JP2789338B2

JP2789338B2 - 絵柄フィルム歪補正装置

Info

Publication number: JP2789338B2
Application number: JP26233488A
Authority: JP
Inventors: 靖夫久保田; 雄二小林; 勉若林
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JPH02108585A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は絵柄フィルム歪補正装置、特に、三次元曲面
を有する成形物に絵柄、文字等を付与する場合に用いる
絵柄フィルムの絵柄フィルム歪補正装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、射出成形と同時に印刷フィルムを型の中に入れ
てインクだけを成形物に転写させる射出同時絵付法が普
及している。

第１図はこのような射出同時絵付法を行う装置の基本
的構造を示す図である。供給ロール１には転写フィルム
２が巻かれている。この転写フィルム２は、シリンダ３
に接続されたヒータ４を通り、雄型５と雌型６との間を
通って巻取りロール７で巻取られる。転写フィルム２に
は、成形品に転写すべき絵柄を文字等が予め印刷されて
いる。この絵柄や文字等を型に位置合わせし、雄型５を
雌型６に押付けるか、あるいは雌型６から吸引を行う
と、転写フィルム２はヒータ４によって加熱されて伸び
やすくなっているため、雄型６の型に沿って変形する。
こうして、雄型５から樹脂を注入すれば、射出成形時に
成形物に転写フィルムの絵柄、文字等が転写される。

第２図は、上述の方法によって成形物８に転写フィル
ム２による転写を行った状態を示した図である。三次元
の成形物の上面に文字が転写された印刷成形品９ができ
るが、この印刷面は実際には第３図のように歪んだもの
となる。これは、転写フィルム２が伸びるためである。

このような歪みを補正するために、従来は、とりあえ
ず第３図に示すような歪んだ絵柄、文字等をもった印刷
成形品９を試作し、この試作品の印刷の歪量を手作業で
測定し、もともとの絵柄、文字等が描かれた版下を修正
するという作業を行っている。修正した版下に基ずいて
更に試作品を作成し、歪量を測定して修正を行うという
作業を繰返して最終的に使用する版下を得ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の手作業による歪補正では、手間
と時間がかかるためコストが高くなるとともに、良好な
版下の作成が非常に困難である。たとえば1mmの方眼パ
ターンを用いて300×300mmの大きさの成形品について歪
み補正を手作業で行った場合、方眼の交点座標の数が９
万点にも及び、人手によってこれを入力することは非常
に困難である。方眼の眼を荒くして交点数を減らすこと
もできるが、精度が低下するため、高品質な補正を行う
ことができない。

そこで本発明は、短時間に高品質な補正を行うことの
できる絵柄フィルム歪補正装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕本発明は、複数の基準点をもった基準パターンが形成
された二次元の絵柄フィルムを成形品に合わせて三次元
立体状に成形したときに、基準パターンが歪むことによ
り得られる歪パターンの画像の少なくとも一部分を部分
画像として読取ることのできる部分画像読取装置と、歪パターンを複数の部分画像ごとに分割して読取るこ
とができるように、部分画像読取装置を、歪パターンの
画像面に沿って移動させる走査手段と、部分画像読取装置で読取った部分画像を、走査手段に
よる走査過程に基づいて合成するとともに、この合成画
像に対して基準点の座標を決定する手段と、成形品に付与すべき絵柄を被補正絵柄として入力する
被補正絵柄入力装置と、決定された基準点座標値と、被補正絵柄入力装置から
与えられた絵柄の座標値と、を記録するための第１座標
系と、基準パターンについての基準点の座標値を記録するた
めの第２座標系と、歪パターンにおける基準点と基準パターンにおける基
準点との対応関係に基づいて、第１座標系上の絵柄の写
像を第２座標系に求める写像演算装置と、第２座標系上に求まった写像を補正済絵柄として入力
する補正済絵柄出力装置と、を設け、絵柄フィルム歪補正装置を構成したものであ
る。

〔作用〕

本発明によれば、まず基準パターンの印刷された絵柄
フィルムが成形品に合わせて成形される。この結果、絵
柄フィルム上のパターンは歪むことになる。そこで第１
座標系上において、この歪んだパターンに歪みのない正
規の絵柄が重ね合わされる。一方、正規の基準パターン
が第２座標系上に作成される。そして両座標系に作成さ
れた両パターンのそれぞれ対応する基準点の位置関係に
基づいて、第１座標系上の絵柄の写像が第２座標系上に
求められる。こうして得られた写像が、絵柄フィルムに
印刷される。絵柄フィルム上の絵柄はそのままでは歪ん
でいるが、絵柄フィルムを成形品に合わせて成形すれ
ば、絵柄フィルムが歪むかわりに付与された絵柄は歪み
のない正規のものとなる。

また、本発明では、歪んだパターンを分割して個々の
部分画像として入力し、これをコンピュータの内部で合
成するという手法を採っている。したがって、ITVカメ
ラなどの入力装置を用いても、かなり広い面積をもった
パターンの入力が可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。

§１装置の基本構成第４図（ａ）は本発明に係る転写フィルム歪補正装置
の構成を示すブロック図、同図（ｂ）はそのうちの歪補
正処理部の詳細図である。歪パターン画像読取装置11
は、歪パターンを画像として入力するための装置であ
り、CCDカメラやITVなどで構成される。被補正絵柄入力
装置12は、成形品に転写すべき絵柄を入力する装置であ
り、フラットスキャナなどの装置を用いることができ
る。絵柄は版下または原版情報を用いて入力される。な
お、被補正絵柄入力装置12として、CADシステムを利用
することもできる。この場合、絵柄はCADシステムで作
成されたデシタルデータがそのまま入力される。演算処
理装置13は、これらの装置から入力したデータに基づい
て、絵柄の補正を行う装置であり、画像処理部14と歪補
正処理部15とを有する。画像処理部14は、歪パターン画
像読取装置11から入力したパターンに基づいて、各基準
点の位置座標を抽出する機能を有するがその動作につい
ては後に詳述する。歪補正処理部15は、画像処理部14か
ら与えられるデータに基づいて、被補正絵柄入力装置12
から入力した絵柄を補正する機能を有する。歪補正処理
部15には、外部に磁気ディスクや磁気テープなどの記憶
装置16が接続されており、一度入力したデータや演算し
たデータなどを蓄積することができる。記憶装置16は演
算処理装置13の内部に組み込んでもよい。歪補正処理部
15で補正された補正済絵柄は、補正済絵柄出力装置17に
よって出力される。この補正済絵柄出力装置17として
は、プロッタ、ドットインパクトプリンタ、インクジェ
ットプリンタ、熱転写プリンタ、フィルムレコーダなど
の装置を用いることができる。また、フロッピディスク
や磁気テープなどの記憶媒体にデータを一旦出力してお
き、これをオフラインで他の出力装置に伝送することも
できる。この場合、補正済絵柄出力装置17は、各記憶媒
体のドライブ装置となる。なお、歪補正処理部15は、第
４図（ｂ）に示すように、第１座標系18と、第２座標系
19と、写像演算装置20と、を有するが、その動作につい
ては後で詳述する。

§２装置の基本動作ここでは、まず第４図（ａ）に示す装置全体の動作を
説明する。第２図に示したように、転写フィルム２を形
成物８に合わせて成形すると、絵柄には第３図に示すよ
うな歪みが生じる。したがって、たとえば第５図（ａ）
に示すように、転写フィルム２に正方格子パターンを印
刷しておき、成形物８に合わせて実際に成形すると、転
写フィルム２が伸びるため、同図（ｂ）に示すようにこ
のパターンは歪むことになる。実際に成形物を作成せず
に、雌型に吸引して、転写フィルム２のみを成形しても
同様である。この転写フィルムの成形の様子は第５図
（ｃ）および（ｄ）の上面図により明瞭に示されてい
る。ここでは、正方格子パターンを用いた例を示すが、
このパターンは要するに複数の基準点をもった基準パタ
ーンであれば、どのようなものを用いてもかまわない。
一般には方眼柄、斜光座標の柄、極座標の柄などのパタ
ーンが好ましい。正方格子パターンの場合には、格子の
各交点、すなわち各正方形の四頂点が基準点となる。な
お、転写フィルムの一部に型との位置合わせ用マークを
つけておき、成形時にこの位置合わせ用マークを型に合
わせるようにすると、後の工程での位置合わせが容易に
なる。

オペレータは歪パターン画像読取装置11によって、第
５図（ｄ）に示すような歪パターンを入力する。後述す
るように、この歪パターン画像読取装置11は、具体的に
はビデオカメラなどの装置であり、読取られた画像デー
タは、画像処理部14において、二値化処理、、細線化処
理などの画像処理が施されて、各交点（格子点）の位置
が検出される。一方、オペレータは被補正絵柄入力装置
12によって、印刷すべき絵柄の版下または原版から、そ
の絵柄を画像データとして入力する。

歪補正処理部15は、画像処理部14で処理されたデー
タ、被補正絵柄入力装置12で入力されたデータ、および
予め記憶していた歪みのない正方格子パターンに基づい
て、補正済絵柄を生成する。この補正済絵柄は補正済絵
柄出力装置によって外部に出力される。

続いて、画像処理部14および歪補正処理部15の動作に
ついて章を改めて詳述する。

§３画像処理部の動作 3.1 全体の手順画像処理部14の動作を第６図の流れ図に示す。まず、
ステップS1において二値化処理が行われる。歪パターン
画像読取装置11から与えられる画像は階調をもった画像
である。たとえば、１つの画素は０〜255の間のいずれ
かの濃度値をもったものである。これを二値化すると、
すべての画素は“0"または“1"のいずれかの値をとるこ
とになる。二値化の方法としては、一般に固定しきい値
による二値化と、浮動しきい値による二値化が知られて
いる。前者は各画素を、固定濃度値（たとえば全画素の
濃度値の平均値）を境に“1"か“0"かに分ける方法であ
る。後者は境となる濃度値を画像内の各部で変化させる
方法であり、画像読取時に照明による明度分布が生じて
いるような場合に有効である。正方格子の歪パターンを
二値化した例を第７図（ａ）に示す。

続いてステップS2において、細線化処理が行われる。
これは、二値化したパターンを線幅が１画素になるよう
に細線化する処理である。このような細線化処理は、た
とえば「画像処理サブルーチン・パッケージ SPIDER
USER´Ｓ MANUAR」（昭和57年、協同システム開発株式
会社刊）の491頁からに詳述されている公知の方法なの
で、ここでは説明を省略する。第７図（ａ）のパターン
を細線化した例を同図（ｂ）に示す。

最後にステップS3において、交点追跡処理が行われ
る。これは、第７図（ｂ）のように細線化処理されたパ
ターンから、同図（ｃ）のように交点Ｖを決定する処理
である。第７図（ｂ）に示す細線化処理されたパターン
の拡大図を第８図に示す。ここで円で示されているのが
１つの画素である。このように互いに連結した多数の画
素の中で、どの画素が交点（すなわち格子パターン格子
点）であるかを決定するのが交点追跡処理である。次
に、この交点追跡処理の詳細を第９図および第10図の流
れ図を参照して説明する。

3.2 交点追跡処理まず、ステップS4において、各画素について連結数の
計算を行う。ここで、ある画素についての連結数とは、
その周囲に別な画素がいくつ存在するかを示す数であ
る。第11図に示すように、ハッチングを施して示す着目
する画素についての連結数Ｃは、同図（ａ）〜（ｅ）の
場合、それぞれ０〜４である。なお、細線化処理か施さ
れているため、周囲の画素は必ず互いに孤立しており、
連結数Ｃ＝４が最大値となる。この連結数によって、着
目すべき点の属性を次のとおり決定することができる。

Ｃ＝０孤立点（例：第８図のａ点）Ｃ＝１端点（例：第８図のｂ点）Ｃ＝２連続点（例：第８図のｃ点）Ｃ＝３分岐点（例：第８図のd1〜d4点）Ｃ＝４交点（例：第８図のｅ点）次に、ステップS5において、初期追跡開始点の指定を
行う。これは、オペレータが第８図のようにな表示を見
て、明らかに交点と確認できる点と（たとえば点ｅ）を
初期追跡開始点として指定すればよい。オペレータが最
初のこの点を指定すれば、ステップS6の以降の手順によ
り他の交点は自動的に決定される。ステップS6では、追
跡開始点および追跡方向が決定される。追跡開始点はい
まの場合、ステップS5で指定した初期追跡開始点とな
る。また、追跡方向は、たとえば右方向へと予め定めて
おけばよい。以下の手順では、追跡開始点から右方向へ
順次交点が追跡されてゆくことになる。このような交点
追跡の概念図を第12図に示す。たとえば、追跡開始点が
点S1であったとすると、図の実線矢印の方向に追跡が行
われ、交点S2,S3,S4が決定されてゆく。右方向への追跡
が不可能になったら、今度は点S1から図の破線矢印で示
す逆方向への追跡を行うことになる。このように横方向
へ追跡を行う場合には、右または左方向にのみ追跡が行
われ、上下の縦方向への追跡は行われない。したがっ
て、たとえば点S5が交点であることが認識されても、現
時点では交点S5への追跡は行われない。実際には次のよ
うな手順で交点追跡が行われる。

まず、ステップS7で交点検出処理が行われる。いま、
第13図（ａ）において、図の矢印方向に追跡が行われて
おり、交点ａに至るまでの各交点が追跡済であるものと
する。ここで、「ある交点が追跡済」ということは、あ
る画素が格子パターンの格子点であることが確認され、
その座標値も確認されており、かつ、格子内では位相的
位置も確認された状態をいう。位相的位置の確認は、た
とえば第13図（ｂ）において、実線で示すような交点の
連結状態が正しく、破線で示すような連結状態は誤りで
あるというような確認である。ステップS7の交点検出処
理は、交点ａに連結した３つの交点b,c,dを検出する処
理である。矢印後方の交点は既に追跡済であるため、交
点ａに隣接する未追跡交点としては３つの交点b,c,dが
残っており、この３つの交点がステップS7で求められる
のである。

次に、ステップS8で追跡成功か否かを判断する。３つ
の交点のうち、位相幾何学的に中央に位置する交点（こ
の場合、交点ｃ）が次に追跡すべき交点となるが、これ
が追跡交点として適当であるか否かが判断されるのであ
る。すなわち、交点ａの次に交点ｃを追跡することが適
当かが判定される。これはたとえば、点ac間の距離が所
定の範囲内にあるか否かを判定すればよい。

交点ｃが適当なものであれば、追跡成功としてステッ
プS9において、この交点ｃを追跡済の交点として記録す
る。具体的には、追跡済の交点座標を記録するマトリッ
クスを用意し、交点ａの座標値の右隣に交点ｃの座標値
を記録することになる。このようにマトリックスを用い
れば、交点の位置と位相関係が同時に記録できる。続い
て、ステップS10で未追跡交点の記録を行う。ここで、
未追跡交点とは、第13図（ａ）の交点b,dである。交点
追跡は左右向に行われているため、現段階では交点b,d
は追跡されないが、せっかく交点として確認されたので
あるから、これらの点は交点であるが、まだ追跡はして
いないという事実を記録しておくのである。

こうして、再びステップS7へ戻り、次の３交点e,f,g
が検出される。以下、この手順を繰返し、右方へ右方へ
と交点追跡がなされる。こうして、第13図（ｃ）に示す
ように、ハッチングを施した交点が追跡交点として記録
され、二重丸で示した交点が未追跡交点として記録され
る。×印で示した交点はまだ検出されていない。

なお、ステップS8で追跡が成功しなかった場合はステ
ップS11において、いままでに追跡方向の逆転が行われ
たか判断され、逆転がまだであればステップS12におい
て、追跡方向を逆転しステップS7からの追跡が続行され
る。すなわち、第12図の破線矢印に示す方向へ追跡が行
われるのである。追跡が成功せず、かつ、追跡方向も逆
転済である場合には、ステップS13において、未追跡交
点が残っているか否かが判断される。残っていれば、ス
テップS6へ戻り、未追跡交点のうちのいずれか１点を新
たな追跡開始点として、追跡が続行される。すなわち、
第13図（ｃ）において、二重丸で示した交点のいずれか
１点が追跡開始点とされ、まず右方向への追跡が行われ
る。この追跡によって、今まで未追跡交点（二重丸）で
あった交点が、追跡済交点（ハッチング）へと変わって
ゆくことになり、同時に今まで検出されていなかった交
点（×印）が検出され新たな未追跡交点として記録され
る。結局、以後の処理において、交点は未検出交点
（×）から未追跡交点（二重丸）を経て、最終的な追跡
済交点（ハッチング）へと順次変わってゆくことにな
る。こうして、未追跡交点がなくなれば、すべての交点
が追跡済となり、第７図（ｃ）に示すような交点Ｖの位
置座標が求まる。

3.3 交点検出処理次に、第９図ステップS7の交点検出処理の詳細を第10
図の流れ図を参照して説明する。前述のように、この処
理は第13図（ａ）の交点ａから、交点b,c,dを検出する
処理である。まず、ステップS14において、検出方向を
決定する。第13図（ａ）の例において、交点ｂを検出す
るのであれば、上方向が検出方向となる。そしてステッ
プS15においてその検出方向に１画素分画素を追跡す
る。すなわち、画素ｇが着目される。そして、着目した
画素の属性が、分岐点（ステップS16）か、交点か（ス
テップS17）、端点か（ステップS18）、あるいは連続点
か（ステップS19）、を判断する。（画素を順次追跡し
ているため、孤立点であることはない）この属性の判断は、前述したように、ステップS4で求
めた各画素の連結数を参照して行うことができる。追跡
した画素が連続点である限り、ステップS15へ戻って１
画素分の追跡を続けてゆく。第13図（ａ）の例では、交
点ａから点ｂ（この時点では点ｂが交点であることは確
認されていない）に向って上方へ１画素ずつ追跡が行わ
れることになる。そして、（１）属性が「交点」である画素が見付かったら（ステ
ップS17）、ステップS21で交点検出と判断する。この場
合は、その画素の座標位置がそのまま交点の座標位置と
なる。たとえば、第８図のｅ点は属性が「交点」であ
り、この座標位置がそのまま交点の座標位置となる。

（２）属性が「分岐点」である画素が見付かったら（ス
テップS16）、ステップS20において、対となる分岐点を
捜し、両者の平均座標を交点の座標位置とする。たとえ
ば第８図のd1点が属性「分岐点」の点として見付かった
ら、これと対となる分岐点d2を捜すことになる。これ
は、たとえば分岐点d1から所定半径以内に存在する別な
分岐点としてd2を捜せばよい。このような一対の分岐点
は元来１つの交点であったと考えられるので、線分d1d2
の中点（両分岐点の平均座標）をもって交点の座標位置
とするのである。分岐点の対d3,d4についても、同様で
ある。

（３）属性が「端点」である画素が見付かったら（ステ
ップS18）、ステップS22において、「交点検出できず」
の判断をする。

このようにして、隣接する交点の検出が行われる。前
述のように、交点追跡を行う場合、１つの交点について
隣接する３つの交点の検出が行われる。そこで、ステッ
プS23で全検出方向について終了するまで、ステップS14
からの手順が繰り返され、３つの交点検出がなされる。
なお、このような交点検出は、あくまでも交点が検出さ
れていない場合に必要な処理であって、隣接する交点が
追跡済交点あるいは未追跡交点として既に検出されてい
る場合には不要な処理である。

3.4 交点を求める別な手法Ｉさて、上述したように、第７図（ａ）に示すような二
値化された歪パターンの画像を同図（ｂ）のように細線
化し、さらに交点追跡によって同図（ｃ）のように交点
位置が決定されることになるが、この交点位置を求める
より簡便な別の手法をここで述べておく。この手法で
は、細線化や交点追跡といった手順が全く必要ない。第
７図（ａ）に示す二値化画像から直接交点位置（正確に
は、交点位置そのものではなく、交点に準ずる点の位置
である。）を求めることができるのである。

第７図（ａ）に示すように、二値化された歪パターン
の画像は、白または黒の画素の集合となっている。上述
した細線化処理は黒い部分の幅を１画素分になるまで狭
める処理であり。交点追跡処理は更に交点となる黒い画
素の位置を決定する処理であるといえる。いずれも、黒
い画素に着目した処理といえる。ここで説明す別な手法
は、逆に白い画素に着目した処理である。第７図（ａ）
に示すパターンの拡大図を同図（ｄ）に示す。ここで、
白い部分は多数の白い画素で構成され、黒い部分は多数
の黒い画素で構成されている。いま、それぞれ独立した
白い部分ごとにその幾何的な重心Ｗを求めると、第７図
（ｄ）に示すように、各白い部分の中央部に重心Ｗが求
まる。この重心Ｗの位置座標は、単純な算術演算で求め
ることができる。この手法の特徴は、この重心Ｗを交点
Ｖの代わりに用いようという発想にある。第７図（ｄ）
に示されているように、交点Ｖが格子配列をとるのと同
様に、重心Ｗも格子配列をとることになる。交点からな
る格子と重心からなる格子との関係を第７図（ｅ）に示
す。この図の実線で示すような交点からなる格子があっ
たとすると、重心からなる格子は図の破線で示すような
格子となる。それぞれの格子点の位置はずれているが、
いずれも格子としてはほぼ同じ位相情報をもつ。したが
って、もとの格子に歪みがあれば、その格子の重心を連
結して作った格子も同じ歪みをもつのである。結局、第
７図（ｄ）における交点Ｖを求める代わりに、重心Ｗを
求め、これを交点として取り扱っても支障を生じない。
この手法は、演算が単純なだけでなく、画像読取時に混
入するノイズの影響を受けにくいというメリットがあ
る。

3.5 交点を求める別な手法 II 上述の方法はいずれも細線化処理を行なった後に交点
を求める方法であるが、ここでは細線化処理をせずに交
点を求めるための方法を説明する。第14図（ａ）は、入
力したパターンを細線化する前の段階のパターンの一部
を示す。すなわち、第７図（ａ）示すパターンの部分拡
大図に相当する。ここで白丸で表わすのは、各画素であ
る。人間はこのパターンを幅Ｗの水平方向の線の一部で
あると認識することができるが、コンピュータにこれを
認識させるためには、所定のアルゴリズムによる解析を
行わねばならない。

そこでまず、直径Ｒの円を定義する。ここで、Ｒ＞Ｗ
となるように設定する。この円で囲まれた領域をスポッ
ト閉領域と呼ぶことにする。このスポット閉領域を、第
14図（ａ）に示すようにパターンの一部に重ね、スポッ
ト閉領域の境界線上あるいはその近房にある画素を境界
画素として抽出するのである。第14図（ｂ）は、同図
（ａ）の拡大図である。ここでハッチングで示された画
素が抽出された境界画素である。この例の場合、境界画
素は、G1とG2との２つのグループに分かれた分布となっ
ている。このように境界画素の分布が２つのグループに
分かれた場合には、現在のスポット閉領域は、パターン
の連続点上にあると判断するのである。すなわち、前述
の実施例における第11図（ｃ）と等価である。結局、こ
の方法の要点は、境界画素の分布におけるグループの数
を前述の実施例の連結数Ｃと等価に扱えばよいのであ
る。第14図（ｂ）の場合、グループ数は２であるから、
連結数Ｃ＝２の場合と等価と扱えばよい。

第14図（ｃ）のスポット閉領域SP3について同様の判
断を行うと、境界画素は１つのグループだけであるの
で、連結数Ｃ＝１の場合と等価になり、第11図（ｂ）に
相当する扱いをすればよい。すなわち、端点と判定され
る。

第14図（ｄ）のスポット閉領域について同様の判断を
行うと、境界画素は４つのグループG1,G2,G3,G4に分か
れるので、連結数Ｃ＝４の場合と等価になり、第11図
（ｅ）に相当する扱いをすればよい。すなわち、交点と
判断される。

第14図（ｅ）のスポット閉領域について同様の判断を
行うと、境界画素は３つのグループG1,G2,G3に分かれる
ので、連結数Ｃ＝３の場合と等価になり、第11図（ｄ）
に相当する扱いをすればよい。すなわち、分岐点と判断
される。

以上のようにして、細線化処理を行わずに交点の認識
が可能になる。なお交点の位置は、第14図（ｄ）におい
て、グループG1の画素の重心位置とグループG2の画素の
重心位置とを結ぶ直線と、グループG3の画素の重心位置
とグループG4の画素の重心位置とを結ぶ直線との交点PX
を求め、これを交点座標とすればよい。

また、交点から次の交点までの追跡は、第14図（ｃ）
に示すように、１つのスポット閉領域SP1についての判
断が終了したら、スポット閉領域をSP2にまで移動させ
て同様の判断処理を繰り返すようにすればよい。スポッ
ト閉領域の移動方向は、第14図（ｂ）に示すように、グ
ループG1画素の重心位置g1とグループG2の画素の重心位
置g2とを結ぶ直線ｌの方向になるようにする、移動ピッ
チPtは、Pt＜Ｒとなるようにオペレータが適当な値を指
定してやればよい。ただし、Pt＜＜Ｒになると、処理に
時間がかかり過ぎ好ましくない。なお、第14図（ｅ）に
分岐点の例を示したが、細線化処理を行っていないた
め、理論的には分岐点が現れることはない。

§４歪み補正処理部の動作 4.1 全体の手順前述のように歪補正処理部15は、第５図（ｃ）に示す
ような基準のパターンデータを予め記憶している。な
お、この基準パターンデータは記憶装置16から読み出す
ようにしてもよい。また歪補正処理部15には、画像処理
部14から第５図（ｄ）に示すような歪パターンデータが
与えられ、被補正絵柄入力装置12から被補正絵柄のデー
タが与えられる。この歪補正処理部15内部には、第４図
（ｂ）に示すように２つの座標系が用意されている。

以下、第４図（ｂ）の基本構成図および第15図の流れ
図を参照して、その動作を説明することにする。まず、
歪パターンデータは第１座標系18に与えられ（ステップ
S24）、基準パターンデータは第２座標系19に与えられ
る（ステップS25）。そして、被補正絵柄データは第１
座標系18に与えられる（ステップS26）。この例では、
「Ａ」なる文字を絵柄として扱う場合を示すことにす
る。したがって、第１座標系18上では、歪パターンに歪
んでいない正規の文字（被補正絵柄）「Ａ」が重なるこ
とになる。写像演算装置20は、第１座標系18上の基準パ
ターンの基準点と、第２座標系19上の歪パターンの基準
点と、の対応関係に基づいて、文字「Ａ」の写像を第２
座標系19上に求める演算を行う（ステップS27）。この
写像は、第４図（ｂ）に示すように歪んだ文字「Ａ」
（補正済絵柄）となる。補正済絵柄出力装置17に対して
は、この歪んだ文字「Ａ」の画像データが出力される。
これを受けて、補正済絵柄出力装置17（たとえばプロッ
タ）は歪んだ文字「Ａ」を補正版下として描写する（ス
テップS28）。この補正版下に基づいて、転写フィルム
２に歪んだ文字「Ａ」を印刷し、第２図に示すように前
回と同じ条件で成形、転写を行えば、転写フィルム２が
前回と同じ条件で伸びるため、結局、印刷成形品９の上
面には、歪みのない文字「Ａ」が転写されることにな
る。

4.2 写真演算の実施例次に、写像演算装置20の行う写像演算の実施例を説明
する。写像演算装置20は、第４図（ｂ）に示すように、
第１座標系18上で絵柄を構成する各点の写像を第２座標
系19上に求める仕事を行う。すなわち、第１座標系18上
の任意の一点Ｐについて、第２座標系19上の写像点Ｑを
求めることができればよい。

従来から、第２座標系19上の正規なパターンを第１座
標系18上の歪んだパターンに変換する関数ｆを求める手
法が知られている。ところが、点Ｐの写像点Ｑを求める
には、関数ｆの逆関数ｇを求める必要があり、数学的に
非常に困難な作業となる。そこで、このような関数を用
いない方法を考える。いま、一点Ｐが基準点（格子点）
の位置にある点であれば、これに対する写像点Ｑは容易
に求まる。すなわち、第４図（ｂ）において、一点P1の
写像点は点Q1となる。正方格子の位相的に対応する格子
点が写像点となるのである。問題は、一点P2のように格
子の内部にある点について、写像点Q2を求める方法であ
る。ここで、一点P2の所属する格子ABCDに対応する第２
座標系上の格子EFGHは、位相的に対応する格子としてす
ぐにみつけることができる。この例の場合、一点P2の所
属する格子は右下の格子であるから、対応する第２座標
系上の格子も右下の格子となる。続いて、格子ABCD内の
一点P2に対応する点Q2を、格子EFGH内に求めればよい。
この点Ｑは、結局、位相的に点Ｐに対応する位置にある
点として求めることになる。このように、位相的に対応
する点を求める手法も、従来からいくつかの方法が知ら
れている。ところが、従来の方法はいずれも絵柄に段差
が生じるという問題ある。すなわち、第16図（ａ）に示
すように、隣接する２つの単位格子にまたがった絵柄に
ついて、これを構成する各点の写像を求めた場合、同図
（ｂ）に示すような写像が得られればよいが、従来の方
法では、同図（ｃ）のように段差が生じてしまうのであ
る。本願発明者は、絵柄に段差の生じない写像を得るこ
とができる具体的手法をいくつか考案したので、以下に
４つの例を説明する。

以下の４つの方法は、いずれにも共通した規則が適用
される。すなわち、隣接した単位格子にまたがった点
（たとえば第16図（ａ）の点Ｐ）についての写像を求め
る際に、このまたがった点をはさむ２つの格子点（第16
図（ａ）の点B,C）の座標値のみによって写像（第16図
（ｂ）の点Ｑ）が決定される。このような条件を満足す
るような方法で写像を求めれば、絵柄に段差が生じると
いう問題を解決することができる。

＜m:n分割法＞まず、第１の手法を第17図を参照して説明する。い
ま、第17図（ａ）に示すように、格子点ABCD内の一点Ｐ
に対応する写像点Ｑを、同図（ｂ）に示す正方格子EFGH
内に求める場合を考える。はじめに、格子点ABCDを結ん
で四角形ABCDを作る。そして、直線ABとDCとの交点Ｘと
点Ｐとを直線で結び、この直線の四角形ABCD内の部分を
点Ｐが分割する比m:nを求める。更に、直線ADとBCとの
交点Ｙと点Ｐとを直線で結び、この直線の四角形ABCD内
の部分を点Ｐが分割する比q:rを求める。一方、正方格
子EFGHでは、辺EFおよびHGをそれぞれm:nに分割する二
点IJを結ぶ直線と、辺FGおよびEHをそれぞれq:rに分割
する二点KLを結ぶ直線と、を引き、この交点を点Ｑとす
るのである。各点はそれぞれ（x,y）の二次元座標値で
与えられているため、上述の手法は非常に容易な演算に
よって行うことが可能である。なお、第18図に示すよう
に、四角形ABCDの対辺、たとえば辺BCとADが平行な場合
は交点Ｙが求められなくなるが、この場合は、点Ｐを通
り辺BCまたはACに平行な直線を考えればよい。

＜等分割法＞第２の手法を第20図を参照して説明する。まず、第20
図（ａ）に示すように、点Ｐを通り辺ABおよび辺CDを等
しい比m:nで分割する点ＩおよびＪ（AI:IB＝DJ:JC＝m:
n）を通る直線l1と、点Ｐを通り辺BCおよび辺ADを等し
い比q:rで分割する点ＫおよびＬ（AK:KD＝BL:LC＝q:r）
を通る直線l2とを引く。このときの比、m:nおよびq:rを
用いて、第20図（ｂ）のように写像点Ｑを求める。すな
わち、辺EFおよびHGをそれぞれm:nに分割する二点Ｉ′
Ｊ′を結ぶ直線と、辺FGおよびEHをそれぞれq:rに分割
する二点Ｋ′Ｌ′を結ぶ直線と、の交点を点Ｑとすれば
よい。

m:nを演算で求める方法の一例を以下に示す。いま、
４点ABCDの座標値を、それぞれ（xa,ya），（xb,yb），
（xc,yc），（xd,yd）とし、点Ｐの座標値を（xp,yp）
とする。ここで、点I,Jの座標値を、（xi,yi），（xj,y
j）とすると、 xi＝ｍ・（xb−xa）＋xa （１） xj＝ｍ・（yb−ya）＋ya （２） yi＝ｍ・（xc−xd）＋xd （３） yi＝ｍ・（yc−yd）＋yd （４）一般に、２点X1（x1,y1）,X2（x2,y2）を通る直線は、（ｙ−y1）（x2−x1）＝（ｘ−x1）（y2−y1）（５）で表される。したがって、直線l1の方程式は、（ｙ−yi）（xj−xi）＝（ｘ−xi）（yj−yi）（６）となる。この式に式（１）〜（４）を代入し、かつx,y
に点Ｐの座標（xp,yp）を代入すれば、 am²＋bm＋ｃ＝０（７）なる形のｍについての式が得られる。ここで、ａ〜ｃは
既知の座標値から求まる係数である。この式（７）を解
けば、０≦ｍ≦１なるｍが求まる。

ｎ＝１＝ｍであるから、m:nの比を演算で求めることができる。q:r
も同様に求まる。

＜歪量空間法＞続いて第３の手法を説明する。まず、前述の第１の手
法または第２の手法を用いて、m:nおよびq:rの比を求め
る。ここでは、第１の手法でこれらの比を求めた場合に
ついて説明する。第19図において、各点ABCDのｘおよび
ｙ座標値について、正方形EFGH（第４図（ｂ））の対応
する各項点のｘおよびｙ座標値との差を求める。たとえ
ば、点Ａの座標値が（x,y）であり点Ｅの座標値が（ｘ
＊,x＊）である場合には、差はΔ1x＝ｘ−ｘ＊、Δ1y＝
ｙ−ｙ＊となる。これを、ACBDの各点について第19図に
示すように求める。そして、差の総合計ΔｘおよびΔｙ
を次式によって求める。

Δｘ＝Δ1x・n/（ｍ＋ｎ）・r/（ｑ＋ｒ）＋Δ2x・m/（ｍ＋ｎ）・r/（ｑ＋ｒ）＋Δ3x・m/（ｍ＋ｎ）・q/（ｑ＋ｒ）＋Δ4x・n/（ｍ＋ｎ）・q/（ｑ＋ｒ） Δｙ＝Δ1y・n/（ｍ＋ｎ）・r/（ｑ＋ｒ）＋Δ2y・m/（ｍ＋ｎ）・r/（ｑ＋ｒ）＋Δ3y・m/（ｍ＋ｎ）・q/（ｑ＋ｒ）＋Δ4y・n/（ｍ＋ｎ）・q/（ｑ＋ｒ）点Ｐを差Δｘ、Δｙだけ移動させた座標に、点Ｑが求ま
る。

＜三角形ベクトル比分割法＞最後に、第４の手法を第21図を参照して説明する。こ
の方法では、第21図（ａ）に示すように、点Ｐが所属す
る四角形を２つの三角形に分割し、点Ｐの所属する方の
三角形を抽出して写像を求めるものである。すなわち、
今までの３つの手法における四角形ABCDおよび正方形EF
GHの代わりに、それぞれ三角形ABC（第21図（ｂ））お
よび直角二等辺三角形DEF（第21図（ｃ））を用い、図
の一点鎖線で示す対となる三角形の部分を無視して取り
扱えばよい。

まず、点Ａから点Ｐにベクトル▲▼を引き、ベク
トル▲▼およびベクトル▲▼をそれぞれ単位ベ
クトルとして、ベクトル▲▼を ▲▼＝ａ▲▼＋ｂ▲▼ で表わして係数ａおよびｂを求める。ここで０≦ａ≦
１、０≦ｂ≦１である。そして、２つの単位ベクトル▲
▼および▲▼によって、 ▲▼＝ａ▲▼＋ｂ▲▼ で表わされるベクトル▲▼を求め、その先端位置と
して点Ｑを求める。

4.3 写像演算についての補足最後に具体的な写像演算を行う場合に好ましい実施例
を補足的に述べる。

まず、被補正絵柄データが第１座標系にベクトルデー
タで与えられた場合には、このベクトルデータを細分化
してから写像を求めるのが好ましい。例えば、第22図
（ａ）に示すように、被補正絵柄が５点におけるベクト
ルで与えられた場合、この５点の写像を求めて写像点を
新たなベクトルで結んだ場合、点間の細かい情報が失わ
れてしまう。そこでまず、第22図（ｂ）に示すように、
ベクトルデータを細分化し１つのベクトルの長さを微小
化してやった後、同図（ｃ）に示すように、第２座標系
に写像を求めて補正済絵柄とすれば、点間の細かい情報
まで再現される。

被補正絵柄データが第１座標系にラスターデータで与
えられた場合には、第２座標系に得られる補正済絵柄に
画素抜けが生じることがある。この様子を第23図に示
す。ここで、同図（ａ）および（ｂ）は第１座標系に与
えられる被補正絵柄および歪パターンを示し、同図
（ｃ）および（ｄ）は第２座標系に与えられる補正済絵
柄および基準パターンを示す。同図（ａ）に示す被補正
絵柄の写像が、同図（ｃ）に示す補正済絵柄に相当する
が、同図（ｃ）の白丸で示す部分に画素抜けが生じてい
ることがわかる。これは、同図（ａ）の画素１つ１つに
ついて、第２座標系に写像を求めたためである。

このような画素抜けに対処する１つの方法は、周囲の
画素に基づいて補間を行う方法である。たとえば、図の
黒丸で示す画素を“1"、それ以外の画素を“0"と表し、
値“0"の画素のうち周囲８つの画素の値の合計が所定値
以上（たとえば５以上）である場合には、その画素を
“1"に修正するというような作業を行えば、第23図
（ｃ）の白丸で示す画素はすべて黒丸に修正される。

画素抜けに対処する別な方法は、第１座標系への逆写
像を求め、逆写像の位置にある画素に基づいて補間を行
う方法である。たとえば、第23図（ｃ）の白丸の画素に
ついて、第１座標系への逆写像を求めると、同図（ａ）
のいずれかの黒丸の画素の位置に写像が求まるはずであ
る。したがって、逆写像の位置に黒丸があれば、もとに
なった第２座標系上の画素も黒丸に修正するような補間
を行えばよい。

なお、このような逆写像を求めるという方法は、画素
抜けの補間に利用できるだけでなく、第２座標系上に補
正済絵柄のラスターデータそのものを求めるのに利用す
ることもできる。この場合は、第１座標系上の各画素に
ついて、第２座標系上に写像を求める作業は不要にな
る。たとえば、第23図（ｃ）に示す例では、10×10の画
素を第２座標系上で定義する。各画素が“0"か“1"かは
まだ未定である。そして、すべての画素１つ１つについ
て、第１座標系上に逆写像を求め、この逆写像位置の画
素の値に基づいて、第２座標系上で定義した各画素の値
を“0"にするか“1"にするか決定するのである。

§５歪パターンの分割入力以上、基本的な実施例について説明を行ってきたが、
ここでは本発明の特徴となる歪パターンの分割入力を行
った実施例について説明する。§１において説明したよ
うに、歪パターン画像読取装置11としては、CCDカメラ
やITVなどが用いられる。ところが、これらの機器は、
一度に入力できる画像の大きさが限られているため、歪
パターンによっては、そのすべてを一度に入力すること
ができない場合がある。このような場合には、歪パター
ンを部分ごとに分割して入力し、後で合成するという作
業が必要になる。以下の手法は、このような分割入力の
実施例である。

5.1 第１の実施例分割入力を行うための第１の実施例の装置について、
その基本構成を第24図に示す。ここで、第４図に示す装
置と同一構成要素については、同一符号を付して説明を
省略する。第４図に示す装置では、歪パターン画像読取
装置11によって歪パターンを一度に読み込んでいるが、
第24図の装置では、部分画像読取装置11aによって、一
度にその一部だけを読取る。走査装置21は、この部分画
像読取装置を走査する装置である。この走査の一例を第
25図に示す。ここで、太線で示す読取領域Vwが、部分画
像読取装置11aが一度に読取ることのできる領域であ
る。CCDカメラを用いていれば、カメラのファインダー
領域ということになる。太線で示す部分領域（１−１）
の読取りが終了したら、走査装置21によって、読取領域
Vwは隣の部分領域（２−１）へ移動する。以下、（３−
１），（４−１），……と水平方向に順次移動し、更に
下の段の（１−２），（２−２），……へと走査が続行
される。走査装置21は、たとえばXYテーブルによって構
成することができる。歪パターンをXYテーブルに載せ、
その上方にCCDカメラをセットし、XYテーブルをｘ方向
にピッチx_pで、ｙ方向にピッチy_pで移動させれば、第25
図に示すような走査が可能である。なお、後の工程で、
部分画像をもとの画像に統合する際、滑らかな画面接続
が可能になるように、各部分画像が周辺部で一部重複す
るように走査している（図のハッチング部分）。この実
施例では、重複部分の幅が読取領域Vwの一辺の幅の10％
程度になるように設定している。

このようにして入力された複数の部分画像は、画像処
理部14に与えられ、ここで第４図に示す装置と全く画像
処理がなされる。すなわち、第６図に示す二値化処理、
細線化処理、交点追跡処理が各部分画像ごとになされ
る。結局、各部分画像ごとに、第７図（ｃ）に示すよう
な交点座標が求まることになる。しかしながら、これら
の交点座標は、各部分画像独自の座標である。たとえ
ば、第25図の例では、部分領域（１−１）についての交
点座標は原点0₁を基準として座標値（x11i,y11i）であ
るのに対し、部分領域（２−１）についての交点座標は
原点0₂を基準とした座標値（x21i,y21i）であり、部分
領域（３−１）についての交点座標は原点0₃を基準とし
た座標値（x31i,y31i）である。座標統合部22は、この
ように各部分画像ごとに求まった交点座標を総合する機
能を有する。座標の統合は、第25図に示す移動ピッチx_p
およびy_pに基づいて行われる。すなわち、共通の原点0₁
について統合された座標系を定義すれば、部分領域（２
−１）内の交点座標は、（x21i＋x_p,y21i）となり、部
分領域（３−１）内の交点座標は、（x31i＋2x_p,y31i）
となる。下の段の部分領域（１−２），（２−２），
（３−２）については、更にｙ座標値にy_pを加えればよ
い。

このようにして、各部分領域内の交点座標値を総合す
ると、第25図でハッチングを施した重複部分内の交点に
ついて複数の部分画像から別々に得られた座標値が本来
は同一になるはずであう。たとえば第25図の交点Pwの座
標値は、部分領域（１−１）内の交点Pw₁₁として求まっ
た座標値と、部分領域（２−１）内の交点Pw₂₁して求ま
った座標値とが本来同一になるはずである。しかしなが
ら実際には、これら座標値は完全には一致しないことが
多い。これは、（１）XYテーブルの移動精度に限りがあ
る、（２）XYテーブ２の移動量が必ずしも１画素の幅の
整数倍にならない、（ｃ）画像入力に用いたカメラ内の
受光素子の特性が各部で違う、（４）カメラの光学系に
歪みがある、などの理由による。たとえば、第26図の例
では、部分領域（１−１）内の交点を黒丸、部分領域
（２−１）内の交点を白丸で示す。ここで、点Pw₁₁とPw
₂₁とは一致していない。そこで、統合座標系上で不一致
の生じた２点Pw₁₁Pw₂₁については、これら２点の中点Pw
mによって２点を代表させる処理を行う。三重、四重に
重複している部分では、それぞれ３点、４点の重心点に
よってこれらの点を代表させる処理を行うことになる。
２つの部分画像の両方に含まれる交点どうしが、本来同
一であるべきか否かの判断は、具体的には、一方の部分
画像の重複部分内の各交点について、半径ｒの円を想定
し、この円内にもう一方の部分画像の交点があった場合
には、その交点とは本来同一であるべきであると判断す
るような方法が考えられる。この場合、半径ｒは正規の
交点間距離ａよりも小さな所定値とする。より詳細に言
えば、上記（１）〜（４）の誤差の最大値を加算した値
とするのが好ましい。第26図の例では、点Pw₂₁から半径
ｒ以内に点Pw₁₁が存在するため、両点は本来同一である
べきと判断され、中点Pwmに置き換える処理がなされ
る。以上のようにして、歪パターンの全画像についての
交点が統一した座標系上で求まり、歪補正処理部15に与
えられる。以後の処理は第４図の実施例と同様である。

5.2 第２の実施例前述の実施例では、すべての画像処理が終了したのち
に、各部分ごとの画像を合成する処理を行ったが、画像
処理の前に行うこともできる。第27図に示す実施例は、
このような処理を行う装置である。走査装置21によって
走査される部分画像読取装置11aによって、複数の部分
画像を入力する点は前述の第１の実施例と同じである。
この装置の特徴は、画像合成部23によって入力した複数
の部分画像を合成した後に、この合成画像を画像処理部
14に与える点である。画像合成はたとえば次のような方
法によって行うことができる。

いま、第28図（ａ）に示すように、隣接する２つの部
分画像ＡおよびＢを接続する処理を考える。両者の間に
は重複部分が形成されているが、この重複部分の一部を
含む領域Rwについて、画像の接続方法を説明する。この
領域Rwのうち画像Ａ内の部分Rwaの拡大図を同図（ｂ）
に、画像Ｂ内の部分Rwbの拡大図を同図（ｃ）に示す。
これらの図において、各升目は１画素を表わす。まだ画
像処理がなされていないので、各画素は濃度値ｋ（たと
えば、ｋは０〜255までの整数値）を有する。同図
（ｄ）は、両画像を接続した後の合成画像である。この
合成画像の画素配列は、部分画像入力時異の走査ピッチ
x_p,y_pに対応した画素数を計算し、各部分画像の画素を
この画素数分だけずらして配列することによって得られ
る。また、この合成画像を構成する各画素の濃度値を得
るためには、次のようにする。まず、重複部分以外の画
素については、対応する画素に同じ濃度値を与える。た
とえば、同図（ｂ）の画素ａが濃度値kaをもっていれ
ば、同図（ｄ）の対応する画素にも濃度値kaを与える。
同図（ｃ）の画素ｂが濃度値kbをもっていれば、同図
（ｄ）の対応する画素にも濃度値kbを与える。一方、重
複部分については、同じ位置の画素に２とおりの濃度値
が求まる。たとえば、同図（ｂ）の画素c1と、同図
（ｃ）の画素c2とは、本来は同一の濃度値をもつはずで
あるが、実際には読取時の誤差によって異なる濃度値kc
1,kc2となる場合がある。そこで、同図（ｄ）の合成画
像におけるこれらの画素に対応する画素には、両者の平
均値（kc1＋kc2）/2を濃度値として与える。三重、四重
に重複している部分では、３つ、４つの画素の平均値を
与えればよい。

画像合成部23は、上述のようにして画像処理前の部分
画像を合成し、合成した画像を画像処理部14に与える。
以後の処理は第４図に示す実施例と同様である。

5.3 第３の実施例部分画像の合成は、画像処理の途中においても可能で
ある。第６図に示すように、画像処理は、二値化処理、
細線化処理、交点追跡処理の３段階からなるが、ここで
説明する第３の実施例では、二値化処理を行った後に部
分画像の合成を行う。第29図に、このような処理を行う
装置の基本構成を示す。走査装置21によって走査される
部分画像読取装置11aによって、複数の部分画像を入力
する点は前述の第１の実施例と同じである。この装置で
は、入力した部分画像は、二値化処理部24においてそれ
ぞれ別々に二値化される。そして、二値化された部分画
像が二値化画像合成部25において合成され、全歪パター
ンに対応する二値画像が得られる。基準点処理部26は、
この二値画像に対して細線化処理および交点追跡処理を
行う。以後の処理は第４図に示す実施例と同様である。

二値化された部分画像の合成は、次のようにして行
う。いま、第31図（ａ）に示すように、隣接する２つの
部分画像ＡおよびＢを接続する処理を考える。両者の間
には重複部分が形成されているが、この重複部分の一部
を含む領域Rwについて、画像の接続方法を説明する。こ
の領域Rwの拡大図を同図（ｂ）に示す。ここで各升目は
１画素を表わす。二値化処理がなされているので、各画
素は“1"または“0"のいずれの値をもつ。画像ＡとＢと
の合成位置は、部分画像入力時の走査ピッチx_p,y_pに対
応した画素数を計算し、各部分画像の画素をこの画素数
分だけずらして配列することによって得られる。求める
合成画像は、各画素の論理和をとることによって得られ
る。すなわち、第31図（ｂ）に示す例では、部分画像Ａ
に所属する値“1"の画素を／の斜線で示し、部分画像Ｂ
に所属する値“1"の画素をこれと逆向きの斜線で示す
と、求める合成画像は、いずれかの斜線で示された画
素、および両方の斜線が施され画素（×印）を値“1"と
するような画素の集合ということになる。

5.4 第４の実施例ここで説明する第４の実施例では、細線化処理を行っ
た後に部分画像の合成を行う。第30図に、このような処
理を行う装置の基本構成を示す。走査装置21によって走
査される部分画像読取装置11aによって、複数の部分画
像を入力する点は前述の第１の実施例と同じである。こ
の装置では、入力した部分画像は、二値化処理部24にお
いてそれぞれ別々に二値化され、更に細線化処理部27に
おいてそれぞれ別々に細線化される。そして、細線化さ
れた部分画像が細線化画像合成部28において合成され、
全歪パターンに対応する画像が得られる。そして、この
画像に対して、再細線化処理部29で再び細線化がなされ
た後、交点追跡部30で交点追跡処理がなされる。以後の
処理は第４図に示す実施例と同様である。

細線化画像合成部28における合成は、次のようにして
行う。いま、第32図（ａ）に示すように、隣接する２つ
の部分画像ＡおよびＢを隣接する処理を考える。両者の
間には重複部分が形成されているが、この重複部分の一
部を含む領域Rwについて、画像の接続方法を説明する。
この領域Rwの拡大図を同図（ｂ）に示す。ここで各升目
は１画素を表わす。二値化処理がなされているので、各
画素は“1"または“0"のいずれかの値をもつ。画像Ａと
Ｂとの合成位置は、部分画像入力時の走査ピッチx_p,y_p
に対応した画素数を計算し、各部分画像の画素をこの画
素数分だけずらして配列することによって得られる。求
める合成画像は、各画素の論理和をとることによって得
られる。すなわち、第31図（ｂ）に示す例では、部分画
像Ａに所属する値“1"の画素を○で示し、部分画像Ｂに
所属する値“1"の画素を×で示すと、求める合成画像
は、○か×のいずれかの画素および○と×の両方がつい
た画素の集合ということになる。結局、この細線化画像
合成部28の行う処理は、前述の第３の実施例における二
値画像合成部25の行う処理と同じである。

ところで、この実施例の場合、画像Ａも画像Ｂも既に
細線化が行われている。すなわち、第32図（ｂ）におい
て、○印の画素で構成される線は幅が１であり、×印の
画素で構成される線も幅が１である。ところが、これら
を合成すると、線幅が１にならない。そこで、再細線化
処理部29において再び細線化を行うのである。こうして
得られた細線化画像に対して、交点追跡部30で交点追跡
が行われる。以後の処理は第４図に示す実施例と同様で
ある。

§６産業上への利用可能性以上、本発明を射出同時絵付法に適用した例について
説明したが、本発明は転写フィルムやラミネート用フィ
ルムの歪補正一般に広く利用することができる。たとえ
ば、成形手段を用いる缶や、樹脂を用いた成形品（たと
えば、インモールド成形品やシュリンク・フィルム）を
製造する工程において、成形前に絵柄を印刷する際に、
素材の伸縮によって絵柄の歪みが生じるが、このような
場合にも、本発明によって得られた補正済得柄を印刷し
ておけば成形後の歪みのない得柄を得ることができる。

上述の実施例では転写フィルムの歪補正を例にとって
説明した。このような転写フィルムは最終的には成形品
から剥離されるものであるが、最終的に成形品に接着さ
れたまま製品の一部となるようなラミネート用フィルム
についても全く同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、基準パターンの印刷さ
れた絵柄フィルムを成形品に合わせて成形して歪パター
ンを得て、この歪パターンに歪みのない正規の絵柄を第
１座標形上で重ね合わせ、基準パターンが作成された第
２座標系上に第１座標形上の絵柄の写像を求め、この写
像を補正した絵柄の版下として用いるようにしたため、
版下の補正を容易に、かつ、正確に行うことができるよ
うになる。しかも歪パターンを分割入力するようにした
ため、高精度のパターン入力が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出同時絵付法を行う一般的な装置の基本構成
図、第２図は射出同時絵付法の説明図、第３図は射出同
時絵付法を行った結果歪んだ転写フィルムを示す図であ
る。第４図（ａ）は本発明に係る転写フィルム歪補正装
置の基本構成を示すブロック図、第４図（ｂ）は同図
（ａ）に示す装置のうちの歪補正処理部の詳細説明図、
第５図は転写フィルムが成形によって変形することを示
す図、第６図は第４図に示す装置における画像処理部の
処理手順を示す流れ図である。第７図（ａ）〜（ｃ）は
第６図の流れ図に沿った処理結果を示す図であり、同図
（ａ）は二値化処理後のパターン、同図（ｂ）は細線化
処理後のパターン、同図（ｃ）は交点追跡処理後のパタ
ーンをそれぞれ示す。第７図（ｄ）は同図（ａ）の拡大
図、同図（ｅ）は重心を交点に代用することができるこ
とを示す概念図である。第８図は第７図（ｂ）に示す細
線化処理後のパターンの拡大図、第９図は第６図の中の
交点追跡処理の詳細な手順を示す流れ図、第10図は第９
図の中の交点検出処理の詳細な手順を示す流れ図であ
る。第11図は第９図に示す連結数計算の原理を示す図、
第12図は第９図に示す交点追跡処理の概念図、第13図は
第９図に示す交点追跡処理の説明図である。第14図は細
線化処理をせずに交点を求める方法の説明図である。第
15図は第４図に示す装置における歪補正処理部の処理手
順を示す流れ図、第16図は写像演算によって絵柄に生じ
る段差を説明する図、第17図および第18図は本発明によ
るm:n分割法の説明図、第19図は本発明による歪量空間
法の説明図、第20図は本発明による等分割法の説明図、
第21図は本発明による三角形ベクトル比分割法の説明
図、第22図はベクトルデータで表される絵柄についてベ
クトルの細分化を行った後に写像を求める方法の説明
図、第23図はラスターデータで表される絵柄について、
写像の画素抜け補間を行う方法の説明図、第24図は本発
明における歪パターンの分割入力を行う第１の実施例の
基本構成を示すブロック図、第25図は第24図に示す装置
による分割入力の手順を説明する図、第26図は第24図に
示す装置における座標統合部の動作を説明する図、第27
図は本発明における歪パターンの分割入力を行う第２の
実施例の基本構成を示すブロック図、第28図は第27図に
示す装置における画像合成部の動作を説明する図、第29
図は本発明における歪パターンの分割入力を行う第３の
実施例の基本構成を示すブロック図、第30図は本発明に
おける歪パターンの分割入力を行う第４の実施例の基本
構成を示すブロック図、第31図は第29図に示す装置にお
ける二値画像合成部の動作を説明する図、第32図は第30
図に示す装置における細線化画像合成部の動作を説明す
る図である。１……供給ロール、２……転写フィルム、３……シリン
ダ、４……ヒータ、５……雄型、６……雌型、７……巻
取りロール、８……成形物、９……印刷成形品、11……
歪パターン画像読取装置、12……被補正絵柄入力装置、
13……演算処理装置、14……画像処理部、15……歪補正
処理部、16……記憶装置、17……補正済絵柄出力装置、
18……第１座標系、19……第２座標系、20……写像演算
装置。22……座標統合部、23……画像合成部、24……二
値化処理部、25……二値画像合成部、26……基準点処理
部、27……細線化処理部、28……細線化画像合成部、29
……再細線化処理部、30……交点追跡部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の基準点をもった基準パターンが形成
された二次元の絵柄フィルムを成形品に合わせて三次元
立体状に成形したときに、前記基準パターンが歪むこと
により得られる歪パターンの画像の少なくとも一部を部
分画像として読取ることのできる部分画像読取装置と、前記歪パターンを複数の部分画像ごとに分割して読取る
ことができるように、前記部分画像読取装置を、前記歪
パターンの画像面に沿って移動させる走査装置と、前記部分画像読取装置で読取った部分画像から、この部
分画像内の基準点の座標を決定する画像処理部と、前記画像処理部で決定された各部分画像内の基準点の座
標値を、前記走査装置による走査過程に基づいて統合
し、前記歪パターンの画像全体に共通した座標系におけ
る統合基準点座標値を求める座標統合部と、前記成形品に付与すべき絵柄を被補正絵柄として入力す
る被補正絵柄入力装置と、前記座標統合部で統合された統合基準点座標値と、前記
被補正絵柄入力装置から与えられた絵柄の座標値と、を
記録するための第１座標系と、前記基準パターンについての基準点の座標値を記録する
ための第２座標系と、前記歪パターンにおける基準点と前記基準パターンにお
ける基準点との対応関係に基づいて、前記第１座標系上
の絵柄の写像を前記第２座標系に求める写像演算装置
と、前記第２座標系上に求まった写像を補正済絵柄として出
力する補正済絵柄出力装置と、を備えることを特徴とする絵柄フィルム歪補正装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、走査装置が、隣接する各部分画像が互いに一部重複する
ように走査を行い、座標統合部が、各部分画像内の基準点の座標値に対し
て、その部分画像を読取る際の走査距離に相当する補正
を行うことによって統合基準点座標値を求めることを特
徴とする絵柄フィルム歪補正装置。
【請求項３】請求項２に記載の装置において、２つの部分画像の重複部分に各々存在する基準点間の距
離が所定値以下である場合に、これら２つの基準点は本
来同一の座標値をもつはずであるとの判断を行い、これ
ら２つの基準点座標値の平均値をもって統合基準点座標
値とすることを特徴とする絵柄フィルム歪補正装置。
【請求項４】複数の基準点をもった基準パターンが形成
された二次元の絵柄フィルムを成形品に合わせて三次元
立体状に成形したときに、前記基準パターンが歪むこと
により得られる歪パターン画像の少なくとも一部分を部
分画像として読取ることのできる部分画像読取装置と、前記歪パターンを複数の部分画像ごとに分割して読取る
ことができるように、前記部分画像読取装置を、前記歪
パターンの画像面に沿って移動させる走査装置と、前記部分画像読取装置で読取った部分画像を、前記走査
装置による走査過程に基づいて合成し、前記歪パターン
の全画像に対応した合成画像を得る画像合成部と、前記画像合成部で合成した画像から基準点の座標値を決
定する画像処理部と、前記成形品に付与すべき絵柄を被補正絵柄として入力す
る被補正絵柄入力装置と、前記画像処理部から与えられた歪パターンについての基
準点の座標値と、前記被補正絵柄入力装置から与えられ
た絵柄の座標値と、を記録するための第１座標系と、前記基準パターンについての基準点の座標値を記録する
ための第２座標系と、前記歪パターンにおける基準点と前記基準パターンにお
ける基準点との対応関係に基づいて、前記第１座標系上
の絵柄の写像を前記第２座標系に求める写像演算装置
と、前記第２座標系上に求まった写像を補正済絵柄として出
力する補正済絵柄出力装置と、を備えることを特徴とする絵柄フィルム歪補正装置。
【請求項５】複数の基準点をもった基準パターンが形成
された二次元の絵柄フィルムを成形品に合せて三次元立
体状に成形したときに、前記基準パターンが歪むことに
より得られる歪パターンの画像の少なくとも一部分を部
分画像として読取ることのできる部分画像読取装置と、前記歪パターンを複数の部分画像ごとに分割して読取る
ことができるように、前記部分画像読取装置を、前記歪
パターンの画像面に沿って移動させる走査装置と、前記部分画像読取装置で読取った部分画像を、二値画像
を変換する二値化処理部と、前記二値化処理部で処理された部分画像を、前記走査装
置による走査過程に基づいて合成し、前記歪パターンの
全画像に対応した合成二値画像を得る二値画像合成部
と、前記二値画像合成部で合成した画像から基準点の座標値
を決定する基準点処理部と、前記成形品に付与すべき絵柄を被補正絵柄として入力す
る被補正絵柄入力装置と、前記基準点処理部から与えられた歪パターンについての
基準点の座標値と、前記被補正絵柄入力装置から与えら
れた絵柄の座標値と、を記録するための第１座標系と、前記基準パターンについての基準点の座標値を記録する
ための第２座標系と、前記歪パターンにおける基準点と前記基準パターンにお
ける基準点との対応関係に基づいて、前記第１座標系上
の絵柄の写像を前記第２座標系に求める写像演算装置
と、前記第２座標系上に求まった写像を補正済絵柄として出
力する補正済絵柄出力装置と、を備えることを特徴とする絵柄フィルム歪補正装置。
【請求項６】複数の基準点をもった基準パターンが形成
された二次元の絵柄フィルムを成形品に合せて三次元立
体状に成形したときに、前記基準パターンが歪むことに
より得られる歪パターンの画像の少なくとも一部分を部
分画像として読取ることのできる部分画像読取装置と、前記歪パターン複数の部分画像ごとに分割して読み取る
ことができるように、前記部分画像読取装置を、前記歪
パターンの画像面に沿って移動させる走査装置と、前記部分画像読取装置で読取った部分画像を、二値画像
に変換する二値化処理部と、前記二値化処理部で処理された部分画像を、１画素単位
の幅をもった線からなる細線化画像に変換する細線化処
理部と、各部分画像についての前記細線化画像を、前記走査装置
による走査過程に基づいて合成し、前記歪パターンの全
画像に対応した合成画像を得る細線化画像合成部と、前記細線化画像合成部で合成された合成画像に対して細
線化を行う再細線化処理部と、前記再細線化処理部で細線化された画像から基準点の座
標値を決定する画像処理部と、前記成形品に付与すべき絵柄を被補正絵柄として入力す
る被補正絵柄入力装置と、前記画像処理部から与えられた歪パターンについての基
準点の座標値と、前記被補正絵柄入力装置から与えられ
た絵柄の座標値と、を記録するための第１座標系と、前記基準パターンについての基準点の座標値を記録する
ための第２座標系と、前記歪パターンにおける基準点と前記基準パターンにお
ける基準点との対応関係に基づいて、前記第１座標系上
の絵柄の写像を前記第２座標系に求める写像演算装置
と、前記第２座標系上に求まった写像を補正済絵柄として出
力する補正済絵柄出力装置と、を備えることを特徴とする絵柄フィルム歪補正装置。