(57)【要約】【課題】主・副走査方向の位置ずれを同時に、かつ特に副走査方向の位置ずれを、画像入力装置の影響を受けずに、高精度に検査することが可能な環境を提供する。【解決手段】任意の被写体を２次元に撮像する画像入力手段を有する画像位置ずれ計測装置において、前記画像入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算手段と、画像出力装置から出力された出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号に対し、画像の位置ずれを計算する画像位置ずれ算出手段と、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得手段と、前記画像入力手段の入力誤差を補正する画像位置ずれ補正手段とを有する。【選択図】        図１
2004177129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の被写体を２次元に撮像する画像入力手段を有する画像位置ずれ計測装置において、
前記画像入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算手段と、
画像出力装置から出力された出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号に対し、画像の位置ずれを計算する画像位置ずれ算出手段と、
基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得手段と、
前記画像入力手段の入力誤差を補正する画像位置ずれ補正手段とを有することを特徴とする画像位置ずれ計測装置。
【請求項２】
前記基準パターン位置ずれ量取得手段は、基準パターンの位置ずれを算出する基準パターン位置ずれ算出手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項３】
前記画像信号演算手段は、計測対象である画像出力装置から出力された出力画像が、前記画像出力装置の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、
前記画像出力装置の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像出力装置の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、
前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、
前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第１の累積値算出手段とを有し、
前記第１の累積値算出手段は、前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第１の累積値取得手段と、
前記第１の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第１の最小位置算出手段と、
前記第１の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第１の画像位置ずれ算出手段と、
前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第１の万線位置ずれ記憶手段と、
前記斜線パターンの位置ずれと前記万線パターンの位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第１の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項４】
前記基準パターン位置ずれ算出手段は、前記基準パターンが前記画像入力手段の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、
前記画像入力手段の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像入力手段の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、
前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、
前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第２の累積値算出手段と、
前記第２の累積値算出手段は、前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第２の累積値取得手段と、
前記第２の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第２の最小位置算出手段と、
前記第２の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第２の画像位置ずれ算出手段と、
前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第２の万線位置ずれ記憶手段と、
前記斜線パターンの位置ずれと前記万線パターンの位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第２の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項５】
前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターンが、前記画像入力装置の解像度よりも大きい万線または斜線パターンであることを特徴とする請求項２または３記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項６】
前記累積値算出手段または前記基準パターン位置ずれ算出手段は、前記画像信号のデータ列に対して、各データをなめらかに結合する数値演算を施すことで、データ間を補間するデータ補間手段を有し、
前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列目のデータ列と、
前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣接する画像信号２列目の隣接データ列にパターンに応じた演算処理を行った補正隣接データ列とを対象に、前記主走査方向に垂直な方向において相対位置にある前記データ列と、
前記補正隣接データ列とにおいて、
前記データ補間手段で算出された補間ピッチごとに差分を取り、その絶対値の累積値を算出し、前記相対位置を前記主走査方向に順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第３の累積値算出手段を有することを特徴とする請求項２または４記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項７】
前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターンが、光学系の副走査方向に水平かつ一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、
または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、
または前記原稿の前記光学系の副走査方向に水平かつ隣合う万線パターンが等ピッチで幅が異なる万線パターンか、
または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に隣接する万線パターンが等ピッチで幅の異なる斜線パターンか、であることを特徴とする請求項２記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項８】
前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターンの線幅、線間ピッチが、同一または同等であることを特徴とする請求項２記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項９】
前記基準パターン位置ずれ量取得手段は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１０】
前記画像信号演算手段は、計測対象である画像出力装置から出力された出力画像が、前記画像出力装置の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、
前記画像出力装置の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像出力装置の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、
前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、
前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第４の累積値算出手段と、
前記第４の累積値算出手段において、
前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第３の累積値取得手段と、
前記第４の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第３の最小位置算出手段と、
前記第３の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第３の画像位置ずれ算出手段と、
前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第３の万線位置ずれ記憶手段と、
前記斜線パターンの位置ずれと、前記万線の位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第３の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴とする請求項１または９記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１１】
前記基準パターン位置ずれ記憶手段は、前記基準パターン位置ずれが、前記画像入力手段の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンによる主走査方向位置ずれと、
前記基準パターン位置ずれが、前記画像入力手段の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンによる副走査方向位置ずれとを記憶することを特徴とする請求項９記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１２】
前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターン原稿が、前記画像入力装置の解像度よりも大きい万線または斜線パターンであることを特徴とする請求項９または１０記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１３】
前記第４の累積値算出手段は、前記画像信号のデータ列に対して、各データをなめらかに結合する数値演算を施すことで、データ間を補間するデータ補間手段を有し、
前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列目のデータ列と、
前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣接する画像信号２列目の隣接データ列にパターンに応じた演算処理を行った補正隣接データ列とを対象に、前記主走査方向に垂直な方向において相対位置にある前記データ列と、
前記補正隣接データ列とにおいて、
前記データ補間手段で算出された補間ピッチごとに差分を取り、その絶対値の累積値を算出し、前記相対位置を前記主走査方向に順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第５の累積値算出手段を有することを特徴とする請求項９または１１記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１４】
前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターン原稿が、光学系の副走査方向に水平かつ一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、
または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、
または前記原稿の前記光学系の副走査方向に水平かつ隣合う万線パターンが等ピッチで幅が異なる万線パターンか、
または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に隣接する万線パターンが等ピッチで幅の異なる斜線パターンか、であることを特徴とする請求項９記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１５】
前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターン原稿の線幅、線間ピッチなどが、同一または同等であることを特徴とする請求項９記載の画像位置ずれ計測装置。
【請求項１６】
任意の被写体を２次元に撮像する画像入力工程と、
前記画像入力工程から取得される画像信号を記憶する画像記憶工程と、
前記画像記憶工程から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算工程と、
前記画像入力工程から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算工程により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶工程に計算結果を格納し、
前記画像信号演算工程により、基準パターンの位置ずれを算出し、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得工程とを有することを特徴とする画像位置ずれ計測方法。
【請求項１７】
前記基準パターン位置ずれ量取得工程は、前記画像信号演算工程により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶工程に計算結果を格納し、
前記画像記憶工程から前記位置ずれと前記基準パターン位置ずれを読み出して、前記画像信号演算工程により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することを特徴とする請求項１６記載の画像位置ずれ計測方法。
【請求項１８】
前記基準パターン位置ずれ量取得工程は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶工程と、
前記画像記憶工程から位置ずれと、
前記基準パターン位置ずれ記憶工程から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算工程により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで、位置ずれの誤差を補正することを特徴とする請求項１６記載の画像位置ずれ計測方法。
【請求項１９】
任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、
前記画像入力処理から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、
前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、
前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、
前記画像信号演算処理により、基準パターンの位置ずれを算出し、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得処理とをコンピュータに実行させるための画像位置ずれ計測プログラム。
【請求項２０】
前記基準パターン位置ずれ量取得処理は、前記画像信号演算処理により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、
前記画像記憶処理から前記位置ずれと前記基準パターン位置ずれを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させるための請求項１９記載の画像位置ずれ計測プログラム。
【請求項２１】
前記基準パターン位置ずれ量取得処理は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶処理を有し、
前記画像記憶処理から前記位置ずれと、
前記基準パターン位置ずれ記憶処理から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで、位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させるための請求項１９記載の画像位置ずれ計測プログラム。
【請求項２２】
任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、
前記画像処理入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、
前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、
前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、前記画像信号演算処理により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、
前記画像記憶処理から前記位置ずれと、
前記基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させるための画像位置ずれ計測プログラムを格納した記憶媒体。
【請求項２３】
任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、
前記画像処理入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、
前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、
前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、あらじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶処理とを有し、
前記画像記憶処理から前記位置ずれと、
前記基準パターン位置ずれ記憶処理から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させるための画像位置ずれ計測プログラムを格納した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、同時に計測した基準パターンにより読取誤差を算出し、前記位置ずれを補正する画像位置ずれ計測装置、画像位置ずれ計測方法、画像位置ずれ計測プログラムおよび画像位置ずれ計測プログラムを格納した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種類の装置としては、例えば、特許文献１記載の「画素の位置誤差測定装置」がある。これは読取画像データにウィンドウを設定して、白地上に４５〜の角度の多数の黒の斜線パターンが副走査方向に等ピッチに形成されている斜線パターンの存在を判別すると、ウィンドウを斜線の角度の方向に順次シフトし、各ウィンドウ内における斜線の位置変化に基づいて副走査方向の画素の位置誤差を測定する装置である。
【０００３】
しかし、特許文献１記載の技術は、ウィンドウにおける各画素の読取値の重心を計算して位置誤差を測定しているので、原稿面のゴミなどによる読取画像データの雑音に弱く、測定精度が劣化しやすいという問題があった。また、ウィンドウ内の面積重心を計算して位置誤差を測定するので、撮像素子の分解能より細かい精度での位置ずれに関して述べられていなかった。
【０００４】
また、特願２００１−８５４５０号記載の技術は、特許文献１記載の問題に鑑みて発明したもので、前記光学系の走査方向に水平かつ垂直方向ではない方向に均一な濃度で、かつその方向と垂直方向に均一でない濃度を有する原稿により、任意の列の画素と当該画素と隣接する画素の位置ずれを算出する機能と、対象データ列に対して各データをなめらかに結合する数値演算を施す事で、データ間を補間するデータ補間機能を備えた装置を用いる。その目的とするのは、副走査方向の位置ずれを迅速に高精度に検査することが可能な環境を提供することにある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−９８２５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特願２００１−８５４５０号記載の発明は、対象となる原稿をデジタルカメラまたはスキャナ等の画像入力装置を用いた副走査方向の位置ずれを評価する装置であるため、読取時に画像入力装置の読取誤差を含んでしまい、主走査方向の位置ずれを検査することについてふれていなかった。また、主・副走査方向の位置ずれを同時に検出することができなかった。また、いわゆる斜線パターンを用いているため、必ず主走査方向の位置ずれ成分（スキャナ内部に搭載されている折り返しミラーのたわみや撮像素子の振動など）が含まれるので、高精度に副走査方向のみの位置ずれを計測することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、計測可能な基準パターンを計測対象とともに配置し、画像出力装置から出力された原稿画像の位置ずれと基準パターン画像の位置ずれを算出する機能と、計測対象である出力原稿画像の位置ずれデータから基準パターン画像の位置ずれを引くことで読取誤差を補正する機能と斜線パターンから得られる副走査方向の位置ずれ結果から主走査方向の位置ずれ成分を除去する機能により、主・副走査方向の位置ずれを同時に、かつ特に副走査方向の位置ずれを、画像入力装置の影響を受けずに、高精度に検査することが可能な環境を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、任意の被写体を２次元に撮像する画像入力手段を有する画像位置ずれ計測装置において、前記画像入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算手段と、画像出力装置から出力された出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号に対し、画像の位置ずれを計算する画像位置ずれ算出手段と、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得手段と、前記画像入力手段の入力誤差を補正する画像位置ずれ補正手段とを有することを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得手段は、基準パターンの位置ずれを算出する基準パターン位置ずれ算出手段を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記画像信号演算手段は、計測対象である画像出力装置から出力された出力画像が、前記画像出力装置の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、前記画像出力装置の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像出力装置の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第１の累積値算出手段とを有し、前記第１の累積値算出手段は、前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第１の累積値取得手段と、前記第１の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第１の最小位置算出手段と、前記第１の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第１の画像位置ずれ算出手段と、前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第１の万線位置ずれ記憶手段と、前記斜線パターンの位置ずれと前記万パターンの線位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第１の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ算出手段は、前記基準パターンが前記画像入力手段の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、前記画像入力手段の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像入力手段の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第２の累積値算出手段と、前記第２の累積値算出手段は、前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第２の累積値取得手段と、前記第２の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第２の最小位置算出手段と、前記第２の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第２の画像位置ずれ算出手段と、前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第２の万線位置ずれ記憶手段と、前記斜線パターンの位置ずれと前記万パターンの線位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第２の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターンが、前記画像入力装置の解像度よりも大きい万線または斜線パターンであることを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項２または４記載の発明において、前記累積値算出手段または前記基準パターン位置ずれ算出手段は、前記画像信号のデータ列に対して、各データをなめらかに結合する数値演算を施すことで、データ間を補間するデータ補間手段を有し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列目のデータ列と、前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣接する画像信号２列目の隣接データ列にパターンに応じた演算処理を行った補正隣接データ列とを対象に、前記主走査方向に垂直な方向において相対位置にある前記データ列と、前記補正隣接データ列とにおいて、前記データ補間手段で算出された補間ピッチごとに差分を取り、その絶対値の累積値を算出し、前記相対位置を前記主走査方向に順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第３の累積値算出手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターンが、光学系の副走査方向に水平かつ一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、または前記原稿の前記光学系の副走査方向に水平かつ隣合う万線パターンが等ピッチで幅が異なる万線パターンか、または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に隣接する万線パターンが等ピッチで幅の異なる斜線パターンか、であることを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターンの線幅、線間ピッチが、同一または同等であることを特徴としている。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得手段は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項１または９記載の発明において、前記画像信号演算手段は、計測対象である画像出力装置から出力された出力画像が、前記画像出力装置の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと、前記画像出力装置の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが、前記画像出力装置の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンであって、前記出力画像を前記画像入力手段にセットして得られた画像信号における前記万線パターンあるいは前記斜線パターンの任意の領域に対し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列のデータ列と、前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣のデータ列とを対象に、任意の相対位置にある前記データ列と、前記隣のデータ列とにおいて差分を取り、その絶対値の累積を算出する第４の累積値算出手段と、前記第４の累積値算出手段において、前記相対位置を順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第３の累積値取得手段と、前記第４の累積値算出手段で得られたそれぞれの累積値を比較し、その最小値であるところの位置ずれを算出する第３の最小位置算出手段と、前記第３の最小位置算出手段を前記画像信号全域に順次実施し、各列ごとの相対位置を算出する第３の画像位置ずれ算出手段と、前記斜線パターンに隣接する前記万線パターンの位置ずれを記憶しておく第３の万線位置ずれ記憶手段と、前記斜線パターンの位置ずれと、前記万線の位置ずれとを用いて、副走査方向のみの最小位置ずれ量を算出する第３の副走査方向位置ずれ算出手段とを有することを特徴としている。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ記憶手段は、前記基準パターン位置ずれが、前記画像入力手段の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンによる主走査方向位置ずれと、前記基準パターン位置ずれが、前記画像入力手段の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンによる副走査方向位置ずれとを記憶することを特徴としている。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターン原稿が、前記画像入力装置の解像度よりも大きい万線または斜線パターンであることを特徴としている。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、請求項９または１１記載の発明において、前記第４の累積値算出手段は、前記画像信号のデータ列に対して、各データをなめらかに結合する数値演算を施すことで、データ間を補間するデータ補間手段を有し、前記画像入力手段における主走査方向の画像信号１列目のデータ列と、前記データ列に対して前記主走査方向の垂直方向に隣接する画像信号２列目の隣接データ列にパターンに応じた演算処理を行った補正隣接データ列とを対象に、前記主走査方向に垂直な方向において相対位置にある前記データ列と、前記補正隣接データ列とにおいて、前記データ補間手段で算出された補間ピッチごとに差分を取り、その絶対値の累積値を算出し、前記相対位置を前記主走査方向に順次ずらしていき、それぞれの累積値を取得する第５の累積値算出手段を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像もしくは基準パターン原稿が、光学系の副走査方向に水平かつ一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターンか、または前記原稿の前記光学系の副走査方向に水平かつ隣合う万線パターンが等ピッチで幅が異なる万線パターンか、または前記原稿の前記光学系の走査方向に水平かつ垂直ではない方向に隣接する万線パターンが等ピッチで幅の異なる斜線パターンか、であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターン原稿の線幅、線間ピッチなどが、同一または同等であることを特徴としている。
【００２３】
請求項１６記載の発明は、任意の被写体を２次元に撮像する画像入力工程と、前記画像入力工程から取得される画像信号を記憶する画像記憶工程と、前記画像記憶工程から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算工程と、前記画像入力工程から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算工程により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶工程に計算結果を格納し、前記画像信号演算工程により、基準パターンの位置ずれを算出し、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得工程とを有することを特徴としている。
【００２４】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得工程は、前記画像信号演算工程により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶工程に計算結果を格納し、前記画像記憶工程から前記位置ずれと前記基準パターン位置ずれを読み出して、前記画像信号演算工程により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することを特徴としている。
【００２５】
請求項１８記載の発明は、請求項１６記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得工程は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶工程と、前記画像記憶工程から位置ずれと、前記基準パターン位置ずれ記憶工程から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算工程により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで、位置ずれの誤差を補正することを特徴としている。
【００２６】
請求項１９記載の発明は、任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、前記画像入力処理から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、前記画像信号演算処理により、基準パターンの位置ずれを算出し、基準パターンの位置ずれ量を取得する基準パターン位置ずれ量取得処理とをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００２７】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得処理は、前記画像信号演算処理により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、前記画像記憶処理から前記位置ずれと前記基準パターン位置ずれを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００２８】
請求項２１記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記基準パターン位置ずれ量取得処理は、あらかじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶処理を有し、前記画像記憶処理から前記位置ずれと、前記基準パターン位置ずれ記憶処理から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで、位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００２９】
請求項２２記載の発明は、任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、前記画像処理入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、前記画像信号演算処理により基準パターンの位置ずれを算出し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、前記画像記憶処理から前記位置ずれと、前記基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００３０】
請求項２３記載の発明は、任意の被写体を２次元に撮像する画像入力処理と、前記画像処理入力手段から取得される画像信号を記憶する画像記憶処理と、前記画像記憶処理から画像信号を取得し、演算を行う画像信号演算処理と、前記画像入力処理から得られた、計測対象とする画像出力装置から出力された出力画像信号に対し、前記画像信号演算処理により画像の読取位置ずれを計算し、前記画像記憶処理に計算結果を格納し、あらじめ基準パターン原稿の位置ずれを記憶しておく基準パターン位置ずれ記憶処理とを有し、前記画像記憶処理から前記位置ずれと、前記基準パターン位置ずれ記憶処理から基準パターン位置ずれとを読み出して、前記画像信号演算処理により前記位置ずれから基準パターン位置ずれを引くことで位置ずれの誤差を補正することをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の画像位置ずれ計測装置における全体システム構成を示す図である。このように構成された本発明の装置について以下に説明する。図１は、画像入力部１と、画像表示部２と、画像位置ずれ検査部３と、画像信号入力部４を有し構成されている。また、図２は本発明の画像位置ずれ計測装置のシステム概要を示す図であり、画像入力装置制御部５と、光電変換部６と、Ａ／Ｄ変換部７と、シェーディング補正部８と、画像信号出力部９と、画像信号入力部１０と、画像処理演算部１１と、画像位置ずれ算出部１２と、画像表示部１３と、画像位置ずれ検査装置制御部１４と、記憶メモリ１５とを有し構成されている。図３は、本発明の画像入力装置内のレイアウトの一例である。図３は、チャート原稿設置位置１６と、基準パターン１  １７と、基準パターン２  １８とを有し構成されている。
【００３３】
本発明の装置は、検査対象である出力画像データを取得する画像入力部１と、例えば画像出力装置の出力画像を設置するチャート原稿設置位置１６と、基準パターンが予め基準パターン１  １７かつ、または基準パターン２  １８と、画像入力部とつながる画像位置ずれ検査部３側の画像信号入力部４と、当該画像信号を記憶する記憶メモリ１５と位置ずれなどを算出する画像処理演算１２と、演算結果を格納する記憶メモリ１５と、前記画像信号演算部で算出された結果を表示する画像表示部２とから構成される装置である。
【００３４】
図４は、本発明の画像入力部１の外観を示す図である。図４は、２次元撮像素子１９と、レンズ２０と、画像信号出力ポート２１とを有し構成されている。図５は、本発明の画像入力部１の構造を示す図である。図５は、原稿設置場所２３と、走行体１  ２４と、走行体２  ２５と、レンズ２６と、１次元撮像素子２７と、モータ２８と、駆動伝達手段２９と、画像信号出力ポート３０と有し構成されている。図６は、本発明の画像入力部１の構造図であり、ランプ３１と、リフレクター３２と、撮像領域３３と、折り返しミラー３４と、コンタクトガラス３５と、出力画像３６とを有し構成されている。
【００３５】
例えば、画像入力部１そのものは、２次元撮像素子１９、例えば光を受けると電子を放出する半導体を２次元配列したＣＣＤと、前記ＣＣＤ上に像を結合するレンズ２０とで構成され、２次元的に画像を取り込み、当該画像信号を画像出力ポート２３から信号を出力するデジタルカメラであり、また例えば、出力画像データを設置する原稿設置場所２３と、当該設置場所を照明する照明を含む、前記原稿設置場所を走査する走行体１  ２４と、前記走行体と垂直方向に列を成す１次元撮像素子２７、例えば、ラインＣＣＤと、前記画像設置場所を前記ラインＣＣＤ上に像を結合するレンズ２６とで構成され、前記走行体が前記画像設置場所を１方向に走査することで、ランプ３１からでた光が前記画像設置場所に設置された画像を照明し、その反射光が折り返しミラー３４とレンズ２６を通って、線順次にＣＣＤに結像することで２次元画像として読取り、当該画像信号を画像出力ポート３３から信号を出力する縮小光学系を有するスキャナーであり、また例えば、走行体１にランプ３１、レンズ２６、１次元撮像素子２７が一体になっている等倍結像素子が走行することで線順次に２次元画像として読取り、当該画像信号を画像出力ポート３３から信号を出力する等倍結像光学系を有するスキャナである。
【００３６】
画像位置ずれ算出部１２そのものは、キーボード、マウス等を含むコンピュータを用いることにより、各種計算、通信、記憶手段としても使用できる。画像表示装置２は、ＣＲＴやＬＣＤを用いる。
【００３７】
次に、本発明の画像位置ずれ計測装置の作用について説明する。図７は、デジタルカメラにおける画像信号を取り込む処理を示す図である。前記デジタルカメラの場合、予め出力画像２２を設置し、出力画像２２からの反射光をレンズ２０を通過して、２次元配列撮像素子２１で光電変換され、さらに画像信号として取り込まれる。
【００３８】
図８、図９は、スキャナにおける画像信号を取込む処理を示す図である。前記スキャナーの場合、コンタクトガラス３５上に基準となる出力画像３６を設置する（チャート原稿設置位置１６）。例えば、基準パターンは、基準パターン１  １７、かつ、または基準パターン２  １８に配置されている。出力画像を照明する光源であるランプ３１が撮像領域３３に光を照射し、走行体２  ２５とそれを追従する走行体１  ２４が前記出力画像の先頭から終わりまで走査することで折り返しミラー３４やレンズ２６を反射光が通過して、１次元撮像素子２７で光電変換され、さらに画像信号として取り込まれる。
【００３９】
画像入力部により出力画像が例えば、ＣＣＤより取り込まれる。取り込まれた画像反射光は、ＣＣＤにより光電変換部６で光電変換されて、電気信号に変換される。これをＡ／Ｄ変換部７でＡ／Ｄ変換することにより、アナログからデジタルデータとなる。当該データにシェーディング補正部８においてシェーディング補正をかけて、画像信号は画像信号出力１０のポートから出力される。画像データは制御部により出力される。
【００４０】
当該画像信号は、画像位置ずれ検査部の画像信号入力部１０で画像信号入力される。全画像データは、画像記憶メモリ１５に格納され、画像位置ずれ検査装置制御部１４で同一な走査方向に対して同一位置である副走査方向の画像データを２列ずつ順次出力され、画像処理演算部１１でシフトと差分操作が行われる。最大ずらし量は予め与えられている。画像位置ずれ算出部１２で注目する２列のより累積ずれ量を算出し、位置ずれの最小値がメモリに格納される。当該全画像位置ずれが、画像表示部１３で画像表示され、検査結果が確認できる。
【００４１】
＜実施例１＞
次に本実施例の画像位置ずれ算出手段について、説明する。図１０は本実施例の位置ずれ計測フローチャートであり、図１１は、本実施例の位置ずれ計測フローチャートであり、図１２は、本実施例の主走査方向の位置ずれ計測フローチャートであり、図１３は、本実施例の副走査方向の位置ずれ計測フローチャートである。
【００４２】
図１０に示すように、本実施例の画像位置ずれ補正手段は、画像位置ずれを計測し（ステップＳ１０１）、基準パターンの位置ずれを読み出し（ステップＳ１０２）、前記位置ずれ算出手段より算出した画像位置ずれデータと基準パターン位置ずれデータから、この読取誤差を差分により取り除き、画像位置ずれデータを補正する（ステップＳ１０３）。画像位置ずれ手段により、画像位置ずれを計測する計算は（ステップＳ１０１）、画像位置ずれ算出部１２により行われる。まず記憶メモリ１５から画像出力装置の出力画像である万線パターン或いは斜線パターンの画像データの１列目と（ステップＳ１２１、Ｓ１３１）、２列目を読出し（ステップＳ１２２、ステップＳ１３２）、斜線パターンであれば（図１３）、２列目のデータ列にｔａｎθ（θは斜線と副走査とがなす角度）、例えばθは４５度、を除算して、原稿パターンの移動分を補正する（ステップＳ１３３）。これで得られた画素毎に１列目と２列目の画素データ、例えば、画素のモノクロ階調、８ｂｉｔで０〜２５５までの値、の差分を取り、符号が負であれば、符号反転させる。これを予め設定されている列の範囲で加算し、累積値を算出する（ステップＳ１２３、Ｓ１３４）。当該累積値の算出が終了したら、２列目の画像データを例えば右に１画素分シフトし（ステップＳ１２４、Ｓ１３５）、１列目と２列目画素を差分した累積値を取得する。
【００４３】
当該累積値算出を、例えば、予め設定された最大シフト８とすると、−４画素位置から＋４画素位置まで累積値取得を繰り返す。これら最大シフト８回分の累積値の中から最小位置を算出する。位置ずれ算出手段でこれらの操作を画像の最終列まで順次実施し（ステップＳ１２５、Ｓ１３６）、各列毎の最小位置を算出する（ステップＳ１２６、Ｓ１３７）。これらは例えば、２列目の画素データが配列に入っていれば、１列目と差分を取る配列を順次ずらすことと同じ操作である。例えば、１列で２０４８画素あるとした時、８回累積値を計算するには、評価範囲を比較中心から２０４０画素とすれば、２列目を−４から＋４まで８回シフトして、累積値算出を行い、それらの最小値を求める。この操作を画像の最終列まで順次実施し、各列毎の最小位置を取得する。なお、当該画素シフト位置により、最小位置の正負が決まる。算出された最小位置ずれデータを記憶メモリ１５に格納する。
【００４４】
図１４は、本実施例の位置ずれ計測または、基準パターン位置ずれ計測フローチャートである。本発明の累積値算出手段は、記憶メモリ１５から前記画像出力装置の出力画像である万線パターン或いは斜線パターンの画像データの１列目と２列目を読出し（ステップＳ１４１）、まず、主走査位置ずれを計測し（ステップＳ１４５）、次に、副走査位置ずれを計測する（ステップＳ１４４）。斜線パターンであれば（ステップＳ１４４から図１３へ）、２列目のデータ列にｔａｎθ（θは斜線と副走査とがなす角度）、例えばθは４５度、を除算して（ステップＳ１３３）、原稿パターンの移動分を補正する。これで得られた画素毎に１列目と２列目の画素データ、例えば、画素のモノクロ階調、８ｂｉｔで０〜２５５までの値、の差分を取り、符号が負であれば、符号反転させる。これを予め設定されている列の範囲で加算し、累積値を算出する（ステップＳ１３４）。当該累積値の算出が終了したら、２列目の画像データを例えば右に１画素分シフトし（ステップＳ１３５）、１列目と２列目画素を差分した累積値を取得する手段である。
【００４５】
最小位置算出手段は、当該累積値算出を、例えば、予め設定された最大シフト８とすると、−４画素位置から＋４画素位置まで累積値取得を繰り返す。これら最大シフト８回分の累積値の中から最小位置を算出する手段である。
【００４６】
位置ずれ算出手段は、これらの操作を画像の最終列まで順次実施し（ステップＳ１３６）、各列毎の最小位置を算出する手段である（ステップＳ１３７）。これらは例えば、２列目の画素データが配列に入っていれば、１列目と差分を取る配列を順次ずらすことと同じ操作である。例えば、１列で２０４８画素あるとした時、８回累積値を計算するには、評価範囲を比較中心から２０４０画素とすれば、２列目を−４から＋４まで８回シフトして、累積値算出を行い、それらの最小位置を求める。この操作を画像の最終列まで順次実施し、各列毎の最小位置を取得する。なお、当該画素シフト位置により、最小位置の正負が決まる。
【００４７】
万線最小位置ずれ量記憶手段は、前記位置ずれ算出手段により算出された万線パターンの最小位置ずれデータを記憶しておく手段である（ステップＳ１４５）。
【００４８】
副走査方向位置ずれ算出手段は、例えば、当該万線最小位置ずれ量記憶から万線最小位置ずれデータを読み出して、当該万線パターンと隣接する斜線パターンの最小位置ずれ量にｔａｎθ乗算して、当該データを引き算する（ステップＳ１４６）。当該結果にさらにｔａｎθを除算することで、主走査方向の位置ずれ成分が除去された副走査方向最小位置ずれ量が算出される手段である。結果を記憶メモリ１５に格納する（ステップＳ１４７）。
【００４９】
次に、本実施例の画像出力装置の副走査方向に均一濃度で、かつ主走査方向に均一でない濃度を有する万線パターンと前記画像出力装置の副走査方向に水平でなくかつ垂直でない方向に均一な濃度を有する斜線パターンとが前記画像出力装置の副走査方向と垂直方向に隣接して配置されたパターンの構成を説明する。図１５は、本発明の実施例にかかわるチャート原稿の一例である。例えば、前記副走査方向に対して４５°の角度をもって等間隔のピッチで白黒斜線パターンが並び、その両側か片側に主走査方向に対して、等間隔のピッチで白黒万線パターンが並ぶものである。
【００５０】
万線パターン、斜線パターンの構成は、例えば、主走査方向に対して、等しい線幅でかつ等間隔ピッチで白黒線パターンが並ぶ原稿、例えば、前記副走査方向に対して４５°の角度をもって等間隔のピッチで白黒斜線パターンが並ぶ原稿である。または万線パターンと斜線パターンが主走査方向に交互に配置された原稿とする。図１６は本発明の実施例にかかわる基準パターンの３例である。
【００５１】
次に、本発明の、万線パターンの主走査方向位置ずれと、斜線パターンの副走査方向位置ずれとについて説明する。基準パターン位置ずれ記憶手段から読み出した万線パターンの主走査方向位置ずれと斜線パターンの副走査方向位置ずれを差分することで画像位置ずれデータを補正する。または基準パターンを前記出力画像と同様に、前記万線パターンと前記斜線パターンが並んだパターンとすることで、前記出力画像の位置ずれを演算する請求項５の作用に記載された方法と同様な手順で、基準パターンの位置ずれ誤差を算出して記憶することができる。
【００５２】
基準パターン位置ずれ算出手段は、画像記憶メモリから基準パターン部の画像データの１列を読出し、基準パターンに対応した画像位置演算手法により画像の位置ずれを算出する。基準パターン位置と、基準パターンを画像入力部より読み込み演算して求めた画像位置との差から、読取時の誤差を求める。図１７は、本発明の実施例にかかわるフローチャートである。まず、データの１列を取り出し（ステップＳ１７１）、基準チャートの最初の位置ずれを算出する（ステップＳ１７２）。次の位置ずれを算出し（ステップＳ１７３）、次の位置ずれをメモリ２に格納する（ステップＳ１７４）。メモリ２とメモリ１の差分を取得し（ステップＳ１７５）、メモリ２にメモリ１を格納する（ステップＳ１７６）。基準チャートの最終列になれば（ステップＳ１７７でＹｅｓ）、処理を終了する。
【００５３】
画像位置ずれ補正手段は、前記画像位置ずれ算出手段より算出した画像位置ずれデータから、この読取誤差を差分により取り除き、画像位置ずれデータを補正する。また、基準パターンを前記出力画像と同様に、前記万線パターンと前記斜線パターンが並んだパターンとすることで、前記出力画像の位置ずれを演算する基準パターンの位置ずれ誤差を算出することができる。
【００５４】
ここで、万線パターンについて、説明する。図１８は、本発明の実施例にかかわる万線パターンと解像度の関係を示す図である。万線パターンとは、前記光学系が走査する方向に水平な方向に等間隔のピッチで、例えば、白黒パターンが並ぶものをいう。このパターンが前記画像入力手段の解像度より大きい万線パターンからなるパターンのことをいう。万線パターンは、パターン幅が前記画像入力手段の解像度より十分大きいことにより、パターンからなる画像の位置ずれ計算の精度が得ることができる。
【００５５】
ここで、斜線パターンについて説明する。図１９は、本発明の実施例にかかわる斜線パターンと解像度の関係を示す図である。斜線パターンとは、前記光学系の走査方向に水平かつ垂直でもない方向に等間隔のピッチで、例えば、白黒パターンが並ぶものをいう。このパターンが前記画像入力手段の解像度より大きい斜線パターンからなるパターンのことをいう。斜線パターン幅が前記画像入力手段の解像度より十分大きいことにより、パターンからなる画像の位置ずれ計算の精度が得ることができる。
【００５６】
データ補間手段は、例えば、６００ｄｐｉの解像度を持つ画像入力装置の場合、１画素は約４２．３μｍとなる。画素ピッチは同じく４２．３μｍとなる。これより高精度にするために、１画素ピッチ間（画素中心間）を、例えば、スプライン補間の手法を用いて補間する。図２０は、本実施例の補間手法を示す図である。
【００５７】
累積値取得手段は、例えば、区間を８分割するとすれば、補間式から５．２μｍの精度で階調を算出することができる。当該補間ピッチすなわち基準ピッチを用いて２列目の画像データを主走査方向にずらすことで高精度な読取誤差の補正を画像位置ずれデータに対して行うことができる。
【００５８】
図２１は、位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。計測する万線領域と斜線領域から各々の画像データを取り込み（ステップＳ２１１）、列カウンタを１にセットする（ステップＳ２１２）。次に主走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２１３から図２２へ）、副走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２１４から図２３へ）、副走査位置ずれ計測結果データを主走査方向に写像し（ステップＳ２１５）、前記副走査位置ずれ計測結果データから主走査位置ずれ計測結果データを引き（ステップＳ２１６）、前記副走査位置ずれ計測結果データを逆写像して保存し（ステップＳ２１７）、画像信号列カウンタを一つ増やし（ステップＳ２１８）最終列であれば（ステップＳ２１９でＹｅｓ）、位置ずれ計測ルーチンが終了する。
【００５９】
図２２は、主走査位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。主走査位置ずれ計測ルーチンは、まず、列カウンタの示す列を取り出し（ステップＳ２２１）、列カウンタ＋１の示す列を取り出す（ステップＳ２２２）。スプラインで列の画素データを補間し、基準ピッチ位置データを算出する（ステップＳ２２３）。基準ピッチ毎に１列目と２列目の差分の絶対値を算出して累積合計する（ステップＳ２２４）。２列目を基準ピッチ分だけ右シフトして（ステップＳ２２５）、最大シフトであれば（ステップＳ２２６でＹｅｓ）、累積合計の最小位置を算出し（ステップＳ２２７）、処理を終了する。
【００６０】
図２３は、副走査位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。副走査位置ずれ計測ルーチンは、まず、列カウンタの示す列を取り出し（ステップＳ２３１）、列カウンタ＋１の示す列を取り出す（ステップＳ２３２）。列カウンタ＋１の列データに１／ｔａｎθを乗じ（ステップＳ２３３）、スプラインで列の画素データを補間し、基準ピッチ位置データを算出する（ステップＳ２３４）。基準ピッチ毎に１列目と２列目の差分の絶対値を算出して累積合計する（ステップＳ２３５）。２列目を基準ピッチ分だけ右シフトして（ステップＳ２３６）、最大シフトであれば（ステップＳ２３７でＹｅｓ）、累積合計の最小位置を算出し（ステップＳ２３８）、処理を終了する。
【００６１】
ここで、濃度パターン構成について説明する。ここでいうパターンとは、前記光学系が走査する方向に水平な方向に、例えば、白黒パターンであり、同じ幅の黒パターンが等間隔でないピッチで、並ぶものをいう。図２４は、本実施例の万線パターンの事例１を示す図である。この黒パターンの幅が前記画像入力手段、例えばＣＣＤを備えたスキャナ装置の解像度より大きい万線パターンからなるパターンもしくは、前記光学系の走査方向と垂直な方向に対して角度θを持ち、等間隔のピッチで、例えば、白黒パターンであり、同じ幅の黒パターンが等間隔でないピッチで、並ぶものをいう。図２５は本実施例の斜線パターンの事例２を示す図である。この黒パターンの幅が前記画像入力手段、例えばＣＣＤを備えたスキャナ装置の解像度より大きい斜線パターンからなるパターンをいう。
【００６２】
ここでいう万線パターンとは、前記光学系が走査する方向に水平な方向に、例えば、白黒濃度パターンであり、黒パターン幅の相異なるパターンが等間隔ピッチで、並ぶものをいう。図２６は、本実施例の万線パターンの事例１を示す図である。この黒パターンの幅が前記画像入力手段、例えばＣＣＤを備えたスキャナ装置の解像度より大きい万線パターンからなるパターンのことをいう。また、ここでいう斜線パターンとは、前記光学系が走査する方向に水平かつ垂直でない方向に、例えば、白黒濃度パターンであり、黒パターン幅の相異なるパターンが等間隔ピッチで、並ぶものをいう。図２７は、本発明の実施例にかかわる斜線パターンの事例２を示す図である。この黒パターンの幅が前記画像入力手段、例えばＣＣＤを備えたスキャナ機能の解像度より大きい斜線パターンからなるパターンのことをいう。
【００６３】
すべてのパターンの線幅あるいはピッチが等しい場合、最小値が一意に計算できないことがあるが、パターンの線幅或いはピッチが等しくないことにより、一意に前記累積値の最小値を求めることができる。
【００６４】
前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターンの線幅、線間ピッチなどが、同一または同等であるので、同じ精度なので精度補正することなく位置誤差を差分するだけで精度よく位置ずれを算出することができる。
【００６５】
＜実施例２＞
本実施例の構成は、基本的に実施例１の構成と同様である。よって、異なる部分のみを説明する。本実施例のの画像位置ずれ計測手段について、説明する。以下の計算は画像位置ずれ算出部１２により行われる。まず記憶メモリ１５から画像出力装置の出力原稿画像である万線パターン或いは斜線パターンの画像データの１列目と２列目を読出し、斜線パターンであれば、２列目のデータ列にｔａｎθ（θは斜線と副走査とがなす角度）、例えばθは４５度、を除算して、原稿パターンの移動分を補正する。これで得られた画素毎に１列目と２列目の画素データ、例えば、画素のモノクロ階調、８ｂｉｔで０〜２５５までの値、の差分を取り、符号が負であれば、符号反転させる。これを予め設定されている列の範囲で加算し、累積値を算出する。当該累積値の算出が終了したら、２列目の画像データを例えば右に１画素分シフトし、１列目と２列目画素を差分した累積値を取得する。当該累積値算出を、例えば、予め設定された最大シフト８とすると、−４画素位置から＋４画素位置まで累積値取得を繰り返す。これら最大シフト８回分の累積値の中から最小位置を算出する。位置ずれ算出手段でこれらの操作を画像の最終列まで順次実施し、各列毎の最小位置を算出する。これらは例えば、２列目の画素データが配列に入っていれば、１列目と差分を取る配列を順次ずらすことと同じ操作である。例えば、１列で２０４８画素あるとした時、８回累積値を計算するには、評価範囲を比較中心から２０４０画素とすれば、２列目を−４から＋４まで８回シフトして、累積値算出を行い、それらの最小値を求める。この操作を画像の最終列まで順次実施し、各列毎の最小位置を取得する。なお、当該画素シフト位置により、最小位置の正負が決まる。算出された最小位置ずれデータを１−１６記憶メモリに格納する。
【００６６】
図２８は、本実施例の計測全体のフローチャートであり、図２９は、本実施例の位置ずれ計測フローチャートである。まず、画像位置ずれを計測する（ステップＳ２８１か図２９へ）。計測する万線領域と斜線領域から各々の画像データを取り込み（ステップＳ２９１）、列カウンタを１にセットする（ステップＳ２９２）。次に主走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２９３から図１２へ）、副走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２９４から図１３へ）、画像信号列カウンタを１つ増やし（ステップＳ２９５）最終列であれば（ステップＳ２９６でＹｅｓ）、位置ずれ計測ルーチンが終了する。基準パターン位置ずれを読出し（ステップＳ２９２）、主・副走査方向の画像位置ずれから対応する主・副走査方向の基準パターン位置ずれを差分することで補正する（ステップＳ２８３）。
【００６７】
基準パターン位置ずれ記憶手段は、例えば、上記の画像出力装置の出力原稿のかわりに基準パターン原稿に対し、画像位置ずれ算出手段を適用し、その結果を予め記憶メモリ１５に格納してあるものである。
【００６８】
画像位置ずれ補正手段は、図２８に示すように前記位置ずれ算出手段より算出した画像位置ずれデータと基準パターン位置ずれ記憶手段より読み出した基準パターン位置ずれデータから、この読取誤差を差分により取り除き、画像位置ずれデータを補正する。
【００６９】
次に、本実施例の累積値算出手段の作用について説明する。図３０は、本実施例の位置ずれ計測フローチャートである。まず、計測する万線領域と斜線領域から各々の画像データを取り込み（ステップＳ３０１）、列カウンタを１にセットする（ステップＳ３０２）。次に主走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２９３から図１２へ）、副走査位置ずれ計測ルーチンに入り（ステップＳ２９４から図１３へ）、副走査位置ずれ計測結果データを主走査方向に写像し（ステップＳ３０５）、前記副走査位置ずれ計測結果データから主走査位置ずれ計測結果データを引き（ステップＳ３０６）、前記副走査位置ずれ計測結果データを逆写像して保存し（ステップＳ３０７）、画像信号列カウンタを１つ増やし（ステップＳ３０８）最終列であれば（ステップＳ３０９でＹｅｓ）、位置ずれ計測ルーチンが終了する。
【００７０】
次に、万線パターンと斜線パターンの構成について説明する。例えば、主走査方向に対して、等しい線幅でかつ等間隔ピッチで白黒線パターンが並ぶ原稿、例えば、前記副走査方向に対して４５°の角度をもって等間隔のピッチで白黒斜線パターンが並ぶ原稿である。または万線パターンと斜線パターンが主走査方向に交互に配置された原稿である。
【００７１】
次に、万線パターンの主走査方向位置ずれと、斜線パターンの副走査方向位置ずれの作用について説明する。基準パターン位置ずれ記憶手段から読み出した万線パターンの主走査方向位置ずれと斜線パターンの副走査方向位置ずれを差分することで画像位置ずれデータを補正する。または基準パターンを前記出力画像と同様に、前記万線パターンと前記斜線パターンが並んだパターンとすることで、前記出力画像の位置ずれを演算する手順で、基準パターンの位置ずれ誤差を算出して記憶することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、同時に計測した基準パターンにより読取誤差を算出し、当該位置ずれを補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７３】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、予め計測した既知の基準パターン位置ずれにより読取誤差を算出し、当該位置ずれを補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７４】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、同時に計測したの基準パターンにより読取誤差を算出し、当該位置ずれを補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７５】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、予め計測した既知の基準パターンの位置ずれにより、当該位置ずれの誤差を補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、同時に計測したの基準パターンにより読取誤差を算出し、当該位置ずれを補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７７】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、予め計測した既知の基準パターンの位置ずれにより、当該位置ずれの誤差を補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、同時に計測したの基準パターンにより読取誤差を算出し、当該位置ずれを補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００７９】
また、本発明によれば、検査対象である画像出力装置の出力画像の位置ずれを計測することにより、予め計測した既知の基準パターンの位置ずれにより、当該位置ずれの誤差を補正することで、規格値による高精度な良品／不良品判定をすることができる。
【００８０】
また、本発明によれば、同時に万線パターンで主走査方向の位置ずれ計測、斜線パターンで副走査方向の位置ずれ計測ができ、かつ斜線パターンの位置ずれから主走査方向の成分を除去することで高精度な副走査方向位置ずれ計測をすることができる。
【００８１】
また、本発明によれば、基準パターンを対象原稿と同様のパターンとし、対象原稿の位置ずれを演算する方法も同様な手順で、読取時の誤差を算出することができる。
【００８２】
また、本発明によれば、基準パターンを対象原稿と同様のパターンとすることで、基準パターン位置ずれ記憶手段により、精度を補正することなく、計測対象の位置ずれ誤差を補正することができる。
【００８３】
また、本発明によれば、補間手法を用いることにより、画素間の位置ずれにおいてサブピクセルの精度で高精度に計測することができる。
【００８４】
また、本発明によれば、前記画像出力装置から出力された出力画像が、前記画像入力装置の解像度よりも大きい万線パターンまたは斜線パターンを用いることにより、パターンの読取誤差を高精度に計測することができる。
【００８５】
また、本発明によれば、一定幅の濃度パターンが等ピッチでない濃度パターン、または、パターン間が等ピッチでパターン幅が異なる万線パターンまたは斜線パターンを用いることにより、一意に最小位置を検出することで算出精度が向上し、高精度に位置ずれ補正をすることができる。
【００８６】
また、本発明によれば、前記画像出力装置から出力された出力画像と基準パターンの線幅、線間ピッチなどが、同一または同等であるので、同じ分解能で位置ずれを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像位置ずれ計測装置における全体システム構成を示す図である。
【図２】本発明の画像位置ずれ計測装置のシステム概要を示す図である。
【図３】本発明の画像入力装置内のレイアウトの一例である。
【図４】本発明の画像入力部１の外観を示す図である。
【図５】本発明の画像入力部１の構造を示す図である。
【図６】本発明の画像入力部１の構造図である。
【図７】デジタルカメラにおける画像信号を取り込む処理を示す図である。
【図８】スキャナにおける画像信号を取込む処理を示す第１の図である。
【図９】スキャナにおける画像信号を取込む処理を示す第２の図である。
【図１０】実施例１の位置ずれ計測フローチャートである。
【図１１】実施例１の位置ずれ計測フローチャートである。
【図１２】実施例１の主走査方向の位置ずれ計測フローチャートである。
【図１３】実施例１の副走査方向の位置ずれ計測フローチャートである。
【図１４】実施例１の位置ずれ計測または、基準パターン位置ずれ計測フローチャートである。
【図１５】実施例１のチャート原稿の一例である。
【図１６】実施例１の基準パターンの３例である。
【図１７】実施例１のフローチャートである。
【図１８】実施例１の万線パターンと解像度の関係を示す図である。
【図１９】実施例１の斜線パターンと解像度の関係を示す図である。
【図２０】実施例１の補間手法を示す図である。
【図２１】位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】主走査位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。
【図２３】副走査位置ずれ計測ルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】実施例１の万線パターンの事例１を示す図である。
【図２５】実施例１の斜線パターンの事例２を示す図である。
【図２６】実施例１の万線パターンの事例１を示す図である。
【図２７】実施例１の斜線パターンの事例２を示す図である。
【図２８】実施例２の計測全体のフローチャートである。
【図２９】実施例２の位置ずれ計測フローチャートである。
【図３０】実施例２の位置ずれ計測フローチャートである。
【図３１】実施例２のチャート原稿の一例である。
【符号の説明】
１  画像入力部
２  画像表示部
３  画像位置ずれ検査部
４  画像信号入力部
５  画像入力装置制御部
９  画像信号出力部
１０  画像信号入力部
１１  画像処理演算部
１２  画像位置ずれ算出部
１３  画像表示部
１４  画像位置ずれ検査装置制御部
１５  記憶メモリ
１６  チャート原稿設置位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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