JP5750093B2 - ダイナミックグリッドによるバンドベースのパッチ選択 - Google Patents

Description

本発明は、一般に画像の位置合わせに関し、特に、画像位置合わせに適した画像の点及び領域を識別することに関するものである。更に本発明は、画像位置合わせで使用するためにページの領域内で複数のパッチを選択する方法及び装置に関するものである。また本発明は、画像位置合わせで使用するためにページの領域内で複数のパッチを選択するコンピュータプログラムを記録したコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムに関するものである。

一般に、印刷システムの出力品質を測定する必要がある。そのような品質測定の結果は、性能向上のために印刷システムのパラメータを微調整及び構成するのに使用されてもよい。従来、品質は、印刷システムからの出力印刷の手動検査によりオフラインで測定されてきた。

印刷の速度及び量が増加し続けるにつれ、印刷品質を維持するために印刷欠陥を自動でリアルタイムに検出する必要性が高まっている。印刷欠陥を適宜識別することにより、再印刷等の修正動作をほぼ即座に実行できる。その結果、効率性を高めつつ、紙及びインク又はトナーの無駄を削減する。一部の検出システムは、ユーザ又は操作者の入力から独立して動作できるため、自動検出システムであると考えられてもよい。

多くの自動印刷欠陥検出システムが開発されている（例えば、特開２０１０−４２６０１号公報）。いくつかの構成において、システムは、文書プリントアウト（出力印刷とも呼ばれる）の画像を撮像又はスキャンするためにＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ等の画像収集デバイスを使用することを含む。スキャン画像は、オリジナルのソース入力文書の画像（オリジナル画像とも呼ばれる）と比較される。比較中に識別された不一致は、印刷欠陥としてフラグを立てられうる。

大量の印刷に対するリアルタイムの印刷欠陥検出は、スキャン画像とオリジナル画像との非常に正確な画像位置合わせ及び超高速処理を必要とするため、非常に困難な課題である。一部の既存の印刷欠陥検出方法は、低速すぎるためにリアルタイムの処理には不適切である。他の方法は、正確度が不十分であり、雑音及び歪みに影響されやすい。雑音及び歪みの結果、誤った欠陥検出が高い割合で発生するか、あるいは大きな欠陥のみが検出される粗検出方法となる。

本発明の目的は、既存の構成の１つ以上の欠点を実質的に克服するか、あるいは少なくとも改善することである。

デジタル方式で撮像された印刷ソース文書の画像との相関性を確立するために、オリジナルのソース文書画像内で適切な画像位置を識別及び選択する適応印刷検証（ＡＰＶ：Adaptive Print Verification）構成と呼ばれる構成を開示する。その構成により、印刷欠陥を検出するためにリアルタイムで正確な画像比較を実行できる。

本発明の一態様によると、所定の画像の画像位置合わせで使用される画像を選択する画像処理装置において、前記所定の画像内から、所定強度以上の強度のコーナーを有する複数のパッチ候補画像を特定する特定手段と、前記特定された複数のパッチ候補画像のうち前記所定の画像内において最も左にあるパッチ候補画像の位置と最も右にあるパッチ候補画像の位置と最も上にあるパッチ候補画像の位置と最も下にあるパッチ候補画像の位置とに基づいて、前記所定の画像における、所定の間隔で並ぶ複数の格子点を含む格子の位置を決定する決定手段と、前記複数の格子点の各々に対して、前記所定の画像における当該格子点の位置と前記所定の画像における前記特定手段によって特定された複数のパッチ候補画像の位置との間の距離に基づいて、前記特定された複数のパッチ候補画像の中から１つのパッチ候補画像を前記画像位置合わせで使用されるパッチ画像として選択する選択手段と、を有する。

本発明の他の態様が更に開示される。

次に、以下の図面を参照して本発明の１つ以上の実施形態を説明する。

印刷ページの不測差異を判定する方法を示す最上位レベルフローチャートである。 図１の方法で実行されたように欠陥を検出する方法を示すフローチャートである。 図１の方法が実施されてもよい印刷システムを示す概略図である。 図２の方法で実行されたように画像バンドを位置合わせする方法を示すフローチャートである。 図２の方法で実行されたように画像バンドを比較する方法を示すフローチャートである。 図５の方法で実行されたように画像タイトルを比較する方法を示すフローチャートである。 図２の方法のステップが同時に実行されてもよい方法を示すグラフである。 図１の方法で実行されたように領域内の複数のパッチを選択する方法を示すフローチャートである。 図８の方法で実行されたように最後の画像パッチを識別する方法を示すフローチャートである。 画像特徴強度に基づいて選択された画像パッチを含む画像を示す図である。 強度及び相互近接度の双方に基づいて選択された画像パッチを含む別の画像を示す図である。 予測画像バンドの一例を示す図である。 スキャン画像バンドの一例を示す図である。 画像バンドにわたり規則的に分布したパッチを含む画像バンドを示す図である。 画像バンドにわたり不規則に分布したパッチを含む画像バンドを示す図である。 画像特徴強度に基づいて選択された位置合わせパッチを含む画像バンドを示す図である。 グリッドノードの分布を使用して選択された位置合わせパッチを含む画像バンドを示す図である。 説明した構成が実施されうる電子デバイスの概略ブロック図表現を包括的に形成する図である。 説明した構成が実施されうる電子デバイスの概略ブロック図表現を包括的に形成する図である。 図３の印刷検証ユニットを更に詳細に示す図である。 図４の方法で実行されたようにずれを推定する方法を示すフローチャートである。

いずれか１つ以上の添付の図面において、同一の図中符号を有するステップ及び／又は特徴を参照する。逆の意図が示されない限り、これらのステップ及び／又は特徴は、本明細書のために同一の機能又は動作を有する。

尚、「背景技術」の節に含まれた説明及び従来技術の構成に関連する説明は、各々の使用法を通じて周知の技術を形成してもよいデバイスの説明に関連する。そのような説明は本発明者又は本特許出願人による表現として解釈されるべきではなく、そのようなデバイスは当技術分野における一般常識の一部を何らかの形で形成する。

図１を参照すると、図３に示すような印刷システム３００により実行された印刷ステップ１３０の出力印刷１６３は、一般に、関連するソース入力文書１６６を厳密に反映しない。これは、ソース入力文書１６６が出力印刷１６３を生成するように処理される印刷ステップ１３０により、印刷エンジン３２９の物理的特性、並びに印刷システム３００内の関連する移動及び動作によってソース入力文書１６６にいくつかの変化が発生するためである。また、ソース入力文書１６６が出力印刷１６３のスキャン画像１６４と比較される場合、スキャン画像１６４を形成するスキャンステップ１４０の物理的特性もソース入力文書１６６に変化をもたらす。そのような累積変化の結果、ソース入力文書１６６とスキャン画像１６４とを直接比較することは、出力印刷１６３の品質を評価するのに適していない。出力印刷１６３の品質を効率的に評価するために、ソース入力文書１６６をスキャン画像１６４と比較する前に変化が考慮されてもよい。ソース入力文書１６６からスキャン画像１６４に移る前に、ソース入力文書１６６の各画素は、強度領域及び空間領域の双方において変化又は変換すると予測される。

強度変換は、主に出力印刷１６３を生成する際にソース入力文書１６６が経る種々の処理の物理的特性により発生する。強度変換は、予測差異を発生させる傾向があり、印刷システム３００の動作条件に依存する。多くの場合、これらの動作条件は、プリンタモデルの形式のパラメータの集合を使用して示される。

空間変換は、主に印刷システム３００内の機械的な動作により発生する。空間変換は、印刷媒体上の画素配置の正確度に強い影響を及ぼす可能性があり、リアルタイムのプリントアウト確認に対する大きな課題を提示する。

スキャン画像１６４とソース入力文書１６６との間には、印刷ステップ１３０及びスキャンステップ１４０内で発生する変換により考慮されない更なる差異がある可能性がある。そのような更なる差異を不測差異と呼び、これらは修正動作の対象となりうる。不測差異を「印刷欠陥」とも呼ぶ。

開示された適応印刷検証（ＡＰＶ）構成は、印刷ステップ１３０及びスキャンステップ１４０内で発生する変換に動的に適応することで予測差異と不測差異とを区別する。変換に従って「予測印刷結果」を生成することにより、他の方法で予測された変化を欠陥として誤って検出する（「誤検知」として既知である）危険性が低い状態で出力が期待通りであることを確認できる。

開示されたＡＰＶ構成の１つにおいて、ソース文書１６６から印刷システム３００の印刷ステップ１３０により生成された出力印刷１６３は、スキャンされて出力印刷１６３のデジタル表現１６４（以下において「スキャン画像」と呼ぶ）を生成する。出力印刷１６３の印刷誤差を検出するために、印刷システム３００の印刷機構の特性をモデル化するパラメータの集合が最初に判定され、パラメータに対する値は、印刷システム３００の少なくとも一部に対する動作条件データに基づいて判定される。動作条件データは、印刷システム３００自体、あるいは例えば印刷システム３００が配置される湿度及び／又は温度等の環境パラメータを測定するように構成された外部センサ等の他のソースから判定されてもよい。各パラメータと関連付けられた値は、ソース文書１６６のレンダリング１６０を変更することで出力印刷１６３の予測デジタル表現を生成するために使用される。予測デジタル表現が印刷システム３００の物理的特性を考慮することにより、強度領域において印刷システムの動作条件と関連付けられた出力誤差（これらの出力誤差は予測差異である）を効率的に補正する。次に、生成された予測デジタル表現は、スキャン画像１６４に位置合わせされ、印刷又はスキャン中に発生したあらゆる空間変換を除去する。位置合わせされた予測デジタル表現は、印刷システム３００の出力における印刷誤差として識別される不測差異（すなわち、印刷システム３００の物理的特性に起因しない差異又は印刷又はスキャン中に発生した空間変換）を検出するために、出力印刷１６３のスキャン画像１６４と比較される。

図３は、図１の方法１００が実施されてもよい印刷システム３００の構成要素を示す概略図である。詳細図を図１３Ａ及び図１３Ｂに示す。特に図３は、構成が実施されてもよい印刷システム３００を示す概略ブロック図である。印刷システム３００は、４つの色彩画像形成ユニット３０２、３０３、３０４及び３０５に接続された中央処理装置３０１を備える。説明を簡略化するため、有彩色の物質の各々を単にそれぞれの色空間「色剤」と呼ぶ。図３に示した例において、画像形成ユニット３０２はリザーバ３０７からシアン色剤を分配し、画像形成ユニット３０３はリザーバ３０８からマゼンタ色剤を分配し、画像形成ユニット３０４はリザーバ３０９からイエロー色剤を分配し、画像形成ユニット３０５はリザーバ３１０からブラック色剤を分配する。この例において、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックで画像を作成する４つの色彩画像形成ユニット（ＣＭＹＫ印刷システムとして既知である）がある。より少ない又はより多い色彩画像形成ユニット及び種々の色剤を含むプリンタも使用可能である。

中央処理装置３０１は、データバス３１２により４つの画像形成ユニット３０２〜３０５と通信する。データバス３１２を使用することにより、中央処理装置３０１は、（ａ）画像形成ユニット３０２〜３０５に加えて（ｂ）給紙機構３１６、（ｃ）出力表示装置及び入力制御ユーザインタフェース３２０、並びに（ｄ）動作中に印刷システム３００が必要とする情報を格納するために使用されたメモリ３２３からデータを受信し且つそれらに命令を出してもよい。中央処理装置３０１は、印刷するためのデータソースとして動作するデバイス３２１へのリンク又はインタフェース３２２を更に有する。例えばデータソース３２１は、パーソナルコンピュータ、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はスキャナ等であってもよく、中央処理装置３０１は、それらから図１のソース文書１６６である印刷される電子情報を受信する。印刷されるデータは、メモリ３２３に格納されてもよい。あるいは、印刷されるデータソース３２１は、データバス３１２に直接接続されてもよい。

中央処理装置３０１が印刷されるデータを受信する場合、命令は給紙機構３１６に送出される。給紙機構３１６は、給紙トレイ３１５から１枚の用紙３１９を取り出し、１枚の用紙３１９を転写ベルト３１３に配置する。転写ベルト３１３が矢印３１４の方向に（図３において右から左に水平に）移動することにより、１枚の用紙３１９は各画像形成ユニット３０２〜３０５を順次通過する。１枚の用紙３１９が各画像形成ユニット３０２、３０３、３０４、３０５の下を通過する時、中央処理装置３０１により、画像形成ユニット３０２、３０３、３０４、３０５は、当該画像形成ユニットの特定の色剤を使用して１枚の用紙３１９に画像を書き込む。１枚の用紙３１９が全ての画像形成ユニット３０２〜３０５の下を通過した後、完全なカラー画像が１枚の用紙３１９上に配置されている。

溶解トナープリンタの場合、１枚の用紙３１９は、色剤を１枚の用紙３１９に付着させる定着器ユニット３２４を通過する。画像形成ユニット及び定着ユニット３２４は、包括的に印刷エンジン３２９として既知である。印刷エンジン３２９の出力印刷１６３は、印刷検証ユニット３３０（印刷欠陥検出器システムとも呼ばれる）により確認されてもよい。その後１枚の用紙３１９は、出力紙送り機構３１８により用紙出力トレイ３１７に渡される。

図３のプリンタアーキテクチャは、例示するためだけのものである。多くの種々のプリンタアーキテクチャは、開示された構成により使用されるように構成されてもよい。一例において、構成は、１つ以上の誤差が検出される場合に出力印刷１６３を再現するための命令を印刷システム３００に送出する措置を取ってもよい。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、印刷システム３００の概略ブロック図表現を更に詳細に包括的に形成する。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、印刷システム３００は組み込み構成要素を備え、説明する方法はそれらの上で実施されるのが望ましい。図１３Ａ及び図１３Ｂの構成における印刷システム３００は、処理リソースが限られたプリンタである。それにもかかわらず、１つ以上のＡＰＶ機能処理は、デスクトップコンピュータ、サーバコンピュータ及びプリンタに接続される非常により大きな処理リソースを含む他のそのようなデバイス等の高次デバイス上で交互に実行されてもよい。

図１３Ａに示すように、印刷システム３００は、組み込みコントローラ１３０２を備える。従って、印刷システム３００は、「組み込みデバイス」と呼ばれてもよい。本発明の例において、コントローラ１３０２は、メモリ（内部記憶モジュール）３２３（図３を参照）に双方向に結合される中央処理装置（又は「プロセッサ」）３０１を有する。図１３Ｂに示すように、メモリ３２３は、不揮発性の半導体読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１３６０及び半導体ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３７０から形成されてもよい。ＲＡＭ１３７０は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ又は揮発性メモリと不揮発性メモリとの組合せであってもよい。

印刷システム３００は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル等のビデオディスプレイ１３１４に接続されるディスプレイコントローラ１３０７（出力表示装置及び入力制御３２０の詳細図である）を備える。ディスプレイコントローラ１３０７は、ディスプレイコントローラ１３０７が接続される組み込みコントローラ１３０２から受信した命令に従ってグラフィックイメージをビデオディスプレイ１３１４に表示するように構成される。

印刷システム３００は、一般にキー、キーパッド又は制御のようなものにより形成されるユーザ入力装置１３１３（出力表示装置及び入力制御３２０の詳細図である）を更に備える。いくつかの構成において、ユーザ入力装置１３１３は、包括的にタッチスクリーンを形成するようにディスプレイ１３１４と物理的に関連付けられたタッチセンシティブパネルを含んでもよい。従って、そのようなタッチスクリーンは、一般にキーパッドとディスプレイとの組合せで使用されるプロンプト又はメニュー駆動型グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）とは対照的にＧＵＩの１つの形態として動作してもよい。ボイスコマンド用のマイク（不図示）又はメニューに関するナビゲーションを容易にするためのジョイスティック／サムホイール（不図示）等の他の形態のユーザ入力装置が更に使用されてもよい。

図１３Ａに示すように、印刷システム３００は、接続１３１９を介してプロセッサ３０１に結合されるポータブルメモリインタフェース１３０６を更に備える。ポータブルメモリインタフェース１３０６により、相補型ポータブルメモリ装置１３２５は、印刷システム３００に結合されてデータの供給元又は供給先として動作するか、あるいはメモリ（又は内部記憶モジュール）３２３を補足できる。そのようなインタフェースの例により、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ素子、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（ＰＣＭＩＡ）カード、光ディスク及び磁気ディスク等のポータブルメモリ装置との結合できる。

印刷システム３００は、印刷システム３００が接続１３２１を介してコンピュータ又は通信ネットワーク１３２０と結合できるようにする通信インタフェース１３０８を更に有する。接続１３２１は、有線又は無線であってもよい。例えば接続１３２１は、無線周波数又は光学式であってもよい。有線接続の一例にはイーサネットが含まれる。また、無線接続の一例には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）ローカル相互接続、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリーの規格に基づくプロトコルを含む）及びＩｒＤＡ等が含まれる。ソースデバイス３２１は、本発明の例のようにネットワーク１３２０を介してプロセッサ３０１に接続されてもよい。

印刷システム３００は、図１の方法１００のＡＰＶサブステップの一部又は全てを実行するように構成される。組み込みコントローラ１３０２は、特殊機能ユニット１３１０により示される印刷エンジン３２９、印刷検証ユニット３３０と共にその方法１００を実行するために提供される。特殊機能ユニット１３１０は、組み込みコントローラ１３０２に接続される。

以下に説明するＡＰＶ方法は、組み込みコントローラ１３０２を使用して実現されてもよい。ＡＰＶ方法において、図１及び図２、図４〜図１２、並びに図１５の処理は、組み込みコントローラ１３０２内で実行可能な少なくとも１つ以上のＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３として実現されてもよい。

ＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３の少なくともいくつかのコードモジュールが印刷検証ユニット３３０のメモリ１４０４内に格納される図１４の例に示すように、ＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３は、印刷システム３００の機能要素間に機能的に分散されてもよい。

図１３Ａの印刷システム３００は、説明したＡＰＶ方法を実現する。特に、図１３Ｂを参照すると、説明したＡＰＶ方法のステップは、場合によってはプロセッサ１４０６と共にコントローラ１３０２内で実行されるソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３の命令により実行される。ソフトウェア命令は、各々が１つ以上の特定のタスクを実行する１つ以上のコードモジュールとして形成されてもよい。ソフトウェアは、２つの別個の部分に更に分割されてもよい。第１の部分及び対応するコードモジュールは、説明したＡＰＶ方法を実行し、第２の部分及び対応するコードモジュールは、第１の部分とユーザとの間のユーザインタフェースを管理する。

組み込みコントローラ１３０２のソフトウェア１３３３は、一般に、内部記憶モジュール３２３の不揮発性ＲＯＭ１３６０に格納される。ＲＯＭ１３６０に格納されたソフトウェア１３３３は、コンピュータ可読媒体から必要とされる場合に更新されうる。ソフトウェア１３３３は、場合によってはプロセッサ１４０６と共にプロセッサ３０１にロードされ且つプロセッサ３０１により実行されうる。いくつかの例において、プロセッサ３０１は、ＲＡＭ１３７０に配置されるソフトウェア命令を実行してもよい。ソフトウェア命令は、ＲＯＭ１３６０からＲＡＭ１３７０に１つ以上のコードモジュールをコピーし始めるプロセッサ３０１によりＲＡＭ１３７０にロードされてもよい。あるいは、１つ以上のコードモジュールのソフトウェア命令は、製造業者によりＲＡＭ１３７０の不揮発性領域にプリインストールされてもよい。１つ以上のコードモジュールがＲＡＭ１３７０にロードされた後、プロセッサ３０１は、１つ以上のコードモジュールのソフトウェア命令を実行してもよい。

ＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３は、一般に、印刷システム３００を配布する前に製造業者によりＲＯＭ１３６０にプリインストール及び格納される。しかし、いくつかの例において、アプリケーションプログラム１３３３は、内部記憶モジュール３２３又はポータブルメモリ１３２５に格納される前に、１つ以上のＣＤ−ＲＯＭ（不図示）で符号化され且つ図１３Ａのポータブルメモリインタフェース１３０６を介して読み出された状態でユーザに供給されてもよい。別の例において、ソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３は、プロセッサ３０１によりメモリ１３２０から読み出されてもよく、あるいは他のコンピュータ可読媒体からコントローラ１３０２又はポータブル記憶媒体１３２５にロードされてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、実行及び／又は処理のために命令及び／又はデータをコントローラ１３０２に提供することに関係するあらゆる記憶媒体を示す。そのような記憶媒体の例には、そのようなデバイスが印刷システム３００の内部又は外部にあるかに関係なく、フロッピディスク、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、ＲＯＭ又は集積回路、ＵＳＢメモリ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、あるいは例えばＰＣＭＣＩＡカード等のコンピュータ可読カードが含まれる。印刷システム３００へのソフトウェア、アプリケーションプログラム、命令及び／又はデータの提供に更に関係してもよいコンピュータ可読伝送媒体の例には、無線又は赤外線の伝送チャネル及び別のコンピュータデバイス又はネットワーク化されたデバイスへのネットワーク接続、並びに電子メール送信及びウェブサイト等に記録された情報を含むインターネット又はイントラネットが含まれる。そのようなソフトウェア又はコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラムである。

上述のＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３及び対応するコードモジュールの第２の部分は、図１３Ａのディスプレイ１３１４にレンダリングされるかあるいは別の方法で表される１つ以上のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を実現するように実行されてもよい。ユーザ入力装置１３１３（例えば、キーパッド）の操作を通して、印刷システム３００及びアプリケーションプログラム１３３３のユーザは、ＧＵＩと関連付けられたアプリケーションに制御コマンド及び／又は入力を提供するように機能的に適応可能な方法でインタフェースを操作してもよい。スピーカ（不図示）を介して出力された音声プロンプト及びマイク（不図示）を介して入力されたユーザボイスコマンドを利用するオーディオインタフェース等の他の形態の機能的に適応可能なユーザインタフェースが更に実現されてもよい。

図１３Ｂは、場合によってはプロセッサ１４０６と共にＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３を実行するプロセッサ３０１と、内部記憶装置３２３及び／又はメモリ１４０４とを有する組み込みコントローラ１３０２を詳細に示す。内部記憶装置３２３は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１３６０及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３７０を含む。プロセッサ３０１は、接続されたメモリ１３６０、１３７０及び１４０４の１つ又は全てに格納されたＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３を実行できる。コントローラ１３０２の電源が最初に投入される際、ＲＯＭ１３６０に常駐するシステムプログラムが実行される。永続的にＲＯＭ１３６０に格納されたアプリケーションプログラム１３３３のコードモジュールは、「ファームウェア」と呼ばれることもある。プロセッサ３０１によるファームウェアの実行は、プロセッサ管理、メモリ管理、デバイス管理記憶装置管理及びユーザインタフェースを含む種々の機能を実現してもよい。

一般にプロセッサ３０１は、制御ユニット（ＣＵ）１３５１と、演算論理装置（ＡＬＵ）１３５２と、一般に内部バッファ又はキャッシュメモリ１３５５と共に原子データ要素１３５６、１３５７を含むレジスタ１３５４の集合を含むローカルメモリ又は内部メモリとを含む多くの機能モジュールを備える。１つ以上の内部バス１３５９は、これらの機能モジュールに相互接続する。一般にプロセッサ３０１は、接続１３６１を使用してシステムバス１３８１を介して外部デバイスと通信する１つ以上のインタフェース１３５８を更に有する。

ＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３は、条件付き分岐命令及びループ命令を含んでもよい一連の命令１３６２〜１３６３を含む。プログラム１３３３は、プログラム１３３３の実行に使用されるデータを更に含んでもよい。このデータは、ＲＯＭ１３６０又はＲＡＭ１３７０内の命令の一部として又は別個の場所１３６４に格納されてもよい。

一般にプロセッサ３０１は、そこで実行される命令の集合を与えられる。この命令の集合は、特定のタスクを実行するかあるいは印刷システム３００において発生する特定の事象を処理するブロックに編成されてもよい。一般にＡＰＶアプリケーションプログラム１３３３は、事象を待ち、次にその事象と関連付けられたコードのブロックを実行する。事象は、プロセッサ３０１により検出されたような図１３Ａのユーザ入力装置１３１３を介したユーザからの入力に応答してトリガされてもよい。また、事象は、印刷システム３００の他のセンサ及びインタフェースに応答してトリガされてもよい。

命令の集合を実行するには、数値変数が読み出され且つ変更される必要があってもよい。そのような数値変数はＲＡＭ１３７０に格納される。開示された方法は、ＲＡＭ１３７０の既知の場所１３７２、１３７３に格納される入力変数１３７１を使用する。入力変数１３７１は、ＲＡＭ１３７０の既知の場所１３７８、１３７９及び／又はメモリ１４０４に格納される出力変数１３７７を生成するように処理される。中間変数１３７４は、ＲＡＭ１３７０の場所１３７５、１３７６の更なる記憶場所に格納されてもよい。あるいは、一部の中間変数は、プロセッサ３０１のレジスタ１３５４だけに存在してもよい。

一連の命令の実行は、フェッチ実行サイクルの反復アプリケーションにより場合によってはプロセッサ１４０６と共にプロセッサ３０１において実現される。プロセッサ３０１の制御ユニット１３５１は、実行される次の命令のＲＯＭ１３６０又はＲＡＭ１３７０にアドレスを含むプログラムカウンタと呼ばれたレジスタを維持する。フェッチ実行サイクルの開始時に、プログラムカウンタにより索引を付けられたメモリアドレスの内容は、制御ユニット１３５１にロードされる。そのようにロードされた命令がプロセッサ３０１の後続動作を制御することにより、例えば、データはＲＯＭメモリ１３６０からプロセッサレジスタ１３５４にロードされ、レジスタの内容は別のレジスタの内容と算術的に組み合わされ、レジスタの内容は別のレジスタに格納された場所に書き込まれる等する。フェッチ実行サイクルの終了時、プログラムカウンタは、システムプログラムコードの次の命令を指し示すように更新される。ちょうど実行された命令に依存して、これは、分岐動作を実現するために、プログラムカウンタに含まれたアドレスを増分すること又はプログラムカウンタに新しいアドレスをロードすることを含んでもよい。

以下に説明するＡＰＶ方法の処理の各ステップ又は各サブ処理は、アプリケーションプログラム１３３３の１つ以上のセグメントと関連付けられ、プロセッサ３０１におけるフェッチ実行サイクルの反復実行すること又は印刷システム３００における他の独立プロセッサブロックの同様のプログラム動作により実行される。

プロセッサ１４０６、メモリ１４０４及び印刷検証Ｉ／Ｏユニット１４０５等の印刷検証ユニット３３０の構成要素は、バス１４１２を介して機能的に接続され、データバス３１２を介して印刷システム３００の他の処理ユニットに接続される。構成要素は、図３に示した対応する構成要素３０１、３２３及び３２０と同様に動作する。従って、構成要素１４０６、１４０４及び１４０５を以下に詳細に説明しない。また、プロセッサ１４０６、メモリ１４０４及び印刷検証Ｉ／Ｏユニット１４０５は、中央処理装置３０１、メモリ３２３及びＩ／Ｏユニット３２０と同一の構成要素であってもよく、あるいは印刷検証ユニット３３０内の別個の構成要素であってもよい。

図１に戻ると、最上位レベルフローチャートは、ページが不測差異を含むかを判定するのに有用な方法１００を示す。特に図１は、図１４の印刷検証ユニット３３０を含む印刷システム３００で実行する１つの構成に従ってカラーイメージングを実行する方法１００の高レベル概略図を提供する。

図１４は、図３の印刷検証ユニット３３０の詳細を示す。１つの構成において、印刷検証ユニット３３０は、図１３Ａの特殊機能モジュール１３１０の一部を形成してもよい。示された検証処理を実行するユニット３３０は、撮像システム１４０８の形態の画像検査デバイスを備える。撮像システム１４０８は、図１の構成の印刷ステップ１３０を実行する印刷エンジン３２９で発生した不測印刷差異を検出することで出力印刷の品質にアクセスするために使用されてもよい。印刷システム３００へのソース入力文書１６６は、本発明の例において、文書ページの体裁を記述するページ記述言語（ＰＤＬ）スクリプトの形式で表現されたデジタル文書である。一般に文書ページは、テキスト、グラフィカル要素（線画、グラフ等）及びデジタル画像（例えば、写真）を含む。ソース入力文書１６６は、ソース画像及びソース画像データ等とも呼ばれてもよい。

レンダリングステップ１２０において、ソース文書１６６は、ＡＰＶソフトウェアアプリケーション１３３３の１つ以上のコードモジュールを実行するプロセッサ３０１の制御下でソフトウェアラスタライザモジュール（不図示）を使用してレンダリングされる。ソース文書１６６は、ＰＤＬスクリプトを処理することでレンダリングされ、ソース文書１６６の２次元ビットマップ画像１６０を生成する。別の実現例において、ラスタライザは、ハードウェア（例えば、１４０２）又はハードウェアとソフトウェアとの組合せで実現されてもよい。ラスタライザは、パッチ選択ステップ１２５で位置合わせ情報を更に生成してもよい。そのような位置合わせ情報は、「位置合わせヒント」とも呼ばれてもよい。位置合わせ情報は、固有の位置合わせ構造を含むビットマップ画像１６０の領域のリスト１６２の形態をとってもよい。領域を以下において「位置合わせパッチ」と呼ぶ。各位置合わせヒントは、パッチ中心（ｘ，ｙ）、パッチ内の固有の位置合わせ構造の量を示すパッチ強度値（例えば、高周波数成分、エッジ、コーナ等）、並びに位置合わせパッチの幅及び高さに対応するパッチサイズを含む正方形のパッチであることが好ましい位置合わせパッチ（又は領域）に対応する。位置合わせヒントのリスト１６２は、一般に搬送方向３１４であるためにｙ方向にソートされる。レンダリングビットマップ画像１６０及び位置合わせヒントの関連リスト１６２は、一時的にプリンタメモリ３２３に格納されてもよい。図８を参照して、図１のステップ１２５で実行されたように位置合わせパッチ（又は領域）内の複数のパッチを選択する方法８００を以下に詳細に説明する。以下に説明するように、方法８００は画像位置合わせで使用されてもよい。

レンダリングステップ１２０及びパッチ選択ステップ１２５の処理を完了すると、レンダリングビットマップ画像１６０は、カラー印刷ステップ１３０に送出される。カラー印刷ステップ１３０は、印刷エンジン３２９を使用し、印刷エンジン３２９を使用して紙シート３１９等の印刷媒体に可視画像を形成することで出力印刷１６３を生成する。メモリ３２３のレンダリングビットマップ画像１６０は、バス３１２を介して（ａ）印刷エンジン３２９を操作するのに必要な同期信号及びクロック信号（不図示）、並びに（ｂ）特定のカラーコンポーネント信号等の転送要求（不図示）と同期して転送される。生成された位置合わせデータ１６２と共にレンダリングビットマップ画像１６０は、後続の欠陥検出ステップ１５０で使用するために、図１４に示すように（ａ）バス３１２を介して印刷検証ユニット３３０のメモリ１４０４及び（ｂ）印刷検証Ｉ／Ｏユニット１４０５に更に送出される。

カラー印刷ステップ１３０により生成された説明した例の紙シート３１９上にある出力印刷１６３は、撮像ステップ１４０でスキャンされる。出力印刷１６３は、例えば撮像システム１４０８を使用してスキャンされてもよい。特にステップ１４０において、プロセッサ３０１は、印刷１６３をスキャンするために信号を撮像システム１４０８に転送してもよい（例えば、プロセッサ１４０６を介して）。撮像システム１４０８は、リアルタイムのイメージング及び処理のためのカラーラインスキャナであってもよい。しかし、高品質のプリントアウトのデジタルコピーをデジタル化及び生成できるあらゆる撮像デバイスが使用されてもよい。いくつかの構成において、そのようなあらゆる撮像デバイスは、デジタルカメラ等の撮像デバイスを備えてもよい。

図１４に示した１つの構成において、撮像システム１４０８は、スキャン線毎に又は各々が多くのスキャン線を含むバンド毎にシート３１９から出力印刷１６３の画像を撮像するように構成されてもよい。撮像されたデジタル画像１６４は、印刷欠陥検出ステップ１５０に送出される。図２を参照して、ステップ１５０で実行されたように出力印刷１６３の欠陥を検出する方法２００を以下に更に詳細に説明する。プロセッサ１４０６から信号を受信すると、方法２００は、ＡＰＶ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１４０７及び／又はＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３により実現されてもよい。方法２００は、出力印刷１６３の印刷欠陥を配置及び識別するためにパッチ選択ステップ１２５からの位置合わせデータ１６２を使用してビットマップ画像１６０とスキャン画像１６４とを位置合わせ及び比較する。それが完了すると、印刷欠陥検出ステップ１５０は、出力印刷１６３内で検出された全ての欠陥の種類及び場所を示す欠陥マップ１６５を出力する。欠陥マップ１６５は、判断ステップ１７０で出力印刷１６３の品質を判断するために使用されてもよい。判断信号１７５はプロセッサ１４０６により生成される。次に判断信号１７５は、自動再印刷をトリガするため又は出力印刷１６３に関する潜在的な問題についてユーザの注意を喚起するために使用されてもよい。１つの構成において、判断信号１７５は、欠陥マップ１６５で欠陥のあるものとしてマーク付けされた１０画素を超える画素がある場合に「１」（誤差あり）に設定されるか、あるいはさもなければ「０」（誤差なし）に設定される。あるいは、欠陥のある画素数はユーザにより設定されてもよい。

１つの構成において、図７及び図１４は、印刷ステップ１３０、スキャンステップ１４０及び欠陥検出ステップ１５０がパイプラインで配置されてもよい方法を示す。そのような構成において、レンダリングビットマップ画像１６０等の領域１４１１は、印刷システムエンジン３２９により印刷され、紙シート３１９上に出力印刷１６３の対応する領域を形成する。出力印刷１６３の印刷領域１４１１が撮像システム１４０８の下の位置１４１２に移動する場合、印刷領域１４１１は、撮像システム１４０８を使用してスキャンステップ１４０に従ってスキャンされ、スキャン画像１６４の一部を形成する。スキャン線のバンドである印刷領域１４１２のスキャンは、印刷エンジン３２９に送出されたビットマップ画像１６０の対応するレンダリング領域（バンド１４１１）と位置合わせ及び比較するために印刷欠陥検出ステップ１５０に送出される。

図７は、図２のステップ（説明される）が同時に実行されてもよい方法を示すグラフである。特に図７は、ページ３１９が供給方向３１４に移動する時、レンダリングビットマップ画像１６０の第１の領域が印刷システムエンジン３２９により印刷され（７１０）、出力印刷１６３の第１の領域を形成することを示す。第２の領域は、印刷ページ１６３上に印刷されており（７１５）、第１の領域は、スキャナ１４０８を使用してスキャンステップ１４０によりスキャンされ（７２０）、スキャン画像１６４の第１の領域を形成する。第３の領域が印刷されている（７４５）時、第１のスキャン領域は、印刷システムエンジン３２９に送出された対応する第１のレンダリング領域と位置合わせ及び比較するために印刷欠陥検出ステップ１５０に送出され（７３０）、第２の印刷領域がスキャンされる（７２５）。次に、レンダリングビットマップ画像１６０の後続領域は、図７に示されたのと同一の方法で処理されてもよい。従って、パイプライン構成により、最初の２つの領域の後で全ての３つの処理段階（印刷、スキャン、検出）を同時に実行できる。

図１に戻ると、図１に示したように貴重な位置合わせヒントを印刷欠陥検出ステップ１５０に提供するリスト１６２に対する位置合わせ領域を識別するために、ステップ１２０のラスタ化中にレンダリングビットマップ画像１６０に対してパッチ選択ステップ１２５を実行するのが有利である。ビットマップ画像１６０及びプリントアウトスキャン画像１６４を正確に登録することにより、画質数値評価を画素毎に実行できる。そのような方法の重要な利点の１つは、厳密な画像位置合わせが特殊な登録マーク又は登録パターンを明示的にソース入力文書１６６及び／又はビットマップ画像１６０に組み込む必要なく実行されてもよいことである。

パッチによる散在する画像位置合わせの場合、パッチ選択ステップ１２５は、強力な画像のコーナ又は他の有用な画像特徴を識別すること及びコーナを中心とした画像パッチを選択することに基づいてもよい。そのように選択された各パッチは、選択されたパッチと関連付けられた特徴強度値に基づいて選択される。しかし、そのような手法は、不正確な位置合わせ及び安定性の問題を招く可能性のある不均一な分布の影響を受ける傾向がある。これは、特に散在する内容を含む文書に当てはまり、強力な画像特徴が少数の近傍に集中する傾向があるため、これらの近傍において強度のパッチのクラスタリングが得られる。例えば図１０Ａは、画像パッチ（例えば、１０４０）を含む文書画像１０１０を示す。図１０Ａに示すように、画像１０１０の場合、画像パッチ１０４０が画像のコーナの強度のみに基づいて位置合わせのために選択される結果、いくつかのパッチのクラスタが得られる。これに対して、図１０Ｂは、画像パッチ１０５０が強度及び相互近接度の双方に基づいて位置合わせのために選択されている画像パッチ１０５０を含む画像１０１０を示す。図１０Ｂの例において、強力な画像特徴を含むパッチ１０５０間の距離が最長になるため、均一に分布したパッチ１０５０が得られる。

画像１０１０に対してより多くのパッチを使用することでパッチ分布を改善してもよい。それにより、位置合わせの正確度及びロバスト性が向上するが、処理の速度及び効率性は犠牲になる。印刷システム３００は、画像位置合わせの処理速度がシステム３００の性能全体に影響を及ぼすリアルタイムシステムである。パッチの数及び分布を選択することにより、処理速度、印刷欠陥検出の正確度及び信頼性に関して印刷システム３００の性能全体に強い影響を及ぼしてもよい。

図１の方法１００は、パッチ選択ステップ１２５を含む新規なパッチ選択アルゴリズムを提供する。ステップ１２５は、位置合わせのために適切に分布した画像パッチの散在する集合を提供する。次に、図８を参照して、パッチ選択ステップ１２５で実行されたように領域内で複数のパッチを選択する方法８００を更に詳細に説明する。方法８００は、ＲＯＭ１３６０に常駐し且つプロセッサ３０１による実行において制御されるソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３の１つ以上のソフトウェアコードモジュールとして実現されてもよい。

処理８００は初期化ステップ８１０において開始し、プロセッサ３０１はメモリ３２３に格納されたビットマップ画像１６０にアクセスする。選択されたパッチを格納するグローバルパッチリストは、ステップ８１０でプロセッサ３０１により更に初期化される。グローバルパッチリストは、メモリ３２３のＲＡＭ１３７０内で構成されてもよい。

画像作成ステップ８１５において、コーナネス画像は、ビットマップ画像１６０内で検出されたハリスコーナーに基づいてプロセッサ３０１により作成される。コーナネス画像は、ＲＡＭ１３７０内に格納されてもよい。次に、以下の例として、コーナネス画像内でのハリスコーナーの検出を説明する。ステップ１２０において３００ｄｐｉでレンダリングされたＡ４サイズの文書の形式のソース入力文書１６６が与えられたとすると、プロセッサ３０１は、おおよそのサイズが２５００画素×３５００画素であるビットマップ画像１６０を生成する。ハリスコーナーは、Ｉ_x及びＩ_yとして示されたｘ方向及びｙ方向の双方でグレースケールバージョンのビットマップ画像１６０の勾配導関数又は空間導関数を判定することにより、ビットマップ画像１６０内で検出される。勾配導関数又は空間導関数は、レンダリングビットマップ画像１６０をグレースケールに変換し且つソーベル演算子をグレースケールの結果に適用することで近似されてもよい。ビットマップ画像１６０は、以下のような式［１］に従って、ＲＧＢ画像である場合にグレースケールに変換されてもよい。

ここで、Ｉ_Gはグレースケール出力画像であり、Ｉ_r、Ｉ_g及びＩ_bは赤、緑及び青の画像構成要素であり、反射率の定数はＲ_y11＝０．２９９０、Ｒ_y12＝０．５８７０及びＲ_y13＝０．１１４０として規定される。

ビットマップ画像１６０が８ビット（０〜２５５）で符号化されたＣＭＹＫ画像である場合、以下の式［２］に従って、同様にグレースケールに変換されてもよい。

より高い正確度が必要な場合にビットマップ画像１６０をグレースケールに変換するために他の変換が使用されてもよいが、一般に高速近似を使用するにはステップ８１５で十分である。

ソーベル演算子は、以下のような式［３］のカーネルを使用する。

以下のような式［４］の演算を用いてエッジ検出が実行される。

ここで、＊は畳み込み演算子であり、Ｉ_Gはグレースケール画像データであり、Ｓ_x、Ｓ_yは上述のカーネルであり、Ｉ_x及びＩ_yは、それぞれｘ方向及びｙ方向のエッジの強度を含む画像である。Ｉ_x及びＩ_yから、３つの画像は、以下のような式［５］により示されたようにステップ８１５で生成される。

式中、○は画素毎の乗算である。

３つの画像Ｉ_xx、Ｉ_xy及びＩ_yyにより、以下のような式［６］の関係を使用して各画素の近傍にわたり局所構造行列Ａを判定できる。

式中、ｗ（ｘ，ｙ）は、近傍の空間平均値に対する窓関数である。１つの構成において、ｗ（ｘ，ｙ）は、１０画素の標準偏差を含むガウスフィルタとして実現されてもよい。コーナネス画像は、各画素位置における局所構造行列Ａの最小の固有値を判定することでステップ８１５において作成されてもよい。ステップ８１５で作成されたコーナネス画像は、各画素がコーナであるという尤度の２次元（２Ｄ）マップである。各画素位置において、コーナネス画像（Ｉ_c）は、３つの数、すなわち画素のｘ座標（ｘ）、画素のｙ座標（ｙ）及びその画素位置における局所構造行列Ａの最小の固有値により表現されたような潜在的なコーナの強度又は単なるコーナネス強度（λ）により表される。

区分ステップ８２０において、ステップ８１５で作成されたコーナネス画像は、プロセッサ３０１によりＲＡＭ１３７０内に格納されてもよい多くのコーナネス画像バンド又はコーナネス画像領域に区分される。１つの構成において、各バンドの幅はビットマップ画像１６０の幅と同一であり、各バンドの高さは２５６画素である。あるいはコーナネス画像は、他のサイズのコーナネス画像バンドに区分されてもよい。

以下のステップにおいて、コーナネス画像バンドは、１度に１回ずつ繰り返される。特に選択ステップ８２５において、プロセッサ３０１は、ステップ８２０で作成されたコーナネス画像バンド（「現在のコーナネス画像バンド」）の１つを選択する。

バンドパッチリストは、現在のコーナネス画像バンド内にパッチ候補を格納するリスト初期化ステップ８３０で初期化される。バンドパッチリストは、ＲＡＭ１３７０内で構成されてもよい。パッチ候補は、位置合わせのために十分な画像構造を有する画像パッチである。しかし、所定の画像バンド内のパッチ候補の数は、バンド毎の位置合わせパッチのある所定の最大数を超えてもよい。この例において、パッチ候補の部分集合は、最後の位置合わせパッチとして選択されてもよい。

次にソートステップ８３５において、現在のコーナネス画像バンドは、現在のコーナネス画像バンドのコーナネス強度λと空間的位置（ｘ，ｙ）との関連を維持しつつ、現在のコーナネス画像バンドのコーナネス強度値（λ）に従ってプロセッサ３０１により降順にソートされる。

次に選択ステップ８４０において、プロセッサ３０１は、現在のコーナネス画像バンドの位置（「現在位置」）を選択する。閾値ステップ８４５において、現在位置におけるコーナネス強度値が所定の閾値以上であり且つ現在位置のオリジナルの空間的位置（ｘ，ｙ）が選択のために使用可能であるとプロセッサ３０１が判定する場合、方法８００はステップ８６０に進む。さもなければ、方法８００はステップ８６０に進む。

追加ステップ８６０において、オリジナルのｘ座標及びｙ座標により示されたコーナネス強度値及び関連する空間的位置は、ＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリストに追加される。バンドパッチリストに追加された空間的位置（ｘ，ｙ）及びコーナネス強度値は、「パッチ候補」を表す。

次に排除ステップ８６５において、現在のコーナネス画像バンドの空間的位置（ｘ，ｙ）がＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリストに追加されると、空間的位置（ｘ，ｙ）を取り囲む近傍（「近傍排除ゾーン」）は、更なる選択から排除される。近傍排除ゾーンの目的は、隣接する画像パッチ間の最短距離を設定することである。近傍排除ゾーンは、排除半径ｒ_eを使用して実現されてもよい。ここで、円領域は、半径ｒ_eの空間的位置（ｘ，ｙ）を中心として形成される。あるいは、他の近傍方法が使用されてもよい。例えば、近傍排除ゾーンは、空間的位置（ｘ，ｙ）を中心とする正方形領域に基づいて実現されてもよい。ここで、正方形領域はＳの高さ及び幅を有する。１つの構成において、排除半径ｒ_eは、６４画素に設定される。

判断ステップ８７０において、現在のコーナネス画像バンドの端部に到達したとプロセッサ３０１が判定する場合、方法８００は直接ステップ８４６に進む。さもなければ、方法８００はステップ８４０に進み、プロセッサ３０１は、ＲＡＭ１３７０内で構成された現在のコーナネス画像バンドの別の位置を選択する。

判断ステップ８４６において、バンドパッチリスト中のパッチ候補の数が最小候補数より多い場合、方法８００はステップ８５０に進む。さもなければ、方法８００はステップ８５５に進む。

選択ステップ８５０において、プロセッサ３０１は、ＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリスト中のパッチ候補から位置合わせのための最後の画像パッチを選択する。従って、方法８００は、ページ領域の内容に基づいてページの領域にわたり分布した１つ以上の画像位置合わせパッチを判定するために実行される。各位置合わせパッチは、空間的位置及び特徴強度値と関連付けられる。図９を参照して、最後の画像パッチを識別する方法９００を以下に詳細に説明する。

追加ステップ８５５において、ステップ８５０で選択された画像パッチは、ＲＡＭ１３７０内で構成されたグローバルパッチリストに追加される。次に判断ステップ８７５において、処理対象の画像バンドが更に存在するとプロセッサ３０１が判定する場合、方法８００はステップ８２５に戻る。処理対象の画像バンドがない場合、方法８００は終了する。

方法８００の実行後、ＲＡＭ１３７０内で構成されたグローバルパッチリストは、ビットマップ画像１６０とスキャン画像１６４との位置合わせを実行するのに適した画像パッチのリストである。画像パッチのリストを含むグローバルパッチリストは、画像位置合わせで使用するための位置合わせヒントのリスト１６２を作成する。リスト１６２の各入力は、４つのデータフィールドを含むデータ構造により記述されてもよい。４つのデータフィールドは、領域の中心のｘ座標（コーナの空間的位置に対応する）、領域の中心のｙ座標、領域のコーナの強度及び領域のサイズを格納するように構成される。

他の構成において、ビットマップ画像１６０の特徴点は、勾配構造テンソル又はスケール不変特徴変換（ＳＩＦＴ：Scale-Invariant Feature Transform）を使用して判定されてもよい。また、図１のステップ１２５は、速度のためにダウンサンプル画像に対して実行されてもよい。その場合、処理パラメータは、それに応じて調整される必要がある。

ステップ８５０は、図１０を参照して上述したように、パッチ分布を改善し且つパッチクラスタリングを回避するために実行される。パッチは、位置合わせの正確度、処理の効率性及びロバスト性を最大限にするために画像バンドにわたり均一に配置されてもよい。例えば図１２Ａは、画像バンド１２００にわたり均一に分布したパッチ（例えば、１２１０）を含む画像バンド１２００を示す。各パッチ１２１０は、画像バンド１２００内のハリスコーナーを中心とする。しかし、印刷された文書画像に現れる可能性のあるレイアウト及び内容が一様でないため、所定の画像が図１２Ａに示したように均一に拡散したコーナを有する可能性は低い。代わりに、図１２Ｂから分かるように、一般に、パッチ候補（例えば、１２４５）及び対応するコーナは、図１２Ｂに示したように画像バンド１２２０にわたり不規則に分布する。上述したように、一部の文書画像が多数のコーナを含む可能性があるため、最小の画像構造に対して閾値を上回る強度で全てのコーナーを処理するのは非効率的である。そのような場合、使用可能なコーナの部分集合を使用して位置合わせを実行することにより、使用可能なコーナを使用するのと同様の位置合わせの正確度が得られてもよい。位置合わせのための画像コーナの数は、処理の速度及び効率性を向上するために制限されてもよい。

画像バンド１２２０及び１２３０の場合、それぞれ図１２Ｂ、図１２Ｃから分かるように、各バンド１２２０及び１２３０が処理対象の所望の数より多くの画像コーナを有し、Ｎ_D、すなわち必要なＮ_D個のパッチが最強のＮ_D個のコーナを位置合わせパッチに対する位置として使用して位置合わせのために選択されてもよいと仮定する。しかし、最強のＮ_D個のコーナは、極めて接近して１つ又は少数の近傍内に集中してもよい。例えば、図１２Ｃに示した画像バンド１２３０において、画像パッチ（例えば、１２５０）は最強のＮ_D個のコーナと関連付けられ、画像パッチ（例えば、１２６０）は残りのコーナと関連付けられる。従って、図１２Ｃの画像バンド１２３０において、画像バンド１２３０中に不平衡に分布したパッチがある。パッチ（例えば、１２５０、１２６０）がそのように不平衡に分布した結果、位置合わせの正確度が低くなる可能性が高く、回転が強い場合、位置合わせの障害が発生するだろう。

１つの構成において、ページ領域（例えば、画像バンド１２３０）へのグリッドノードの分布を適用するステップが実行されてもよい。この例において、グリッドノードの分布の属性（例えば、幅、高さ及び空間周波数）は、画像バンド１２３０にわたるパッチ候補（例えば、１２５５）の分布に従って動的に調整されてもよい。調整された属性は、グリッドノードの分布の高さ及びグリッドノードの分布の幅を含んでもよい。図１２Ｄに示すように、仮想グリッド１２９０は、画像バンド１２３０の使用可能なパッチ候補（例えば、１２５５）の上部に重ね合わされてもよい。グリッド１２９０の幅が最も左のパッチ候補及び最も右のパッチ候補により判定され、且つグリッド１２９０の高さが最も上のパッチ候補及び最も下のパッチ候補により判定されるように、仮想グリッド１２９０は、パッチ候補１２５５の分布を反映するように動的に調整されてもよい。

グリッド１２９０のノード（例えば、１２９５）の数及び／又はグリッド１２９０のノード間の間隔は、スキャン画像１６４内の局所歪みの測定に依存してもよい。特に、グリッド１２９０の行と列との間の間隔は、スキャン画像１６４内の局所歪みのレベルを反映するように動的に調整されてもよい。ひどく歪んだスキャン画像は、より低いレベルの画像歪みを含むスキャン画像より多くの行及び列を含むグリッド１２９０を必要とする。図１２Ｄに示すように、グリッド１２９０のノードは、ビットマップ画像１６０の画像バンドにわたり規則的に分布する。あるいは、グリッド１２９０のノードは、ページ領域にわたるパッチ候補の分布に基づいて、ページの他のページ領域と比較して異なる方法でビットマップ画像１６０の画像バンド内に分布してもよい。

仮想グリッド１２９０は、グリッド１２９０の複数のノード（例えば、１２９５）毎にパッチ候補の分布から対応するパッチ候補を選択するために使用されてもよい。選択されたパッチ候補の各々は、選択されたパッチの特徴強度値及び対応するグリッドノード（例えば、１２９５）への近接度に基づいて選択されてもよい。特に、仮想グリッド１２９０の各ノード（例えば、１２９５）はアトラクタとして動作し、その位置は、仮想グリッド１２９０内で位置合わせパッチを配置するための場所を示す。ノード（又はアトラクタ）（例えば、１２９５）の最近傍は、アトラクション（attraction）の領域を形成する。アトラクションの領域内のあらゆるパッチ候補は、対応するグリッドノードに対する位置合わせパッチとして選択されてもよい。グリッド１２９０の各ノード（又はアトラクタ）は、対応するアトラクションの領域から１つのパッチ候補を引き付けてもよい。１つの構成において、グリッドノード（アトラクタ）は、対応するアトラクションの領域から最短の正規化距離を含むパッチ候補を位置合わせパッチとして引き付ける。グリッド１２９０のノード（例えば、１２９５）と所定のあらゆるパッチ候補（例えば、１２５１）との間の正規化距離は、パッチ候補の特徴強度でノード１２９５とパッチ候補（例えば、１２５１）の中心との間のユークリッド距離を正規化することで判定される。あるいは、他の距離計測値は、位置合わせパッチを選択するために使用されてもよい。

図１２Ｄの例において、ダイナミックグリッド１２９０をパッチ選択に適用する結果、画像パッチ１２５０が位置合わせのために選択され且つ画像パッチ１２６０が破棄される図１２Ｄに示したように、位置合わせパッチはより平衡に分布する。図１２Ｃに示した画像バンド１２３０とは異なり、図１２Ｄの画像バンド１２３０に位置合わせパッチ（例えば、１２５０）のクラスタリングがないため、位置合わせの正確度及び安定性は向上する。

次に、図９を参照して、ステップ８５０で実行されたように最後の画像パッチを識別する方法９００を更に説明する。方法９００は、ＲＯＭ１３６０に常駐し且つプロセッサ３０１による実行において制御されるソフトウェアアプリケーションプログラム１３３３の１つ以上のソフトウェアコードモジュールとして実現されてもよい。図１２Ｄの画像バンド１２３０及びダイナミックグリッド１２９０を参照して、例として方法９００を説明する。

判定ステップ９１０において、ＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリスト中のパッチ候補の中心位置（ｘ，ｙ）は、ダイナミックグリッド１２９０の幅（ｗ_g＝｜ｘ_r−ｘ_l｜）及び高さ（ｈ_g＝｜ｙ_b−ｙ_t｜）を規定する最も左の位置、最も右の位置、最も上の位置及び最も下の位置（ｘ_l，ｘ_r，ｙ_t，ｙ_b）を取得するように繰り返される。

スキャン画像１６４における所定のレベルの歪みに対して、２つの隣接する位置合わせパッチ（例えば、１２５０）間の所定の分離が判定されてもよい。所定の分離は、所定の分離より小さな位置合わせパッチ間の分離を利用するように設定されてもよく、その結果、位置合わせの正確度は殆ど又は全く改善されない。逆に、所定の分離より大きな分離を適用する結果、スキャン画像１６４に存在する歪みを正確にモデル化するための標本点が不十分なために不正確な位置合わせとなる。水平方向及び垂直方向の歪みは、分離してモデル化されてもよく、それぞれ水平パッチ分離ｄ_h及び垂直パッチ分離ｄ_vを与える。

判定ステップ９１５において、グリッド１２９０における行の数は、以下のような式［７］に従ってプロセッサ３０１により判定される。

グリッド１２９０における列の数は、以下のような式［８］に従ってステップ９１５で更に判定される。

Ｎ_rowsとＮ_columnsを掛けると、画像バンド（例えば、１２３０）に対する最大位置合わせパッチ数が得られる。Ｎ_rows及びＮ_columnsは、ＲＡＭ１３７０内に格納されてもよい。

ソートステップ９２０において、ＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリストがプロセッサ３０１によりｘ方向にソートされることにより、グリッド１２９０のノード（又は「アトラクタ」）（例えば、１２９５）を左から右に繰り返すことができる。

選択ステップ９２５において、プロセッサ３０１は、グリッド１２９０のノード（又は「アトラクタ」）（例えば、１２９５）を選択する。ノード毎に、対応するアトラクションの領域は判定ステップ９３０で判定される。１つの構成において、ノード（例えば、１２９５）のアトラクションの領域は、隣接するノードの空間的位置により規定された最近傍である。あるいは、ノード（又はアトラクタ）のアトラクションの領域は、ノードを中心としてある所定の半径の円領域又は所定の幅及び高さの矩形領域により規定されてもよい。

識別ステップ９３５において、選択されたノードまでの最短の正規化距離を含むアトラクションの領域の内部のパッチ候補は、プロセッサ３０１により最後の位置合わせパッチとして選択される。

ステップ９３５で選択されたパッチ候補は、追加ステップ９４０においてＲＡＭ１３７０内で構成されたグローバルパッチリストに追加される。

削除ステップ９４５において、ステップ９３５で選択されたパッチ候補は、プロセッサ３０１によりＲＡＭ１３７０内で構成されたバンドパッチリストから削除され、更なる選択からパッチ候補を排除する。次に判断ステップ９５０において、繰り返し対象のノード（又はアトラクタ）が更に存在するとプロセッサ３０１が判定する場合、方法９００はステップ９２５に戻る。繰り返し対象のノード（又はアトラクタ）がない場合、方法９００は終了する。

図２は、図１のステップ１５０で実行されたような欠陥を検出する方法２００を更に詳細に示すフローチャートである。方法２００は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はメモリ１４０４に常駐するソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３の１つ以上のコードモジュールにより実現されてもよい。

方法２００は、ビットマップ画像１６０及びスキャン画像１６４のバンド（又は領域）を処理する。スキャン画像１６４のバンドは、撮像システム１４０８によりスキャンされたページ３１９のバンド１４１２に対応する。例えば、スキャン画像１６４のバンドは、メモリバッファ１４０４に格納された多くの連続した画像ラインである。１つの構成において、各バンドの高さは２５６本のスキャン線であってもよく、各バンドの幅は入力画像１６０の幅であってもよい。例えば、３００ｄｐｉにおけるＡ４のオリジナル文書１６０の場合、各バンドの幅は、２４９０画素である。メモリバッファ１４０４内の画像データは、固定数のスキャン線がスキャンステップ１４０でスキャンセンサ１４０８により取得される「ローリングバッファ」構成において常時更新される。固定数のスキャン線は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方法でメモリバッファ１４０４から同数のスキャン線をフラッシュすることでメモリバッファ１４０４に格納されてもよい。１つの構成において、各スキャナサンプリングの例において必要なスキャン線の数は２５６である。別の構成において、各スキャナサンプリングの例において取得されたスキャン線の数がスキャンバンドメモリバッファの高さより少ないため、いずれか２つの連続したスキャンバンド間に重複データ内容領域を作成する。

図２に示したように、方法２００はスキャン線バンド検索ステップ２１０において開始し、メモリバッファ１４０４は、プロセッサ１４０６によりスキャン画像１６４からの画像データのバンド（「スキャンバンド」）で充填される。スキャンバンドは、スキャンステップ１４０の実行後にプロセッサ１４０６に供給される。図２に示した例において、スキャンバンドは、ダウンサンプリングステップ２３０でダウンサンプリングされる。例えばスキャンバンドは、処理対象のデータ量を削減することでスキャン画像１６４のバンドであるスキャンバンド２３５を出力するために分離可能なＢｕｒｔ−Ａｄｅｌｓｏｎフィルタを使用してダウンサンプリングされてもよい。しかし、ステップ２３０は、オプションであり、排除されてもよい。あるいは、低解像度画像センサを含む撮像システム１４０８は、低解像度スキャンバンド２３５を取得するために使用されてもよい。

図２に示したように、ステップ２１０と同時に、スキャンバンド２３５である対応する解像度及び場所のビットマップ画像１６０のバンドは、オリジナル画像バンド及び位置合わせデータの検索ステップ２２０でプロセッサ１４０６により取得される。画像位置合わせのためにパッチ選択ステップ１２５で生成された位置合わせヒントのリスト１６２は、ステップ２２０で処理のためにプロセッサ３０１によりプロセッサ１４０６に渡される。対応するオリジナル画像バンド２２６がステップ２２０で抽出されると、印刷及び撮像処理のモデル（以下において「印刷／スキャンモデル」と呼ぶ）は、モデルアプリケーションステップ２２５でプロセッサ１４０６によりオリジナル画像バンド２２６に適用される。ステップ２２５において、プロセッサ１４０６は、印刷／スキャンモデルに従って変換の集合をオリジナル画像バンド２２６に適用してオリジナル画像バンド２２６を変更する。変換により、「予測画像バンド」２２７と呼ばれる印刷及びスキャン処理の予測出力を表す画像を生成する。印刷／スキャンモデルは、多くのより小さなコンポーネントモデルを含んでもよい。あるいは、印刷／スキャンモデルアプリケーションステップ２２５は、パッチ選択ステップ１２５の前に実現されてもよい。別の構成において、ビットマップ１６０全体が印刷／スキャンモデルアプリケーションステップ２２５により処理され、且つ結果として生じた予測画像が位置合わせステップ２４０でスキャンバンド２３５との位置合わせのために使用されるように、方法２００はステップ２２０を排除してもよい。

１つの構成において、３つの効果が印刷／スキャンモデルによりモデル化される。特に、ぼけシミュレーション等のために使用されたドットゲインモデル、変調伝達関数（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）モデル及びカラーモデルは、印刷／スキャンモデルによりモデル化される。より小さなモデルの各々は、１つ以上のプリンタ動作条件を入力として受信してもよい。プリンタ動作条件は、出力印刷１６３の出力品質に影響を及ぼす機械状態の種々の態様である。印刷動作条件が一般に経時変化しているため、印刷／スキャンモデルアプリケーションステップ２２５も経時変化しており、経時変化する動作条件の特性を反映している。１つの構成において、動作条件は、印刷システムセンサ出力及び環境センサ出力から導出されたパラメータとして構成されてもよい。動作条件パラメータは、印刷システム３００を特徴付け及びモデル化するためのパラメータの集合を判定するために使用されてもよい。印刷／スキャンモデルにより、動作条件下のデジタルソース文書の印刷コピーに類似する体裁でデジタルソース文書をレンダリングできる。

プリンタ動作条件の例には、入力トレイ３１５に保持された紙３１９の種類を検出するセンサの出力及び画像形成ユニット３０２〜３０５の印刷ドラムの寿命を監視するセンサの出力が含まれる。プリンタ動作条件の別の例には、ドラムの「クリックカウント」としても既知である現在のドラムを使用して印刷されたページ数を含む。プリンタ動作条件の更に他の例には、リザーバ３０７〜３１０のトナー／インクのレベル及び寿命を監視するセンサの出力、印刷エンジン３２０内の内部湿度を測定するセンサの出力、印刷システム３００の内部温度を測定するセンサの出力、最後のページが印刷されてからの時間（アイドル時間としても既知である）、機械が最後に自己校正を実行してからの時間、並びに最後のサービスから印刷されたページを含む。

動作条件は、方法１００において使用するためにあるいはサービス技術者を支援するために、多くの動作条件検出器により測定されてもよい。動作条件検出器は、センサ（例えば、トナーリザーバ３７０〜３１０の各々のトナーレベルを通知するためのトナーレベルセンサ、紙の種類センサ又は温度／湿度センサ）と、クロック（例えば、最後の印刷からの時間を測定するための）と、内部カウンタ（例えば、最後のサービスから印刷されたページ数）との組合せを使用して実現されてもよい。例えば、トナーレベルセンサが低レベルのトナーを示す場合、印刷／スキャンモデルは、レンダリングデジタル文書が薄い色で印刷されたページに類似する体裁を有するように適応されてもよい。

図２に戻ると、スキャンバンド２３５及び予測画像バンド２２７がバンド位置合わせステップ２４０でプロセッサ１４０６により処理される。特にステップ２４０において、プロセッサ１４０６は、位置合わせパッチ（すなわち、位置合わせヒント）のリスト１６２を使用してスキャンバンド２３５と予測画像バンド２２７との画像位置合わせを実行する。ステップ２２５がオリジナル画像バンド２２６の座標系を変更しないため、スキャンバンド２３５の座標を予測バンド２２７に空間的に位置合わせすることは、座標をオリジナル画像バンド２２６に位置合わせすることに等しい。

ステップ２４０において、プロセッサ１４０６は、ステップ２７０の比較処理の前にスキャンバンド２３５と予測画像バンド２２７との間に画素対画素の相関性を確立する。リアルタイムの印刷欠陥検出を実行するために、高速で正確な画像位置合わせ方法が望ましい。通常のグリッドの全てのブロックに対して相関性が実行されるブロックに基づく相関性技術は、非効率的である。また、そのようなブロックに基づく相関性は、ブロックが本質的に位置合わせ可能な画像構造を含むか否かを考慮しない。信頼性のない相関性結果を含むことにより、画像位置合わせの正確度全体に影響を及ぼす恐れがある。説明した方法は、位置合わせ可能な領域を使用して画像間の幾何学的変換を正確に推定するパッチに基づく散在する画像位置合わせ技術を使用することでブロックに基づく相関性の上述の欠点を克服する。図４を参照して、ステップ２４０で実行したように画像バンドを位置合わせする方法４００を以下に更に詳細に説明する。

判断ステップ２５０において、テストは、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１４３３により指示されたようにプロセッサ１４０６により実行され、位置合わせ誤差条件（例えば、過度のシフト、スキュー等）を示す何らかの幾何誤差がステップ２４０で検出されかを判定する。図４を参照して、ステップ２５０を以下に更に詳細に説明する。ステップ２５０におけるテストの結果がＹｅｓである場合、方法２００は欠陥マップ出力ステップ２９５に移る。Ｎｏである場合、方法２００は、バンド内容比較ステップ２７０に進む。

ステップ２４０の処理の結果、スキャンバンド２３５及び予測画像バンド２２７は、画素対画素の相関性と正確に位置合わせされる。位置合わせされた画像バンドは比較ステップ２７０で更に処理され、プロセッサ１４０６は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はＡＰＶソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３により指示されたように、スキャンバンド２３５の内容と予測画像バンド２２７の内容とを比較して印刷欠陥を配置及び識別する。図５を参照して、ステップ２７０で実行されたように画像バンドを比較する方法５００を更に詳細に説明する。

ステップ２７０の後、判断ステップ２８０でプロセッサ１４０６により確認が行われ、何らかの印刷欠陥がステップ２７０で検出されたかを判定する。ステップ２８０の結果がＮｏである場合、方法２００は判断ステップ２９０に進む。Ｙｅｓである場合、処理はステップ２９５に進む。

判断ステップ２９０において、プロセッサ１４０６は、処理対象の撮像システム１４０８からの何らかの新しいスキャン線があるかを判定する。ステップ２９０の結果がＹｅｓである場合、方法２００はステップ２１０に戻り、メモリバッファ１４０４の既存のバンドはロールされる（すなわち、最初のバンドの２５６本のスキャンラインは除去され、メモリバッファ１４０４の残りのスキャンラインは２５６ラインだけ繰り上げられ、最後の２５６個のラインはステップ１４０で新たに取得されたスキャンラインにより置換される）。ステップ２９０の結果がＮｏである場合、方法２００はステップ２９５に進み、欠陥マップ１６５が更新される。ステップ２９５は方法２００を終了し、制御は図１のステップ１７０に戻る。

図１に戻ると、出力印刷１６３の容認性に関して判断ステップ１７０で判断が行われる。例えば欠陥マップ１６５は、操作者が確認するためにビデオディスプレイ１３１４に表示され、印刷ページ１６３の妥当性に関する判断を手動で行ってもよい。

説明した方法で使用された散在する画像位置合わせは、１対の入力画像間の局所シフト測定値を判定するために選択された少数の画像パッチを使用する。この例において、局所シフト測定値は、一方の入力画像を他方の入力画像にマッピングするグローバル動きモデルと一致すると仮定される。局所シフトを測定することにより、ビットマップ画像１６０とスキャン画像１６４との間の画像変換がモデル化されてもよい。また、上述したように、バンドベースの構成は位置合わせステップ２４０を実行するために使用される。ビットマップ画像１６０全体をスキャン画像１６４全体に位置合わせするのではなく、位置合わせステップ２４０は、ビットマップ画像１６０及びスキャン画像１６４から抽出された画像バンドを使用して実行される。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、一例に従って図２の位置合わせステップ２４０で処理されてもよい２つのバンドの詳細を示す。特に図１１Ａは、予測画像バンド２２７の一例を示す。更に図１１Ｂは、スキャン画像バンド２３５の一例を示す。予測画像バンド２２７の位置合わせパッチ１１１０の一例及びスキャン画像バンド２３５の対応する画像パッチ１１２０の相対位置をそれぞれ図１１Ａ及び図１１Ｂに示す。次にシフト推定は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はＡＰＶ構成ソフトウェアプログラム１４０３により指示されたようにプロセッサ１４０６により２つのパッチ１１１０及び１１２０に対して実行され、２つのパッチ１１１０及び１１２０を関連させる変換を判定してもよい。図１１で１１３０及び１１４０として示された次のパッチの対は、予測画像バンド２２７及びスキャン画像バンド２３５から選択されてもよい。パッチ１１３０は別の位置合わせパッチであり、パッチ１１４０は、２つの画像１６０と１６４との空間変換により判定されたような対応するパッチである。シフト推定は、パッチ１１３０と１１４０との新しい対の間で繰り返されてもよい。予測画像バンド２２７内の全ての位置合わせパッチ１６２は、図１１Ａのパッチ（例えば、１１１０、１１３０）と同様に処理されてもよい。

図４を参照して、ステップ２４０で実行されたように画像バンドを位置合わせする方法４００を更に詳細に説明する。方法４００は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はメモリ１４０４に常駐するソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３の１つ以上のコードモジュールにより指示されたようにプロセッサ１４０６により実行されてもよい。方法４００は、スキャン画像バンド２３５及び予測画像バンド２２７である２つの画像バンドで動作し、ステップ１２５で導出された位置合わせヒントデータ１６２を使用する。

方法４００は初期ステップ４１０において開始し、位置合わせヒントのリスト１６２は、各ヒントを漸進的に確認することで繰り返され、更なる処理のために適切な位置合わせヒントを識別する。リスト１６２は、プロセッサ３０１と共にプロセッサ１４０６によりメモリバッファ１４０４に格納されてもよい。

現在の位置合わせヒント４１５が現在のバンド内にあることが以下の判断ステップ４２０で判定される場合、方法４００はステップ４３０に移る。さもなければ、方法４００は変換偏差ステップ４７０に進む。

ステップ４１０で識別された現在の位置合わせヒント４１５は、メモリバッファ１４０４内で構成されてもよいデータ構造により説明される。データ構造は、格納するための４つのデータフィールドを含む。
（i）オリジナル画像ビットマップ１６０の座標空間におけるヒント位置のｘ座標
（ii）オリジナル画像ビットマップ１６０の座標空間におけるヒント位置のｙ座標
（iii）ヒントのコーナ（又は特徴）強度、及び
（iv）ヒントのパッチサイズ

取得ステップ４３０において、プロセッサ１４０６は、メモリバッファ１４０４から予測シフトパラメータを取得する。予測シフトパラメータは、スキャン画像バンド２３５における現在の位置合わせヒント４１５の現在の推定位置とスキャン画像バンド２３５における実際のヒント位置との間のシフトの推定値である。現在の推定位置は、前の画像バンドに対する前の位置合わせ動作から導出された変換を使用して判定される。変換は、オリジナル画像ビットマップの座標空間における現在の位置合わせヒント４１５のｘ座標及びｙ座標をスキャン画像バンド２３５における対応する位置（ｘ座標及びｙ座標）に変換する。予測シフトパラメータは、適切なパッチサイズを選択するために使用され、適切なシフト推定方法を選択するために更に使用されてもよい。

現在の位置合わせヒント４１５毎に、パッチサイズＳ_pは、予測シフト値４３１を使用して判定され且つメモリ１４０４に格納されてもよい。１つの構成において、パッチサイズは、以下のような式［１０Ａ］を使用してそれに従って判定されてもよい。

式中、αは倍率であり、Ｅは予測シフト値であり、Ｓ_pminは最小パッチサイズである。一実現例において、αは２．５に設定され、Ｓ_pminは８画素に設定される。

抽出ステップ４４０において、現在の位置合わせヒント位置４１５を中心とするサイズＳ_p×Ｓ_pのパッチ４４１は、予測画像バンド２２７から抽出されてメモリ１４０４内に格納される。同時に、スキャン画像バンド２３５における対応するヒント位置を中心とするサイズＳ_p×Ｓ_pのパッチ４４２は、抽出されてメモリ１４０４内に格納される。対応するヒント位置は、現在の位置合わせヒント４１５のｘ座標及びｙ座標をスキャン画像バンド２３５における対応する位置（ｘ座標及びｙ座標）に変換するために前の文書画像又はバンドに対する前の位置合わせ動作から導出された現在の推定変換を使用して判定される。

シフト動作ステップ４４５において、プロセッサ１４０６は、スキャン画像バンド２３５における位置合わせヒントパッチ４４１と対応するヒントパッチ４４２との間でシフト推定動作を実行する。１つの構成において、「位相のみの」相関性（以下において「位相相関性」と呼ぶ）は、シフト推定動作を実行するために使用される。あるいは、勾配に基づくシフト推定等の他のシフト推定方法が使用されてもよい。次に、図１５を参照して、ステップ４４５で実行されたようにシフトを推定する方法１５００を説明する。

方法１５００は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はメモリ１４０４に常駐するソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３の１つ以上のコードモジュールにより指示されたように、プロセッサ１４０６により実行されてもよい。

方法１５００はステップ１５１０において開始し、プロセッサ１４０６は、ハニングウィンドウ等の窓関数を２つのパッチ４４１及び４４２の各々に適用する。ウィンドウに表示された２つのパッチは、ゼロで埋め込まれてパッチの幅及び高さを２倍にする。埋め込まれた２つのパッチは、ステップ１５１０で位相相関される。ステップ１５１０の位相相関は、実数値のラスタアレイ１５３０を生成する。

以下のピーク検出ステップ１５２０において、最も高いピークの位置は、ラスタアレイ１５３０内で判定されてメモリ１４０４内に格納され、位置合わせヒントパッチの中心に関連する。ピークに対する確信度が更に判定されてもよい。確信度は、第２のピークの高さに対して検出されたピークの高さとして規定されてもよい。シフト推定ステップ４４５は、最も高いピーク位置及び確信度から形成された変位ベクトル４４６を出力する。

ステップ４４５の後、方法４００はステップ４４７に移り、現在の予測シフト値４３１は、プロセッサ１４０６により更新されてメモリ１４０４内に格納される。局所歪み又は非並進変換（例えば、回転及び変倍等）のため、予測シフトは、スキャン画像バンド２３５にわたり一様でなくてもよい。すなわち、スキャン画像バンド２３５の一端の予測シフトは、他端の予測シフトと同一でなくてもよい。この例において、近傍毎に１つの予測シフト値が判定されてもよい。１つの構成において、スキャン画像バンド２３５は５つの同等のサイズの列に区分されてもよく、各列は予測シフト値を有する。各予測シフト値は、近傍内の情報を使用して判定される。特に、各予測シフト値は、以下のような式［１０Ｂ］を使用してそれに従って導出されてもよい。

式中、Ｅ_t（ｉ）は、スキャン画像バンド２３５のｉ番目の列の現在の予測シフト値であり、ωは、最近のシフト測定値に対するＥ_t（ｉ）の感度を制御するための減衰率であり、ｓ_iは、ｉ列内の最新のシフト測定値であり、Ｅ_t-1（ｉ）は、ｉ列に対する前の予測シフト値である。

現在の予測シフト値を更新した後、ピークの位置、確信度及び位置合わせヒントパッチの中心は、ベクトル変位格納ステップ４５０でメモリバッファ１４０４に格納されてもよい。以下の判断ステップ４６０でより多くの位置合わせヒントが存在することがプロセッサ１４０６により判定される場合、方法４００はステップ４１０に戻り、次の位置合わせヒント４１５が選択される。より多くの位置合わせヒントがない場合、方法４００は変換導出ステップ４７０に進む。

別の構成において、位相相関の代わりに２値化相関が使用されてもよい。

位相相関の出力は、予測画像バンド２２７の画素をスキャン画像バンド２３５にマッピングするのに必要な変換を示す変位ベクトルＤ（ｎ）の集合である。

ステップ４７０において、プロセッサ１４０６は変位ベクトルからの変換を判定する。変換はメモリ１４０４に格納されてもよい。１つの構成において、変換は、式［１１］の以下のようなデカルト座標系で変位ベクトルに関連する線形変換パラメータ（ｂ₁₁，ｂ₁₂，ｂ₂₁，ｂ₂₂，Δｘ，Δｙ）の集合によるアフィン変換である。

式中、（ｘ_n，ｙ_n）は位置合わせ可能な領域の中心であり、（ｘ〜_n，ｙ〜_n）はアフィン変換された点である。

更に点（ｘ_n，ｙ_n）は、変位ベクトルＤ（ｎ）により変位され、式［１２］の以下のような変位された点（ｘ＾_n，ｙ＾_n）を与える。

適切なアフィン変換は、変位された座標（ｘ＾_n，ｙ＾_n）とアフィン変換パラメータ（ｂ₁₁，ｂ₁₂，ｂ₂₁，ｂ₂₂，Δｘ，Δｙ）を変更することによりアフィン変換された点（ｘ〜_n，ｙ〜_n）との誤差を最小限にすることにより判定されてもよい。最小限にされる誤差関数は、式［１３］の以下のようなユークリッドノルム測定値Ｅである。

以下の式［１５］の関係及び式［１６］の関係と共に、最小解決方法を以下のように式［１４］に示す。

式中、合計は、閾値Ｐ_minを上回るピーク確信を含む全ての変位ベクトルにわたり実行される。１つの構成において、Ｐ_minは２．０に等しい。

以下のステップ４７０において、線形変換パラメータ（ｂ₁₁，ｂ₁₂，ｂ₂₁，ｂ₂₂，Δｘ，Δｙ）の集合は、幾何誤差検出ステップ４８０でプロセッサ１４０６により検査され、回転、変倍、せん断及び変換等の幾何誤差を識別する。変換せずに考慮される場合の線形変換パラメータ（ｂ₁₁，ｂ₁₂，ｂ₂₁，ｂ₂₂，Δｘ，Δｙ）の集合は、以下の式［１７］のような２×２行列である。

式［１７］の行列は、個々の変換に分解されてもよく、以下の式［１８］に示したように特定の順序の変換を仮定する。

この場合、変倍は、以下のように式［１９］に従って規定される。

式中、ｓ_x及びｓ_yは、それぞれｘ軸及びｙ軸に沿って変倍係数を特定する。

せん断は、以下のように式［２０］に従って規定される。

式中、ｈ_x及びｈ_yは、それぞれｘ軸及びｙ軸に沿ってせん断係数を特定する。

回転は、以下のように式［２１］に従って規定される。

式中、θは回転の角度を特定する。

パラメータｓ_x、ｓ_y、ｈ_y、及びθは、以下の式［２２］、［２３］、［２４］及び［２５］により上記の行列係数から判定されてもよい。

１つの構成において、許容可能な水平又は垂直の変位量Δ_maxは、３００ｄｐｉの画像に対して４画素であり、変倍係数の範囲（ｓ_min，ｓ_max）は（０．９８，１．０２）である。そのような構成において、許容可能なせん断係数の大きさｈ_maxは０．０１であり、回転の角度は０．１度である。

しかし、より大きな変換又は回転を可能にする適切な別のパラメータが更に使用されてもよい。

ステップ４７０で取得した導出された変換が上述のアフィン変換基準を満たす場合、スキャンバンド２３５は、以下の判断ステップ４９０で幾何誤差がないと仮定され、方法４００は、予測画像においてスキャン空間マッピングステップ４９２に進む。幾何誤差がある場合、方法４００は終了する。

ステップ４９２において、登録パラメータの集合は、予測画像バンド２２７をスキャン画像空間にマッピングするために使用される。特に、変換画像バンドの座標（ｘ_s，ｙ_s）におけるＲＧＢ値は、予測画像バンド２２７の座標（ｘ，ｙ）におけるＲＧＢ値と同一である。座標（ｘ，ｙ）は、以下のように式［２６］の登録パラメータにより示された線形変換の逆により判定される。

整数画素位置に対応しない座標（ｘ，ｙ）の場合、近傍値から（ｘ，ｙ）においてＲＧＢ値を算出するために補間方式（例えば、バイリニア補間）が使用されてもよい。ステップ４９２の後、方法４００は終了する。

別の構成において、登録パラメータの集合は、ステップ４９２でスキャン画像バンド２３５をオリジナルの画像座標空間にマッピングするために使用されてもよい。ステップ４９２のそのようなマッピングの結果、予測画像バンド２２７とスキャンバンド２３５とが位置合わせされる。

図５を参照して、ステップ２７０で実行されたように画像バンドを比較する方法５００を更に詳細に説明する。方法５００は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はメモリ１４０４に常駐するソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３の１つ以上のコードモジュールにより指示されたようにプロセッサ１４０６により実行されてもよい。方法５００に従って、プロセッサ１４０６は、スキャンバンド２３５及び位置合わせされた予測画像バンド５０２である２つの画像バンドに対して動作する。

方法５００の処理は、タイルが１度に１回ずつ上から下及び左から右に処理するために使用可能になるタイルラスタ順序で動作する。図５に示したように、方法５００はステップ５１０において開始し、Ｑ×Ｑ画素タイルは２つのバンド５０２、２３５の各々からプロセッサ１４０６により選択され、タイルはそれぞれのバンド５０２、２３５において対応する位置を有する。２つのタイル、すなわち位置合わせされた予測画像タイル５１４及びスキャンタイル５１６は、メモリバッファ１４０４内に格納されて以下のステップ５２０で処理されてもよい。１つの構成において、Ｑは３２画素に等しい。

更新ステップ５２０において、プロセッサ１４０６は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はソフトウェアアプリケーション１４０３により指示されたように、タイル５１４と５１６とを比較して印刷欠陥を識別する。図６を参照して、ステップ５２０で実行されたように画像バンド５０２及び２３５のタイルを比較する方法６００を更に詳細に説明する。

方法６００は、ＡＰＶ＿ＡＳＩＣ１４０７及び／又はメモリ１４０４に常駐するソフトウェアアプリケーションプログラム１４０３の１つ以上のコードモジュールにより指示されたようにプロセッサ１４０６により実行されてもよい。方法６００は選択ステップ６１０において開始し、確認対象のスキャン画素は、プロセッサ１４０６によりスキャンタイル５１６から選択される。

次の判定ステップ６２０において、ステップ６１０で選択されたスキャン画素の近傍の最小差異は、プロセッサ１４０６により判定される。あらゆる適切な距離計測値Ｄは、ステップ６２０で差異を判定するために使用されてもよい。

１つの構成において、距離計測値Ｄは、色差計測値Ｄ_RGB（ｐ，ｑ）であってもよい。色差計測値Ｄ_RGB（ｐ，ｑ）は、単一の画素に対する色差を判定するために使用されてもよい。使用された色差計測値は、ＲＧＢ空間のユークリッド距離であってもよく、２つの画素ｐ及びｑは以下のように式［２７］で示される。

式中、ｐ_r，ｐ_g，ｐ_bは画素ｐの赤成分、緑成分及び青成分であり、同様に成分ｑ_r，ｑ_g，ｑ_bは画素ｑに対するものである。

別の構成において、ステップ６２０で使用された距離メトリックＤは、以下のような式［２８］に従って判定されてもよいデルタＥ距離メトリックＤ_ΔE（ｐ，ｑ）である。

デルタＥ距離計測値Ｄ_ΔE（ｐ，ｑ）は、ｓＲＧＢ色空間からの既知の変換を有するＬ＊ａ＊ｂ＊色空間を使用して規定される。１つの構成において、スキャナ１４０８等の撮像デバイスにより提供されたＲＧＢ値は、ｓＲＧＢ値であってもよい。

位置ｘ，ｙにおけるスキャン画素ｐ_sと位置合わせされた予測画像ｐ_eの隣接画素との間の最短距離は、以下のような式［２９］に従って選択された距離計測値Ｄを使用して判定されてもよい。

式中、Ｋ_Bはおよそ半分の近傍サイズである。１つの構成において、Ｋ_Bは、１画素として選択されてもよく、３×３の近傍を与える。

次の更新ステップ６３０において、メモリバッファ１４０４内で構成されたタイル欠陥マップは、Ｄ_minの値に基づいてマップの位置ｘ，ｙにおいてプロセッサ１４０６により更新される。画素のＤ_min値がある特定の閾値Ｄ_defectを上回る場合、画素は欠陥があると判定される。デルタＥ距離計測値Ｄ_ΔEがＤ_minを判定するために使用される１つの構成において、閾値Ｄ_defectは１０として設定される。

次の判断ステップ６４０において、スキャンタイルにおいて処理すべき何らかの更なる画素が残っている場合、方法６００はステップ６１０に戻る。そうではなくて、処理すべき画素が残っていない場合、方法６００は終了し、制御は図５の方法５００のステップ５３０に戻る。

ステップ５２０を実行した後、ステップ６３０で作成されたタイルベースの欠陥マップは、バンド欠陥マップ更新ステップ５３０で欠陥マップ１６５に格納される。以下の判断ステップ５４０において、ステップ５３０でバンド欠陥マップの更新時に印刷欠陥が存在したとプロセッサ１４０６が判定する場合、更なる処理が必要ないため、方法５００は終了する。さもなければ、方法５００はステップ５５０に進む。

１つの構成において、欠陥マップ１６５は、ユーザが出力印刷１６３で欠陥が発生した場所を判定できるようにする２次元マップである。次の判断ステップ５５０において、処理対象のタイルが残っているとプロセッサ１４０６が判定する場合、方法５００はステップ５１０に進み、タイルの次の集合が選択される。処理対象のタイルがない場合、方法５００は終了する。

説明した構成は、コンピュータ産業及びデータ処理産業、並びに特に画像処理に対して適用可能である。

上記の記述は本発明のいくつかの実施形態のみを説明し、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに、変形及び／又は変更がいくつかの実施形態に対して行なわれてもよい。実施形態は、限定するものではなく例示するものである。

本明細書に関して、「備える(comprising)」という用語は、「主に含むが、単独であることは必要ではない」、あるいは「有する」又は「含む」ことを意味し、「のみから構成される」ことを意味しない。「comprising」の語形変化（「comprise」及び「comprises」など）は対応する意味の変化を示す。

Claims (10)

1. 所定の画像の画像位置合わせで使用される画像を選択する画像処理装置であって、
   前記所定の画像内から、所定強度以上の強度のコーナーを有する複数のパッチ候補画像を特定する特定手段と、
   前記特定された複数のパッチ候補画像のうち前記所定の画像内において最も左にあるパッチ候補画像の位置と最も右にあるパッチ候補画像の位置と最も上にあるパッチ候補画像の位置と最も下にあるパッチ候補画像の位置とに基づいて、前記所定の画像における、所定の間隔で並ぶ複数の格子点を含む格子の位置を決定する決定手段と、
   前記複数の格子点の各々に対して、前記所定の画像における当該格子点の位置と前記所定の画像における前記特定手段によって特定された複数のパッチ候補画像の位置との間の距離に基づいて、前記特定された複数のパッチ候補画像の中から１つのパッチ候補画像を前記画像位置合わせで使用されるパッチ画像として選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記選択手段は、前記特定された複数のパッチ候補画像の中から前記距離がより近い画像を、前記画像位置合わせで使用するための画像として選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記選択手段は、格子点に対しての前記画像位置合わせで使用されるパッチ画像として、前記特定手段により特定された複数のパッチ候補画像のうち前記所定の画像における当該格子点の位置から所定の距離よりも離れて位置するパッチ候補画像を選択しない
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記特定手段は、コーナーを抽出するために行われる画像処理を前記所定の画像に対して行い、当該画像処理の結果に基づいて前記所定強度以上の強度のコーナーを有する画像をパッチ候補画像として特定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記特定手段は、前記画像処理の結果得られる画像に含まれる画素のうちで所定の閾値以上の画素値を有する画素を特定し、当該特定された画素に対応する前記所定の画像内の画像を、前記所定強度以上の強度のコーナーを有するパッチ候補画像として特定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 格子点の位置と前記特定手段によって特定されたパッチ候補画像の位置との間の前記距離は、前記所定の画像における格子点の位置と前記所定の画像における前記特定手段によって特定されたパッチ候補画像の位置との間のユークリッド距離を、前記特定手段によって特定されたパッチ候補画像に対応する、前記画像処理の結果得られる画像に含まれる画素の画素値で正規化することで得られる距離である
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記特定手段は、前記画像処理の結果得られる画像に含まれる画素のうち前記所定の閾値以上の画素値を有し、且つ、前記画像処理の結果得られる画像に含まれる画素のうち前記所定の閾値以上の画素値を有する他の画素の位置から所定の距離以内に位置する画素に対応する前記所定の画像内の画像を、前記所定強度以上の強度のコーナーを有するパッチ候補画像として特定しない
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理装置。
8. 所定の画像の画像位置合わせで使用される画像を選択する画像処理システムであって、
   前記所定の画像内から、所定強度以上の強度のコーナーを有する複数のパッチ候補画像を特定する特定手段と、
   前記特定された複数のパッチ候補画像のうち前記所定の画像内において最も左にあるパッチ候補画像の位置と最も右にあるパッチ候補画像の位置と最も上にあるパッチ候補画像の位置と最も下にあるパッチ候補画像の位置とに基づいて、前記所定の画像における、所定の間隔で並ぶ複数の格子点を含む格子の位置を決定する決定手段と、
   前記複数の格子点の各々に対して、前記所定の画像における当該格子点の位置と前記所定の画像における前記特定手段によって特定された複数のパッチ候補画像の位置との間の距離に基づいて、前記特定された複数のパッチ候補画像の中から１つのパッチ候補画像を前記画像位置合わせで使用されるパッチ画像として選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする画像処理システム。
9. 所定の画像の画像位置合わせで使用される画像を選択する画像処理方法であって、
   前記所定の画像内から、所定強度以上の強度のコーナーを有する複数のパッチ候補画像を特定する特定工程と、
   前記特定された複数のパッチ候補画像のうち前記所定の画像内において最も左にあるパッチ候補画像の位置と最も右にあるパッチ候補画像の位置と最も上にあるパッチ候補画像の位置と最も下にあるパッチ候補画像の位置とに基づいて、前記所定の画像における、所定の間隔で並ぶ複数の格子点を含む格子の位置を決定する決定工程と、
   前記複数の格子点の各々に対して、前記所定の画像における当該格子点の位置と前記所定の画像における前記特定工程によって特定された複数のパッチ候補画像の位置との間の距離に基づいて、前記特定された複数のパッチ候補画像の中から１つのパッチ候補画像を前記画像位置合わせで使用されるパッチ画像として選択する選択工程と、
   を有することを特徴とする画像処理方法。
10. コンピュータを、請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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