JPH10285351A - Image reading device - Google Patents
Image reading deviceInfo
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- JPH10285351A JPH10285351A JP9092557A JP9255797A JPH10285351A JP H10285351 A JPH10285351 A JP H10285351A JP 9092557 A JP9092557 A JP 9092557A JP 9255797 A JP9255797 A JP 9255797A JP H10285351 A JPH10285351 A JP H10285351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- position error
- scanning direction
- window
- oblique line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Image Input (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 斜線パターンの位置ずれとスキャナの走査速
度の平均速度からのずれを分離し、修正することによっ
て正しい位置誤差データを得る。
【解決手段】 走査方向に対して相異なる2つの斜線パ
ターン10a,10bから求めた位置誤差のデータの差
によって測定用パターン10の位置ずれ量を検知する。
この位置ずれ量は通常変化することはないので、斜線パ
ターン10a,10bの位置ずれ量を記憶部108に記
憶しておき、通常の読み取り時には、左右いずれかの斜
線パターン10a,10bを使用して位置誤差を測定
し、随時記憶部108から前記いずれかの斜線パターン
10a,10bの位置ずれ量を読み出して測定した位置
誤差データを修正することによって斜線パターンの位置
ずれ量を検知する。この場合、一方のパターンと他方の
パターンとは、それぞれ逆方向に一定の傾きを有すると
ともに、副走査方向で重複するように一方のパターン1
0aに対して他方のパターン10bを近接して配置し
た。
PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain correct position error data by separating and correcting a position shift of an oblique line pattern and a shift from an average scanning speed of a scanner. SOLUTION: A position shift amount of a measurement pattern 10 is detected based on a difference between position error data obtained from two oblique line patterns 10a and 10b different from each other in a scanning direction.
Since the amount of displacement does not normally change, the amount of displacement of the oblique line patterns 10a and 10b is stored in the storage unit 108, and at the time of normal reading, one of the right and left oblique line patterns 10a and 10b is used. The position error of the oblique line pattern is detected by measuring the position error, reading the position error amount of one of the oblique line patterns 10a and 10b from the storage unit 108 as needed, and correcting the measured position error data. In this case, the one pattern and the other pattern each have a certain inclination in the opposite direction, and the one pattern 1 is overlapped in the sub-scanning direction.
The other pattern 10b was arranged close to 0a.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、読み取ったビット
マップ形式の画像データの位置誤差を測定して画像デー
タの画素の位置誤差を補正する画像読取装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image reading apparatus for measuring a position error of read bitmap image data and correcting a position error of a pixel of the image data.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の画像読取装置として例えば日本
機械学会第71期通常総会講演会講演論文集(IV)で
発表された「高精細画像入力装置の開発」(従来例1)
が知られている。ここでは、副走査方向に並べて配置さ
れた等ピッチラインのテストチャートを読み取った画
像、すなわち、副走査方向のライン間隔で離散化された
画像データに対して補間演算を行い、演算された結果か
ら、等ピッチラインの黒線、白線の中心位置を求め、テ
ストチャートの基準ピッチとの差を読み取ることで、装
置の振動などに起因する画像データの読み取り位置誤差
を検出するようになっている。2. Description of the Related Art As an image reading apparatus of this kind, for example, "Development of a high-definition image input apparatus" (conventional example 1) announced at the 71st Ordinary General Meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers (IV)
It has been known. Here, an interpolation operation is performed on an image obtained by reading a test chart of equi-pitch lines arranged in the sub-scanning direction, that is, image data discretized at line intervals in the sub-scanning direction. By obtaining the center position of the black line and the white line of the equal pitch line, and reading the difference from the reference pitch of the test chart, the reading position error of the image data due to the vibration of the apparatus or the like is detected.
【0003】他の従来例として特開平6−297758
号公報「走査線ピッチ計測方法」(従来例2)も知られ
ている。この公知例は、等ピッチパターンのデータを書
き込んだハードコピーのパターンを読み取ってハードコ
ピー装置の書き込みの走査線のピッチむらを計測するよ
うになっている。Another conventional example is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-297758.
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-252, “scanning line pitch measurement method” (conventional example 2) is also known. In this known example, a hard copy pattern in which data of an equal pitch pattern is written is read, and pitch unevenness of a writing scan line of a hard copy device is measured.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
1では、等ピッチラインのパターンのエッジと読み取り
のサンプリングのタイミングとの位置関係の相違により
同じ形状のパターンを読み取って得られるデータがそれ
ぞれ異なってしまうモアレという現象がある。読み取っ
たデータはこのモアレによって必ずしもパターンのエッ
ジの位置と対応しないので、位置誤差の測定精度を劣化
させる。モアレの影響は、等ピッチラインパターンを精
細にして読み取り装置の分解能に近づけると非常に顕著
になり、条件によっては位置誤差の測定ができなくなる
ほどになる。したがってこの方式では、読み取り装置の
分解能に近い、あるいはそれ以下の位置誤差を高精度で
測定することはできない。In the first prior art, data obtained by reading patterns of the same shape is different due to the difference in the positional relationship between the edge of the pattern of the equal pitch line and the sampling timing of the reading. There is a phenomenon called moiré. The read data does not necessarily correspond to the position of the edge of the pattern due to the moiré, so that the measurement accuracy of the position error is deteriorated. The effect of moiré becomes very noticeable when the pitch of the equi-pitch line pattern is refined and approaches the resolution of the reader, and it becomes impossible to measure the position error depending on the conditions. Therefore, in this method, a position error close to or lower than the resolution of the reading device cannot be measured with high accuracy.
【0005】また、等ピッチラインのパターンを使うの
で、モアレの影響を無視しても、高い周波数成分の位置
誤差を測定するためにパターンのピッチを精細にする
と、結像光学系のMTF(Modulation Tr
ansfer Ratio)の限界によって得られた画
像の濃淡の信号の差が小さくなり、測定精度が劣化せざ
るを得ない。Further, since a pattern of equal pitch lines is used, even if the influence of moiré is neglected, if the pitch of the pattern is refined in order to measure the position error of a high frequency component, the MTF (Modulation) of the imaging optical system will be reduced. Tr
The difference in the density signal of the obtained image is reduced due to the limit of the transfer ratio, and the measurement accuracy must be degraded.
【0006】さらに、パターンの精細化では、測定の周
波数帯域を高い方向に広げ、精度を上げることができな
いのでサンプリングしたデータを補間する処理を行って
いる。より良い補間を行うには、より多くの周辺データ
を使ったり、複雑な演算処理が必要になり、処理時間が
長くなる。さらに補間はあくまでも補間であり、真のデ
ータとのずれが生じることは避けられず、測定精度を劣
化させる要因になる。[0006] Further, in pattern refinement, the frequency band of the measurement is widened in a higher direction, and the accuracy cannot be increased. Therefore, a process of interpolating the sampled data is performed. In order to perform better interpolation, more peripheral data is used or complicated arithmetic processing is required, and the processing time becomes longer. Further, the interpolation is an interpolation to the last, and it is inevitable that a deviation from true data occurs, which is a factor of deteriorating the measurement accuracy.
【0007】また、光電変換装置の中の特定の1つの受
光素子が副走査方向に走査することによって得られる画
像データを使用しているので、受光素子そのものが持つ
ノイズが測定そのものの精度に影響を与えて、精度を劣
化させる。Further, since a specific light receiving element in the photoelectric conversion device uses image data obtained by scanning in the sub-scanning direction, the noise of the light receiving element itself affects the accuracy of the measurement itself. To degrade the accuracy.
【0008】従来例2では、計測時には光電変換装置で
パターンを読み込んだデータを使うので、計測に当たっ
てはハードコピーの読み取り時の走査むらはないという
条件で読み取ってハードコピーのピッチむらを計測して
いる。その他、特に説明しないが、前述の従来例1と同
様のモアレの問題を有する。In the conventional example 2, since data obtained by reading a pattern by the photoelectric conversion device is used at the time of measurement, reading is performed under the condition that there is no scanning unevenness at the time of reading a hard copy, and pitch unevenness of the hard copy is measured. I have. Although not particularly described, there is a problem of moire similar to that of the above-described conventional example 1.
【0009】これらの問題を解決するために、本出願人
は特願平7−260438号をすでに出願した。この中
で、位置誤差を測定するための走査方向に対して一定の
傾きを有する複数の線から形成されるパターンを画像読
取装置に設置する際に生じるいくらかの位置ずれを検出
して位置誤差を求めることができる技術を提案した。To solve these problems, the present applicant has already filed Japanese Patent Application No. Hei 7-260438. Among them, some positional deviations occurring when a pattern formed from a plurality of lines having a constant inclination with respect to the scanning direction for measuring the positional error is installed in the image reading apparatus are detected, and the positional error is detected. Proposed technologies that can be sought.
【0010】この技術では、斜線パターンを設置した際
の位置ずれを補正するために、測定した位置誤差データ
から線形近似によって斜線パターンの傾きを求めて位置
ずれを補正するようにしている。In this technique, in order to correct a positional shift when a diagonal pattern is set, the inclination of the diagonal pattern is determined by linear approximation from measured position error data to correct the positional deviation.
【0011】しかし、スキャナの走査速度の平均速度が
所定値でない場合にも位置誤差データは傾きを持つた
め、斜線パターンの位置ずれによる傾きかスキャナの走
査速度の平均速度のずれによる傾きかを分離することま
では配慮されていなかった。また、装置のコストにとっ
て読み取るの数が増えると、その分コストが上昇するこ
とは明白であるが、CCDの数を考慮してコストを下げ
ることまでは配慮されていなかった。However, even when the average scanning speed of the scanner is not a predetermined value, the position error data has a slope. Therefore, it is possible to separate the inclination due to the positional shift of the oblique line pattern or the slope due to the deviation of the average scanning speed of the scanner. Was not taken into account. Although it is obvious that the cost increases as the number of readings increases with respect to the cost of the apparatus, no consideration has been given to lowering the cost in consideration of the number of CCDs.
【0012】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
もので、その第1の目的は、斜線パターンの位置ずれと
スキャナの走査速度の平均速度からのずれを分離し、修
正することによって正しい位置誤差データを得ることが
できるとともに、前記位置誤差データに基づいて画素の
位置が誤差を補正して位置ずれのない画像読取装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and a first object of the present invention is to correct an error by separating and correcting a position shift of an oblique line pattern and a shift of a scanning speed of a scanner from an average speed. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can obtain position error data, corrects an error in the position of a pixel based on the position error data, and has no position shift.
【0013】また、第2の目的は、CCDの画素数を減
らし、コストの削減を図ることができる画像読取装置を
提供することにある。A second object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of reducing the number of pixels of a CCD and reducing costs.
【0014】さらに、第3の目的は、斜線パターンの背
景部に汚れや他のパターンなどが存在しても、これらの
汚れやパターンが原因となって正しい測定ができなくな
ることのない画像形成装置を提供することにある。A third object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which even if dirt or other patterns are present in the background portion of a diagonal pattern, correct measurement cannot be performed due to these dirt or patterns. Is to provide.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の手段は、画像を一定の時間間隔で線順次に走
査して読み取る画像読取装置において、原稿の走査領域
外に設けられ、走査方向に対して一定の傾きを有する複
数本の線からなる第1のパターンと、この前記第1のパ
ターンと逆方向に一定の傾きを有するとともに、副走査
方向で重複するように第1のパターンに対して近接して
配置された複数本の線からなる第2のパターンと、これ
ら第1および第2のパターンを読み込むことによって傾
きが異なるパターンのそれぞれに対応した画素の位置誤
差を測定する手段と、この測定する手段によって測定さ
れた値に基づいて画素の位置誤差を修正する手段と、こ
の修正された画素の位置誤差を補正する手段とを備えて
いることを特徴としている。In order to achieve the above object, a first means is provided in an image reading apparatus for scanning an image line-sequentially at regular time intervals and reading the image outside a scanning area of a document. A first pattern composed of a plurality of lines having a constant inclination with respect to the scanning direction, and a first pattern having a constant inclination in a direction opposite to the first pattern and overlapping in the sub-scanning direction. The second pattern consisting of a plurality of lines arranged in close proximity to the first pattern and the first and second patterns are read to measure the position error of the pixel corresponding to each of the patterns having different inclinations. Means for correcting the position error of the pixel based on the value measured by the measuring means, and means for correcting the corrected position error of the pixel. To have.
【0016】第2の手段は、第1の手段にさらに、前記
第1のパターンから位置誤差を求める手段と、前記第2
のパターンから位置誤差を求める手段と、前記両手段に
よって求められた両パターンの位置誤差の差を求める手
段と、前記求められた位置誤差の差を記憶する手段と、
通常の読取時には前記第1および第2のいずれか一方の
パターンを使用して位置誤差を測定し、前記記憶する手
段に記憶された位置誤差の差の値に基づいて画素の位置
誤差を修正する手段とを設けたことを特徴としている。The second means further includes means for obtaining a position error from the first pattern, the first means, and the second means.
Means for obtaining a position error from the pattern, means for obtaining the difference between the position errors of the two patterns obtained by the two means, and means for storing the difference between the obtained position errors,
At the time of normal reading, the position error is measured by using one of the first and second patterns, and the position error of the pixel is corrected based on the value of the difference between the position errors stored in the storage unit. Means is provided.
【0017】第3の手段は、第2の手段における記憶す
る手段は不揮発性であることを特徴としている。The third means is characterized in that the storing means in the second means is nonvolatile.
【0018】第4の手段は、第1の手段にさらに、前記
第1のパターンから位置誤差を求める手段と、前記第2
のパターンから位置誤差を求める手段と、位置誤差の測
定を前記第1のパターンから始めるとき、前記第1およ
び第2のパターンを読み取った画像データと、前記第1
のパターン部を含むウィンドウを設定する手段と、前記
ウィンドウを画素の整数個分づつ順次移動させて設定し
なおす手段と、前記ウィンドウがある位置に移動したと
きにウィンドウを主走査方向に移動させて前記第2のウ
ィンドウ部を含むウィンドウに設定する手段と、ウィン
ドウが設定されるごとに、当該設定された領域における
パターンの位置を演算する手段と、ウィンドウの移動前
後におけるパターンの位置データの変化を演算すること
によって位置誤差を求める手段と、前記第1および第2
のパターンから求めた位置誤差から位置誤差データを修
正する手段とを設けたことを特徴としている。The fourth means includes a means for obtaining a position error from the first pattern, the first means, and the second means.
Means for calculating a position error from the first pattern, image data obtained by reading the first and second patterns when the measurement of the position error starts from the first pattern,
Means for setting a window including the pattern part of the above, means for sequentially moving and resetting the window by an integer number of pixels, and moving the window in the main scanning direction when the window is moved to a certain position. Means for setting the window including the second window portion, means for calculating the position of the pattern in the set area every time the window is set, and means for calculating the change in the position data of the pattern before and after the movement of the window. Means for calculating a position error by calculating;
Means for correcting the position error data from the position error obtained from the pattern.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】1.画像読取装置の概略構成 まず、図1を参照して本実施例の読み取り装置の概略を
説明する。コンタクトガラス1は筐体8により支持さ
れ、原稿は読み取り面を下にしてコンタクトガラス1上
に載置される。コンタクトガラス1上の原稿は光源2に
より照明され、読み取り面の反射光が第1ミラー3、第
2ミラー4、第3ミラー5により順次反射され、次いで
レンズ6により光電変換装置7上のライン状の光電変換
素子の受光面に結像されて電気信号に変換される。1. First, an outline of a reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The contact glass 1 is supported by the housing 8, and the original is placed on the contact glass 1 with the reading surface facing down. The original on the contact glass 1 is illuminated by the light source 2, and the reflected light on the reading surface is sequentially reflected by the first mirror 3, the second mirror 4, and the third mirror 5, and then the lens 6 forms a line on the photoelectric conversion device 7. The image is formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion element and converted into an electric signal.
【0021】光源2と第1ミラー3は不図示の第1キャ
リッジに取り付けられ、この第1キャリッジは原稿を線
順次で読み取るために原稿面との距離を一定にしたまま
不図示の駆動装置により副走査方向(図の左右方向)に
移動する。また、第2ミラー4と第3ミラー5は不図示
の第2キャリッジに取り付けられ、この第2キャリッジ
は第1キャリッジの1/2の速度で副走査方向に移動す
る。このような方法によりコンタクトガラス1上の所定
の範囲を線順次で読み取ることができる。The light source 2 and the first mirror 3 are mounted on a first carriage (not shown). The first carriage is driven by a driving device (not shown) while keeping the distance from the original surface constant so as to read the original line-sequentially. It moves in the sub-scanning direction (left-right direction in the figure). The second mirror 4 and the third mirror 5 are attached to a second carriage (not shown), and the second carriage moves in the sub-scanning direction at half the speed of the first carriage. By such a method, a predetermined range on the contact glass 1 can be read line-sequentially.
【0022】また、図2に示すようにコンタクトガラス
1の回りの筐体8には、シェーディング補正のために基
準濃度を光電変換素子に読み取らせるための基準濃度板
9が主走査方向に延びるように取り付けられると共に、
第1キャリッジの副走査方向の走査位置または走査速度
を検出するために図3に示すように白地上に一定幅、4
5°および135°の角度の多数の黒の斜線Lの2種類
の斜線パターン10a,10bが形成された測定用パタ
ーン10が副走査方向に2段に等ピッチで形成されてい
る。基準濃度板9は光電変換装置7により読み取られ
て、ライン状の光電変換素子毎の感度バラツキや、照明
むら、レンズ6の周辺光量の低下等を補正するために用
いられ、また、これらの第1および第2の斜線パターン
10a,10bも同様に光電変換装置7により読み取ら
れる。なお、斜線パターン10a,10bは画像データ
とともに光電変換装置7で読み込むので、原稿と同様に
光電変換素子の受光面に結像する必要があり、コンタク
トガラス1の原稿が置かれる面に設けられる。しかし、
コンピュータなどに画像を取り込んで位置誤差を測定す
る場合には、原稿読取領域に斜線パターン10a,10
bを設置するようにしてもよい。As shown in FIG. 2, a reference density plate 9 for causing a photoelectric conversion element to read a reference density for shading correction is provided on a housing 8 around the contact glass 1 so as to extend in the main scanning direction. Attached to
In order to detect the scanning position or scanning speed of the first carriage in the sub-scanning direction, as shown in FIG.
The measurement pattern 10 on which two types of oblique line patterns 10a and 10b of a large number of black oblique lines L having angles of 5 ° and 135 ° are formed at equal pitches in two stages in the sub-scanning direction. The reference density plate 9 is read by the photoelectric conversion device 7 and is used for correcting variations in sensitivity among the linear photoelectric conversion elements, uneven illumination, a decrease in the amount of light around the lens 6, and the like. The first and second oblique line patterns 10a and 10b are similarly read by the photoelectric conversion device 7. Since the oblique line patterns 10a and 10b are read by the photoelectric conversion device 7 together with the image data, it is necessary to form an image on the light receiving surface of the photoelectric conversion element similarly to the original, and is provided on the surface of the contact glass 1 on which the original is placed. But,
When an image is taken into a computer or the like and the position error is measured, the oblique line patterns 10a and 10a
b may be installed.
【0023】なお、この図3は図2の第1および第2の
斜線パターン10a,10bとコンタクトガラス1の要
部拡大図である。斜線パターン10a,10bは、走査
方向に一定の相対する傾きを持った複数の直線から構成
される。本来、測定用パターン10は走査方向に対して
平行であることが望ましいが、測定用パターン10の材
質や組み付け時のばらつきなどによって位置がずれてし
まう場合があり、図3はこのように位置がずれてしまっ
たときの状態を示している。この発明は、この位置ずれ
と画像読取装置の走査速度の平均速度からのずれを考慮
して位置誤差を求めるものである。FIG. 3 is an enlarged view of the first and second diagonal patterns 10a and 10b and the main part of the contact glass 1 in FIG. The oblique line patterns 10a and 10b are composed of a plurality of straight lines having a certain relative inclination in the scanning direction. Originally, it is desirable that the measurement pattern 10 be parallel to the scanning direction. However, the position may be shifted due to the material of the measurement pattern 10 or variation in assembling, and FIG. The state at the time of shifting has been shown. According to the present invention, a position error is obtained in consideration of the position deviation and the deviation from the average scanning speed of the image reading apparatus.
【0024】この斜線パターン10は第1の斜線パター
ン10aと第2の斜線パターン10bとが、副走査方向
で交差し、各パターンの先端部が他方パターンの側面に
対して近接した位置に達している。In the diagonal pattern 10, the first diagonal pattern 10a and the second diagonal pattern 10b intersect in the sub-scanning direction, and the leading end of each pattern reaches a position close to the side surface of the other pattern. I have.
【0025】2.システム構成 図4に本発明の実施形態に係る画像読取装置に組み込ま
れる位置誤差測定装置のシステム構成を示す。なお、こ
の位置誤差測定装置は画像読取装置への付加機能として
組み込まれ、リアルタイムで画素の位置誤差を測定する
ものである。2. System Configuration FIG. 4 shows a system configuration of a position error measuring device incorporated in the image reading device according to the embodiment of the present invention. The position error measuring device is incorporated as an additional function to the image reading device, and measures a position error of a pixel in real time.
【0026】すなわち、位置画素測定装置は、光電変換
部101と、A/D変換部102と、シェーディング補
正部103と、斜線判別部104と、位置誤差測定部1
05と、位置誤差補正部106と、制御部107と、記
憶部108から構成されている。光電変換部101は、
この実施形態ではラインCCDからなり、読み取った画
像が電気信号に変換される。電気信号に変換された画像
はA/D変換部102でデジタルの多値の画像データに
変換される。変換されたデータは照明の不均一さ、レン
ズの周辺光量の低下、光電変換部101の画素間の感度
の違いなどをシェーディング補正部103で補正され、
補正されたデータは斜線判別部104に入力される。斜
線判別部104では、画像データの測定用パターン10
部分を判別し、その判別結果を制御部107に出力す
る。また、画像データは位置誤差測定部105に入力さ
れ、副走査方向の読み取りラインごとにライン間の位置
誤差を測定し、測定結果の誤差信号を出力する。位置誤
差測定部105では、走査方向に対して一定の傾きの複
数の斜線からなる斜線パターン10a,10bに対する
位置誤差を測定し、測定した2つの位置誤差データから
正しい位置誤差データに修正し、修正された位置誤差の
測定データを誤差信号として出力する。位置誤差補正部
106では、画像データと位置誤差データである誤差信
号から位置誤差を補正した画像データを生成し、ビデオ
信号として出力する。なお、各部(101〜106)は
制御部107によってそれぞれタイミングの制御、動作
条件の設定などがなされ、相互に関連して動作するよう
になっている。また、記憶部108は後述の斜線パター
ン10a,10bの位置ずれ量を記憶する。That is, the position pixel measuring device includes a photoelectric conversion unit 101, an A / D conversion unit 102, a shading correction unit 103, a diagonal line discrimination unit 104, and a position error measurement unit 1.
05, a position error correction unit 106, a control unit 107, and a storage unit 108. The photoelectric conversion unit 101 includes:
In this embodiment, a line CCD is used, and a read image is converted into an electric signal. The image converted into the electric signal is converted by the A / D converter 102 into digital multi-valued image data. The converted data is corrected by the shading correction unit 103 for unevenness of illumination, a decrease in the amount of light around the lens, a difference in sensitivity between pixels of the photoelectric conversion unit 101, and the like.
The corrected data is input to the oblique line determination unit 104. In the oblique line determination unit 104, the measurement pattern 10
The part is determined, and the result of the determination is output to the control unit 107. Further, the image data is input to the position error measurement unit 105, which measures the position error between lines for each read line in the sub-scanning direction, and outputs an error signal of the measurement result. The position error measuring unit 105 measures the position error with respect to the oblique line patterns 10a and 10b composed of a plurality of oblique lines having a constant inclination with respect to the scanning direction, and corrects the two measured position error data into correct position error data. The measured position error data is output as an error signal. The position error correction unit 106 generates image data in which a position error has been corrected from the image data and the error signal that is the position error data, and outputs the image data as a video signal. The respective units (101 to 106) are controlled by the control unit 107 to control timing, set operating conditions, and the like, and operate in association with each other. In addition, the storage unit 108 stores a positional shift amount of the oblique line patterns 10a and 10b described later.
【0027】3.測定原理 引き続き、位置誤差測定部における読取誤差の測定原理
について説明する。3. Measurement Principle Next, the measurement principle of the reading error in the position error measurement unit will be described.
【0028】まず、位置誤差を測定する処理は以下のよ
うになる。図5の矢印で示す主走査方向は、光電変換装
置(図4における光電変換部101に対応)としてライ
ンCCD7が線順次で同時に読み取る1ラインの画素の
並びと、この並列データを直列データに変換したときの
時間軸上の順序を示している。また、矢印で示す副走査
方向は、主走査方向の1ラインを読み取る範囲を順次移
動させながら読み取る方向を示している。なお、移動手
段としては図2に示すように原稿を固定して走査光学系
を移動させる形式の他に、走査光学系を固定して原稿を
移動させる形式がある。First, the processing for measuring the position error is as follows. The main scanning direction indicated by the arrow in FIG. 5 is a row of pixels of one line that the line CCD 7 simultaneously reads line-sequentially as a photoelectric conversion device (corresponding to the photoelectric conversion unit 101 in FIG. 4), and converts the parallel data into serial data. It shows the order on the time axis when it is done. The sub-scanning direction indicated by an arrow indicates a reading direction while sequentially moving the reading range of one line in the main scanning direction. As a moving unit, there is a type in which the scanning optical system is moved while the original is fixed as shown in FIG. 2, and a type in which the original is moved while the scanning optical system is fixed, as shown in FIG.
【0029】図5において主走査方向と副走査方向の各
平行な線により囲まれた4角形領域を画素とすると、こ
の画素により構成される平面は、原稿の画像を電気信号
に変換した場合に原稿画像の写像がそのまま並んでいる
という形で捉えることができる。なお、これはビットマ
ップということもある。このデータはラインCCD7か
らリアルタイムで出力される時には主走査方向、副走査
方向が時間的な順序を有するが、メモリに取り込んだ状
態ではそれぞれの画素を任意にアクセスすることができ
るので、主走査方向、副走査方向、時間の順序にとらわ
れないで扱うことができる。In FIG. 5, when a rectangular area surrounded by parallel lines in the main scanning direction and the sub-scanning direction is defined as a pixel, a plane formed by the pixel is used when an original image is converted into an electric signal. It can be understood that the mappings of the original images are arranged as they are. This may be called a bitmap. When this data is output from the line CCD 7 in real time, the main scanning direction and the sub-scanning direction have a chronological order, but each pixel can be arbitrarily accessed in the state of being stored in the memory. , Sub-scanning direction, and time.
【0030】図5はまた、主走査方向、副走査方向の画
素サイズが等しい場合において、副走査方向の走査速度
が変動しないときの45°の斜線の読み取りデータa
と、走査速度が変動するときの読み取りデータbをビッ
トマップに対応させて示している。すなわち、読み取り
データaは副走査方向の読み取りタイミングを制御する
クロックに対応する所定の一定速度で走査したときを示
し、ビットマップとしても45°の斜線像である。FIG. 5 shows read data a of 45 ° oblique lines when the scanning speed in the sub-scanning direction does not fluctuate when the pixel sizes in the main scanning direction and the sub-scanning direction are equal.
And the read data b when the scanning speed fluctuates are shown in correspondence with the bit map. That is, the read data a indicates a time when scanning is performed at a predetermined constant speed corresponding to a clock for controlling the read timing in the sub-scanning direction, and is a 45 ° oblique line image as a bit map.
【0031】これに対し、読み取りデータbは走査速度
の変動に応じて傾きが異なる。副走査方向の区間A−B
は走査速度が「0」のときを示し、この場合には副走査
方向の読み取りタイミングを制御するクロックによりビ
ットマップのアドレスが進んでも読み取り位置が変わら
ないので、副走査方向に平行な線となる。また、区間B
−Cは走査速度が所定速度の1/2のときを示し、この
場合にはビットマップのアドレスが進んでもその半分し
か進まない位置の画像を読み取るのでその読み取り画像
の角度は約26.57°(tan θ=0.5)である。区
間C−Dは所定速度で走査しているときを示し、45°
の角度が得られる。D以降の区間は走査速度が所定速度
の2倍の場合を示し、その角度は約63.4°である。On the other hand, the read data b has a different inclination according to the change in the scanning speed. Section AB in the sub-scanning direction
Indicates that the scanning speed is "0". In this case, since the reading position does not change even if the address of the bitmap advances by the clock for controlling the reading timing in the sub-scanning direction, the line becomes a line parallel to the sub-scanning direction. . Section B
-C indicates the case where the scanning speed is 1/2 of the predetermined speed. In this case, even if the address of the bit map advances, an image at a position where only half of the address advances is read, so that the angle of the read image is about 26.57 °. (Tan θ = 0.5). Section CD shows when scanning at a predetermined speed, and is 45 °.
Is obtained. The section after D shows the case where the scanning speed is twice the predetermined speed, and the angle is about 63.4 °.
【0032】したがって、走査速度が変動すると像の傾
きが異なることを測定原理として、言い換えれば斜線の
主走査方向への移動量が副走査方向に移動速度に対応す
ることを測定原理として、原稿固定方式での読み取りの
場合は、キャリッジの副走査方向の走査速度のむらと、
自動原稿搬送方式での読み取りの場合は、原稿の搬送速
度のむらと、ミラー3〜5、レンズ6、光電変換部(C
CD)7の振動などに起因するビットマップ画像の画素
の位置誤差を測定することができる。Therefore, as a measurement principle, the inclination of the image changes when the scanning speed fluctuates. In other words, based on the measurement principle, the amount of movement of the oblique line in the main scanning direction corresponds to the moving speed in the sub-scanning direction. In the case of reading by the method, unevenness in the scanning speed of the carriage in the sub-scanning direction and
In the case of reading by the automatic document feed system, the unevenness of the feed speed of the document, the mirrors 3 to 5, the lens 6, the photoelectric conversion unit (C
The position error of the pixel of the bitmap image caused by the vibration of the CD 7 can be measured.
【0033】なお、図5では正方形の画素を示したが、
画素が正方形ではなく、例えば主走査方向の分解能が4
00dpi、副走査方向の分解能が600dpiのよう
な画素にも適用することができる。また、45°以外の
斜線を用いても同様に、斜線画像の主走査方向への移動
量が副走査方向の読み取り速度に依存するという関係が
成立するので、画素の位置誤差を計測することができ
る。Although FIG. 5 shows a square pixel,
The pixels are not square, for example, the resolution in the main scanning direction is 4
The present invention can be applied to a pixel having a resolution of 00 dpi and a resolution of 600 dpi in the sub-scanning direction. Similarly, even if a diagonal line other than 45 ° is used, the relationship that the amount of movement of the diagonal line image in the main scanning direction depends on the reading speed in the sub-scanning direction is established. it can.
【0034】4.斜線パターン判別処理 次に、斜線判別部における斜線パターン判別処理につい
て説明する。図6は図5と同様にビットマップに斜線が
ある場合を示し、図7はその場合の8ビット(0〜25
5)の読み取り値を示している。なお、0=白、255
=黒であり、主走査方向の座標をXn、副走査方向の座
標をYmとしている。また、図8は主走査方向3画素×
副走査方向3画素の斜線パターン検知用ウィンドウを示
し、図8(a)〜(e)はそれぞれ主走査方向に1画素
づつシフトしたウィンドウを示している。4. Oblique Line Pattern Determination Process Next, the oblique line pattern determination process in the oblique line determination unit will be described. FIG. 6 shows a case where the bit map has diagonal lines as in FIG. 5, and FIG. 7 shows 8 bits (0 to 25) in that case.
5) shows the read value. Note that 0 = white, 255
= Black, coordinates in the main scanning direction are Xn, and coordinates in the sub-scanning direction are Ym. FIG. 8 shows three pixels in the main scanning direction.
8 (a) to 8 (e) each show a window shifted by one pixel in the main scanning direction.
【0035】ここで、図8(a)に示すウィンドウ(X
2〜X4、Y1〜3)内の中心画素の挟む対角方向、す
なわち中心画素を含む左上斜め方向の3つの画素値の和
Paと右下斜め方向の3つの画素値の和Qaを計算する
と、 Pa=(X2,Y1)+(X3,Y1)+(X2,Y2) =3+1+1=5 Qa=(X4,Y2)+(X3,Y3)+(X4,Y3) =3+4+8=15 となる。Here, the window (X) shown in FIG.
2 to X4, Y1 to 3), the sum Pa of the three pixel values in the diagonal direction sandwiching the center pixel in the diagonal direction, that is, the upper left diagonal direction including the center pixel, and the sum Qa of the three pixel values in the lower right diagonal direction are calculated. Pa = (X2, Y1) + (X3, Y1) + (X2, Y2) = 3 + 1 + 1 = 5 Qa = (X4, Y2) + (X3, Y3) + (X4, Y3) = 3 + 4 + 8 = 15
【0036】同様に、図8(b)〜(e)について求め
ると、 Pb=(X3,Y1)+(X4,Y1)+(X3,Y2) =1+4+2=7 Qb=(X5,Y2)+(X4,Y3)+(X5,Y3) =13+8+201=222 Pc=(X4,Y1)+(X5,Y1)+(X4,Y2) =4+2+3=9 Qc=(X6,Y2)+(X5,Y3)+(X6,Y3) =216+201+250=667 Pd=(X5,Y1)+(X6,Y1)+(X5,Y2) =2+18+13=33 Qd=(X7,Y2)+(X6,Y3)+(X7,Y3) =248+250+252=750 Pe=(X6,Y1)+(X7,Y1)+(X6,Y2) =18+220+216=454 Qe=(X8,Y2)+(X7,Y3)+(X8,Y3) =250+252+249=751 となる。Similarly, as for FIGS. 8B to 8E, Pb = (X3, Y1) + (X4, Y1) + (X3, Y2) = 1 + 4 + 2 = 7 Qb = (X5, Y2) + (X4, Y3) + (X5, Y3) = 13 + 8 + 201 = 222 Pc = (X4, Y1) + (X5, Y1) + (X4, Y2) = 4 + 2 + 3 = 9 Qc = (X6, Y2) + (X5, Y3) ) + (X6, Y3) = 216 + 201 + 250 = 667 Pd = (X5, Y1) + (X6, Y1) + (X5, Y2) = 2 + 18 + 13 = 33 Qd = (X7, Y2) + (X6, Y3) + (X7) , Y3) = 248 + 250 + 252 = 750 Pe = (X6, Y1) + (X7, Y1) + (X6, Y2) = 18 + 220 + 216 = 454 Qe = (X8, Y2) + (X7, Y3) + (X8, Y3) = 250+ 252 + 249 = 751.
【0037】次に、中心画素と右下斜め方向の3画素
(中心画素を含む)の差Rを求めると、 Ra=15−5=10 Rb=222−7=215 Rc=667−9=658 Rd=750−33=717 Re=751−454=297 となる。Next, when the difference R between the center pixel and three pixels (including the center pixel) in the lower right diagonal direction is obtained, Ra = 15−5 = 10 Rb = 222−7 = 215 Rc = 667−9 = 658 Rd = 750-33 = 717 Re = 751-454 = 297
【0038】この差Rの値が大きい場合に3×3画素の
ウィンドウ内に斜線パターンが有ることを示す。したが
って、例えばRの値が500以上の場合に斜線パターン
が有ると判断すれば図8(c),(d)に示すウィンド
ウ内に斜線パターンが有ると判断することができる。When the value of the difference R is large, it indicates that there is an oblique line pattern in the window of 3 × 3 pixels. Therefore, for example, when it is determined that the oblique line pattern exists when the value of R is 500 or more, it can be determined that the oblique line pattern exists in the windows shown in FIGS. 8C and 8D.
【0039】次に、図9を参照して他の斜線パターン判
別処理を説明する。図9(a)〜(e)はそれぞれ図8
(a)〜(e)に示すウィンドウ内の各値を閾値=12
8で2値化した場合を示し、同様に各ウィンドウ内の中
心画素を含む左上斜め方向の3つの画素値の和Pa〜P
eと右下斜め方向の3つの画素値の和Qa〜Qeを計算
すると、 Pa=(X2,Y1)+(X3,Y1)+(X2,Y2) =0+0+0=0 Qa=(X4,Y2)+(X3,Y3)+(X4,Y3) =0+0+0=0 Pb=(X3,Y1)+(X4,Y1)+(X3,Y2) =0+0+0=0 Qb=(X5,Y2)+(X4,Y3)+(X5,Y3) =0+0+1=1 Pc=(X4,Y1)+(X5,Y1)+(X4,Y2) =0+0+0=0 Qc=(X6,Y2)+(X5,Y3)+(X6,Y3) =1+1+1=3 Pd=(X5,Y1)+(X6,Y1)+(X5,Y2) =0+0+0=0 Qd=(X7,Y2)+(X6,Y3)+(X7,Y3) =1+1+1=3 Pe=(X6,Y1)+(X7,Y1)+(X6,Y2) =0+1+1=2 Qe=(X8,Y2)+(X7,Y3)+(X8,Y3) =1+1+1=3 となる。Next, another oblique line pattern discriminating process will be described with reference to FIG. FIGS. 9A to 9E respectively show FIGS.
Each value in the windows shown in FIGS.
8 shows a case where binarization is performed, and similarly, sums Pa to P of three pixel values in the upper left diagonal direction including the center pixel in each window.
Calculating the sum Qa to Qe of e and three pixel values in the lower right diagonal direction, Pa = (X2, Y1) + (X3, Y1) + (X2, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qa = (X4, Y2) + (X3, Y3) + (X4, Y3) = 0 + 0 + 0 = 0 Pb = (X3, Y1) + (X4, Y1) + (X3, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qb = (X5, Y2) + (X4 Y3) + (X5, Y3) = 0 + 0 + 1 = 1 Pc = (X4, Y1) + (X5, Y1) + (X4, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qc = (X6, Y2) + (X5, Y3) + ( X6, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3 Pd = (X5, Y1) + (X6, Y1) + (X5, Y2) = 0 + 0 + 0 = 0 Qd = (X7, Y2) + (X6, Y3) + (X7, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3 Pe = (X6, Y1) + (X7, Y1) + (X6, Y2) 0 + 1 + 1 = 2 Qe = (X8, Y2) + (X7, Y3) + (X8, Y3) = 1 + 1 + 1 = 3.
【0040】次に、中心画素と右下斜め方向3画素(中
心画素を含む)の差Ra〜Reを求めると、 Ra=0−0=0 Rb=1−0=1 Rc=3−0=3 Rd=3−0=3 Re=3−2=1 となる。Next, the differences Ra to Re between the central pixel and the three pixels in the lower right diagonal direction (including the central pixel) are obtained. Ra = 0-0 = 0 Rb = 1-0 = 1 Rc = 3-0 = 3 Rd = 3-0 = 3 Re = 3-2 = 1
【0041】したがって、この場合にも同様にこの差R
の値が大きい場合に3×3画素のウィンドウ内に斜線パ
ターン10a,10bが有ることを示し、例えばRa〜
Reの値が2以上の場合に斜線パターン10a,10b
が有ると判断すれば図9(c), (d)に示すウィンド
ウ内に斜線パターン10a,10bが有ると判断するこ
とができる。また、このように画素値を2値化すること
により、加算演算を簡単にすることができる。Therefore, also in this case, the difference R
Is large, it indicates that the oblique line patterns 10a and 10b are present in the 3 × 3 pixel window.
When the value of Re is 2 or more, the oblique line patterns 10a and 10b
Is determined, it can be determined that the oblique line patterns 10a and 10b are present in the windows shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d). Further, by binarizing the pixel value in this way, the addition operation can be simplified.
【0042】図10(a)〜(d)は斜線パターン検出
用のマッチングパターンを示し、図中の白領域は
「0」、黒領域は「1」を表している。先ず、画像デー
タを図9に示すように2値化し、その2値化データと図
10(a)〜(d)に示すマッチングパターンを比較
し、合致した場合に斜線パターン10a,10bがある
と判断する。この例では、図9(c)と図10(b)、
及び図9(d)と図10(a)が合致しており、このウ
ィンドウ内に斜線パターン10a,10bがあると判断
される。FIGS. 10A to 10D show matching patterns for oblique line pattern detection, in which white areas represent "0" and black areas represent "1". First, the image data is binarized as shown in FIG. 9, and the binarized data is compared with the matching patterns shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d). to decide. In this example, FIGS. 9 (c) and 10 (b)
9 (d) and FIG. 10 (a) match, and it is determined that there are oblique line patterns 10a and 10b in this window.
【0043】なお、上記実施形態では、ウィンドウの大
きさを3×3としたが、もちろんウィンドウサイズが異
なる場合にも同様な判断方法により斜線パターン10
a,10bを検知することができる。但し、一般にウィ
ンドウサイズが大きい程、判別精度は上がるが、その分
処理時間が長くなり、また回路規模も大きくなる。In the above embodiment, the size of the window is set to 3 × 3. Of course, even when the window size is different, the oblique line pattern 10
a and 10b can be detected. In general, however, the larger the window size, the higher the accuracy of the determination, but the longer the processing time and the larger the circuit size.
【0044】5.位置誤差の測定処理 次に、位置誤差測定部における位置誤差の測定処理につ
いて説明する。図11は図5に示すビットマップにおけ
る図3の斜線パターン10a,10bの複数個の斜線
(図では5本の斜線Ka1〜Ka3、Kb1〜Kb2)を示し、
また、この複数個の斜線を用いて位置誤差を測定するた
めの10×3のサイズのウィンドウWを示している。5. Position Error Measurement Processing Next, position error measurement processing in the position error measurement unit will be described. FIG. 11 shows a plurality of oblique lines (five oblique lines Ka1 to Ka3 and Kb1 to Kb2 in the figure) of the oblique line patterns 10a and 10b in FIG. 3 in the bit map shown in FIG.
A window W of 10 × 3 size for measuring a position error using the plurality of oblique lines is shown.
【0045】まず、左側の斜線パターン10aの斜線K
a1から位置誤差を求める場合について説明する。最初に
ウィンドウW内のデータ位置を求めるために主走査方向
の重心を演算する。ウィンドウはWa1→Wa2→Wa3 の
ようにウィンドウWを斜め左下45°の方向に順次シフ
トする。このとき常にウィンドウ内に斜線Ka2が収まる
ように制御される。そして、ウィンドウが所定の主走査
方向のアドレスに達したとき、この場合には、ウィンド
ウWanに到達すると、ウィンドウWを主走査方向のみに
移動させて次の斜線Ka3のウィンドウWan+1に移動させ
る。ウィンドウは同様にしてWan+1→Wan+2→Wan+3と
移動する。First, the oblique line K of the oblique line pattern 10a on the left side
The case where the position error is obtained from a1 will be described. First, the center of gravity in the main scanning direction is calculated to obtain the data position in the window W. The window W is sequentially shifted obliquely to the lower left by 45 ° in the order of Wa1, Wa2, and Wa3. At this time, control is performed such that the hatched line Ka2 always falls within the window. Then, when the window reaches a predetermined address in the main scanning direction, in this case, when the window reaches the window Wan, the window W is moved only in the main scanning direction and moved to the next window Wan + 1 indicated by the oblique line Ka3. . The window moves in the same manner as Wan + 1 → Wan + 2 → Wan + 3.
【0046】右側の斜線パターンKb1についても同様
に、ウィンドウはWb1→Wb2→Wb3のようにウィンドウ
Wを斜め右下45°の方向に順次シフトする。そして、
ウィンドウが所定の主走査方向のアドレスに達したと
き、この場合には、ウィンドウWbnに到達すると、ウィ
ンドウWを主走査方向のみに移動させて次の斜線Kb2の
ウィンドウWbn+1に移動させる。ウィンドウは同様にし
てWbn+1→Wbn+2→Wbn+3と移動する。Similarly, for the diagonal line pattern Kb1 on the right side, the window W is sequentially shifted obliquely downward and to the right by 45 °, such as Wb1.fwdarw.Wb2.fwdarw.Wb3. And
When the window reaches the address in the predetermined main scanning direction, in this case, when the window reaches the window Wbn, the window W is moved only in the main scanning direction and is moved to the next window Wbn + 1 indicated by the oblique line Kb2. The window moves in the same manner as Wbn + 1 → Wbn + 2 → Wbn + 3.
【0047】ここで、重心の値が変化した場合には、何
らかの原因により画素の位置が移動したことになり、こ
れによって位置誤差を求めることができる。位置誤差の
主要な要因が副走査方向の走査速度のむらによることが
分かっている場合には、位置誤差のデータから速度むら
にデータを変換することは容易である。Here, when the value of the center of gravity changes, it means that the position of the pixel has moved for some reason, and thus a position error can be obtained. If it is known that the main factor of the position error is caused by the unevenness of the scanning speed in the sub-scanning direction, it is easy to convert the data of the position error to the uneven speed.
【0048】また、CCD固有のノイズを始めとして様
々なノイズが画像データに含まれているが、重心を求め
るために周辺の画素のデータを含む多数の画素のデータ
を用いているので、重心を求める過程でノイズの影響を
軽減してS/N比が高い測定が可能となる。この場合、
通常、ウィンドウの画素の数が多い程、S/N比が高く
なる。ウィンドウの形状は、主走査方向の重心を求める
ので主走査方向に大きいほうが望ましく、副走査方向の
サイズは1ラインでも測定可能である。Although various noises including noise unique to the CCD are included in the image data, since the data of a large number of pixels including the data of peripheral pixels is used to obtain the center of gravity, the center of gravity is determined. The influence of noise is reduced in the process of obtaining, and measurement with a high S / N ratio becomes possible. in this case,
Normally, as the number of pixels in the window increases, the S / N ratio increases. The shape of the window is desirably large in the main scanning direction because the center of gravity in the main scanning direction is obtained, and the size in the sub-scanning direction can be measured even for one line.
【0049】6.重心の測定処理 次に、重心の測定処理は、図12のフローチャートに示
す手順で行われる。この処理は、原稿の走査開始と同時
にスタートし、先ず、主走査方向、副走査方向の各座標
値X、Yがイニシャライズ(X=0,Y=0)される
(ステップS1)。この座標値X、Yは斜線判別用の例
えば3×3のウィンドウ内のある画素位置例えば中心画
素の座標となる。次に、1本の斜線に対する測定回数を
示す変数iがイニシャライズ(i=0)される(ステッ
プS2)。6. Center-of-gravity measurement process Next, the center-of-gravity measurement process is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG. This process starts at the same time as the start of scanning of the document. First, the coordinate values X and Y in the main scanning direction and the sub-scanning direction are initialized (X = 0, Y = 0) (step S1). The coordinate values X and Y are coordinates of a certain pixel position, for example, a center pixel in a 3 × 3 window for oblique line determination. Next, a variable i indicating the number of measurements for one oblique line is initialized (i = 0) (step S2).
【0050】次に位置誤差測定部105により斜線判別
用の3×3のウィンドウ内に斜線パターンが存在するか
否かが判断され(ステップS3)、無い場合にはその3
×3のウィンドウを主走査方向に1画素分シフト(X=
X+1)する(ステップS4)。なお、このシフト量は
ウィンドウの大きさ、斜線の太さに応じて決められ、1
画素以上でもよい。ステップS3において斜線パターン
が存在する場合には、重心測定用の例えば10×3のウ
ィンドウW1 を設定し、そのウィンドウW1 内の重心を
求める(ステップS5)。このとき、ウィンドウW1 の
大きさ、斜線の太さに応じて、斜線と判別された画素の
位置から主走査方向に整数画素分だけシフトし、斜線の
部分がウィンドウW1 の中心付近になるようにウィンド
ウW1 を設定してもよい。Next, the position error measuring unit 105 determines whether or not a diagonal line pattern exists in the 3 × 3 window for diagonal line determination (step S3).
The x3 window is shifted by one pixel in the main scanning direction (X =
X + 1) (step S4). Note that this shift amount is determined according to the size of the window and the thickness of the oblique line, and
Pixels or more may be used. If there is a diagonal pattern in step S3, a window W1 of, for example, 10.times.3 for measuring the center of gravity is set, and the center of gravity in the window W1 is obtained (step S5). At this time, in accordance with the size of the window W1 and the thickness of the diagonal line, the position of the pixel determined to be diagonal is shifted by an integer number of pixels in the main scanning direction so that the diagonal line is near the center of the window W1. Window W1 may be set.
【0051】重心の測定を終了すると、重心のズレを計
算し(ステップS6)、次いで主走査方向に−1画素
分、副走査方向に+1画素分シフトしたウィンドウW2
を設定し、また、測定回数用のカウント値iを1つイン
クリメントする(ステップS7)。なお、この実施形態
では、ウィンドウWを1画素づつ移動させているが、画
素の位置誤差を起こす原因となる振動などの周波数帯域
が低い場合には、2画素以上ずつ移動させてもよく、こ
の方法により測定に要する時間を短縮することができ
る。When the measurement of the center of gravity is completed, the deviation of the center of gravity is calculated (step S6), and then the window W2 shifted by -1 pixel in the main scanning direction and +1 pixel in the sub scanning direction.
Is set, and the count value i for the number of measurements is incremented by one (step S7). In this embodiment, the window W is moved one pixel at a time. However, if the frequency band such as vibration that causes a position error of the pixel is low, the window W may be moved two or more pixels at a time. The time required for the measurement can be reduced by the method.
【0052】次いで、予め設定された同一ラインの測定
回数nに対してi=nとならない場合にはステップS8
からステップS5に戻り、他方、i=nとなった場合す
なわちウィンドウWn に達した場合には次の斜線のウィ
ンドウWn+1 に移動させる(ステップS8→S9)。そ
の方法としては、斜線の主走査方向の間隔に相当する画
素分より整数画素mだけ、ウィンドウ座標を主走査方向
にシフトした後、測定カウント値iをクリアし(ステッ
プS2)、斜線判別処理(ステップS3)に戻る。以下
同様に、1本の斜線に対してウィンドウWn+1 、Wn+2
、Wn+3 〜のように移動させて位置誤差を測定する。Next, if i = n does not hold for the preset number of measurements n of the same line, step S8
Then, the process returns to step S5, and when i = n, that is, when the window Wn is reached, the window is moved to the next hatched window Wn + 1 (step S8 → S9). As the method, the window coordinate is shifted in the main scanning direction by an integer pixel m from the pixel corresponding to the interval of the diagonal lines in the main scanning direction, the measurement count value i is cleared (step S2), and the diagonal line discrimination processing ( It returns to step S3). Similarly, the window Wn + 1, Wn + 2 for one oblique line
, Wn + 3 to measure the position error.
【0053】このように複数の斜線を用いて位置誤差を
測定することにより、読取装置の読み取り範囲が縦長で
あっても、副走査領域の全域に渡って位置誤差を測定す
ることができる。更に、主走査方向の狭い幅だけ測定す
るので、主走査方向の中央部、手前、奥側のように分け
て測定することもできる。また、高い分解能で位置誤差
を測定する場合にも、斜線のパターンを細くする必要は
全くなく、システムのMTFの制約を受けずに幅が広い
パターンを用いることができる。By measuring the position error using a plurality of oblique lines in this manner, the position error can be measured over the entire sub-scanning area even if the reading range of the reading device is vertically long. Further, since the measurement is performed only in the narrow width in the main scanning direction, the measurement can be performed separately at the center, the front side, and the back side in the main scanning direction. Also, when measuring the position error with a high resolution, it is not necessary to make the hatched pattern thin, and a wide pattern can be used without being restricted by the MTF of the system.
【0054】更に、幅が広いパターンを用いた場合、幅
に応じてウィンドウも大きくなるので結果として測定精
度を向上させることができる。したがって、斜線の幅は
処理速度、リアルタイム処理を行う場合にはバッファの
サイズ、回路規模の経済性などとのバランスを考慮して
設定すればよい。また、幅が広いパターンを用いてその
片側のエッジを検出することにより位置誤差を測定する
ことができる。更に、例えば副走査方向の読み取りタイ
ミングに関係なく白黒パターンを副走査方向に配列する
とモアレの発生が問題となるが、本実施形態では副走査
方向の読み取りタイミングと斜線の関係は常に同じであ
るのでモアレの発生が問題とならず、その結果、高精度
で位置誤差を測定することができる。Further, when a pattern having a wide width is used, the window becomes larger in accordance with the width, so that the measurement accuracy can be improved as a result. Therefore, the width of the diagonal line may be set in consideration of the balance between the processing speed, the size of the buffer when performing real-time processing, the economics of the circuit scale, and the like. Further, a position error can be measured by detecting an edge on one side using a wide pattern. Furthermore, for example, moiré is a problem when a black and white pattern is arranged in the sub-scanning direction regardless of the reading timing in the sub-scanning direction. The occurrence of moire is not a problem, and as a result, the position error can be measured with high accuracy.
【0055】7.ウィンドウデータと重心の計算 次に、ウィンドウのデータと重心の計算について詳細に
説明する。図13はウィンドウデータと斜線パターンの
各画素の読み取り値の関係を示し、読み取り値は8ビッ
トであって10進(0〜255)で示されている。主走
査方向の重心を求めるには、副走査方向の各列(3ライ
ン分)の和を求め、図に示すようにこれを左側からX
0、X1〜X9として、それぞれ18、50、202、
427、590、562、345、150、37、14
を求める。そして、各画素の主走査方向の中心座標を左
から順に0〜9とし、主走査方向の重心位置をRmとす
ると、重心位置Rmの回りのモーメントは0になるの
で、 X0(Rm−0)+X1(Rm−1)・・・+X9(R
m−9)=0 が成り立ち、数値を代入して計算するとRm=4.36
2が得られる。7. Calculation of Window Data and Centroid Next, calculation of window data and centroid will be described in detail. FIG. 13 shows the relationship between the window data and the read value of each pixel in the oblique line pattern. The read value is 8 bits and is represented by decimal (0 to 255). In order to obtain the center of gravity in the main scanning direction, the sum of each column (for three lines) in the sub-scanning direction is obtained, and as shown in FIG.
0, X1 to X9 as 18, 50, 202, respectively
427, 590, 562, 345, 150, 37, 14
Ask for. If the center coordinates of each pixel in the main scanning direction are 0 to 9 in order from the left, and the center of gravity in the main scanning direction is Rm, the moment around the center of gravity Rm is 0, so X0 (Rm-0) + X1 (Rm-1) ... + X9 (R
m-9) = 0, and Rm = 4.36 is obtained by substituting numerical values.
2 is obtained.
【0056】重心を求める理由は、補間などの前処理を
必要とせず、演算を簡素化、高速化することができるか
らである。また、画像位置を求める場合、各列毎のデー
タの和の並びから補間により所定の分解能のデータ列を
得て、そのデータからピーク値が存在する位置を求める
方法を用いることができる。The reason for obtaining the center of gravity is that the calculation can be simplified and speeded up without the need for pre-processing such as interpolation. Further, when obtaining the image position, a method of obtaining a data string of a predetermined resolution by interpolation from the arrangement of the sum of the data of each column and obtaining the position where the peak value exists from the data can be used.
【0057】8.チャートの重心の計算 次に、複数本の斜線から成るチャートの重心を計算する
場合について説明する。図11に示すように複数本から
成る斜線の重心を計算する場合、同一線上の線では問題
とならないが、違う線にウィンドウが移動したときには
移動前と移動後では斜線の主走査方向の間隔が丁度、整
数画素数でない限り重心の値が異なるので、補正しなけ
ればならない。一例として図11に示す斜線Ka2のウィ
ンドウWanの重心の値Ranが4.65となり、次の斜線
Ka3に移動した場合のウィンドウWan+1の重心の値Ran
+1が4.38、ウィンドウWan+2の重心の値Ran+2が
4.40、ウィンドウWan+3の重心の値Ran+3が4.4
1となった場合、ウィンドウが移動したラインにおける
重心の差ΔRa を計算すると、 ΔRa =Ran−Ran+1=4.65−4.38=0.27 となる。8. Calculation of Center of Gravity of Chart Next, a case of calculating the center of gravity of a chart composed of a plurality of oblique lines will be described. When calculating the barycenter of a plurality of diagonal lines as shown in FIG. 11, there is no problem with lines on the same line, but when the window moves to a different line, the distance between the diagonal lines in the main scanning direction before and after the movement is different. Since the value of the center of gravity is different unless the number of pixels is exactly an integer, it must be corrected. As an example, the value Ran of the center of gravity of the window Wan of the diagonal line Ka2 shown in FIG. 11 is 4.65, and the value Ran of the center of gravity of the window Wan + 1 when moving to the next diagonal line Ka3
+1 is 4.38, the value of the center of gravity Ran + 2 of the window Wan + 2 is 4.40, and the value of the center of gravity Ran + 3 of the window Wan + 3 is 4.4.
When it becomes 1, the difference ΔRa of the center of gravity in the line where the window has moved is calculated as follows: ΔRa = Ran−Ran + 1 = 4.65−4.38 = 0.27
【0058】この値ΔRa を斜線Ka3の重心の値に加算
し、この加算結果を重心の値として位置誤差を求める。
この場合、ウィンドウWan+2の重心の値Ran+2、ウィン
ドウWan+3の重心の値Ran+3は、 Ran+2=Ran+2+ΔRa =4.40+0.27=4.6
7 Ran+3=Ran+3+ΔRa =4.41+0.27=4.6
8 となる。したがって、このように複数本の斜線からなる
チャートを使用しても、連続して高精度で位置誤差を測
定することができる。ただし、斜線Ka2のウィンドウW
anから斜線Ka3のウィンドウWan+1に移動する場合、斜
線Ka2、Ka3は主走査方向に同時に存在しなければなら
ない。This value ΔRa is added to the value of the center of gravity of the oblique line Ka3, and a position error is obtained using the result of addition as the value of the center of gravity.
In this case, the value of the center of gravity Ran + 2 of the window Wan + 2 and the value of the center of gravity Ran + 3 of the window Wan + 3 are Ran + 2 = Ran + 2 + ΔRa = 4.40 + 0.27 = 4.6.
7 Ran + 3 = Ran + 3 + ΔRa = 4.41 + 0.27 = 4.6
8 Therefore, even if a chart composed of a plurality of oblique lines is used, the position error can be continuously measured with high accuracy. However, the window W of the oblique line Ka2
When moving from an to the window Wan + 1 of the oblique line Ka3, the oblique lines Ka2 and Ka3 must exist simultaneously in the main scanning direction.
【0059】図14は斜線の配置関係を示し、長さL1
の複数の斜線が主走査方向に対して角度θで配置され、
主走査方向の斜線の始点と終点の位置が同一の場合、主
走査方向の斜線間隔をL2 とすると、 L2 <L1 ×cos θ ・・・(1) の関係が成り立つように斜線を配置すれば、斜線は主走
査方向には重なるので、ウィンドウを主走査方向に移動
して次の斜線の重心を連続して測定することができる。
ここで、斜線の長さL1 と斜線の始点、終点の主走査方
向の位置は式(1)の大小関係が大きいほど精度を必要
としなくなる。FIG. 14 shows an arrangement relationship of oblique lines, and the length L1
Are arranged at an angle θ with respect to the main scanning direction,
If the start point and the end point of the oblique line in the main scanning direction are the same, assuming that the oblique line interval in the main scanning direction is L2, the oblique lines can be arranged such that the following relationship holds: L2 <L1 × cos θ (1) Since the diagonal lines overlap in the main scanning direction, the window can be moved in the main scanning direction to continuously measure the center of gravity of the next diagonal line.
Here, as the length L1 of the oblique line and the positions of the start point and the end point of the oblique line in the main scanning direction become smaller, the greater the magnitude relation of the equation (1), the less precision is required.
【0060】9.位置誤差の修正方法 9.1 第1の方法 図15、図16、図17は、コンタクトガラス1と走査
方向に対して相対した45°の複数の斜線からなる斜線
パターン10a,10bの一部拡大図である。9. 9.1 First Method FIGS. 15, 16 and 17 are partially enlarged oblique line patterns 10a and 10b each composed of a plurality of 45 ° oblique lines facing the contact glass 1 with respect to the scanning direction. FIG.
【0061】図15は測定用パターン10がコンタクト
ガラス1に対して平行に位置ずれなく設置されて平均速
度も所定の場合を示す。この場合には、前述のビットマ
ップパターンにも45°の斜線パターンが形成される。
この場合の位置誤差の測定結果は図18のようになる。
この図は、副走査方向の位置に対して本来あるべき位置
から実際の読取位置の副走査方向の距離を位置誤差とし
て示している。なお、単位はドットである。平均速度が
等倍時における所定値の場合は、図18に示すように
「0」を中心として位置誤差が測定される。このとき、
左右の斜線パターン10a,10bでの差は見られな
い。FIG. 15 shows a case in which the measurement pattern 10 is set in parallel with the contact glass 1 without any displacement and the average speed is also predetermined. In this case, a 45 ° oblique line pattern is also formed in the above-described bitmap pattern.
The measurement result of the position error in this case is as shown in FIG.
In this figure, the distance in the sub-scanning direction from the original position to the actual scanning position with respect to the position in the sub-scanning direction is shown as a position error. The unit is a dot. When the average speed is a predetermined value at the time of equal magnification, a position error is measured around "0" as shown in FIG. At this time,
No difference is observed between the left and right oblique line patterns 10a and 10b.
【0062】図16は測定用パターン10がコンタクト
ガラス1に対して平行に位置ずれなく設置されて平均速
度が所定値より少し速い場合を示す。この場合には、ビ
ットマップパターンには45°より少し大きい角度、す
なわち左右の斜線パターン10a,10bが開く方向で
形成される。このときの位置誤差の測定結果を図19に
示す。この図から分かるように平均速度が所定の値と異
なる場合には、位置誤差の測定結果に傾きが生じてく
る。所定値よりも速い場合には、傾きが増す。このとき
の左右の斜線パターン10a,10bでの差は見られな
い。FIG. 16 shows a case where the measurement pattern 10 is set in parallel with the contact glass 1 without any displacement and the average speed is slightly higher than a predetermined value. In this case, the bitmap pattern is formed at an angle slightly larger than 45 °, that is, in the direction in which the left and right oblique line patterns 10a and 10b open. FIG. 19 shows the measurement result of the position error at this time. As can be seen from this figure, when the average speed is different from the predetermined value, a tilt occurs in the measurement result of the position error. If it is faster than the predetermined value, the slope increases. At this time, there is no difference between the left and right oblique line patterns 10a and 10b.
【0063】図17は測定用パターン10がコンタクト
ガラス1に対して少し傾いて設置され、平均速度が所定
値よりも速い場合を示す。この場合には、図17に示す
ように斜線パターン10a,10bが傾くと、左側の斜
線パターン10bは走査方向に対して角度が小さくなる
方向に傾きに、右側の斜線パターン10aは走査方向に
対して角度が大きくなる方向に傾く。この場合の位置誤
差の測定結果を図20に示す。図20において、左側の
斜線パターン10bは実際の平均速度よりも斜線が傾い
た分だけ速度が速い方向に検知され、傾きが増す方向で
測定される。右側の斜線パターン10aは逆に、平均速
度よりも斜線が傾いた分だけ速度が遅い方向に検知さ
れ、傾きが減る方向で測定される。このように検知され
るので、左側の斜線パターン10bから求めた位置誤差
測定データと右側の斜線パターン10aから求めた位置
誤差測定データとの平均をとると、両者の斜線パターン
10a,10b全体の傾きを相殺することになり、測定
用パターン10の傾きにかかわらず、真の位置誤差デー
タを得ることができる。FIG. 17 shows a case in which the measuring pattern 10 is set slightly inclined with respect to the contact glass 1 and the average speed is higher than a predetermined value. In this case, when the oblique line patterns 10a and 10b are inclined as shown in FIG. 17, the left oblique line pattern 10b is inclined in a direction in which the angle becomes smaller with respect to the scanning direction, and the right oblique line pattern 10a is inclined with respect to the scanning direction. Tilt in the direction to increase the angle. FIG. 20 shows a measurement result of the position error in this case. In FIG. 20, the oblique line pattern 10b on the left side is detected in a direction in which the speed is faster than the actual average speed by an amount corresponding to the inclination of the oblique line, and is measured in a direction in which the inclination increases. Conversely, the oblique line pattern 10a on the right side is detected in a direction in which the speed is slower by the slanted line than the average speed, and is measured in a direction in which the inclination decreases. Since the position error measurement data obtained from the left oblique line pattern 10b and the position error measurement data obtained from the right oblique line pattern 10a are averaged, the inclination of both oblique line patterns 10a and 10b is obtained. And true position error data can be obtained regardless of the inclination of the measurement pattern 10.
【0064】このように走査方向に対して相異なる角度
の斜線パターン10a,10bを用いてそれぞれの位置
誤差を測定することによって測定用パターン10の位置
ずれと平均速度の所定値からのずれを分離することがで
き、また、右、左それぞれの斜線パターン10a,10
bの位置誤差データの平均を取ることによって測定用パ
ターン10に位置ずれがあっても位置誤差を正確に測定
することができる。As described above, the position error of the measurement pattern 10 and the deviation of the average speed from a predetermined value are separated by measuring the respective position errors by using the oblique line patterns 10a and 10b having different angles with respect to the scanning direction. And right and left oblique line patterns 10a and 10a.
By averaging the position error data b, even if the measurement pattern 10 has a position shift, the position error can be accurately measured.
【0065】図21は図20の測定結果の右側の斜線パ
ターン10aを用いて測定した位置誤差データから左側
の斜線パターン10bを用いて測定した位置誤差データ
の差を取ってプロットした結果である。この線は測定用
パターン10の傾きを示している。このように走査方向
に対して相異なる2つの斜線パターン10a,10bか
ら求めた位置誤差のデータの差によって測定用パターン
10の位置ずれ量を検知することができる。FIG. 21 is a result obtained by plotting the difference between the position error data measured using the right oblique line pattern 10a and the position error data measured using the left oblique line pattern 10b in the measurement result of FIG. This line indicates the inclination of the measurement pattern 10. As described above, the amount of displacement of the measurement pattern 10 can be detected from the difference between the data of the position errors obtained from the two different oblique line patterns 10a and 10b in the scanning direction.
【0066】9.2 第2の方法 上記の第1の方法のような制御により斜線パターンを位
置ずれを検知することができるが、この位置ずれ量は通
常変化することはない。したがって、図21に示した斜
線パターン10a,10bの位置ずれ量を前記記憶部1
08に記憶しておき、通常の読み取り時には、左右いず
れかの斜線パターン10a,10bを使用して位置誤差
を測定し、随時記憶部108から前記いずれかの斜線パ
ターン10a,10bの位置ずれ量を読み出して測定し
た位置誤差データを修正することによって斜線パターン
の位置ずれ量を検知することができる。斜線パターンの
位置ずれは通常変化しないため、電源立ち上げ時、ある
いはサービスマンによる調整時に行えばよい。その場
合、前記記憶部108を不揮発性の記憶手段、例えば不
揮発性RAMを使用すれば、電源が切られても位置ずれ
量を記憶しておくことができるので、電源オン時に再度
位置ずれ量を計算する必要はなくなる。9.2 Second Method The position shift of the oblique line pattern can be detected by the control as in the first method described above, but the amount of this position shift does not usually change. Therefore, the amount of misalignment of the oblique line patterns 10a and 10b shown in FIG.
08, and at the time of normal reading, the position error is measured using one of the left and right oblique line patterns 10a and 10b, and the positional deviation amount of any of the oblique line patterns 10a and 10b is stored from the storage unit 108 as needed. By correcting the read and measured position error data, the amount of position shift of the oblique line pattern can be detected. Since the positional shift of the oblique line pattern does not usually change, it may be performed at power-on or at the time of adjustment by a service person. In this case, if a non-volatile storage unit, for example, a non-volatile RAM is used as the storage unit 108, the amount of displacement can be stored even when the power is turned off. There is no need to calculate.
【0067】10.ノイズの除去方法 コンタクトガラス1や測定用パターン10上にごみや傷
があった場合に、位置誤差を測定しようとするとノイズ
となって表われる。また、ウィンドウwaが図22に示
すような位置にあるとき、左側の斜線パターン10aの
Aの部分の重心を求めたいのに、右側の斜線パターン1
0bもウィンドウWa内にあるので、斜線パターン10bの
Bの部分の画像データを0にする必要がある。10. Noise Removal Method If there is dust or scratches on the contact glass 1 or the measurement pattern 10, any attempt to measure a position error will appear as noise. When the window wa is at the position as shown in FIG. 22, the user wants to obtain the center of gravity of the portion A of the left oblique line pattern 10a.
Since 0b is also within the window Wa, it is necessary to set the image data of the B portion of the oblique line pattern 10b to 0.
【0068】斜線パターン10を読み取った画像データ
の主走査ラインのデータは図23に示すように斜線の一
方のエッジに対応する領域では、単調に増加し、反対側
のエッジに対応する領域では、単調に減少する。 この
特性を使って斜線の中央位置に対応する位置を求め、そ
の位置から所定の距離以上離れた位置の画素のデータを
0にする。As shown in FIG. 23, the data of the main scanning line of the image data obtained by reading the oblique line pattern 10 monotonously increases in an area corresponding to one edge of the oblique line, and increases in an area corresponding to the opposite edge. Monotonically decreases. Using this characteristic, a position corresponding to the center position of the oblique line is obtained, and the data of the pixel at a position separated from the position by a predetermined distance or more is set to 0.
【0069】その他の方法としては、孤立点を除去する
方法がある。この方法では、斜線の幅は決まっているの
で、前述のように単調に増加した位置から単調に減少す
るまでの距離が斜線の幅以下の場合は、孤立点であると
判断して除去する。同じ斜線の線幅がある場合は、左側
の斜線パターン10aの位置誤差を求める場合に右側の
斜線パターン10bを0とする。このような処理を行う
ことによってノイズを低減することが可能となり、測定
の精度を高めることができる。As another method, there is a method of removing an isolated point. In this method, since the width of the diagonal line is fixed, if the distance from the monotonically increasing position to the monotonically decreasing position is equal to or less than the diagonal line width as described above, it is determined to be an isolated point and removed. If there is the same diagonal line width, the right diagonal pattern 10b is set to 0 when calculating the position error of the left diagonal pattern 10a. By performing such processing, noise can be reduced, and measurement accuracy can be improved.
【0070】11.位置誤差補正処理 位置誤差補正部における読み取りデータの補正は次のよ
うにして行われる。すなわち、この実施形態では3次関
数コンボリューションを利用して補正を行う。図24に
3次関数コンボリューションを利用した補正のモデル図
を、図25に補正の処理手順を示すフローチャートを示
す。図から分かるように速度ムラがない場合の副走査方
向の画素位置は、画素列Pで示すように等間隔となる。
しかし、速度ムラがある場合には、画素列Qで示すよう
にその間隔はバラツキ、正しい位置から外れてくる。図
は本来Pnの位置になければならない画素が実際には画
素Qn の位置にあることを示している。11. Position Error Correction Processing The correction of the read data in the position error correction unit is performed as follows. That is, in this embodiment, the correction is performed using the cubic function convolution. FIG. 24 is a model diagram of the correction using the cubic function convolution, and FIG. 25 is a flowchart showing the processing procedure of the correction. As can be seen from the figure, the pixel positions in the sub-scanning direction when there is no speed unevenness are equally spaced as shown by the pixel row P.
However, when there is unevenness in the speed, as shown by the pixel column Q, the interval varies and deviates from a correct position. The figure shows that the pixel that should originally be at the position of Pn is actually at the position of pixel Qn.
【0071】ここで、nライン目のある走査方向のデー
タPn の画像データ(濃度データ)を画素列Qの画像デ
ータと位置データとから重み関数である3次関数コンボ
リューションを使用して作成する例について説明する。Here, image data (density data) of data Pn in a certain scanning direction on the nth line is created from the image data of the pixel row Q and the position data by using a cubic function convolution which is a weighting function. An example will be described.
【0072】3次関数コンボリューションを利用する場
合、理想的なnライン目(Pn)の位置から2画素分以
内(r0)のデータを位置誤差データから検出する(ス
テップ171,172)。この場合は、Qn 、Qn+1 、
Qn+2 、Qn+3 、Qn+4 のデータが対象となる。ここで
2画素分以内としているのは、r0 以上のデータは補正
係数を0として取り扱うのでそれ以上のデータは必要が
ないためである。そして、各データのPn からの距離r
によって各データQにおける補間関数h(r)を求め
る。これが補正係数となる(ステップ173)。ここ
で、補間関数h(r)はsinx/xの区分的3次多項
式近似で中心からの距離rによって以下の式、すなわ
ち、 h(r )=1−2|r|2 +|r|3 ・・・(2) ただし、0≦|r|<1 h(r )=4−8|r|+5|r|2 −|r|3 ・・・(3) ただし、1≦|r|<2 h(r )=0 ・・・(4) ただし、2≦|r| で表わされる。そして、この補間関数h(r)のもと
で、補正係数を対応するQのデータに掛けて、Pn を求
める。また、濃度ムラを補正するために各補正係数の合
計が1になるように分母に補正係数の合計をとる。すな
わち、 Pn ={Qn ・h(r1)+Qn+1 ・h(r2)+Qn+2 ・h(r3) +Qn+3 ・h(r4)+Qn+4 ・h(r5)}/{h(r1) +h(r2)+h(r3)+h(r4)+h(r5)} ・・・(5) となる(ステップ174)。When using the cubic function convolution, data within two pixels (r0) from the ideal position of the nth line (Pn) is detected from the position error data (steps 171 and 172). In this case, Qn, Qn + 1,
The data of Qn + 2, Qn + 3, and Qn + 4 are targeted. Here, the reason why the number of pixels is within two pixels is that data of r0 or more is treated as having a correction coefficient of 0, so that no more data is necessary. Then, the distance r of each data from Pn
To find the interpolation function h (r) for each data Q. This becomes the correction coefficient (step 173). Here, the interpolation function h (r) is a piecewise cubic polynomial approximation of sinx / x, and the following formula is used according to the distance r from the center: h (r) = 1-2 | r | 2 + | r | 3 (2) where 0 ≦ | r | <1 h (r) = 4−8 | r | +5 | r | 2 − | r | 3 (3) where 1 ≦ | r | < 2 h (r) = 0 (4) where 2 ≦ r | Then, under the interpolation function h (r), the correction coefficient is multiplied by the corresponding Q data to obtain Pn. Further, in order to correct the density unevenness, the sum of the correction coefficients is set to the denominator so that the sum of the correction coefficients becomes 1. That is, Pn = {Qn.h (r1) + Qn + 1.h (r2) + Qn + 2.h (r3) + Qn + 3.h (r4) + Qn + 4.h (r5)} / {h (r1) + H (r2) + h (r3) + h (r4) + h (r5)} (5) (step 174).
【0073】この制御をnライン目の各主走査方向のデ
ータにおいて終了したら、n+1ライン目へのラインを
シフトしていき、最終ラインまで繰り返し行う(ステッ
プ175)。このとき式(5)において補間係数h
(r)と分母の補間係数の和の計算とその逆数の計算
は、対応する主走査方向の画像データの補正の前に1回
実行すればよい。このように制御することによって前述
のようにして測定した位置誤差データに基づいて、読み
取った画像データから正しい位置で読み取った場合の画
像データを作成することができ、これによって位置誤差
を補正することが可能になる。When this control is completed for the data in the main scanning direction of the n-th line, the line to the (n + 1) -th line is shifted and repeated until the last line (step 175). At this time, in equation (5), the interpolation coefficient h
The calculation of the sum of (r) and the interpolation coefficient of the denominator and the calculation of the reciprocal thereof may be performed once before the correction of the corresponding image data in the main scanning direction. By performing such control, it is possible to create image data when the image is read at the correct position from the read image data based on the position error data measured as described above, thereby correcting the position error. Becomes possible.
【0074】このようにして補正した前後の状態を図2
6に示す。通常の読取装置はキャリッジが走査を開始し
てから一定速度になった後に画像の読み取りを開始する
が、図26(a)では位置誤差を大きく見せるためにキ
ャリッジが走査を開始した直後から画像の読み取りを始
めたものを図示している。このとき、45度の斜線も同
時に読み込んでおり、この斜線パターン部分の画像から
前述の方式で位置誤差を求め、その位置誤差データと読
み取った画像データとから位置誤差を補正した画像が図
26(b)に示すものである。このようにして補正する
ことによってたとえ位置誤差を非常に大きく読み取って
しまったとしても、原稿に忠実な画像を再現できること
がわかる。The state before and after the correction as described above is shown in FIG.
6 is shown. A normal reading apparatus starts reading an image after a certain speed has been reached after the carriage has started scanning. However, in FIG. 26A, the image reading is started immediately after the carriage starts scanning in order to show a large positional error. The figure which started reading has been illustrated. At this time, a 45-degree oblique line is also read at the same time, a position error is obtained from the image of this oblique line pattern portion by the above-described method, and an image obtained by correcting the position error from the position error data and the read image data is shown in FIG. This is shown in b). It can be seen that by performing the correction in this manner, an image faithful to the original can be reproduced even if the position error is read very large.
【0075】12.CCDの画素数 図27に副走査方向に斜線パターンが重複している本実
施形態のパターンを、図28に斜線パターンが副走査方
向では重複していない従来のパターンをそれぞれ示す。
両者を比較して分かるように、従来では斜線パターンを
読むためのCCD列が幅D2分必要であるの対し、図26
の本実施形態では、幅D1分で済む。したがって、 D2−D1 に相当するCCDの画素数を削減しても、斜線パターン
の読み取りが十分に可能であり、これによって、削減し
た画素数分のコストの低減を図ることができる。12. Number of pixels of CCD FIG. 27 shows a pattern of the present embodiment in which diagonal patterns overlap in the sub-scanning direction, and FIG. 28 shows a conventional pattern in which diagonal patterns do not overlap in the sub-scanning direction.
As can be seen from a comparison between the two, a CCD row for reading a diagonal pattern is conventionally required for the width D2, whereas FIG.
In the present embodiment, the width D1 is sufficient. Therefore, even if the number of pixels of the CCD corresponding to D2-D1 is reduced, the oblique line pattern can be sufficiently read, whereby the cost can be reduced by the reduced number of pixels.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、厳密なパターンの位置決め機構やパターンの
精度を必要することなく、副走査方向の画素の位置誤差
を高精度に測定することができ、また、測定された位置
誤差データに基づいて画像の位置誤差を補正するので、
位置ずれのない画像データを得ることができる。さら
に、パターン部分の主走査方向の幅が短くなるので、パ
ターン部分を読み取るために必要なCCDの画素数を少
なくすることができ、これによって、コストの低減が可
能になる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the position error of the pixel in the sub-scanning direction can be measured with high accuracy without requiring a precise pattern positioning mechanism or a precise pattern. And also corrects the position error of the image based on the measured position error data,
Image data without positional displacement can be obtained. Further, since the width of the pattern portion in the main scanning direction is reduced, the number of CCD pixels required for reading the pattern portion can be reduced, thereby reducing the cost.
【0077】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明に効果に加えて通常の読み取り時には、一方の
位置誤差だけ測定し、あらかじめ求めておいた位置誤差
の差の値を利用して位置誤差データを補正するので、演
算時間を短くすることができる。According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, at the time of normal reading, only one position error is measured, and the value of the difference between the position errors determined in advance is used. Thus, the position error data is corrected, so that the calculation time can be shortened.
【0078】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の発明の効果に加えて、たとえ電源を切っても位置ず
れ量を記憶しておくことができるので、電源オン時に再
度位置ずれ量を計算する必要がなく、迅速に処理するこ
とが可能になる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the present invention, even if the power is turned off, the amount of displacement can be stored. There is no need to calculate the amount, and processing can be performed quickly.
【0079】請求項4記載の発明によれば、重心の計算
においては、重心から離れた位置にあるノイズほど影響
が大きくなるが、画像データのノイズを減らした後で重
心を計算するので、測定精度の向上を図ることができ
る。According to the fourth aspect of the present invention, in the calculation of the center of gravity, the noise at a position farther from the center of gravity has a greater effect. However, since the center of gravity is calculated after reducing the noise of the image data, the measurement is performed. Accuracy can be improved.
【図1】本発明の実施形態に係る画像読取装置の断面図
である。FIG. 1 is a sectional view of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の画像読取装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the image reading apparatus of FIG. 1;
【図3】画像読取装置に付設される測定用パターンとコ
ンタクトガラスの要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of a measurement pattern and a contact glass attached to the image reading apparatus.
【図4】図1の画像読取装置に付設される位置誤差測定
装置のシステム構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration of a position error measuring device attached to the image reading device of FIG. 1;
【図5】走査速度の変動に応じた斜線パターンの読み取
りデータの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of read data of an oblique line pattern according to a change in scanning speed.
【図6】斜線パターンを拡大して示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an oblique line pattern in an enlarged manner.
【図7】図6の斜線パターンの読み取り値を示す説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing read values of a hatched pattern in FIG. 6;
【図8】斜線判定用ウィンドウを示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a diagonal line determination window.
【図9】他の斜線判定用ウィンドウを示す説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram showing another oblique line determination window.
【図10】斜線判定用マッチングパターンを示す説明図
である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a matching pattern for oblique line determination.
【図11】重心測定用ウィンドウを示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a window for measuring the center of gravity.
【図12】画像読取装置における重心の測定処理を説明
するためのフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a process of measuring the center of gravity in the image reading apparatus.
【図13】重心測定用ウィンドウにおける読み取り値及
び重心測定方法を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a read value and a method of measuring the center of gravity in the window for measuring the center of gravity.
【図14】パターンの長さ及び角度を示す説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram showing the length and angle of a pattern.
【図15】コンタクトガラス1と走査方向に対して相対
した45°の複数の斜線からなるパターンの一例を示す
一部拡大図である。FIG. 15 is a partially enlarged view showing an example of a pattern composed of a plurality of 45 ° oblique lines facing the contact glass 1 with respect to the scanning direction.
【図16】コンタクトガラス1と走査方向に対して相対
した45°の複数の斜線からなるパターンの他の例を示
す一部拡大図である。FIG. 16 is a partially enlarged view showing another example of a pattern composed of a plurality of oblique lines at 45 ° facing the contact glass 1 with respect to the scanning direction.
【図17】コンタクトガラス1と走査方向に対して相対
した45°の複数の斜線からなるパターンのさらに他の
例を示す一部拡大図である。FIG. 17 is a partially enlarged view showing still another example of a pattern composed of a plurality of oblique lines at 45 ° facing the contact glass 1 with respect to the scanning direction.
【図18】図15のパターンの位置誤差測定結果を示す
図である。FIG. 18 is a diagram showing a position error measurement result of the pattern of FIG.
【図19】図16のパターンの位置誤差測定結果を示す
図である。FIG. 19 is a diagram showing a position error measurement result of the pattern of FIG. 16;
【図20】図17のパターンの位置誤差測定結果を示す
図である。20 is a diagram showing a position error measurement result of the pattern of FIG. 17;
【図21】図20の測定結果の左側の斜線パターンを用
いて測定した位置誤差データから右側の斜線パターンを
用いて測定した位置誤差データの差を取ってプロットし
た図である。21 is a diagram in which the difference between the position error data measured using the left oblique line pattern and the position error data measured using the right oblique line pattern in the measurement result of FIG. 20 is plotted.
【図22】異なる方向に傾斜した隣接する斜線パターン
の両者にウィンドウがかかるときの状態を示す説明図で
ある。FIG. 22 is an explanatory diagram showing a state in which windows are applied to both adjacent oblique line patterns inclined in different directions.
【図23】斜線を主走査ラインに沿って読み取った画像
データを示す図である。FIG. 23 is a diagram showing image data obtained by reading oblique lines along a main scanning line.
【図24】3次関数コンボリューションを利用した補正
のモデル図である。FIG. 24 is a model diagram of correction using cubic function convolution.
【図25】補正の処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 25 is a flowchart illustrating a correction processing procedure.
【図26】補正した前後の状態を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a state before and after correction.
【図27】本実施形態に係る斜線パターンの拡大図であ
る。FIG. 27 is an enlarged view of a diagonal line pattern according to the embodiment.
【図28】従来例に係る斜線パターンの拡大図である。FIG. 28 is an enlarged view of a hatched pattern according to the conventional example.
1 コンタクトガラス 2 光源 3,4,5 ミラー 6 レンズ 7 光電変換素子(ラインCCD) 8 筐体 10 測定用パターン 10a,10b 斜線パターン 101 光電変換部 102 A/D変換部 103 シェーディング補正部 104 斜線判別部 105 位置誤差測定部 106 位置誤差補正部 107 制御部 108 記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact glass 2 Light source 3, 4, 5 Mirror 6 Lens 7 Photoelectric conversion element (line CCD) 8 Case 10 Measurement pattern 10a, 10b Oblique line pattern 101 Photoelectric conversion unit 102 A / D conversion unit 103 Shading correction unit 104 Oblique line discrimination Unit 105 Position error measurement unit 106 Position error correction unit 107 Control unit 108 Storage unit
Claims (4)
て読み取る画像読取装置において、 原稿の走査領域外に設けられ、走査方向に対して一定の
傾きを有する複数本の線からなる第1のパターンと、 この前記第1のパターンと逆方向に一定の傾きを有する
とともに、副走査方向で重複するように第1のパターン
に対して近接して配置された複数本の線からなる第2の
パターンと、 これら第1および第2のパターンを読み込むことによっ
て傾きが異なるパターンのそれぞれに対応した画素の位
置誤差を測定する手段と、 この測定する手段によって測定された値に基づいて画素
の位置誤差を修正する手段と、 この修正された画素の位置誤差を補正する手段と、を備
えていることを特徴とする画像読取装置。1. An image reading apparatus which scans an image line-sequentially at a fixed time interval and reads the image, wherein the image reading device comprises a plurality of lines provided outside a scanning area of a document and having a certain inclination with respect to a scanning direction. A first pattern and a plurality of lines having a constant inclination in a direction opposite to the first pattern and being arranged close to the first pattern so as to overlap in the sub-scanning direction. A means for measuring a position error of a pixel corresponding to each of the patterns having different inclinations by reading the first and second patterns; and a pixel based on a value measured by the measuring means. An image reading apparatus comprising: means for correcting a position error; and means for correcting the corrected position error of a pixel.
る手段と、 前記第2のパターンから位置誤差を求める手段と、 前記両手段によって求められた両パターンの位置誤差の
差を求める手段と、 前記求められた位置誤差の差を記憶する手段と、 通常の読取時には前記第1および第2のいずれか一方の
パターンを使用して位置誤差を測定し、前記記憶する手
段に記憶された位置誤差の差の値に基づいて画素の位置
誤差を修正する手段と、をさらに備えていることを特徴
とする請求項1記載の画像読取装置。A means for obtaining a position error from the first pattern; a means for obtaining a position error from the second pattern; a means for obtaining a difference between the position errors of the two patterns obtained by the two means; Means for storing the difference between the obtained position errors, and measuring the position error using one of the first and second patterns during normal reading, and storing the position error stored in the storage means. 2. The image reading apparatus according to claim 1, further comprising: means for correcting a position error of a pixel based on a value of the difference.
を特徴とする請求項2記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein said storing unit is non-volatile.
順次ウィンドウを設定してウィンドウ内の画像データの
重心を計算する手段と、 読み取り装置の画素の位置誤差を測定し、前記ウィンド
ウの画像データのノイズを低減する手段と、をさらに備
え、ノイズを低減する手段によって画像データのノイズ
を低減した後、前記重心を計算する手段によって前記ウ
ィンドウの重心を計算することを特徴とする請求項1記
載の画像形成装置。4. A means for sequentially setting a window for the read diagonal pattern image data and calculating a center of gravity of the image data in the window, and measuring a position error of a pixel of the reading device to obtain a noise of the image data of the window. 2. The image according to claim 1, further comprising: means for reducing noise of the image data by means for reducing noise, and thereafter calculating the center of gravity of the window by means for calculating the center of gravity. Forming equipment.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09255797A JP3614271B2 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Image reading device |
| US08/948,084 US5949922A (en) | 1996-10-14 | 1997-10-09 | Image reading apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09255797A JP3614271B2 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Image reading device |
Publications (2)
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| JPH10285351A true JPH10285351A (en) | 1998-10-23 |
| JP3614271B2 JP3614271B2 (en) | 2005-01-26 |
Family
ID=14057728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09255797A Expired - Fee Related JP3614271B2 (en) | 1996-10-14 | 1997-04-10 | Image reading device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3614271B2 (en) |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP09255797A patent/JP3614271B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3614271B2 (en) | 2005-01-26 |
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