JP2000082135A

JP2000082135A - 撮像画像幾何歪み検出装置

Info

Publication number: JP2000082135A
Application number: JP10252252A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Abe; 淑人阿部
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】幾何歪みを補正するために必要とされる位置ず
れ量を検出し、しかも、多数の小さな補正対象領域ごと
に位置ずれ量を検出する場合であっても高速に位置ずれ
量を検出することができる撮像画像幾何歪み検出装置の
提供。【解決手段】ラインセンサカメラによる主走査とウェブ
の移送による副走査とを組み合わせて前記ウェブを撮
像し、得られる画像検査のための基準画像と検査対象画
像についてテンプレートを用い前記基準画像と前記検査
対象画像との位置ずれ量を検出する撮像画像幾何歪み検
出装置であって、前記テンプレートが前記基準画像と前
記検査対象画像を複数に分割した補正対象領域の各々に
配置され、かつ、所定のテンプレートの位置ずれ量から
その他のテンプレートの位置ずれ量を予測した予測値を
用いることにより探索範囲を狭くし、前記位置ずれ量を
高速検出するテンプレートマッチング手段を有する撮像
画像幾何歪み検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基準画像と検査対
象画像とを比較する検査装置において、基準画像と検査
対象画像との間にある撮像画像の幾何歪みの補正を行っ
てから比較を行うために、撮像画像幾何歪みを検出する
技術分野に属する。特に、多数の小さな補正対象領域ご
とに位置ずれ量を検出する場合であっても高速に位置ず
れ量を検出することができる撮像画像幾何歪み検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば特公平１−４７８２３号には、
正常な印刷物が印刷された時点で走行印刷物の絵柄から
読み取った画像データを基準画像データとして画像メモ
リに記憶しておき、その画像メモリから読み出した基準
画像データを、印刷中の検査対象の印刷物から読み取っ
た検査画像データと画素単位で比較して印刷物の良否判
定を行う方式の検査装置に関する技術が記載されてい
る。

【０００３】このように基準画像データと検査対象画像
データとを画素単位で比較する場合、不良検出の精度を
高めると両データ間の位置ずれが僅かである場合でも位
置ずれを不良と誤検出し、位置ずれを不良と誤検出しな
いようにするためには不良検出の精度を低下させること
が必要である。したがって、ある程度の位置ずれを避け
得ない場合には要求を満足するに十分な検査性能が得ら
れない。そこで、たとえば特開平７−２４９１２２号に
は、基準画像データと検査対象画像データとの間の位置
ずれを補正してから、両データを比較して検査するよう
に構成した検査装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この検査装置は画像全
体の平行移動に対しては位置ずれを補正することができ
る。ところが、印刷が行われ移送されるウェブの急激な
テンション変動や蛇行、撮像カメラの振動、等が起きる
場合には、撮像して得た画像は単純な平行移動の位置ず
れだけではなく、平行移動、伸縮、スキュー、および、
射影歪みやその他の幾何歪みを有している（図７参
照）。この幾何歪みは、軟包装フィルムや建材化粧紙等
に印刷が行われる場合に特に顕著である。この幾何歪み
に対しては、従来の平行移動に対する位置ずれ補正によ
っては対応することができない。また、幾何歪みを検出
するときに、画像を多数の小領域に分割し、その小領域
ごとにそれぞれの移動ベクトル（位置ずれ量）を検出す
るテンプレート領域および探索領域を設定することが行
われる。ところが、小領域の分割数を増やすに連れて計
算量が増加し計算に要する時間が長くなるため、実用的
な速度で検出することが困難である。

【０００５】そこで本発明の目的は、幾何歪みを補正す
るために必要とされる、位置ずれ量を検出し、しかも、
多数の小さな補正対象領域ごとに位置ずれ量を検出する
場合であっても高速に位置ずれ量を検出することができ
る撮像画像幾何歪み検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の本発
明によって達成される。すなわち、本発明の第１の形態
の撮像画像幾何歪み検出装置は、ラインセンサカメラに
よる主走査とウェブの移送による副走査とを組み合わ
せて前記ウェブを撮像し、得られる画像検査のための基
準画像と検査対象画像についてテンプレートを用い前記
基準画像と前記検査対象画像との位置ずれ量を検出する
撮像画像幾何歪み検出装置であって、前記テンプレート
が前記基準画像と前記検査対象画像を複数に分割した補
正対象領域の各々に配置され、かつ、所定のテンプレー
トの位置ずれ量からその他のテンプレートの位置ずれ量
を予測した予測値を用いることにより探索範囲を狭く
し、前記位置ずれ量を高速検出するテンプレートマッチ
ング手段を有するようにしたものである。

【０００７】本発明によれば、テンプレートマッチング
手段により、テンプレートが基準画像と検査対象画像を
複数に分割した補正対象領域の各々に配置され、かつ、
所定のテンプレートの位置ずれ量からその他のテンプレ
ートの位置ずれ量を予測した予測値が用いられることに
より探索範囲が狭くされ、位置ずれ量が高速検出され
る。したがって、幾何歪みを補正するために必要とされ
る、位置ずれ量を検出し、しかも、多数の小さな補正対
象領域ごとに位置ずれ量を検出する場合であっても高速
に位置ずれ量を検出することができる撮像画像幾何歪み
検出装置が提供される。

【０００８】また、本発明の第２の形態の撮像画像幾何
歪み検出装置は、第１の形態の撮像画像幾何歪み検出装
置において、前記テンプレートマッチング手段は、前記
テンプレートの領域内でマッチング演算に適し実際に用
いる実テンプレートの詳細位置を設定する実テンプレー
ト設定手段と、天地方向の位置ずれ量を検出する天地方
向位置ずれ量検出手段と、左右方向の位置ずれ量を検出
する左右方向位置ずれ量検出手段と、全方向の位置ずれ
量を検出する全方向位置ずれ量検出手段と、から成るよ
うにしたものである。

【０００９】本発明によれば、テンプレートマッチング
手段は、実テンプレート設定手段と、天地方向位置ずれ
量検出手段と、左右方向位置ずれ量検出手段と、全方向
位置ずれ量検出手段とから成り、実テンプレート設定手
段によりテンプレートの領域内でマッチング演算に適し
実際に用いる実テンプレートの詳細位置が設定され、天
地方向位置ずれ量検出手段により天地方向の位置ずれ量
が検出され、左右方向位置ずれ量検出手段により左右方
向の位置ずれ量が検出され、全方向位置ずれ量検出手段
により全方向の位置ずれ量が検出される。すなわち、マ
ッチング演算に適した実テンプレートを用い、天地方向
と左右方向の位置ずれ量を別々に演算し、最後に、その
天地方向と左右方向の位置ずれ量の近傍だけについて全
方向位置ずれ量を演算する。したがって、位置ずれ量を
良好な精度で高速に演算することができる。

【００１０】また、本発明の第３の形態の撮像画像幾何
歪み検出装置は、第１または２の形態の撮像画像幾何歪
み検出装置において、前記予測値は外側のテンプレート
の位置ずれ量からその内側のテンプレートの位置ずれ量
を予測した内挿予測値であるようにしたものである。本
発明によれば、内挿予測値の近傍だけの絞られた狭い範
囲を探索範囲として演算が行われる。したがって、位置
ずれ量を良好な精度で高速に演算することができる。

【００１１】また、本発明の第４の形態の撮像画像幾何
歪み検出装置は、第３の撮像画像幾何歪み検出装置にお
いて、前記内挿予測値は２つの既知のテンプレートの位
置ずれ量からそれらのテンプレートのほぼ中間に位置す
る未知のテンプレートの位置ずれ量を順次予測する再帰
的内挿予測値であるようにしたものである。本発明によ
れば、再帰的内挿予測値の近傍だけの絞られた狭い範囲
を探索範囲として演算が行われる。したがって、位置ず
れ量を良好な精度で高速に演算することができる。

【００１２】また、本発明の第５の形態の撮像画像幾何
歪み検出装置は、第１または２の形態の撮像画像幾何歪
み検出装置において、前記予測値は検出済みのテンプレ
ートの位置ずれ量からそのテンプレートに隣接するテン
プレートの位置ずれ量を予測した外挿予測値であるよう
にしたものである。本発明によれば、外挿予測値の近傍
だけの絞られた狭い範囲を探索範囲として演算が行われ
る。したがって、位置ずれ量を良好な精度で高速に演算
することができる。

【００１３】また、本発明の第６の形態の撮像画像幾何
歪み検出装置は、第１または２の形態の撮像画像幾何歪
み検出装置において、前記予測値は外側のテンプレート
の位置ずれ量からその内側のテンプレートの位置ずれ量
を予測した内挿予測値と、検出済みのテンプレートの位
置ずれ量からそのテンプレートに隣接するテンプレート
の位置ずれ量を予測した外挿予測値との組合せであるよ
うにしたものである。本発明によれば、内挿予測値と外
挿予測値の近傍だけの絞られた狭い範囲を探索範囲とし
て演算が行われる。したがって、位置ずれ量を良好な精
度で高速に演算することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
により説明を行う。図１は本発明の撮像画像幾何歪み検
出装置の構成を示す図である。図１において、１はテン
プレートデータ、２は基準画像データ、３は検査対象画
像データ、４は予測モードデータ、５は位置ずれ量デー
タである。これらのデータは、一般的には記憶手段に記
憶されており、必要に応じて記憶手段から読み取られ、
また記憶手段へ書き込まれる。もちろん、検査対象画像
データ３については、記憶手段を使用せず、撮像して得
られるデータを直接的にパイプライン処理方式等の処理
手段に導入して利用することができる。６はテンプレー
トマッチング手段である。テンプレートマッチング手段
６はさらに細部から構成され、７は実テンプレート設定
手段、８は天地方向位置ずれ量検出手段、９は左右方向
位置ずれ量検出手段、１０は全方向位置ずれ量検出手
段、１１は位置ずれ検出順序設定手段、１２は予測値演
算手段である。

【００１５】テンプレートデータ１は画像データの内の
特定の領域のデータである。画像データとしては、それ
に限定されるものではないが、通常は基準画像データが
用いられる。図２は補正対象領域とテンプレートの一例
を示す図である。図２において、２はイメージで示した
画像データ（基準画像データ）、Ｒ₀₀〜Ｒ₃₃は基準画像
データ２を矩形の小領域に分割して得られる補正対象領
域であり、Ｔ₀₀〜Ｔ₃₃はそれらの補正対象領域に設けら
れたテンプレート（斜線で示した矩形部分）である。テ
ンプレートデータ１は複数のテンプレートから構成さ
れ、図２に示す一例では１６（４行×４列）のテンプレ
ートＴ₀₀〜Ｔ₃₃から構成される。

【００１６】図２に示すように、テンプレートＴ₀₀〜Ｔ
₃₃は基準画像と検査対象画像に対して天地左右方向に、
すなわち、２次元に配列されている。画像データ２は行
列配置された複数の画素データによって構成されてお
り、テンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の各々も行列配置された複
数の画素データによって構成されている。そして、行ま
たは列の一連の画素の集合としての横の画素列や縦の画
素列を構成することができ、テンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の
各々は、それらの横の画素列や縦の画素列を要素として
含んでいる。

【００１７】図１に示す実テンプレート設定手段６は、
まず、基準画像データ２を読込み、その基準画像データ
２の内の特定の領域のデータであるテンプレートデータ
１を生成する。すなわち、上述のテンプレートＴ₀₀〜Ｔ
₃₃の各々を生成する。さらに、実テンプレート設定手段
６は、テンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の領域内でマッチング演
算に適し実際に用いる実テンプレートの詳細位置を設定
する。図３はマッチング演算に適する実テンプレートの
一例を示す図である。図３に示す一例では、実テンプレ
ートは縦の画素列で示されており、これは天地方向に配
列した画素の集合である。この縦の画素列で示された実
テンプレートを用いてテンプレートマッチング手段５は
天地方向の位置ずれ量を演算する。

【００１８】図３に示すように、縦の画素列ａは矩形の
パターンのほぼ中央を通過する画素列である。この矩形
のパターンの左右方向のエッジの位置を検出することに
よって天地方向の位置ずれ量を演算することができる。
この矩形のパターンは左右方向の位置ずれに対して天地
方向の位置が変化しない左右方向のエッジを有してい
る。したがって、縦の画素列ａは天地方向の位置ずれ量
を演算するマッチング演算に適する実テンプレートであ
る。一方、縦の画素列ｂは矩形のパターンの右側のエッ
ジ付近を通過する画素列であるこの画素列の場合は、左
右方向の位置ずれに対してその矩形のパターンの右側の
エッジが含まれることも含まれないこともあり得る。し
たがって、天地方向の位置ずれ量を演算するマッチング
演算に適さず、実テンプレート設定手段６は縦の画素列
ｂを実テンプレートとして用いることはない。

【００１９】また、縦の画素列ｃは傾斜したエッジを有
するパターンのほぼ中央を通過する。左右方向の位置ず
れに対して縦の画素列ｃが通過するその傾斜したエッジ
の位置は天地方向に変化する。したがって、天地方向の
位置ずれ量を演算するマッチング演算に適さず、実テン
プレート設定手段６は縦の画素列ｃを実テンプレートと
して用いることはない。また、縦の画素列ｄはほぼ等間
隔で天地方向に配列する矩形パターを通過する画素列で
ある。左右方向の位置ずれに対して縦の画素列ｄが通過
するその矩形パターンのエッジの位置は天地方向に変化
することはない。しかし、配列の間隔と同じ、またはそ
の整数倍程度の天地方向の位置ずれが生じた場合に、位
置ずれ演算を配列の間隔と同じ、またはその整数倍程度
の大きさで誤る恐れがある。したがって、天地方向の位
置ずれ量を演算するマッチング演算に適さず、実テンプ
レート設定手段６は縦の画素列ｄを実テンプレートとし
て用いることはない。

【００２０】上述のように、実テンプレート設定手段６
は天地方向の位置ずれを検出するための実テンプレート
を設定する場合には、天地方向の位置ずれに対してマッ
チング演算における一致度の評価数値（後述する）の変
化が大きく、左右方向の位置ずれに対して一致度の評価
数値の変化が小さい縦の画素列を設定する。また、天地
方向の位置ずれに対して一致度の評価数値の変化が周期
性を有する縦の画素列は避ける。なお上述において、天
地方向の位置ずれを検出するための実テンプレートの設
定について説明したが、左右方向の位置ずれを検出する
ための実テンプレートの設定についても同様であるから
説明は省略する。すなわち、「天地」を「左右」に、
「縦」を「横」に置き換えれば同様である。

【００２１】図４は実テンプレートとして設定する画素
列を選択する過程の一例を示すフロー図である。まず、
ステップＳ１において、位置ずれを補正しようとする方
向に対して、基準画像データの内の特定の領域であるテ
ンプレートの輪郭強度を算出し、所定の強度以上の輪郭
強度を有する画素の数を、その方向の画素列の各々に対
して計数して画素数を求め、その画素数が所定の数以上
ある画素列は実テンプレートとして選択可能な画素列と
する。この処理により、基準画像と検査画像の位置ずれ
を補正に適用する画素列には、必ず輪郭部位の画素が含
まれ、しかもその輪郭は所定の強度を有することとな
る。したがって、一致度の評価数値の変化が大きく、正
確な位置ずれの補正量を検出することができる。

【００２２】次のステップＳ２において、位置ずれを補
正する方向の基準画像の複数の画素列に対して、その内
の一つの対象画素列と、その対象画素列を所定の画素分
ずらした画素列との画素ごとの差の絶対値を算出し、そ
の差の絶対値と基準画像の輪郭から成る輪郭画像の対応
する画素の画素値とを比較する。その差の絶対値が輪郭
画像の画素の画素値を越える画素を有することから、そ
の対象画素列が絵柄が繰返し成分だけではない画素列で
あると判定し、基準画像の各画素列の内でそのような画
素列は選択可能画素列とする。この処理により、同じ絵
柄が繰返す部分すなわち周期絵柄の部分だけを含む画素
列を位置ずれの補正値の検出に適用する画素列として選
択するようなことがなくなる。したがって、繰返し周期
の倍数だけ離れた補正値が検出される恐れが無く、正確
な位置ずれの補正値を検出することができる。

【００２３】次に、ステップＳ３において、位置ずれを
補正する方向と平行する方向の基準画像に属する画素列
の集合の要素の一つである対象画素列と、その対象画素
列の左右両側方向に画素単位で所定の範囲で離れて隣接
する複数の画素列の各々について、画素列の位置関係を
その列方向に変化した場合の一致度の評価数値から位置
ずれの補正値を検出する。そして、その補正値がゼロと
なる画素列の数を対象画素列の右側方向と左側方向につ
いて求め、少ない方の数をその対象画素列の度数とす
る。基準画像に属する画素列の集合のすべてを対象画素
列として度数を求め、その度数が最大または十分大きい
画素列は選択可能画素列とする。この処理により、その
対象画素列の度数以下の範囲の位置ずれであれば、位置
ずれを補正する方向と直交する方向に位置ずれがある場
合においても、適正な位置ずれの補正値を検出すること
ができる。

【００２４】次にステップＳ４において、上述のステッ
プＳ１の選択可能画素列であり、かつ、ステップＳ２の
選択可能画素列であり、かつ、ステップＳ３の選択可能
画素列である画素列から位置ずれの補正値を検出に適用
する実テンプレートとして設定する画素列を選択する。
特定の実テンプレートに対し複数の画素列を選択するこ
とができ、１つに限定されない。たとえば、隣接する複
数の画素列を選択することができる。実テンプレート設
定手段６は、上述のようにして、すべてのテンプレート
の各々について、天地方向と左右方向の実テンプレート
を設定する。すなわち、図２に示す一例において、１６
のテンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の各々について、天地方向の
１６の実テンプレートと左右方向の１６の実テンプレー
トを設定する。

【００２５】図１に示す天地方向位置ずれ量検出手段７
は検査対象画像データ３を読込み、天地方向の位置ずれ
を検出するための実テンプレートを用いて天地方向の位
置ずれ量を演算する。天地方向位置ずれ量検出手段７は
基準画像データ２の画素列であるその実テンプレート
と、同じ位置（読込んだ画像データのアドレスが同じ）
の検査対象画像データ３の画素列とを、天地方向に位置
をずらしながら評価演算を行い評価数値を求め、一致度
が最も高い評価数値の位置によって天地方向位置ずれ量
を求める。

【００２６】一致度の評価数値としては、相関係数、対
応画素の差の絶対値の総和、対応画素の差の自乗の総
和、等を用いることができる。一致度の高い評価値は、
相関係数では極大値（relative maximum）であるが、差
の絶対値の総和と対応画素の差の自乗の総和では極小値
（relative minimum）である。以下の数１に相関係数の
計算式を、数２に差の絶対値の総和の計算式を、数３に
差の自乗の総和の計算式を示す。

【数１】

【数２】

【数３】

【００２７】図１に示す左右方向位置ずれ量検出手段８
は検査対象画像データ３を読込み、左右方向の位置ずれ
を検出するための実テンプレートを用いて左右方向の位
置ずれ量を演算する。左右方向位置ずれ量検出手段７は
基準画像データ２の画素列であるその実テンプレート
と、同じ位置（読込んだ画像データのアドレスが同じ）
の検査対象画像データ３の画素列とを、左右方向に位置
をずらしながら評価演算して評価数値を求め、一致度が
最も高い評価数値の位置によって左右方向位置ずれ量を
求める。

【００２８】図１に示す全方向位置ずれ量検出手段９は
検査対象画像データ３を読込み、全方向の位置ずれを検
出するための実テンプレートを用いて全方向の位置ずれ
量を演算する。全方向の位置ずれを検出するための実テ
ンプレートは、前述の天地方向の位置ずれを検出するた
めの実テンプレートと、前述の左右方向の位置ずれを検
出するための実テンプレートとを合わせた合体画素列で
ある。全方向位置ずれ量検出手段７は基準画像データ２
の画素列であるその実テンプレートと、検査対象画像デ
ータ３の画素列とを、全方向（天地左右方向）に位置を
ずらしながら評価演算して評価数値を求め、一致度が最
も高い評価数値の位置によって全方向位置ずれ量を求め
る。

【００２９】その全方向（天地左右方向）に位置をずら
す場合に、検査対象画像データ３の画素列の最初の位置
（中心位置）は、天地方向位置ずれ量検出手段７によっ
て得られた位置ずれ量を補正した天地方向の位置、およ
び、左右方向位置ずれ量検出手段８によって得られ位置
ずれ量を補正した左右方向の位置とする。この位置から
所定の範囲（２次元の領域）に位置をずらしながら評価
演算して評価数値を求め、一致度が最も高い評価数値の
位置によって全方向（天地左右方向）位置ずれ量を求め
る。このようにすることにより、実テンプレートとして
合体画素列が用いられ、しかも、所定の範囲を絞り込む
（小さくする）ことができるから、精密に位置ずれ量を
演算できるとともに演算時間を短縮することができる。

【００３０】上述の位置ずれ量の演算について、演算の
順を追って整理して説明する。図５は位置ずれ量を演算
する過程を示す絵図である。図５に示す一例では、特定
の実テンプレートに対し、隣接する複数の画素列が選択
されていることが絵図に示されている。このように、隣
接する複数の画素列が選択されている場合に、画素列の
一方から順に得られる位置ずれ量を初期値として探索範
囲を狭めれば、処理量を大幅に減らすことができる。通
常、隣接する画素列では位置ずれ量の変化は大きくはな
いから、探索範囲を狭めても問題は生じない。

【００３１】まず、図５のステップＳ５１において、天
地方向位置ずれ量検出手段７は天地方向位置ずれ量を演
算する。次に、ステップＳ５２において、左右方向位置
ずれ量検出手段８は左右方向位置ずれ量を演算する。次
に、ステップＳ５３において、全方向位置ずれ量演算手
段９は、ステップＳ５１とステップＳ５２において得ら
れた天地左右方向の位置ずれ量を補正した位置から所定
の範囲に位置をずらしながら全方向（天地左右方向）位
置ずれ量を求める。全方向位置ずれ量演算手段９によっ
て得られる全方向（天地左右方向）位置ずれ量は、ステ
ップＳ５１とステップＳ５２において得られた天地左右
方向の位置ずれ量よりも、高い精度が得られる。

【００３２】さて、上述の位置ずれ量を導出する一連の
演算が１回行われると、１つの補正対象領域の位置ずれ
量が得られることとなる。この一連の演算を全ての補正
対象領域に対して行ってもよいのであるが、その場合に
は演算に多くの時間を必要とし効率がよくない。そこで
本発明においては、所定の補正対象領域に対してだけこ
の一連の演算を行い、残りの補正対象領域に対してはそ
の演算によって得られた位置ずれ量に基づいて予測値を
求め、その近傍だけをマッチング演算の探索範囲とす
る。すなわち、図５のステップＳ５１とステップＳ５２
を省略し、図５のステップＳ５３の位置ずれ量を演算す
る過程だけを行うようにすることができる。これによ
り、多数の小さな補正対象領域ごとに位置ずれ量を検出
する場合であっても高速に位置ずれ量を検出することが
できる。

【００３３】この予測値を得るための予測方法として
は、外側のテンプレートの位置ずれ量からその内側の
テンプレートの位置ずれ量を予測する内挿予測、２つ
の既知のテンプレートの位置ずれ量からそれらのテンプ
レートのほぼ中間に位置する未知のテンプレートの位置
ずれ量を順次予測する再帰的内挿予測、検出済みのテ
ンプレートの位置ずれ量からそのテンプレートに隣接す
るテンプレートの位置ずれ量を予測する外挿予測、内
挿予測と外挿予測との組合せた内挿外挿予測、等の方法
により得ることができる。図１に示す予測モードデータ
４は、本発明の撮像画像幾何歪み検出装置においてこの
予測方法の内のどの予測方法を用いるかを設定するデー
タである。このデータは印刷物検査装置（後述する）オ
ペレータによって、または、定められた所定の手続きに
よって設定が行われる。

【００３４】前記の〜における予測方法、すなわ
ち、内挿予測、再帰的内挿予測、外挿予測、内挿外挿予
測によって位置ずれ量を求める場合の、各テンプレート
の探索順序の一例を図６に表として示す。図６（Ａ）は
内挿予測、図６（Ｂ）は再帰的内挿予測、図６（Ｃ）は
外挿予測、図６（Ｄ）は内挿外挿予測の場合の探索順序
の一例を表として示してある。図１に示す位置ずれ量検
出順序設定手段１１は、予測モードデータ４と画像デー
タを小領域に分割して得る補正対象領域の数とからその
探索順序を設定する。また、図１に示す予測値演算手段
１２はその設定された探索順序に従って予測値を演算す
る。

【００３５】まず、内挿予測による探索順序の一例を説
明する。図６（Ａ）において、画像データ（基準画像デ
ータと検査対象画像データ）は１６（４行×４列）の補
正対象領域に分割されている。１６の補正対象領域を左
上から右下に向かって、小さな添字により行番号と列番
号を示す符号を付し、補正対象領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，
Ｒ₀₃，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₂₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ
₂₃，Ｒ₃₀，Ｒ₃₁，Ｒ₃₂，Ｒ₃₃とする。図６（Ａ）に示す
ように、内挿予測における探索順序は、まず、第１〜４
番目の探索順序において、補正対象領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₃，Ｒ
₃₀，Ｒ₃₃に設けられたテンプレートＴ₀₀，Ｔ₀₃，Ｔ₃₀，
Ｔ₃₃に対して、前述の予測値を用いない位置ずれ量を導
出する一連の演算を行う。

【００３６】次に、第５，６番目の探索順序において、
補正対象領域Ｒ₀₁，Ｒ₀₂に設けられたテンプレート
Ｔ₀₁，Ｔ₀₂に対して位置ずれ量を導出する。この場合に
は、第１，２番目の探索順序で得られた補正対象領域Ｒ
₀₀とＲ₀₃の位置ずれ量に基づいて内挿予測した位置ずれ
量を演算し、その近傍を探索範囲としてマッチング演算
を行いテンプレートＴ₀₁，Ｔ₀₂に対して位置ずれ量を導
出する。

【００３７】同様に、第７，８番目の探索順序（補正対
象領域Ｒ₁₀，Ｒ₂₀）においては、第１，３番目の探索順
序で得られた位置ずれ量に基づいて内挿予測した位置ず
れ量を演算し、その近傍を探索範囲としてマッチング演
算を行い位置ずれ量を導出する。同様の演算を繰返し、
第９，１０番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₃，Ｒ₂₃）
においては第２，４番目の探索順序で得られた位置ずれ
量に基づいて内挿予測した位置ずれ量を演算し、第１
１，１２番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₁，Ｒ ₃₂）に
おいては第３，４番目の探索順序で得られた位置ずれ量
に基づいて内挿予測した位置ずれ量を演算し、第１３，
１４番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₁，Ｒ₁₂）におい
ては第７，９番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基
づいて内挿予測した位置ずれ量を演算し、第１５，１６
番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₁，Ｒ₂₂）においては
第８，１０番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づ
いて内挿予測した位置ずれ量を演算し、各々その近傍を
探索範囲としてマッチング演算を行い位置ずれ量を次々
に導出する。

【００３８】次に、再帰的内挿予測による探索順序の一
例を説明する。図６（Ｂ）において、画像データ（基準
画像データと検査対象画像データ）は２５（５行×５
列）の補正対象領域に分割されている。２５の補正対象
領域を左上から右下に向かって、小さな添字により行番
号と列番号を示す符号を付し、補正対象領域Ｒ₀₀，
Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃，Ｒ₀₄，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ
₁₄，Ｒ₂₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃，Ｒ₂₄，Ｒ₃₀，Ｒ₃₁，
Ｒ₃₂，Ｒ₃₃，Ｒ₃₄，Ｒ₄₀，Ｒ₄₁，Ｒ₄₂，Ｒ₄₃，Ｒ₄₄とす
る。図６（Ｂ）に示すように、内挿予測における探索順
序は、まず、第１〜４番目の探索順序において、補正対
象領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₄，Ｒ₄₀，Ｒ₄₄に設けられたテンプレー
トＴ₀₀，Ｔ₀₄，Ｔ₄₀，Ｔ₄₄に対して、前述の予測値を用
いない位置ずれ量を導出する一連の演算を行う。

【００３９】次に、第５番目の探索順序において、補正
対象領域Ｒ₀₃に設けられたテンプレートＴ₀₃に対して位
置ずれ量を導出する。この場合には、第１，２番目の探
索順序で得られた補正対象領域Ｒ₀₀とＲ₀₄の位置ずれ量
に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、そ
の近傍を探索範囲としてマッチング演算を行いテンプレ
ートＴ₀₃に対して位置ずれ量を導出する。

【００４０】同様に、第６番目の探索順序（補正対象領
域Ｒ₂₀）においては、第１，３番目の探索順序で得られ
た位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量
を演算し、その近傍を探索範囲としてマッチング演算を
行い位置ずれ量を導出する。同様の演算を繰返し、第７
番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₄）においては第２，
４番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰
的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第８番目の探索順
序（補正対象領域Ｒ₄₂）においては第３，４番目の探索
順序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測し
た位置ずれ量を演算し、第９番目の探索順序（補正対象
領域Ｒ₂₂）においては第６，７番目の探索順序で得られ
た位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量
を演算し、第１０番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₀₁）
においては第１，５番目の探索順序で得られた位置ずれ
量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、
第１１番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₀₃）においては
第２，５番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づい
て再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第１２番目
の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₀）においては第１，６番
目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内
挿予測した位置ずれ量を演算し、第１３番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₁₄）においては第２，７番目の探索順
序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した
位置ずれ量を演算し、第１４番目の探索順序（補正対象
領域Ｒ₁₂）においては第５，９番目の探索順序で得られ
た位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量
を演算し、第１５番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₁）
においては第１２，１４番目の探索順序で得られた位置
ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算
し、第１６番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₃）におい
ては第１４，１３番目の探索順序で得られた位置ずれ量
に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第
１７番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₁）においては第
６，９番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて
再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第１８番目の
探索順序（補正対象領域Ｒ₂₃）においては第７，９番目
の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内挿
予測した位置ずれ量を演算し、第１９番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₃₀）においては第３，６番目の探索順
序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した
位置ずれ量を演算し、第２０番目の探索順序（補正対象
領域Ｒ₃₄）においては第４，７番目の探索順序で得られ
た位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量
を演算し、第２１番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₂）
においては第８，９番目の探索順序で得られた位置ずれ
量に基づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、
第２２番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₁）においては
第１９，２１番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基
づいて再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第２３
番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₃）においては第２
０，２１番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づい
て再帰的内挿予測した位置ずれ量を演算し、第２４番目
の探索順序（補正対象領域Ｒ₄₁）においては第３，８番
目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内
挿予測した位置ずれ量を演算し、第２５番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₄₃）においては第４，８番目の探索順
序で得られた位置ずれ量に基づいて再帰的内挿予測した
位置ずれ量を演算し、各々その近傍を探索範囲としてマ
ッチング演算を行い位置ずれ量を次々に導出する。

【００４１】次に、外挿予測による探索順序の一例を説
明する。図６（Ｃ）において、画像データ（基準画像デ
ータと検査対象画像データ）は１６（４行×４列）の補
正対象領域に分割されている。１６の補正対象領域を左
上から右下に向かって、小さな添字により行番号と列番
号を示す符号を付し、補正対象領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，
Ｒ₀₃，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₂₀，Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ
₂₃，Ｒ₃₀，Ｒ₃₁，Ｒ₃₂，Ｒ₃₃とする。図６（Ｃ）に示す
ように、外挿予測における探索順序は、まず、第１番目
の探索順序において、補正対象領域Ｒ₀₀に設けられたテ
ンプレートＴ₀₀に対して、前述の予測値を用いない位置
ずれ量を導出する一連の演算を行う。

【００４２】次に、第２番目の探索順序において、補正
対象領域Ｒ₀₁に設けられたテンプレートＴ₀₁に対して位
置ずれ量を導出する。この場合には、第１番目の探索順
序で得られた補正対象領域Ｒ₀₀の位置ずれ量に基づいて
外挿予測した位置ずれ量を演算し、その近傍を探索範囲
としてマッチング演算を行いテンプレートＴ₀₁に対して
位置ずれ量を導出する。

【００４３】同様に、第３番目の探索順序（補正対象領
域Ｒ₀₂）においては、第２番目の探索順序で得られた位
置ずれ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算し、
その近傍を探索範囲としてマッチング演算を行い位置ず
れ量を導出する。同様の演算を繰返し、第４番目の探索
順序（補正対象領域Ｒ₀₃）においては第３番目の探索順
序で得られた位置ずれ量に基づいて外挿予測した位置ず
れ量を演算し、第５番目の探索順序（補正対象領域
Ｒ₁₀）においては第１番目の探索順序で得られた位置ず
れ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算し、第６
番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₁）においては第５番
目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて外挿予測
した位置ずれ量を演算し、第７番目の探索順序（補正対
象領域Ｒ₁₂）においては第６番目の探索順序で得られた
位置ずれ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算
し、第８番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₁₃）において
は第７番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて
外挿予測した位置ずれ量を演算し、第９番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₂₀）においては第５番目の探索順序で
得られた位置ずれ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量
を演算し、第１０番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₁）
においては第９番目の探索順序で得られた位置ずれ量に
基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算し、第１１番目
の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₂）においては第１０番目
の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて外挿予測し
た位置ずれ量を演算し、第１２番目の探索順序（補正対
象領域Ｒ₂₃）においては第１１番目の探索順序で得られ
た位置ずれ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算
し、第１３番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₀）におい
ては第９番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づい
て外挿予測した位置ずれ量を演算し、第１４番目の探索
順序（補正対象領域Ｒ₃₁）においては第１３番目の探索
順序で得られた位置ずれ量に基づいて外挿予測した位置
ずれ量を演算し、第１５番目の探索順序（補正対象領域
Ｒ₃₂）においては第１４番目の探索順序で得られた位置
ずれ量に基づいて外挿予測した位置ずれ量を演算し、第
１６番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₃）においては第
１５番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて外
挿予測した位置ずれ量を演算し、各々その近傍を探索範
囲としてマッチング演算を行い位置ずれ量を次々に導出
する。

【００４４】次に、内挿外挿予測による探索順序の一例
を説明する。図６（Ｄ）において、画像データ（基準画
像データと検査対象画像データ）は１６（４行×４列）
の補正対象領域に分割されている。１６の補正対象領域
を左上から右下に向かって、小さな添字により行番号と
列番号を示す符号を付し、補正対象領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₁，Ｒ
₀₂，Ｒ₀₃，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₂₀，Ｒ₂₁，
Ｒ₂₂，Ｒ₂₃，Ｒ₃₀，Ｒ₃₁，Ｒ₃₂，Ｒ₃₃とする。図６
（Ｄ）に示すように、内挿外挿予測における探索順序
は、まず、第１と２番目の探索順序において、補正対象
領域Ｒ₀₀，Ｒ₀₃に設けられたテンプレートＴ₀₀，Ｔ₀₃に
対して、前述の予測値を用いない位置ずれ量を導出する
一連の演算を行う。

【００４５】次に、第３，４番目の探索順序において、
補正対象領域Ｒ₀₁，Ｒ₀₂に設けられたテンプレート
Ｔ₀₁，Ｔ₀₂に対して位置ずれ量を導出する。この場合に
は、第１，２番目の探索順序で得られた補正対象領域Ｒ
₀₀とＲ₀₃の位置ずれ量に基づいて内挿外挿予測（実質は
内挿予測）した位置ずれ量を演算し、その近傍を探索範
囲としてマッチング演算を行いテンプレートＴ₀₁，Ｔ₀₂
に対して位置ずれ量を導出する。

【００４６】次に、第５番目の探索順序において、補正
対象領域Ｒ₁₀に設けられたテンプレートＴ₁₀に対して位
置ずれ量を導出する。この場合には、第１番目の探索順
序で得られた補正対象領域Ｒ₀₀の位置ずれ量に基づいて
内挿外挿予測（実質は外挿予測）した位置ずれ量を演算
し、その近傍を探索範囲としてマッチング演算を行いテ
ンプレートＴ₁₀に対して位置ずれ量を導出する。同様
に、第６番目（補正対象領域Ｒ₁₃）の探索順序において
は、第２番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づい
て内挿外挿予測（実質は外挿予測）した位置ずれ量を演
算し、その近傍を探索範囲としてマッチング演算を行い
位置ずれ量を導出する。次に、第７，８番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₁₁，Ｒ₁₂）においては、第５，６番目
の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて内挿外挿予
測（実質は内挿予測）した位置ずれ量を演算し、その近
傍を探索範囲としてマッチング演算を行い位置ずれ量を
導出する。

【００４７】同様の演算を繰返し、第９番目の探索順序
（補正対象領域Ｒ₂₀）においては第５番目の探索順序で
得られた位置ずれ量に基づいて内挿外挿予測した位置ず
れ量を演算し、第１０番目の探索順序（補正対象領域Ｒ
₂₃）においては第６番目の探索順序で得られた位置ずれ
量に基づいて内挿外挿予測した位置ずれ量を演算し、第
１１，１２番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₂₁，Ｒ₂₂）
においては第９，１０番目の探索順序で得られた位置ず
れ量に基づいて内挿外挿予測した位置ずれ量を演算し、
第１３番目の探索順序（補正対象領域Ｒ₃₀）においては
第９番目の探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて内
挿外挿予測した位置ずれ量を演算し、第１４番目の探索
順序（補正対象領域Ｒ₃₃）においては第１０番目の探索
順序で得られた位置ずれ量に基づいて内挿外挿予測した
位置ずれ量を演算し、第１５，１６番目の探索順序（補
正対象領域Ｒ₃₁，Ｒ₃₂）においては第１３，１４番目の
探索順序で得られた位置ずれ量に基づいて内挿外挿予測
した位置ずれ量を演算し、各々その近傍を探索範囲とし
てマッチング演算を行い位置ずれ量を次々に導出する。

【００４８】以上により、前述の〜における予測方
法、すなわち、内挿予測、再帰的内挿予測、外挿予測、
内挿外挿予測によって位置ずれ量を求める場合の、各テ
ンプレートの探索順序の説明を終える。すでに説明した
ように、図１に示す位置ずれ量検出順序設定手段１１
によって、この探索順序の設定が行われる。また、図１
に示す予測値演算手段１２によって、その設定された探
索順序に従って予測値が演算される。

【００４９】この各テンプレートの探索順序において行
われる、内挿予測、再帰的内挿予測、外挿予測、内挿外
挿予測によって、予測値を得る方法としては、周知の補
間法を用いることができる。２つのまたは複数の位置ず
れ量が既知のテンプレートの内側に存在するテンプレー
トの位置ずれ量を補間法を用いて演算する場合が“内
挿”であり、１つのまたは複数の位置ずれ量が既知のテ
ンプレートの外側に存在するテンプレートの位置ずれ量
を補間法を用いて演算する場合が“外挿”である。１つ
の位置ずれ量が既知のテンプレートの外側に存在するテ
ンプレートの位置ずれ量を補間法を用いて演算する場合
には、１つの既知のテンプレートの位置ずれ量そのもの
を、位置ずれ量の予測値とすることができる。

【００５０】上述の一例においては、“内挿”は２つの
既知のテンプレートの位置ずれ量に基づいて、“外挿”
は１つの既知のテンプレートの位置ずれ量に基づいて行
うように説明したが、必ずしもこれに限定されない。必
要ならば、周知の補間法を適用し、複数の既知のテンプ
レートの位置ずれ量に基づいて“内挿”も“外挿”も行
うことができる。

【００５１】図２に示す画像データに対する補正対象領
域とテンプレートの数は１６であるから、前述の予測方
法を適用することによって合計１６の位置ずれ量が求め
られる。これら、合計１６の位置ずれ量に基づいて、図
８に示すような、（ａ）平行移動、（ｂ）伸縮、（ｃ）
スキュー、（ｄ）射影、（ｅ）回転、等の歪みを検出す
ることができる。すなわち、１６のテンプレートＴ₀₀〜
Ｔ₃₃の各々について、天地方向の位置ずれ量が一致して
おり、また、左右方向の位置ずれ量も一致している場合
には、基準画像データに対して検査対象画像データが平
行移動している（平行移動歪みを有する）ことになる。

【００５２】また、１６のテンプレートの内、テンプレ
ートＴ₀₀，Ｔ₀₃の２つと、テンプレートＴ₃₀，Ｔ₃₃の２
つについて、天地方向に間隔が広がる位置ずれ量を有し
ており、一方、テンプレートＴ₀₀，Ｔ₃₀の２つと、テン
プレートＴ₀₃，Ｔ₃₃の２つについて、左右方向に間隔が
狭まる位置ずれ量を有している場合には、基準画像デー
タに対して検査対象画像データが天地方向に伸び、左右
方向に縮んでいる（天地伸び左右縮み歪みを有する）こ
とになる。また、１６のテンプレートの内、テンプレー
トＴ₀₀，Ｔ₀₃の２つと、テンプレートＴ₃₀，Ｔ₃₃の２つ
について、天地方向に間隔が狭まる位置ずれ量を有して
おり、一方、テンプレートＴ₀₀，Ｔ₃₀の２つと、テンプ
レートＴ₀₃，Ｔ₃₃の２つについて、左右方向に間隔が広
がる位置ずれ量を有している場合には、基準画像データ
に対して検査対象画像データが天地方向に縮み、左右方
向に伸びている（天地縮み左右伸び歪みを有する）こと
になる。

【００５３】また、１６のテンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の各
々について、天地方向の位置ずれ量は一致しており、一
方、テンプレートＴ₀₀，Ｔ₀₃の２つと、テンプレートＴ
₃₀，Ｔ₃₃の２つについて、左右方向の位置ずれ量が異な
っている場合には、基準画像データに対して検査対象画
像データがスキュー歪みを有することになる。また、１
６のテンプレートＴ₀₀〜Ｔ₃₃の各々について、天地方向
の位置ずれ量と、左右方向の位置ずれ量がともに異なっ
ている場合には、基準画像データに対して検査対象画像
データが射影歪みを有することになる。

【００５４】また、１６のテンプレートの内のＴ₀₀につ
いて天地方向の位置ずれ量と、左右方向の位置ずれ量が
ともに正（または負）となっており、Ｔ₃₃について天地
方向の位置ずれ量と、左右方向の位置ずれ量がともに負
（または正）となっている場合には、基準画像データに
対して検査対象画像データが回転歪みを有することにな
る。

【００５５】基準画像データに対する検査対象画像デー
タの平行移動歪みだけを検出するだけならば、テンプレ
ートはすくなくとも１つあればよい。一方、基準画像デ
ータに対する検査対象画像データの平行移動歪み、伸縮
歪み、スキュー歪み、射影歪み、回転歪みを検出する場
合には、テンプレートはすくなくとも４つ必要である。
図２に一例を示したような、画像データを小領域に分割
した補正対象領域に設けた１６のテンプレートＴ₀₀〜Ｔ
₃₃だけでなく、自由な位置により多くのテンプレートを
用いることができる。その場合には、位置ずれ量とし
て、（何らかの原因で誤検出があった）極端な値のも
のを除いて位置ずれ量を判定する、位置ずれ量の平均
値を演算する、等の操作を行うことができる。すなわ
ち、位置ずれ量を総合的に評価して精度や信頼性をより
高めることができる。また、より複雑な部分伸縮などを
受けた複雑幾何歪みにも対応可能となる。

【００５６】図７は本発明の撮像画像幾何歪み検出装置
を印刷物の検査装置に適用した一例を示す図である。図
７において、７１はカメラユニット、７２はカメラ制御
部、７３は印刷物検査装置本体、７４は検査対象画像デ
ータメモリ、７５は基準画像データメモリ、７６は基準
入力司令入力部、７７は幾何歪み検出手段、７８は幾何
歪み補正比較部、７９はパラメータ入力部である。基準
画像データメモリ７５および検査対象画像データメモリ
７４は、いずれも、印刷物１単位分（印刷ユニットで行
われる１周期分の印刷画面）をすくなくとも記憶できる
記憶容量を有している。

【００５７】また、基準入力司令入力部７６は、画像検
査を始めるにあたって行う基準画像を撮影し基準画像デ
ータメモリ７５へデータ入力を行う司令、そして続いて
行う検査対象画像を撮影し検査対象画像データメモリ７
４へ入力を行う司令を行う。この司令によりセレクタの
切替えが行われる。基準入力司令入力部７６で基準画像
データの入力が司令されると、図２のセレクタは基準画
像データメモリ７５に撮像データの入力接続を行うが、
このときは幾何歪み検出手段７７、および、幾何歪み補
正比較部７８は動作しない。一方、基準入力司令入力部
７６にて検査対象画像データの入力が司令されると、セ
レクタは検査対象画像データメモリ７４に撮像データの
入力接続を行う。

【００５８】そして、幾何歪み検出手段７７は検査対象
画像と基準画像の平行移動歪み、伸縮歪み、スキュー歪
み、幾何歪み、または、それを示す位置ずれ量の検出を
行い、その結果の平行移動歪み、伸縮歪み、スキュー歪
み、射影歪み、等の幾何歪み補正量、または、それを示
す位置ずれ量の補正量を歪み補正比較部７８に送る。そ
して、その幾何歪み補正量、または、それを示す位置ず
れ量の補正量を受け取った幾何歪み補正比較部７８は、
その補正量を考慮して検査対象画像データと基準画像デ
ータとの比較を行う。また、パラメータ入力部７９は、
幾何歪み検出手段７７、および幾何歪み補正比較部７８
で用いられるパラメータを設定するための入力を行う。
パラメータとしては、たとえば、射影歪み補正比較部７
８で検査対象画像データと基準画像データとの比較を行
って、良否判定する場合の閾値を入力する。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、幾何歪み
を補正するために必要とされる、位置ずれ量を検出し、
しかも、多数の小さな補正対象領域ごとに位置ずれ量を
検出する場合であっても高速に位置ずれ量を検出するこ
とができる撮像画像幾何歪み検出装置が提供される。ま
た、本発明の第２の形態の撮像画像幾何歪み検出装置に
よれば、マッチング演算に適した実テンプレートを用
い、天地方向と左右方向の位置ずれ量を別々に演算し、
最後に、その天地方向と左右方向の位置ずれ量の近傍だ
けについて全方向位置ずれ量を演算するから、位置ずれ
量を良好な精度で高速に演算することができる。また、
本発明の第３の形態の撮像画像幾何歪み検出装置によれ
ば、内挿予測値の近傍だけの絞られた狭い範囲を探索範
囲として演算が行われるから、位置ずれ量を良好な精度
で高速に演算することができる。また、本発明の第４の
形態の撮像画像幾何歪み検出装置によれば、再帰的内挿
予測値の近傍だけの絞られた狭い範囲を探索範囲として
演算が行われるから、位置ずれ量を良好な精度で高速に
演算することができる。また、本発明の第５の形態の撮
像画像幾何歪み検出装置によれば、外挿予測値の近傍だ
けの絞られた狭い範囲を探索範囲として演算が行われる
から、位置ずれ量を良好な精度で高速に演算することが
できる。また、本発明の第６の形態の撮像画像幾何歪み
検出装置によれば、内挿予測値と外挿予測値の近傍だけ
の絞られた狭い範囲を探索範囲として演算が行われるか
ら、位置ずれ量を良好な精度で高速に演算することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像画像幾何歪み検出装置の構成を示
す図である。

【図２】テンプレートの一例を示す図である。

【図３】マッチング演算に適する実テンプレートの一例
を示す図である。

【図４】実テンプレートとして設定する画素列を選択す
る過程の一例を示すフロー図である。

【図５】位置ずれ量を演算する過程を示す絵図である。

【図６】内挿予測、再帰的内挿予測、外挿予測、内挿外
挿予測によって位置ずれ量を求める場合の、各テンプレ
ートの探索順序の一例を表として示す図である。

【図７】本発明の撮像画像幾何歪み検出装置を印刷物の
検査装置に適用した一例を示す図である。

【図８】平行移動、伸縮、スキュー、射影、回転の各歪
みを示す図である。

【符号の説明】１テンプレートデータ２基準画像データ３検査対象画像データ４位置ずれ量５テンプレートマッチング手段６実テンプレート設定手段７天地方向位置ずれ量検出手段８左右方向位置ずれ量検出手段９全方向位置ずれ量検出手段７１カメラユニット７２カメラ制御部７３印刷物検査装置本体７４検査対象画像データメモリ７５基準画像データメモリ７６基準入力司令入力部７７幾何歪み検出手段７８幾何歪み補正比較部７９パラメータ入力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ４１Ｆ 33/14 Ｂ４１Ｆ 33/14 ＧＦターム(参考） 2C061 AP04 KK04 KK13 KK18 KK26 KK35 2C250 EB26 EB43 EB45 5B057 AA11 BA02 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 DA07 DB02 DC33 5C054 CC03 EA01 EH00 FC01 FC12 GB12 HA05 5C062 AC58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラインセンサカメラによる主走査とウェブ
の移送による副走査とを組み合わせて前記ウェブを撮像
し、得られる画像検査のための基準画像と検査対象画像
についてテンプレートを用い前記基準画像と前記検査対
象画像との位置ずれ量を検出する撮像画像幾何歪み検出
装置であって、前記テンプレートが前記基準画像と前記検査対象画像を
複数に分割した補正対象領域の各々に配置され、かつ、
所定のテンプレートの位置ずれ量からその他のテンプレ
ートの位置ずれ量を予測した予測値を用いることにより
探索範囲を狭くし、前記位置ずれ量を高速検出するテン
プレートマッチング手段を有することを特長とする撮像
画像幾何歪み検出装置。
【請求項２】請求項１記載の撮像画像幾何歪み検出装置
において、前記テンプレートマッチング手段は、前記テンプレートの領域内でマッチング演算に適し実際
に用いる実テンプレートの詳細位置を設定する実テンプ
レート設定手段と、天地方向の位置ずれ量を検出する天地方向位置ずれ量検
出手段と、左右方向の位置ずれ量を検出する左右方向位置ずれ量検
出手段と、全方向の位置ずれ量を検出する全方向位置ずれ量検出手
段と、から成ることを特長とする撮像画像幾何歪み検出装置。
【請求項３】請求項１または２記載の撮像画像幾何歪み
検出装置において、前記予測値は外側のテンプレートの
位置ずれ量からその内側のテンプレートの位置ずれ量を
予測した内挿予測値であることを特徴とする撮像画像幾
何歪み検出装置。
【請求項４】請求項３記載の撮像画像幾何歪み検出装置
において、前記内挿予測値は２つの既知のテンプレート
の位置ずれ量からそれらのテンプレートのほぼ中間に位
置する未知のテンプレートの位置ずれ量を順次予測する
再帰的内挿予測値であることを特徴とする撮像画像幾何
歪み検出装置。
【請求項５】請求項１または２記載の撮像画像幾何歪み
検出装置において、前記予測値は検出済みのテンプレー
トの位置ずれ量からそのテンプレートに隣接するテンプ
レートの位置ずれ量を予測した外挿予測値であることを
特徴とする撮像画像幾何歪み検出装置。
【請求項６】請求項１または２記載の撮像画像幾何歪み
検出装置において、前記予測値は外側のテンプレートの
位置ずれ量からその内側のテンプレートの位置ずれ量を
予測した内挿予測値と、検出済みのテンプレートの位置
ずれ量からそのテンプレートに隣接するテンプレートの
位置ずれ量を予測した外挿予測値との組合せであること
を特徴とする撮像画像幾何歪み検出装置。