JPH08292746A - プリントシステムを較正するためのシステム及び方法並びにテストドキュメント - Google Patents

プリントシステムを較正するためのシステム及び方法並びにテストドキュメント

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JPH08292746A
JPH08292746A JP7304727A JP30472795A JPH08292746A JP H08292746 A JPH08292746 A JP H08292746A JP 7304727 A JP7304727 A JP 7304727A JP 30472795 A JP30472795 A JP 30472795A JP H08292746 A JPH08292746 A JP H08292746A
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シー．ウィリアムズ レオン
Jeng-Nan Shiau
シアウ ジェング−ナン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントシステムの較正アプリケーションに
使用されるテストオブジェクトの正確な位置決定を行う
較正システム及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明のターゲットロケータシステムを
用いる較正システムは、スキャナ１、アナライザ３、較
正値メモリ５、補償回路７、プリンタ９、マスター画像
メモリ１０、変換回路１１、及びターゲットロケータ回
路１３を含む。このシステムではまず、テストされるべ
きプリンタによりマスター画像がプリントされる。マス
ター画像は３つのロケータシンボルと複数のテストオブ
ジェクトを有する。次いでマスター画像が走査される。
次にロケータパターンが検出され、パターンの複数のポ
イントが決定される。その後変換座標が計算され、この
変換座標を用いてマスター画像が変換される。変換され
たマスター画像が走査された画像と比較され、これらの
画像の差に基づいて較正値が計算される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナを較正す
る方法及びシステムに関する。さらに詳細には、本発明
は、較正シーケンス又は他の診断若しくは検査アプリケ
ーションに使用されるテストオブジェクトの正確な位置
決定を行うシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コピー機／プリンタ／スキャナの画像品
質テストの多くの分野では、まず始めに既知のテスト又
はマスターを用いて検査中のマシンを通過させ、得られ
た画像を分析するのが好ましい。この分析の結果に基づ
いて、検査中のマシンは、種々の制御ポイントを介して
調整、較正、若しくは補償されることができる。例え
ば、ハーフトーンパターンをレーザプリンタで複製する
場合には、電子的に生成されたハーフトーンの反射率は
プリンタ毎に、又は同一のプリンタであっても時間によ
り変わるおそれがある。プリンタからの出力がスキャナ
を介してデジタル化される場合には、与えられたハーフ
トーンに対するプリンタの応答を測定して、ハーフトー
ニングプロセス内のトーン再生曲線等のパラメータを修
正することにより補償することができる。従って既知の
入力を適用して所望の出力と実際の出力との誤差を測定
することにより、修正項目のマトリックスを得て、マシ
ンから所望の出力を得ることができる。
【０００３】図１は、モノクローム（単色）プリンタの
較正に使用される従来のシステムを示す。スキャナ１
は、所定のテストパッチセットを有するマスター又はタ
ーゲット画像を走査する。このマスター画像は、マスタ
ー画像メモリ１０に格納される。プリンタを較正する時
には、マスター画像を処理せずに通過させる補償回路７
を介して、格納されたマスター画像がプリンタ９に送ら
れる。プリンタ９はマスター画像を記録媒体にプリント
し、その記録媒体はスキャナ１に戻される。走査された
画像はアナライザ３に送られ、アナライザ３は、走査さ
れた画像の画像データ値をマスター画像メモリ１０から
送られたマスター画像データ値と比較する。アナライザ
３は、２つの画像の間の誤差即ち違いを測定して該誤差
から較正値を生成し、該較正値は新たなスクリーンマト
リックスとして較正値メモリ５に格納される。較正値
は、補償回路７により使用されて画像データを修正し、
その後それがプリンタ９に送られて画像が正確に複製さ
れることになる。
【０００４】図１に関して述べた較正技術は、カラープ
リンタの較正にも使用されることができる。しかしなが
ら出力属性の数が増すため、カラー領域における較正が
より複雑となる。さらに較正技術は、ライン幅／成長に
関する画像品質の診断、受光体の抹消等に対して使用さ
れることができる。
【０００５】まず、大抵のスキャナは比色を行わないの
で、カラースキャナ自体が正確に較正される必要があ
る。従来のスキャナの較正は、そのスキャナでカラーテ
ストパターンを走査することにより行われる。スキャナ
が読み取ったＲ、Ｇ、Ｂ値は次に、比色計で測定された
パッチのＣＩＥ／ＸＹＺ値と相関される。テストパター
ンにおけるグレーパッチを使用して、スキャナのＲ、
Ｇ、Ｂ値と輝度Ｌとの間の関係を確立することができ
る。次いでＬ等価の走査されたＲ、Ｇ、Ｂ値に３×３マ
トリックスが乗算されて、Ｘ、Ｙ、Ｚ値が得られる。修
正係数のマトリックスは、測定されたＸＹＺ値と計算さ
れたＸＹＺ値との間の差を最小化するように回帰分析に
より決定される。較正されたスキャナを用いて、デバイ
スに依存するスキャナのＲ、Ｇ、Ｂ値が次いで、デバイ
スから独立した基準測定値、例えばＣＩＥ／ＸＹＺ値に
関連づけられることができる。
【０００６】スキャナが一旦較正されると、プリンタが
較正される。カラープリンタ出力の較正を実行する方法
はいくつかあり、このような較正法は、アルゴリズム的
アプローチ、ルックアップテーブルによるアプローチ、
若しくはハイブリッドアプローチ等に分類されることが
できる。
【０００７】従来では、カラープリンタを較正する時に
は、プリントされたテスト画像が較正されたスキャナに
より走査される。得られたＬＡＢ空間の２４ビット画像
（ＲＧＢ空間では３０ビット）が次いで分析され（ＲＧ
Ｂカラー一走査当り１０ビット）、平均走査パッチＲＧ
Ｂ値が決定されて、デバイス独立データに変換される。
次にデバイス独立データが処理されて、Ｌ* Ｃ* ｈ* 空
間に変換される。さらなる反復が必要な場合には、最小
飽和度（minimum chroma）に対応する補間されたＲＧＢ
レベルが次に、新たなテストパターンの生成のための１
セットのグレーバランススクリーン若しくは１セットの
新シードＲＧＢ値のベースとなることができる。
【０００８】従来のカラー較正における第２ステップ
は、入力カラーと出力カラーの間のマッチングを可能に
する単数又は複数のカラー修正マトリックスを決定する
ことである。まずカラーシードデータが使用されて、複
数の３×９マトリックスのカラーパッチがプリントされ
る。各マトリックスにおけるカラーは、選択されたカラ
ーセットを目標として中央値に対して一定量だけ増分及
び減分したＲＧＢ値の全ての可能な組み合わせに対応す
る。次にパターンが、較正されるべきカラープリンタで
プリントされる。
【０００９】次に、パッチのスキャナＲＧＢ値がＣＩＥ
／Ｌ* ａ* ｂ* に変換されながら、プリントされたパタ
ーンが走査され、プリントされたパッチと対応するテス
トターゲットとの間の差が計算される。次いで、最小の
色差を有するパッチのＲＧＢ値が次の反復におけるカラ
ーシードデータとして使用される。十分に小さい色差を
有する修正ＲＧＢ値のセットを得ると、多重線形回帰分
析が実行されて、入力ＲＧＢを修正ＲＧＢ値に変換する
のに必要なマトリックスが決定される。入力ＲＧＢ値を
修正ＲＧＢ値に変換する従来の１つの方法は、ターゲッ
トＲＧＢポイントにおいて評価されるＲ、Ｇ、Ｂの値に
関するＬ* 、ａ* 、ｂ* の偏微分の自乗の合計分だけ各
項を重み付けするプロセスを使用することである。入力
ＲＧＢから修正ＲＧＢへの変換が一旦確立されると、こ
れらの値が使用されてカラープリンタが較正されること
ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、デジタ
ル画像処理における進歩により、プリント／走査較正プ
ロセスに対して画像品質の欠陥を見出すためにゼログラ
フィックプリントを走査、デジタル化、及び分析するこ
とが可能になる。しかしながら、この作業を自動的に実
行する際の困難の１つは、原稿に対して走査画像の座標
及びスケールを位置づける迅速且つ正確な方法がないこ
とである。換言すれば、従来の較正システムは、走査画
像と、ターゲット原稿を生成するために使用されたター
ゲット若しくはマスター画像との間の正確な位置関係を
設定する問題を有する。
【００１１】さらに特定的には、カラー又はモノクロー
ムパッチのプリントが、元のターゲット若しくはマスタ
ーの位置からわずかにスキュー又はオフセットする場合
や、走査されたカラー若しくはモノクロームテストパッ
チが実際のプリント位置からスキュー又はオフセットす
る場合には、位置的偏向により較正システムにおいて問
題が生じる。マスター画像のピクセルの位置（Ｘp ，Ｙ
p ）が走査画像のピクセルの位置（Ｘs ，Ｙs ）に正確
に対応するようにプリンタからのページを走査すること
は常に可能であるわけではない。従って、マスター画像
と走査画像の間の座標変換を決定するシステムは、オフ
セット、スケーリング、及び回転に関連する問題を解決
することができる。
【００１２】例えば、テストパッチが元のターゲット位
置から２０ピクセルだけオフセットされると、所定の２
０ピクセル幅領域においてカラー、モノクローム、若し
くはグレーパッチを予期する較正分析は、この２０ピク
セル分のオフセットにより所定の２０ピクセル領域内に
予期されるパッチがプリントされなかったためにパッチ
が検出されなかったので、この領域においてエラーを記
録することにより間違った較正を生成するであろう。こ
の間違った較正から生じた較正値はいずれも、このエラ
ーが位置的偏向によるものであったがために、実際のマ
スターテストプリント及び走査データを反映しない。
【００１３】較正システムにおけるこの問題を克服する
ために、プリントされたテストパッチの実際の位置をス
キャナに知らせ、該スキャナにより読み取られた画像デ
ータを正確に位置変換して正確な参照データとの比較を
可能にすることのできるターゲットロケータシステムを
使用する。
【００１４】従来的には、変換システムは、デジタル化
された画像において見出されることの困難な十字線若し
くは矢線に依存するロケーションシステムを使用した。
一旦見出されると、これらのロケータに対する分析は典
型的に、特定ポイントを決定するために少数のピクセル
を使用することが可能なだけである。このことは、精度
と所望ポイントのノイズ免疫性とを制限する。
【００１５】本発明は、より多くのポイント（点）に依
存すると共に、正確であり且つノイズに対して免疫性の
あるターゲットロケーションシステムを使用して、かか
る問題を克服することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、プリ
ントシステムを較正するためのシステムである。該シス
テムは、プリンタと、該プリンタによりプリントされる
マスターテスト画像ドキュメントとを含む。該マスター
テスト画像は３つのロケータシンボルと複数のテストオ
ブジェクトとを有し、各シンボルは異なる頂点を有す
る。頂点同士は非コリニア（非共直線性）である。該シ
ステムはまた、マスターテスト画像ドキュメントを走査
する走査手段と、該マスターテスト画像ドキュメント上
にプリントされたロケータシンボルを検出すると共にそ
れからトランジッションデータを生成するシンボル手段
とを含む。座標手段は、前記トランジッションデータに
基づいて各非コリニア頂点の座標値を決定し、メモリ手
段は、マスターテスト画像ドキュメント上にプリントさ
れたテストオブジェクトに対応する画像データと、各非
コリニア頂点の所望の座標値に対応する位置データとを
予納する。変換手段は、各非コリニア頂点の決定された
座標値と各非コリニア頂点の所望の座標値との差に基づ
いて変換マトリックスを生成し、位置補償手段は、変換
マトリックスに基づいて走査画像データに対応する予納
された画像データを得る。上記システムはさらに較正手
段を含み、該較正手段は、得られた予納データと走査画
像データを比較すると共に、走査画像データと予納画像
データとの差に基づいて補償値を生成する。
【００１７】本発明の別の態様は、プリントシステムを
較正するための方法である。該方法は、テストされるべ
きプリンタによりマスター画像ドキュメントをプリント
する。マスターテスト画像は３つのロケータシンボルと
複数のテストオブジェクトとを有する。各シンボルは異
なる頂点を有し、これらの頂点同士は非コリニアであ
る。マスターテスト画像ドキュメント上にプリントされ
たテストオブジェクトに対応する画像データと、各非コ
リニア頂点の所望座標値に対応する位置データが予納さ
れる。該方法はまた、マスターテスト画像ドキュメント
を走査し、マスターテスト画像ドキュメント上にプリン
トされたロケータシンボルを検出して、それからトラン
ジッションデータを生成する。トランジッションデータ
に基づいて各非コリニア頂点の座標値が決定される。さ
らに、各非コリニア頂点の決定された座標値と各非コリ
ニア頂点の所望の座標値との差に基づいて変換マトリッ
クスが生成され、該変換マトリックスに基づいて走査画
像データに対応する予納された画像データが得られる。
走査画像データが、得られた予納画像データと比較され
て、走査画像データと予納画像データとの差に基づいて
補償値が生成される。
【００１８】本発明の第３の態様はテストドキュメント
である。該テストドキュメントは、３つのロケータシン
ボルを含み、その各々は異なる頂点を有する。該頂点同
士は非コリニアである。上記テストドキュメントはま
た、複数のテストオブジェクトを含む。
【００１９】本発明のさらなる目的及び利点は、本発明
の多様な実施の形態及び提供を示す以下の記述から明ら
かになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を示す図面のより
詳細な説明を行う。この記述及び図面において、同じ参
照番号は同一若しくは等価機能を実行する同一のデバイ
ス、回路又は等価回路を示す。
【００２１】図２は、較正プロセスを本発明のターゲッ
トロケータシステムと一体化したシステムを示す。図１
と同じように、図２のスキャナ１はマスター若しくはタ
ーゲット画像を走査する。本発明の好適な実施の形態で
は、マスター画像はターゲットロケータシンボルを含
む。しかしながらこれらのシンボルは、記録媒体におけ
るプリントのためにマスター画像がプリンタ９に伝送さ
れる時に、マスター画像に電子的に追加されることが可
能である。マスター若しくはターゲット画像は、所定の
テストパッチセット若しくはテストオブジェクトを有す
る。走査されたマスター画像は、マスター画像メモリ１
０に格納される。
【００２２】プリンタを較正する時には、格納されたマ
スター画像が補償回路７を介してプリンタ９に送られる
が、この補償回路７はマスター画像を処理せずに通過さ
せる。ターゲットロケータシンボルが格納されたマスタ
ー画像の一部でない場合には、補償回路７はマスター画
像がプリンタ９に送られる前に、これらのシンボルをマ
スター画像に追加することができる。
【００２３】プリンタ９はターゲットロケータシンボル
を有するマスター画像を記録媒体上にプリントし、この
記録媒体はスキャナ１に戻される。走査された画像はタ
ーゲットロケータ回路１３に送られ、該回路は６つのト
ランジッション（白→黒、又は黒→白）を有する走査線
を検索し、その特定走査線上でターゲットロケータシン
ボルの存在（境界）を検出する。さらに詳細に言えば、
ターゲットロケータ回路１３は、図５及び図６で示され
るようにターゲットロケータシンボルを検出する。
【００２４】トランジッションポイントは多くの方法で
計算又は検出されることができる。例えばトランジッシ
ョンポイントは、ビデオ信号のグレーレベルが所定のし
きい値を越える場合にトランジッションがおこなわれる
という単純なしきい値ルーチンを用いて計算又は検出さ
れることができる。他方では、トランジッションは、ビ
デオ信号のグレーレベルの微分の最大値を見出すことに
より計算又は検出されることができる。
【００２５】このような１つの方法は、算術論理ユニッ
ト（ＡＬＵ）の形態のアキュムレータを有する回路であ
り、該回路では、ＡＬＵの１つの入力は出力値のフィー
ドバックを受け取り、他の入力は、現行ピクセルの値、
Ｎ個のピクセルを有する走査線における第１ピクセルの
値（Ｐ0 ）、該走査線における中央ピクセルの値（Ｐ
(N/2)-1 ）、又は該走査線における最終ピクセルの値
（ＰN-1 ）、のいずれかをマルチプレクサを介して受け
取る。ＡＬＵは、（Ａｃｃi-1 −ＰN-1 ＋２Ｐ(N/2 )-1
＋Ｐ0 ）に等しいＡｃｃi という値を生成する。この値
は次に絶対値回路に送られて、｜Ａｃｃi ｜という値が
生成される。絶対値はコンパレータ若しくは決定回路に
送られて、絶対値｜Ａｃｃi ｜がしきい値より大きいか
どうかが決定される。絶対値がしきい値以上であれば、
ピーク若しくはトランジッションが検出される。絶対値
がしきい値より小さければ、ピークもしくはトランジッ
ションは検出されない。
【００２６】別法としては、最大ピーク回路が上記回路
に追加されることができる。さらに詳細には、絶対値が
しきい値以上であれば、絶対値｜Ａｃｃi ｜が絶対値｜
Ａｃｃi-1 ｜より大きいかどうかが別のコンパレータ若
しくは決定回路により決定される。絶対値｜Ａｃｃi ｜
が絶対値｜Ａｃｃi-1 ｜より大きい場合には、ピクセル
Ｐi に最大ピークが設定される。絶対値｜Ａｃｃi ｜が
絶対値｜Ａｃｃi-1 ｜より大きくない場合には、ピーク
がピクセルＰi-1 にあるかどうかが決定される。ピーク
がピクセルＰi-1 にある場合には、ピークはピクセルＰ
i-1 に設定され、そうでない場合には、ピークはピクセ
ルＰi に設定される。
【００２７】ターゲットロケータシンボルを有する所定
数の走査線（６つのみのトランジッションを有する）が
走査された後（好適な実施の形態では所定数は６走査線
であるとする）、ターゲットロケータ回路は、多様なト
ランジッションポイントを通る６つのラインの式を決定
する。例えば、ターゲットロケータ回路１３は；全ての
第１トランジッションポイントを通過する第１ラインの
式；全ての第２トランジッションポイントを通過する第
２ラインの式；全ての第３トランジッションポイントを
通過する第３ラインの式；全ての第４トランジッション
ポイントを通過する第４ラインの式；全ての第５トラン
ジッションポイントを通過する第５ラインの式；全ての
第６トランジッションポイントを通過する第６ラインの
式；を計算する。かかるラインは、ターゲットロケータ
シンボルのエッジを表す。
【００２８】各シンボルに関連するラインは次に、３つ
のポイントを生成するように処理される。さらに詳細に
言えば、第１ライン及び第２ラインにより第１ターゲッ
トロケータシンボルが、第３ライン及び第４ラインによ
り第２ターゲットロケータシンボルが、そして第５ライ
ン及び第６ラインにより第３ターゲットロケータシンボ
ルが求められる。３つのポイントは変換回路１１に送ら
れ、変換回路１１は、較正プロセスのための変換座標を
形成する。
【００２９】走査されたマスター画像もまたアナライザ
３に送られ、アナライザ３は走査画像の画像データ値
を、マスター画像メモリ１０から送られた位置的に補償
されたマスター画像データ値と比較する。マスター画像
データは、マスター画像データを位置的に調整する変換
回路１１により位置的に補償されるので、マスター画像
データは位置的に対応する走査データと比較されること
ができる。換言すれば、マスターデータは、走査画像に
おけるオフセット、スケーリング、又は回転の影響をな
くすように位置変換される。走査画像データは、結果に
悪影響を及ぼすことなくマスター画像データの代わりに
位置変換されることができ、変わるのは変換座標がデー
タに如何に適用されるかだけである；即ち、変換座標が
マスター画像データに加えられる場合には、該座標は走
査画像データから差し引かれる；ということに注目され
たい。
【００３０】アナライザ３は、位置的に関連する２つの
画像同士間の誤差又は差を決定してこの誤差から較正値
を生成し、該較正値は、スクリーンマトリックス（単数
又は複数）として較正値メモリ５に格納される。較正値
は補償回路７により使用されて画像データが修正され、
その後該修正された画像データがプリンタ９に送られて
画像が正確に複製される。これらの特定のターゲット及
びその後のロケーション分析を使用することにより、較
正プロセスにおける精度、拡大公差、及びノイズ免疫性
が可能になる。
【００３１】上述の較正プロセスを図３のフローチャー
トで示す。
【００３２】本発明により使用される較正プロセスは、
任意の従来の較正プロセスであることが可能である。例
えば、連続階調又はハーフトーンのピクトリアル（絵画
的画像）のいずれかを複製するデジタル複製システムで
は、デジタルスクリーン又はデジタルスクリーニング方
法を使用して、モノクロームのマルチレベル画像を、特
定のプリンタをターゲットとしてモノクロームバイレベ
ル（２値レベル）画像に変換する。デジタルスクリーン
は、２つの独立したファンクション、即ちドット成長パ
ターンとしきい値レベルアレイにより特定されることが
できる。ドット成長パターンは、各ハーフトーンドット
の形状と、そのドットが如何に充填されるかを規定す
る。各ドット内の位置の総数は、複製されることのでき
る独自のグレーレベルの最大数（Ｎ＋１）を決定する。
典型的には、デジタル複製システムは、異なるタイプの
ピクトリアルに最適な多くのドット成長パターン、誤差
拡散、及びスポットオーバーラップテーブルを有するで
あろう。
【００３３】サイズＮのしきい値レベルアレイは、ドッ
ト成長パターンにおける各位置に対するバイレベル決定
値を規定する。同一のインデックスを有するドット成長
パターンにしきい値レベルアレイエレメントを適用する
ことにより、独自のスクリーンマトリックスが形成され
る。従って、しきい値レベルアレイの値を調整すること
により、プリンタで複製されるピクトリアルの明度、コ
ントラスト、及びディテールをドット成長パターンから
独立して変更することができる。この独立性のために、
ターゲットとするプリンタにおいて反射率の線形的変更
となるしきい値レベルアレイの値が（Ｎ＋１）レベルに
量子化されることができる。
【００３４】特定のドット成長パターンが得られると、
パッチを含む較正プリントが生成されることができる。
各パッチは、成長シーケンスの特定段階におけるドット
パターンの複数の隣接するコピーで満たされる領域であ
る。（Ｎ＋１）個のグレーレベルは、サイズＮのドット
成長パターンを使用して示されることができるので、
（Ｎ＋１）個のパッチが較正プリント上に生成される；
１つ１つは各可能なグレーレベルに対応する。プリント
されると、各パッチは測定されることのできる反射率の
値を呈する。従って、（Ｎ＋１）個のパッチのセット
は、特定のドット成長パターンに対してターゲットプリ
ンタ上でプリントされることのできる、全ての可能な反
射率の値を示す。
【００３５】しきい値レベルアレイにおける各エレメン
トを、対応するパッチの測定された反射率に設定するこ
とにより、反射率において線形的であるスクリーンマト
リックスが、特定のプリンタ及びドット成長パターンに
対して得られることができる。従って、所与のドット成
長パターン及びプリンタに対して線形的な反射率スクリ
ーンを生成するプロセスは；ドット成長シーケンスの各
段階に対するパッチを有するバイレベル較正プリントの
生成；ターゲットプリンタにおける較正プリントのプリ
ント；較正プリントにおける各パッチの反射率の測定；
しきい値レベルアレイの各エレメントの値の、対応する
パッチの反射率に対する設定；元のドット成長パターン
及び新たなしきい値レベルアレイからの新たなスクリー
ンマトリックスの構築；と要約されることができる。
【００３６】上述の較正プロセス及びターゲットロケー
タシステムを使用すれば、半自動的手続きを用いてデジ
タル複製システムを較正することができる。画像スキャ
ナがピクトリアルを捕らえるために使用されることは典
型的であるので、上述のパッチ反射率測定ステップに対
して同じスキャナを用いることが可能である。これは、
ターゲットプリンタからの較正プリントを走査し、パッ
チ領域を数値計算的に平均して各パッチの反射率を決定
することにより、達成されることができる。さらにテス
トパッチは、テストシート１枚につきより多くの較正情
報を提供するためにホイールであることが可能である。
例えばカラーホイールは、特定の輝度における色相及び
飽和度の較正を可能にする。一方、ホイールはグレーバ
ランス較正用であってもよく、その場合ニュートラルか
らのオフセットと強度が補償されることができる。
【００３７】本発明の線形変換システムを、以下により
詳細に記載する。
【００３８】上記のように、本発明の線形変換システム
は、マスター画像と走査画像との間の座標変換を決定す
ることができる。この線形変換システムを使用するに
は、変換マトリックスを求めるためにマスター画像及び
走査画像の両方における３つのポイントのロケーション
を知らなければならない。３つのポイントを規定するた
めに、プリントされたマスターテスト画像が走査された
後で分析によって識別されることのできる１セットのタ
ーゲットが、マスター画像に（電子的に又は用紙上で）
追加される。
【００３９】本発明の好適な実施の形態では、３つの三
角形のシステムを使用して、変換マトリックスを求め
る。さらに詳細には、本発明の好適な実施の形態では、
走査される必要のある全てのマスターテスト画像に対し
て３つの三角形を適用する。これらの三角形を図４で示
すように配置する。
【００４０】図４は三角形を非ベタ画像として示すが、
本発明の実際の実施の形態においては、これら３つの三
角形はベタのブラック画像である。三角形は米国特許庁
のオフィシャルドラフトマンによる要求により、ベタ画
像として示されることができない。従って、図示のため
だけに、画像の境界内に斜線を用いて三角形を示す。
【００４１】走査されるべき全マスターテスト画像に３
つの三角形を付加した後、スキャナがマスターテスト画
像を走査する。マスターテスト画像の走査において、本
発明は、図５で示されるような各連続走査線上でこれら
の三角形のエッジトランジッション（黒→白、又は白→
黒）を検出する。検出されたエッジトランジッション
は、走査線（水平ライン）に沿って黒ドットとして示さ
れる。複数の走査線上で、これらのエッジポイントの
（走査画像座標系における）位置が線形回帰を用いて分
析されて、これらのドットを通るラインの式が決定され
ることができる。求められるラインは、各三角形の左の
境界と右の境界を示す。これを図６で示す。
【００４２】これらのラインの式が一旦決定されると、
各三角形の得られた左サイド及び右サイドの式によっ
て、図７で示されるラインの交差点が決定される。交差
点は、走査画像の各三角形の頂点を代数学的に表す。
【００４３】次にこれらの３つのポイントが使用され
て、マスター画像から走査画像への線形座標変換が決定
される。さらに詳細には、これらのポイントが、マスタ
ー画像情報に従ってこれらのポイントのターゲット位置
と比較されると、位置的な誤差が生成される。位置的な
誤差は較正プロセスに統合されて、マスターピクセルの
画像データが適正なピクセルの走査画像データと比較さ
れることを保証する。換言すれば、得られた座標変換に
より、マスター画像の任意のポイント／ピクセル／領域
が、走査画像の対応するポイント／ピクセル／領域と迅
速に照合されることが可能になる。
【００４４】本発明の好適な実施の形態では、三角形は
分解能に依存して３００〜６００の可能な走査線を有す
る約１インチの高さであり、分析のために６つのトラン
ジッションを得る。サイズは、スキュー問題に対する最
大の公差に対して調整されることができる。非常に多く
のデータが利用可能であるので、入ってくるトランジッ
ションポイントにおいてヒューリスティックな「正確さ
チェック」が行われ、分析中のデータが正確であること
が確実にされる。
【００４５】例えば、本発明の好適な実施の形態のター
ゲットシンボルは、他の任意のマークを含まない既知領
域に配置されるので、分析に使用されるべき適正な走査
線は正確に６つのトランジッションを含有するだろうと
いうことを予期できる。そうでない場合には、その走査
線に対するデータは単純に放棄される。さらに、６つの
トランジッションが走査線にわたって適度に離間されな
い場合には、この場合もデータは放棄されることができ
る。これにより、以前のロケータシステムを困惑させた
ダスト（ほこりのようなもの）やスクラッチ（かき傷の
ようなもの）に対して本発明のターゲットロケータシス
テムは免疫性を有することが可能となる。
【００４６】本発明の好適な実施の形態では、ターゲッ
トロケータは画像のトップに配置される。このように画
像のトップにロケータを配置することにより、ロケータ
が見出された直後に画像の開始点において較正分析手続
きが開始することが可能になる。正確さチェックは、適
度に離間されたトランジッションを正確に６つ含まない
走査線を放棄するので、画像のトップの空白領域は較正
技術には影響を及ぼさない。
【００４７】本発明のターゲットロケータシステムはま
た、画像サンプリング分解能の不正確さにより害を受け
ない。例えば、従来のシステムが２つのラインの交差を
求める場合には、結果はせいぜいサンプリングの分解能
に等しい。線形的攻略アプローチは多くのポイントにわ
たって平均するので、スキャナの画像サンプリング分解
能より高い精度を得ることができる。
【００４８】本発明の別の実施の形態では、バーコード
又は他のタイプの機械読取り可能な符号化データをマス
ター画像上に配置して、各テスト画像を独自に識別する
ことができる。この符号化データは例えば、分析プログ
ラムにより使用されることのできる時間、日付、マシン
のシリアルナンバー、マスター画像ネーム、マスター画
像シリアルナンバー等の情報を含むことができる。カラ
ー環境においては、バーコードはターゲットについての
情報を含む較正ターゲット上でのスティッカーであるこ
とが可能である。これにより、較正パターンが厳格な公
差に維持される必要がないどころか、較正パターン自体
が較正可能であると共に、得られたものがバーコードパ
ターンで符号化されることができるので、より低コスト
の較正パターンが可能となる。
【００４９】上述の実施の形態では、６つのトランジッ
ションを有する有効な走査線が一旦見出されると、所定
数の走査線が有効なトランジッションデータで処理され
るまで、トランジッションデータがライン毎に集められ
る。これは、マスター／走査画像座標変換を生成する線
形回帰分析を誘起する。
【００５０】この変換に基づいて、符号化された情報の
ロケーションが知られると共に正確に読み取られる。こ
の時点では、ロケータ及びデータを有するマスターのト
ップ部分のみが読み取られた。画像の残りの部分は、所
望の画像形成パラメータを測定するためにテストパター
ンで満たされることができる。バーコード化された情報
を読み取ると、分析プログラムは分析のタイプを、マス
ター画像により必要とされるタイプに適応させることが
できる。本発明の好適な実施の形態では、符号化された
識別データは、ターゲットロケータ（シンボル）の真下
に配置される。
【００５１】上述の全オペレーションは、走査画像のビ
ットマップを格納することなく行われることができる。
より詳細には、トランジッションが要求されているプロ
セス中に、各有効な走査線は６つのトランジッションを
生成する。線形回帰に対してデータを累積するために、
１ライン当り変数が５つのみ（６ラインでトータル３０
変数）維持される必要がある。全処理は、走査オペレー
ション中にリアルタイムで若しくは迅速に実行されるこ
とができる。この能力により、ロケータシステムがリア
ルタイムでオペレーションされるようにスキャナに埋め
込まれると共に比較的低コストとなることができる。
【００５２】本発明の別のアプリケーションは、レーザ
プリンタにおけるハーフトーンの複製であり、それはな
ぜならハーフトーンセルを構成するしきい値レベルが注
意深く選択されなければならないからである。マシンは
それぞれに異なる転写特性を有する、又は同一のマシン
でさえも時間により異なる転写特性を有するので、所与
のプリンタの設計上のトーン複製曲線が違ってくる可能
性がある。この曲線の較正は、画像を一貫した品質で複
製するために肝要である。
【００５３】較正プロセスは、符号化データを従えるタ
ーゲットロケータシンボルを有するマスターページを生
成することにより開始される。この制御情報の後に、一
連のハーフトーンパッチが印刷される。これらのパッチ
の各々は、特定のドット成長段階におけるハーフトーン
セルを表す同様のハーフトーン領域を含む。全ての可能
なハーフトーンドット成長段階におけるパッチをプリン
トすることにより、検査中のプリンタは、そのドット成
長パターンで複製することのできる濃度を求めて較正さ
れることができる。ロケータシンボル及びパッチを有す
る較正プリントがこの段階で走査されることができる。
このプロセスはカラープロセスにも適用可能であるが、
この場合にはテストパッチはカラーパッチということに
なるだろう。
【００５４】本発明のアプリケーションの他の例を以下
に記載する。
【００５５】製造環境において、本発明のターゲットロ
ケータシンボルを有する高品質のマスターターゲットを
走査して、スキャナの画像品質を評価することができ
る。見当合わせオフセット、スケーリング、スキュー、
及びＭＴＦ（機械的伝達関数）は、機械的又は電子的画
像処理オペレーションのいずれかを介して測定され且つ
補償されることができる。各高品質テストターゲットは
符号化された識別データ及び関連する既知の特徴を含む
ことができるので、マスターターゲットの絶対的な正確
さは、各ターゲットの正確さ測定によって緩められるこ
とができる。これは、オペレータの介在の減少又は機械
の公差の減少により、製造コストを減らすことができ
る。
【００５６】技術的サポート又はエンドユーザは、本発
明のターゲットロケータシンボルを有する１つ又はいく
つかのテストターゲットをスキャナ上に定期的に配置
し、自動製造中に行われる調整をスキャナが微整調する
ことを要求することができる。これは、より低いサービ
スコストとより高い品質によりエンドユーザの所有コス
トを減少する。これは、ライン成長、ベタ領域複製、ハ
ーフトーン濃度等のプリント特性が測定され且つ補償さ
れることも可能にする。
【００５７】電子コピー機に関して言えば、電子的マス
ターは本発明のターゲットロケータシンボルを有するよ
うにプリントされ、そして出力画像品質達成度に入力画
像を完全に適合させると共にコピー品質の維持のために
修正を実行するように走査されることが可能である。マ
スタープリントは、特定の用紙経路を介して手動的に又
は自動的にプリンタからスキャナへと移送されることが
できる。既存の遠隔インタラクティブ通信技術を使用す
る場合には、顧客が問題に気づく前でさえも画像品質の
欠陥と要求されるサービス手順が報告されることができ
ると共に、サービス（修正、修理等）に対するスケジュ
ールがセットアップされることができる。カラーコピー
機においては、較正、カラー修正、及びカラー安定度が
重要なファクタである。スキャナ／プリンタの自動的較
正が可能なことにより、カラーコピー機に対するサービ
スコールをかなり減らすことができる。
【００５８】本発明の別の実施の形態では、テストパッ
チは、パッチの他の所望の特徴を走査システムに伝える
ように符号化された記号（glyph ）であることが可能で
ある。
【００５９】本発明を上に詳細に述べたが、本発明の主
旨を逸脱することがなければ種々の変更を行うことがで
きる。例えば本発明の好適な実施の形態は、三角形がタ
ーゲットロケータシンボルであることに関して述べた
が、ターゲットロケータシンボルは、変換計算に対して
非コリニアポイントを生成する３セットの交差するライ
ンを求めることを可能にする任意のシンボル又は形状で
あってよい。例えば五角形を使用することが可能であ
る。
【００６０】さらに本発明は、略同じ大きさであると共
にそのうちの１つが反対方向を向くターゲットロケータ
シンボルについて述べたが、シンボルは同じ大きさであ
ったり反対方向を向いていたりする必要はない。シンボ
ルは、求められる交差ポイントが非コリニア形状である
ような状態にあるだけでよい。
【００６１】本発明はまた、ベタブラックターゲットロ
ケータシンボルを有することについて述べたが、シンボ
ルはブラックであったり完全にベタであったりする必要
はない。シンボルは、バックグラウンドからターゲット
ロケータシンボルへのトランジッションをスキャナが検
知することのできる限り、グレー又はカラーの任意の陰
影部（シェード）であってよい。シンボルが完全にベタ
でない場合には、シンボルの外郭のラインは、スキャナ
が適切に検出することができる程に十分に濃い必要があ
り、また検出プロセスは、有効な走査線において現れる
付加的なトランジッションの包含を補うように変更され
なければならない。
【００６２】さらに本発明をテストパッチを用いて述べ
たが、較正シートは、例えばグレーパッチ、カラーパッ
チ、カラーホイール、グレーバランスホイール、ライン
成長パターン、ドット成長パターン、グレーバランスの
掃引等、任意のテストオブジェクトを含むことが可能で
ある。本発明はテストパッチのみに限定されずに、プリ
ンタの較正、診断、若しくは検査を助力する任意のプリ
ントされたオブジェクトに適用可能である。
【００６３】最後に、本発明はモノクローム又はブラッ
ク／ホワイト環境に関して述べられた。しかしながら本
発明のコンセプトはカラー環境にも容易に適用されるこ
とが可能である。
【００６４】要約すれば、本発明は、較正プロセスに用
いられる場合に、較正プロセスが正確であると共に、オ
フセット、スケーリング、回転、及びノイズを免れるこ
とを可能にするターゲットロケータシステムを提供す
る。
【００６５】本発明を上述の種々の実施例に関して述べ
たが、本発明は上記詳細な説明のみに結び付けられるこ
となく、特許請求の範囲内で行われる変更又は変化をカ
バーするものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の較正システムを示すブロック図を示す。
【図２】本発明のターゲットロケータシステムを用いる
較正システムを示すブロック図を示す。
【図３】本発明の較正プロセスを示すフローチャートを
示す。
【図４】変換座標を計算するのに使用されるロケーショ
ンターゲットの一例を示す。
【図５】走査線に沿ってロケーションターゲットのエッ
ジを検出することに基づくポイントの生成を示す。
【図６】図５のポイントを通るラインの生成を示す。
【図７】変換座標を計算することに用いられる、図６の
ラインから３つの頂点をグラフにより計算することを示
す。
【符号の説明】
１ スキャナ ３ アナライザ ５ 較正値メモリ ７ 補償回路 ９ プリンタ １０ マスター画像メモリ １１ 変換回路 １３ ターゲットロケータ回路
フロントページの続き (72)発明者 ジェング−ナン シアウ アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター シャドウ ウッド レー ン 687

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリントシステムを較正するためのシス
    テムであって；プリンタを含み；前記プリンタによりプ
    リントされるマスターテスト画像ドキュメントを含み、
    該マスターテスト画像が３つのロケータシンボルと複数
    のテストオブジェクトを有し、各シンボルが異なる頂点
    を有し、該頂点同士は非コリニアであり；前記較正シス
    テムがさらに、 前記マスターテスト画像ドキュメントを走査するための
    走査手段を含み；前記マスターテスト画像ドキュメント
    上にプリントされたロケータシンボルを検出すると共
    に、検出されたロケータシンボルからトランジッション
    データを生成するためのシンボル手段を含み；トランジ
    ッションデータに基づいて各非コリニア頂点に対する座
    標値を決定するための座標手段を含み；前記マスターテ
    スト画像ドキュメント上にプリントされたテストオブジ
    ェクトに対応する画像データと、各非コリニア頂点に対
    する所望の座標値に対応する位置データとを予納するた
    めのメモリ手段を含み；各非コリニア頂点に対する決定
    された座標値と各非コリニア頂点に対する所望の座標値
    との差に基づいて変換マトリックスを生成するための変
    換手段を含み；変換マトリックスに基づいて走査画像デ
    ータに対応する予納画像データを得るための位置補償手
    段を含み；走査画像データを予納画像データと比較する
    と共に、走査画像データと予納画像データとの差に基づ
    いて補償値を生成するための較正手段を含む；ことを特
    徴とするプリントシステムを較正するためのシステム。
  2. 【請求項２】 プリントシステムを較正するための方法
    であって、 （ａ）テストされるべきプリンタでマスターテスト画像
    ドキュメントをプリントするステップを含み、該マスタ
    ーテスト画像が３つのロケータシンボルと複数のテスト
    オブジェクトを有し、各シンボルが異なる頂点を有し、
    該頂点同士が非コリニアであり； （ｂ）マスターテスト画像ドキュメントを走査するステ
    ップを含み； （ｃ）マスターテスト画像ドキュメントにプリントされ
    たロケータシンボルを検出すると共に、検出されたロケ
    ータシンボルからトランジッションデータを生成するス
    テップを含み； （ｄ）トランジッションデータに基づいて各非コリニア
    頂点に対する座標値を決定するステップを含み； （ｅ）マスターテスト画像ドキュメントにプリントされ
    たテストオブジェクトに対応する画像データと、各非コ
    リニア頂点に対する所望の座標値に対応する位置データ
    とを予納するステップを含み； （ｆ）各非コリニア頂点に対する決定された座標値と、
    各非コリニア頂点に対する所望の座標値との差に基づい
    て変換マトリックスを生成するステップを含み； （ｇ）変換マトリックスに基づいて走査画像データに対
    応する予納画像データを得るステップを含み； （ｈ）走査画像データを得られた予納画像データと比較
    すると共に、該走査画像データと該予納画像データとの
    差に基づいて補償値を生成するステップを含む；ことを
    特徴とするプリントシステムを較正するための方法。
  3. 【請求項３】 テストドキュメントであって；３つのロ
    ケータシンボルを含み、各シンボルが異なる頂点を有
    し、該頂点同士が非コリニアであり；前記テストドキュ
    メントがさらに；複数のテストオブジェクトを含む；こ
    とを特徴とするテストドキュメント。
JP7304727A 1994-12-01 1995-11-22 プリントシステムを較正するためのシステム及び方法並びにテストドキュメント Ceased JPH08292746A (ja)

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