CN113938571A - 图像处理装置、控制方法和存储介质 - Google Patents

图像处理装置、控制方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及图像处理装置、控制方法和存储介质。一种具有从片材读取图像的读取设备的图像处理装置包括一个或多个控制器以执行操作。通过使用读取设备从一个片材读取一个图像。对该一个图像执行边缘检测处理。基于在边缘检测处理中检测到的多个边缘的信息和该一个片材的尺寸信息从该多个边缘当中确定至少一对边缘。

Description

图像处理装置、控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及一种图像处理装置，该图像处理装置执行用于相对于片材调整图像形成位置的处理。
背景技术
在片材上形成图像的打印装置(图像处理装置)中，惯常使用相对于片材调整图像形成位置的功能(以下称为“打印位置调整”)。日本专利申请特开第2016-111628号讨论了通过在片材上打印用于调整的标记、使用读取器读取打印的标记并获取标记和片材边缘之间的位置关系来获取打印位置调整参数的技术。作为读取器的示例，还讨论了一种用于片材的自动文档进给设备，其被称为自动文档进给器(ADF)。
日本专利申请特开第2016-111628号中讨论的设备在检测片材边缘的准确度方面具有改进空间。这是因为，当使用诸如ADF之类的机构读取片材时，会出现称为读取器条纹的线性图像噪声。这种读取器条纹在外观上类似于片材边缘的阴影，并因此可能会被错误地检测为片材边缘。如果不能准确获取片材边缘位置，则也不能准确获取相对于标记的位置，从而不能准确获取打印位置调整参数。
发明内容
本发明涉及一种图像处理装置，该图像处理装置即使在产生图像噪声的情况下也可以适当地检测片材边缘。特别地，本发明涉及一种能够准确地获取打印位置调整参数的图像处理装置。
根据本发明的一方面，一种具有从片材读取图像的读取设备的图像处理装置，包括一个或多个控制器，该一个或多个控制器被配置执行操作包括：通过使用读取设备从一个片材读取一个图像，对该一个图像执行边缘检测处理，以及基于在边缘检测处理中检测到的多个边缘的信息和该一个片材的尺寸信息从多个边缘当中确定至少一对边缘。
本发明的其他特征将从参考附图对示例性实施例的以下描述变得清楚。
附图说明
图1是包括图像处理装置的***的控制框图。
图2是图示包括图像处理装置的图像形成装置的示意图。
图3是图示片材库编辑画面的示图。
图4是图示片材库编辑界面的示图。
图5是图示片材库的表。
图6是图示打印位置调整图表的示意图。
图7是图示一系列处理步骤的序列图。
图8是图示标记相对位置测量处理的操作的流程图。
图9A和图9B是各自图示用于通过机器学习进行的操作的输入数据和输出数据的示图。
图10是图示具有涉及纸张传送的自动文档进给器(ADF)的读取器的示图。
图11是图示垂直片材边缘检测处理的操作的流程图。
图12是图示上关注区域(ROI)图像、下ROI图像、左ROI图像和右ROI图像之间的位置关系的示图。
图13是图示片材边缘候选提取处理的操作的流程图。
图14是图示霍夫(Hough)表的示例的示图。
图15A是图示ROI图像和多个片材边缘检测结果的示意图，并且图15B是图示上侧右ROI图像的二值化图像的示意图。
图16是图示最佳片材边缘对确定处理的操作的流程图。
图17是图示用于左和右片材边缘的最佳对确定处理的示例的示意图。
图18是图示水平片材边缘检测处理的操作的流程图。
图19是图示用于上和下片材边缘的最佳对确定处理的示例的示意图。
图20是图示根据第二示例性实施例的垂直片材边缘检测处理的操作的流程图。
图21是图示片材边缘细节估计处理的操作的流程图。
图22是图示从多个读取图像测量标记相对位置的处理的操作的流程图。
图23是图示纸张尺寸估计处理的操作的流程图。
图24是图示用于纸张尺寸估计值的直方图信息的示图。
图25是图示用于纸张尺寸估计值的直方图信息的可视化示例的示图。
图26是图示根据第三示例性实施例的一系列处理步骤的序列图。
具体实施方式
<用于本配置的控制框图>
图1是示意性地图示根据示例性实施例的打印***(图像处理***)的硬件配置的框图。如图1所图示的，根据本示例性实施例的打印***包括图像形成装置100和主计算机101。此外，图像形成装置100和主计算机101通过通信线路102相互连接。在打印***中，可以连接多个主计算机、打印装置等。
主计算机101可以经由输入设备(未图示)从用户获取输入信息，创建要发送到图像形成装置100的打印作业，并将创建的打印作业发送到图像形成装置100。控制器110执行各种数据处理并控制图像形成装置100的操作。控制台面板120采用触摸屏***并接收来自用户的各种操作。作为片材尺寸信息121，打印片材尺寸和位置调整量经由控制台面板120从片材库获取，如以下将描述的。图像读取单元130是使用光学传感器扫描原始文档并获取扫描图像数据的扫描器。作为打印位置测量处理131，获取打印位置相对于打印位置调整图表的打印结果的读取图像(具有规定图案的图像)的相对坐标，如以下将描述的。片材进给单元140是包括多个片材进给板的片材进给器。各种打印片材可以被存储在片材进给板中。在每个片材进给板中，在存储的片材当中仅最上面的一个片材可以被分离并传送到图像形成单元150。图像形成单元150在打印片材(片材)上物理地打印图像数据。在本示例性实施例中，将描述采用电子照相方法的图像形成单元150，但是也可以将喷墨方法用于图像形成单元150。打印结果160是通过图像形成单元150进行打印的结果。
接下来，将描述控制器110的配置。输入/输出(I/O)控制单元111控制与外部网络的通信。只读存储器(ROM)112存储各种控制程序。随机存取存储器(RAM)113存储从ROM 112读出的控制程序。中央处理单元(CPU)114执行读入RAM 113的控制程序，并综合地控制图像信号和各种设备。硬盘驱动器(HDD)115用于临时或长时间保持大量数据，诸如图像数据和打印数据。这些模块经由***总线116彼此连接。***总线116还连接控制器110和图像形成装置100中的每个设备。RAM 113还用作CPU 114的工作存储器和主存储器。除了ROM 112之外，控制程序和操作***还存储在HDD 115中。此外，可以包括非易失性RAM(NVRAM，未图示)，并且非易失性RAM可以存储从控制台面板120输入的打印装置模式设置信息。
<图像形成装置>
接下来，将描述图像形成装置100的结构和操作。
图2是图示根据本示例性实施例的图像形成装置100的结构的截面图。图像形成装置100包括如图2所图示的外壳201。外壳201包含用于配置引擎单元的每个机构、通过每个机构控制每个打印过程处理(例如，纸张进给处理)的引擎控制单元以及存储打印机控制器的控制板存储部分。
图像读取单元130包括原始文档托盘230、拾取辊231、传送辊232、辊233、光源234、第二读取单元235、排出辊238和第一读取单元236。堆叠在原始文档托盘230上的原始文档237被拾取辊231一张一张地送到读取路径。经由传送辊232在路径的方向上传送由拾取辊231拾取的原始文档237。原始文档237经由路径到达读取位置，并且添加到原始文档237的正面的图像信息与在原始文档237的端部部分处的图像信息一起被光源234和第一读取单元236读取。在面对第一读取单元236的位置处设置白色构件，并且当原始文档通过该位置时，第一读取单元236执行读取。第一读取单元236是也将用于压板读取的读取器。之后，当原始文档237到达第二读取单元235的读取位置时，第二读取单元235读取原始文档237的背面上的图像信息。在面对第二读取单元235的位置处设置白色构件，并且当原始文档237通过该位置时，第二读取单元235执行读取。第二读取单元235包括例如接触式图像传感器(CIS)。之后，原始文档237被排出辊239排出。
通过重复上述操作，通过一次传送读取堆叠在原始文档托盘230上的组中的每个原始文档237的正面图像和背面图像的信息。
在一次传送中读取原始文档的两面的示例被描述为期望的示例，但不限于此。如果包括反转传送机构的读取器可以读取原始文档的两面，则也可以使用这种读取器。
用于配置引擎单元的每个机构如下。光学处理机构通过激光束扫描在感光鼓205上形成静电潜像，使形成的静电潜像可视化，执行可视化的图像到中间转印构件252的多次转印，并将通过多次转印形成的彩色图像进一步转印到片材P作为调色剂图像。定影处理机构对片材P上的调色剂图像进行定影，进给处理机构进给片材P，并且传送处理机构传送片材P。
光学处理机构包括在激光扫描器单元207处的激光驱动器，该激光驱动器用于基于从控制器110供应的图像数据开启/关闭从半导体激光器(未图示)发射的激光束。从半导体激光器发射的激光束被旋转多面镜208偏转到扫描方向。偏转到主扫描方向的激光束经由反射多面镜209被引导到感光鼓205，并将感光鼓205曝光于主扫描方向上的激光束。同时，在由初级充电器211充电并经受激光束的扫描曝光的感光鼓205上形成静电潜像，并且所形成的静电潜像被由以下将描述的显影设备212供应的调色剂可视化为调色剂图像。随后，在感光鼓205上可视化的调色剂图像被转印(一次转印)到中间转印构件252上，该中间转印构件252被施加有与调色剂图像相反的电压。在形成彩色图像时，通过黄色(Y)站220、品红色(M)站221、青色(C)站222和黑色(K)站223在中间转印构件252上依次形成相应颜色的图像。因此，在中间转印构件252上形成全色可见图像。
接下来，传送从用于存储转印材料的存储器210进给的片材P，所传送的片材P被转印辊251压靠在中间转印构件252上，并且同时，与调色剂相反的偏压被施加到转印辊251。形成在中间转印构件252上的可视图像由此被转印到由进给处理机构在片材P的传送方向(副扫描方向)上同步传送的片材P上(二次转印)。
二次转印后的片材P通过定影单元260，使得转印到片材P上的调色剂通过加热熔化，从而作为图像定影到片材P上。在双面打印的情况下，片材P在通过其中之后被反转单元270反转，并再次被引导至转印部分，使得背面图像被转印到片材P上。之后，以与上述方式类似的方式在片材P通过定影单元260的同时通过加热对片材P上的调色剂图像定影，然后将片材P排出到打印机(图像形成装置100)的外部，并且完成打印过程。
<片材库>
要用于在图像形成装置100中打印的片材由操作者使用称为片材库的数据库来管理。片材库存储在HDD 115或RAM 113中，并适当地由每个软件模块读出/写入。下面将参考图5详细描述片材库的配置。
图3是示意性地图示用于操作者在根据本示例性实施例的打印***中执行诸如片材库的编辑之类的操作的界面画面的示图。片材库编辑画面300是由CPU 114在控制台面板120上显示的整个界面画面。
片材列表310显示存储在片材库中的片材的列表。在片材列表310中，针对每个片材向操作者呈现由列311至315指示的片材属性作为附加信息。列311表示每个片材的片材名称。片材名称是由操作者等指定的名称，以便将片材彼此区分开。列312和列313分别表示每个片材的副扫描方向片材长度和主扫描方向片材长度。列314表示每个片材的基重。列315表示每个片材的表面特性。表面特性是表示片材正面的物理特性的属性，并且表面特性的示例包括意味着被涂覆以增加光泽度的正面的“涂覆”以及意味着不平坦的正面的“压花”。操作者可以通过在控制台面板120上触摸在片材列表310中显示片材的部分来选择任何片材。所选择的片材被突出显示(反转显示)。在图3中，其中选择了“XYZ-制造的纸张颜色81”的状态被图示作为示例。在片材库中记录的片材数量大于在片材列表310中一次可显示的片材数量的情况下，使用滚动条317。操作者可以通过操作滚动条317来选择任何片材。
新增按钮320用于向片材库增加新片材。编辑按钮321用于编辑在片材列表310中选择的片材的片材属性。当新增按钮320或编辑按钮321被按下时，出现图4中图示的界面画面。删除按钮322用于从片材库中删除在片材列表310中选择的片材。打印位置调整按钮323用于相对于在片材列表310中选择的片材调整打印位置。
<片材库的编辑界面>
图4是示意性地图示用于操作者在根据本示例性实施例的打印***中编辑片材属性的界面画面的示图。界面画面400是由CPU 114在控制台面板120上显示的整个界面画面。
文本框401至404分别用于输入片材属性，即片材名称、副扫描方向片材长度、主扫描方向片材长度和基重。可以通过控制台面板120中包括的软件键盘(未图示)或数字小键盘将片材属性输入到文本框中。组合框405用于指定片材的表面特性。在组合框405中，可以从预先登记的并且可以由图像形成装置100支持的表面特性的列表中指定一个表面特性。
当按下结束编辑按钮420时，此时输入的片材属性被确定并存储到片材库中。之后，界面画面400被关闭并且片材库编辑画面300被再次显示。当按下取消按钮421时，停止片材属性编辑处理，关闭界面画面400，并再次显示片材库编辑画面300。
<片材库的内容>
图5是表示存储在HDD 115等中的片材库的表。虽然为了描述使用了示意图，但实际上片材库是以诸如可扩展标记语言(XML)或逗号分隔值(CSV)之类的数字信息的形式存储的。
片材信息501至片材信息508各自表示在片材库中登记的片材。
列511至515表示由操作者为每个片材指定的片材属性。列511表示片材名称。列512至515分别表示指示片材的物理特性的片材属性，即副扫描方向片材长度、主扫描方向片材长度、基重和表面特性。
列520和521分别表示每个片材的正面上的打印位置偏移量和背面上的打印位置偏移量。打印位置偏移量表示相对于理想打印位置的位置偏移量，并且在本示例性实施例中由以下项组成：前头位置、侧边位置、主扫描倍率和副扫描倍率。在实际打印中，图像形成装置100基于打印位置偏移量的这些项进行调整以实现在理想打印位置处的打印(即用于抵消打印位置偏移量的调整)，并基于调整执行打印。前头位置和侧边位置分别表示相对于片材的在副扫描方向上的打印位置偏移量和在主操作方向上的打印位置偏移量。前头位置是通过改变从片材传送方向上的片材的前边缘开始的图像的打印开始位置来调整的，以及侧边位置是通过改变从片材传送方向上的片材的左边缘开始的图像的打印开始位置来调整的。副扫描方向倍率表示图像长度在副扫描方向上的偏移(相对于理想长度的倍率)。主扫描方向倍率表示图像长度在主扫描方向上的偏移(相对于理想长度的倍率)。此外，虽然在图5中未图示，但歪斜度表示任一侧的平行度，梯形度表示打印在片材上的图像的前端侧和后端侧之间的平行度，以及方形度表示打印在片材上的图像的矩形度。
这些打印位置偏移量中的每个打印位置偏移量是通过打印其中布置有预定标记的调整图表并检测打印的调整图表上的标记的位置来计算的。将参考图6描述调整图表的示例。这些打印位置偏移量中的每一项的初始值是0，并且在新的片材信息刚刚登记在片材库上的情况下、以及在即使登记了片材也未执行打印位置调整的情况下使用初始值。
<打印位置调整图表和测量的内容>
图6是示意性地图示要在打印位置调整中使用的调整图表的示例的示图。在打印位置调整开始之后，基于CPU 114的指令打印调整图表。
图表原始文档601表示打印的调整图表。将标记602到605打印在调整图表的特定位置处。这些标记被打印在调整图表的正面和背面中的每一者的四个角上，即总共被打印在八个地方，并且如果打印位置是理想位置，则图像被放置成被打印在与四个片材角的边缘具有固定距离的位置处。打印位置偏移量是通过测量相对于调整图表上四个片材角的边缘中的每一个的位置来确定的。
在本示例性实施例中，测量由图6中的距离A至H指示的部分。距离A至H各自表示从标记602至605中的对应一个到最近的片材边缘的距离，并且在本示例性实施例中对于距离A至H中的每一个预定义10mm的距离。
<打印位置测量单元的操作>
将参考图8中的流程图来描述计算上述距离A到H的方法。对于流程图中的左上垂直片材边缘、左上水平片材边缘、右上垂直片材边缘、右上水平片材边缘、左下垂直片材边缘、左下水平片材边缘、右下垂直片材边缘和右下水平片材边缘，参考图6中的示意图。
在步骤S801中，CPU 114经由图像读取单元130获取调整图表的读取图像。图像读取单元130可以是诸如自动文档进给器(ADF)之类的外部读取器，或者可以是安装在打印机中的读取器，例如在线传感器。
在本示例性实施例中，将作为示例描述通过利用左右两个辊传送片材的ADF进行的读取。当使用图2中图示的传送辊232的旋转来传送片材时，取决于其片材尺寸和辊的扭矩，可能存在其中在左侧和右侧设置多个辊的情况。图10图示了这个示例。图10是图像读取单元130的平面图，并且图2的截面图中的传送辊232对应于图10中的两个传送辊1001和1002。使用这些辊，在由箭头1004指示的方向上传送调整图表1003。在此过程中，可能期望使这两个辊1001和1002以相同的速度旋转，以便平行地传送调整图表1003。如果辊直径不同，则左辊和右辊周缘之间出现速度差，从而使平行传送困难。在图10中，例如，在辊1001的直径大于辊1002的直径的情况下，片材通过辊1001的速度增加，使得片材在向由箭头1005指示的向左方向弯曲的同时被传送，并且因此，由第二读取单元235获取变形图像。图像1006表示在变形状态下获取的图像。在开始读取时，片材的上边缘和下边缘保持水平，但由于速度差，右侧逐渐缩小，并且与左侧的差异增加。因此，失去了上边缘和下边缘之间的平行性。将假设使用如此获取的上边缘和下边缘不平行的图像来描述以下处理。
在步骤S802中，CPU 114从读取图像中获取标记602至605中的每一个的位置。标记位置被表示为在扫描图像的水平方向(x)和垂直方向(y)上的二维坐标，并且左上坐标被表示为原点(0,0)。标记位置可以被表示为标记的重心坐标，或者可以以亚像素准确度计算。此外，可以使用图案匹配方法来执行检测标记的处理。
在步骤S803中，CPU 114从片材库编辑画面300获取调整图表的片材尺寸。具体地，CPU 114获取列312中的副扫描方向片材长度(mm)和列313中的主扫描方向片材长度(mm)。
在步骤S804中，CPU 114检测左上垂直片材边缘和右上垂直片材边缘。这些片材边缘的信息用于计算距离B和距离D。下面将描述该处理的细节。
在步骤S805中，CPU 114检测左下垂直片材边缘和右下垂直片材边缘。这些片材边缘的信息用于计算距离F和距离H。该处理的细节与步骤S804中的类似。
在步骤S806中，CPU 114检测左上水平片材边缘和左下水平片材边缘。这些片材边缘的信息用于计算距离A和距离E。下面将描述该处理的细节。
在步骤S807中，CPU 114检测右上水平片材边缘和右下水平片材边缘。这些片材边缘的信息用于计算距离C和距离G。该处理的细节与步骤S806中的类似。
在步骤S808中，CPU 114从上述八个检测到的片材边缘计算标记相对位置。在该处理中，通过计算从标记中心坐标到每个片材边缘的线性等式(ρ＝xcosθ+ysinθ)的法线距离来计算距离A到H。
<垂直片材边缘检测处理>
将参考图11中的流程图详细描述步骤S804和步骤S805中的检测垂直片材边缘的处理。
在步骤S1101中，CPU 114基于在步骤S802中获取的标记位置获取左ROI(关注区域)图像和右ROI图像(部分图像)。图12是示意性地图示在检测左上垂直片材边缘和右上垂直片材边缘的情况下左ROI图像和右ROI图像之间的位置关系的示图。在本示例性实施例中，以左上标记的中心坐标向左1.0mm且向下1.0mm为中心点的、具有0.5mm的宽度和1.7mm的长度的区域被提取为左ROI图像。此外，以右上标记的中心坐标向右1.0mm且向下1.0mm为中心点的、具有0.5mm的宽度和1.7mm的长度的区域被提取为右ROI图像。使用类似的方法获取在提取左下垂直片材边缘和右下垂直片材边缘的情况下的左ROI图像和右ROI图像。
在步骤S1102中，CPU 114对在步骤S1101中获取的左ROI图像和右ROI图像中的每一个应用边缘检测过滤器。在本示例性实施例中，以下内核k用作边缘检测过滤器。
Figure BDA0003162724810000121
边缘检测过滤器不限于内核k。边缘检测过滤器可以是水平拉普拉斯过滤器或差分过滤器。在下面的描述中，在应用了边缘检测过滤器之后的图像将被描述为图像Ie(x，y)，其中x和y是坐标的索引。
在步骤S1103中，CPU 114从在应用了边缘检测过滤器之后的图像中检测多组两个片材边缘候选。下面将描述该处理的细节。
在步骤S1104中，CPU 114从多个片材边缘候选中确定最佳对。下面将描述该处理的细节。
<片材边缘候选提取处理>
将参考图13中的流程图详细描述在步骤S1103中执行的片材边缘候选提取处理。
在步骤S1301中，CPU 114对在步骤S1102中计算出的图像Ie(x，y)应用二值化处理，从而获取二值化图像Ib(x，y)。具体地，二值化图像Ib(x，y)可以通过以下等式计算。
Figure BDA0003162724810000131
其中th是阈值，并且例如可以是128的固定值，或者可以使用大津(Otsu)方法从图像动态确定。
在步骤S1302中，CPU 114针对获取的二值化图像Ib(x，y)执行霍夫变换。霍夫变换是通过由等式(ρ＝xicosθ+yisinθ)表示直线来从图像中综合地检测形成预定角度θ的直线的处理。将描述霍夫变换的操作。
在霍夫变换中，首先，获取满足Ib(x,y)＝1的坐标x和y的所有对(xi,yi)(0≤i≤M)。接下来，如下计算每个对(xi,yi)的ρij值。
ρij＝xicosθj+yisinθj (3)
θj(0≤j≤N)是预定值，并且在本示例性实施例中，θ是以0.5°为增量的在88°到92°的范围内的值(θ0＝88，θ1＝88.5，...,θ7＝92)。获得的(θj,ρij)表示角度为θj的通过点(xi,yi)的直线。
接下来，通过对所有获得的对(θj，ρij)进行计数来计算霍夫表H(ρ，θ)。具体而言，霍夫表H被表示如下。
Figure BDA0003162724810000141
这里，Em,n是满足以下等式的具有N行和(maxρ)列的矩阵。
Figure BDA0003162724810000142
图14图示了计算出的霍夫表的示例。霍夫表的单元格(θ,ρ)的值表示在二值化图像Ib(x,y)内有多少个点在直线ρ＝xcosθ+ycosθ上。例如，图14中的单元格(θ＝89°，ρ＝2)的值为219，这是一个大的值。由单元(θ＝89°，ρ＝2)定义的直线可以被确定为在图像内。同时，单元格(θ＝92°，ρ＝2)的值为0，并且因此表示由单元格(θ＝92°，ρ＝2)定义的直线不在图像内。
在步骤S1303中，CPU 114从在步骤S1302中计算出的霍夫表检测峰位置。在本示例性实施例中，满足以下条件的点被检测为峰值：
H(θ,ρ)≥H(θ,ρ+1),
H(θ,ρ)≥H(θ+1,ρ),
H(θ,ρ)≥H(θ-1,ρ),
H(θ,ρ)≥H(θ,ρ-1)，以及
H(θ,ρ)>th_hough
其中，th_hough是用于确定该霍夫表值是否为噪声的阈值，并且在本示例性实施例中，th_hough为140。例如，单元格(θ＝91°，ρ＝5)和单元格(θ＝89°,ρ＝2)是针对图14中的示例检测到的峰值的两个候选。
如上所述，可以在片材边缘候选提取处理中从一个ROI图像提取多个片材边缘候选。图15A和图15B是图示其中检测到多个片材边缘候选的示例的示意图。图15A是图示扫描图像和右ROI图像的示意图。该扫描图像是由于传送中发生倾斜而歪斜的读取片材表面的结果。图15B是图示当该处理被应用于该扫描图像的上侧右ROI图像时的二值化图像Ib(x，y)的示意图。二值化图像Ib(x,y)的黑色像素指示在该像素的像素位置处不存在边缘，并且白色像素指示在该像素的像素位置处存在边缘。对于该扫描图像，如图15B所图示的，计算出两个片材边缘候选(多个边缘)。图15B中左侧的边缘是由片材边缘的阴影形成的，并且该边缘对应于图14中的霍夫表中的单元格(θ＝89°，ρ＝2)处的片材边缘候选。因为扫描中的歪斜，此边缘从垂直方向倾斜1度。另一方面，图15B中右侧的片材边缘候选是因读取器条纹而错误地检测到的片材边缘候选，并且对应于图14中的霍夫表中的单元格(θ＝91°,ρ＝5)。无论原始文档的倾斜量如何，读取器条纹始终被检测为垂直条纹。通过以下的最佳片材边缘对确定处理，将通过该处理检测到的多个片材边缘候选缩小为一个最佳对(一对边缘)。
<最佳片材边缘对确定处理>
将参考图16中的流程图详细描述步骤S1104中的最佳片材边缘对确定处理。
在步骤S1601中，CPU 114确定是否对所有片材边缘候选完成了步骤S1602至步骤S1604中的处理。如果处理未完成(步骤S1601中为否)，则处理前进到步骤S1602。如果处理完成(步骤S1601中为是)，则处理前进到步骤S1605。例如，在步骤S1103中提取了三个左片材边缘候选和五个右片材边缘候选的情况下，该循环总共重复十五次。
在步骤S1602中，CPU 114获取第一片材边缘候选ρL、θL。例如，第一片材边缘候选是左上垂直片材边缘候选。
在步骤S1603中，CPU 114获取第二片材边缘候选ρR、θR。例如，第二片材边缘候选是右上垂直片材边缘候选。
在步骤S1604中，CPU 114考虑片材边缘对的平行性和纸张尺寸来计算可能性。在本示例性实施例中，片材边缘对的可能性通过以下等式计算。以下等式指示数值越小，该片材边缘对的可能性越高。
l＝|psize-(ρR-ρL)cosθL*25.4/dpi|+γstep(|θR-θL|-ε) (6)
这里，psize表示纸张尺寸的标准值。在检测垂直片材边缘时设置副扫描方向上的片材长度，并且在检测水平片材边缘时设置主扫描方向上的片材长度。此外，dpi是扫描分辨率。此外，step(x)是一个阶跃函数，其在x>0时返回1并且在x≤0时返回0。γ和ε是常数，并且使用γ＝1000和ε＝0.5。项(ρR-ρL)cosθL*25.4/dpi表示基于片材边缘候选对确定的片材尺寸的测量值，并且项|psize-(ρR-ρL)cosθL*25.4/dpi|表示标准值和测量值之间的误差。
此外，γstep(|θR-θL|-ε)是基于片材的平行性的惩罚项。更具体地说，当θR和θL之间的差异为0.5°或更小时，不给予惩罚，否则给予1000的惩罚。换句话说，如果角度之间的差异的绝对值低于或等于阈值，则不给予惩罚。在本示例性实施例中，使用上述等式计算可能性，但本发明不限于此。例如，通过从片材边缘候选对的距离(边缘之间的距离，即对应于边缘的各条位置信息之间的差异)中减去纸张尺寸在预定方向上的长度而计算出的数值的最小值可以用于最大可能性片材边缘。在这种情况下，相对于纸张尺寸的标准值的最内侧的片材边缘候选被选择为最大可能性片材边缘。
在步骤S1605中，CPU 114将最可能的片材边缘对(最小值)确定为最大可能性片材边缘对。
该处理中的具体操作将参考图17中的示例进行描述。图17在其上部图示了检测该扫描图像的上侧右片材边缘和上侧左片材边缘的片材边缘候选提取处理的结果。对于上侧右片材边缘，提取右候选A(片材上的污垢)、右候选B(片材边缘)和右候选C(读取器条纹)三个候选。另一方面，对于左片材边缘，仅提取一个左候选(1)(片材边缘)。
图17的下部中的表指示计算出的可能性结果和通过最佳片材边缘对确定处理确定的片材边缘对。在表中，纸张标准误差表示等式(6)中的项|psize-(ρR-ρL)cosθL*25.4/dpi|的数值，并且平行性惩罚指示项γstep(|θR-θL|-ε)的值。可能性分数指示由等式(6)定义的值。在纸张标准误差的数值中，“左候选(1)×右候选C”对应于最小误差。然而，右候选C是读取器条纹，与左候选(1)不平行，因此从平行性的观点来看不是最佳片材边缘候选。右候选A和右候选B与左候选(1)平行，因此最接近纸张标准值的“左候选(1)×右候选B”被确定为最佳片材边缘候选对。
<水平片材边缘检测处理>
接下来，将描述水平片材边缘的检测，水平片材边缘是在正交于垂直片材边缘的方向上的片材边缘。将参考图18中的流程图详细描述在步骤S806和步骤S807中执行的检测水平片材边缘的处理。
在步骤S1801中，CPU 114基于在步骤S802中获取的标记位置获取上ROI图像和下ROI图像。图12是图示在检测左上水平片材边缘和左下水平片材边缘的情况下的上ROI图像和下ROI图像之间的位置关系的示意图。在本示例性实施例中，具有位于左上标记的中心坐标向右1.0mm且向上1.0mm处的中心点的、具有1.7mm的宽度和0.5mm的长度的区域被提取为上ROI图像。此外，具有位于左下标记的中心坐标向右1.0mm且向下1.0mm处的中心点的、具有1.7mm的宽度和0.5mm的长度的区域被提取为下ROI图像。使用类似的方法获取在提取右上水平片材边缘和右下水平片材边缘的情况下的上ROI图像和下ROI图像。
在步骤S1802中，CPU 114对在步骤S1801中获取的上ROI图像和下ROI图像中的每一个应用边缘检测过滤器。在本示例性实施例中，用于顶部和底部的差分过滤器用作边缘检测过滤器，但本发明不限于此。边缘检测过滤器可以是其他类型的过滤器，诸如垂直拉普拉斯过滤器。
在步骤S1803中，CPU 114从应用了边缘检测过滤器之后的图像中检测多组两个片材边缘候选。该处理类似于步骤S1103中的处理。
在步骤S1804中，CPU 114从检测到的多个片材边缘候选中确定最佳对。
该处理的基本流程也与参考步骤S1104描述的流程类似。按照图16中的步骤S1601至步骤S1605的流程执行处理。然而，如上所述，由于辊速度差异，不一定保证处理目标图像的上边缘和下边缘之间的平行性。在这种情况下，基于上述步骤S1604中的平行性的等式(6)不成立。因此，当根据第一片材边缘候选ρT、θT和第二片材边缘候选ρB、θB计算片材边缘对的可能性时，由在步骤S804中检测到的左上垂直片材边缘和右上垂直片材边缘、以及在步骤S805中检测到的左下垂直片材边缘和右下垂直片材边缘形成的角度差Δθ用作校正值。例如，在理想地获取具有平行边缘的图像的情况下，当由左上和右上确定的角度为上角度θ1，并且由左下和右下确定的角度为下角度θ2时，该角度差为0。然而，在这些角度之间存在差异的情况下，例如在上角度θ1为87°且下角度θ2为90°的情况下，上边缘和下边缘之间的平行性损失，并且从角度差Δθ＝3°估计出上边缘和下边缘相对于水平线偏移3°。因此，对等式(6)变换如下。
l＝|psize-(ρT-ρB)cosθave*25.4/dpi|+γstep(|θT-θB+Δθ|-ε) (7)这里，θave是由(θT-θB)/2确定的角度的平均值。
通过将该角度校正值Δθ加到等式(7)来确定上边缘和下边缘的最佳对。
将参考图19中的示例描述该处理中的具体操作。图19在其上部图示了检测该扫描图像的左侧上片材边缘和左侧下片材边缘的片材边缘候选提取处理的结果。对于左侧下片材边缘，提取下候选A(片材上的污垢)和下候选B(片材边缘)两个候选。另一方面，对于左侧上片材边缘，仅提取一个上候选(1)(片材边缘)。
图19的下部中的表指示计算出的可能性结果和通过最佳片材边缘对确定处理确定的片材边缘对。在表中，纸张标准误差表示等式(7)中的项|psize-(ρR-ρL)cosθave*25.4/dpi|的数值，并且平行性惩罚指示项γstep(|θT-θB+Δθ|-ε)的值。可能性分数指示由等式(7)定义的值。在如在正常情形中那样在边缘平行的情况下进给片材的情况下，“上候选(1)×下候选A”对应于最小误差。然而，由于基于从左边缘和右边缘确定的角度Δθ的值的校正，下候选A与上候选(1)不平行，并因此从平行性的观点来看不是最佳片材边缘候选，从而将下候选B确定为最佳片材边缘候选对。
<使用序列>
图7是图示本示例性实施例中的处理的一系列步骤的序列图。在本示例性实施例中，在操作者和图像形成装置100之间进行主要交换。这里，序列在显示片材库编辑画面300的状态下开始。
首先，在步骤S701中，当操作者按下打印位置调整按钮323时，图像形成装置100确定开始打印位置调整。在步骤S702中，图像形成装置100经由CPU 114显示用于指定进给盒的打印位置调整画面。
接下来，在步骤S703中，操作者指定进给盒，并发出执行打印位置调整处理的指令。
接下来，在步骤S704中，图像形成装置100经由CPU 114输出图6中图示的调整图表。
接下来，在步骤S705中，操作者将在步骤S704中输出的调整图表放置在图像读取单元130上。
接下来，在步骤S706中，图像形成装置100经由CPU 114读取放置在图像读取单元130上的调整图表并执行打印位置调整处理。
接下来，在步骤S707中，图像形成装置100经由CPU 114执行打印位置调整，即步骤S802至步骤S808中的打印位置调整处理，从而将每个进给盒的打印位置偏移量存储到片材库中。
在本示例性实施例中，以这种方式执行打印位置调整。然后，使用登记的打印位置偏移量，如下所述形成图像。
接下来，在步骤S708中，操作者向主计算机101发出执行打印作业的指令。
接下来，在步骤S709中，主计算机101将打印作业发送到图像形成装置100。
接下来，在步骤S710中，图像形成装置100执行打印作业。在该过程中，为进给盒登记的打印位置偏移量被从片材库中读出，并且然后被用于打印作业的执行。
接下来，在步骤S711中，图像形成装置100提供在打印作业的执行中产生的打印产品。
<备注>
上述处理使操作者能够仅通过扫描图表来为所选择的进给盒中的每一个计算打印位置偏移量，并且实现正反打印位置调整。
上面描述了检测多个片材边缘候选并基于平行性和纸张尺寸计算最大可能性片材边缘候选对的方法。根据本示例性实施例，即使在读取器背景的亮度和纸张白色的亮度接近的情况下以及在存在很多噪声(例如出现读取器条纹)的情况下，也可以稳健地检测标记相对位置。通过调整打印位置以偏移所计算出的标记相对位置，可以准确地执行正反位置调整。
另外，在由于片材的不均匀传送而损失片材的前边缘和后边缘之间的平行性的情况下，也可以通过使用在获得片材的左边缘和右边缘时的角度差作为校正值来稳健地检测标记相对位置。
在本示例性实施例中，图12中图示的左ROI图像和右ROI图像以及上ROI图像和下ROI图像被描述为彼此不重叠的独立图像，但是ROI图像不必限于这种类型。更宽的范围(例如包括标记的片材上的四个角)可以被剪裁并用于处理，作为垂直片材边缘和水平片材边缘共用的ROI图像。
在第一示例性实施例中，针对相对的片材边缘中的每一个通过霍夫变换检测多个候选，并且基于纸张尺寸和平行性选择最佳对。然而，使用霍夫变换具有这样的问题：虽然可以检测多个候选，但是检测片材边缘的准确度不高。因此，在第二示例性实施例中，检测最佳片材边缘对，并且随后执行更详细的片材边缘估计，从而以更高的准确度检测片材边缘。第二示例性实施例中的打印***的配置与第一示例性实施例中的配置基本相同。因此，与第一示例性实施例的部件和步骤相同的部件和步骤被指派与第一示例性实施例的附图标记相同的附图标记，并且其详细描述将被省略。将描述与第一示例性实施例不同的点。
<垂直片材边缘检测处理>
将参考图20中的流程图详细描述步骤S804和步骤S805中检测垂直片材边缘的处理。
在步骤S2001中，CPU 114基于在步骤S802中获取的标记位置获取左ROI图像和右ROI图像。该处理类似于第一示例性实施例的处理。
在步骤S2002中，CPU 114对在步骤S2001中获取的左ROI图像和右ROI图像中的每一个应用边缘检测过滤器。该处理类似于第一示例性实施例的处理。
在步骤S2003中，CPU 114从应用了边缘检测过滤器之后的图像中检测多组两个片材边缘候选。该处理类似于第一示例性实施例的处理。
在步骤S2004中，CPU 114从检测到的多个片材边缘候选确定最佳对。该处理类似于第一示例性实施例的处理。
在步骤S2005中，CPU 114基于在步骤S2004中获得的第一片材边缘等式确定更详细的片材边缘等式。该处理的细节将在下面描述。
在步骤S2006中，CPU 114基于在步骤S2004中获得的第二片材边缘等式确定更详细的片材边缘等式。该处理的细节将在下面描述。
<片材边缘细节估计处理>
将参考图21中的流程图详细描述在步骤S2005和步骤S2006中执行的片材边缘细节估计处理。
在步骤S2101中，CPU 114获取在步骤S2004中计算出的片材边缘等式的系数(ρ，θ)和在S1102中计算出的在应用了边缘检测过滤器之后的图像Ie(x，y)。在以下描述中，更新该系数，从而计算更详细的系数(ρ'，θ')。
在步骤S2102中，CPU 114确定是否对该ROI图像的所有y值完成了以下处理的执行。如果处理未完成(步骤S2102中为否)，则处理前进到步骤S2103。如果处理完成(步骤S2102中为是)，则处理前进到步骤S2106。例如，在图像Ie(x，y)的垂直尺寸为200像素的情况下，步骤S2103至步骤S2105中的处理重复200次。
在步骤S2103中，CPU 114确定临时边缘等式在高度y处的边缘位置x。具体而言，边缘位置x被计算为x＝(ρ-ysinθ)/cosθ。
在步骤S2104中，CPU 114计算位置x*，在位置x*处在位置x周围±4像素(邻近像素)的范围内的边缘检测过滤器响应值最大。具体地，通过以下线性近似等式计算位置x*。
Figure BDA0003162724810000231
在步骤S2105中，CPU 114将计算出的边缘位置(x*，y)存储到RAM 113中。
在步骤S2106中，CPU 114对计算出的多个边缘位置对(x*，y)执行最小二乘线性近似。这样，计算出比在步骤S2004中计算出的系数(ρ，θ)更准确的系数(ρ'，θ')。
<水平片材边缘检测处理>
与上述垂直片材边缘检测处理一样，在基于霍夫变换确定片材边缘候选对之后执行片材边缘细节估计处理。具体地，在执行步骤S1801至步骤S1804中的处理之后执行步骤S2005和步骤S2006。
<备注>
如上所述，在本示例性实施例中，在检测到最佳片材边缘对之后执行更详细的片材边缘估计。根据本示例性实施例，有可能在考虑与片材边缘的平行性和纸张尺寸的一致性的同时以高准确度估计片材边缘。
在第一示例性实施例和第二示例性实施例中，基于片材尺寸的标准值，从一个图像确定最佳片材边缘对。但是，由于诸如传送辊的速度变化和片材切割误差之类的原因，存在扫描图像上的纸张尺寸与片材尺寸的标准值不一致的情况。在上述示例性实施例中，基于片材尺寸检测最佳边缘对，并且如果读取图像上的片材尺寸与标准值之间存在差异，则存在无法正常执行配准调整的情况。因此，在第三示例性实施例中，在打印和扫描多个片材之后检测片材边缘以进行配准调整，并估计可能的纸张尺寸。由此，即使纸张尺寸的标准值和读取图像的纸张尺寸之间存在差异，也可以稳健地执行位置校正。在以下描述中，将仅描述与第一示例性实施例不同的部分。
<打印位置测量单元的操作>
将参考图22和图6中的流程图描述打印位置测量单元的操作。
在步骤S2201中，CPU 114经由图像读取单元130获取调整图表的读取图像。图像读取单元130可以是诸如ADF之类的外部读取器，或者可以是安装在打印机中的读取器，包括在线传感器。
在步骤S2202中，CPU 114从读取的图像中获取标记602至605中的每一个的位置。标记位置被表示为扫描图像的水平方向(x)和垂直方向(y)上b的二维坐标，并且左上坐标被定义为原点(0,0)。标记位置可以被表示为标记的重心坐标，或者可以以亚像素准确度计算。此外，可以使用图案匹配方法来执行检测标记的处理。
在步骤S2203中，CPU 114基于获取的标记位置获取ROI图像(部分图像)。该处理与步骤S1101中的处理类似，并且获取全部四个角的上ROI图像、下ROI图像、左ROI图像和右ROI图像。
在步骤S2204中，CPU 114对获取的ROI图像中的每一个应用边缘检测过滤器。该处理类似于步骤S1102中的处理。
在步骤S2205中，CPU 114对步骤S2204的结果执行片材边缘提取处理。该处理类似于步骤S1103中的处理。在步骤S2205中，为八个ROI图像中的每一个提取霍夫表和片材边缘候选。
在步骤S2206中，CPU 114确定是否对所有原始文档都完成了步骤S2201至步骤S2205中的处理。如果处理完成(步骤S2206中为是)，则处理前进到步骤S2207。否则(步骤S2206中为否)，处理返回到步骤S2201。
在步骤S2207中，CPU 114从在步骤S2205中获取的多个片材边缘候选和霍夫表估计原始文档的纸张尺寸。该处理的细节将在下面描述。
在步骤S2208中，CPU 114检测左上垂直片材边缘和右上垂直片材边缘。该处理类似于步骤S804中的处理。然而，使用的是在步骤S2207中估计的纸张尺寸，而不是标准值。
在步骤S2209中，CPU 114检测左下垂直片材边缘和右下垂直片材边缘。该处理类似于步骤S805中的处理。然而，使用的是在步骤S2207中估计的纸张尺寸，而不是标准值。
在步骤S2210中，CPU 114检测左上水平片材边缘和左下水平片材边缘。该处理类似于步骤S806中的处理。然而，使用的是在步骤S2207中估计的纸张尺寸，而不是标准值。
在步骤S2211中，CPU 114检测右上水平片材边缘和右下水平片材边缘。该处理类似于步骤S807中的处理。然而，使用的是在步骤S2207中估计的纸张尺寸，而不是标准值。
在步骤S2212中，CPU 114确定是否对所有原始文档都完成了步骤S2208至步骤S2211中的处理。如果处理完成(步骤S2212中为是)，则处理前进到步骤S2213。否则(步骤S2212中为否)，处理返回到步骤S2208。
在步骤S2213中，CPU 114根据针对多个扫描图像检测到的八个片材边缘计算标记相对位置。在该处理中，通过计算从标记中心坐标到每个片材边缘的线性等式(ρ＝xcosθ+ysinθ)的法线距离，为每个扫描图像计算图6中的距离A到H。此外，通过确定为每个扫描图像计算的距离A到H的平均值来计算标记相对平均位置，并且将计算出的标记相对平均位置用作校正值。
<纸张尺寸估计处理>
将参考图23中的流程图详细描述步骤S2207中的纸张尺寸估计处理。这里，将作为示例描述左-右纸张尺寸的计算，并且上-下纸张尺寸也被类似地估计。在这种情况下，用上和下替换左和右以执行处理。
在步骤S2301中，CPU 114将直方图值存储器的数值初始化为0。图24在其上部图示了通过该处理初始化的直方图值存储器。如图24中图示的，在本示例性实施例中，固定十个数组以构建通过将209.5mm至210.4mm以0.1mm为间隔进行划分而形成的直方图。在每个数组中，存储对应纸张尺寸的估计值的出现频率，并且通过该初始化处理而存储了0。
在步骤S2302中，CPU 114获取在步骤S2205中的片材边缘候选提取处理中获取的右边缘候选ρR、θR。
在步骤S2303中，CPU 114获取在步骤S2205中的片材边缘候选提取处理中获取的左边缘候选ρL、θL。
在步骤S2304中，CPU 114使用左边缘候选和右边缘候选(边缘信息)计算纸张尺寸的估计值(估计结果)。具体地，通过以下表达式计算估计值。
(ρR-ρL)cosθL*25.4/dpi
在步骤S2305中，CPU 114基于估计值更新直方图的对应值。例如，在步骤S2304中计算出的纸张尺寸的估计值为209.8mm的情况下，向图24中从左数第四个直方图区间的数值加1。在该处理中，直方图的数值可以通过根据边缘候选的强度进行加权来更新。例如，通过将与该边缘候选对应的霍夫表的值加到对应的直方图区间，直方图可以反映纸张候选的可能性。
在步骤S2306中，CPU 114确定是否对所有左边缘候选完成了步骤S2302至步骤S2305中的处理。如果处理完成(步骤S2306中为是)，则处理前进到步骤S2307。否则(步骤S2306中为否)，处理返回到步骤S2303。
在步骤S2307中，CPU 114确定是否对所有右边缘候选完成了步骤S2302至步骤S2306中的处理。如果处理完成(步骤S2307中为是)，则处理前进到步骤S2308。否则(步骤S2307中为否)，处理返回到步骤S2302。
在步骤S2308中，CPU 114确定是否对所有原始文档都完成了步骤S2302至步骤S2307中的处理。换言之，CPU 114确定是否聚集了所有原始文档的估计结果。如果处理完成(步骤S2308中为是)，则处理前进到步骤S2309。否则(步骤S2308中为否)，处理返回到步骤S2302。
在步骤S2309中，CPU 114采用与直方图的众数值对应的纸张尺寸作为代表多个片材的纸张尺寸的估计值。图25是图示图24中的更新的直方图值的曲线图。由于该直方图的众数值为76，所以估计的纸张尺寸为209.9mm。
<使用序列>
图26是图示根据本示例性实施例的处理的一系列步骤的序列图。在本示例性实施例中，在操作者和图像形成装置100之间进行主要交换。在该序列图中，序列在显示片材库编辑画面300的状态下开始。在本示例性实施例中，与第一示例性实施例不同，读取多个原始文档并调整打印位置偏移量。
首先，在步骤S2601中，当操作者按下打印位置调整按钮323时，图像形成装置100确定开始打印位置调整。随后，在步骤S2602中，图像形成装置100经由CPU 114显示打印位置调整画面以用于指定进给盒和打印片材数量。
接下来，在步骤S2603中，操作者指定进给盒和打印片材数量，并发出执行打印位置调整处理的指令。在该过程中，图像形成装置100经由CPU 114在控制台面板120上显示用于指定打印调整图表的打印片材数量的画面。操作者在控制台面板120上指定期望的片材数量并发出打印指令。
接下来，在步骤S2604中，图像形成装置100经由CPU 114输出图6中图示的调整图表。
接下来，在步骤S2605中，操作者将在步骤S2604中输出的指定数量的调整图表放置在图像读取单元130中。
接下来，在步骤S2606中，图像形成装置100经由CPU 114读取放置在图像读取单元130中的多个调整图表并且执行步骤S2201至步骤2206中的片材边缘候选提取处理。
接下来，在步骤S2607中，图像形成装置100经由CPU 114估计每个进给盒的纸张尺寸。
接下来，在步骤S2608中，图像形成装置100经由CPU 114执行步骤S2207至步骤S2211中的打印位置调整处理，从而存储每个读取图像的打印位置偏移量。
接下来，在步骤S2609中，图像形成装置100经由CPU 114存储通过对各个读取图像的打印位置偏移量取平均值而计算出的打印校正量。
在本示例性实施例中，由此执行打印位置调整。随后，使用登记的打印位置偏移量，如下所述形成图像。
接下来，在步骤S2610中，操作者向主计算机101发出执行打印作业的指令。
接下来，在步骤S2611中，主计算机101将打印作业发送到图像形成装置100。
接下来，在步骤S2612中，图像形成装置100执行打印作业。在该过程中，为进给盒登记的打印位置偏移量被从片材库中读出，并且然后被用于打印作业的执行。
接下来，在步骤S2613中，图像形成装置100提供通过打印作业的执行产生的打印产品。
<备注>
根据本示例性实施例，即使在片材尺寸的标准值与原始文档的读取图像尺寸之间因诸如图像读取期间传送速度的变化、吸湿和片材切割误差之类的原因而存在差异的情况下，也可以准确地搜索片材边缘对。
在第一示例性实施例和第二示例性实施例中，描述了通过估计与调整图表的上边缘和下边缘之间损失的平行性对应的角度来选择最佳片材边缘对的方法。纸张传送长度越长，角度平行性的这种损失越大。平行性的损失还取决于片材的重量(基重)而变化。因此，在第四示例性实施例中，将描述根据片材库的信息基于上边缘和下边缘之间的平行性如何损失来动态改变参数的示例。第四示例性实施例中的打印***的配置与第一示例性实施例中的配置基本相同。因此，与第一示例性实施例的部件和步骤相同的部件和步骤被指派与第一示例性实施例的附图标记相同的附图标记，并且其详细描述将被省略。将描述作为与第一示例性实施例和第二示例性实施例不同的点的片材边缘对确定单元。
首先，将描述在确定片材边缘对时要使用的变形系数。如上所述，存储要用于打印的片材的各种信息的列表被准备作为片材库。图3中的片材列表310显示了存储在片材库中的片材的列表。在片材列表310中，针对每个片材向操作者呈现由列311至315指示的片材属性作为附加信息。列312和列313分别表示每个片材的副扫描方向片材长度和主扫描方向片材长度。列314表示每个片材的基重。
基于来自该片材信息当中的片材长度和基重，估计在使用ADF进行读取期间由传送引起的图像的歪斜量和变形量，并且由此获得的估计值被保持为变形系数。基重越高和片材传送长度越长，该变形系数越大。针对每个片材计算该估计变形量。在该过程中，使用ADF中的传送长度，并且因此打印时在副扫描方向上的长度不一定与ADF中的传送长度相同。使用该变形系数估计片材边缘对。
要在图8中的步骤S804和步骤S805中执行的检测垂直片材边缘的处理与根据第一示例性实施例的图11中的流程图的处理类似，并因此其描述将被省略。
接下来，将参考用于描述第一示例性实施例的图18中的流程图来描述要在步骤S806和步骤S807中执行的检测水平片材边缘的处理。
在步骤S1801中，CPU 114基于在步骤S802中获取的标记位置获取上ROI图像和下ROI图像。其技术类似于第一示例性实施例中描述的技术。在提取右上水平片材边缘和右下水平片材边缘的情况下获取上ROI图像和下ROI图像的方法也类似于第一示例性实施例中描述的方法。
在步骤S1802中，CPU 114对在步骤S1801中获取的上ROI图像和下ROI图像中的每一个应用边缘检测过滤器。在本示例性实施例中，用于顶部和底部的差分过滤器用作边缘检测过滤器，但本发明不限于此。边缘检测过滤器可以是其他类型的过滤器，诸如垂直拉普拉斯过滤器。
在步骤S1803中，CPU 114从应用了边缘检测过滤器之后的图像中检测多组两个片材边缘候选。该处理类似于第一示例性实施例中描述的步骤S1103中的处理。
在步骤S1804中，CPU 114从检测到的多个片材边缘候选中确定最佳对。该处理的基本流程也与参考第一示例性实施例中的步骤S1104描述的流程类似。但是，不仅基于第一示例性实施例中描述的辊速度差异而且基于上述片材变形系数给出校正值。
该变形系数使用上述等式(6)和等式(7)中的ε作为取决于变形系数的变量，而不是作为常数。当变形系数为d时，等式被变换如下。
l＝|psize-(pT-ρB)cosθave*25.4/dpi|+γstep(|θT-θB+Δθ|-ε(d))
(8)
如第一示例性实施例中所述，ε是用于基于片材的平行性的惩罚项的参数。更具体地说，当θT和θB之间的差异小于或等于参数ε时，不给予惩罚，并且在其他情况下给予1000的惩罚。用于产生惩罚的这个阈值是基于变形系数而动态改变的。对于具有大变形系数的片材(倾向于被读取为具有大变形的片材)，该参数ε的值大，例如1°，以具有大的角度变化可允许量。反之，对于具有小变形的片材，更严格地设置参数ε的值，例如设置0.5°的值。
取决于打印片材的四个边缘的最佳组合是通过将该参数ε作为基于变形系数的变量添加到等式而确定的。
<备注>
根据本示例性实施例，有可能结合取决于片材的特性的变形宽度更准确地搜索片材边缘对。对于倾向于被读取为具有大变形的片材，也可以防止未检测对。
在本示例性实施例中，ADF传送长度和片材的基重被用作用于计算变形系数的信息，但不限于此。如果有一些信息会使ADF的图像变形，则可以添加此类信息。
其他示例性实施例
在上述示例性实施例中，基于霍夫变换和边缘检测处理来计算标记相对位置，但是这可以通过机器学习来实施。例如，如图9A中图示的，可以构建接收霍夫表和纸张尺寸作为输入并输出左和右(ρ，θ)的支持向量回归(SVR)。在这种情况下，训练数据是通过对预先获取的读取图像执行步骤S1302中的霍夫变换来获得的，并且正确答案数据是手动标记的左和右(ρ，θ)值。此外，如图9B中图示的，可以构建使用卷积神经网络(CNN)接收图像数据和纸张尺寸作为输入并输出片材边缘位置的模型。在训练模型时，可以通过图像处理(即对扫描图像应用随机微缩放和微角度旋转)来增加训练数据的数量。
本发明还可以通过经由网络或存储介质将用于实施上述示例性实施例中的一个或多个功能的程序供应给***或装置并使该***或装置的计算机中的一个或多个处理器读取和执行该程序的处理来实施。本发明还可以通过实施一个或多个功能的电路(例如，专用集成电路(ASIC))来实施。
本发明可以应用于包括多个设备的***，或者可以应用于由一个设备组成的装置。例如，可以采用这样的配置，即包括图像读取单元130的装置和包括图像形成单元150的装置作为单独的装置被提供并通过通信进行链接。此外，可以采用这样的配置，即执行图像形成的装置和执行图像处理的装置作为单独的装置被提供并通过通信进行链接。
本发明不限于上述示例性实施例中的每一个，并且在不脱离本发明的主旨的情况下可以进行各种修改(包括示例性实施例的有机组合)，并且这些不被排除出本发明的范围。换言之，上述示例性实施例及其修改的组合的配置都被包括在本发明中。
其他实施例
本发明的(一个或多个)实施例还可以通过读出和执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行(一个或多个)上述实施例中的一个或多个的功能和/或包括用于执行(一个或多个)上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的***或装置的计算机来实现，并通过由该***或装置的计算机通过例如读出和执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行(一个或多个)上述实施例中的一个或多个的功能和/或控制一个或多个电路以执行(一个或多个)上述实施例中的一个或多个的功能执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络以读出和执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算***的存储装置、光盘(例如致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存设备、存储器卡等中的一种或多种。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给***或装置，该***或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围被赋予最广泛的解释以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种图像处理装置，所述图像处理装置具有从片材读取图像的读取设备，所述图像处理装置包括：
一个或多个控制器，所述一个或多个控制器被配置为执行操作包括：
通过使用所述读取设备从一个片材读取一个图像，
对所述一个图像执行边缘检测处理，以及
基于在所述边缘检测处理中检测到的多个边缘的信息和所述一个片材的尺寸信息从所述多个边缘当中确定至少一对边缘。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，
其中，所述一个或多个控制器被配置为还执行操作包括在片材上形成图像，以及
其中，所述一个片材是在其上形成具有预定图案的图像的片材。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，
其中所述具有预定图案的图像包括至少一个标记，以及
其中，所述一个或多个控制器被配置为至少基于所述一个图像中的所述至少一个标记的位置信息和与所述至少一对边缘中的一个边缘对应的位置信息还执行操作包括获取一个参数。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述一个或多个控制器被配置为至少基于所述一个参数还执行操作包括控制形成经受位置调整的图像。
5.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中所述至少一对边缘是所述多个边缘当中的角度之间的差的绝对值小于或等于阈值、并且满足边缘之间的距离与所述一个片材在预定方向上的长度之间的预定关系的边缘的组合。
6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中所述边缘检测处理包括对所述一个图像的部分图像执行过滤器操作的过程。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中所述确定包括通过使用霍夫变换从所述多个边缘中提取边缘作为候选。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述一个或多个控制器被配置为还执行操作包括在所述至少一对边缘的邻近像素中识别所述边缘检测处理的响应最大的像素位置并对所识别的像素位置执行线性近似。
9.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述至少一对边缘对应于所述一个片材的边缘当中的沿传送方向的边缘。
10.根据权利要求1所述的图像处理装置，
其中，所述确定包括基于在所述边缘检测处理中检测到的所述多个边缘的信息和所述一个片材的尺寸信息检测附加的一对边缘，以及
其中，所述附加的一对边缘对应于所述一个片材的边缘当中的在与传送方向正交的方向上的边缘。
11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，所述附加的一对边缘是基于所述至少一对边缘的信息确定的。
12.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中所述读取设备包括传送片材的机构和被配置为从所传送的片材读取图像的接触式图像传感器CIS。
13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中所述读取设备包括面对所述CIS的白色构件。
14.一种图像处理装置，所述图像处理装置具有从片材读取图像的读取设备，所述图像处理装置包括：
一个或多个控制器，所述一个或多个控制器被配置为执行操作包括：
通过使用所述读取设备从多个片材读取多个图像，
对所读取的多个图像执行边缘检测处理，
从通过所述边缘检测处理得到的多个结果中获取代表所述多个片材的尺寸信息，以及
基于与所述多个图像当中的一个图像对应的多条边缘信息以及代表所述多个片材的尺寸信息确定至少一对边缘。
15.根据权利要求14所述的图像处理装置，其中所述获取包括针对所述多个图像中的每个图像估计片材的尺寸信息，组合多个估计结果，并且将最频繁的估计结果确定为代表所述多个片材的尺寸信息。
16.一种用于图像处理装置的方法，所述信息处理装置具有从片材读取图像的读取设备，所述方法包括：
通过使用所述读取设备从一个片材读取一个图像；
对所述一个图像执行边缘检测处理；以及
基于在所述边缘检测处理中检测到的多个边缘的信息和所述一个片材的尺寸信息从所述多个边缘当中确定至少一对边缘。
17.一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令用于使计算机执行用于图像处理装置的方法，所述信息处理装置具有从片材读取图像的读取设备，所述方法包括：
通过使用所述读取设备从一个片材读取一个图像；
对所述一个图像执行边缘检测处理；以及
基于在所述边缘检测处理中检测到的多个边缘的信息和所述一个片材的尺寸信息从所述多个边缘当中确定至少一对边缘。
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