JP2002374392A - 画像位置ずれ計測装置、画像位置ずれ計測方法およびその方法によったプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取り誤差を補正するようにして、副走査方
向の画像位置ずれを迅速に高精度に計測することができ
る画像位置ずれ計測装置などを提供する。 【解決手段】 斜め方向に均一濃度のパターンの計測対
象画像の画像信号に対し、パターンを作像方向と平行に
する補正をした後、作像方向と直角方向の画像信号１列
のデータ列とその隣接データ列との列対の各隣接画素対
のデータ値の差分を取り、その絶対値の累積値を算出す
る際、列対の一方のデータ列の各画素データを列方向に
順次ずらして複数の累積値を算出し、累積値が最小とな
る画素位置ずらし量を画像位置ずれ量とする処理を全域
に順次実施して列毎の画像位置ずれ量を算出する際、計
測対象画像に基準パターンを配置して入力し、計測対象
画像及び基準パターンの画像位置ずれ量を算出し、列毎
に算出された計測対象画像位置ずれ量から基準パターン
の画像位置ずれ量を引いて入力誤差を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタなどモノ
クロ画像出力装置により出力したモノクロ画像の副走査
方向位置ずれを高精度に計測検査するのに有用な画像位
置ずれ計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種類の画像位置ずれ計測装置
としては、例えば、特開平９−９８２５５号公報に示さ
れた「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度の角
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
形成されていることを判別すると、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】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平９−９
８２５５号公報に示された従来技術では、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、測定精度が劣化するという問題があっ
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も細かい精度で
位置ずれ量を測定できないという問題があった。本発明
の目的は、一つには、前記したような問題を解決して、
前記副走査方向の位置ずれを迅速に高精度に計測するこ
とが可能な画像位置ずれ計測装置を提供することにあ
る。また、そのような画像位置ずれ計測装置において、
対象となる原稿をデジタルカメラまたはスキャナなど画
像入力装置を用いて入力し、その位置ずれ量を評価しよ
うとすると、読取り時に画像入力装置の読取り誤差を含
んでしまうので、本発明では、さらに、基準パターンを
計測対象の画像に配置し、画像入力装置により計測対象
の画像とともに入力された基準パターン画像の読み取り
誤差分を求め、計測対象画像の位置ずれデータから基準
パターン画像の読み取り誤差分を引くことで読取り誤差
を補正するようにして、副走査方向の位置ずれを迅速に
高精度に計測することができる画像位置ずれ計測装置を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明では、被写体を２次元に撮像
する画像入力手段と、その画像入力手段より出力される
信号から画像信号を生成する信号処理手段と、その画像
信号を取得する画像信号入力手段と、その画像信号入力
手段により取得される画像信号を記憶する画像記憶手段
と、その画像記憶手段から画像信号を取得して演算を行
う画像信号演算手段とを備え、且つ、前記画像信号演算
手段には、計測対象である画像出力装置から出力された
出力画像が作像方向に対して直角を除く所定の角度の方
向に均一な濃度のパターンであって、その出力画像を前
記画像入力手段に被写体として与えて得られた画像信号
に対し、前記パターンが作像方向と平行になるように傾
きを補正した後、前記作像方向と直角な方向の画像信号
１列のデータ列と、そのデータ列に隣接して並ぶ隣接デ
ータ列との列対を対象に、その列対の隣接する各画素対
のデータ値の差分を取り、その絶対値の累積値を算出す
るようにするとともに、その算出に際しては、列対の一
方のデータ列を構成している各画素データを列方向に順
次ずらして前記画素対の組合わせを代えて複数の累積値
を算出する累積値算出手段と、前記複数の累積値を比較
して累積値が最小となる画素位置ずらし量を画像位置ず
れ量として算出する相対位置算出手段とを備え、前記画
素位置ずらし量算出処理を画像信号全域に順次実施して
各列ごとの画像位置ずれ量を算出する構成にした画像位
置ずれ計測装置において、前記画像入力手段により入力
される計測対象の画像に基準パターンを配置し、前記計
測対象の画像と同時に前記基準パターンを前記画像入力
手段により入力し、前記計測対象の画像および前記基準
パターンの画像位置ずれ量を算出し、算出された各列ご
との計測対象の画像位置ずれ量から各列ごとの基準パタ
ーンの画像位置ずれ量を引くことにより前記画像入力手
段の入力誤差を補正する構成にしたことを特徴とする。

【０００５】また、請求項２記載の発明では、被写体を
２次元に撮像して画像信号を生成し、その画像信号を取
得し、取得された画像信号を記憶し、記憶された画像信
号を取得して演算を行い、且つ、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作像方向に対して直角
を除く所定の角度の方向に均一な濃度のパターンであっ
て、その出力画像を被写体として与えて得られた画像信
号に対し、前記パターンが作像方向と平行になるように
傾きを補正した後、前記作像方向と直角な方向の画像信
号１列のデータ列と、そのデータ列に隣接して並ぶ隣接
データ列との列対を対象に、その列対の隣接する各画素
対のデータ値の差分を取り、その絶対値の累積値を算出
するようにするとともに、その算出に際しては、列対の
一方のデータ列を構成している各画素データを列方向に
順次ずらして前記画素対の組合わせを代えて複数の累積
値を算出し、前記複数の累積値を比較して累積値が最小
となる画素位置ずらし量を画像位置ずれ量として算出す
る構成とし、前記画素位置ずらし量算出処理を画像信号
全域に順次実施して各列ごとの画像位置ずれ量を算出す
る画像位置ずれ計測方法において、入力される計測対象
の画像に基準パターンを配置し、前記計測対象の画像と
同時に前記基準パターンを入力して、前記計測対象の画
像および前記基準パターンの画像位置ずれ量を算出し、
算出された各列ごとの計測対象の画像位置ずれ量から各
列ごとの基準パターンの画像位置ずれ量を引くことによ
り前記画像入力手段の入力誤差を補正する構成にしたこ
とを特徴とする。また、請求項３記載の発明では、請求
項２記載の発明において、前記基準パターンが作像方向
に直角でない所定の角度の方向に均一な濃度のパターン
である構成にしたことを特徴とする。また、請求項４記
載の発明では、請求項３記載の発明において、基準パタ
ーンの画像信号のデータ列に対して各データ値をなめら
かに結合する数値演算を施すことによりデータ間を補間
し、前記作像方向に直角な方向の１列目のデータ列と２
列目のデータ列対を対象に、前記パターンが作像方向と
平行になるように傾きを補正した後、補間ピッチごとに
対となるデータ値の差分を取り、その絶対値の累積値を
算出する構成とし、前記データ列対を前記作像方向に順
次ずらしていき、それぞれの累積値を算出する構成にし
たことを特徴とする。

【０００６】また、請求項５記載の発明では、請求項２
記載の発明において、前記基準パターンが作像方向と直
角な方向に長い所定濃度以上の矩形パターンを作像方向
に複数有し、各矩形パターンの作像方向と直角な方向の
重心位置が同一であるパターンであって、前記基準パタ
ーンをセットして得られた画像信号に対し、前記各矩形
パターンの重心位置を求め、各矩形パターンの重心位置
の相対的なずれ量を画像位置ずれ量として算出する構成
にしたことを特徴とする。また、請求項６記載の発明で
は、請求項５記載の発明において、画像信号から求めた
前記重心位置をなめらかに結合する数値演算を施すこと
で、矩形パターン間を補間する構成にしたことを特徴と
する。また、請求項７記載の発明では、請求項５記載の
発明において、入力誤差分を含まない重心位置間の相対
位置データを入力して記憶しておき、画像信号から求め
た前記画像位置ずれ量と前記相対位置データとの差分を
取り、基準パターンが持つ誤差を補正する構成にしたこ
とを特徴とする。また、請求項８記載の発明では、請求
項５記載の発明において、入力誤差分を含まない基準パ
ターン位置データを入力して記憶しておき、その基準パ
ターン位置データを用いて重心位置間の相対位置データ
を算出し、画像信号から求めた前記画像位置ずれ量と前
記相対位置データとの差分を取り、基準パターンが持つ
誤差を補正する構成にしたことを特徴とする。また、請
求項９記載の発明では、プログラムを記憶した記憶媒体
において、請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の画
像位置ずれ計測方法に従ってプログラミングしたことを
特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１は本発明の各実施例の画像
位置ずれ計測装置を示す構成図である。図示したよう
に、この実施例の画像位置ずれ計測装置は、計測対象の
画像データを取得する画像入力部１、それとつながる画
像位置ずれ計測側の画像信号入力部２、その画像信号を
記憶する画像信号記憶部、および位置ずれ量などを算出
する画像信号演算部などを有する画像位置ずれ計測部
３、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４などを備えている。また、画像入力部１は、
図２に示したような、２次元撮像素子（例えば光を受け
ると電子を放出する半導体を２次元的に配列したＣＣ
Ｄ）１１、およびその２次元撮像素子１１上に像を結合
するレンズ１２を備え、それらにより２次元的に画像を
取り込み、その画像信号を画像出力ポート１３から出力
するデジタルカメラであるか、または、図４に示したよ
うな、原稿（例えばプリンタにより出力された画像）が
置かれる原稿載置場所を照明する照明を含み、前記原稿
載置場所を走査する第１走行体２１、その第１走行体２
１と垂直方向に列を成す１次元撮像素子（例えばライン
ＣＣＤ）２２、前記原稿載置場所の読取り位置にある画
像を１次元撮像素子２２上に結像させるレンズ２３を備
え、第１走行体２１が原稿載置場所を１方向に走査する
ことで、原稿載置場所に載置された原稿上の画像を線順
次に走査・取り込むことで２次元画像として読み取り、
読み取った画像信号を画像出力ポート２４から出力する
スキャナである。なお、このスキャナは、図４に示した
ように、折り返しミラーなどを含む第２走行体２５、前
記第１走行体２１および第２走行体２５を駆動するモー
タ２６なども備えている。また、画像位置ずれ計測部３
は、キーボードやマウスなど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。画像表示部としては、例えばＣＲＴを用いる。

【０００８】次に、本発明の各実施例に共通する動作を
説明する。前記したデジタルカメラの場合は、図３に示
したように、予め例えばプリンタ出力画像Ｐ１をカメラ
の前に設置し、出力画像Ｐ１からの反射光がレンズ１２
を通過して、２次元撮像素子１１で光電変換され、さら
に、画像信号として取り込まれる。また、スキャナの場
合には、図５に示したように、コンタクトガラス２７上
に原稿として基準となるプリンタ出力画像Ｐ２を載置
し、出力画像Ｐ２を照明する光源であるランプ２８が撮
像領域Ｑに光を照射し、第２走行体２５とそれに追従す
る第１走行体２１が出力画像Ｐ２の先頭から終わりまで
走査することにより、折り返しミラー２９やレンズ２３
を反射光が通過して、１次元撮像素子２２により光電変
換され、さらに、画像信号として取り込まれる。なお、
図５において、符号３０はリフレクターである。

【０００９】図６は、画像入力部１の制御系および画像
位置ずれ計測部３の構成ブロック図である。このような
構成で、画像入力部１においては、制御部３１の制御の
もとに、プリンタ出力画像からの反射光が撮像素子を有
した光電変換部３２により光電変換されて、電気信号に
変換され、Ａ／Ｄ変換部３３により、アナログ信号から
デジタルデータに変換される。そして、このデジタルデ
ータにシェーディング補正部３４がシェーディング補正
をかけ、シェーディング補正された画像信号が画像信号
出力部３５により画像信号出力ポートから出力される。
さらに、その画像信号は、画像位置ずれ計測部３の画像
信号入力部３７に入り、制御部３６の制御のもとに全画
像データが画像記憶メモリ４１に格納され、主走査方向
（第１走行体２１の走行方向，つまり作像方向）の各位
置について副走査方向（主走査方向と直角な方向）の画
像データが制御部３６により２列づつ順次出力され、画
像処理演算部３８によりシフトと差分操作が行われる。
なお、最大シフト量は予め与えられている。そして、画
像位置ずれ量算出部３９により注目する２列の累積ずれ
量を各シフト値ごとに算出し、累積ずれ量が最小になる
シフト値を各列位置における副走査方向位置ずれ量とし
てメモリに格納する。さらに、各列位置における位置ず
れ量が画像表示部４０により表示され、利用者は計測結
果を確認することができる。

【００１０】図７に、この実施例の動作フローを示す。
これは、主走査方向（作像方向）に対して直角を除く所
定の角度の方向に均一な濃度のパターンを有する計測対
象の画像（位置ずれ評価対象のプリンタ出力画像）に生
じている副走査方向の画像位置ずれ量を計測する動作フ
ローである。以下、図７に従って、この実施例の動作フ
ローを説明する。まず、制御部３６が画像記憶メモリ４
１から読み込んでおいた計測対象の画像の画像データ
（副走査方向に列を成したデータ）の１列目と２列目を
読み出す。つまり、列カウンタを１にセットして（Ｓ
１）、列カウンタの示す列を取り出し（Ｓ２）、さら
に、列カウンタの値を１増やして列カウンタの示す列を
取り出すのである（Ｓ３）。そして、画像処理演算部３
８が２列目のデータ列の各データ値に１×ｔａｎθを加
えて原稿パターンの移動分（傾き分）を補正する（図８
に示したような基準パターンの場合）（Ｓ４）。例えば
θを４５度とし、これで得られた１列目と２列目の同じ
副走査位置の画素データ（画素のモノクロ階調値で、８
ｂｉｔの場合は０〜２５５までの値）間の差分を取り、
符号が負であれば、符号を反転させる。続いて、画像位
置ずれ量算出部３９が予め設定されている列の範囲で前
記差分の絶対値を累積することにより累積値を算出する
（Ｓ５）。そして、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（Ｓ
６），Ｓ７でＮｏの場合、再び１列目と２列目の画素の
差分の累積値を算出する（Ｓ５）。このような累積値算
出に際して、例えば、予め設定された最大シフトを８と
すると、−４画素位置から＋４画素位置まで累積値算出
を繰り返し、最大シフトまでの累積値算出が終了すると
（Ｓ７でＹｅｓ）、画像位置ずれ量算出部３９は最大シ
フト８回分の累積値の中から最小値を求め、その最小値
を与えるシフト値を画像位置ずれ量とする（Ｓ８）。こ
れは２列目に関しての画像位置ずれ量であるが、画像信
号列カウンタを１づつ増やして（Ｓ９）前記したような
処理を画像の最終列まで順次実施し（Ｓ１０でＹｅ
ｓ）、各列毎の画像位置ずれ量を算出するのである。こ
の実施例では、このような各列の画像位置ずれ量に傾き
補正を施した値によりプリンタなどの出力画像の画像位
置ずれを評価するのであるが、作成（出力）された画像
自身のずれ量と読み読み動作により生じるずれ量とが混
在してしまっているので、その分だけ評価精度が低下す
る。

【００１１】そこで、本発明の第２の実施例では、前記
主走査方向に垂直な方向（つまり、副主走査方向）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
ンが並ぶ図８に示したような基準パターンを計測対象の
画像に配置して同時に入力することにより第１の実施例
の問題点を解決する。以下、図９に従って、この実施例
の動作を説明する。まず、画像入力部１により読み込ん
だ基準チャート（基準パターン）Ｂを含むデータ列を画
像記憶メモリ４１から読み出し（Ｓ１１）、例えばパタ
ーンマッチング法など画像位置演算手法により、予め基
準パターンの寸法を実測することにより作成して登録し
ておいた読み取り誤差を含まない本来の基準チャートＡ
の最初の１列に対応した位置を算出する（Ｓ１２）。そ
して、本来の基準チャートＡの最初の列のデータを第１
のメモリ領域（メモリＡ）に格納する（Ｓ１３）。さら
に、基準チャートＢの最初の列のデータを第２のメモリ
領域（メモリＢ）に格納し（Ｓ１４）、二つのメモリ領
域に格納されたデータ列の累積誤差を第１の実施例と同
様にして求めることにより基準チャートＢの読み取り位
置ずれ量（差分）を求める（Ｓ１５）。続いて、そのと
き求めた位置ずれ量が基準チャートの最終列の位置ずれ
量か否かを判定し（Ｓ１６）、最終列でないならば（Ｓ
１６でＮｏ）、基準チャートＡの第２列のデータを第１
のメモリ領域に格納する（Ｓ１７）。さらに、基準チャ
ートＡの第２列に対応する基準チャートＢのデータ列中
のデータの位置を算出し（Ｓ１８）、その列のデータを
第２のメモリ領域に格納する（Ｓ１４）。そして、二つ
のメモリ領域に格納されたデータ列の読み取り位置ずれ
量（差分）を同様にして求める（Ｓ１５）。この実施例
では、このような各列の読み取り位置ずれ量を読み取り
位置ずれ量とし、画像入力部１により一緒に読み込んだ
計測対象の原稿など画像の画像位置ずれ量を第１の実施
例のようにして算出し、算出された各列ごとの計測対象
の画像位置ずれ量から各列ごとの基準パターンの画像位
置ずれ量（読み取り位置ずれ量）を引くことにより前記
画像入力手段による入力誤差分を補正する。

【００１２】本発明の第３の実施例では、例えば、６０
０ｄｐｉの解像度を持つ画像入力装置の場合、１画素は
約４２．３μｍとなり、画素ピッチは同じく４２．３μ
ｍとなるが、これより高精度にするために、データ補間
手段を備え、１画素ピッチ間（画素中心間）をスプライ
ン補間の手法などを用いて補間する。図１０に示したよ
うに、例えば１画素ピッチ間を８分割するとすれば、補
間式から５．２μｍ（これを基準ピッチと呼ぶことにす
る）の精度で階調を算出するのである。なお、図１０で
は、１画素ピッチ間を直線で結んだ状態で示している
が、実際は滑らかなスプライン曲線で結ぶ。このような
スプライン補間法により補間された各列の画像データを
用いて第１の実施例と同様にして計測対象の画像や基準
パターンの画像位置ずれ量を求め、読み取り誤差分の高
精度な補正を画像位置ずれデータに対して行うことがで
きる。以下、図１１に示した動作フロー図に従って、第
１の実施例をベースにしたこの実施例の動作を説明す
る。まず、制御部３６が画像記憶メモリ４１から画像デ
ータ（副走査方向に列を成したデータ）の１列目と２列
目を読み出す。つまり、列カウンタを１にセットして
（Ｓ２１）、列カウンタの示す列を取り出し（Ｓ２
２）、さらに、列カウンタの値を１増やして列カウンタ
の示す列を取り出すのである（Ｓ２３）。そして、画像
処理演算部３８が２列目のデータ列の各データ値に１×
ｔａｎθを加えて原稿パターンの移動分（傾き分）を補
正する（Ｓ２４）。例えばθを４５度とし、これで得ら
れた１列目と２列目の画素データ（画素のモノクロ階調
値で、８ｂｉｔの場合は０〜２５５までの値）の差分を
取り、符号が負であれば、符号を反転させる。続いて、
データ補間手段としても動作する画像処理演算部３８が
１列目および２列目（２列目もスプライン補間法で補間
したデータである）についてスプライン補間法により画
素データ（画像データ）を補間し、各基準ピッチ位置の
データを算出する（Ｓ２５）。そして、画像位置ずれ量
算出部３９が予め設定されている列の範囲で１列目と２
列目の各基準ピッチ位置での差分の絶対値を累積するこ
とにより累積値を算出する（Ｓ２６）。こうして、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
ば右に基準ピッチ分シフトし（Ｓ２７，Ｓ２８でＮ
ｏ）、再び１列目と２列目の画素の差分の累積値を取得
する（Ｓ２６）（図１２参照）。このような累積値算出
を予め設定された最大シフト内で繰り返し、最大シフト
までの累積値算出が終了すると（Ｓ２８でＹｅｓ）、画
像位置ずれ量算出部３９は複数の累積値の中から最小値
を求め、その最小値を与えるシフト値を画像位置ずれ量
とする（Ｓ２９）。これは２列目に関しての画像位置ず
れ量であるが、３列目以降の補間画像データ列について
も同様にして画像位置ずれ量を求める。また、画像信号
列カウンタを１づつ増やして（Ｓ３０）前記したような
処理を画像の最終列まで順次実施し（Ｓ３１でＹｅ
ｓ）、各列毎の画像位置ずれ量を算出する。こうして、
この実施例によれば、読み取り誤差分の高精度な補正を
計測対象画像の画像位置ずれデータに対して行うことが
できる。

【００１３】本発明の第４の実施例では、図１３に示し
たような、例えば、主走査方向に等間隔のピッチで白黒
パターンが並ぶ基準パターンを用いて画像位置ずれ補正
を行う。例えば、画像濃度の面積重心計測法を用いて最
初の黒パターンの位置を計測し、次に主走査方向に隣接
する次の黒パターンを同様に計測した後、前に計測した
重心位置との差分を求めることで読み取り誤差を算出す
るのである。以下、図１４に示した動作フローに従っ
て、この実施例の動作を説明する。まず、画像記憶メモ
リ４１から複数のデータ列から成る画像データを読み出
し（Ｓ４１）、走行体を主走査方向に移動させながら
（Ｓ４２）、所定濃度以上の画像データが所定の広さ以
上に亘って読み取られたか否かを判定する（Ｓ４３）。
そして、所定の濃度以上の画像が所定の広さ以上に亘っ
て読み取られたならば（Ｓ４３でＹｅｓ）、その位置を
基準パターンの最初の黒パターンとみなし、画像処理演
算部３８は面積重心計測法によりその黒パターン領域の
重心の位置を算出する（Ｓ４４）。

【００１４】続いて、算出した位置データを第１のメモ
リ領域Ａに格納し（Ｓ４５）、走行体をさらに主走査方
向に移動させながら（Ｓ４６）、所定濃度以上の画像デ
ータが所定の広さ以上に亘って読み取られたか否かを判
定する（Ｓ４７）。そして、所定の濃度以上の画像が所
定の広さ以上に亘って読み取られたならば（Ｓ４７でＹ
ｅｓ）、その位置を基準パターンの次の黒パターンとみ
なし、画像処理演算部３８は面積重心計測法によりその
黒パターン領域の重心の位置を算出する（Ｓ４８）。さ
らに、算出した位置データを第２のメモリ領域Ｂに格納
する（Ｓ４９）。次に、第１のメモリ領域Ａと第２のメ
モリ領域Ｂに記憶されている副走査方向位置の差分を算
出し（Ｓ５０）、その差分を記憶する。そして、基準チ
ャートの最終位置まで達していなければ（Ｓ５１でＮ
ｏ）、第２のメモリ領域Ｂに記憶されている位置データ
を第１のメモリ領域Ａに移し（Ｓ５２）、ステップＳ４
６から繰り返すことにより第２の黒パターンと第３の黒
パターンについても差分を算出し（Ｓ５０）、後続の黒
パターンについても同様に処理し、基準チャートの最終
位置に達したならば（Ｓ５１でＹｅｓ）、この動作フロ
ーを終了させる。入力される前の基準チャートを各黒パ
ターン間で副走査方向の重心位置が同一となるように作
成しておけば、前記差分を読み取り誤差分とみなすこと
ができるので、この実施例では、計測対象画像の各主走
査位置における画像位置ずれを前記差分で補正すればよ
いのである。なお、第４の実施例においても、第３の実
施例で示したスプライン補間法により高密度化処理を行
うことができる。また、本発明の第５の実施例では、第
４の実施例において、基準パターの各部の寸法を予め実
測して各黒パターンの重心位置間の相対位置データ（相
対位置誤差）を入力して画像記憶メモリ４１に記憶して
おく。そして、計測された各基準パターン間毎の前記差
分（読み取り誤差分）と、画像記憶メモリ４１に記憶し
た各基準パターン毎の相対位置誤差との差分を取り、基
準パターンの持つ誤差分を補正する。また、本発明の第
６の実施例では、予め、任意の位置を基準とし、基準パ
ターン原稿内の各基準パターン位置を計測した、入力誤
差分を含まない基準パターン位置データを入力して記憶
しておき、その基準パターン位置データを用いて重心位
置間の相対位置データを算出し、画像信号から求めた前
記画像位置ずれ量と前記相対位置データとの差分を取
り、基準パターンが持つ誤差を補正する。

【００１５】以上、図１および図６などに示した構成の
画像位置ずれ計測装置および画像位置ずれ計測方法につ
いて本発明の各実施例を説明したが、説明したような画
像位置ずれ計測方法に従ってプログラミングしたプログ
ラムを例えば着脱可能な記憶媒体に記憶し、その記憶媒
体をこれまで本発明によった画像位置ずれ計測を行えな
かったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装着
し、その情報処理装置を画像位置ずれ計測部３として用
いることにより、そのような構成でも本発明によった画
像位置ずれ計測を行なうことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１および請求項２記載の発明では、作像方向に対
して直角を除く所定の角度の方向に均一な濃度のパター
ンである、画像出力装置から出力された計測対象の出力
画像を被写体として与えて得られた画像信号に対し、前
記パターンが作像方向と平行になるように傾きを補正し
た後、作像方向と直角な方向の画像信号１列のデータ列
と、そのデータ列に隣接して並ぶ隣接データ列との列対
を対象に、その列対の隣接する各画素対のデータ値の差
分を取り、その絶対値の累積値を算出するようにすると
ともに、その算出に際しては、列対の一方のデータ列を
構成している各画素データを列方向に順次ずらして前記
画素対の組合わせを代えて複数の累積値を算出し、前記
複数の累積値を比較して累積値が最小となる画素位置ず
らし量を画像位置ずれ量として算出する構成とし、その
画素位置ずらし量算出処理を画像信号全域に順次実施し
て各列ごとの画像位置ずれ量を算出する場合に、入力さ
れる計測対象の画像に基準パターンが配置され、計測対
象の画像と同時に前記基準パターンが入力され、計測対
象の画像および基準パターンの画像位置ずれ量が算出さ
れ、算出された各列ごとの計測対象の画像位置ずれ量か
ら各列ごとの基準パターンの画像位置ずれ量が引かれ、
それにより画像入力手段の入力誤差が補正されるので、
読み取り誤差分を含まない副走査方向の画像位置ずれ量
を計測することができ、したがって、副走査方向の位置
ずれを迅速に高精度に計測することができる。

【００１７】また、請求項３記載の発明では、請求項２
記載の発明において、基準パターンが作像方向に直角で
ない所定の角度の方向に均一な濃度のパターンであるの
で、そのような基準パターンから読み取り誤差分を容易
に求めることができる。また、請求項４記載の発明で
は、請求項３記載の発明において、基準パターンの画像
信号のデータ列に対して各データ値をなめらかに結合す
る数値演算を施すことによりデータ間が補間され、さら
に、作像方向に直角な方向の１列目のデータ列と２列目
のデータ列対を対象に、前記パターンが作像方向と平行
になるように傾きが補正され、補間ピッチごとに対とな
るデータ値の差分が取られ、その絶対値の累積値が算出
されるので、細かな解像度で副走査方向の位置ずれを求
めることができ、したがって、副走査方向の位置ずれを
さらに高精度に計測することができる。また、請求項５
記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記基
準パターンが作像方向と直角な方向に長い所定濃度以上
の矩形パターンを作像方向に複数有し、各矩形パターン
の作像方向と直角な方向の重心位置が同一であるパター
ンであって、前記基準パターンをセットして得られた画
像信号に対し、前記各矩形パターンの重心位置が求めら
れ、各矩形パターンの重心位置の相対的なずれ量が画像
位置ずれ量として算出されるので、請求項３記載の発明
と同様の効果を得ることができる。また、請求項６記載
の発明では、請求項５記載の発明において、画像信号か
ら求めた前記重心位置をなめらかに結合する数値演算が
施され、それにより、矩形パターン間が補間されるの
で、請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができ
る。また、請求項７記載の発明では、請求項５記載の発
明において、入力誤差分を含まない重心位置間の相対位
置データが記憶しておかれ、画像信号から求めた前記画
像位置ずれ量と前記相対位置データとの差分が取られ、
基準パターンの持つ誤差が補正されるので、各矩形パタ
ーンの作像方向と直角な方向の重心位置が同一でなくて
も請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができ
る。

【００１８】また、請求項８記載の発明では、請求項５
記載の発明において、入力誤差分を含まない基準パター
ン位置データが入力・記憶しておかれ、その基準パター
ン位置データを用いて重心位置間の相対位置データが算
出され、画像信号から求めた前記画像位置ずれ量と前記
相対位置データとの差分が取られ、基準パターンの持つ
誤差が補正されるので、請求項７記載の発明と同様に、
各矩形パターンの作像方向と直角な方向の重心位置が同
一でなくても請求項３記載の発明と同様の効果を得るこ
とができる。また、請求項９記載の発明では、請求項２
乃至請求項８のいずれかに記載の画像位置ずれ計測方法
に従ってプログラミングしたプログラムが例えば着脱可
能な記憶媒体に記憶されるので、その記憶媒体をこれま
で請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の発明によっ
た画像位置ずれ計測を行えなかったパーソナルコンピュ
ータなど情報処理装置に装着し、その情報処理装置を画
像位置ずれ計測部として用いることにより、そのような
構成でも請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の発明
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置を示
す構成図である。

【図２】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置要部
を示す斜視図である。

【図３】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置要部
を示す説明図である。

【図４】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置要部
を示す他の斜視図である。

【図５】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置要部
を示す他の説明図である。

【図６】本発明の各実施例の画像位置ずれ計測装置要部
を示す構成ブロック図である。

【図７】本発明の第１の実施例を示す画像位置ずれ計測
方法の動作フロー図である。

【図８】本発明の第２の実施例を示す画像位置ずれ計測
方法の説明図である。

【図９】本発明の第２の実施例を示す画像位置ずれ計測
方法の動作フロー図である。

【図１０】本発明の第３の実施例を示す画像位置ずれ計
測方法の説明図である。

【図１１】本発明の第３の実施例を示す画像位置ずれ計
測方法の動作フロー図である。

【図１２】本発明の第３の実施例を示す画像位置ずれ計
測方法の他の説明図である。

【図１３】本発明の第４の実施例を示す画像位置ずれ計
測方法の説明図である。

【図１４】本発明の第４の実施例を示す画像位置ずれ計
測方法の動作フロー図である。

【符号の説明】

１ 画像入力部 ２ 画像信号入力部 ３ 画像位置ずれ計測部 ４ 画像表示部 １１ ２次元撮像素子 １２ レンズ １３ 画像出力ポート ２１ 第１走行体 ２２ １次元撮像素子 ２３ レンズ ２４ 画像出力ポート ３１ 制御部 ３２ 光電変換部 ３５ 画像信号出力部 ３６ 制御部 ３７ 画像信号入力部 ３８ 画像処理演算部 ３９ 画像位置ずれ量算出部 ４０ 画像表示部 ４１ 画像記憶メモリ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を２次元に撮像する画像入力手段
   と、その画像入力手段より出力される信号から画像信号
   を生成する信号処理手段と、その画像信号を取得する画
   像信号入力手段と、その画像信号入力手段により取得さ
   れる画像信号を記憶する画像記憶手段と、その画像記憶
   手段から画像信号を取得して演算を行う画像信号演算手
   段とを備え、且つ、前記画像信号演算手段には、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作像方
   向に対して直角を除く所定の角度の方向に均一な濃度の
   パターンであって、その出力画像を前記画像入力手段に
   被写体として与えて得られた画像信号に対し、前記パタ
   ーンが作像方向と平行になるように傾きを補正した後、
   前記作像方向と直角な方向の画像信号１列のデータ列
   と、そのデータ列に隣接して並ぶ隣接データ列との列対
   を対象に、その列対の隣接する各画素対のデータ値の差
   分を取り、その絶対値の累積値を算出するようにすると
   ともに、その算出に際しては、列対の一方のデータ列を
   構成している各画素データを列方向に順次ずらして前記
   画素対の組合わせを代えて複数の累積値を算出する累積
   値算出手段と、前記複数の累積値を比較して累積値が最
   小となる画素位置ずらし量を画像位置ずれ量として算出
   する相対位置算出手段とを備え、前記画素位置ずらし量
   算出処理を画像信号全域に順次実施して各列ごとの画像
   位置ずれ量を算出する構成にした画像位置ずれ計測装置
   において、 前記画像入力手段により入力される計測対象の画像に基
   準パターンを配置し、前記計測対象の画像と同時に前記
   基準パターンを前記画像入力手段により入力し、前記計
   測対象の画像および前記基準パターンの画像位置ずれ量
   を算出し、算出された各列ごとの計測対象の画像位置ず
   れ量から各列ごとの基準パターンの画像位置ずれ量を引
   くことにより前記画像入力手段の入力誤差を補正する構
   成にしたことを特徴とする画像位置ずれ計測装置。
2. 【請求項２】 被写体を２次元に撮像して画像信号を生
   成し、その画像信号を取得し、取得された画像信号を記
   憶し、記憶された画像信号を取得して演算を行い、且
   つ、計測対象である画像出力装置から出力された出力画
   像が作像方向に対して直角を除く所定の角度の方向に均
   一な濃度のパターンであって、その出力画像を被写体と
   して与えて得られた画像信号に対し、前記パターンが作
   像方向と平行になるように傾きを補正した後、前記作像
   方向と直角な方向の画像信号１列のデータ列と、そのデ
   ータ列に隣接して並ぶ隣接データ列との列対を対象に、
   その列対の隣接する各画素対のデータ値の差分を取り、
   その絶対値の累積値を算出するようにするとともに、そ
   の算出に際しては、列対の一方のデータ列を構成してい
   る各画素データを列方向に順次ずらして前記画素対の組
   合わせを代えて複数の累積値を算出し、前記複数の累積
   値を比較して累積値が最小となる画素位置ずらし量を画
   像位置ずれ量として算出する構成とし、前記画素位置ず
   らし量算出処理を画像信号全域に順次実施して各列ごと
   の画像位置ずれ量を算出する画像位置ずれ計測方法にお
   いて、 入力される計測対象の画像に基準パターンを配置し、前
   記計測対象の画像と同時に前記基準パターンを入力し
   て、前記計測対象の画像および前記基準パターンの画像
   位置ずれ量を算出し、算出された各列ごとの計測対象の
   画像位置ずれ量から各列ごとの基準パターンの画像位置
   ずれ量を引くことにより前記画像入力手段の入力誤差を
   補正することを特徴とする画像位置ずれ計測方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、前記基準パターンが作像方向に直角でない所定
   の角度の方向に均一な濃度のパターンであることを特徴
   とする画像位置ずれ計測方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、基準パターンの画像信号のデータ列に対して各
   データ値をなめらかに結合する数値演算を施すことによ
   りデータ間を補間し、前記作像方向に直角な方向の１列
   目のデータ列と２列目のデータ列対を対象に、前記パタ
   ーンが作像方向と平行になるように傾きを補正した後、
   補間ピッチごとに対となるデータ値の差分を取り、その
   絶対値の累積値を算出する構成とし、前記データ列対を
   前記作像方向に順次ずらしていき、それぞれの累積値を
   算出することを特徴とする画像位置ずれ計測方法。
5. 【請求項５】 請求項２記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、前記基準パターンが作像方向と直角な方向に長
   い所定濃度以上の矩形パターンを作像方向に複数有し、
   各矩形パターンの作像方向と直角な方向の重心位置が同
   一であるパターンであって、前記基準パターンをセット
   して得られた画像信号に対し、前記各矩形パターンの重
   心位置を求め、各矩形パターンの重心位置の相対的なず
   れ量を画像位置ずれ量として算出することを特徴とする
   画像位置ずれ計測方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、画像信号から求めた前記重心位置をなめらかに
   結合する数値演算を施すことで、矩形パターン間を補間
   することを特徴とする画像位置ずれ計測方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、入力誤差分を含まない重心位置間の相対位置デ
   ータを入力して記憶しておき、画像信号から求めた前記
   画像位置ずれ量と前記相対位置データとの差分を取り、
   基準パターンが持つ誤差を補正することを特徴とする画
   像位置ずれ計測方法。
8. 【請求項８】 請求項５記載の画像位置ずれ計測方法に
   おいて、入力誤差分を含まない基準パターン位置データ
   を入力して記憶しておき、その基準パターン位置データ
   を用いて重心位置間の相対位置データを算出し、画像信
   号から求めた前記画像位置ずれ量と前記相対位置データ
   との差分を取り、基準パターンが持つ誤差を補正するこ
   とを特徴とする画像位置ずれ計測方法。
9. 【請求項９】 プログラムを記憶した記憶媒体におい
   て、請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の画像位置
   ずれ計測方法に従ってプログラミングしたことを特徴と
   する記憶媒体。