CN108632487B - 图像形成装置以及校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成装置以及校准方法，高精度地检测修正用图像的位置，并使其反映给修正功能。在对形成有包含修正用图像的原稿图像的纸张面进行读取，生成读取图像数据(S3)，并计算修正值的图像形成装置中，在原稿图像的四角的附近配置有主对准标记，并在修正用图像的附近配置有子对准标记。根据读取图像数据检测纸张的四角(S4)，并从四角的附近检测主对准标记的代表位置(S5～S7)，并根据主对准标记的代表位置来决定读取图像数据上的子对准标记的预测位置(S8)，从子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置(S9～S11)，并根据子对准标记的代表位置来决定读取图像数据上的修正用图像的预测位置(S12)，并基于修正用图像的预测位置，从修正用图像中获取测定值(S13、S14)，并基于测定值来计算修正值(S15)。

Description

图像形成装置以及校准方法
技术领域
本发明涉及图像形成装置以及校准方法。
背景技术
以往，在打印机、复印机等图像形成装置中，在纸张上形成用于修正图像的位置、失真、浓度、颜色等的修正用图像，并从读取该纸张面而生成的读取图像数据中获取各种测定值，并基于该测定值计算修正值，进行修正。此时，为了得到准确的修正值，需要不发生位置偏移地提取读取图像数据上的修正用图像。
例如，提出了在按照图像数据的多个浓度值与主扫描方向上的多个位置的每个组合，来存储与用于得到目标输出值的修正值建立有对应关系的修正信息的图像处理装置中，在求位置的修正信息时，沿着主扫描方向配置多个对准标记图案(第一对准标记图案、第二对准标记图案、…)，并根据读取这些对准标记图案而得到的图像数据的对准标记间距离和设计上的对准标记间距离，来修正主扫描方向的读取位置的技术(参照专利文献1)。
另外，提出了一种校准装置，其利用相机对具有第一标记和第二标记的校准用图表进行拍摄，并从图像中提取第一标记，通过射影变换来求第二标记的大致位置，并在第二标记的大致位置附近检测第二标记的精密位置，并根据第二标记的精密位置和图表上的第二标记的位置来计算透镜的校准修正值(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2016－147481号公报
专利文献2：日本特开2003－307466号公报
然而，由于读取修正用图像的图像读取装置本身的读取失真、由图像形成时的纸搬运速度不均、纸搬运位置偏移、纸的热膨胀等引起的失真，有在读取图像数据上的预期的位置上，不存在修正用图像的情况。
在专利文献1所记载的发明中，仅进行主扫描方向上的线性的位置修正，无法应对针对弯曲、倾斜的读取失真。因此，由于读取图像的失真，而无法准确地检测第二对准标记图案以下的对准标记图案、用于得到作为目的的浓度值的位置。另外，无法应对副扫描方向上的读取位置的变动。
另外，在专利文献2所记载的发明中，使用第一标记来检测出第二标记，但不会利用第二标记来检测修正用图像的位置。
发明内容
本发明是鉴于上述的现有技术中的问题而完成的，课题为高精度地检测修正用图像的位置，并使其反映到修正功能上。
为了解决上述课题，技术方案1所记载的发明，是一种图像形成装置，具备：图像形成部，基于原稿图像数据，在纸张上形成包含与规定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像；图像读取部，读取形成有上述原稿图像的纸张面，生成读取图像数据；以及校准部，基于上述读取图像数据，来计算与上述规定的修正功能有关的修正值，该图像形成装置基于上述计算出的修正值，来进行与上述规定的修正功能有关的修正，上述原稿图像是在该原稿图像的四角的附近配置有主对准标记，并在上述修正用图像的附近配置有子对准标记的图案设计，上述校准部具备：四角检测部，从上述读取图像数据中检测纸张的四角；主对准标记代表位置检测部，从该检测出的四角的附近，检测主对准标记的代表位置；子对准标记预测位置决定部，根据该检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置；子对准标记代表位置检测部，从该子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置；修正用图像预测位置决定部，根据该检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置；测定值获取部，基于该修正用图像的预测位置，从该修正用图像中获取测定值；以及修正值计算部，基于上述测定值，来计算上述修正值。
技术方案2所记载的发明在技术方案1所记载的图像形成装置中，上述读取图像数据包含纸张区域和该纸张区域以外的背景区域，上述四角检测部通过将上述读取图像数据中的像素值与阈值进行比较，来提取上述纸张区域，检测上述纸张的四角。
技术方案3所记载的发明在技术方案1或者2所记载的图像形成装置中，上述主对准标记代表位置检测部在上述检测出的四角的附近，以包含上述主对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述主对准标记的代表位置。
技术方案4所记载的发明在技术方案1～3中任一项所述的图像形成装置中，上述子对准标记代表位置检测部基于上述子对准标记的预测位置，以包含上述子对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述子对准标记的代表位置。
技术方案5所记载的发明在技术方案1～4中任一项所述的图像形成装置中，对于上述修正用图像，根据与该修正用图像对应的修正功能，来决定位置、尺寸或者图案。
技术方案6所记载的发明在技术方案1～5中任一项所述的图像形成装置中，根据上述修正功能或者纸张的尺寸，在上述原稿图像的上述主对准标记与上述子对准标记之间配置有第二子对准标记，上述子对准标记预测位置决定部根据上述检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的第二子对准标记的位置，并决定第二子对准标记的预测位置，从该第二子对准标记的预测位置的附近检测第二子对准标记的代表位置，根据该检测出的第二子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的第二子对准标记的代表位置，预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置。
技术方案7所记载的发明在技术方案1～5中任一项所述的图像形成装置中，上述子对准标记预测位置决定部通过基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，上述修正用图像预测位置决定部通过基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
技术方案8所记载的发明在技术方案1～5中任一项所述的图像形成装置中，上述子对准标记预测位置决定部通过基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，上述修正用图像预测位置决定部通过基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
技术方案9所记载的发明是一种图像形成装置中的校准方法，上述图像形成装置具备：图像形成部，基于原稿图像数据，在纸张上形成包含与规定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像；和图像读取部，读取形成有上述原稿图像的纸张面，生成读取图像数据，该图像形成装置基于上述读取图像数据，来计算与上述规定的修正功能有关的修正值，并基于上述计算出的修正值，来进行与上述规定的修正功能有关的修正，上述原稿图像是在该原稿图像的四角的附近配置有主对准标记，并在上述修正用图像的附近配置有子对准标记的图案设计，上述校准方法包含：从上述读取图像数据中检测纸张的四角的步骤；从该检测出的四角的附近检测主对准标记的代表位置的步骤；根据该检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置的步骤；从该子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置的步骤；根据该检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置的步骤；基于该修正用图像的预测位置，从该修正用图像中获取测定值的步骤；以及基于上述测定值来计算上述修正值的步骤。
根据本发明，能够高精度地检测修正用图像的位置，并使其反映给修正功能。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的图像形成装置的整体结构的简要剖视图。
图2是表示图像形成装置的功能性结构的框图。
图3是表示由图像形成装置执行的校准处理的流程图。
图4是表示原稿图像的例子的图。
图5是表示包含一般图像的原稿图像的例子的图。
图6是表示读取图像数据的例子的图。
图7(a)是从读取图像数据中切出的主对准标记用窗口的例子。(b)是对主对准标记用窗口创建的主扫描方向的配置文件数据的例子。
图8是用于对主对准标记的代表位置以及子对准标记用窗口进行说明的图。
图9是用于对子对准标记的代表位置以及修正用图像用窗口进行说明的图。
图10是表示变形例中的原稿图像的例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的图像形成装置的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于图示例。
图1是表示本发明的实施方式中的图像形成装置100的整体结构的简要剖视图。图2是表示图像形成装置100的功能性结构的框图。图像形成装置100在纸张上形成由多种颜色构成的图像。
如图2所示，图像形成装置100具备控制部11、存储部12、操作部13、显示部14、通信部15、图像生成部16、扫描部17、图像存储器18、图像处理部19、图像形成部20、图像读取部30、校准部40等。
控制部11具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random AccessMemory：随机存储器)等而构成，通过从存储部12读出各种程序并执行，来控制各部。
例如，控制部11使图像处理部19对由图像生成部16或者扫描部17生成并被图像存储器18保持的图像数据进行图像处理，基于图像处理后的图像数据，通过图像形成部20在纸张上形成图像。
存储部12存储有控制部11可读取的程序、执行程序时所使用的文件等。作为存储部12，能够使用硬盘等大容量存储器。
如图1所示，操作部13以及显示部14是设置于图像形成装置100的上部的用户接口。
操作部13生成与用户的操作相应的操作信号，并输出至控制部11。作为操作部13，能够使用与键盘、显示部14构成为一体的触摸面板等。
显示部14根据控制部11的指示来显示操作画面等。作为显示部14，能够使用LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、OELD(Organic Electro LuminescenceDisplay：有机电致发光显示器)等。
通信部15在与通信网络连接的外部装置之间进行数据的收发。例如，通信部15从外部装置接收用页面描述语言(PDL：Page Description Language)描述有形成图像的指示内容的数据(PDL数据)。
图像生成部16对由通信部15接收到的PDL数据进行栅格化处理，并生成位图形式的图像数据。该图像数据由C(青色)、M(品红)、Y(黄色)以及K(黑色)这4种颜色构成，各像素具有4种颜色的像素值。像素值是表示图像的浓淡的数据值，例如，8bit的数据值表示0～255灰度的浓淡。
扫描部17读取原稿面，生成具有R(红)、G(绿)以及B(蓝)各种颜色的像素值的位图形式的图像数据。该图像数据也可以通过颜色变换部等，变换为CMYK这4种颜色的各色的图像数据。
图像存储器18是暂时保持由图像生成部16或者扫描部17生成的图像数据的缓冲存储器。作为图像存储器18，能够使用DRAM(Dynamic RAM：动态RAM)等。
图像处理部19从图像存储器18读出图像数据，并实施失真修正处理、浓度修正处理、颜色修正处理、半色调处理等各种图像处理。
失真修正处理是修正图像数据使得图像的形成位置成为目的的位置的处理。浓度修正处理是变换图像数据的各像素值使得所形成的图像的浓度特性成为目的的浓度特性的处理。颜色修正处理是变换图像数据的各种颜色的像素值使得图像的颜色成为目的的颜色的处理。半色调处理是用于再现使用了递色(dither)法的屏幕处理、误差扩散处理等的伪多灰度的处理。
在图像处理部19中，在进行浓度修正处理以及颜色修正处理时，使用检查表(LUT)，来进行像素值的变换。LUT是对输入值和输出值建立有对应关系，以能够再现目的的浓度特性或者颜色的表。
图像形成部20根据被图像处理部19图像处理后的图像数据的各像素的4种颜色的像素值，在纸张上形成由CMYK这4种颜色构成的图像。
如图1所示，图像形成部20具备四个写入单元21、中间转印带22、二次转印辊23、定影装置24、供纸托盘25、搬运路径26。
四个写入单元21沿着中间转印带22的带面串联(tandem)配置，在中间转印带22上形成CMYK的各种颜色的图像。各写入单元21只有所形成的图像的颜色不同，结构相同，如图1所示，具备曝光部2a、感光体2b、显影部2c、带电部2d、清洁部2e以及一次转印辊2f。
在形成图像时，在各写入单元21中，通过带电部2d使感光体2b带电之后，基于图像数据利用由曝光部2a射出的光束在感光体2b上进行扫描，来形成静电潜像。若通过显影部2c供给调色剂等色料进行显影，则在感光体2b上形成图像。
将分别形成在四个写入单元21的感光体2b上的图像通过各个一次转印辊2f依次重叠地转印(一次转印)至中间转印带22上。由此，在中间转印带22上形成由各种颜色构成的图像。在一次转印之后，通过清洁部2e除去残留在感光体2b上的色料。
图像形成部20从供纸托盘25供给纸张，在通过二次转印辊23从中间转印带22将图像转印(二次转印)至纸张上之后，通过定影装置24对纸张加热以及加压，并实施定影处理。
在纸张的两面形成图像的情况下，将纸张搬运至搬运路径26并将其正反面反转之后，再次将纸张向二次转印辊23搬运。
图像形成部20基于存储部12中所存储的原稿图像数据，将包含与规定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像形成在纸张上。修正用图像是在各种修正功能中使用的图像，根据与该修正用图像对应的修正功能，来决定位置、尺寸或者图案。例如，针对位置修正的修正用图像配置于纸张的整个面。针对颜色修正的修正用图像配置于能够稳定地形成的中央区域。对于针对主扫描方向的浓度不均的修正用图像而言，沿着主扫描方向配置各浓度的带图案。另外，修正用图像由与成为修正对象的颜色、浓度相应的色块图案、包含细线等的位置偏移测定图案等构成。
如图1所示，图像读取部30配置在纸张的搬运路上，通过图像形成部20读取形成有图像的纸张面，并生成具有RGB各种颜色的像素值的位图形式的读取图像数据。作为图像读取部30，能够使用一维配置CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等传感器而成的线传感器、二维配置CCD等传感器而成的区域传感器等。
图像读取部30读取形成有原稿图像的纸张面，并生成读取图像数据。
校准部40实施由图像形成部20形成的图像的位置、浓度、灰度再现、颜色再现的至少一个的校准。校准部40基于由图像读取部30生成的读取图像数据，来计算与规定的修正功能有关的修正值。修正值是用于调整图像形成部20中的图像形成条件、或者图像处理部19中的图像数据的图像处理条件的参数。
如图2所示，校准部40具备四角检测部41、主对准标记代表位置检测部42、子对准标记预测位置决定部43、子对准标记代表位置检测部44、修正用图像预测位置决定部45、测定值获取部46、修正值计算部47等。
校准部40的各部的处理内容也能够使用ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等图像处理电路通过硬件处理来实现，也能够通过CPU、GPU(GraphicsProcessing Unit：图形处理单元)等处理器读取程序并执行的软件处理来实现。
四角检测部41根据由图像读取部30生成的读取图像数据来检测纸张的四角。读取图像数据包含纸张区域和纸张区域以外的背景区域。四角检测部41通过将读取图像数据中的像素值与阈值进行比较，来提取纸张区域，并检测纸张的四角。
主对准标记代表位置检测部42在从读取图像数据中检测出的四角的附近检测主对准标记的代表位置。具体而言，主对准标记代表位置检测部42在读取图像数据上的被检测出的四角的附近，以包含主对准标记的全体的大小，作为处理对象区域设定主对准标记用窗口，并在主对准标记用窗口内创建主扫描方向以及副扫描方向的配置文件数据，并基于该配置文件数据，检测主对准标记的代表位置。主对准标记用窗口的尺寸根据与修正用图像对应的修正功能预先决定。所谓的代表位置是表示主对准标记、子对准标记的对准标记图案的位置的代表性的位置。在本实施方式中，将对准标记图案的十字的交点的位置设为代表位置。
子对准标记预测位置决定部43基于从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置。具体而言，子对准标记预测位置决定部43通过基于从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置。此外，子对准标记的尺寸与主对准标记的尺寸相比较，无需是相同的尺寸。
射影变换处理是将某个平面上的坐标变换为其它平面上的坐标的处理。子对准标记预测位置决定部43计算将原稿图像数据中的主对准标记的代表位置(4处)分别变换为从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置(4处)的射影变换处理的变换系数，并通过该射影变换处理，求出将原稿图像数据中的子对准标记的代表位置分别变换为读取图像数据上的哪一处，从而预测读取图像数据上的子对准标记的位置。
子对准标记代表位置检测部44从读取图像数据上的子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置。具体而言，子对准标记代表位置检测部44基于读取图像数据上的子对准标记的预测位置，以包含子对准标记的全体的大小，作为处理对象区域设定子对准标记用窗口，并在子对准标记用窗口内创建主扫描方向以及副扫描方向的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测子对准标记的代表位置。子对准标记用窗口的尺寸根据与修正用图像对应的修正功能预先决定。
修正用图像预测位置决定部45基于从读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，来预测读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置。具体而言，修正用图像预测位置决定部45通过基于从读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测读取图像数据上的修正用图像的位置。
测定值获取部46基于修正用图像的预测位置，从该修正用图像中获取测定值。具体而言，测定值获取部46基于读取图像数据上的修正用图像的预测位置，作为处理对象区域设定修正用图像用窗口，并从该修正用图像用窗口内的修正用图像中获取测定值。修正用图像用窗口的尺寸根据与修正用图像对应的修正功能预先决定。
所谓的测定值是在与修正用图像对应的修正功能中，为了进行修正而获取的值。例如，在浓度灰度修正、颜色修正中，作为测定值，使用从读取图像数据的色块图案区域中得到的各像素的RGB值、或者将其转换为CMYK值后的值。在位置修正中，作为测定值，使用从读取图像数据的位置偏移测定图案区域中得到的修正用图像的读取位置(坐标)。在CMYK间的相互的对位中，作为测定值，使用从读取图像数据的位置偏移测定图案区域得到的修正用图像的每种颜色的读取位置。
修正值计算部47基于测定值来计算与规定的修正功能有关的修正值。例如，在浓度灰度修正、颜色修正中，计算修正值以使色块图案的浓度、颜色成为目标值。另外，对于绝对的对位来说，基于根据读取图像数据得到的位置偏移测定图案的读取位置和目标位置(原稿图像数据上的位置)，来计算用于修正位置的修正值。对于CMYK间的相互的对位而言，计算使某种颜色的位置与其他颜色的位置相匹配等使相对的位置相匹配的修正值。
接下来，对图像形成装置100中的动作进行说明。
图3是表示由图像形成装置100执行的校准处理的流程图。
首先，用户根据来自操作部13的操作，指定作为修正对象的修正功能(步骤S1)。例如，从图像的位置、失真、浓度、颜色等中指定一个或者多个修正功能。
接下来，控制部11控制图像形成部20，使其基于原稿图像数据，在纸张上形成包含与所指定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像(步骤S2)。
图4中示有原稿图像的例子。
如图4所示，原稿图像50为在原稿图像50的四角的附近配置有主对准标记51A、51B、51C、51D，并在修正用图像53的附近配置有子对准标记52A、52B、52C、52D的图案设计。
例如，可以在原稿图像的整个面上配置修正用图像，也可以将一般图像(在图像形成装置100中作为任务输出的图像)配置于中央区域，在空白区域配置修正用图像。
图5中示有包含一般图像的原稿图像的例子。
在图5所示的例子中，在原稿图像50的中央区域配置有一般图像54，在原稿图像50中的留白、剪裁预定的空白区域配置有主对准标记51A、51B、51C、51D、子对准标记52A、52B、52C、52D以及修正用图像53。在1张纸张上不能配置全部的修正用图像53时，能够将修正用图像53分开形成于多张纸张。
接下来，控制部11控制图像读取部30，使其读取形成有原稿图像的纸张面，并生成读取图像数据(步骤S3)。
接下来，四角检测部41根据由图像读取部30生成的读取图像数据来检测纸张的四角(步骤S4)。
图6中示有读取图像数据的例子。由于图像读取部30的读取范围比纸张的尺寸大，所以如图6所示，读取图像数据中包含有纸张区域61和纸张区域61以外的背景区域62。四角检测部41通过将读取图像数据中的像素值与阈值进行比较，检测划分纸张区域61和背景区域62的坐标来提取纸张区域61，并检测纸张的四角70A、70B、70C、70D的坐标。划分纸张区域61和背景区域62的阈值可以预先设定为固定值，也可以使用读取图像数据全体的平均值。此外，在图6中，将主扫描方向表示为x，将副扫描方向表示为y。在以下的附图中也相同。
纸张的四角70A、70B、70C、70D可以根据由作为纸张区域61与背景区域62的边界检测出的多个坐标进行了线性近似的交点来求出，也可以使用所检测出的纸张区域61的4边的最外坐标。
接下来，主对准标记代表位置检测部42在读取图像数据上的检测出的四角的附近，以包含主对准标记的全体的大小设定主对准标记用窗口(步骤S5)。
例如，如图6所示，在读取图像数据上的纸张区域61的四角70A、70B、70C、70D的附近，在将四角70A、70B、70C、70D作为一个顶点的各个矩形区域中，设定主对准标记用窗口71A、71B、71C、71D。
接下来，主对准标记代表位置检测部42在读取图像数据上设定的主对准标记用窗口内，创建主扫描方向的配置文件数据以及副扫描方向的配置文件数据(步骤S6)。
图7(a)是从读取图像数据中切出的主对准标记用窗口71A的例子。图7(b)是对主对准标记用窗口71A创建的主扫描方向x的配置文件数据的例子。主扫描方向x的配置文件数据是通过针对主对准标记用窗口71A内的主扫描方向x的各个位置，对沿副扫描方向y排列的各像素的像素值进行平均来创建的。
接下来，主对准标记代表位置检测部42基于主扫描方向的配置文件数据以及副扫描方向的配置文件数据，来检测各主对准标记的代表位置(4处)(步骤S7)。
具体而言，主对准标记代表位置检测部42从主扫描方向x的配置文件数据上检测峰值，并将该峰值的坐标(主扫描方向x的位置)检测为对准标记图案的十字的交点的位置。同样地，主对准标记代表位置检测部42从副扫描方向y的配置文件数据上检测峰值，并将该峰值的坐标(副扫描方向y的位置)检测为对准标记图案的十字的交点的位置。
接下来，子对准标记预测位置决定部43根据从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，通过射影变换处理预测读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置(步骤S8)。
例如，通过将原稿图像数据中的主对准标记的代表位置分别变换为从图8所示的读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置72A、72B、72C、72D的射影变换处理，来预测将原稿图像数据中的子对准标记的代表位置分别变换为读取图像数据上的哪一处。
接下来，子对准标记代表位置检测部44基于读取图像数据上的子对准标记的预测位置，以包含子对准标记的全体的大小设定子对准标记用窗口(步骤S9)。
例如，如图8所示，以读取图像数据上的子对准标记的预测位置(代表位置)为中心，以包含子对准标记的全体的方式设定子对准标记用窗口73A、73B、73C、73D。
接下来，子对准标记代表位置检测部44在读取图像数据上设定的子对准标记用窗口内，创建主扫描方向的配置文件数据以及副扫描方向的配置文件数据(步骤S10)。
接下来，子对准标记代表位置检测部44基于主扫描方向的配置文件数据以及副扫描方向的配置文件数据，来检测子对准标记的代表位置(步骤S11)。对于子对准标记的代表位置的检测，与步骤S7中的主对准标记的代表位置的检测相同。
接下来，修正用图像预测位置决定部45基于从读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，通过射影变换处理预测读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置(步骤S12)。作为修正用图像的预测位置，可以是表示修正用图像所包含的1点的位置，也可以是表示包含修正用图像的一部分或者全部的区域的位置。
例如，通过将原稿图像数据中的子对准标记的代表位置分别变换为从图9所示的读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置74A、74B、74C、74D的射影变换处理，来预测将原稿图像数据中的修正用图像分别变换为读取图像数据上的哪一处。
接下来，测定值获取部46基于读取图像数据上的修正用图像的预测位置，设定修正用图像用窗口(步骤S13)。
例如，如图9所示，以包含读取图像数据上的修正用图像的预测位置的方式设定修正用图像用窗口75。在图9中，作为修正用图像用窗口，图示有检测一个色块图案时所使用的窗口，但实际上，对各修正用图像分别设定修正用图像用窗口。
接下来，测定值获取部46从修正用图像用窗口内的修正用图像中获取测定值(步骤S14)。
接下来，修正值计算部47基于测定值，来计算与规定的修正功能有关的修正值(步骤S15)。
接下来，控制部11使由修正值计算部47计算出的修正值反映给图像形成部20中的图像形成条件、或者图像处理部19中的图像数据的图像处理条件(步骤S16)。
以上，校准处理结束。
在进行了校准处理之后，在反应有由修正值计算部47计算出的修正值的状态下，进行图像形成。
如以上说明的那样，根据本实施方式，由于在难以受到原稿图像的失真的影响的位置配置有主对准标记，并在修正用图像的附近配置有子对准标记，所以首先，能够在读取图像数据上根据主对准标记的位置来检测子对准标记的位置，并根据子对准标记的位置高精度地检测修正用图像的位置。由此，即使存在由图像读取部30中的读取失真、图像形成时的失真引起的位置偏移，也能够高精度地检测修正用图像的位置。因此，能够根据从修正用图像中获取到的测定值，计算适当的修正值，并能够反映给修正功能。
另外，通过从读取图像数据中提取纸张区域，能够准确地检测纸张的四角。
另外，由于在检测主对准标记、子对准标记时，设定处理对象区域(主对准标记用窗口、子对准标记用窗口)，并基于在处理对象区域内创建的配置文件数据，来检测对准标记图案的代表位置，所以能够高精度地检测主对准标记、子对准标记。
另外，由于根据与修正用图像对应的修正功能，来决定修正用图像的位置、尺寸、图案，所以能够将适当的修正用图像附加给原稿图像。
另外，由于通过射影变换处理，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置、修正用图像的位置，所以能够从读取图像数据上得到应检测的位置的附近坐标。
〔变形例〕
作为上述实施方式的变形例，对在原稿图像的主对准标记与子对准标记之间配置有第二子对准标记的情况进行说明。以下，仅对与上述实施方式不同的部分进行说明。
图10中示有变形例中的原稿图像的例子。
如图10所示，在原稿图像80的四角的附近配置有主对准标记81A、81B、81C、81D，在修正用图像83的附近配置有子对准标记82A、82B、82C、82D。另外，根据修正功能或者纸张的尺寸，在主对准标记81A、81B、81C、81D与子对准标记82A、82B、82C、82D之间配置有第二子对准标记84A、84B、84C、84D。第二子对准标记84A、84B、84C、84D是子对准标记82A、82B、82C、82D的检测中所使用的对准标记图案。
在变形例中，在图3所示的校准处理中，代替步骤S8，进行以下的处理。
子对准标记预测位置决定部43首先根据从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测读取图像数据上的第二子对准标记的位置，并决定第二子对准标记的预测位置。具体而言，子对准标记预测位置决定部43通过基于从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测读取图像数据上的第二子对准标记的位置。
例如，在图10所示的例子中，根据读取图像数据以及原稿图像数据中的主对准标记81A、81B、81C、81D的代表位置，分别决定读取图像数据中的第二子对准标记84A、84B、84C、84D的预测位置。
接下来，子对准标记预测位置决定部43从读取图像数据上的第二子对准标记的预测位置的附近，检测第二子对准标记的代表位置。具体而言，子对准标记预测位置决定部43基于读取图像数据上的第二子对准标记的预测位置，以包含第二子对准标记的全体的大小，作为处理对象区域设定第二子对准标记用窗口，并在第二子对准标记用窗口内创建主扫描方向以及副扫描方向的配置文件数据，并基于该配置文件数据，检测第二子对准标记的代表位置。
接下来，子对准标记预测位置决定部43根据从读取图像数据中检测出的第二子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的第二子对准标记的代表位置，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置。具体而言，子对准标记预测位置决定部43通过基于从读取图像数据中检测出的第二子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的第二子对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置。
例如，在图10所示的例子中，根据读取图像数据以及原稿图像数据中的第二子对准标记84A、84B、84C、84D的代表位置，分别决定读取图像数据中的子对准标记82A、82B、82C、82D的预测位置。
步骤S9以下的处理与上述实施方式相同。
根据变形例，通过在原稿图像的主对准标记与子对准标记之间配置第二子对准标记，能够高精度地检测修正用图像的位置。特别是，针对在长条的纸张上进行图像形成的图像形成装置有效。
进一步，在原稿图像上，配置有第N子对准标记(N≥2)的检测所使用的第(N+1)子对准标记的情况下，依次反复相同的处理，来检测修正用图像的位置即可。
此外，上述实施方式以及变形例中的描述是本发明的图像形成装置的例子，并不限定于此。关于构成装置的各部的细部结构以及细部动作也能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。
在上述实施方式以及变形例中，对在预测读取图像数据上的子对准标记、修正用图像的位置时，使用射影变换处理的情况进行了说明，但只要能够根据读取图像数据上的对准标记图案的位置和与目标位置(原稿图像数据上的位置)的偏差，在读取图像数据上预测子对准标记、修正用图像的位置为哪一处，也可以使用其他方法。
例如，也可以为子对准标记预测位置决定部43通过基于从读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的位置缩放处理(线性缩放处理)，来预测读取图像数据上的子对准标记的位置，修正用图像预测位置决定部45通过基于从读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测读取图像数据上的修正用图像的位置。
具体而言，基于原稿图像数据上的成为基准的多个位置(主对准标记、子对准标记的代表位置)分别是从读取图像数据上的哪个位置检测出的，并通过对主扫描方向、副扫描方向分别进行线性插值，根据原稿图像数据上的子对准标记、修正用图像的坐标来计算读取图像数据上的子对准标记、修正用图像的坐标。
在该方法中，也能够从读取图像数据上得到应检测的位置的附近坐标。
另外，作为主对准标记、子对准标记来使用的对准标记图案并不限于十字图案，也可以是钩形图案，也可以是点状图案。
另外，在上述实施方式以及变形例中，作为主对准标记、子对准标记的代表位置，使用了对准标记图案的十字的交点的位置，但作为代表位置，也可以使用对准标记图案的重心位置、钩形图案的角部的位置。
作为储存用于执行各处理的程序的计算机可读取的介质，除了硬盘以他，还能够应用ROM、闪存等非易失性存储器、CD－ROM等便携式记录介质。另外，作为经由通信线路提供程序的数据的介质，也可以应用载波(Carrier wave)。
附图标记说明
11…控制部；12…存储部；20…图像形成部；30…图像读取部；40…校准部；41…四角检测部；42…主对准标记代表位置检测部；43…子对准标记预测位置决定部；44…子对准标记代表位置检测部；45…修正用图像预测位置决定部；46…测定值获取部；47…修正值计算部；50…原稿图像；51A、51B、51C、51D…主对准标记；52A、52B、52C、52D…子对准标记；53…修正用图像；61…纸张区域；62…背景区域；70A、70B、70C、70D…四角；71A、71B、71C、71D…主对准标记用窗口；72A、72B、72C、72D…主对准标记的代表位置；73A、73B、73C、73D…子对准标记用窗口；74A、74B、74C、74D…子对准标记的代表位置；75…修正用图像用窗口；80…原稿图像；81A、81B、81C、81D…主对准标记；82A、82B、82C、82D…子对准标记；83…修正用图像；84A、84B、84C、84D…第二子对准标记；100…图像形成装置。

Claims (16)

1.一种图像形成装置，具备：图像形成部，基于原稿图像数据，在纸张上形成包含与规定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像；图像读取部，读取形成有上述原稿图像的纸张面，生成读取图像数据；以及校准部，基于上述读取图像数据，来计算与上述规定的修正功能有关的修正值，上述图像形成装置基于上述计算出的修正值，来进行与上述规定的修正功能有关的修正，上述图像形成装置的特征在于，
上述原稿图像是在该原稿图像的四角的附近配置有主对准标记，并在上述修正用图像的附近配置有子对准标记的图案设计，
上述校准部具备：
四角检测部，从上述读取图像数据中检测纸张的四角；
主对准标记代表位置检测部，从该检测出的四角的附近，检测主对准标记的代表位置；
子对准标记预测位置决定部，根据该检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置；
子对准标记代表位置检测部，从该子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置；
修正用图像预测位置决定部，根据该检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置；
测定值获取部，基于该修正用图像的预测位置，从该修正用图像中获取测定值；以及
修正值计算部，基于上述测定值，来计算上述修正值。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
上述读取图像数据包含纸张区域和该纸张区域以外的背景区域，
上述四角检测部通过将上述读取图像数据中的像素值与阈值进行比较，来提取上述纸张区域，检测上述纸张的四角。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
上述主对准标记代表位置检测部在上述检测出的四角的附近，以包含上述主对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述主对准标记的代表位置。
4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
上述子对准标记代表位置检测部基于上述子对准标记的预测位置，以包含上述子对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述子对准标记的代表位置。
5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
对于上述修正用图像，根据与该修正用图像对应的修正功能，来决定位置、尺寸或者图案。
6.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
根据上述修正功能或者纸张的尺寸，在上述原稿图像的上述主对准标记与上述子对准标记之间配置有第二子对准标记，
上述子对准标记预测位置决定部根据上述检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的第二子对准标记的位置，并决定第二子对准标记的预测位置，并且
从该第二子对准标记的预测位置的附近检测第二子对准标记的代表位置，并且
根据该检测出的第二子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的第二子对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置。
7.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
上述子对准标记预测位置决定部利用基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，
上述修正用图像预测位置决定部利用基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
8.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，
上述子对准标记预测位置决定部利用基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，
上述修正用图像预测位置决定部利用基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
9.一种校准方法，是图像形成装置中的校准方法，上述图像形成装置具备：图像形成部，基于原稿图像数据，在纸张上形成包含与规定的修正功能有关的修正用图像的原稿图像；和图像读取部，读取形成有上述原稿图像的纸张面，生成读取图像数据，上述图像形成装置基于上述读取图像数据，来计算与上述规定的修正功能有关的修正值，并基于上述计算出的修正值，来进行与上述规定的修正功能有关的修正，上述校准方法的特征在于，
上述原稿图像是在该原稿图像的四角的附近配置有主对准标记，并在上述修正用图像的附近配置有子对准标记的图案设计，
上述校准方法包含：
从上述读取图像数据中检测纸张的四角的步骤；
从该检测出的四角的附近检测主对准标记的代表位置的步骤；
根据该检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置的步骤；
从该子对准标记的预测位置的附近检测子对准标记的代表位置的步骤；
根据该检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置，预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置，并决定修正用图像的预测位置的步骤；
基于该修正用图像的预测位置，从该修正用图像中获取测定值的步骤；以及
基于上述测定值来计算上述修正值的步骤。
10.根据权利要求9所述的校准方法，其中，
上述读取图像数据包含纸张区域和该纸张区域以外的背景区域，
检测上述四角的步骤通过将上述读取图像数据中的像素值与阈值进行比较，来提取上述纸张区域，并检测上述纸张的四角。
11.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
检测上述主对准标记的代表位置的步骤在上述检测出的四角的附近，以包含上述主对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述主对准标记的代表位置。
12.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
检测上述子对准标记的代表位置的步骤基于上述子对准标记的预测位置，以包含上述子对准标记的整体的大小设定处理对象区域，并在该处理对象区域内创建主扫描方向以及副扫描方向上的配置文件数据，并基于该配置文件数据，来检测上述子对准标记的代表位置。
13.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
对于上述修正用图像，根据与该修正用图像对应的修正功能，来决定位置、尺寸或者图案。
14.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
根据上述修正功能或者纸张的尺寸，在上述原稿图像的上述主对准标记与上述子对准标记之间配置有第二子对准标记，
在决定上述子对准标记的预测位置的步骤中，
根据上述检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的第二子对准标记的位置，并决定第二子对准标记的预测位置，
从该第二子对准标记的预测位置的附近检测第二子对准标记的代表位置，
根据该检测出的第二子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的第二子对准标记的代表位置，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，并决定子对准标记的预测位置。
15.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
决定上述子对准标记的预测位置的步骤利用基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，
决定上述修正用图像的预测位置的步骤利用基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的射影变换处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
16.根据权利要求9或10所述的校准方法，其中，
决定上述子对准标记的预测位置的步骤利用基于从上述读取图像数据中检测出的主对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的主对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的子对准标记的位置，
决定上述修正用图像的预测位置的步骤利用基于从上述读取图像数据中检测出的子对准标记的代表位置和上述原稿图像数据中的子对准标记的代表位置的位置缩放处理，来预测上述读取图像数据上的修正用图像的位置。
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