JPH08237470A - 画像合成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読み取り装置に関し、部分画像同士の一
致を短時間で調べることができ、画像の合成を高速に実
行できる。 【構成】 部分画像（例えば基準部分画像63と比較部分
画像73）からそれぞれ同心円状に（例えば第１〜第４展
開円121〜124に沿って）複数のデータ列（例えば第１〜
第４展開列）を切り出す第１工程と、前記それぞれのデ
ータ列（例えば第１〜第４展開列）をシフトしながら比
較する第２工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像合成方法であっ
て、例えばいわゆるワープロやパーソナルコンピュータ
等に接続されて使用される手動式のスキャナーを使用し
て行われる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスキャナーとしては、図
３６に示すように、一次元撮像素子200と、その長手方
向の両端部に配置された上下一対の位置検出センサー20
1,202とから構成されていた。従来のスキャナーが、図
３６に示したように、扇形に移動した場合を例に挙げて
説明する。

【０００３】一次元撮像素子200が、図３６に一点鎖線
で示した位置まで移動する間、原稿の読み取り部分を繰
り返し撮像し、各撮像位置において両位置検出センサー
201,202が一次元撮像素子200の撮像位置を検出する。一
次元撮像素子200からの画像情報と、両位置検出センサ
ー201,202からの位置情報は、図示しないがいわゆるワ
ープロやパーソナルコンピュータ等の機器本体に送ら
れ、その機器本体内で画像合成が行われ、その撮影像が
ディスプレー等に映し出される。

【０００４】このとき、１回目の撮影像と２回目の撮影
像とに重なる部分がある場合には、１回目の撮影像の上
から２回目の撮影像が上書きされ、重なっている部分の
撮影像は、２回目の撮影像に書き変わる。このようにし
て、一次元撮像素子200が、図３６に一点鎖線で示した
位置まで移動すると、ディスプレイには、原稿の扇形の
読み取り部分の撮影像が合成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のスキャナーでは、位置検出センサー201,202の検出誤
差が原因して、一次元撮像素子200の各撮影像が正確な
位置に合成されず、原稿の読み取り部分の撮影像が歪ん
でしまうという第１の問題点があった。これに対し、２
枚の二次元画像を、前記２枚の二次元画像の重複部分内
の部分画像同士が一致するように、前記２枚の二次元画
像を合成すれば、歪みの少ない合成画像が得られる。し
かし、部分画像同士の一致の判定には、時間が掛かると
いう第２の問題点がある。

【０００６】すなわち、２枚の二次元画像が互いに傾斜
していると、一方の部分画像を他方の部分画像に対し
て、回転しながら比較し、一致するかどうか調べなけれ
ばならない。しかし、部分画像内の全ての画素を回転し
ながら一致するかどうか調べ、一致するまでこの動作を
繰り返さなければならない。そこで、請求項１記載の発
明は、上記した従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、部分画像同
士の一致を短時間で調べることができるようにすること
で、画像の合成を高速に実行できるようにした画像合成
方法を提供しようとするものである。

【０００７】請求項２および請求項３記載の発明は、上
記した請求項１記載の発明の目的に加え、一致を調べる
画素数を減らすことで、部分画像同士の一致を一層、短
時間で調べることができるようにしたものである。すな
わち、請求項２記載の発明の手法は、データ列自体の数
を減少することができるようにしたものである。

【０００８】また、請求項３記載の発明の手法は、デー
タ列に並んだ画素数を減少することができるようにした
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。請求項１記載の発明
は、次の２つの工程を含む。第１工程は、部分画像（例
えば図１７の基準部分画像63と図１８の比較部分画像7
3）からそれぞれ同心円状に（例えば図１９の第１〜第
４展開円121〜124に沿って）複数のデータ列（例えば図
２０，２１の第１〜第４展開列）を切り出す工程である
（図２６のステップ１１，１２）。

【００１０】第２工程は、前記それぞれのデータ列（例
えば図２１の第１〜第４展開列）をシフトしながら比較
する工程である（図２７のステップ１３）。請求項２記
載の発明は、上記した請求項１記載の特徴点に加え、次
の点を特徴とする。すなわち、前記第１工程において切
り出す前記データ列（例えば図２９，３０の第１，第３
展開列）が、例えば図２８に示すように、前記同心円状
の半径方向に不連続である。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記した請求項１
又は請求項２記載の特徴点に加え、次の点を特徴とす
る。すなわち、前記第１工程において切り出す前記デー
タ列（例えば図３２，３３の第１〜第４展開列）に並ん
だ画素が、例えば図３１に示すように、前記同心円状の
円周方向に不連続である。

【００１２】

【作 用】したがって、請求項１記載の発明によれば、
次のような作用を奏する。すなわち、それぞれのデータ
列（例えば図２０，２１の第１〜第４展開列）は、それ
ぞれ同心円状に（例えば図１９の第１〜第４展開円121
〜124に沿って）並んでいるので、それぞれのデータ列
（例えば図２１の第１〜第４展開列）をシフトする動作
は、部分画像（例えば図１７の基準部分画像63と図１８
の比較部分画像73）を回転する動作に等しい。

【００１３】このように、それぞれのデータ列をシフト
すれば、一致する場合は、部分画像（例えば図１７の基
準部分画像63と図１８の比較部分画像73）同士が原稿(3
0)上で同じ位置の画素（例えば図２５の着目基準画素65
と着目比較画素77）を中心とした画像と判定できる。請
求項２記載の発明によれば、上記した請求項１記載の作
用に加え、次の作用を奏する。

【００１４】すなわち、部分画像（例えば図１７の基準
部分画像63と図１８の比較部分画像73）から、図２８に
示すように、それぞれ同心円状の半径方向に不連続な複
数の前記データ列（例えば図２９，３０の第１，第３展
開列）を切り出すことで、請求項１記載の発明の比較し
て、シフトするデータ列（例えば図３０の第１，第３展
開列）自体の数を減少することができる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、上記した請
求項１又は請求項２記載の作用に加え、次の作用を奏す
る。すなわち、部分画像（例えば図１７の基準部分画像
63と図１８の比較部分画像73）から、図３１に示すよう
に、それぞれ前記同心円状の円周方向に不連続な複数の
前記データ列（例えば図３２，３３の第１〜第４展開
列）を切り出すことで、請求項１又は請求項２記載の発
明と比較して、シフトするデータ列（例えば図３３の第
１〜第４展開列）に並んだ画素数を減少することができ
る。

【００１６】

【実施例】図１〜２７は、本発明の第１実施例を示すも
のであり、図１はブロック図、図２は二次元撮像領域を
示す説明図、図３は原稿を示す説明図、図４は第１撮像
位置を示す説明図、図５は第２撮像位置を示す説明図、
図６は基準画像を示す説明図、図７は基準部分画像を示
す基準画像の説明図、図８は基準部分画像を示す説明
図、図９は基準画像内比較限界を示す基準画像の説明
図、図１０は比較画像を示す説明図、図１１は比較部分
画像を示す比較画像の説明図、図１２は比較部分画像を
示す説明図、図１３は比較画像内比較限界を示す比較画
像の説明図、図１４は比較領域を示す比較画像の説明
図、図１５は非着目比較部分画像を示す比較画像の説明
図、図１６は非着目比較部分画像を示す説明図、図１７
は基準部分画像の画素を示す説明図、図１８は比較部分
画像の画素を示す説明図、図１９は展開円を示す説明
図、図２０は基準部分画像のデータ列を示す説明図、図
２１は比較部分画像のデータ列を示す説明図、図２２は
座標軸を示す説明図、図２３は平行移動前の基準，比較
画像の説明図、図２４は平行移動後の基準，比較画像の
説明図、図２５は画像合成後の基準，比較画像の説明
図、図２６，２７はフローチャートをそれぞれ示す。

【００１７】図中、10は、画像合成装置を示し、この画
像合成装置10は、例えば手動式のスキャナーに使用さ
れ、このスキャナーは、図示しないが、いわゆるワープ
ロやパーソナルコンピュータ等の機器本体に接続され、
スキャナーで合成処理された画像合成情報を機器本体に
出力する。上記画像合成装置10は、図１に示すように、
大別すると、次の６つの構成を備える。

【００１８】第１は、図１に示すように、撮像手段20
で、この撮像手段20は、原稿30を二次元で撮像し、撮像
信号を出力する移動可能なものである。具体的には、撮
像手段20は、例えばＣＣＤ等の二次元撮像素子から構成
され、図２に示すように、二次元撮像領域21を有する。
撮像手段20は、モノクロ用でも、或いはカラー用であっ
てもよい。

【００１９】そして、上記二次元撮像領域21を、図３に
示す印刷パターンに、図４に示すように重ね合わせて、
第１撮像位置22で撮像する。つぎに、図５に二点鎖線で
示すように、二次元撮像領域21を第２撮像位置23まで移
動し、このとき第１、第２撮像位置22,23が重複領域24
で一部重なり合うようにして、第２撮像位置23で撮像す
る。こうして、順次、二次元撮像領域21を原稿30の印刷
パターン31に沿って移動しながら撮像する。

【００２０】第２は、図１に示すように、撮像位置検出
手段40で、この撮像位置検出手段40は、前記撮像手段20
の撮像位置、すなわち第１，第２撮像位置22,23を検出
して、位置信号を出力するものである。具体的には、撮
像位置検出手段40は、光学的、機械的或いは磁気的なセ
ンサーから構成されている。第３は、図１に示すよう
に、画像情報記憶手段50で、この画像情報記憶手段50
は、移動前の合成画像又は前記撮像手段20からの撮像信
号を基準画像60として、前記基準画像60に一部が重なる
移動後の比較画像70とを各々記憶するものである。

【００２１】具体的には、画像情報記憶手段50は、画像
合成装置10に内蔵されたメモリーに記憶される。そし
て、画像情報記憶手段50は、図１に示すように、基準画
像記憶手段51と、比較画像記憶手段52とから構成されて
いる。第４は、図１に示すように、撮像位置情報記憶手
段80で、この撮像位置情報記憶手段80は、前記撮像位置
検出手段40からの位置信号にもとづいて、図４，５に示
す第１，第２撮像位置22,23を各々記憶するものであ
る。

【００２２】具体的には、撮像位置情報記憶手段80は、
画像情報記憶手段50と同様に、画像合成装置10に内蔵さ
れたメモリーに記憶される。そして、撮像位置情報記憶
手段80は、図１に示すように、基準画像撮像位置記憶手
段81と、比較画像撮像位置記憶手段82とから構成されて
いる。第５は、図１に示すように、画像合成処理手段90
で、この画像合成処理手段90は、画像情報記憶手段50に
記憶された画像情報と撮像位置情報記憶手段80に記憶さ
れた位置情報とにもとづいて、基準，比較画像60,70を
合成するものである。具体的には、画像合成処理手段90
は、画像合成装置10に内蔵されたマイクロコンピュータ
やデジタルシグナルプロセッサ等の高速演算素子で処理
される。

【００２３】第６は、図１に示すように、出力手段100
で、この出力手段100は、前記画像合成処理手段90によ
り合成された合成画像情報を出力するものである。具体
的には、合成画像情報は、図示しない機器本体に出力さ
れ、そのディスプレイ上に表示される。つぎに、上記し
た画像合成処理手段90について更に詳しく説明すると、
画像合成処理手段90は、図１に示すように、次の５つの
構成を備えている。

【００２４】第１は、図１に示すように、重複領域特定
手段91で、この重複領域特定手段91は、前記位置情報記
憶手段80に記憶された前記第１，第２撮像位置22,23か
ら、前記画像情報記憶手段50に記憶された前記基準，比
較画像60,70の重複領域24（図５）を特定するものであ
る。第２は、図１に示すように、基準部分画像取込手段
92で、この基準部分画像取込手段92は、図６に示すよう
に、前記基準画像60内であり、かつ前記重複領域24内の
基準画像内重複領域61の中から、任意の１つの画素を基
準画素62として選択するものである。これに加え、基準
部分画像取込手段92は、図７，８に示すように、前記基
準画素選択手段92により選択された前記基準画素62を中
心とし、所定の形を持つ基準部分画像63を取り込むもの
である。

【００２５】本実施例では、基準部分画像取込手段92
は、図６に示すように、前記基準画像60内であり、かつ
前記重複領域24内の基準画像内重複領域61の中の全ての
画素を基準画素62として選択し、図７，８に示すよう
に、前記基準画素選択手段92により選択された各前記基
準画素62を中心とし、所定の形を持つ複数の基準部分画
像63を取り込んでいる。

【００２６】具体的には、基準画素62を中心とする円形
に基準部分画像63を取り出す。このため、基準部分画像
63が基準画像内重複領域61からはみ出してしまうと、そ
の形が円形でなくなるので、基準画素62は、図９に示す
ように、基準画像内重複領域61に内接する円の中心点を
結んだ基準画像内比較限界64の中から選択される。基準
部分画像63は、実際には、画素単位で切り出すので、外
形は画素単位の凹凸があり、完全な円形ではない。

【００２７】なお、基準部分画像63は、円形のほか、基
準画素62を中心とした多角形でもよい。また、一般的に
二次元撮像素子は、撮影した像を電気信号に変換する順
番が、その撮像画面の左上から右下まで水平方向の順番
であるので、基準画素62も、基準画像内比較限界64の図
９の向かって左上から順に右下に向かって、選ばれるこ
とが望ましい。

【００２８】第３は、図１に示すように、比較部分画像
取込手段93で、この比較部分画像取込手段93は、図１０
に示すように、前記比較画像70内であり、かつ前記重複
領域24内の比較画像内重複領域71の中から、複数の画素
を比較画素72として選択するものである。これに加え、
比較部分画像取込手段93は、図１１，１２に示すよう
に、比較画素選択手段94により選択された複数の各前記
比較画素72を各々中心とし、前記基準部分画像63と同一
の形を持つ複数の比較部分画像73を取り込むものであ
る。

【００２９】具体的には、比較画素72を中心とし、基準
部分画像63と同一半径の円形の比較部分画像73を取り出
す。このため、基準部分画像63と同様に、比較画素72が
比較画像内重複領域71からはみ出してしまうと、その形
が円形でなくなるので、比較画素72は、図１３に示すよ
うに、比較画像内重複領域71に内接する円の中心点を結
んだ比較画像内比較限界74の中から選択される。

【００３０】なお、比較画素72も、基準部分画像63と同
様に、円形のほか、比較画素72を中心とした多角形でも
よい。また、比較画素72は、基準画素62と同様に、比較
画像内比較限界74の図１３の向かって左上から順に右下
に向かって、選ばれることが望ましい。さらに、比較画
像内重複領域71には、図１４に示すように、前記撮像位
置検出手段40の検出誤差によって決まる、前記基準画素
62に対応する前記比較画素72が存在し得る検出誤差領域
75を設定している。そして、この検出誤差領域75と、前
記比較画像内比較限界74内との重複した領域を、比較領
域76として設定し、この比較領域76の中から前記比較画
素72を選択している。

【００３１】また、本実施例では、図１１，１２に示す
比較部分画像73と比較のために、図１５，１６に示すよ
うに、比較画像内重複領域71内の１つの画素を、非着目
比較画素72aとして選択し、この非着目比較画素72aを中
心とし、基準部分画像63と同一半径の円形の非着目比較
部分画像73aを取り出している。第４は、図１に示すよ
うに、一致度判定手段110で、この一致度判定手段110
は、例えば図１７〜２１に示すように、前記基準部分画
像取込手段92により取り込まれた前記基準部分画像63
と、前記比較部分画像取込手段93により取り込まれた複
数の前記比較部分画像73とを各々比較し、前記基準部分
画像63と一致度の最も高い１つの前記比較部分画像73の
前記比較画素72を、着目比較画素77として特定するもの
である。

【００３２】第５は、図１に示すように、画像合成手段
94で、この画像合成手段94は、例えば図２３〜２５に示
すように、前記基準画素62の位置情報、および前記一致
度判定手段110により特定された前記着目比較画素77の
位置情報にもとづいて、前記基準，比較画像60,70を重
ね合わせるものである。上記画像合成手段94により合成
された合成画像は、図１に示すように、画像情報記憶手
段50の基準画像記憶手段51に、基準画像60として記憶さ
れる。

【００３３】このように、基準画像記憶手段51には、画
像合成手段94により合成された合成画像が基準画像60と
して記憶され、第１回目の撮影像、すなわち、図４に示
す第１撮像位置22において、撮像手段20により撮像され
た撮影像は、図１に示すように、比較画像記憶手段52
に、常に一旦、比較画像70として記憶される。このと
き、第１撮像位置22も、撮像位置検出手段40により、比
較画像撮像位置記憶手段82に一旦、記憶される。

【００３４】つぎに、第１回目の撮影では、画像情報記
憶手段50の基準画像記憶手段51に合成画像が記憶されて
いない。このため、第２回目の撮影に先立ち、比較画像
記憶手段52に記憶されている比較画像70が、基準画像記
憶手段51に移動され、基準画像60として記憶される。こ
のとき、第１撮像位置22も、比較画像撮像位置記憶手段
82から基準画像撮像位置記憶手段81に移動される。

【００３５】その後、第２回目の撮影像、図５に二点鎖
線で示す第２撮像位置23において、撮像手段20により撮
像された撮影像が、図１に示すように、比較画像記憶手
段52に、比較画像70として記憶される。このとき、第２
撮像位置23も、撮像位置検出手段40により、比較画像撮
像位置記憶手段82に記憶される。そして、第１回目の撮
影像と第２回目の撮影像とは、最終的に画像合成手段94
により合成された後、合成画像は、基準画像記憶手段51
に基準画像60として記憶される。

【００３６】つぎに、図示しないが、第３回目以降の撮
影像は、順次、比較画像記憶手段52に比較画像70として
記憶され、基準画像記憶手段51に記憶された基準画像60
としての合成画像と比較されて、合成処理が行われる。
つぎに、上記した一致度判定手段110について更に詳し
く説明すると、一致度判定手段110は、図１に示すよう
に、次の４つの構成を備えている。

【００３７】第１は、図１に示すように、データ列切り
出し手段111で、このデータ列切り出し手段111は、図１
９に示す中心画素120を中心とした同心円状の第１〜第
４展開円121〜124に沿って、図１７に示す基準部分画像
63と図１８に示す比較画素73とからそれぞれ、図２０，
２１に示すようにデータ列を切り出すものである。第２
は、図１に示すように、データ列シフト比較手段112
で、このデータ列シフト比較手段112は、データ列切り
出し手段111により切り出した比較部分画像73のデータ
列を、図２１に矢印で示したようにシフトしながら、図
２０に示す基準部分画像63のデータ列とを比較するもの
である。

【００３８】すなわち、図１７に示す基準部分画像63と
図１８に示す比較画素73とを、図１９に示す中心画素12
0を中心とした４つの同心円、すなわち第１〜第４展開
円121〜124に沿って、図２０，２１に示すように展開す
る。図２０は、基準部分画像63を展開した図で、図２１
は比較画素73を展開した図である。

【００３９】両図を比較すると、図２０の基準画素62、
第１，第２展開列と、図２１の比較画素72、第１，第２
展開列とは、それぞれの画素の値が同じである。これに
対し、図２０の第３展開列と、図２１の第３展開列と
は、図２１に示す３個の白抜きの四角の左右両側に２個
ずつある誤差画素（図２１中、「＊」印）の値を、ハッ
チングを付した四角の値に置き換えれば、同図の第３展
開列を矢印方向に３画素だけシフトすれば、図２０の第
３展開列と図２１の第３展開列とは一致する。

【００４０】同様に、図２０の第４展開列と、図２１の
第４展開列とは、図２１に示す２個の白抜きの四角の左
隣にある１個の誤差画素（図２１中、「＊」印）の値
を、ハッチングを付した四角の値に置き換えれば、同図
の第４展開列を矢印方向に３画素だけシフトすれば、図
２０の第４展開列と図２１の第４展開列とは一致する。
これらの展開列は、基準部分画像63と比較部分画像73と
の中では、同心円状に並んでいるので、展開列をシフト
する動作は、基準部分画像63に対して比較画素73を回転
する動作に等しい。

【００４１】したがって、上記した３画素のシフト動作
を、基準部分画像63に対する比較画素73の回転角度に変
換した角度が、比較部分画像回転角度78である。このよ
うに、それぞれの展開列が、誤差画素を含んでいても、
シフトすれば一致する場合は、当該比較部分画像73は、
基準部分画像63と原稿30上で同じ位置の画素を中心とし
た画素であり、その中心にある比較画素72は基準画素62
と一致する。このようにして選んだ一致する比較部分画
像63を、当該基準部分画像63の一致比較部分画像と呼
ぶ。

【００４２】これに対し、一致しない場合は、当該比較
部分画像73は、基準部分画像63と原稿30上で異なる位置
の画素を中心とした画素なので、比較領域76（図１４）
内の別の比較画素72を選択し、新たな比較部分画像73を
切り出し、基準画素62と比較する。この動作は、基準画
素62と新たな比較部分画像73とが一致するまで繰り返
す。

【００４３】なお、図面に示した実施例では、第１〜第
４展開円121〜124を、図１９に示したように、略正方形
で示したが、他の正多角形でもよいし、あるいはその半
径が大きいほど、又、円形に近いほど、誤差画素が少な
くなり、正確に比較部分画像を回転でき、正確に比較で
きるので、好ましい。第３は、図１に示すように、着目
比較画素特定手段113で、前記した基準画素変更手段
（図示せず）により変更された複数の基準画素62の基準
部分画像63に各々対応した一致比較部分画像（図示せ
ず）のうち、最も一致度の高い一致比較部分画像の比較
画素62を、着目比較画素77として特定するものである。

【００４４】第４は、図１に示すように、着目基準画素
特定手段114で、この着目基準画素特定手段114は、上記
した着目比較画素77に対応する１つの基準画素62を、着
目基準画素65として特定するものである。その意味で、
上記した着目比較画素77と着目基準画素65とは、１：１
で対応し、両画素の位置は原稿30上で最も一致してい
る。

【００４５】なお、図面に示した実施例では、図１の全
ての手段をスキャナー側に内蔵させたが、スキャナー側
には、撮像手段20および撮像位置検出手段40を内蔵させ
ておき、残る手段を機器本体側に設けてもよい。つぎ
に、上記した画像合成手段96について更に詳しく説明す
る。図２２は、第１撮像位置22の座標軸と第２撮像位置
23の座標軸とを示す。

【００４６】第１撮像位置22の座標軸は、図２２に示す
ように、第１撮像位置座標軸130で、その座標原点は、
第１撮像位置原点131であり、具体的には上記した着目
基準画素65の位置が相当する。また、第２撮像位置23の
座標軸は、第２撮像位置座標軸132で、その座標原点
は、第２撮像位置原点133であり、具体的には上記した
着目比較画素77の位置が相当する。

【００４７】一般に、２つの直交座標系は、平行移動と
回転移動との組合せで、互いにその座標系を変換でき
る。第２撮像位置23の座標は、図２２に示すように、第
２撮像位置原点133を中心に座標回転角度134、すなわち
上記した比較部分画像回転角度78だけ回転移動して、着
目基準画素65の位置と着目比較画素77の位置とから求め
られる平行移動ベクトル135だけ平行移動すれば、第１
撮像位置22の座標に変換できる。

【００４８】言い換えれば、回転の中心位置、すなわち
第２撮像位置原点133、具体的には着目比較画素77の位
置と、座標回転角度134、具体的には比較部分画像回転
角度78と、着目基準画素65の位置と着目比較画素77の位
置とから求められる平行移動ベクトル135とが求められ
れば、基準，比較画像60,70とを合成できる。そこで、
図２３に示すように、着目比較画素77の位置を、着目基
準画素65の位置に重なり合うように、同図に矢印で示す
ように、比較画像70を基準画像60に向かって平行移動す
る（図２４）。

【００４９】つぎに、図２４に矢印で示すように、比較
画像70を、その着目比較画素77を中心に比較部分画像回
転角度78だけ回転移動することで、基準，比較画像60,7
0が、図２５に示すように、重なり合う。なお、図面に
示した実施例では、第２撮像位置23の座標を、第１撮像
位置22の座標に変換したが、逆に第１撮像位置22の座標
を第２撮像位置23の座標に変換してもよいし、或いは第
１撮像位置22の座標と第２撮像位置23の座標とを、第３
の座標に変換し、第３の座標上で基準，比較画像60,70
を合成してもよい。

【００５０】つぎに、図２６，２７を用いて、上記した
構成を有する画像合成装置10の動作を説明する。まず、
ステップ１では、図２６に示すように、撮影像と位置と
を比較画像として取り込む（図４）。この取り込みは、
図１の撮像手段20で行われ、比較画像記憶手段52に、一
旦記憶される。すなわち、第１回目の撮影像、すなわ
ち、図４に示す第１撮像位置22において、撮像手段20に
より撮像された撮影像が、図１に示すように、比較画像
記憶手段52に、常に一旦、比較画像70として記憶され
る。このとき、第１撮像位置22も、撮像位置検出手段40
により、比較画像撮像位置記憶手段82により一旦、記憶
される。

【００５１】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ２に進み、このステップ２では、記憶された基準
画像60があるか否かの判定が行われる。第１回目の撮影
においては、基準画像記憶手段51に合成画像が基準画像
60として記憶されていないので、図２６に示すように、
ステップ２からステップ３に進む。

【００５２】上記ステップ３では、比較画像70を基準画
像60に移動する。すなわち、比較画像記憶手段52に記憶
されている比較画像70が、基準画像記憶手段51に移動さ
れ、基準画像60として記憶される。このとき、第１撮像
位置22も、比較画像撮像位置記憶手段82から基準画像撮
像位置記憶手段81に移動される。上記処理終了後、図２
６に示すように、ステップ１に戻り、再度、撮影像と位
置とを比較画像として取り込む（図５）。すなわち、第
２回目の撮影像、図５に二点鎖線で示す第２撮像位置23
において、撮像手段20により撮像された撮影像が、図１
に示すように、比較画像記憶手段52に、比較画像70とし
て記憶される。このとき、第２撮像位置23も、撮像位置
検出手段40により、比較画像撮像位置記憶手段82に記憶
される。

【００５３】つぎに、ステップ２に進み、記憶された基
準画像60があるか否かの判定が行われる。既に、ステッ
プ３で、第１回目の撮影像が、基準画像60として基準画
像記憶手段51に記憶されるので、図２６に示すように、
ステップ４に進む。上記ステップ４では、基準，比較画
像60,70の両位置より、基準，比較画像60,70との重複領
域24が求めるられる。重複領域24は、図１の重複領域特
定手段91により求められ、具体的には、図５にハッチン
グを付した部分が相当する。

【００５４】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ５に進み、このステップ５では、図９に示すよう
に、重複領域24内に基準画像内比較限界64を設定する。
上記処理終了後、図２６に示すように、ステップ６に進
み、このステップ６では、図６に示すように、この基準
画像内比較限界64内の１画素を基準画素62として選択す
る。基準画素62の選択は、図１の基準部分画像取込手段
92により処理される。

【００５５】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ７に進み、このステップ７では、図７，８に示す
ように、基準画素62を中心とする基準部分画像63の取り
出しが行われる。基準部分画像63の取り出しは、図１の
基準部分画像取込手段92により処理される。上記処理終
了後、図２６に示すように、ステップ８に進み、このス
テップ８では、図１３に示すように、重複領域24内に比
較画像内比較限界74を設定し、さらに、図１４に示すよ
うに、比較画像内比較限界74内に比較領域76を設定す
る。

【００５６】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ９に進み、このステップ９では、図１０に示すよ
うに、この比較領域76内の１画素を比較画素72として選
択する。比較画素72の選択は、図１の比較部分画像取込
手段93により処理される。上記処理終了後、図２６に示
すように、ステップ１０に進み、このステップ１０で
は、図１１，１２に示すように、比較画素72を中心とす
る比較部分画像73の取り出しが行われる。比較部分画像
73の取り出しは、図１の比較部分画像取込手段93により
処理される。

【００５７】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ１１に進み、このステップ１１では、図２０に示
すように、基準部分画像63からその基準画素62を中心に
同心円状、すなわち図１９に示す第１〜第４展開円121
〜124に沿って、データ列として第１〜第４展開列を切
り出す。この処理は、図１のデータ列切り出し手段111
により行われる。

【００５８】上記処理終了後、図２６に示すように、ス
テップ１２に進み、このステップ１２では、図２１に示
すように、比較部分画像73からその比較画素72を中心に
同心円状、すなわち図１９に示す第１〜第４展開円121
〜124に沿って、データ列としての第１〜第４展開列を
切り出す。この処理も、先に説明したステップ１１と同
様に、図１のデータ列切り出し手段111により行われ
る。

【００５９】上記処理終了後、図２７に示すように、ス
テップ１３に進み、このステップ１３では、図２１に示
すように、比較部分画像73のデータ列としての第１〜第
４展開列を、同図に矢印で示した方向にシフトしなが
ら、図２０に示す基準画素63のデータ列としての第１〜
第４展開列と比較する。この処理は、図１のデータ列シ
フト比較手段112により行われる。

【００６０】上記処理終了後、図２７に示すように、ス
テップ１４に進み、このステップ１４では、一致する比
較部分画像73のデータ列があるかどうかの判定が行われ
る。その結果、一致する比較部分画像73のデータ列が無
い場合には、先に説明した図２６のステップ９に戻り、
比較領域76（図１４）内の新たな比較画素72が選択さ
れ、当該比較部分画像73と基準画素63とのデータ列が比
較される。

【００６１】これに対し、一致する比較部分画像73を発
見した場合には、図２７に示すように、次のステップ１
５に進み、当該比較部分画像73を、一致比較部分画像と
し、一致比較部分画像の比較画素の位置を求める。上記
処理終了後、図２７に示すように、ステップ１６に進
み、このステップ１６では、基準画像内比較限界64（図
９）内の全画素を終了したかどうかの判定が行われる。
全画素を終了していない場合には、先に説明した図２６
のステップ６に戻る。

【００６２】これに対し、全画素を終了した場合には、
図２７に示すように、次のステップ１７に進み、基準画
像内比較限界64（図９）内の基準画素62を中心にした基
準部分画像63に各々対応した複数の一致比較部分画像
（図示せず）のうち、最も一致度の高い1つの一致比較
部分画像の比較画素72を着目比較画素77とし、そのとき
の基準画素62を着目基準画素65とし、着目比較画素77の
位置と、当該着目比較画素77のシフト数を回転角度に変
換した比較部分画像回転角度78と、着目基準画素65の位
置とを各々求める。着目比較画素77は、図１の着目比較
画素特定手段113で処理され、着目基準画素65は、着目
基準画素特定手段114で処理される。

【００６３】上記処理終了後、図２７に示すように、ス
テップ１８に進み、このステップ１８では、図２３，２
４に示すように、着目比較画素77の位置と着目基準画素
65の位置とが重なるように、比較画像70を平行移動す
る。この平行移動は、図１の画像合成手段96により行わ
れる。上記処理終了後、図２７に示すように、ステップ
１９に進み、このステップ１９では、図２４，２５に示
すように、比較画像70を、着目比較画素77を中心に、そ
の比較部分画像回転角度78だけ回転する。この回転移動
も、図１の画像合成手段96により行われる。

【００６４】上記合成処理終了後、図２７に示すよう
に、ステップ２０に進み、このステップ２０では、合成
画像を基準画像60として記憶する。すなわち、合成画像
が、図１に示すように、基準画像記憶手段51に基準画像
60として記憶される。上記記憶処理終了後、図２７に示
すように、ステップ２１に進み、このステップ２１で
は、撮影が終了したか否かの判定が行われる。

【００６５】その結果、撮影が終了していない場合に
は、図２６のステップ１に戻る。そして、第３回目以降
の撮影が行われ、図示しないが、第３回目以降の撮影像
は、順次、比較画像記憶手段52に比較画像70として記憶
され、基準画像記憶手段51に記憶された基準画像60とし
ての合成画像と比較されて、合成処理が行われる。図２
８〜３０は、本発明の第２実施例を示すものであり、図
２８は、展開円を示す説明図、図２９は基準部分画像の
データ列を示す説明図、図３０は比較部分画像のデータ
列を示す説明図を各々示す。

【００６６】本第２実施例の特徴は、図２８に示すよう
に、展開円の数を１つ置きにして、２つの第１，第３展
開円121,123とした点にある。本第２実施例によれば、
図２９，３０に示すように、展開列の数を減少できる。
このため、シフトする展開列の数を減少できるので、シ
フトする画素数も減少し、先に説明した第１実施例のも
のと比較して、一層、高速に基準部分画像63と比較部分
画像73とを比較することができる。

【００６７】なお、本実施例では、図２８に示すよう
に、展開円の数を１つ置きにしたが、これに限らず、２
つ置きや３以上置きや、不等間隔でもよい。図３１〜３
３は、本発明の第３実施例を示すものであり、図３１
は、展開円を示す説明図、図３２は基準部分画像のデー
タ列を示す説明図、図３３は比較部分画像のデータ列を
示す説明図を各々示す。

【００６８】本実施例の特徴は、図３１に示すように、
第１〜第４展開円121〜124上の画素を１つ置きに展開し
た点にある。本第３実施例によれば、図３２，３３に示
すように、各第１〜第４展開円121〜124上の画素数をそ
れぞれ減少できる。このため、シフトする画素数を減少
できるので、先に説明した第１，第２実施例のものと比
較して、一層、高速に基準部分画像63と比較部分画像73
とを比較することができる。

【００６９】なお、本実施例では、図３１に示すよう
に、展開する画素を１つ置きにしたが、これに限らず、
２つ置きや３以上置きや、不等間隔でもよい。つぎに、
図３４，３５は、本発明の第４実施例を示すものであ
り、両図はフローチャートを示す。本第４実施例の特徴
は、２個の着目比較画素77を特定し、２個の着目比較画
素77を、当該２個の着目比較画素77に各々対応した２個
の着目基準画素65に重ね合わせることで、基準，比較画
像60,70を合成している点である。

【００７０】すなわち、図３４，３５に示すように、本
実施例のステップ３１〜４６は、先に図２６，２７を用
いて説明した第１実施例のステップ１〜１６までと同様
である。異なる点は、図３５に示すように、本第４実施
例のステップ４７，４８である。

【００７１】まず、ステップ４７では、図３５に示すよ
うに、基準画像内比較限界64（図９）内の基準画素62に
中心にした基準部分画像63に各々対応した複数の一致比
較部分画像（図示せず）のうち、最も一致度が高く、か
つ互いの比較画素が最も遠くに離れた２個の一致比較部
分画像の比較画素72を、２個の着目比較画素77とし、２
個の着目比較画素77に各々対応する２個の基準画素63
を、２個の着目基準画素65とし、２個の着目比較画素77
の各位置と、２個の着目基準画素65の各位置とを各々求
める。

【００７２】上記処理終了後、図３５に示すように、ス
テップ４８に進み、２個の着目比較画素77の各位置と、
２個の着目基準画素65の各位置とがそれぞれ重なり合う
ように、比較画像70を回転移動と平行移動とを組み合わ
せて移動する。先の第１実施例では、図２２に示す座標
回転角度134を、比較部分画像73から求めていた。これ
に対し、本第４実施例によれば、比較部分画像73より広
い基準画像内比較限界64および比較画像内比較限界74か
ら座標回転角度134を求めているので、精度の高い座標
回転角度134を求めることができる利点がある。

【００７３】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、部分画像同士の一致を短時間で調
べることができるようにすることで、画像の合成を高速
に実行できるようにした画像合成方法を提供することが
できる。

【００７４】請求項２および請求項３記載の発明は、上
記した請求項１記載の発明の効果に加え、一致を調べる
画素数を減らすことで、部分画像同士の一致を一層、短
時間で調べることができる。すなわち、請求項２記載の
発明は、データ列自体の数を減少することができる。

【００７５】また、請求項３記載の発明は、データ列に
並んだ画素数を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブロック図である。

【図２】二次元撮像領域を示す説明図である。

【図３】原稿を示す説明図である。

【図４】第１撮像位置を示す説明図である。

【図５】第２撮像位置を示す説明図である。

【図６】基準画像を示す説明図である。

【図７】基準部分画像を示す基準画像の説明図である。

【図８】基準部分画像を示す説明図である。

【図９】基準画像内比較限界を示す基準画像の説明図で
ある。

【図１０】比較画像を示す説明図である。

【図１１】比較部分画像を示す比較画像の説明図であ
る。

【図１２】比較部分画像を示す説明図である。

【図１３】比較画像内比較限界を示す比較画像の説明図
である。

【図１４】比較領域を示す比較画像の説明図である。

【図１５】非着目比較部分画像を示す比較画像の説明図
である。

【図１６】非着目比較部分画像を示す説明図である。

【図１７】基準部分画像の画素を示す説明図である。

【図１８】比較部分画像の画素を示す説明図である。

【図１９】展開円を示す説明図である。

【図２０】基準部分画像のデータ列を示す説明図であ
る。

【図２１】比較部分画像のデータ列を示す説明図であ
る。

【図２２】座標軸を示す説明図である。

【図２３】平行移動前の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２４】平行移動後の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２５】画像合成後の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２６】フローチャートである。

【図２７】図２６に続くフローチャートである。

【図２８】本発明の第２実施例を示し、同図は展開円を
示す説明図である。

【図２９】図２８に沿って切り出した基準部分画像のデ
ータ列を示す説明図である。

【図３０】図２８に沿って切り出した比較部分画像のデ
ータ列を示す説明図である。

【図３１】本発明の第２実施例を示し、同図は展開円を
示す説明図である。

【図３２】図３１に沿って切り出した基準部分画像のデ
ータ列を示す説明図である。

【図３３】図３１に沿って切り出した比較部分画像のデ
ータ列を示す説明図である。

【図３４】本発明の第４実施例を示し、同図はフローチ
ャートである。

【図３５】図２４に続くフローチャートである。

【図３６】本発明の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

10 画像合成装置 20 撮像手段 21 二次元撮像領域 22 第１撮像位置 23 第２撮像位置 24 重複領域 30 原稿 31 印刷パターン 40 撮像位置検出手段 50 画像情報記憶手段 51 基準画像記憶手段 52 比較画像記憶手段 60 基準画像 61 基準画像内重複領
域 62 基準画素 63 基準部分画像 64 基準画像内比較限界 65 着目基準画素 70 比較画像 71 比較画像内重複領
域 72 比較画素 73 比較部分画像 74 比較画像内比較限界 75 検出誤差領域 76 比較領域 77 着目比較画素 78 比較部分画像回転角度 80 撮像位置情報記憶
手段 81 基準画像撮像位置記憶手段 82 比較画像撮像位置
記憶手段 90 画像合成処理手段 91 重複領域特定手段 92 基準部分画像取込手段 93 比較部分画像取込
手段 94 画像合成手段 100 出力手段 110 一致度判定手段 111 データ列切り出
し手段 112 データ列シフト比較手段 113 着目比較画素特
定手段 114 着目基準画素特定手段 120 中心画素 121 第１展開円 122 第２展開円 123 第３展開円 124 第４展開円 130 第１撮像位置座標軸 131 第１撮像位置原
点 132 第２撮像位置座標軸 133 第２撮像位置原
点 134 座標回転角度 135 平行移動ベクト
ル 200 一次元撮像素子 201,202 位置検出セ
ンサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の二次元画像を、前記２枚の二次元
   画像の重複部分内の部分画像同士が一致するように、前
   記２枚の二次元画像を合成する画像合成方法において、 前記部分画像からそれぞれ同心円状に複数のデータ列を
   切り出す第１工程と、前記それぞれのデータ列をシフト
   しながら比較する第２工程とを含むことを特徴とする画
   像合成方法。
2. 【請求項２】 前記第１工程において切り出す前記デー
   タ列が、前記同心円状の半径方向に不連続であることを
   特徴とする請求項１記載の画像合成方法。
3. 【請求項３】 前記第１工程において切り出す前記デー
   タ列に並んだ画素が、前記同心円状の円周方向に不連続
   であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画
   像合成方法。