０３は、図２のステップＳ２０６でパターン位置３０２に基づき決定した紙面輝度を求めるための紙面領域を示す。３０４は、図２のステップＳ２０７でパターン位置３０２に基づき決定したパターン輝度を求めるためのパターン領域を示す。３０５は、図２のステップＳ２０８で作成した、テンプレート画像を示す。テンプレート画像３０５の作成処理は後述の図８で詳細に述べる。図７（ｂ）の３０６は、図２のステップＳ２０９でのパターン位置を基準に決定したテンプレートマッチングの探索範囲を示す。図７（ｃ）の３０７は、図２のステップＳ２１０で記録された正確なパターン位置に基づき得られたパターンの解析領域を示す。
【００２５】
図８は、本実施形態に係る図５のステップＳ２０６、ステップＳ２０７の処理とステップＳ２０８を説明する図である。図８（ａ）は、図５のステップＳ２０６、ステップＳ２０７を説明する図である。４０３は紙面輝度を示す。紙面輝度４０３は、パターン位置３０２からあらかじめ保持している紙面輝度取得領域のパターン位置からのオフセット４０１によって決められる紙面輝度を求めるための紙面領域３０３内の画素値を平均することで求める。４０４はパターン輝度を示す。図５で前述したようにパターン位置３０２は誤差を含むため、紙面輝度取得領域のパターン位置からのオフセット４０１と紙面輝度を求めるための紙面領域３０３は、誤差を考慮した値である。よって、紙面輝度を求めるための紙面領域３０３は紙面領域に含まれる。パターン輝度４０４は、パターン位置３０２からあらかじめ保持しているパターン輝度取得領域のパターン位置からのオフセット４０２によって決められるパターン輝度を求めるためのパターン領域３０４内の画素値を平均することで求める。パターン輝度取得領域のパターン位置からのオフセット４０２とパターン輝度を求めるためのパターン領域３０４は、パターン位置３０２の誤差を考慮した値である。よって、パターン輝度を求めるためのパターン領域３０４はパターン領域に含まれる。図８（ｂ）は、（ａ）で求めた紙面輝度とパターン輝度に基づきのテンプレート画像３０５を作成する処理を説明するための図である。テンプレート画像３０５は、パターンの左上端位置を検出するために画像中心から上下左右に四分割したうち左下領域の画素値をパターン輝度４０４とする。他の領域の画素値は紙面輝度４０３とする。また、チャートの傾き２０１が、ある場合は、図示するようにパターン輝度の領域の左上端を回転中心としてチャートの傾き２０１と同量の傾きを加えテンプレート画像３０５を作成する。
【００２６】
図９は、本実施形態に係る図５のステップＳ２０９のテンプレートマッチング処理を説明する図である。図９（ａ）は、画像データの所定領域の探索範囲３０６に対してテンプレート画像をラスタースキャンし相違度を取得する処理を図示した。５０１は、パターン位置検出の対象パターンである。５０２はラスタースキャンにおけるテンプレート画像３０５の移動方向を示す。本実施形態では、テンプレートマッチングの手法としてＳＳＤ（差の二乗和）を利用する。テンプレート画像の大きさをＭ＊Ｎ、テンプレート位置（ｉ，ｊ）における画素値をＴ（ｉ、ｊ）とし、テンプレート画像と重ね合わせた画像データの画素値をＩ（ｉ，ｊ）とすると、ＳＳＤは式３のようになる。
【００２７】
【数１】
2011011433.tif 000003
【００２８】
（式３）
図９（ｂ）は、図（ａ）で得られる式３は相違度Ｒがもっとも小さい位置、つまり探索範囲３０６の中でテンプレート画像３０５がもっとも類似する位置を図示した。５０３は、テンプレート画像におけるパターン左上端部を示す。テンプレート画像におけるパターン左上端部５０３は、パターン位置検出の対象パターンの左上端部に位置する。よって、相違度Ｒがもっとも小さい位置とテンプレート画像におけるパターン左上端部５０３に基づき正確なパターン位置を取得することができる。本実施形態では、ＳＳＤよるテンプレートマッチングを説明したが、これはパターン位置検出のテンプレートマッチング手法を制限するものではない。テンプレートマッチング手法として、ＳＡＤ（差の絶対値）やＮＣＣ（正規化相互相関）など他の手法を使用してもよい。
以上の説明により、画像データのパターン位置検出において、画像の特徴量を求めて抽象化パターンを作成することなく短い計算時間で、高い精度と高い堅牢性の位置検出を可能とする。また、あらかじめパターンマッチングのためのテンプレート画像を用意することなくパターンマッチングを可能とする。
【００２９】
なお、本発明は、スキャナ部等の読取り部により読取られた画像データに基づいて記録位置調整値を決定する形態であれば、短い計算時間で、精度の良いパターン位置検出を可能とするという本発明の目的を達成できる。したがって、本発明を適用できる画像処理装置の形態は、プリント部とスキャナ部と備える多機能型の記録装置のほか、記録装置に外部Ｉ／Ｆを介して接続された外部装置であってもよい。また、上述の処理を記録装置と外部装置の両方で実施することも可能であり、その場合には記録装置と外部装置とから成る画像処理システムが本発明の目的を達成する構成となる。
【００３０】
また、上述の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給しそのシステムあるいは装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても本発明の目的が達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００３１】
また、上述の実施形態ではスキャナ部は記録位置調整パターンの輝度を読取って記録位置調整するようにしているが、反射光学濃度ＯＤ等、別の光学情報に基づいて記録位置を調整するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
４  プログラムメモリ
５  データメモリ
６  読取制御部
７  読取機構
８  読取バッファ
９  データ変換部
１０  印字バッファメモリ
１１  記録制御部
１２  印字記録機構
１３  画像メモリ
１４  表示部
１５  操作部
【図１】
2011011433.tif 000004
【図２】
2011011433.tif 000005
【図３】
2011011433.tif 000006
【図４】
2011011433.tif 000007
【図５】
2011011433.tif 000008
【図６】
2011011433.tif 000009
【図７】
2011011433.tif 000010
【図８】
2011011433.tif 000011
【図９】
2011011433.tif 000012
【図１０】
2011011433.tif 000013
【図１１】
2011011433.tif 000014