JP6816498B2 - 位置検出装置、電子機器、及び位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、位置検出装置、電子機器、及び位置検出方法に関する。

従来、画像のエッジ検出を行うエッジ検出装置として、画像の注目画素と、一方向に沿って当該注目画素に隣り合う２つの隣接画素と、に基づいて、一方向に沿ってエッジ位置を検出する装置が知られている（特許文献１）。

具体的には、特許文献１に記載の装置では、低域通過フィルタを用いてノイズの除去を行った後に、２つの隣接画素（画素値）の和と、注目画素（画素値）の２倍との差を、エッジの大きさ（エッジサイズ）、すなわちエッジの急峻さを示す値として取得し、エッジサイズが閾値を超える注目画素をエッジとして検出する。これによって、ノイズの除去と、有効なエッジの鈍化を防止することが可能で、エッジ位置をより高精度に検出できる。

特開平８−３１５１５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来の装置を用いて、例えばメディアに印刷されたカラーパッチ等の検出対象の外縁（エッジ）位置を検出することにより、検出対象の位置を検出する場合、位置の検出精度を向上させることは困難であった。
すなわち、各画素の画素値を明度（反射率）によって決定した場合には、明度が同程度で色が異なるエッジは検出が困難となる。具体的には、明度がメディアと同程度となる低階調値のカラーパッチのエッジ（メディア表面との境界位置）の検出が困難となるため、カラーパッチの明度や色相によっては、検出対象の位置を高精度に検出することができないという課題があった。

本発明は、画像における検出対象の位置を高精度に検出できる位置検出装置、電子機器、及び位置検出方法を提供することを１つの目的とする。

本発明の一適用例に係る位置検出装置は、対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部により算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出部と、を備えることを特徴とする。

本適用例では、距離算出部は、色空間における、メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する。位置検出部は、算出された距離に基づいて、メディアにおける対象物の位置を検出する。
このような構成では、対象物のエッジの位置（メディア表面との境界位置）を高精度に検出することができ、ひいてはメディア上における対象物の位置を高精度に検出することができる。例えば、メディアに印刷されたカラーパッチを検出対象とする場合、カラーパッチ上の対象位置における色座標と、メディアの色との色座標との色空間における距離を算出することにより、カラーパッチとメディア表面との境界位置を高精度に検出することができ、ひいては撮像画像における対象物としてのカラーパッチ位置を高精度に検出することができる。

本適用例の位置検出装置において、前記距離算出部は、前記対象位置の色座標を（Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3）とし、前記メディアの色座標を（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）とし、下記式（１）に基づいて、前記距離としてＲ１を算出することが好ましい。

本適用例では、上記式（１）によって、色空間における距離を算出する。これにより、撮像画像における任意の対象位置について、当該対象位置の画素値を用いて上記距離を算出することができる。例えば、撮像画像における各画素値を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の階調値として取得した際に、各画素値を用いて、任意の画素における上記距離を算出することができる。したがって、他の色座標によって定義される色空間に変換する等の処理を行う必要がなく、処理負荷を低減できる。

本適用例の位置検出装置において、前記距離算出部は、前記メディアの色座標（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）がＲ_M1＝Ｒ_M2＝Ｒ_M3＝Ｒ_Ｗである場合、前記対象位置の色座標を（Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3）とし、ｋ_compを補正係数とし、下記式（２）（３）に基づいて、前記距離としてＲ１を算出することが好ましい。

本適用例では、撮像画像のホワイトバランスをメディアの色に基づいて調整する場合、上記式（２）に基づいて、対象位置の色座標にグレースケール変換を行った後、上記式（３）に基づいて、グレースケール変換後の対象位置の色座標における、上記距離を算出する。このような構成では、対象位置の色座標をグレー軸方向に圧縮することができ、メディアの凹凸による輝度むらの影響を抑制することができる。また、メディアの色座標の各値として同一の値を用いることができるため、距離を算出する場合の処理負荷の増大を抑制できる。

本適用例の位置検出装置において、前記距離算出部は、前記メディアに応じた補正係数ｋ_compを設定することが好ましい。
本適用例では、メディアに応じた補正係数ｋ_compを設定することにより、例えば、メディア種別に応じてメディアの色が異なる場合や、表面の光沢が異なる場合でも、補正係数ｋ_compとして適切な値を設定することができる。したがって、メディア種別による距離の算出精度の低下を抑制でき、ひいては対象物の位置を高精度に検出できる。

本適用例の位置検出装置において、前記対象物として前記メディアに印刷されたカラーパッチのエッジ位置を検出する検出範囲を設定する検出範囲設定部を備え、前記検出範囲設定部は、前記メディアの色を含む前記検出範囲を設定し、前記位置検出部は、前記検出範囲における前記エッジ位置を検出することが好ましい。
本適用例では、位置検出部は、メディアに印刷されたカラーパッチのエッジ位置を検出対象とし、検出範囲設定部は、メディアの色を含む検出範囲を設定する。このような構成では、検出対象となるカラーパッチのエッジを含むように検出範囲を設定することができる。したがって、エッジ位置をより確実に検出できるとともに、検出範囲を絞り込むことによる処理負荷の低減を図ることができる。

本適用例では、前記検出範囲設定部は、一方向において、前記対象位置に対して判定範囲を設定し、前記一方向に前記対象位置及び前記判定範囲を走査して、前記判定範囲における前記メディアの色の占有量が所定値を超えた際の前記対象位置を、前記検出範囲の外縁に設定することが好ましい。
本適用例では、検出範囲設定部は、対象位置に対して、当該対象位置を検出範囲に含めるか否かを判定するための判定範囲を設定する。そして、検出範囲設定部は、一方向に対象位置と判定範囲とを走査した際に、当該判定範囲におけるメディアの色の占有量が所定値を超える際の対象位置を、検出範囲の外縁に設定する。このような構成では、エッジ位置の近傍領域を含む範囲に検出範囲を絞り込むことができ、検出処理による処理負荷をより確実に低減させることができる。

本発明の一適用例に係る電子機器は、対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部により算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出部と、前記対象物の前記位置の検出結果に基づく処理を行う処理部と、を備えることを特徴とする。

本適用例では、上記適用例と同様に、撮像画像の対象位置における上記距離を算出し、算出された距離に基づいて、メディアにおける対象物の位置を検出する。これにより、対象物のエッジの位置（メディア表面との境界位置）を高精度に検出することができ、ひいてはメディア上における対象物の位置を高精度に検出することができる。

本発明の一適用例に係る位置検出方法は、対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出装置における位置検出方法であって、色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出するステップと、算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出するステップと、を実施することを特徴とする。

本適用例では、上記適用例と同様に、撮像画像の対象位置における上記距離を算出し、算出された距離に基づいて、メディアにおける対象物の位置を検出する。これにより、対象物のエッジの位置（メディア表面との境界位置）を高精度に検出することができ、ひいてはメディア上における対象物の位置を高精度に検出することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンターの外観の構成例を示す図。 第１実施形態のプリンターの概略構成を示すブロック図。 第１実施形態のプリンターにおける撮像部の概略構成を示す概略図。 第１実施形態の制御ユニットが備えるＣＰＵの機能構成を示すブロック図。 第１実施形態における画像処理方法を示すフローチャート。 第１実施形態の画像処理に用いられるテストパターンを模式的に示す図。 第１実施形態のカラーパッチ位置の取得方法を示すフローチャート。 第１実施形態のカラーパッチ位置の取得方法を模式的に示す図。 第１実施形態のカラーパッチ位置の取得方法を模式的に示す図。 第１実施形態のエッジ位置の検出方法を示すフローチャート。 第１実施形態のエッジ位置の検出方法を模式的に示す図。 第１実施形態のエッジ位置の検出方法を模式的に示す図。 第１実施形態のエッジ位置の検出方法を模式的に示す図。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る第１実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の画像処理方法を実施する位置検出装置及び電子機器の一例として、プリンター１（インクジェットプリンター）について説明する。

［プリンターの概略構成］
図１は、プリンター１の外観の構成例を示す図である。図２は、プリンター１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、プリンター１は、供給ユニット１１、搬送ユニット１２と、キャリッジ１３と、キャリッジ移動ユニット１４と、制御ユニット１５（図２参照）と、を備えている。このプリンター１は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器２０から入力された印刷データに基づいて、各ユニット１１，１２，１４及びキャリッジ１３を制御し、メディアＭ上に画像を印刷する。また、本実施形態のプリンター１は、予め設定された元画像データに基づいてメディアＭ上の所定位置にテストパターンを形成し、当該テストパターンの撮像画像を取得して画像処理を行い、印刷された画像が適正でない場合に補正処理を行う。
以下、プリンター１の各構成について具体的に説明する。

供給ユニット１１は、画像形成対象となるメディアＭ（本実施形態では、紙面を例示）を、画像形成位置に供給するユニットである。この供給ユニット１１は、例えばメディアＭが巻装されたロール体１１１（図１参照）、ロール駆動モーター（図示略）、及びロール駆動輪列（図示略）等を備える。そして、制御ユニット１５からの指令に基づいて、ロール駆動モーターが回転駆動され、ロール駆動モーターの回転力がロール駆動輪列を介してロール体１１１に伝達される。これにより、ロール体１１１が回転し、ロール体１１１に巻装された紙面がＹ方向（副走査方向）における下流側（＋Ｙ方向）に供給される。
なお、本実施形態では、ロール体１１１に巻装された紙面を供給する例を示すがこれに限定されない。例えば、トレイ等に積載された紙面等のメディアＭをローラー等によって例えば１枚ずつ供給する等、如何なる供給方法によってメディアＭが供給されてもよい。

搬送ユニット１２は、本発明の搬送機構であって、供給ユニット１１から供給されたメディアＭを、本発明の一方向であるＹ方向に沿って搬送する。この搬送ユニット１２は、搬送ローラー１２１と、搬送ローラー１２１とメディアＭを挟んで配置され、搬送ローラー１２１に従動する従動ローラー（図示略）と、プラテン１２２と、を含んで構成されている。
搬送ローラー１２１は、図示略の搬送モーターからの駆動力が伝達され、制御ユニット１５の制御により搬送モーターが駆動されると、その回転力により回転駆動されて、従動ローラーとの間にメディアＭを挟み込んだ状態でＹ方向に沿って搬送する。また、搬送ローラー１２１のＹ方向の下流側（＋Ｙ側）には、キャリッジ１３に対向するプラテン１２２が設けられている。

キャリッジ１３は、メディアＭに対して画像を印刷する印刷部１６と、メディアＭ上の所定の測定位置（測定領域）の撮像処理を行う撮像部１７と、を備えている。
このキャリッジ１３は、キャリッジ移動ユニット１４によって、Ｙ方向と交差する主走査方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に設けられている。
また、キャリッジ１３は、フレキシブル回路１３１により制御ユニット１５に接続され、制御ユニット１５からの指令に基づいて、印刷部１６による印刷処理（メディアＭに対する画像形成処理）及び、撮像部１７による撮像処理を実施する。
なお、キャリッジ１３の詳細な構成については後述する。

キャリッジ移動ユニット１４は、キャリッジ１３を移動させる移動機構を構成し、制御ユニット１５からの指令に基づいて、キャリッジ１３をＸ方向に沿って往復移動させる。
このキャリッジ移動ユニット１４は、例えば、キャリッジガイド軸１４１と、キャリッジモーター１４２と、タイミングベルト１４３と、を含んで構成されている。
キャリッジガイド軸１４１は、Ｘ方向に沿って配置され、両端部がプリンター１の例えば筐体に固定されている。キャリッジモーター１４２は、タイミングベルト１４３を駆動させる。タイミングベルト１４３は、キャリッジガイド軸１４１と略平行に支持され、キャリッジ１３の一部が固定されている。そして、制御ユニット１５の指令に基づいてキャリッジモーター１４２が駆動されると、タイミングベルト１４３が正逆走行され、タイミングベルト１４３に固定されたキャリッジ１３がキャリッジガイド軸１４１にガイドされて往復移動する。

次に、キャリッジ１３に設けられる印刷部１６、及び撮像部１７の構成について説明する。
［印刷部の構成］
印刷部１６は、メディアＭと対向する部分に、インクを個別にメディアＭ上に吐出して、メディアＭ上に画像を形成する。
この印刷部１６は、複数色のインクに対応したインクカートリッジ（図示略）が着脱自在に装着されており、各インクカートリッジからインクタンク（図示略）にチューブ（図示略）を介してインクが供給される。また、印刷部１６の下面（メディアＭに対向する位置）には、インク滴を吐出するノズル（図示略）が、各色に対応して設けられている。これらのノズルには、例えばピエゾ素子が配置されており、ピエゾ素子を駆動させることで、インクタンクから供給されたインク滴が吐出されてメディアＭに着弾し、ドットが形成される。

［撮像部の構成］
図３は、撮像部１７の概略構成を示す図である。
撮像部１７は、図３に示すように、光源１７１と、撮像レンズ１７２と、撮像素子１７３と、を含んで構成され、例えばキャリッジ１３において、印刷部１６の＋Ｘ側で、かつ＋Ｙ側に配置されている。
このような撮像部１７は、光源１７１からの照明光をメディアＭに照射し、メディアＭで反射された光を、撮像レンズ１７２を介して撮像素子１７３に入射させる。撮像素子１７３から出力された画像信号は、Ｉ−Ｖ変換器（図示略）、増幅器（図示略）、及びＡＤ変換器（図示略）を介して制御ユニット１５に入力される。

光源１７１は、メディアＭに対して照明光を４５°±２°の入射角で入射させる。光源１７１は、例えば、ハロンゲンランプやＬＥＤやＬＤ等の発光体と、当該発光体から出射された照明光をメディアＭの所定領域に照射させるレンズやアパーチャー等の光学部材と、を含み構成される。
撮像レンズ１７２は、単一又は複数のレンズにより構成され、メディアＭの照明領域で０°±１０°で法線方向に反射された撮像光を、撮像素子１７３に導く。

撮像素子１７３は、メディアＭ上の所定の撮像領域で反射され、撮像レンズ１７２によって当該撮像素子１７３に導かれた撮像光を撮像する。撮像素子１７３は、例えば、ＲＧＢフィルターを備え、各画素におけるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の階調値のデータを取得することにより、撮像画像を取得する。また、撮像素子１７３は、一方向（水平方向）及び当該一方向に直交する方向（垂直方向）に配列された複数の画素を含む撮像画像を取得する。このような撮像素子１７３としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の各種イメージセンサーを用いることができる。

［制御ユニットの構成］
次に、制御ユニット１５について説明する。
制御ユニット１５は、図２に示すように、Ｉ／Ｆ１５１と、ユニット制御回路１５２と、メモリー１５３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５４と、を含む。
Ｉ／Ｆ１５１は、外部機器２０から入力される印刷データをＣＰＵ１５４に入力する。
ユニット制御回路１５２は、供給ユニット１１、搬送ユニット１２、印刷部１６、光源１７１、撮像部１７、及びキャリッジ移動ユニット１４をそれぞれ制御する制御回路を備えており、ＣＰＵ１５４からの指令信号に基づいて、各ユニットの動作を制御する。なお、各ユニットの制御回路が、制御ユニット１５とは別体に設けられ、制御ユニット１５に接続されていてもよい。

メモリー１５３は、プリンター１の動作を制御する各種プログラムや各種データが記憶されている。
各種データとしては、例えば、テストパターンを印刷するための元画像データ、印刷データとして含まれる色データに対する各インクの吐出量等を記憶した印刷プロファイルデータ等が挙げられる。

図４は、プリンター１の制御ユニット１５に含まれるＣＰＵ１５４の機能構成を示したブロック図である。
ＣＰＵ１５４は、メモリー１５３に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、図４に示すように、走査制御部１５４Ａ、印刷制御部１５４Ｂ、撮像制御部１５４Ｃ、パッチ位置取得部１５４Ｄ、補正部１５４Ｅ等として機能する。

走査制御部１５４Ａは、供給ユニット１１、搬送ユニット１２、及びキャリッジ移動ユニット１４を駆動させる旨の指令信号をユニット制御回路１５２に出力する。これにより、ユニット制御回路１５２は、供給ユニット１１のロール駆動モーターを駆動させて、メディアＭを搬送ユニット１２に供給させる。また、ユニット制御回路１５２は、搬送ユニット１２の搬送モーターを駆動させて、メディアＭの所定領域をプラテン１２２のキャリッジ１３に対向する位置まで、Ｙ方向に沿って搬送させる。また、ユニット制御回路１５２は、キャリッジ移動ユニット１４のキャリッジモーター１４２を駆動させて、キャリッジ１３をＸ方向に沿って移動させる。

印刷制御部１５４Ｂは、例えば外部機器２０から入力された印刷データに基づいて、印刷部１６を制御する旨の指令信号をユニット制御回路１５２に出力する。印刷制御部１５４Ｂからユニット制御回路１５２に指令信号が出力されると、ユニット制御回路１５２は、印刷部１６に印刷制御信号を出力し、ノズルに設けられたピエゾ素子を駆動させてメディアＭに対してインクを吐出させる。なお、印刷を実施する際は、キャリッジ１３がＸ方向に沿って移動されて、その移動中に印刷部１６からインクを吐出させてドットを形成するドット形成動作と、メディアＭをＹ方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返し、複数のドットから構成される画像をメディアＭに印刷する。

撮像制御部１５４Ｃは、撮像処理を実施する。具体的には、撮像制御部１５４Ｃは、撮像部１７を制御して撮像素子１７３を駆動させ、撮像素子１７３から入力された画像信号（撮像画像）を取得する。

パッチ位置取得部１５４Ｄは、後述する校正用のテストパターンが撮像された撮像画像に基づいて、当該テストパターンを構成するカラーパッチのエッジ位置を検出し、検出結果に基づいてカラーパッチの位置を取得する。ここで、本実施形態では、テストパターンは、隣接配置され複数のカラーパッチにより構成されたカラーパッチ群がメディアＭに印刷され、形成される。パッチ位置取得部１５４Ｄは、当該撮像画像に基づいて、カラーパッチが印刷されていないメディアＭの表面（以下、メディア領域とも称する）と、カラーパッチ群との境界位置、すなわちカラーパッチ群（カラーパッチ）のエッジを検出する。
パッチ位置取得部１５４Ｄは、検出範囲設定部１５４Ｄ１、距離算出部１５４Ｄ２、エッジ検出部１５４Ｄ３、及び位置算出部１５４Ｄ４として機能する。

検出範囲設定部１５４Ｄ１は、撮像画像におけるエッジ位置の検出を行う際の、検出範囲を設定する。
距離算出部１５４Ｄ２は、メディア表面の色座標に対する、検出範囲の各画素の色座標の色空間における距離を算出する。ここで、色空間における距離は、メディア表面の色座標を基準とした各画素の階調値である。なお、色空間としてＲＧＢ色空間を用いる場合は、撮像画像の画像データであるＲ，Ｇ，Ｂの各階調値を色座標として使用することができる。また、色空間としＲＧＢ色空間以外にも、例えば、ＸＹＺ色空間等の他の色座標系によって表現される色空間を用いることもできる。この場合、距離算出部１５４Ｄ２は、各画素におけるＲ，Ｇ，Ｂの各階調値がＸＹＺ座標系に変換された画像データを用いて、ＸＹＺ色空間における上記距離を算出する。

エッジ検出部１５４Ｄ３は、位置検出部に相当し、距離算出部１５４Ｄ２によって算出された色空間における距離に基づいて、カラーパッチ群のエッジを検出する。
位置算出部１５４Ｄ４は、エッジ検出部１５４Ｄ３によるカラーパッチ群のエッジの検出結果に基づいて、撮像画像におけるカラーパッチ群の位置及び当該カラーパッチ群を構成するカラーパッチの位置を算出する。

補正部１５４Ｅは、処理部に相当し、画像処理された撮像画像、つまり各画素に対して各色の階調値が算出されたデモザイクデータに基づいて、印刷プロファイルデータを補正（更新）する。

［画像処理方法］
次に、本実施形態のプリンター１における画像処理方法について、図面に基づいて説明する。
図５は、プリンター１における画像処理方法を示すフローチャートである。また、図６は、プリンター１におけるエッジ位置の検出対象となるカラーパッチの一例を模式的に示す図である。
プリンター１は、メディアＭに複数のカラーパッチ３１からなるカラーパッチ群３０（図６参照）を印刷し、印刷された各カラーパッチ３１の位置を検出する。そして、プリンター１は、カラーパッチ３１の撮像画像に基づく各種処理を行う。

図５に示すように、プリンター１は、例えばユーザー操作や外部機器２０からの入力により、分光測定処理を実施する旨の指令を受け付けると、走査制御部１５４Ａ及び印刷制御部１５４ＢによりメディアＭに対してテストパターンを印刷させる（ステップＳ１）。
つまり、走査制御部１５４Ａは、供給ユニット１１、搬送ユニット１２を制御して、プラテン１２２の所定位置にメディアＭを搬送させ、印刷制御部１５４Ｂは、印刷部１６を制御して、搬送されたメディアＭの所定位置にテストパターン３（図６参照）を印刷する。このテストパターン３は、メモリー１５３に予め記憶された元画像データに基づいて印刷される。したがって、走査制御部１５４Ａは、元画像データに従ってメディアＭの搬送量、キャリッジ１３の移動量を制御し、印刷制御部１５４Ｂは、元画像データに基づいて、キャリッジ１３が所定位置に位置した際に所定色のインクを吐出させてテストパターン３を形成する。また、必要に応じて乾燥機構によりインクを乾燥させてもよい。

テストパターン３は、図６に示すように、主走査方向（Ｘ方向）及び副走査方向（Ｙ方向）に沿って配置された複数のカラーパッチ群３０を含み構成される。カラーパッチ群３０は、主走査方向及び副走査方向に沿って、複数のカラーパッチ３１が隣接配置され構成される。これら複数のカラーパッチ群３０は、互いに離間して配置される。すなわち、主走査方向（Ｘ方向）及び副走査方向（Ｙ方向）に沿って隣り合うカラーパッチ群３０の間には、カラーパッチ３１が印刷されておらず、メディアＭの表面が露出するメディア領域が形成される。

ステップＳ１でテストパターン３が印刷された後、撮像制御部１５４Ｃは、撮像部１７を制御して、テストパターン３に対する撮像画像を取得する（ステップＳ２）。具体的には、走査制御部１５４Ａは、搬送ユニット１２やキャリッジ移動ユニット１４を制御して、撮像部１７がテストパターンに対向するように、キャリッジ１３とメディアＭとの位置を調整する。そして、撮像制御部１５４Ｃは、光源１７１を点灯させ、撮像素子１７３を駆動させて、撮像素子１７３から出力された画像信号（撮像画像）を取得する。

この後、パッチ位置取得部１５４Ｄは、撮像画像に基づいて、カラーパッチ群３０を構成するカラーパッチ３１の位置を取得する（ステップＳ３）。ステップＳ３の詳細については後述する。
ステップＳ３の後、補正部１５４Ｅは、撮像画像におけるＲ，Ｇ，Ｂの各階調値に基づいて、画像解析処理を実施する。そして、例えば、カラーパッチ３１の階調値に基づく濃淡むらや白スジ等を検出して、印刷部１６のノズルの印字密度等を補正する補正処理を実施する（ステップＳ４）。

［カラーパッチ位置の取得方法］
図７は、図５のステップＳ３における、パッチ位置取得部１５４Ｄによるカラーパッチ位置の取得方法を示すフローチャートである。また、図８及び図９は、カラーパッチ位置の取得手順の一例を模式的に示す図である。
パッチ位置取得部１５４Ｄは、撮像画像におけるカラーパッチ群３０のエッジを複数点で検出し、エッジ位置の検出結果に基づいてカラーパッチ３１の位置を算出する。
ここで、以下の説明では、撮像画像における水平方向（図８における左右方向）は、プリンター１の主走査方向（Ｘ方向）に沿う方向である。また、撮像画像における垂直方向（図８における上下方向）は、プリンター１の副走査方向（Ｙ方向）に沿う方向である。すなわち、カラーパッチ群３０の左右のエッジは、上下方向に延在し、上下のエッジは、左右方向に延在するものとする。なお、撮像画像における水平方向（左右方向）と、プリンター１における主走査方向とは、搬送時におけるメディアＭの位置ずれ等により、必ずしも一致しない。また、上下方向（垂直方向）及び副走査方向についても同様である。

図７に示すように、パッチ位置取得部１５４Ｄは、撮像画像に基づいて、水平方向に沿ってエッジ検出を行い、カラーパッチ群３０の左右のエッジ位置を検出する、左右エッジ位置のプレ検出処理を行う（ステップＳ１１）。
エッジ検出処理では、パッチ位置取得部１５４Ｄは、検出方向に沿って検出範囲を設定し、設定した当該検出範囲におけるカラーパッチ群３０とメディアＭとの境界位置をエッジ位置として検出する。ステップＳ１１では、図８の上段の図に示すように、パッチ位置取得部１５４Ｄは、カラーパッチ群３０の左側の境界Ｂ３を左右方向に跨ぐように検出範囲Ａｒ（第１プレ検出範囲Ａｒ１）を設定し、左側のエッジ位置（第１プレ検出位置Ｐｏ１）を検出する。また、パッチ位置取得部１５４Ｄは、同様に、カラーパッチ群３０の右側の境界Ｂ４を含む検出範囲Ａｒ（第２プレ検出範囲Ａｒ２）を設定し、右側のエッジ位置（第２プレ検出位置Ｐｏ２）を検出する。
なお、検出範囲Ａｒの設定方法や、エッジ検出の方法については、後述する。

次に、パッチ位置取得部１５４Ｄは、ステップＳ１１のプレ検出処理による検出結果に基づいて、垂直方向に沿ってエッジ検出を行い、カラーパッチ群３０の上下のエッジ位置を検出する、上下エッジ位置の検出処理を行う（ステップＳ１２）。
図８の中段の図に示すように、パッチ位置取得部１５４Ｄは、カラーパッチ群３０の上側の境界Ｂ１を上下方向に跨ぐように検出範囲Ａｒ（第１上部検出範囲Ａｒ１１）を設定し、上側のエッジ位置として第１上部エッジ位置Ｐ１１を検出する。また、パッチ位置取得部１５４Ｄは、同様に、第２上部検出範囲Ａｒ１２を設定し、第２上部エッジ位置Ｐ１２を検出する。第１上部検出範囲Ａｒ１１及び第２上部検出範囲Ａｒ１２は、左右方向にて第１プレ検出位置Ｐｏ１と第２プレ検出位置Ｐｏ２との間に設定される。また、第２上部検出範囲Ａｒ１２は、第１上部検出範囲Ａｒ１１の右側に設定される。
パッチ位置取得部１５４Ｄは、同様に、下側の境界Ｂ２を含む第１下部検出範囲Ａｒ２１を設定し、下側のエッジ位置として第１下部エッジ位置Ｐ２１を検出する。また、パッチ位置取得部１５４Ｄは、境界Ｂ２を含む第２下部検出範囲Ａｒ２２を設定し、第２下部エッジ位置Ｐ２２を検出する。

次に、パッチ位置取得部１５４Ｄは、ステップＳ１２の上下エッジ位置の検出結果に基づいて、水平方向に沿ってエッジ検出を行い、カラーパッチ群３０の左右のエッジ位置を検出する、左右エッジ位置の検出処理を行う（ステップＳ１３）。
図８の下段の図に示すように、パッチ位置取得部１５４Ｄは、カラーパッチ群３０の左側の境界Ｂ３を左右方向に跨ぐように検出範囲Ａｒ（第１左部検出範囲Ａｒ３１）を設定し、左側のエッジ位置として第１左部エッジ位置Ｐ３１を検出する。また、パッチ位置取得部１５４Ｄは、同様に、第２左部検出範囲Ａｒ３２を設定し、第２左部エッジ位置Ｐ３２を検出する。第１左部検出範囲Ａｒ３１及び第２左部検出範囲Ａｒ３２は、上下方向にて、第１上部エッジ位置Ｐ１１及び第２上部エッジ位置Ｐ１２と、第１下部エッジ位置Ｐ２１及び第２下部エッジ位置Ｐ２２との間に設定される。
パッチ位置取得部１５４Ｄは、同様に、右側の境界Ｂ２を含む第１右部検出範囲Ａｒ４１を設定し、第１右部エッジ位置Ｐ４１を検出する。また、パッチ位置取得部１５４Ｄは、境界Ｂ２を含む第２右部検出範囲Ａｒ４２を設定し、第２右部エッジ位置Ｐ４２を検出する。

次に、パッチ位置取得部１５４Ｄの位置算出部１５４Ｄ４は、ステップＳ１２及びステップＳ１３におけるエッジ位置の検出結果に基づいて、カラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１の位置を算出する（ステップＳ１４）。
位置算出部１５４Ｄ４は、図９に示すように、カラーパッチ群３０の四隅の各点Ｐ５〜Ｐ８の座標を算出することにより、カラーパッチ群３０の位置を算出する。具体的には、位置算出部１５４Ｄ４は、第１上部エッジ位置Ｐ１１及び第２上部エッジ位置Ｐ１２を通る第１直線Ｌ１と、第１下部エッジ位置Ｐ２１及び第２下部エッジ位置Ｐ２２を通る第２直線Ｌ２と、第１左部エッジ位置Ｐ３１及び第２左部エッジ位置Ｐ３２を通る第３直線Ｌ３と、第１右部エッジ位置Ｐ４１及び第２右部エッジ位置Ｐ４２を通る第４直線Ｌ４と、を算出する。そして、位置算出部１５４Ｄ４は、第１直線Ｌ１及び第３直線Ｌ３の交点として点Ｐ５の座標を算出する。同様に、位置算出部１５４Ｄ４は、第１直線Ｌ１及び第４直線Ｌ４から点Ｐ６、第２直線Ｌ２及び第３直線Ｌ３から点Ｐ７、並びに、第２直線Ｌ２及び第４直線Ｌ４から点Ｐ８のそれぞれの座標を算出する。

また、位置算出部１５４Ｄ４は、カラーパッチ群３０の四隅の各点Ｐ５〜Ｐ８の座標から、当該カラーパッチ群３０を構成する各カラーパッチ３１の位置を算出する。例えば、カラーパッチ３１が所定の幅で形成されている場合、位置算出部１５４Ｄ４は、カラーパッチ３１の幅に基づいて、各カラーパッチ３１の四隅の座標や中心位置の座標を算出することができる。

［エッジ位置の検出方法］
次に、ステップＳ１１乃至ステップＳ１３におけるエッジ位置の検出方法の詳細について、図面に基づいて説明する。
図１０は、プリンター１におけるエッジ位置の検出方法を示すフローチャートである。また、図１１から図１３は、図１０に示すエッジ位置の検出方法を説明するための図である。
以下の説明では、ステップＳ１１及びステップＳ１３において、水平方向（左右方向）に沿ってエッジ検出を行い、左側の境界Ｂ３に対応するエッジ位置を検出する場合について主に説明する。

図１０に示すように、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、エッジ位置の検出方向に沿って検出範囲Ａｒを設定する（ステップＳ２１）。
検出範囲設定部１５４Ｄ１は、例えば、図１１の上段の図に示すように、カラーパッチ群３０の左側の境界Ｂ３に対応するエッジ位置を検出する場合、検出方向αに沿って検出範囲Ａｒ（第１プレ検出範囲Ａｒ１、第１左部検出範囲Ａｒ３１、及び第２左部検出範囲Ａｒ３２）を設定する。
なお、垂直方向に沿って上下のエッジを検出する場合、検出方向αは、図１１における上から下に向かう方向である。

検出範囲Ａｒは、図１１に示すように、検出方向αに沿って、メディア領域を含み、かつ、カラーパッチ群３０Ａの境界Ｂ３を跨ぐように設定される。検出方向αに直交する直交方向βにおける検出範囲Ａｒの寸法は、カラーパッチ３１よりも小さい。これにより、複数のカラーパッチ３１が含まれることがないように、検出範囲Ａｒを設定することができる。
また、検出範囲Ａｒの検出方向αにおける寸法は、カラーパッチ３１の寸法よりも大きい。これにより、検出範囲にカラーパッチ群３０の境界Ｂ３が含まれず、エッジ位置を検出することができないという不具合が生じることを抑制できる。なお、本実施形態では、検出範囲Ａｒは、検出方向αに沿って二つのカラーパッチ群３０に亘って設定されている。また、検出範囲Ａｒは、検出対象のカラーパッチ群３０Ａにおいて、検出方向αに沿って隣接する二つのカラーパッチ３１Ａ，３１Ｂに亘って設定されている。

なお、検出範囲Ａｒの位置は、例えば、撮像画像に２値化処理を行うことにより推定された、カラーパッチ群３０の境界の位置や、カラーパッチ３１の端縁の位置に基づいて設定することができる。すなわち、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、２値化処理の結果に基づいて、カラーパッチ群３０Ａの境界の位置を推定し、当該境界を含むように、検出方向αにおける検出範囲Ａｒの位置や寸法を設定できる。また、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、例えばカラーパッチ３１Ａの端縁が推定可能な場合は、当該カラーパッチ３１Ａの上下の端縁の間に、検出範囲Ａｒが位置するように、直交方向βにおける検出範囲Ａｒの位置や寸法を設定する。また、カラーパッチ３１Ａの下側の端縁が検出できない場合は、カラーパッチ群３０の左右の境界の推定結果と、カラーパッチ３１の幅寸法とに基づいて、同様に直交方向βにおける第１プレ検出範囲Ａｒ１の位置を設定する。なお、カラーパッチ３１の幅寸法は、カラーパッチ群３０Ａの左側の境界の推定位置と、カラーパッチ群３０Ｂの右側の境界Ｂ４の推定位置とに基づいて、推定することができる。

次に、距離算出部１５４Ｄ２は、色空間において、メディアＭの表面の色座標に対する、検出範囲Ａｒの各画素の色座標の距離を算出する（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２では、検出範囲Ａｒ内の各画素の色座標を（Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3）とし、メディアＭの色座標を（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）として、距離算出部１５４Ｄ２は、ＲＧＢ色空間における、メディアＭの色座標に対する各画素の色座標の距離を、下記式（４）に基づいて算出し、各画素の階調値Ｒ１とする。この階調値Ｒ１は、メディアＭの色座標に基づいて、各画素の階調値をグレースケール変換した値である。なお、例えば、Ｒ_C1はＲ階調値に、Ｒ_C2はＧ階調値に、Ｒ_C3はＢ階調値にそれぞれ対応する。

ここで、撮像画像に対して、メディアＭの階調値を均一とするようにシェーディング補正が実施されている場合、全画素に対して、メディアＭの色座標として同一の値を用いることができる。なお、シェーディング補正が行われていない場合でも、例えば、検出範囲ＡｒにおけるメディアＭの各階調値Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3の平均値を用いてもよい。
また、メディアＭの色に基づいてホワイトバランス調整を行う場合、（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）の各値に同一の値を用いることができる。

次に、エッジ検出部１５４Ｄ３は、検出範囲Ａｒにおいて、直交方向βに沿って各画素の階調値Ｒ１の画素平均を行い、階調値Ｒ１を検出方向αに沿って１次元化する（ステップＳ２３）。
すなわち、エッジ検出部１５４Ｄ３は、直交方向βに重なる各画素の階調値Ｒ１の平均値Ｒ２を算出する（図１１の下段図参照）。これにより、検出範囲Ａｒは、検出方向αに１次元化される。このステップＳ２３の１次元化処理により、直交方向βに画素平均を算出することにより、カラーパッチ３１の色むらの影響が抑制される。

次に、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、ステップＳ２３で算出された平均値Ｒ２に基づいて、検出対象の境界の近傍領域を検出範囲とするように、検出範囲Ａｒの絞り込み処理を行う（ステップＳ２４）。
検出範囲設定部１５４Ｄ１は、図１１に示すように、検出方向αに沿って平均値Ｒ２が増大する位置（境界Ｂ３に対応する位置）をエッジ位置として検出する、すなわち、立ち上がりエッジを検出する場合、検出範囲Ａｒの判定位置α_ｋ（α方向における画素の位置座標）の−α側に判定範囲Ａｒｄを設定する。そして、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、検出方向αに沿って、判定位置α_ｋ及び判定範囲Ａｒｄを走査して、判定範囲Ａｒｄにおけるメディア領域の占有量が所定閾値を超えた際の判定位置α_ｋを、検出範囲の端点（外縁に相当）に設定する。

具体的には、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、検出範囲Ａｒにおいて、下記式（５）に示すように、２値化閾値Ｒ_ｔｈ（図１２の上段図を参照）を用いて、平均値Ｒ２に対して反転２値化処理を行い、２値化処理値Ｒ３（α_ｋ）を算出する（図１２の中段図を参照）。２値化閾値Ｒ_ｔｈは、エッジの検出対象となるカラーパッチ３１、すなわちカラーパッチ群３０の外周縁を構成する各カラーパッチ３１の階調値よりも小さい値に設定されている。

次に、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、検出範囲Ａｒの各画素位置α_ｋに対して、判定範囲Ａｒｄを設定し、当該判定範囲ＡｒｄにおけるＲ３（α_ｋ）の積算値Ｖ（α_ｋ）を算出する。この積算値Ｖ（α_ｋ）は、判定範囲Ａｒｄにおける、メディアＭの色の占有量に相当する。
検出方向αに沿って立ち上がりエッジを検出する場合、すなわち、上部エッジや左部エッジを検出する場合、図１２の中段の図に示すように、判定範囲Ａｒｄは、（α−Δα１）から（α−Δα２）の範囲（但し、Δα１＞Δα２）に設定される。また、立ち上がりエッジを検出する場合、積算値Ｖ（α_ｋ）は、下記式（６）に基づいて算出される。

また、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、下記式（７）に基づいて、検出範囲Ａｒの各画素位置α_ｋに対して、上記積算値Ｖ（α_ｋ）が判定閾値Ｖ_ｔｈより大きくなる全ての画素位置α_ｋを含む範囲を、検出範囲Ａｒとするための絞り込み関数Ｆ（α_ｋ）を算出する。
図１２の中段の図に示す例では、画素位置α_１から画素位置α_２の範囲において、積算値Ｖ（α_ｋ）の値が判定閾値Ｖ_ｔｈを超えている。すなわち、絞り込み関数Ｆ（α_ｋ）の値は、図１２の下段の図に示すように、画素位置α_１から画素位置α_２の範囲で１となり、それ以外の範囲で０となる。なお、図１２の中段の図における射線によって示される範囲が、メディアＭが検出された検出領域に相当する。

上述のように、本実施形態では、立ち上がりエッジを検出する場合に、判定範囲Ａｒｄを、画素位置α_ｋの−α側に設定している。これにより、２値化処理値Ｒ３（α_ｋ）の立ち上がりエッジに対応する位置を含み、立ち下がり位置（立ち下がりエッジに相当）に対応する位置を含まないように、検出範囲Ａｒを絞り込むことができる。したがって、検出対象のカラーパッチ群３０に隣接する、他のカラーパッチ群３０のエッジ（図１２の上段図の境界Ｂ４に相当）に対応する立ち下がりエッジの誤検出を抑制できる。

一方、検出方向αに沿って立ち下がりエッジを検出する場合、すなわち、下部エッジや右部エッジを検出する場合、判定範囲Ａｒｄは、（α_ｋ＋Δα２）から（α_ｋ＋Δα１）の範囲に設定される。つまり、判定範囲Ａｒｄは、画素位置α_ｋの＋α側に設定される。これにより、検出対象のカラーパッチ群３０に隣接する他のカラーパッチ群３０における、立ち上下がりエッジ（図１２の上段図の境界Ｂ３に相当）の誤検出を抑制できる。
また、立ち下がりエッジを検出する場合の積算値Ｖ（α）は、下記式（８）に基づいて算出される。

ここで、Δα１、Δα２、及びＶ_ｔｈは、検出範囲を、検出対象のエッジのみを含む範囲に絞り込みが可能なように設定されている。具体的には、各カラーパッチ３１及びメディアＭの階調値や、撮像部１７の特性（例えば光源１７１の光量や、撮像素子１７３の感度等）に応じて、予め実験やシミュレーション等により、Δα１、Δα２、及びＶ_ｔｈを算出することができる。

例えば、Δα１は、少なくともカラーパッチ３１のα方向の幅寸法よりも小さく設定されていることが好ましい。これにより、範囲が絞り込まれた検出範囲に、２以上のカラーパッチ３１が含まれることを抑制でき、カラーパッチ群３０のエッジ以外の、カラーパッチ３１のエッジが検出されることを抑制できる。

また、Δα２を設けることにより、判定範囲Ａｒｄの外側に画素位置α_ｋが位置するように当該判定範囲Ａｒｄを設定することができる。したがって、検出対象のエッジ（図１２の上段図における境界Ｂ３に相当）が、絞り込み後の検出範囲に、より確実に含まれるように、検出範囲の絞り込みを行うことができる。なお、Δα２を小さくすることにより、絞り込み範囲の端点を検出対象のエッジ（図１２の上段図における境界Ｂ３に相当）に近づけることができるが、撮像画像が低画質である場合等、絞り込み後の検出範囲に検出対象のエッジが含まれないという不具合が発生するおそれもある。すなわち、上記不具合が発生しない範囲で、Δα２を小さくすることにより、後述するエッジ位置の特定を行う際の対象範囲を小さくすることができ、処理負荷を低減させることができる。

また、Ｖ_ｔｈを大きくすることにより、絞り込み量を大きくすることができるものの、Ｖ_ｔｈを大きくしすぎると、同様に、絞り込み後の検出範囲に検出対象のエッジが含まれないという不具合が発生するおそれがある。したがって、上記不具合が発生しない範囲で、Ｖ_ｔｈを大きくすることにより、後述するエッジ位置の特定を行う際の対象範囲を小さくすることができ、処理負荷を低減させることができる。

図１０に戻り、エッジ検出部１５４Ｄ３は、検出範囲Ａｒにおいて、平均値Ｒ２に対して、フィルター係数が−α側から［−１,０,１］である微分フィルターを用いて空間微分を行い、微分値ΔＲ２（α_ｋ）を取得する（ステップＳ２５）。
図１３の上段の図に示すように、微分値ΔＲ２（α_ｋ）は、検出方向αに沿って、平均値Ｒ２が立ち上がりエッジに対応する位置では正の値となり、立ち下がりエッジに対応する位置では負の値となり、それ以外の位置では０付近の値となる。
なお、ステップＳ２４の絞り込み処理が施された検出範囲では上記微分値が出力され、それ以外の領域では０が出力されるフィルターを用いてもよい。これにより、空間微分処理における処理負荷の増大を抑制することができる。

次に、エッジ検出部１５４Ｄ３は、ステップＳ２４の検出範囲（検出範囲）の絞り込み結果と、ステップＳ２５で取得された空間微分の結果と、に基づいて、エッジ位置を特定する（ステップＳ２６）。
具体的には、エッジ検出部１５４Ｄ３は、図１３の下段の図に示すように、微分値ΔＲ２（α_ｋ）に絞り込み関数Ｆ（α_ｋ）を適用した、すなわち、絞り込み関数Ｆ（α_ｋ）と微分値ΔＲ２（α_ｋ）との積の値に基づいて、エッジ位置を特定する。図１３では、左側のエッジを検出する場合について図示しており、検出対象のカラーパッチ群３０の境界Ｂ３に対応する立ち上がりエッジが検出される。

本実施形態では、ステップＳ２４において、検出範囲に検出対象となるエッジのみを含むように検出範囲の絞り込みを行っている。したがって、エッジ検出部１５４Ｄ３は、図１３に示すように、立ち上がりエッジを検出する場合は、Ｆ（α_ｋ）・ΔＲ２（α_ｋ）が最大値となる位置をエッジ位置とする。また、立ち下がりエッジを検出する場合は、Ｆ（α_ｋ）・ΔＲ２（α_ｋ）が最小値となる位置をエッジ位置とする。

なお、エッジ検出部１５４Ｄ３は、立ち上がりエッジを検出する場合であり、かつ、Ｆ（α_ｋ）・ΔＲ２（α_ｋ）が最大値となるエッジ候補位置が複数存在する場合では、最も−α側の位置をエッジ位置とする。
また、エッジ検出部１５４Ｄ３は、立ち下がりエッジを検出する場合であり、かつ、Ｆ（α_ｋ）・ΔＲ２（α_ｋ）が最小値となるエッジ候補位置が複数存在する場合では、最も＋α側の位置をエッジ位置とする。

次に、エッジ検出部１５４Ｄ３は、カラーパッチ群３０Ａ（図１１参照）の検出対象のエッジに対して、全てのエッジ位置を検出したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
例えば、ステップＳ１１の左右エッジ位置のプレ検出処理では、エッジ検出部１５４Ｄ３は、左側の立ち上がりエッジと、右側の立ち下がりエッジと、の各１点ずつのエッジ位置を検出している場合、ＹＥＳと判定し、図１０に示すフローチャートによる処理を終了させる。一方、エッジ検出部１５４Ｄ３は、全てのエッジ位置を検出していない場合は、ステップＳ２１に戻り、検出していないエッジ位置の検出を行う。

なお、ステップＳ１２の上下エッジ位置の検出処理では、エッジ検出部１５４Ｄ３は、上側の立ち上がりエッジ及び下側の立ち下がりエッジとそれぞれについて２点ずつのエッジ位置を検出している場合、ステップＳ２７でＹＥＳと判定する。
また、ステップＳ１３の左右エッジ位置の検出処理では、エッジ検出部１５４Ｄ３は、左側の立ち上がりエッジ及び右側の立ち下がりエッジ、のそれぞれについて２点ずつのエッジ位置を検出している場合、ステップＳ２７でＹＥＳと判定する。

［第１実施形態の作用効果］
本実施形態では、距離算出部１５４Ｄ２は、ＲＧＢ色空間における、メディアＭの色座標に対する、対象物としてのカラーパッチ群３０の対象位置の色座標の距離を算出する。エッジ検出部１５４Ｄ３は、算出された距離に基づいて、メディアＭにおけるカラーパッチ群３０のエッジ位置を検出する。このような構成では、エッジ位置を高精度に検出することができ、ひいてはメディアＭ上におけるカラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１の位置を、高精度に検出することができる。すなわち、本実施形態では、メディアＭに印刷されたカラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１を検出対象とする場合、上述の色空間における対象位置の色座標の距離を算出することにより、カラーパッチ３１とメディアＭ表面との境界位置を高精度に検出することができる。したがって、撮像画像におけるカラーパッチ３１の位置を高精度に検出することができる。

本実施形態では、距離算出部１５４Ｄ２は、上記式（４）によって、色空間における距離を算出する。これにより、撮像画像における任意の対象位置について、当該対象位置の画素値を用いて上記距離を算出することができる。すなわち、本適用例のように、撮像画像における各画素値を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の階調値として取得した際に、各画素値を用いて、任意の画素における上記距離を算出することができる。したがって、他の色座標によって定義される色空間に変換する等の処理を行う必要がなく、処理負荷を低減できる。

本実施形態では、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、メディアＭの色を含む検出範囲を設定する。このような構成では、検出対象となるカラーパッチ群３０（カラーパッチ３１）のエッジを含むように検出範囲を設定することができる。したがって、エッジ位置をより確実に検出できるとともに、検出範囲を絞り込むことによる処理負荷の低減を図ることができる。

また、本実施形態では、検出範囲設定部１５４Ｄ１は、検出方向αに沿って、検出範囲Ａｒの各画素位置に対して判定範囲を設定し、メディアＭの占有量が所定値（判定閾値Ｖｔｈ）を超える判定範囲が設定された画素位置を検出範囲の端点とする。これにより、少なくともエッジ位置の近傍領域を含むように検出範囲Ａｒを絞り込むことができ、検出処理による処理負荷を低減させることができる。

また、本実施形態では、立ち上がりエッジを検出する場合、判定対象の画素位置に対して、検出方向αにおける−α側に判定範囲を設定する。また、立ち下がりエッジを検出する場合、判定対象の画素位置に対して、検出方向αにおける＋α側に判定範囲を設定する。これにより、検出対象のエッジのみを含むように判定範囲を設定することができ、エッジの誤検出をより確実に抑制できる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について説明する。
第１実施形態では、パッチ位置取得部１５４Ｄは、上記式（４）を用いて、色空間における各画素の距離を算出していた。これに対して、第２実施形態では、各画素の階調値に対してグレースケール変換を行った後に、色空間における距離を算出する点で、第１実施形態と相違する。
なお、以降の説明にあたり、第１実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

第２実施形態では、距離算出部１５４Ｄ２は、ステップＳ１２にて、色空間における距離を算出する際に、例えば下記式（９）を用いてグレースケール変換を行う。
ここで、下記式（９）を用いたグレースケール変換は、メディアＭの色に基づいてホワイトバランス調整を実施した場合に実施することができる。なお、下記式（９）では、メディアＭの各色の階調値Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3をＲ_ｗとしている。また、グレースケール変換を行う際の変換行列における各値（係数）は、下記式（９）に示す値に限定されず、変換方式に各種の値を適宜用いることができる。

変換後の色座標（Ｒ_gray，Ｒ_U，Ｒ_V）によって定義される色空間では、各画素の色座標の値は、メディアＭの色座標を基準とする値である。したがって、距離算出部１５４Ｄ２は、下記式（１０）により、変換後の色空間において、メディアＭの色座標に対する、各画素の色座標（Ｒ_gray，Ｒ_U，Ｒ_V）の距離を算出することができる。
なお、下記式（１０）におけるｋ_compは、グレー軸における補正係数であり、メディアＭの色に応じた値であり、例えば予め実験等により取得され、メモリー１５３に記憶されている。距離算出部１５４Ｄ２は、メディアＭの種別に応じて、ｋ_compを取得する。なお、メディアＭの種別は、ユーザーによって指定されてもよいし、撮像画像におけるメディア領域の階調値に基づいて判定されてもよい。

［第２実施形態の作用効果］
本実施形態では、撮像画像のホワイトバランスをメディアＭの色に基づいて調整する場合、上記式（９）に基づいて、対象位置の色座標にグレースケール変換を行う。さらに、上記式（１０）に基づいて、グレースケール変換後の対象位置の色座標における、距離を算出する。このような構成では、対象位置の色座標をグレー軸方向に圧縮することができ、メディアＭの凹凸による輝度むらの影響を抑制することができる。また、メディアＭの色座標の各値として同一の値を用いることができるため、距離を算出する場合の処理負荷の増大を抑制できる。

また、メディアに応じた補正係数ｋ_compを設定することにより、例えば、メディア種別に応じてメディアの色が異なる場合や、表面の光沢が異なる場合でも、補正係数ｋ_compとして適切な値を設定することができる。したがって、メディア種別による距離の算出精度の低下を抑制でき、ひいては対象物の位置を高精度に検出できる。

［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。

上記各実施形態では、カラーパッチ群３０の四隅の位置を算出して、カラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１の位置を算出していたが、これに限定されず、少なくとも１つの隅部の位置を算出して、カラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１の位置を算出してもよい。例えば、カラーパッチ群３０の上下のエッジのいずれかと、左右のエッジのいずれかと、を検出し、これらエッジの交点の座標を算出する。また、検出方向と、検出されたエッジが立ち上がりエッジか否かと、に応じて、検出されたエッジの種類を特定する。例えば、水平方向に沿ってエッジ検出を行い、立ち上がりエッジを検出した場合は、検出されたエッジが左部エッジであることを特定できる。したがって、エッジの種類と、交点の座標位置と、カラーパッチのサイズと、に基づいて、各カラーパッチの位置を算出することができる。
また、上下左右のエッジのうちの一つのみが検出された場合は、検出されたエッジに沿ってエッジ検出を行い、カラーパッチ群３０の角部に相当する座標を検出してもよい。

上記各実施形態では、左右エッジ位置のプレ検出を行い、プレ検出結果に基づいて、上下エッジ位置を検出していたが、これに限定されない。例えば、上下エッジ位置のプレ検出を行って、プレ検出結果に基づいて、左右エッジ位置を検出してもよい。また、エッジ位置のプレ検出を行わずに、左右エッジ位置の検出及び上下エッジ位置の検出を行ってもよい。

上記各実施形態では、左右エッジ位置の検出及び上下エッジ位置の検出は、それぞれのエッジについて２点のエッジ位置を検出していたが、これに限定されない。例えば、エッジ位置を１点のみ検出してもよいし、３点以上検出してもよい。３点以上の複数のエッジ位置を検出する場合、複数のエッジ位置に基づいて平均二乗法等によりエッジに相当する直線を算出してもよい。

上記各実施形態では、１次元化処理として、直交方向βに沿って各画素値の画素平均を算出していたが、これに限定されない。例えば、撮像画像に対して２値化処理等を施してエッジの延在方向を推定し、推定された延在方向に沿って、画素平均を算出してもよい。また、延在方向に直交する方向を検出方向αとしてもよい。これにより、メディアＭの位置ずれや波打ち等により、撮像画像の水平方向と、プリンター１の主走査方向とのずれが大きい場合でも、カラーパッチの内外に跨って画素平均が算出される不具合を抑制でき、エッジ位置の検出精度を向上できる。

上記各実施形態では、検出範囲Ａｒの絞り込みを行う際の判定範囲Ａｒｄとして、判定位置を含まない判定範囲Ａｒｄを設定していたが、これに限定されず、判定位置を含む判定範囲Ａｒｄを設定してもよい。例えば、上記各実施形態では、検出方向αに対して、立ち上がりエッジを検出する場合、判定位置の−α側に判定範囲Ａｒｄを設定していた。これに対して、例えば、Δα２を設定せずに、＋α側の端点として判定位置を含む判定範囲Ａｒｄを設定してもよい。なお、立ち下がりエッジを検出する場合は、−α側の端点として判定位置を含む判定範囲Ａｒｄを設定する。
すなわち、メディア領域からカラーパッチに向かってエッジ検出を行う場合は、判定位置と、判定位置よりも検出方向の下流側の領域と、を含む領域に判定範囲を設定すればよい。また、カラーパッチの領域からメディア領域に向かってエッジ検出を行う場合は、判定位置と、判定位置よりも検出方向の上流側の領域と、を含む領域に判定範囲Ａｒｄを設定すればよい。これにより、上記各実施形態と同様に、検出対象ではないエッジを検出範囲から除外でき、エッジの誤検出を抑制できる。

上記各実施形態では、上述のように検出対象のエッジを一つ限定するように検出範囲の絞り込みを行ったが、これに限定されない。例えば、検出方向に沿って複数のエッジを検出してもよい。この場合、判定位置を含む判定範囲Ａｒｄを設定してもよい。例えば、判定範囲Ａｒｄの中心に判定位置が位置してもよい。これにより、検出方向に沿って複数のエッジの近傍領域を検出範囲に含めることができる。

また、検出方向に沿って複数のエッジを検出する場合、検出されたエッジの種類と、検出されたエッジの位置と、に応じてカラーパッチ群３０及びカラーパッチ３１の位置を算出してもよい。例えば、検出方向に沿って、順に、立ち上がりエッジと、立ち下がりエッジが検出された場合、これら二つのエッジに挟まれる範囲が、カラーパッチ群３０の形成範囲である。

上記各実施形態では、検出方向α及び直交方向βに沿って検出範囲を設定したが、これに限定されず、検出方向αのみに沿って検出範囲を設定してもよい。これにより、各検出範囲におけるエッジ検出処理の処理負荷の増大を抑制できる。
なお、この場合、各エッジについて複数のエッジ位置を検出して、上述のように、複数のエッジ位置に基づいて平均二乗法等によりエッジに相当する直線を算出することにより、エッジの検出精度を向上させることができる。

上記各実施形態では、複数のカラーパッチが、主走査方向及び副走査方向に沿って隣接配置されたカラーパッチ群のエッジを検出する場合について例示したが、これに限定されない。例えば、主走査方向及び副走査方向のいずれか一方に沿って、カラーパッチが隣接配置されたカラーパッチ群を、検出対象としてもよい。また、メディア領域によって囲まれた単一のカラーパッチを検出対象としてもよい。また、メディアに形成されたカラーパッチ以外の対象物を検出対象としてもよい。

上記各実施形態では、撮像部１７がキャリッジ１３に搭載され、メディアＭに対して一方向に移動可能に構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像部１７がキャリッジに搭載されない構成とし、所定の撮像範囲を撮像するものであってもよく、キャリッジ１３とは別体として他の移動機構により移動可能な構成であってもよい。

上記各実施形態では、撮像素子１７３を含む撮像部１７を用いて撮像画像を取得し、各画素の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの階調値）を取得する場合について例示したが、これに限定されない。例えば、干渉フィルター等の分光フィルターを用いて、複数波長について取得された分光画像に基づいて、各画素の画素値を取得してもよい。

上記各実施形態では、本発明の位置検出装置を備える電子機器としてプリンター１を例示したが、これに限定されない。例えば、位置検出装置は、当該位置検出装置とは別体のプリンターによってメディアＭに印刷された対象物を、位置検出対象としてもよい。

また、プリンターによってメディアに印刷された対象物を検出対象とする構成を例示したが、これに限定されない。本発明における位置検出方法では、撮像画像に基づいて、被撮像物の位置を検出する場合に特に好適に用いることができ、例えば工場等の製造ラインにおいて、製造された製品を検査する際に、製品を撮像装置により撮像し、その撮像画像を本発明の位置検出方法を適用してもよい。さらに、上記のような検査等の用途に限定されず、例えば、一般家庭においてデジタルカメラ等により撮像された撮像画像についても、本発明を適用することができる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。

１…プリンター、３０，３０Ａ，３０Ｂ…カラーパッチ群、３１，３１Ａ，３１Ｂ…カラーパッチ、１５４Ｄ…パッチ位置取得部、１５４Ｄ１…検出範囲設定部、１５４Ｄ２…距離算出部、１５４Ｄ３…エッジ検出部、１５４Ｄ４…位置算出部、１５４Ｅ…補正部、Ａｒ…検出範囲、Ａｒ１…第１プレ検出範囲、Ａｒ１１…第１上部検出範囲、Ａｒ１２…第２上部検出範囲、Ａｒ２…第２プレ検出範囲、Ａｒ２１…第１下部検出範囲、Ａｒ２２…第２下部検出範囲、Ａｒ３１…第１左部検出範囲、Ａｒ３２…第２左部検出範囲、Ａｒ４１…第１右部検出範囲、Ａｒ４２…第２右部検出範囲、Ａｒｄ…判定範囲、Ｍ…メディア、Ｐ１１…第１上部エッジ位置、Ｐ１２…第２上部エッジ位置、Ｐ２１…第１下部エッジ位置、Ｐ２２…第２下部エッジ位置、Ｐ３１…第１左部エッジ位置、Ｐ３２…第２左部エッジ位置、Ｐ４１…第１右部エッジ位置、Ｐ４２…第２右部エッジ位置、Ｐｏ１…第１プレ検出位置、Ｐｏ２…第２プレ検出位置。

Claims (6)

1. 対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部により算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
   前記対象物として前記メディアに印刷されたカラーパッチのエッジ位置を検出する検出範囲であって、前記メディアの色を含む前記検出範囲を設定する検出範囲設定部と、を備え、
   前記検出範囲設定部は、一方向において、前記対象位置に対して判定範囲を設定し、前記一方向に前記対象位置及び前記判定範囲を走査して、前記判定範囲における前記メディアの色の占有量が所定値を超えた際の前記対象位置を、前記検出範囲の外縁に設定し、
   前記位置検出部は、前記検出範囲における前記エッジ位置を検出する
   ことを特徴とする位置検出装置。
2. 請求項１に記載の位置検出装置において、
   前記距離算出部は、前記対象位置の色座標を（Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3）とし、前記メディアの色座標を（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）とし、下記式（１）に基づいて、前記距離としてＲ１を算出する
   

   

   
   ことを特徴とする位置検出装置。
3. 請求項１に記載の位置検出装置において、
   前記距離算出部は、前記メディアの色座標（Ｒ_M1，Ｒ_M2，Ｒ_M3）がＲ_M1＝Ｒ_M2＝Ｒ_M3＝Ｒ_Ｗである場合、前記対象位置の色座標を（Ｒ_C1，Ｒ_C2，Ｒ_C3）とし、ｋ_compを前記メディアの種別により生じる前記距離の算出精度の低下を補正する補正係数とし、下記式（２）（３）に基づいて、前記距離としてＲ１を算出する
   

   

   
   ことを特徴とする位置検出装置。
4. 請求項３に記載の位置検出装置において、
   前記距離算出部は、前記メディアに応じた補正係数ｋcompを設定する
   ことを特徴とする位置検出装置。
5. 対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部により算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
   前記対象物として前記メディアに印刷されたカラーパッチのエッジ位置を検出する検出範囲であって、前記メディアの色を含む前記検出範囲を設定する検出範囲設定部と、
   前記対象物の前記位置の検出結果に基づく処理を行う処理部と、を備え、
   前記検出範囲設定部は、一方向において、前記対象位置に対して判定範囲を設定し、前記一方向に前記対象位置及び前記判定範囲を走査して、前記判定範囲における前記メディアの色の占有量が所定値を超えた際の前記対象位置を、前記検出範囲の外縁に設定し、
   前記位置検出部は、前記検出範囲における前記エッジ位置を検出する
   ことを特徴とする電子機器。
6. 対象物が印刷されたメディアを撮像して得られた撮像画像に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出装置における位置検出方法であって、
   色空間における、前記メディアの色座標に対する、対象位置の色座標の距離を算出する距離算出ステップと、
   算出された前記距離に基づいて、前記メディアにおける前記対象物の位置を検出する位置検出ステップと、
   前記対象物として前記メディアに印刷されたカラーパッチのエッジ位置を検出する検出範囲であって、前記メディアの色を含む前記検出範囲を設定する検出範囲設定ステップと、を実施し、
   前記検出範囲設定ステップは、一方向において、前記対象位置に対して判定範囲を設定し、前記一方向に前記対象位置及び前記判定範囲を走査して、前記判定範囲における前記メディアの色の占有量が所定値を超えた際の前記対象位置を、前記検出範囲の外縁に設定し、
   前記位置検出ステップは、前記検出範囲における前記エッジ位置を検出する
   ことを特徴とする位置検出方法。

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