JP2687781B2

JP2687781B2 - 座標入力装置

Info

Publication number: JP2687781B2
Application number: JP26787291A
Authority: JP
Inventors: 武男恩河; 順司中川; 哲二槍田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH05107728A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面上に画像を表示
し、画像上の点を指定し、指定点の座標を求める座標入
力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような座標入力装置は一例として製
版工程において見られる。例えば、色分解版から刷版焼
付け用のポジ原版を作成する際に、色分解版をマスク
し、印刷に使う所望の絵柄のみのポジ原版を作成するた
めの絵柄切抜き装置や、同じくポジ原版を作成する際
に、色分解版や平網の不要な部分をマスクし、印刷に使
う所望の絵柄のみのポジ原版を作成するためのマスクカ
ット装置等においてこのような座標入力装置が使われて
いる。

【０００３】一般に、カラー印刷物は、絵柄、文字、平
網、ロゴ・イラストから構成される。絵柄はカラー原稿
として、文字とロゴ・イラストは版下として、それぞれ
製版工程に供給され、平網は発注者の指示に従い製版工
程で作成される。絵柄や平網の位置やトリミングは、版
下に作図されている。カラー原稿はカラースキャナで４
色に色分解され色分解版となり、版下はカメラで撮影さ
れ白黒の版下ネガフィルムとなる。絵柄、文字、平網、
ロゴ・イラストをまとめ、ポジ原版を作成する工程を集
版と呼ぶ。そして、集版工程では、別個の部品である色
分解版、版下ネガフィルム、平網を、各々不必要な部分
を遮光した状態でフィルムに多重露光し、ポジ原版を作
成する。

【０００４】多重露光する際の遮光用のマスクとして
は、透明フィルムの上に焼付け用の紫外光を吸収する
（遮光する）赤色の薄いフィルムが貼られたピールオフ
フィルムにおいてマスクの輪郭に沿って赤色フィルムを
切取り、必要部分の赤色フィルムを剥したものが用いら
れている。遮光用マスクの作成は、マスクする図形が版
下に作図されたトリミングである場合は、版下ネガフィ
ルムの上にピールオフフィルムを重ね、トリミングに沿
ってカッターで赤色フィルムのみを切り、遮光しない部
分の赤色フィルムを剥すことにより行なう。また、マス
クする図形が絵柄の一部、例えば、商品や人物のみを印
刷し背景が不要である場合は、色分解版の上に、ピール
オフフィルムを重ね、所望する絵柄の輪郭をカッターで
トレースし、赤色フィルムが切取られる。いずれの場合
も、精度は非常な正確さを要求され、専門の熟練者が作
業しても、時間がかかり、しかもなかなか満足のいくも
のが得られなかった。

【０００５】そこで、近年、版下ネガフィルム、もしく
は色分解版の画像を平面型スキャナ等の画像読取り手段
で読取り、モニタ等の画像表示手段で表示し、表示画像
上の輪郭線上の各点をライトペン、マウス、ディジタイ
ザの座標入力装置によりトレースし、トレースされた各
点の座標を求め、この座標をカッター等に入力し、自動
的にフィルムを切取る切抜きシステムが考えられてい
る。

【０００６】しかしながら、このようなシステムで用い
られる画像読取り手段としては、ラインセンサを原稿に
対して相対的に副走査方向に移動しながら、画像情報を
主走査方向に沿った１ラインづつ読取るものが一般的で
あるが、このような読取り手段においては画像読取り時
に画像が歪んでしまうことがある。この原因は、画像情
報をラインセンサ上に入射させるためのレンズによる入
力画像の歪、ラインセンサと原稿との副走査方向への相
対的移動の際のモータの脈動による周期的歪、ラインセ
ンサの取り付け角度の傾きによる歪等がある。そのた
め、歪んだ画像に基づいて輪郭線を指定しても正確なマ
スクは得られなかった。すなわち、従来の切抜きシステ
ムでは全体の精度が画像読取り手段による画像読取りの
際の精度に依存し、満足できる精度が得られなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は画像読取り手
段により画像を読取る際の画像の歪に起因する入力座標
の誤差を補正することができる座標入力装置を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による座標入力装
置は、画像を読取り、読取った画像を画面上に表示する
手段と、表示手段の画面上の任意の点を指定するための
操作部材と、操作部材により指定された画面上の点の座
標を出力する座標出力手段と、座標が既知の参照点を有
する参照画像が表示手段により表示された時に座標出力
手段から出力された参照点の座標と既知の座標との差を
求める手段と、座標出力手段から出力された座標を上記
差に基づいて補正する手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明による座標入力装置によれば、座標が既
知の参照点を有する参照画像を予め読取り座標出力装置
から得られた参照点の座標を既知の座標と比較すること
により画像読取りの際の歪に基づく入力誤差を求めてお
き、実際の画像に対する座標入力の際に、座標出力装置
から得られた座標をこの入力誤差に応じて補正すること
により、正確な座標を入力することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による座標入力
装置の実施例を説明する。図１は一実施例のブロック図
である。ここでは、説明の便宜上、色分解版のマスクを
作成するための切抜き装置に適用した例を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではなく、座標を入力す
る必要があるどのような装置にも適用可能である。

【００１１】輪郭をトレースすべき原稿を含んでいる色
分解版等の画像情報を読取る平面型スキャナ１０が設け
られる。スキャナ１０は原稿の１ライン分の画像情報を
読取るラインセンサを有する。そして、原稿台上に原稿
を固定しておいて、原稿上の主走査方向に沿った各ライ
ンをラインセンサにより走査するとともに、ラインセン
サを副走査方向に移動しながら、原稿を２次元的に走査
し、原稿の画像情報を読み取る。なお、ラインセンサを
副走査方向に移動する代わりに原稿を移動してもよい。

【００１２】ラインセンサとしては、密着型ラインセン
サを用いてもよいが、通常、色分解版は大型サイズであ
り、大型のラインセンサの実現が困難である場合は、縮
小光学系を有するセンサを用いてもよい。いずれの場合
でも、ラインセンサと原稿との副走査方向への相対的移
動の際のモータの脈動により副走査方向への画像の周期
的歪と、ラインセンサの取り付け角度の傾きによる画像
の回転歪が生じる可能性がある。なお、縮小光学系を用
いる場合は、縮小率に応じて画像入力の解像度を自由に
選択することができる利点がある反面、光学系による主
走査方向への画像の歪が生じる可能性がある。そのた
め、いずれの型のセンサを用いるかは、状況に応じて決
めればよい。

【００１３】平面型スキャナ１０で読み取られた画像情
報が表示装置１２に供給される。表示装置１２は読み取
った画像を単に表示するだけでなく、拡大、カラー合成
等の画像処理を行なうこともできる。すなわち、正確に
輪郭をトレースできるように、画像を拡大して表示でき
る。また、色分解版はモノクロ画像であり、そのまま表
示したのでは輪郭がわかりにくいので、４色の分解版の
画像情報を着色して合成して実際の印刷物をシミュレー
ション的に表示すると、輪郭をトレースしやすい。

【００１４】一方、表示装置１２の画面上の任意の点を
指定し、指定した点の座標を出力するディジタイザ１４
が表示装置１２に接続されている。輪郭をトレースする
場合は、ディジタイザ１４で連続的に点を指定する。デ
ィジタイザ１４は表示装置１２にも接続されていて、指
定点は表示装置１２の画面上で画像とともに表示され
る。すなわち、ディジタイザ１４は表示画面と同一座標
系のテーブルを有し、テーブル上の点をマウス等で指定
することにより、表示画面上の対応する点にカーソル、
ポインタを表示することができる。

【００１５】ディジタイザ１４から出力された座標デー
タは座標補正部１６に入力されるとともに、補正係数演
算部１８に入力される。補正係数演算部１８は補正係数
演算用の参照画像の座標データを予め記憶している参照
座標メモリ２０を有し、ディジタイザ１４からのデータ
とのメモリ２０のデータとの差に応じて補正係数を作成
する。補正係数は座標補正部１６に供給され、座標補正
部１６はこの補正係数に応じてディジタイザ１４からの
入力データを補正する。補正後の座標データが出力装置
２２（切抜き装置の場合はカッター）に供給される。

【００１６】このように構成された実施例の動作を次に
説明する。本実施例の原理は、予め座標が既知の点を有
する参照画像をスキャナ１０から読取り、ディジタイザ
１４でその点を指定し、座標を入力し、入力座標と既知
の座標との差に応じて、画像読取りの際の画像の歪を補
償する補正係数を求める。そして、実際に輪郭をトレー
スしたい画像を入力する時に、ディジタイザ１４から入
力された座標をこの補正係数を用いて補正することによ
り、画像読取りの際の画像の歪の影響を補償することが
できる。

【００１７】先ず、図２に示したフローチャートを参照
して、補正係数を求める際の動作を説明する。ステップ
＃２で、図３に示すような所定ピッチの格子チャートを
参照画像としてスキャナ１０から読込む。格子のピッチ
は、例えば５０μｍである。後述するように、格子点の
座標が参照座標であるので、参照画像としては必ずしも
格子パターンである必要はなく、格子点のみのドットパ
ターンでもよい。読込まれた参照画像は表示部２２で表
示される。

【００１８】ステップ＃４で、この参照画像内の中心部
に位置する点を中心（原点）として図４に示すようなｘ
軸、ｙ軸上の格子点の座標をディジタイザ１４から入力
する。ここで、格子点の数は各軸上でそれぞれＭ個とす
る。原点が決まると、格子チャートのピッチから図４に
示す各格子点の真の座標が求められる。従って、補正係
数演算部１８は、この真の座標と実際にディジタイザ１
４から入力した座標とのずれに応じて、ずれを補償する
ための補正係数を求めることができる。ここで、ずれ
（＝真の値−入力値）はｘ方向へのずれ成分Δｘ、ｙ方
向へのずれ成分Δｙ、及び回転方向におけるずれ成分θ
とに分けることができる。なお、ｘ成分Δｘはｙ軸上の
位置により異なるが、ｘ軸上ではどの位置でも等しく、
同様に、ｙ成分Δｙはｘ軸上の位置により異なるが、ｙ
軸上ではどの位置でも等しいと仮定する。そのため、以
降、ｘ成分はΔｘ（ｙ）、ｙ成分はΔｙ（ｘ）と表わ
す。

【００１９】ステップ＃６で、先ず、副走査方向（ｙ方
向）の補正係数を求める。この補正係数は入力座標値の
ずれのｙ成分Δｙ（ｘ）である。ステップ＃４では参照
画像の格子点毎のずれが求められているが、求められた
ずれ成分Δｙ（ｘi）は所定のｘ軸上の位置ｘi（ｉ＝
１，２，…Ｍ）のみの成分であるので、これらから図５
に示すような任意の位置ｘでのずれのｙ成分Δｙ（ｘ）
を求める。これは、補間によっても求められるが、ディ
ジタイザ１４からの座標入力の際の誤差（点を指定する
際の誤差）もあるので、本実施例では最小二乗法を用い
て求める。そのため、ステップ＃４で入力したＭ個の座
標値のずれ成分Δｙ（ｘi）を次のようなｘのＮ次多項
式ｆ（ｘ）で近似する。

【００２０】ｆ（ｘ）＝ａ0＋ａ1ｘ＋ａ2ｘ²＋ａ3ｘ³＋…＋ａnｘⁿ （１）ここで、Ｍ＞ｎとする。

【００２１】これらの係数ａ0、ａ1、ａ2、…ａnを決定
するために、サンプルデータΔｙ（ｘi）と近似多項式
ｆ（ｘi）との誤差の二乗和を最小とする手法を用い
る。

【００２２】誤差の二乗和ここで、誤差の二乗和をａj（j＝０，１，…ｎ）をパラ
メータとする関数Ｓで表わす。このＳを最小にするため
に、Ｓをａjで偏微分したものが０になる方程式を考え
る。

【００２３】

【数１】

【００２４】これを解いたものが正規方程式と呼ばれ、
次式で表わされる。

【００２５】

【数２】

【００２６】この（Ｎ＋１）元の連立方程式を解けば、
その解である近似式の係数ａjが求められる。これによ
り、ｘ軸上の各位置ｘでの補正係数Δｙ（ｘ）（＝ｆ
（ｘ））が求められる。

【００２７】次に、ステップ＃８で、座標系自体の回転
方向の補正係数、すなわち、回転角度θを求める。これ
は、ステップ＃４で入力したｘ軸上、またはｙ軸上の格
子点を結んだ直線がｘ軸、またはｙ軸となす角度により
求める。

【００２８】最後に、ステップ＃１０で、ステップ＃６
と同様にして、主走査方向（ｘ方向）の補正係数、すな
わち、座標のずれのｘ成分Δｘ（ｙ）を求める。

【００２９】以上により、真の座標に対するディジタイ
ザ１４から入力した座標のずれを補償するための補正係
数Δｙ（ｘ）、θ、Δｘ（ｙ）を求めることができる。
これらの係数は演算部１８から補正部１６に供給され
る。

【００３０】次に、座標を入力するための下絵としての
画像を読取り、座標を入力する場合の動作を説明する。
図６はこの動作を示すフローチャートである。ステップ
＃２２で、色分解版の画像をスキャナ１０から読取る。
ステップ＃２４で、ディジタイザ１４を用いてマスクし
たい輪郭をトレースし、輪郭上の点を連続的に指定す
る。ディジタイザ１４から出力された指定点の座標デー
タは座標補正部１６に供給される。ステップ＃２６で、
入力座標の副走査方向のずれを補正する。これは、入力
された点のｙ座標に補正係数を加算することにより行な
われ、補正前の座標データを（ｘ’、ｙ’）とすると、
補正後の座標データ（ｘ，ｙ）は（ｘ’，ｙ’＋Δｙ
（ｘ’））と表わされる。ステップ＃２８で、傾き方向
の補正を行なう。これは、傾き補正前（副走査方向のず
れ補正後）の座標データを（ｘ’，ｙ’）とすると、傾
き補正後の座標データ（ｘ，ｙ）は次のように表わされ
る。

【００３１】ｘ＝ｘ’cosθ＋ｙ’sinθ （５）ｙ＝ｘ’sinθ−ｙ’cosθ （６）この傾き補正の原理を図７に示す。

【００３２】ステップ＃３０で、主走査方向のずれを補
正する。これは、ｘ座標に補正係数を加算することによ
り行なわれ、補正前（傾き補正後）の座標データを
（ｘ’、ｙ’）とすると、補正後の座標データ（ｘ，
ｙ）は（ｘ’＋Δｘ（ｙ’），ｙ’）により表わされ
る。

【００３３】この後、補正された座標データが出力部２
２に供給され、この輪郭線の座標データに応じて自動的
にピールオフフィルムが切り抜かれ、色分解版のマスク
が作成される。

【００３４】本実施例によれば、格子チャートからなる
参照画像を平面型スキャナ１０から読取り、表示された
画像の格子点の座標をディジタイザ１４から入力するこ
とにより、入力歪を補正するための補正係数を算出する
ことができ、実際の画像に対して入力した座標データに
於ける平面型スキャナ１０に起因する読取り歪をこの補
正係数に基づいて補正してから座標データを出力するこ
とができる。そのため、本実施例を、例えば製版の集版
工程におけるマスク作成に応用すれば、精度の良い遮光
マスクを容易に作成することができる。

【００３５】本発明は上述した実施例に限定されず、種
々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では、
３つの方向の補正を常に行なったが、必ずしも全て行な
う必要はない。例えば、密着型のラインセンサを用いる
平面型スキャナの場合は、レンズ収差による主走査方向
への画像の歪が発生しないので、主走査方向の補正を省
略することができる。また、画像読取り手段としては、
平面型スキャナに限定されず、ＴＶカメラを用いてもよ
い。さらに、座標入力装置としてのディジタイザも上述
の例に限定されず、点を示すカーソルを画像上に表示
し、キー操作等によりカーソルの位置を移動可能とし、
指定された点の座標を取り込むようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、座
標が既知の参照点を有する参照画像を予め読取り座標出
力装置から得られた参照点の座標を既知の座標と比較す
ることにより画像読取りの際の歪に基づく入力誤差を求
めておき、実際の画像に対する座標入力の際に、座標出
力装置から得られた座標をこの入力誤差に応じて補正す
ることにより、正確な座標を入力することができる座標
入力装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による座標入力装置の一実施例の構成を
示すブロック図。

【図２】実施例の補正係数演算の際の動作を示すフロー
チャート。

【図３】参照画像としての格子チャートを示す図。

【図４】補正係数を演算するために入力する格子点を示
す図。

【図５】ｘ軸上の各位置での座標入力ずれのｙ成分を示
す図。

【図６】実施例の座標補正の際の動作を示すフローチャ
ート。

【図７】回転方向のずれ補正の原理を示す図。

【符号の説明】

１０…平面型スキャナ、１２…表示装置、１４…ディジ
タイザ、１６…座標補正部、１８…補正係数演算部、２
０…参照座標メモリ、２２…出力部。

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−959（ＪＰ，Ａ) 特開平２−53052（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−157947（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を読取り、読取った画像を画面上に
表示する手段と、前記表示手段の画面上の任意の点を指定するための操作
部材と、前記操作部材により指定された画面上の点の座標を出力
する座標出力手段と、座標が既知の参照点を有する参照画像が前記表示手段に
より表示された時に前記座標出力手段から出力された前
記参照点の座標と該既知の座標との差を求める手段と、前記座標出力手段から出力された座標を前記差に基づい
て補正する手段とを具備することを特徴とする座標入力
装置。