JP3464736B2 - Pixel position error measuring device - Google Patents

Pixel position error measuring device

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JP3464736B2
JP3464736B2 JP25648195A JP25648195A JP3464736B2 JP 3464736 B2 JP3464736 B2 JP 3464736B2 JP 25648195 A JP25648195 A JP 25648195A JP 25648195 A JP25648195 A JP 25648195A JP 3464736 B2 JP3464736 B2 JP 3464736B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿読み取り装置
による副走査方向の走査位置または走査速度の変動や振
動等に起因する読み取り画素の副走査方向の位置誤差を
測定する位置誤差測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position error measuring device for measuring a position error in a sub-scanning direction of a read pixel caused by a fluctuation or vibration of a scanning position or a scanning speed in a sub-scanning direction by a document reading device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の方法としては、例えば
(1)「高精細画像入力装置の開発」、〔No. 940-10〕
日本機械学会第71期通常総会講演会講演論文集(IV)
〔1994-3.29 〜31, 東京〕に提案されている技術が知ら
れている。この方法では、副走査方向に並べて配置され
た等ピッチラインのテストチャートを読み取った画像、
つまり副走査方向のライン間隔で離散化された画像デー
タに対して補間演算を行い、この補間演算結果から等ピ
ッチラインの黒線、白線の中心位置を求め、テストチャ
ートの基準ピッチとの差を読み取ることにより装置の振
動などに起因する副走査方向の画素の位置誤差を算出す
るようにしている。
2. Description of the Related Art Conventional methods of this type include, for example, (1) "Development of high-definition image input device", [No. 940-10].
Proceedings of the 71st Ordinary General Meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers (IV)
The technology proposed in [1994-3.29-31, Tokyo] is known. In this method, an image obtained by reading a test chart of equal pitch lines arranged side by side in the sub-scanning direction,
In other words, interpolation calculation is performed on image data that has been discretized at line intervals in the sub-scanning direction, the center positions of the black and white lines of the equal pitch line are calculated from this interpolation calculation result, and the difference from the reference pitch of the test chart is calculated. By reading, the position error of the pixel in the sub-scanning direction due to the vibration of the device is calculated.

【0003】また、他の従来例としては、例えば(2)
特開平6−297758号公報には等ピッチラインのデ
ータが書き込まれたハードコピーのパターン読み取って
ハードコピー装置の書き込み走査線のピッチむらを計測
する方法が提案されている。
As another conventional example, for example, (2)
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-297758 proposes a method of measuring a pattern unevenness of a writing scanning line of a hard copy device by reading a pattern of a hard copy in which data of an equal pitch line is written.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)の従来の方法では次のような問題点がある。
However, the conventional method of the above (1) has the following problems.

【0005】1.等ピッチラインのパターンのエッジ
と、読み取り時のサンプリングのタイミングの位置関係
の違いによるモアレ現象により、同じ形状のパターンを
読み取っても、得られるデータが異なる。このモアレに
より、読み取りデータは必ずしもパターンのエッジの位
置と対応しないので、位置誤差の測定精度を劣化させ
る。特に等ピッチラインのパターンを精細にして読み取
り装置の分解能に近づけるとモアレの影響が顕著とな
り、条件によっては位置誤差を全く測定できなくなる。
したがって、この方法では、読み取り装置の分解能に近
い或いはそれ以下の位置誤差を高精度で測定することが
できないという問題点がある。
1. Even if the pattern of the same shape is read, the obtained data is different due to the moire phenomenon due to the difference in the positional relationship between the edge of the pattern of the equal pitch line and the sampling timing at the time of reading. Due to this moire, the read data does not necessarily correspond to the position of the edge of the pattern, which deteriorates the measurement accuracy of the position error. In particular, when the pattern of equal pitch lines is made finer and closer to the resolution of the reading device, the influence of moire becomes remarkable and the position error cannot be measured at all under some conditions.
Therefore, this method has a problem that it is not possible to measure a position error close to or less than the resolution of the reading device with high accuracy.

【0006】2.等ピッチラインのパターンを用いるの
で、モアレの影響を無視したとしても、高い周波数成分
の位置誤差を測定するためにパターンのピッチを精細に
すると、結像光学系のMTF(Modulation Transfer Ra
tio )の限界により、得られる画像の濃淡の信号の差が
小さくなり、したがって、測定精度が劣化するという問
題は避けられない。
2. Since the pattern of equal pitch lines is used, even if the influence of moire is ignored, if the pitch of the pattern is made fine in order to measure the position error of the high frequency component, the MTF (Modulation Transfer Ra
Due to the limit of tio), the difference between the grayscale signals of the obtained image becomes small, and therefore the problem that the measurement accuracy deteriorates is inevitable.

【0007】3.以上のように上記方法では、パターン
の精細化では測定周波数帯域を高いほうに広げて精度を
上げることができないので、サンプリングしたデータを
補間する処理を行っている。その結果、より高い補間を
行うにはより多くの周辺データを用いたり、複雑な演算
処理が必要になる。更に、補間はあくまでも補間であっ
て真のデータとのずれが起きることは避けられず、測定
精度の劣化要因になる。
3. As described above, in the above method, it is impossible to widen the measurement frequency band to the higher side to improve the accuracy in the refinement of the pattern. Therefore, the process of interpolating the sampled data is performed. As a result, in order to perform higher interpolation, it is necessary to use more peripheral data and perform complicated arithmetic processing. Furthermore, the interpolation is merely an interpolation, and it is unavoidable that there is a deviation from the true data, which causes deterioration of measurement accuracy.

【0008】4.光電変換装置の特定の受光素子が副走
査方向に走査することにより得られる画像データを用い
ているので、受光素子そのものが有するノイズが測定そ
のものの精度に影響を与え、精度の劣化が起きる。
4. Since the image data obtained by scanning the specific light receiving element of the photoelectric conversion device in the sub-scanning direction is used, the noise of the light receiving element itself affects the accuracy of the measurement itself, and the accuracy deteriorates.

【0009】また、上記(2)の方法では、計測時には
光電変換装置によりパターンを読み込んだデータを用い
るので、読み取りデータからピッチむらを計測する点は
上記(1)の方法に類似しているが、計測に当たって読
み取り時の走査むらはないという前提でハードコピーを
読み取っている。
Further, in the above method (2), since the data obtained by reading the pattern by the photoelectric conversion device is used at the time of measurement, the point that the pitch unevenness is measured from the read data is similar to the above method (1). The hard copy is read on the assumption that there is no scanning unevenness in reading during measurement.

【0010】本発明は上記従来の問題点に鑑み、原稿読
み取り装置による副走査方向の走査位置または走査速度
の変動等に起因する読み取り画素の副走査方向の位置誤
差を高精度で測定することができる位置誤差測定装置を
提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention is capable of highly accurately measuring the position error of the read pixel in the sub-scanning direction due to the fluctuation of the scanning position or scanning speed in the sub-scanning direction by the document reading device. It is an object of the present invention to provide a position error measuring device that can be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の手段に係る画素の
位置誤差測定装置は上記目的を達成するために、原稿を
一定の時間間隔で線順次に主走査方向及び副走査方向に
走査して読み取る走査手段と、一定幅且つ主、副走査方
向に対して斜めであって副走査方向に等ピッチで配置さ
れた複数の斜線のパターンを前記走査手段が読み取った
場合の画像データに対してウインドウを設定するウイン
ドウ設定手段と少なくともウインドウ内の中心画素を
中心とする対角線上の第1の画素と、この第1の画素に
対して前記中心画素を中心として対称の位置にある第2
の画素と、前記第1の画素と前記第2の画素との差を閾
値と比較することによりウインドウ内に斜線パターンが
存在するか否かを認識判定する斜線パターン認識手段
と、前記斜線パターン認識手段により斜線パターンが存
在すると認識された場合にウインドウを前記斜線の角度
方向に順次シフトして各ウインドウ内における斜線の位
置変化に基づいて読み取り画素の副走査方向の位置誤差
を測定する位置誤差測定手段とを有することを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] of a pixel according to the first aspect
In order to achieve the above object, the position error measuring device includes a scanning unit that scans and reads a document line-sequentially in the main scanning direction and the sub-scanning direction at a constant time interval, and a scanning unit that has a constant width in the main and sub-scanning directions. A window for setting a window for image data when the scanning means reads a pattern of a plurality of diagonal lines which are oblique and are arranged at equal pitches in the sub-scanning direction.
Dow setting means and at least the center pixel in the window
The first pixel on the diagonal line of the center and this first pixel
On the other hand, a second pixel located symmetrically with respect to the central pixel
Threshold value and the difference between the first pixel and the second pixel
By comparing with the value, the diagonal pattern in the window
Oblique pattern recognition means for recognizing whether or not it exists
And the diagonal pattern recognition means detects the diagonal pattern.
If it is recognized that the window exists
The position of the diagonal line in each window
Position error in the sub-scanning direction of read pixels based on displacement
And a position error measuring means for measuring .

【0012】第2の手段は、第1の手段において、前記
対角線の傾き方向と前記斜線パターンの傾き方向は同一
であることを特徴とする。
The second means is the same as the first means .
The diagonal direction of the diagonal and the diagonal direction of the diagonal pattern are the same.
And characterized in that.

【0013】第3の手段は、第1の手段において、前記
斜線パターン認識手段は、前記第1の画素と対角線上ま
でを含まない領域の第1の濃度値和と、前記第2の画素
と対角線上までを含まない領域の第2の濃度値和を求
め、第1の濃度値和と第2の濃度値和との差を閾値と比
較することにより前記ウインドウ内に斜線パターンが存
在するか否かを判定することを特徴とする
A third means is the first means, the
The diagonal pattern recognition means is on a diagonal line with the first pixel.
The first sum of density values of a region not including
And the second sum of density values of the area not including up to the diagonal
Therefore, the difference between the first density value sum and the second density value sum is compared with the threshold value.
By comparing, there is a diagonal pattern in the window.
It is characterized by determining whether or not it exists .

【0014】第4の手段は、第1ないし第3の手段にお
いて、前記斜線の長さをL 、前記斜線の主走査方向の
間隔をL前記斜線の主走査方向に対する角度をθ
して、 L<L×cosθ であることを特徴とする。
[0014] The fourth means is the third means to the first free, the length of the oblique line L 1, the distance in the main scanning direction of the oblique line L 2, the angle with respect to the main scanning direction of the diagonal line as θ , L 2 <L 1 × cos θ.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図1は本発明に係る画像読み取り装置
の一実施例を示すブロック図、図2は図1の画像読み取
り装置を示す断面図、図3は図2の画像読み取り装置を
示す平面図、図4は図3のコンタクトガラスのコーナ部
を拡大して示す平面図、図5は斜線パターンを示す説明
図、図6は走査速度の変動に応じた斜線パターンの読み
取りデータを示す説明図、図7は斜線パターンを拡大し
て示す説明図、図8は図7の斜線パターンの読み取り値
を示す説明図、図9は斜線判定用ウィンドウを示す説明
図、図10は他の斜線判定用ウィンドウを示す説明図、
図11は斜線判定用マッチングパターンを示す説明図、
図12は重心測定用ウィンドウを示す説明図、図13は
図1の画像読み取り装置の処理を説明するためのフロー
チャート、図14は重心測定用ウィンドウにおける読み
取り値及び重心測定方法を示す説明図、図15は斜線の
長さ及び角度を示す説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing an embodiment of the image reading device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the image reading device of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view showing the image reading device of FIG. 2, and FIG. 3 is an enlarged plan view showing a corner portion of the contact glass in FIG. 3, FIG. 5 is an explanatory view showing a diagonal pattern, FIG. 6 is an explanatory view showing read data of the diagonal pattern according to variations in scanning speed, and FIG. 7 is a diagonal line. FIG. 8 is an explanatory view showing an enlarged pattern, FIG. 8 is an explanatory view showing a reading value of the diagonal line pattern of FIG. 7, FIG. 9 is an explanatory view showing a diagonal line judgment window, and FIG. 10 is an explanatory diagram showing another diagonal line judgment window. ,
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a matching pattern for oblique line determination,
12 is an explanatory view showing a center of gravity measurement window, FIG. 13 is a flowchart for explaining processing of the image reading apparatus of FIG. 1, and FIG. 14 is an explanatory view showing a reading value and a center of gravity measurement method in the center of gravity measurement window. 15 is an explanatory view showing the length and angle of the diagonal lines.

【0018】先ず、図2を参照して本実施例の読み取り
装置の概略を説明する。コンタクトガラス1は筐体8に
より支持され、原稿は読み取り面を下にしてコンタクト
ガラス1上に載置される。コンタクトガラス1上の原稿
は光源2により照明され、読み取り面の反射光が第1ミ
ラー3、第2ミラー4、第3ミラー5により順次反射さ
れ、次いでレンズ6により光電変換装置7上のライン状
の光電変換素子の受光面に結像されて電気信号に変換さ
れる。
First, the outline of the reading apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The contact glass 1 is supported by the housing 8, and the document is placed on the contact glass 1 with the reading surface facing down. The original on the contact glass 1 is illuminated by the light source 2, and the reflected light on the reading surface is sequentially reflected by the first mirror 3, the second mirror 4, and the third mirror 5, and then is linearly formed on the photoelectric conversion device 7 by the lens 6. An image is formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion element and converted into an electric signal.

【0019】光源2と第1ミラー3は不図示の第1キャ
リッジに取り付けられ、この第1キャリッジは原稿を線
順次で読み取るために原稿面との距離を一定にしたまま
不図示の駆動装置により副走査方向(図の左右方向)に
移動する。また、第2ミラー4と第3ミラー5は不図示
の第2キャリッジに取り付けられ、この第2キャリッジ
は第1キャリッジの1/2の速度で副走査方向に移動す
る。このような方法によりコンタクトガラス1上の所定
の範囲を線順次で読み取ることができる。
The light source 2 and the first mirror 3 are attached to a first carriage (not shown), and this first carriage is read by a driving device (not shown) with a constant distance from the surface of the original in order to read the original line-sequentially. It moves in the sub-scanning direction (left and right direction in the figure). The second mirror 4 and the third mirror 5 are attached to a second carriage (not shown), and the second carriage moves in the sub-scanning direction at a speed half that of the first carriage. By such a method, a predetermined range on the contact glass 1 can be read line-sequentially.

【0020】また、図3に示すようにコンタクトガラス
1の回りの筐体8には、シェーディング補正のために基
準濃度を光電変換素子に読み取らせるための基準濃度板
9が主走査方向に延びるように取り付けられると共に、
第1キャリッジの副走査方向の走査位置または走査速度
を検出するために図5に示すように白地上に一定幅、4
5°の角度の多数の黒の斜線Lのパターン10が副走査
方向に等ピッチで形成されている。基準濃度板9は光電
変換装置7により読み取られて、ライン状の光電変換素
子毎の感度バラツキや、照明むら、レンズ6の周辺光量
の低下等を補正するために用いられ、また、斜線パター
ン10も同様に光電変換装置7により読み取られる。
As shown in FIG. 3, a casing 8 around the contact glass 1 has a reference density plate 9 extending in the main scanning direction for allowing the photoelectric conversion element to read the reference density for shading correction. Attached to the
In order to detect the scanning position or scanning speed of the first carriage in the sub-scanning direction, as shown in FIG.
A large number of black diagonal line patterns 10 having an angle of 5 ° are formed at equal pitches in the sub-scanning direction. The reference density plate 9 is read by the photoelectric conversion device 7 and is used to correct sensitivity variations among the linear photoelectric conversion elements, uneven illumination, a decrease in the amount of light around the lens 6, and the like. Is also read by the photoelectric conversion device 7.

【0021】図4は図3の2点鎖線の円CLで囲んだ領
域を拡大して示し、第1キャリッジの副走査方向の走査
位置または走査速度の測定開始時の過度現象が原稿の読
み取り範囲の先端で納まるように、斜線パターン10は
第1キャリッジによる原稿の読み取り範囲の先端より前
の待機状態まで延びている。
FIG. 4 is an enlarged view of the area surrounded by the chain double-dashed line CL in FIG. 3, in which the transient phenomenon at the start of the measurement of the scanning position or scanning speed of the first carriage in the sub-scanning direction is the original reading range. The slanted line pattern 10 extends to a standby state before the leading end of the reading range of the document by the first carriage so as to be accommodated at the leading end.

【0022】次に、図1を参照して本実施例の読み取り
装置を詳細に説明する。光電変換装置7は例えばライン
CCDであり、CCDの受光部に結像された原稿画像を
電気信号に変換する。この電気信号はA/D変換器21
によりディジタルの多値データに変換され、次いでシェ
ーディング補正部22により基準濃度板9の基準濃度に
基づいてシェーディング補正される。そして、このデー
タに基づいて斜線判別部23により斜線パターン10が
判別され、次いでこの判別結果に基づいて位置誤差測定
部24により副走査方向の画素の位置誤差が測定され
る。
Next, the reading apparatus of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. The photoelectric conversion device 7 is, for example, a line CCD, and converts an original image formed on the light receiving portion of the CCD into an electric signal. This electric signal is sent to the A / D converter 21.
Is converted into digital multi-valued data, and then the shading correction unit 22 performs shading correction based on the reference density of the reference density plate 9. Then, the slanting line discriminating unit 23 discriminates the slanting line pattern 10 based on this data, and then the position error measuring unit 24 measures the positional error of the pixel in the sub-scanning direction based on the discrimination result.

【0023】制御部20は、光電変換装置7、A/D変
換器21、シェーディング補正部22、斜線判別部23
及び位置誤差測定部24のタイミング制御、動作条件の
設定などを行い、また、ビデオ制御信号を出力する。位
置誤差測定部24はこのビデオ制御信号に同期してビデ
オ信号と位置誤差(誤差信号)を出力する。
The control unit 20 includes a photoelectric conversion device 7, an A / D converter 21, a shading correction unit 22, and an oblique line discrimination unit 23.
Also, timing control of the position error measuring unit 24, operation condition setting, and the like are performed, and a video control signal is output. The position error measuring unit 24 outputs a video signal and a position error (error signal) in synchronization with the video control signal.

【0024】次に、位置誤差を測定する処理について説
明する。図6の矢印で示す主走査方向は、ラインCCD
7が線順次で同時に読み取る1ラインの画素の並びと、
この並列データを直列データに変換したときの時間軸上
の順序を示している。また、矢印で示す副走査方向は、
主走査方向の1ラインを読み取る範囲を順次移動させな
がら読み取る方向を示している。なお、移動手段として
は図2に示すように原稿を固定して走査光学系を移動さ
せる形式の他に、走査光学系を固定して原稿を移動させ
る形式が有る。
Next, the process of measuring the position error will be described. The main scanning direction indicated by the arrow in FIG. 6 is a line CCD.
7 is a line-sequential arrangement of pixels read simultaneously in line-sequential,
The sequence on the time axis when this parallel data is converted to serial data is shown. The sub-scanning direction indicated by the arrow is
The reading direction is shown while sequentially moving the reading range of one line in the main scanning direction. As the moving means, as shown in FIG. 2, in addition to the form in which the original is fixed and the scanning optical system is moved, there is a form in which the scanning optical system is fixed and the original is moved.

【0025】図6において主走査方向と副走査方向の各
平行な線により囲まれた四角形領域を画素とすると、こ
の画素により構成される平面は、原稿の画像を電気信号
に変換した場合に原稿画像の写像がそのまま並んでいる
という形で捉えることができる。なお、これはビットマ
ップということもある。このデータはラインCCD7か
らリアルタイムで出力される時には主走査方向、副走査
方向が時間的な順序を有するが、メモリに取り込んだ状
態ではそれぞれの画素を任意にアクセスすることができ
るので、主走査方向、副走査方向、時間の順序にとらわ
らないで扱うことができる。
In FIG. 6, assuming that a rectangular area surrounded by parallel lines in the main scanning direction and the sub-scanning direction is a pixel, the plane formed by the pixel is the original when the image of the original is converted into an electric signal. It can be seen as the image maps are lined up as they are. Note that this is sometimes called a bitmap. When this data is output from the line CCD 7 in real time, the main scanning direction and the sub scanning direction have a temporal order, but in the state of being stored in the memory, each pixel can be accessed arbitrarily, so the main scanning direction is It can be handled regardless of the order of sub-scanning direction and time.

【0026】図6はまた、主走査方向、副走査方向の画
素サイズが等しい場合において、副走査方向の走査速度
が変動しないときの45°の斜線10の読み取りデータ
aと、走査速度が変動するときの読み取りデータbをビ
ットマップに対応させて示している。すなわち、読み取
りデータaは副走査方向の読み取りタイミングを制御す
るクロックに対応する所定の一定速度で走査したときを
示し、ビットマップとしても45°の斜線像である。
In FIG. 6, when the pixel sizes in the main scanning direction and the sub-scanning direction are the same, the read data a of the oblique line 10 of 45 ° and the scanning speed change when the scanning speed in the sub-scanning direction does not change. The read data b at this time is shown in correspondence with the bitmap. That is, the read data a indicates a time when scanning is performed at a predetermined constant speed corresponding to the clock that controls the read timing in the sub-scanning direction, and is a 45 ° diagonal image even as a bitmap.

【0027】これに対し、読み取りデータbは走査速度
の変動に応じて傾きが異なる。副走査方向の区間A−B
は走査速度が「0」のときを示し、この場合には副走査
方向の読み取りタイミングを制御するクロックによりビ
ットマップのアドレスが進んでも読み取り位置が変わら
ないので、副走査方向に平行な線となる。また、区間B
−Cは走査速度が所定速度の1/2のときを示し、この
場合にはビットマップのアドレスが進んでもその半分し
か進まない位置の画像を読み取るのでその読み取り画像
の角度は約26.57°(tan θ=0.5)である。区
間C−Dは所定速度で走査しているときを示し、45°
の角度が得られる。D以降の区間は走査速度が所定速度
の1.5倍の場合を示し、その角度は約56.31°で
ある。
On the other hand, the inclination of the read data b differs depending on the variation of the scanning speed. Section A-B in the sub-scanning direction
Indicates that the scanning speed is "0". In this case, the reading position does not change even if the address of the bitmap advances by the clock that controls the reading timing in the sub-scanning direction, so the line is parallel to the sub-scanning direction. . Also, section B
-C indicates the case where the scanning speed is 1/2 of the predetermined speed. In this case, even if the address of the bitmap advances, the image at the position where it advances by only half is read, so the angle of the read image is about 26.57 °. (Tan θ = 0.5). Section C-D shows a case where scanning is performed at a predetermined speed, and 45 °
The angle of is obtained. The section after D shows the case where the scanning speed is 1.5 times the predetermined speed, and the angle is about 56.31 °.

【0028】したがって、走査速度が変動すると像の傾
きが異なることを測定原理として、言い換えれば斜線の
主走査方向への移動量が副走査方向に移動速度に対応す
ることを測定原理として、副走査方向の走査速度のむら
と、ミラー3〜5、レンズ6、光電変換装置7の振動な
どに起因するビットマップ画像の画素の位置誤差を測定
することができる。
Therefore, as the measurement principle, the inclination of the image changes when the scanning speed changes, in other words, the movement amount of the slanted line in the main scanning direction corresponds to the movement speed in the sub scanning direction. It is possible to measure the positional error of the pixel of the bitmap image due to the unevenness of the scanning speed in the direction, the vibration of the mirrors 3 to 5, the lens 6, the photoelectric conversion device 7, and the like.

【0029】なお、図6では正方形の画素を示したが、
画素が正方形ではなく、例えば主走査方向の分解能が4
00dpi、副走査方向の分解能が600dpiのよう
な画素にも適用することができる。また、45°以外の
斜線を用いても同様に、斜線画像の主走査方向への移動
量が副走査方向の読み取り速度に依存するという関係が
成立するので、画素の位置誤差を計測することができ
る。
Although square pixels are shown in FIG. 6,
The pixel is not square, and the resolution in the main scanning direction is 4
It can also be applied to pixels having a resolution of 00 dpi and a resolution in the sub-scanning direction of 600 dpi. Similarly, even if a diagonal line other than 45 ° is used, the relationship that the amount of movement of the diagonal line image in the main scanning direction depends on the reading speed in the sub scanning direction is established, and thus the pixel position error can be measured. it can.

【0030】次に、斜線パターン判別処理について説明
する。図7は図6と同様にビットマップに斜線が有る場
合を示し、図8はその場合の8ビット(0〜255)の
読み取り値を示している。なお、0=白、255=黒で
あり、主走査方向の座標をXn、副走査方向の座標をY
mとしている。また、図9は主走査方向3画素×副走査
方向3画素の斜線パターン検知用ウィンドウを示し、図
9(a)〜(e)はそれぞれ主走査方向に1画素ずつシ
フトしたウィンドウを示している。
Next, the diagonal line pattern discrimination processing will be described. FIG. 7 shows a case where the bitmap has diagonal lines as in FIG. 6, and FIG. 8 shows the read value of 8 bits (0 to 255) in that case. Note that 0 = white, 255 = black, the coordinates in the main scanning direction are Xn, and the coordinates in the sub-scanning direction are Y.
m. Further, FIG. 9 shows a diagonal pattern detection window of 3 pixels in the main scanning direction × 3 pixels in the sub scanning direction, and FIGS. 9A to 9E show windows shifted by one pixel in the main scanning direction. .

【0031】ここで、図9(a)に示すウィンドウ(X
2〜X4、Y1〜3)内の中心画素を挟む対角方向、す
なわち中心画素を含む左上斜め方向の3つの画素値の和
Paと右下斜め方向の3つの画素値の和Qaを計算する
と、 Pa=(X2,Y1)+(X3,Y1)+(X2,Y2) =3+1+1=5 Qa=(X4,Y2)+(X3,Y3)+(X4,Y3) =3+4+8=15 となる。
Here, the window (X
2 to X4, Y1 to 3) in a diagonal direction sandwiching the central pixel, that is, a sum Pa of three pixel values in the diagonally upper left direction including the central pixel and a sum Qa of three pixel values in the lower right diagonal direction are calculated. , Pa = (X2, Y1) + (X3, Y1) + (X2, Y2) = 3 + 1 + 1 = 5 Qa = (X4, Y2) + (X3, Y3) + (X4, Y3) = 3 + 4 + 8 = 15.

【0032】同様に、図9(b)〜(e)について求め
ると、 Pb=(X3,Y1)+(X4,Y1)+(X3,Y2) =1+4+2=7 Qb=(X5,Y2)+(X4,Y3)+(X5,Y3) =13+8+201=222 Pc=(X4,Y1)+(X5,Y1)+(X4,Y2) =4+2+3=9 Qc=(X6,Y2)+(X5,Y3)+(X6,Y3) =216+201+250=667 Pd=(X5,Y1)+(X6,Y1)+(X5,Y2) =2+18+13=33 Qd=(X7,Y2)+(X6,Y3)+(X7,Y3) =248+250+252=750 Pe=(X6,Y1)+(X7,Y1)+(X6,Y2) =18+220+216=454 Qe=(X8,Y2)+(X7,Y3)+(X8,Y3) =250+252+249=751 となる。
Similarly, with respect to FIGS. 9B to 9E, Pb = (X3, Y1) + (X4, Y1) + (X3, Y2) = 1 + 4 + 2 = 7 Qb = (X5, Y2) + (X4, Y3) + (X5, Y3) = 13 + 8 + 201 = 222 Pc = (X4, Y1) + (X5, Y1) + (X4, Y2) = 4 + 2 + 3 = 9 Qc = (X6, Y2) + (X5, Y3 ) + (X6, Y3) = 216 + 201 + 250 = 667 Pd = (X5, Y1) + (X6, Y1) + (X5, Y2) = 2 + 18 + 13 = 33 Qd = (X7, Y2) + (X6, Y3) + (X7 , Y3) = 248 + 250 + 252 = 750 Pe = (X6, Y1) + (X7, Y1) + (X6, Y2) = 18 + 220 + 216 = 454 Qe = (X8, Y2) + (X7, Y3) + (X8, Y3) = 250+ It becomes 252 + 249 = 751.

【0033】次に、中心画素と右下斜め方向の3画素
(中心画素を含む)の差Rを求めると、 Ra=15−5=10 Rb=222−7=215 Rc=667−9=658 Rd=750−33=717 Re=751−454=297 となる。
Next, when the difference R between the center pixel and the three pixels (including the center pixel) in the lower right diagonal direction is obtained, Ra = 15-5 = 10 Rb = 222-7 = 215 Rc = 667-9 = 658. Rd = 750-33 = 717 Re = 751-454 = 297.

【0034】この差Rの値が大きい場合に3×3画素の
ウィンドウ内に斜線パターンが有ることを示す。したが
って、例えばRの値が500以上の場合に斜線パターン
が有ると判断すれば図9(c)(d)に示すウィンドウ
内に斜線パターンが有ると判断することができる。
When the value of the difference R is large, it indicates that there is a diagonal line pattern in the window of 3 × 3 pixels. Therefore, for example, if the value of R is 500 or more and it is determined that there is a diagonal pattern, it can be determined that there is a diagonal pattern in the windows shown in FIGS. 9C and 9D.

【0035】次に、図10を参照して他の斜線パターン
判別処理を説明する。図10(a)〜(e)はそれぞれ
図9(a)〜(e)に示すウィンドウ内の各値を閾値=
128で2値化した場合を示し、同様に各ウィンドウ内
の中心画素の左上斜め方向の3つの画素値の和Pa〜P
eと右下斜め方向の3つの画素値の和Qa〜Qeを計算
すると、 Pa=(X2,Y1)+(X3,Y1)+(X2,Y2) =0+0+0=0 Qa=(X4,Y2)+(X3,Y3)+(X4,Y3) =0+0+0=0 Pb=(X3,Y1)+(X4,Y1)+(X3,Y2) =0+0+0=0 Qb=(X5,Y2)+(X4,Y3)+(X5,Y3) =0+0+1=1 Pc=(X4,Y1)+(X5,Y1)+(X4,Y2) =0+0+0=0 Qc=(X6,Y2)+(X5,Y3)+(X6,Y3) =1+1+1=3 Pd=(X5,Y1)+(X6,Y1)+(X5,Y2) =0+0+0=0 Qd=(X7,Y2)+(X6,Y3)+(X7,Y3) =1+1+1=3 Pe=(X6,Y1)+(X7,Y1)+(X6,Y2) =0+1+1=2 Qe=(X8,Y2)+(X7,Y3)+(X8,Y3) =1+1+1=3 となる。
Next, another oblique line pattern discrimination processing will be described with reference to FIG. FIGS. 10A to 10E show threshold values of the values in the windows shown in FIGS. 9A to 9E, respectively.
In the case of binarization with 128, similarly, the sum Pa to P of three pixel values in the upper left diagonal direction of the center pixel in each window is shown.
When the sum Qa to Qe of e and three pixel values in the lower right diagonal direction is calculated, Pa = (X2, Y1) + (X3, Y1) + (X2, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qa = (X4, Y2) + (X3, Y3) + (X4, Y3) = 0 + 0 + 0 = 0 Pb = (X3, Y1) + (X4, Y1) + (X3, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qb = (X5, Y2) + (X4 Y3) + (X5, Y3) = 0 + 0 + 1 = 1 Pc = (X4, Y1) + (X5, Y1) + (X4, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qc = (X6, Y2) + (X5, Y3) + ( X6, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3 Pd = (X5, Y1) + (X6, Y1) + (X5, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qd = (X7, Y2) + (X6, Y3) + (X7, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3 Pe = (X6, Y1) + (X7, Y1) + (X6, Y2) 0 + 1 + 1 = 2 Qe = (X8, Y2) + (X7, Y3) + (X8, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3.

【0036】次に、中心画素と右下斜め方向の3画素
(中心画素を含む)の差Ra〜Reを求めると、 Ra=0−0=0 Rb=1−0=1 Rc=3−0=3 Rd=3−0=3 Re=3−2=1 となる。
Next, when the differences Ra to Re between the center pixel and three pixels in the lower right diagonal direction (including the center pixel) are obtained, Ra = 0-0-0 = 0 Rb = 1-0 = 1 Rc = 3-0 = 3 Rd = 3-0 = 3 Re = 3-2 = 1.

【0037】したがって、この場合にも同様にこの差R
の値が大きい場合に3×3画素のウィンドウ内に斜線パ
ターンが有ることを示し、例えばRa〜Reの値が2以
上の場合に斜線パターンが有ると判断すれば図10
(c),(d)に示すウィンドウ内に斜線パターンが有
ると判断することができる。また、このように画素値を
2値化することにより、加算演算を簡単にすることがで
きる。
Therefore, in this case as well, this difference R
10 indicates that there is a diagonal line pattern in the window of 3 × 3 pixels, and if the value of Ra to Re is 2 or more, it is determined that there is a diagonal line pattern, FIG.
It can be determined that there is a diagonal pattern in the windows shown in (c) and (d). Further, by binarizing the pixel value in this way, the addition operation can be simplified.

【0038】図11(a)〜(d)は斜線パターン検出
用のマッチングパターンを示し、図中の白領域は
「0」、黒領域は「1」を表している。先ず、画像デー
タを図10に示すように2値化し、その2値化データと
図11(a)〜(d)に示すマッチングパターンを比較
し、合致した場合に斜線パターンがあると判断する。こ
の例では、図10(c)及び図10(d)と図11
)が合致しており、このウィンドウ内に斜線パター
ンがあると判断される。
11 (a) to 11 (d) show matching patterns for detecting a diagonal pattern, in which the white area represents "0" and the black area represents "1". First, the image data is binarized as shown in FIG. 10, the binarized data is compared with the matching patterns shown in FIGS. 11A to 11D, and when they match, it is determined that there is a diagonal line pattern. In this example, and FIG. 10 (c)及 Beauty Figure 10 (d) and FIG. 11
Since ( b ) matches, it is determined that there is a diagonal line pattern in this window.

【0039】なお、上記実施例では、ウィンドウの大き
さを3×3としたが、もちろんウィンドウサイズが異な
る場合にも同様な判断方法により斜線パターンを検知す
ることができる。但し、一般にウィンドウサイズが大き
い程、判別制度は上がるが、その分処理時間が長くな
り、また回路規模も大きくなる。
In the above embodiment, the size of the window is set to 3 × 3. Of course, even if the window size is different, the diagonal pattern can be detected by the same determination method. However, in general, the larger the window size, the higher the discrimination system becomes, but the processing time becomes longer and the circuit scale becomes larger accordingly.

【0040】次に、位置誤差の測定処理を説明する。図
12は図11に示すビットマップにける複数個の斜線
(図では3本の斜線K1 〜K3 )を示し、また、この複
数個の斜線を用いて位置誤差を測定するための10×3
のサイズのウィンドウWを示している。先ず、ウィンド
ウW内のデータ位置を求めるために主走査方向の重心を
演算し、以下、斜線K2に対してW1 →W2 →W3 のよ
うにウィンドウWを斜め左下45°の方向に1画素ずつ
シフトする。そして、斜線K2の最後のウィンドウWn
に到達すると、ウィンドウWを主走査方向のみに移動さ
せて次の斜線K3のウィンドウWn+1 に移動させる。
Next, the position error measuring process will be described. FIG. 12 shows a plurality of slanted lines (three slanted lines K 1 to K 3 in the figure) in the bitmap shown in FIG. 11, and 10 × for measuring a position error using the plurality of slanted lines. Three
Shows a window W of size First, in order to obtain the data position in the window W, the center of gravity in the main scanning direction is calculated, and thereafter, the window W is set diagonally to the lower left 45 ° as shown by W 1 → W 2 → W 3 with respect to the diagonal line K 2. Shift pixel by pixel. Then, the last window W n of the diagonal line K2
When it reaches, the window W is moved only in the main scanning direction to the window W n + 1 of the next diagonal line K3.

【0041】ここで、重心の主走査方向の位置は、45
°の斜線の場合、画素の位置が何らかの誤差要因により
移動することがなければ、図のようにウィンドウWをシ
フトさせると主走査方向に1画素ずつ移動する筈であ
る。また、画素の移動量が1画素分でない場合には、何
らかの原因により画素の位置が変動したことになり、し
たがって、位置誤差を求めることができる。位置誤差の
主要な要因が副走査方向の走査速度のむらによることが
分かっている場合には、位置誤差のデータから速度むら
にデータを変換することは容易である。
Here, the position of the center of gravity in the main scanning direction is 45.
In the case of the oblique line of °, unless the pixel position moves due to some error factor, if the window W is shifted as shown in the figure, it should move one pixel at a time in the main scanning direction. If the amount of movement of the pixel is not one pixel, it means that the position of the pixel has changed for some reason, and therefore the position error can be obtained. If it is known that the main cause of the position error is uneven scanning speed in the sub-scanning direction, it is easy to convert data of position error data into uneven speed.

【0042】ここで、CCD固有のノイズを始めとして
様々なノイズが画像データに含まれているが、重心を求
めるために周辺の画素のデータを含む多数の画素のデー
タを用いているので、重心を求める過程でノイズの影響
を軽減してS/N比が高い測定が可能となる。この場
合、通常、ウィンドウの画素の数が多い程、S/N比が
高くなる。ウィンドウの形状は、主走査方向の重心を求
めるので主走査方向に大きいほうが望ましく、副走査方
向のサイズは1ラインでも測定可能である。
Here, various noises including noise peculiar to the CCD are included in the image data, but since the data of many pixels including the data of the peripheral pixels are used to obtain the center of gravity, the center of gravity is used. In the process of obtaining, it is possible to reduce the influence of noise and perform measurement with a high S / N ratio. In this case, usually, the larger the number of pixels in the window, the higher the S / N ratio. The shape of the window is preferably large in the main scanning direction because the center of gravity in the main scanning direction is obtained, and the size in the sub scanning direction can be measured even with one line.

【0043】次に、重心の測定処理を説明する。図13
に示す処理は原稿の走査開始と同時にスタートし、先
ず、主走査方向、副走査方向の各座標値X、Yがイニシ
ャライズ(X=0,Y=0)される(ステップS1)。
この座標値X、Yは斜線判別用の例えば3×3のウィン
ドウ内のある画素位置例えば中心画素の座標となる。次
に、1本の斜線に対する測定回数を示す変数iがイニシ
ャライズ(i=0)される(ステップS2)。
Next, the processing of measuring the center of gravity will be described. FIG.
The process shown in (1) is started at the same time when the scanning of the original is started, and first, the coordinate values X and Y in the main scanning direction and the sub scanning direction are initialized (X = 0, Y = 0) (step S1).
The coordinate values X and Y are the coordinates of a certain pixel position, for example, the central pixel in a 3 × 3 window for diagonal line discrimination. Next, a variable i indicating the number of times of measurement for one diagonal line is initialized (i = 0) (step S2).

【0044】次に斜線判別部23により斜線判別用の3
×3のウィンドウ内に斜線パターンが存在するか否かが
判断され(ステップS3)、無い場合にはその3×3の
ウィンドウを主走査方向に1画素分シフト(X=X+
1)する(ステップS4)。なお、このシフト量はウィ
ンドウの大きさ、斜線の太さに応じて決められ、1画素
以上でもよい。ステップS3において斜線パターンが存
在する場合には、重心測定用の例えば10×3のウィン
ドウW1 を設定し、そのウィンドウW1 内の重心を求め
る(ステップS5)。このとき、ウィンドウW1 の大き
さ、斜線の太さに応じて、斜線と判別された画素の位置
から主走査方向に整数画素分だけシフトし、斜線の部分
がウィンドウW1 の中心付近になるようにウィンドウW
1 を設定してもよい。
Next, the oblique line discriminating unit 23 performs 3 for oblique line discrimination.
It is determined whether or not a diagonal pattern exists in the × 3 window (step S3). If not, the 3 × 3 window is shifted by one pixel in the main scanning direction (X = X +).
1) (step S4). The shift amount is determined according to the size of the window and the thickness of the diagonal line, and may be one pixel or more. If a diagonal line pattern is present in step S3, a 10 × 3 window W 1 for measuring the center of gravity is set, and the center of gravity in the window W 1 is obtained (step S5). At this time, depending on the size of the window W 1 and the thickness of the slanted line, the position of the pixel determined as the slanted line is shifted by an integer number of pixels in the main scanning direction, and the slanted line portion is near the center of the window W 1. Like window W
May be set to 1 .

【0045】重心の測定を終了すると、重心のズレを計
算し(ステップS6)、次いで主走査方向に−1画素
分、副走査方向に+1画素分シフトしたウィンドウW2
を設定し、また、測定回数用のカウント値iを1つイン
クリメントする(ステップS7)。なお、この実施例で
は、ウィンドウWを1画素ずつ移動させているが、画素
の位置誤差を起こす原因となる振動などの周波数帯域が
低い場合には、2画素以上ずつ移動させてもよく、この
方法により測定に要する時間を短縮することができる。
When the measurement of the center of gravity is completed, the deviation of the center of gravity is calculated (step S6), and then the window W 2 is shifted by -1 pixel in the main scanning direction and +1 pixel in the sub scanning direction.
Is set, and the count value i for the number of measurements is incremented by 1 (step S7). Although the window W is moved pixel by pixel in this embodiment, it may be moved by two pixels or more if the frequency band such as vibration that causes a pixel position error is low. Depending on the method, the time required for measurement can be shortened.

【0046】次いで、予め設定された同一ラインの測定
回数nに対してi=nとならない場合にはステップS8
からステップS5に戻り、他方、i=nとなった場合す
なわちウィンドウWn に達した場合には次の斜線のウィ
ンドウWn+1 に移動させる(ステップS8→S9)。そ
の方法としては、斜線の主走査方向の間隔に相当する画
素分より整数画素mだけ、ウィンドウ座標を主走査方向
にシフトした後、測定カウント値iをクリアし(ステッ
プS2)、斜線判別処理(ステップS3)に戻る。以下
同様に、1本の斜線に対してウィンドウWn+1
n+2 、Wn+3 〜のように移動させて位置誤差を測定す
る。
Next, if i = n does not hold for a preset number of times n of measurement of the same line, step S8
The process returns from step S5 to step S5. On the other hand, when i = n, that is, when the window W n is reached, the window W n + 1 is moved to the next diagonal line (step S8 → S9). As a method thereof, after shifting the window coordinates in the main scanning direction by an integer number of pixels m from the pixels corresponding to the intervals in the main scanning direction of the diagonal lines, the measurement count value i is cleared (step S2), and the diagonal line discrimination processing ( Return to step S3). Similarly, for one diagonal line, the window W n + 1 ,
W n + 2 , W n + 3 The position error is measured by moving as shown.

【0047】このように複数の斜線を用いて位置誤差を
測定することにより、読み取り装置の読み取り範囲が縦
長であっても、副走査領域の全域に渡って位置誤差を測
定することができる。更に、主走査方向の狭い幅だけ測
定するので、主走査方向の中央部、手前、奥側のように
分けて測定することもできる。また、高い分解能で位置
誤差を測定する場合にも、斜線のパターンを細くする必
要は全くなく、システムのMTFの制約を受けずに幅が
広いパターンを用いることができる。
By measuring the position error using a plurality of diagonal lines in this way, the position error can be measured over the entire sub-scanning area even if the reading range of the reading device is vertically long. Further, since only the narrow width in the main scanning direction is measured, it is possible to separately measure the central portion, the front side, and the back side in the main scanning direction. Further, even when the position error is measured with a high resolution, it is not necessary to make the diagonal line pattern thin, and a wide pattern can be used without being restricted by the MTF of the system.

【0048】更に、幅が広いパターンを用いた場合、幅
に応じてウィンドウも大きくなるので結果として測定制
度を向上することができる。したがって、斜線の幅は処
理速度、リアルタイム処理を行う場合にはバッファのサ
イズ、回路規模の経済性などとのバランスを考慮して設
定すればよい。また、幅が広いパターンを用いてその片
側のエッジを検出することにより位置誤差を測定するこ
とができる。更に、例えば副走査方向の読み取りタイミ
ングに関係なく白黒パターンを副走査方向に配列すると
モアレの発生が問題となるが、本実施例では副走査方向
の読み取りタイミングと斜線の関係は常に同じであるの
でモアレの発生が問題とならず、その結果、高精度で位
置誤差を測定することができる。
Further, when a pattern having a wide width is used, the window becomes larger according to the width, and as a result, the measurement accuracy can be improved. Therefore, the width of the diagonal line may be set in consideration of the processing speed, the size of the buffer in the case of performing real-time processing, the economy of the circuit scale, and the like. Further, the position error can be measured by detecting the edge on one side of the pattern having a wide width. Further, if a black and white pattern is arranged in the sub-scanning direction regardless of the reading timing in the sub-scanning direction, the occurrence of moire becomes a problem, but in the present embodiment, the relationship between the reading timing in the sub-scanning direction and the diagonal lines is always the same. The occurrence of moire does not pose a problem, and as a result, the position error can be measured with high accuracy.

【0049】次に、ウィンドウのデータと重心の計算に
ついて詳細に説明する。図14はウィンドウデータと斜
線パターンの各画素の読み取り値の関係を示し、読み取
り値は8ビットであって10進(0〜255)で示され
ている。主走査方向の重心を求めるには、副走査方向の
各列(3ライン分)の和を求め、図に示すようにこれを
左側からZ0、Z1〜Z9とするとそれぞれ18、5
0、202、427、590、562、345、15
0、37、14を求める。そして、各画素の主走査方向
の中心座標を左から順に0〜9とし、主走査方向の重心
位置をRmとすると、重心位置Rmの回りのモーメント
は0になるので、 Z0(Rm−0)+Z1(Rm−1)・・・Z9(Rm−9)=0 が成り立ち、数値を代入して計算するとRm=4.36
2が得られる。
Next, the calculation of the window data and the center of gravity will be described in detail. FIG. 14 shows the relationship between the window data and the read value of each pixel in the hatched pattern. The read value is 8 bits and is shown in decimal (0 to 255). In order to obtain the center of gravity in the main scanning direction, the sum of each column (three lines) in the sub-scanning direction is obtained, and as shown in the figure, Z0 and Z1 to Z9 are set to 18 and 5, respectively.
0, 202, 427, 590, 562, 345, 15
0, 37, 14 are calculated. Then, assuming that the center coordinates of each pixel in the main scanning direction are sequentially 0 to 9 from the left and the barycentric position in the main scanning direction is Rm, the moment around the barycentric position Rm becomes 0, so Z0 (Rm-0) + Z1 (Rm-1) ... Z9 (Rm-9) = 0 holds, and when a numerical value is substituted and calculated, Rm = 4.36.
2 is obtained.

【0050】重心を求める理由は、補間などの前処理を
必要とせず、演算を簡素化、高速化することができるか
らである。また、画像位置を求める場合、各列毎のデー
タの和の並びから補間により所定の分解能のデータ列を
得て、そのデータからピーク値が存在する位置を求める
方法を用いることができる。
The reason for obtaining the center of gravity is that pre-processing such as interpolation is not required and the operation can be simplified and speeded up. Further, when obtaining the image position, it is possible to use a method of obtaining a data sequence having a predetermined resolution by interpolation from the arrangement of the sum of the data of each column and obtaining the position where the peak value exists from the data.

【0051】次に、複数本の斜線から成るチャートの重
心を計算する場合について説明する。図12に示すよう
に複数本から成る斜線の重心を計算する場合、同一線上
の線では問題とならないが、違う線にウィンドウが移動
したときには移動前と移動後では斜線の主走査方向の間
隔が丁度、整数画素数でない限り重心の値が異なるの
で、補正しなければならない。一例として図12に示す
斜線K2のウィンドウW n の重心の値Rn が4.65と
なり、次の斜線K3に移動した場合のウィンドウWn+1
の重心の値Rn+1 が4.38、ウィンドウWn+2 の重心
の値Rn+2 が4.40、ウィンドウWn+3 の重心の値R
n+3 が4.41となった場合、ウィンドウが移動したラ
インにおける重心の差ΔRを計算する。すなわち、 ΔR=Rn −Rn+1 =4.65−4.38=0.27 となる。
Next, the weight of the chart consisting of a plurality of diagonal lines
The case of calculating the mind will be described. As shown in Figure 12
When calculating the center of gravity of a diagonal line consisting of multiple
It does not matter with the line, but the window moves to a different line
When moving, before and after moving between the diagonal main scanning direction
The value of the center of gravity is different unless the distance is exactly an integer number of pixels.
So we have to correct it. An example is shown in FIG.
Window W with diagonal line K2 nCenter of gravity value RnIs 4.65
And the window W when moving to the next diagonal line K3n + 1
Center of gravity value Rn + 1Is 4.38, window Wn + 2Center of gravity of
Value of Rn + 2Is 4.40, window Wn + 3Center of gravity value R
n + 3Is 4.41, the window has moved
The difference ΔR of the center of gravity at the in is calculated. That is, ΔR = Rn-Rn + 1= 4.65-4.38 = 0.27 Becomes

【0052】この値ΔRを斜線K3の重心の値に加算
し、この加算結果を重心の値として位置誤差を求める。
この場合、ウィンドウWn+2 の重心の値Rn+2 、ウィン
ドウWn+3 の重心の値Rn+3 は、 Rn+2 =Rn+2 +ΔR=4.40+0.27=4.67 Rn+3 =Rn+3 +ΔR=4.41+0.27=4.68 となる。したがって、このように複数本の斜線から成る
チャートを使用しても、連続して高精度で位置誤差を測
定することができる。但し、斜線K2のウィンドウWn
から斜線K3のウィンドウWn+1 に移動する場合、斜線
K2、K3は主走査方向に同時に存在しなければならな
い。
This value ΔR is added to the value of the center of gravity of the diagonal line K3, and the position error is obtained by using the addition result as the value of the center of gravity.
In this case, the value R n + 2 of the center of gravity of the window W n + 2 and the value R n + 3 of the center of gravity of the window W n + 3 are: R n + 2 = R n + 2 + ΔR = 4.40 + 0.27 = 4 .67 R n + 3 = R n + 3 + ΔR = 4.41 + 0.27 = 4.68. Therefore, the position error can be continuously and accurately measured even by using the chart composed of a plurality of diagonal lines. However, the window W n of the diagonal line K2
When moving from the window W n + 1 of the diagonal line K3 to the diagonal line K3, the diagonal lines K2 and K3 must simultaneously exist in the main scanning direction.

【0053】図15は斜線の配置関係を示し、長さL1
の複数の斜線が主走査方向に対して角度θで配置され、
主走査方向の斜線の始点と終点の位置が同一の場合、主
走査方向の斜線間隔をL2 とすると、 L2 <L1 ×cos θ ・・・(1) の関係が成り立つように斜線を配置すれば、斜線は主走
査方向に重なるので、ウィンドウを主走査方向に移動し
て次の斜線の重心を連続して測定することができる。こ
こで、斜線の長さL1 と斜線の始点、終点の主走査方向
の位置は式(1)の大小関係が大きいほど精度を必要と
しなくなる。
FIG. 15 shows the positional relationship of the diagonal lines, and the length L 1
Are arranged at an angle θ with respect to the main scanning direction,
When the start point and the end point of the slant line in the main scanning direction are the same, and the slant line interval in the main scanning direction is L 2 , the slant line is formed so that the relationship of L 2 <L 1 × cos θ (1) holds. by arranging, hatched since heavy becomes the main scanning direction, it is possible to move the window in the main scanning direction continuously measuring the center of gravity of the next hatching. Here, the greater the magnitude relationship of Expression (1), the less the precision is required for the length L 1 of the diagonal line and the positions of the starting point and the ending point of the diagonal line in the main scanning direction.

【0054】次に、主走査方向の斜線の画像の移動量
と、副走査方向の画素の位置誤差の関係について説明す
る。本実施例では副走査方向の画素の位置誤差を測定す
るために、斜線を読み取った画像の主走査方向への画像
位置の移動を見ている。正方形の画素であって45°の
斜線を使って測定する場合には、前述したように主走査
方向の移動量のウィンドウ間における偏差がそのまま副
走査方向の位置誤差となる。しかし、正方形の画素でな
い場合、斜線の角度が45°でない場合には、換算を行
って副走査方向の位置誤差を得る必要がある。
Next, the relationship between the amount of movement of the diagonally shaded image in the main scanning direction and the pixel position error in the sub scanning direction will be described. In this embodiment, in order to measure the position error of the pixel in the sub-scanning direction, the movement of the image position in the main scanning direction of the image in which the diagonal line is read is observed. When the pixel is a square and is measured using diagonal lines of 45 °, as described above, the deviation between the windows of the movement amount in the main scanning direction becomes the position error in the sub scanning direction as it is. However, if the pixel is not a square pixel and the angle of the oblique line is not 45 °, it is necessary to perform conversion to obtain the position error in the sub-scanning direction.

【0055】図16は第2の実施例を示し、第1の実施
例における斜線判別部23及び位置誤差測定部24が省
略されている。このような構成ではシェーディング補正
部23により補正された画像データを外部のメモリに出
力し、そのデータをコンピュータにより位置誤差を測定
することができる。この方式では画像データを一旦、光
磁気ディスクなどに書き込んで保存し、必要な時に読み
出して位置誤差を測定することができるので便利な場合
もある。なお、光電変換装置7として等倍センサを用い
ている場合にはレンズの特性による周辺光量が低下する
といった問題もないので、第1、第2の実施例における
シェーディング補正部23は省略される場合もある。
FIG. 16 shows the second embodiment, and the oblique line discriminating section 23 and the position error measuring section 24 in the first embodiment are omitted. With such a configuration, the image data corrected by the shading correction unit 23 can be output to an external memory, and the position error of the data can be measured by a computer. In this method, image data can be temporarily written in a magneto-optical disk or the like and stored, and read when necessary to measure a position error, which is convenient in some cases. When the same-size sensor is used as the photoelectric conversion device 7, there is no problem that the amount of peripheral light decreases due to the characteristics of the lens, and thus the shading correction unit 23 in the first and second embodiments is omitted. There is also.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
インドウ内の中心画素を中心とする対角線上の第1の画
素と、この第1の画素に対して前記中心画素を中心とし
て対称の位置にある第2の画素と、前記第1の画素と前
記第2の画素との差を閾値と比較することによりウイン
ドウ内に斜線パターンが存在するか否かを認識し、斜線
パターンが存在すると認識された場合にウインドウを前
記斜線の角度方向に順次シフトして各ウインドウ内にお
ける斜線の位置変化に基づいて読み取り画素の副走査方
向の位置誤差を測定するので、斜線パターンを確実に判
別することができる。
According to the present invention as described above, according to the present invention, c
The first image on the diagonal line centered on the central pixel in the window
With the pixel centered on the center pixel with respect to the first pixel
The second pixel at a symmetrical position and the first pixel
By comparing the difference with the second pixel with a threshold value, the win
Recognize whether there is a diagonal pattern in the dough,
Move window forward if pattern is recognized to exist
Sequentially shift in the direction of the diagonal lines and move within each window.
Sub-scanning method of read pixel based on change in position of diagonal line
The horizontal position error is measured, so the diagonal line pattern can be reliably determined.
It can be different .

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【0061】[0061]

【0062】[0062]

【0063】[0063]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る画像読み取り装置の一実施例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.

【図2】図1の画像読み取り装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the image reading apparatus of FIG.

【図3】図2の画像読み取り装置を示す平面図である。3 is a plan view showing the image reading device of FIG. 2. FIG.

【図4】図3のコンタクトガラスのコーナ部を拡大して
示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a corner portion of the contact glass of FIG. 3 in an enlarged manner.

【図5】斜線パターンを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a diagonal pattern.

【図6】走査速度の変動に応じた斜線パターンの読み取
りデータを示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing read data of a diagonal pattern according to variations in scanning speed.

【図7】斜線パターンを拡大して示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing an enlarged hatched pattern.

【図8】図7の斜線パターンの読み取り値を示す説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing read values of the hatched pattern in FIG.

【図9】斜線判定用ウィンドウを示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a diagonal line determination window.

【図10】他の斜線判定用ウィンドウを示す説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another oblique line determination window.

【図11】斜線判定用マッチングパターンを示す説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a matching pattern for oblique line determination.

【図12】重心測定用ウィンドウを示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a window for measuring the center of gravity.

【図13】図1の画像読み取り装置の処理を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of the image reading apparatus in FIG.

【図14】重心測定用ウィンドウにおける読み取り値及
び重心測定方法を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a reading value and a centroid measuring method in the centroid measuring window.

【図15】斜線の長さ及び角度を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing lengths and angles of diagonal lines.

【図16】第2の実施例の画像読み取り装置を示すブロ
ック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an image reading device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 光電変換装置 10 斜線パターン 23 斜線判別部 24 位置誤差測定部 L 斜線 7 Photoelectric conversion device 10 diagonal pattern 23 Diagonal line discriminator 24 Position error measuring unit L diagonal

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−256267(JP,A) 特開 平5−298448(JP,A) 特開 平8−51527(JP,A) 特開 平5−300341(JP,A) 特開 平7−105487(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/04 Continuation of front page (56) Reference JP-A-60-256267 (JP, A) JP-A-5-298448 (JP, A) JP-A-8-51527 (JP, A) JP-A-5-300341 (JP , A) JP-A-7-105487 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 1/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原稿を一定の時間間隔で線順次に主走査
方向及び副走査方向に走査して読み取る走査手段と、 一定幅且つ主、副走査方向に対して斜めであって副走査
方向に等ピッチで配置された複数の斜線のパターンを前
記走査手段が読み取った場合の画像データに対してウイ
ンドウを設定するウインドウ設定手段と少なくともウインドウ内の中心画素を中心とする対角線
上の第1の画素と、この第1の画素に対して前記中心画
素を中心として対称の位置にある第2の画素と、前記第
1の画素と前記第2の画素との差を閾値と比較すること
によりウインドウ内に斜線パターンが存在するか否かを
認識判定する斜線パターン認識手段と、 前記斜線パターン認識手段により斜線パターンが存在す
ると認識された場合にウインドウを前記斜線の角度方向
に順次シフトして各ウインドウ内における斜線の位置変
化に基づいて読み取り画素の副走査方向の位置誤差を測
定する位置誤差測定手段と、 を有する ことを特徴とする画素の位置誤差測定装置。
1. A scanning unit which scans an original by scanning it line-sequentially in a main scanning direction and a sub-scanning direction at regular time intervals, and a scanning unit which has a constant width and is oblique to the main and sub-scanning directions and in the sub-scanning direction. Window setting means for setting a window for image data when the scanning means reads a pattern of a plurality of diagonal lines arranged at equal pitch; and a diagonal line centered at least on a central pixel in the window.
The first pixel above and the central image for the first pixel.
A second pixel at a symmetrical position with respect to a pixel;
Comparing the difference between one pixel and the second pixel with a threshold
Check if there is a diagonal pattern in the window.
An oblique line pattern recognizing means for recognizing and judging, and an oblique line pattern exists by the oblique line pattern recognizing means.
If it is recognized that the window is the angle direction of the diagonal line
To the position change of the diagonal line in each window.
Position error of the read pixel in the sub-scanning direction based on
Position error measuring apparatus of pixels comprising: the position error measuring means for constant, the.
【請求項2】 前記対角線の傾き方向と前記斜線パター
ンの傾き方向は同一であることを特徴とする請求項1記
載の画素の位置誤差測定装置。
2. The diagonal direction of the diagonal and the diagonal pattern
2. The pixel position error measuring device according to claim 1 , wherein the tilt directions of the pixels are the same .
【請求項3】 前記斜線パターン認識手段は、前記第1
の画素と対角線上までを含まない領域の第1の濃度値和
と、前記第2の画素と対角線上までを含まない領域の第
2の濃度値和を求め、第1の濃度値和と第2の濃度値和
との差を閾値と比較することにより前記ウインドウ内に
斜線パターンが存在するか否かを判定することを特徴と
する請求項1記載の画素の位置誤差測定装置。
3. The diagonal pattern recognition means is the first
First sum of density values of the area not including the pixels of
And the first pixel of the area not including the second pixel and the diagonal line.
The density value sum of 2 is calculated, and the first density value sum and the second density value sum
Within the window by comparing the difference between
Characterized by determining whether or not a diagonal pattern exists
The pixel position error measuring device according to claim 1 .
【請求項4】 前記斜線の長さをL 、前記斜線の主走
査方向の間隔をL前記斜線の主走査方向に対する角
度をθとして、 L<L×cosθ であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1
項に記載の画素の位置誤差測定装置。
4. The length of the diagonal line is L 1 , the interval of the diagonal line in the main scanning direction is L 2 , and the angle of the diagonal line with respect to the main scanning direction.
As the degree theta, any one of claims 1 to 3, characterized in that it is L 2 <L 1 × cosθ 1
Item 7. A pixel position error measuring device according to item .
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