JPH0476555A - レジスターマークの位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、少なくとも直角に交差する２本の線分を有す
るレジスターマークの中心位置を検出する方法に関する
。

（従来の技術） 製版印刷技術の分野においては、見当合せ用に、例えば
直角に交差する２本の線分を有するレジスターマーク（
以下、このマークをトンボという）を用いている。特開
昭５５−３３１４６号公報には、このトンボによる見当
合せを自、動的に行える技術が示されている。

第１０図に示すように、トンボ（Ｔ）の十字をなす線分
（１）、（２）に対し、中央で等面積に分割された１対
の光電センサａ＋ｂを２個（３）、（４）設け、光電セ
ンサ（３ｍ＞、（３ｂ）の出力が平衡しかっ光電センサ
（４ａ）、（４ｂ）の出力が平衡したところをもって、
装置（５）に座標（Ｘ、Ｙ）におけるトンボの中心位置
（Ｔｏ）の座標を与えるものである。

（発明が解決しようとする課題） 従来の手法にあっては、光電センサおよびこの出力を増
幅する増幅器を各別にもっことから零点調整が難かしく
、また、第１１図に示すように、等面積を斜めに分割す
るような場合、中心位ｆｆ（Ｔ、）を誤って検出してし
まう問題もあった。

さらに、最近では、ユーザ側で、目視による見当合せの
精度向上のため、第１２図（ａ）〜（ｐ）に示すような
、多種のトンボが使われるようになっており、上記の手
法では、同心円や絵柄の部分がノイズとなって、これら
トンボにおいては″４実上検出が不可能であるという問
題がある。

そこで、本発明は、煩わしい調整を必要とせず、誤検出
の可能性もない、そして多種多様のトンボに対してもこ
れの中心位置を自動的に検出できるレジスターマークの
位置検出方法を提供することを目的とする６ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明のレジスターマー
クの位置検出方法においては、レジスターマークの中央
部を撮像し撮像信号を２値化してメモリに記憶し、前記
メモリをＸ、Ｙそれぞれの方向に読出してＸ、Ｙそれぞ
れの方向についてのランレングスのヒストグラムを作成
し、作成されたヒストグラムから度数が最大であるラン
レングスを決定するとともに、Ｘ、Ｙそれぞれの方向に
ついてこの度数最大のランレングスとなる画素列の中央
に位置する画素の座標値群を求め、Ｘ、Ｙ各方向につい
て、求められた座標値群を最良に近似する直線を求める
とともに、求められた２つの直線の交点を求め、この交
５αをレジスターマークの中心位置とすることを特徴と
している。

（作用） 上記の構成において、ランレングスのヒストグラムを作
成すると、最大の度数は、レジスターマークに有する＃
１分の幅に相当するランレングスの階級に現れる。そし
て、この度数最大のフンレングスとなる画素列の中央に
位置するＷＩ素は、上記線分の幅の中央に位置するもの
であるから、この画素の座標値群（アドレスデータ群）
のほとんどは、線幅の中心を通る線上に存することとな
る。

そこで、Ｘ、Ｙ各方向について、求めた座標値群を最良
に近似する直線を求め、求めた２つの直線の交点を求め
ると、当該レジスターマークの中心位置の座標が求まる
。

（実施例） 第１図（Ａ）、（Ｂ）は処理フローの図解図であり、第
２図はこれを実施する装置ブロック図を示している。

第１図（Ａ）の（ａｌ）に示すような、直角に交差する
２％分（１）、（２）に輪帯（６）が重畳したトンボ（
Ｔ）の基準座標（Ｘ、Ｙ）における中心位置（Ｔ、）の
座標を求める場合を例にとって説明する。通常、トンボ
（Ｔ）の２線分（１）、（２）の線幅ハ３０−３００μ
テする。

トンボ（Ｔ）をカメラ（１０）により撮像し、フィルタ
回路（１１）、クランプ回路（１２）、Ａ／Ｄ変換回路
（１３）を介して２値化回路（１４）により撮像信号を
２値化し、この２値化データをタイミングクロック作成
回路（２０）のクロック信号に従って１画面２値データ
メモリ（３０）に記憶する。第１図（Ａ）の（ａｌ）は
、メモリ（３０）に記憶された状態を示し、破線内のＷ
ｉ鎖域は黒すなわち２値データのｒＩＪを示し、それ以
外の領域は「０」である。

このメモリ（３０）からＸ方向及ｆ／Ｙ方向に順次２値
化データを読出し、それぞれの方向について、ｒｌＪの
ランレングスのヒストグラムを作る。フンレングスの検
出は、マイクロプロセッサ（４ｏ）のプロクラムメモリ
（４２）に記憶された、第３図に７０−を示すプログラ
ムがこれを打う６ すなわち、初期設定として、先ず１ラインの画素数をセ
ット、つまり画面においで横方向（Ｘ方向）の画素数を
セットし、さらに、１画面のライン数をセット、つまり
画面において縦方向（Ｙ方向）の画素数をセットし、ヒ
ストグラムレジスタ（５０）（６０）を０にセットつま
りオールクリアする（ステップ（Ｓり）。その後、読出
しを開始し、１画素目が黒かどうかを判断しくステップ
（Ｓ２））、黒であればデータ加工・コントロール回路
（９０）内にあるランレングスカウンタに１をセットし
くステップ（Ｓ３））、黒でなζすればランレングスカ
ウンタをクリアする（ステップ（Ｓ４））。さらに、次
の画素が黒がどうかを判断しくステップ（Ｓ５））、黒
であればランレングスカウンタ１こ１をプラスする（ス
テップ（Ｓ６））。この時、黒から白への変化があった
かどうかを判断しくステップ（Ｓ７））、変化があれば
、ランレングスカウンタのカウント値、つまり、白への
変化があった以前の連続した黒の画素数に対応するヒス
トグラムレジスタをカウントアツプすると共に、ランレ
ングスカウンタをクリアする（ステップ（Ｓ８））。そ
の後、１ラインが終了したかどうかを判断しくステップ
（Ｓ９））、終了していなければステップ（Ｓ５）に戻
る。

１ライン終了していれば、１画面終了したかを判断しく
ステップ（ＳＩＯ））、終了していなければライン管理
をプラス１して（ステップ（Ｓｌｌ））、次のラインを
読出すためにステップ（Ｓ２）まで戻る。そして１画面
が終了していれば本７０−も終了する。

検出結果は、ランレングスの階級１，２，３．・・・・
・・９に＋・・・に対応するレジスタを有するレジスタ
回路に逐次蓄積され、Ｘ方向はＸ方向線幅ヒストグラム
レジスタ（５０）に、Ｘ方向ではＸ方向線幅ヒストグラ
ムレジスタ（６０）にヒストグラムを形成してゆく。

第１図（Ａ）の（Ｓ３）には、Ｘ方向のＹｉミラインつ
いてのヒストグラムを例示している。Ｘ方向について全
画面、すなわちＹ。からＹｎラインまでを読出すと、（
Ｓ４）に示すようなヒストグラムがレジスタ（６０）に
作成される。

同様に、Ｘ方向についてＸｏからＸｎラインまで読出す
と、（Ｓ５）に示すようなヒストグラムがレジスタ（５
０）に作成される。

本例では、１画素を１０μ×１０μと設定し、ランレン
グスの階級１には、ランレングスの１と２、長さＷ、で
表わすと１０≦Ｗ、＜３０（μ）、階級２はランレング
スの３と４、長さでは３０≦Ｗ、＜５０（μ）、階級３
はランレングスの５と６、長さでは５０≦Ｗ。

＜７０（μ）、・・・階級にでは長さで（２に−１）・
１０≦Ｗｋ＜（２に＋１＞・１０とし、階級の幅を等し
くとって行っている。しかしながら、階級の幅は必ずし
もこのように等しくとらなくてもよい。これは、線幅の
両端での量子化において誤差は必ず生じるから、階級に
幅は必要ではあるが、これは適当に選択することができ
るためである。また、階級１，２，３゜・・・ｔｋｔ・
・・のそれぞれで幅を変えてもよい。さらに、線分（１
）または（２）の線幅が予め分かっているようなときは
、これを利用して決めることもできる。

例えば、上記線幅と大きく違う線幅は無視し、処理スピ
ードを速めることもできる。

Ｘ、Ｙそれぞれの方向について、ランレングスのヒスト
グラムが作成されると、次に、Ｘ、Ｙそれぞれのヒスト
グラムにおいて度数が最大である階級が決定される。Ｘ
方向線幅ヒストグラムレジスタ（５０）及びＸ方向線幅
ヒストグラムレジスタ（６０）のカウント値を調べ、カ
ウント値が最大であるレジスタを検出する。第１図（Ａ
）の例では、Ｘ方向及びＸ方向のいずれもが階級３に相
当するレジスタである。これにより、トンボにおける直
線部のランレングスが決定される。

次に、この度数最大のランレングスとなる画素列を検出
し、その中央に位置する画素の座標値を求める。第１図
（Ｂ）に示すように、メモリ（３０）から再びＸ及びＹ
のそれぞれの方向についで２値化データを読出す、しか
る後に先に決定した階級３のランレングス５．６の画素
列を検索し、該当のランレングスを検知すると、その中
央に位置する画素を特定し、このアドレスデータをレジ
スタに記憶する。この処理は、第４図に７０−を示すプ
ログラムにより行っている。

すなわち、初期設定として第３図と同様に、１ラインの
画素数をセットし、１画面のライン数をセットすると共
に、前処理で決定したランレングスをセットし、中央値
レジスタ（７０）（８０）をオールクリアする（ステッ
プ（Ｓ５１））。そして、１画素目が黒かどうかを判断
しくステップ（Ｓ５２））、黒であればランレングスカ
ウンタ１こ１をセットしくステップ（Ｓ５３））、黒で
なければランレングスカウンタをクリアする（ステップ
（Ｓ５４））、次に、次の画素が黒かどうかを判断しく
ステップ（Ｓ５５））、黒であればランレングスカウン
タをプラス１とする（ステップ（Ｓ５６））。

この時、黒から白への変化があったかどうかを判断しく
ステップ（Ｓ５７））、変化があればさらにステップ（
Ｓ５１）にてセットしたランレングスと長さが−致する
かどうかを判断する（ステップ（Ｓ５８））。長さが一
致していれば、当該フンレングスの中央画素のアドレス
を線幅中央値レジスタ（７０）（８０）にセットする（
ステップ（Ｓ５９））。その後、ステップ（Ｓ５８）に
て長さが一致しなかった場合と同じくランレングスカウ
ンタをクリアする（ステップ（Ｓ６０））。次に、ステ
ップ（Ｓ５７）にて黒から白への変化がなかった場合と
同じく、■ラインの読出しが終了したかどうかを判断し
くステップ（Ｓ８１））、終了していなければステップ
（Ｓ５５）まで戻り、終了していれば、１画面全ての読
出しが終了したかどうかを判断しくステップ（Ｓ６２）
　）、終了していなければ次のラインを読出すためにラ
イン管理をプラス１してステップ（Ｓ６３）から、ステ
ップ（Ｓ５２）まで戻り、終了していれば本７０−も終
了する。

第１図（Ｂ）の（ｂｌ）には、Ｘ方向に読出し、特定し
た中央画素の７α列を示している。この点列のアドレス
データは、第２図のＸ方向線幅中央値レジスタ（７０）
に順次記憶される。また、第１図（Ｂ）の（ｂｌ）には
、Ｙ方向に読出し、特定した中央画素の点列を示してい
る。この点列のアドレスデータは、第２図のＹ方向線幅
中央値レノスタ（８０）に順次記憶される。

なお、ランレングスの画素数が奇数（第５図（、）参照
）であれば、その中央の画素（第５図においてハツチン
グ部分）の特定は容易であるが、偶数の場合には、例え
ば第５図（ｂ）（ｃ）に示すように、黒（実線枠部分）
から白へ変化したその白（−１α鎖線枠部分）を含んだ
ランレングスとし、その中央の画素をもって当該ランレ
ングス画素列の中央とみなすようにしている。また、中
央の前後どちらを取るかは、予め初期時に決めておいて
もよい。

レジスタ（７０）、（８０）に順序のあるアドレスデー
タ群が完成すると、次には、このデータをもって基準座
標（ｘ、ｙ）上におけるベクトル化を行う。

ベクトル化は、Ｍａｘ　　Ｍｉｎ法、コーン交差法、ノ
）７′！ｉ換法なと公知の手法が適用できる。例えば、
第６図に示すように、選定したベクトルに対し、ベクト
ル上に乗らない点に対しその離間距離Δを求め、これが
許容範囲内にあればベクトル化できたとする。あるいは
、距離Δを最小とするように、Ｔ：ｆ、列に対しベクト
ルの方向を選び、ベクトル化する。第１図（Ｂ）の（ｂ
ｌ）の例では、Ｘの値の小さい点から試行し、同（ｂ３
）に示すように、部分ベクトル化を行って、最終的に点
列を最良に近似する直線を求めている。直線は、基準座
標（ｘ、ｙ）上の式として求められる。

同（ｂｌ）に示す点列に対しても全く同様にベクトル化
を行い、同（ｂ４）に示すように、部分ベクトルを延長
した形での最良近似直線を求め、もう１つの直線式を得
る。そして、同（ｂ５）に示されるように、この問直線
式の交点を求めることによって、トンボの中心位置（Ｔ
ｏ）の座標が定められる。

なお、上記の図解による説明では、基準座標（Ｘ。

Ｙ）に対し、トンボ（Ｔ）の直線部がＸ、Ｙそれぞれの
方向に対し平行である場合を示したが、トンボ（Ｔ）が
回転しておりその直Ｓ部がＸ、Ｙに対して斜めすなわち
非平行となっていても、ランレングスのヒストグラムで
この最頻値により直線部が抽出され、かつ第７図に図解
されるように、その線幅の中央画素を通る直線式（第７
図の１点鎖線の直線に対応）により、トンボの中心位ｆ
！（ＴＯ）の座標が求められるのは、第１図（Ｂ）の（
ｂ５）に同１点鎖線で示すように、上記で説明した平行
の場合と全く同様である。

上記実施例では、フンレングスの検出及び画素列の中央
画素の検出をそれぞれ第３図、第４図に示すプログラム
により行っているが、同様の機能を第２図の回路（９０
）で行うようにし、処理の高速化を図ることができる。

逆に、回路（５０）、（６０）、（７０）、（８０）を
プログラム中に構築し、回路（９１）の機能をすべてプ
ログラムにより実行することももちろん可能である。

第２図中、ＣＲＴモニタ（１００）は、カメラ（１０）
で撮像したトンボを表示するものであり、回路（１０１
）、（１０２）、（１０３）、（１０４）によって、モ
ニタ画面にトンボ画像に重畳させてトンボの中心位置を
示す十字表示や入力した数値等の表示を行うようにして
いる。

トンボの撮像は、上記実施例では、カメラ（１０）によ
り行っているが、ＣＣＤリニアセンサを使いこれを直線
駆動することにより、画像を読み取る構成にしてもよい
。

第８図は、上記実施例の手法を月いた自動見当合せ装置
の概略を示している。基台（２０１）の上面部はディジ
タイザ−ボード（２０２）を形成し、ボード（２０２）
の上にはベースシートを介して貼り込むべきフィルム原
稿が置かれる。見当合せヘッド（２０３）は、原稿の吸
着・回転機構部（２０４）とトンボ撮信用のカメラ（２
０５）を備え、モータとボールネジを有するＸ軸方向駆
動機構（２０６）によりＸ軸方向に駆動され、Ｙ軸方向
駆動機構（２０７）によりＹ軸方向に駆動される。

フィルム原稿（２１０）を貼り込むベースシート（２１
１）は、第９図に示すように、デイノタイザーボード（
２０２）上に立設された１対のビン（２１２）、（２１
３）によりこれと嵌合するビン孔をもって正確に位置決
めされ、かつ裏面側から真空吸着などによってディジタ
イザ−ボード（２０２）上に固定される。このベースシ
ー）　（２１１）上に原稿（２１０）を貼込むの位置を
、自動見当合せ装置のキーボード（図示路）により数値
入力する。なお、ベースシー）　（２１１）の中心に１
版のみ貼込むのであれば、上記キーボード入力操作は不
要である。

原稿（２１０）には、少なくとも３個のトンボ（２１６
）があり、これらのトンボの中心位置を求めることによ
って、基準座標（Ｘ、Ｙ）における原稿の中心位置（２
１５）、傾きを後述する動作により求めることができる
。まず、原稿（２１０）は、移動しないように静電吸着
によりベースシー）　（２１１）に固定される。次に、
カーソル（２１７）をトンボ（２１６）の中心に持って
きて座標入力し、トンボ（２１６）の粗位置を検出する
。

第８図の見当合せヘッド（２０３）が駆動され、カメラ
（２０５）が座標入力したトンボ（２１６）を視野に収
める位置すなわちトンボ（２１６）の粗位置まで来る。

検出スタートにより、上記実施例に示した手法により、
トンボ（２１６）の中心位置の座標が高精度に求められ
る。他の２つのトンボに対しても同様に行い、３つの中
心座標が求まったところで、原稿の中心位置（２１５）
、及び原稿を見当合せするのに必要なＸ方向、Ｙ方向９
同転のそれぞれの移動量が求められる。

第８図の吸着・回転機構ｇ（２０４）により、原稿（２
１０）の中心（２１５）を吸着保持するとともに、静電
吸着を解除し、上記で求められた移動量にしたがって原
稿（２１０）を入力位！（２１４）へ移動し回転を行い
、再度静電吸着によりベースシート（２１１）に固定す
る。そして機構部（２０４）を退避させ、原ｍ（２１０
）にテーピングを行い貼込みが終了する。

以上の動作は、第１版のみについて説明したが、もちろ
ん第１版を位置決めして貼込み、該貼込み作業に利用し
たデータを自動的にストックし、該データにより第２版
以降を自動位置決めして貼込むこともできる。

本発明に係る手法は、基本的に上記のように利用される
が、写真製版における場合に限らず、殖版機における場
合ももちろん利用でき、また、プリント配線板の基板ア
ートワーク、特に多層板の内外層の位置合わせ、さらに
は刷版のアルミ板にパンチ孔をあける場合の高精度の位
置合わせなどにも利用することができる。

（効果） 以上のように、本発明によれば、トンボをディジタル画
像処理によりその中心位置を求めるものであるから、ア
ナログ処理における場合のような不都合は解消でき、ま
た、トンボの特性に着目してランレングスのヒストグラ
ムを作成し、これによって直ｌＩ！１部のみを抽出し、
この直線部の情報のみによって中心位置を求めるもので
あるから、絵柄や同心円を伴った多種のトンボでら同等
に取り扱うことができ、汎用性に冨む効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の実施例の図解図、第
２図は実施例を実施できる装置のプａγり回路図、第３
図はランレングス検出の７０−チャート、第４図は中央
画素のアドレスデータ検出の７０−チャート、第５図は
中央画素検出の説明図、第６図は点列の直線近似の説明
図、第７図は座標系に対し直線部が斜めになっている場
合の検出の説明図、第８図は自動見当合せ装置の顆路外
観図、第９図は原稿貼込みの自動見当合せの説明図、第
１０図は従来技術の説明図、第１１図は従来技術の欠点
の説明図、第１２図（ａ）〜（ρ）は各種トンボを示す
図である。 Ｔ　、２１６・・・トンボ（レジスターマーク）、Ｔ、
・・・トンボの中心、１，２・−・トンボの十字形の線
分、直線部、１０・・・カメラ、３０・・・２値メモリ
、４０・・・マイクロプロセッサ、５０．６０・・・線
幅ヒストグラムレノスタ、７０．８０・・・線幅中央値
レジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも直角に交差する２本の線分を有するレ
   ジスターマークの中心位置を検出する方法であって、前
   記レジスターマークを撮像して得た撮像信号を２値化し
   てメモリに記憶し、前記メモリをＸ、Ｙそれぞれの方向
   に読出してＸ、Ｙそれぞれの方向についてのランレング
   スのヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムか
   ら度数が最大であるランレングスを決定するとともに、
   Ｘ、Ｙそれぞれの方向についてこの度数最大のランレン
   グスとなる画素列の中央に位置する画素の座標値群を求
   め、Ｘ、Ｙ各方向について、求められた座標値群を最良
   に近似する直線を求めるとともに、求められた２つの直
   線の交点を求め、この交点をレジスターマークの中心位
   置とすることを特徴とするレジスターマークの位置検出
   方法。