JP7335860B2 - 測定方法、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は測定方法、情報処理装置およびプログラムに関する。

現在、通帳や帳票などの媒体に印字するプリンタが利用されている。プリンタによる印字では、印字ずれが発生することがある。そこで、プリンタの印字ずれを補正する技術が考えられている。

例えば、媒体処理装置により、通帳などの媒体に正方向および逆方向の印字を行う通帳プリンタの正方向および逆方向の印字ずれを補正する通帳プリンタの印字ずれ補正方法の提案がある。

また、予め印字された印字媒体の印字位置をイメージ読取装置で読み取って、データ処理装置で補正値を求めることにより、印字媒体上の印字位置の測定および補正値の演算を自動的に行う印字位置の補正値設定方法の提案もある。

特開平３－１４６３７８号公報 特開平７－１２５３１４号公報

媒体には、反りや折り目があるものがある。媒体に反りや折り目があると、媒体を載置する面から媒体の一部が浮いてしまい、媒体の印字面が平面でなくなる。このため、当該面上の媒体をイメージ読取装置で読み取っても、情報処理装置により、読み取った画像から印字位置を適切に得ることができず、印字ずれに対する印字位置の補正量を測定することが難しい。

１つの側面では、本発明は、印字位置の補正量を適切に測定可能にする測定方法、情報処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。

１つの態様では、媒体に対する印字位置の補正量を、媒体を撮像した画像を用いて測定する測定方法が提供される。この測定方法は、撮像装置が、第１の面に設置された媒体であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材により第１の面の上側から押さえられた媒体を部材の上側から撮像し、情報処理装置が、撮像装置により撮像された媒体の画像を取得し、画像の重心から画像上の複数の点それぞれまでの距離と第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出し、算出した誤差に基づいて、補正量を測定する。

また、１つの態様では、情報処理装置が提供される。
また、１つの態様では、プログラムが提供される。

１つの側面では、印字位置の補正量を適切に測定できる。

第１の実施の形態の情報処理装置を説明する図である。 第２の実施の形態の情報処理装置のハードウェア例を示す図である。 撮像装置の例を示す図である。 撮像装置に対する媒体の設置の比較例を示す図である。 情報処理装置の機能例を示す図である。 パラメータ例を示す図である。 パラメータ情報の例を示す図である。 誤差計算結果データの例を示す図である。 カメラ中心からの距離と誤差との関係の例を示す図である。 ２点間のＹ軸方向の距離の補正例を説明する図である。 印字位置の補正量の測定例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態を説明する。

図１は、第１の実施の形態の情報処理装置を説明する図である。
情報処理装置１０は、撮像装置２０と接続される。撮像装置２０は、媒体３０を撮像し、媒体３０の画像６０を生成する。媒体３０の表面には、プリンタにより、文字が印字されている。画像６０は、媒体３０に印字された文字を含む。しかし、プリンタによる印字位置には、媒体３０の基準位置に対して、印字ずれが生じることがある。このため、プリンタに対して印字ずれを調整するための補正量を設定する作業が行われる。

情報処理装置１０は、撮像装置２０から画像６０を取得し、媒体３０に対する印字位置の補正量を、媒体３０を撮像した画像６０を用いて測定する。
情報処理装置１０は、記憶部１１、処理部１２および通信部１３を有する。

記憶部１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性記憶装置でもよいし、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置でもよい。
処理部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを含み得る。処理部１２はプログラムを実行するプロセッサでもよい。「プロセッサ」は複数のプロセッサの集合（マルチプロセッサ）を含み得る。

通信部１３は、撮像装置２０と接続される接続インタフェースである。通信部１３は、撮像装置２０と通信し、撮像装置２０から画像６０を受信する。
撮像装置２０は、台座２１、支柱２２およびカメラ２３を有する。

台座２１は、支柱２２が取り付けられる。台座２１の上側の面である上面２１ａには、媒体３０の印刷面が上側を向くように媒体３０が設置される。
支柱２２は、カメラ２３を支持する。

カメラ２３は、上面２１ａの上側から上面２１ａに設置された媒体３０を撮像する。カメラ２３は、上面２１ａから第１の距離だけ離した位置に配置される。カメラ２３による一度の撮像範囲には、媒体３０の印刷面の全体を含めることができる。

ここで、媒体３０には、反りや折れ目があるものがある。媒体３０に反りや折れ目による変形がある場合、媒体３０を上面２１ａに設置した際に、媒体３０の一部が上面２１ａから浮いてしまい、媒体３０の印刷面が曲面になったり、媒体３０の一部が上面２１ａから立ち上がったりした状態でカメラ２３により撮像される。このような状態で撮像された画像からは印字位置を適切に得ることができず、印字ずれに対する印字位置の補正量を測定することが難しい。

そこで、媒体３０の上に光を透過する部材４０を置いて、媒体３０の反りや折れ目による変形を矯正する。すなわち、部材４０により、媒体３０の印刷面が上面２１ａに沿う状態にする。媒体３０を矯正する為には部材４０の重みを用いてもよいし部材４０自体をクランプ等で媒体３０へ押し付けてもよい。部材４０の素材には、アクリルやガラスなどを用いることができる。部材４０は、素材に応じた第１の屈折率を有する。また、部材４０は、所定の厚みを有する。部材４０の形状は、角柱や円柱などとすることができる。部材４０の上面２１ａと接する底面および底面と対向する上側の面は、上面２１ａとほぼ平行であり、カメラ２３側から見て媒体３０の印刷面の全体を覆う。部材４０の上側の面とカメラ２３との間は第２の距離だけ離れている。なお、撮像装置２０は、空気中で使用される。

媒体３０の印刷面からカメラ２３へ向かう光は、部材４０を透過することになる。このため、部材４０と部材４０の外側の空気とでは屈折率が異なり、部材４０と空気との境界で、光の進行方向が変化する。部材４０として用いられるアクリルやガラスの屈折率（第１の屈折率）は、空気の屈折率よりも通常は大きい。このため、部材４０と空気との境界では、部材４０側から空気側へ進む光に関して、入射角＜屈折角の関係となる。また、空気側から部材４０側へ進む光に関しては、空気と部材４０との境界において、入射角＞屈折角の関係となる。光路５１，５２は、媒体３０からカメラ２３へ、部材４０を透過して進む光の進行方向の例を示す。

撮像装置２０は、上面２１ａに設置され、部材４０により上面２１ａの上側から押さえられた媒体３０を部材４０の上側から撮像し、媒体３０の画像６０を生成する。画像６０の全体領域の形状は例えば長方形であり、当該全体領域の中に媒体３０のイメージが含まれる。画像６０では、媒体３０のイメージは、部材４０の屈折率の影響により、画像６０の重心からの距離が離れるほど歪む。

処理部１２は、撮像装置２０により撮像された画像６０を、通信部１３を介して取得する。処理部１２は、取得した画像６０を記憶部１１に格納する。
処理部１２は、画像６０の重心Ｃ１から画像上の複数の点それぞれまでの距離と部材４０の第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出する。画像６０の重心Ｃ１は、カメラ２３の画素の中心に対応する点である。重心Ｃ１は、幾何中心とも呼ばれる。ここで、画像６０の左側から右側へ向かう方向をｘ軸の正方向とし、下側から上側へ向かう方向をｙ軸の正方向とする。

例えば、処理部１２は、重心Ｃ１と画像６０上の点Ｐ１との距離ｒに対し、誤差Ｅ（ｒ）を算出する。処理部１２は、スネルの法則に基づいて、部材４０の第１の屈折率、カメラ２３と部材４０の上側の面との間の第２の距離、および、底面から上側の面に向かう方向の部材４０の厚さを用いて、誤差Ｅ（ｒ）を計算することができる。誤差Ｅ（ｒ）は、重心Ｃ１から点Ｐ１へ向かう方向に対する誤差となる。処理部１２は、誤差Ｅ（ｒ）に基づいて、誤差Ｅ（ｒ）のｘ軸成分の誤差Ｅｘおよび誤差Ｅ（ｒ）のｙ軸成分の誤差Ｅｙを算出してもよい。図１に例示した点Ｐ１の場合、誤差Ｅｘは、ｘ軸の負方向の誤差である。また、誤差Ｅｙはｙ軸の負方向の誤差である。誤差Ｅｘ，Ｅｙは、正方向または負方向を示す符号を含む。正方向の場合は正（＋）の符号であり、負方向の場合は負（－）の符号である。

処理部１２は、算出した誤差に基づいて、印字位置の補正量を測定する。例えば、画像６０は、媒体３０に予め印刷されている基準線６１、および、調整対象のプリンタにより印字された文字列６２，６３を含むとする。基準線６１は、文字列６２，６３の先頭位置となるべきｘ座標を示す。点Ｐ１は、基準線６１に含まれる。文字列６３の印字位置は基準線６１からｘ軸の正方向にずれている。

この場合、例えば、処理部１２は、画像６０に基づいて、文字列６３の先頭位置と基準線６１とのｘ軸方向の距離Ｘａを求める。そして、処理部１２は、点Ｐ１における誤差Ｅｘと、文字列６３の先頭位置に相当する点Ｐ２におけるｘ軸方向の誤差Ｅｘ’との差の絶対値Δ＝｜Ｅｘ－Ｅｘ’｜を、距離Ｘａに加算した値（Ｘａ＋Δ）を補正量として求める。ｙ方向に関してもｘ方向と同様に補正量を求めることができる。例えば、処理部１２は、画像６０上の２点間のピクセル数を、画像６０の解像度に応じた物理的な長さ（例えば、ｍｍなどの単位の長さ）に換算して補正量を求める。

なお、上記の補正量の算出方法は一例であり、他の算出方法も考えられる。例えば、処理部１２は、画像６０上の各点に対して求めた誤差に基づいて画像６０を補正することで、補正後の画像を生成し、当該補正後の画像に基づいて、印字位置の補正量を求めてもよい。

例えば、情報処理装置１０は、測定した補正量を記憶部１１に格納してもよいし、情報処理装置１０に接続された表示装置に表示させることで、ユーザに提示してもよい。あるいは、情報処理装置１０は、ネットワークを介して測定した補正量を他のコンピュータに送信してもよいし、プリンタに補正量を出力して、当該プリンタに対する補正量の設定を行ってもよい。

上記の測定方法によれば、撮像装置２０により、第１の面（上面２１ａ）に設置された媒体３０であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材４０により第１の面の上側から押さえられた媒体３０が部材４０の上側から撮像される。情報処理装置１０により、撮像装置２０が撮像した媒体３０の画像６０が取得される。情報処理装置１０により、画像６０の重心Ｃ１から画像６０上の複数の点それぞれまでの距離と第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差が算出され、算出された誤差に基づいて、補正量が測定される。

これにより、印字位置の補正量を適切に測定できる。
具体的には、媒体３０に反りや折り目がある場合でも部材４０により媒体３０の変形が矯正される。また、部材４０を用いることで、部材４０の屈折率（第１の屈折率）と空気の屈折率とが異なることから、カメラ２３により撮像された画像６０の位置には、第１の屈折率に応じた誤差が含まれることとなる。このため、情報処理装置１０は、当該誤差を求めることで、当該誤差に基づいて印字位置の補正量を適切に測定することができる。

以下では、更に具体的な例を示して、情報処理装置１０および撮像装置２０による印字位置の補正量の測定方法を詳細に説明する。
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を説明する。

図２は、第２の実施の形態の情報処理装置のハードウェア例を示す図である。
情報処理装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＨＤＤ１０３、接続ＩＦ（InterFace）１０４、画像信号処理部１０５、入力信号処理部１０６、媒体リーダ１０７およびＮＩＣ（Network Interface Card）１０８を有する。なお、ＣＰＵ１０１は、第１の実施の形態の処理部１２の一例である。ＲＡＭ１０２またはＨＤＤ１０３は、第１の実施の形態の記憶部１１の一例である。

ＣＰＵ１０１は、プログラムの命令を実行するプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０３に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部をＲＡＭ１０２にロードし、プログラムを実行する。なお、ＣＰＵ１０１は複数のプロセッサコアを含んでもよい。また、情報処理装置１００は複数のプロセッサを有してもよい。以下で説明する処理は複数のプロセッサまたはプロセッサコアを用いて並列に実行されてもよい。また、複数のプロセッサの集合を「マルチプロセッサ」または単に「プロセッサ」と言うことがある。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムやＣＰＵ１０１が演算に用いるデータを一時的に記憶する揮発性の半導体メモリである。なお、情報処理装置１００は、ＲＡＭ以外の種類のメモリを備えてもよく、複数個のメモリを備えてもよい。

ＨＤＤ１０３は、ＯＳ（Operating System）やミドルウェアやアプリケーションソフトウェアなどのソフトウェアのプログラム、および、データを記憶する不揮発性の記憶装置である。なお、情報処理装置１００は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の記憶装置を備えてもよく、複数の不揮発性の記憶装置を備えてもよい。

接続ＩＦ１０４は、撮像装置２００と接続するためのインタフェースである。接続ＩＦ１０４には、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などを用いることができる。接続ＩＦ１０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線のインタフェースでもよい。撮像装置２００は、通帳や帳票などの媒体の画像を読み取るスタンド型のイメージスキャナである。撮像装置２００は、ＯＨＲ（Over Head Reader）と呼ばれるものでもよい。

画像信号処理部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、情報処理装置１００に接続されたディスプレイ１１１に画像を出力する。ディスプレイ１１１としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic Electro-Luminescence）ディスプレイなど、任意の種類のディスプレイを用いることができる。

入力信号処理部１０６は、情報処理装置１００に接続された入力デバイス１１２から入力信号を取得し、ＣＰＵ１０１に出力する。入力デバイス１１２としては、マウス・タッチパネル・タッチパッド・トラックボールなどのポインティングデバイス、キーボード、リモートコントローラ、ボタンスイッチなどを用いることができる。また、情報処理装置１００に、複数の種類の入力デバイスが接続されていてもよい。

媒体リーダ１０７は、記録媒体１１３に記録されたプログラムやデータを読み取る読み取り装置である。記録媒体１１３として、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ：Magneto-Optical disk）、半導体メモリなどを使用できる。磁気ディスクには、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disk）やＨＤＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が含まれる。

媒体リーダ１０７は、例えば、記録媒体１１３から読み取ったプログラムやデータを、ＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０３などの他の記録媒体にコピーする。読み取られたプログラムは、例えば、ＣＰＵ１０１によって実行される。なお、記録媒体１１３は可搬型記録媒体であってもよく、プログラムやデータの配布に用いられることがある。また、記録媒体１１３やＨＤＤ１０３を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体と言うことがある。

ＮＩＣ１０８は、ネットワーク７０に接続され、ネットワーク７０を介して他のコンピュータと通信を行うインタフェースである。ＮＩＣ１０８は、例えば、スイッチやルータなどの通信装置とケーブルで接続される。ＮＩＣ１０８は、ネットワーク７０に属する無線アクセスポイントと無線で通信する無線通信インタフェースでもよい。

図３は、撮像装置の例を示す図である。
撮像装置２００は、媒体３００を撮像する。媒体３００は、通帳や帳票などである。媒体３００には、プリンタにより文字列が印字される。しかし、プリンタによる印字位置は、媒体３００に予め設けられる基準位置に対して、ずれていることがある。情報処理装置１００は、撮像装置２００により撮像された画像に基づいて、プリンタの印字ずれを補正するための補正量を測定する。なお、撮像装置２００は、空気中で使用される。空気の屈折率をη_１とする。例えば、０℃、１気圧では、η_１＝１．０００２９２である。

撮像装置２００は、台座２１０、支柱２２０、アーム２３０およびカメラ２４０を有する。
台座２１０は、媒体３００が設置される。また、台座２１０には、支柱２２０が取り付けられている。

支柱２２０は、アーム２３０およびカメラ２４０を支持する。支柱２２０は、アーム２３０の高さを可変としてもよい。
アーム２３０は、カメラ２４０を支持する。

カメラ２４０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子を有し、媒体３００の画像を生成する。カメラ２４０は、支柱２２０およびアーム２３０により台座２１０の上側に配置されるように支持される。カメラ２４０は、一度に撮像可能な範囲に、媒体３００の全体を収めることができる。

媒体３００は、光を透過する素材で形成されたカバー４００により上側から押さえられる。カバー４００の素材には、例えば、アクリルやガラスなどを用いることができる。カバー４００の形状は、例えば、直方体である。カバー４００の形状は、カメラ２４０から見て、媒体３００の表面を全て覆うものであれば、直方体以外の角柱や円柱などでもよい。カバー４００は、第１の実施の形態の部材４０の一例である。カバー４００は、屈折率η_２を有する。η_２≠η_１である。

なお、図３では、カバー４００の下側や背後に存在する媒体３００や撮像装置２００の一部が透かして見える様子を図示しているが、カバー４００の屈折率の影響を無視している。

図４は、撮像装置に対する媒体の設置の比較例を示す図である。
図４（Ａ）は、媒体３００に反りがある場合を例示する。媒体３００に反りがあると、台座２１０に媒体３００を設置した場合に、媒体３００が台座２１０の上面から浮いてしまい、媒体３００が平面にならないため、カメラ２４０で媒体３００を撮像した画像からは、印字位置を適切に特定することはできない。

図４（Ｂ）は、媒体３００の上に、カバー４００を載せる例を示す。媒体３００の反りは、カバー４００によって矯正される。媒体３００の表面は、台座２１０の上面に沿った平面になる。

カバー４００を媒体３００の上に載せることで、媒体３００の反りや折り目による変形を矯正できるが、カバー４００の屈折率により、カメラ２４０により撮像される画像上の各点の位置には誤差が生じる。情報処理装置１００は、当該誤差を算出し、撮像された媒体３００の画像から、印字位置の補正量を適切に測定する機能を提供する。

図５は、情報処理装置の機能例を示す図である。
情報処理装置１００は、記憶部１２０、誤差算出部１３０および補正量測定部１４０を有する。記憶部１２０には、ＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０３の記憶領域が用いられる。誤差算出部１３０および補正量測定部１４０は、ＲＡＭ１０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１０１が実行することで実現される。

記憶部１２０は、撮像装置２００から取得された画像や、誤差算出部１３０および補正量測定部１４０による計算に用いられるパラメータなどの情報を記憶する。
誤差算出部１３０は、カバー４００の屈折率により生じた画像上の各点の位置の誤差を算出する。誤差は、画像の重心、すなわち、カメラ２４０の撮像素子の中心に対応する位置から、該当の点までの距離の関数で表される。当該関数の導出には、スネルの法則が用いられる。誤差算出部１３０による誤差の算出方法の詳細は後述される。

補正量測定部１４０は、誤差算出部１３０により算出された画像上の各点の誤差に基づいて、印字位置の補正量を測定する。例えば、補正量測定部１４０は、画像上の２点間の距離を、当該２点の各々に対して算出された誤差に基づいて補正することで、印字位置の補正量を求める。補正量測定部１４０は、測定した補正量を記憶部１２０に格納してもよいし、ディスプレイ１１１に表示させることで、ユーザに提示してもよい。あるいは、情報処理装置１００は、ネットワーク７０を介して、測定した補正量を他のコンピュータに送信してもよいし、プリンタに補正量を出力して、当該プリンタに対する補正量の設定を行ってもよい。

図６は、パラメータ例を示す図である。
ｔは、カバー４００の高さ方向（図６の下から上へ向かう方向）の厚さである。
ｈは、カメラ２４０とカバー４００との間の距離である。

Ｄは、カメラ２４０の中心に対応する、カバー４００の上面の点から、当該上面の他の点までの距離である。
θ_１は、カメラ２４０の中心から光が直進した場合におけるカバー４００への入射角である。

θ_２は、カバー４００の外側（空気側）から入射した光の、カバー４００での屈折角である。
Ｌ_１は、カメラ２４０の中心から直進した光が屈折の影響を受けずにカバー４００を直進した場合に、カバー４００の上面から底面に達するまでに進む距離である。

Ｌ_２は、カバー４００に入射することで屈折した光がカバー４００の上面から底面に達するまでに進む距離である。
ｅ_１は、カメラ２４０の中心から直進した光がカバー４００に入射した点と、当該光がカバー４００における屈折の影響を受けずにカバー４００を直進して、カバー４００の底面に達した点との、高さ方向と垂直な方向の距離である。

ｅ_２は、カメラ２４０の中心から直進した光がカバー４００に入射した点と、当該光がカバー４００に入射することで屈折した光がカバー４００の底面に達した点との、高さ方向と垂直な方向の距離である。

ｅ＝ｅ（Ｄ）は、カバー４００における屈折の影響による誤差であり、ｅ＝ｅ_１－ｅ_２である。
この場合、スネルの法則により、式（１）が成り立つ。

Ｌ_１，Ｌ_２は、式（２）、（３）で表される。

また、ｅ_１，ｅ_２は、式（４）、（５）で表される。

式（４）、（５）より、ｅは、式（６）で表される。

更に、θ_１，θ_２は、式（７）、（８）で表される。

上記の各式を用いて、式（６）を整理することで、式（９）を得る。

式（９）で示されるように、誤差ｅは、距離Ｄの関数として表される。当該関数は、ｔ，ｈおよびη_２を定数として含む。
図７は、パラメータ情報の例を示す図である。

パラメータ情報１２１は、記憶部１２０に予め格納される。
例えば、カバー４００の素材はアクリルであるとする。
パラメータ情報１２１は、屈折率η_２が「１．４９２」であり、距離ｈが「１９２」であり、厚さｔが「８」という情報を含む。なお、距離や厚さなどの長さの単位は、何れもｍｍである。

図８は、誤差計算結果データの例を示す図である。
誤差計算結果データ１２２は、誤差算出部１３０により、式（９）およびパラメータ情報１２１に基づいて生成され、記憶部１２０に格納される。

誤差計算結果データ１２２には、例えば、Ｄ，θ_１，θ_２，Ｌ_１，Ｌ_２の値に対して計算された誤差ｅ_２，ｅが登録される。
図９は、カメラ中心からの距離と誤差との関係の例を示す図である。

グラフ１２３は、誤差計算結果データ１２２におけるＤとｅとの式（９）で表される関係を示す。誤差算出部１３０は、例えば、グラフ１２３を２次関数などで近似した近似曲線を求めることもできる。

図１０は、２点間のＹ軸方向の距離の補正例を説明する図である。
画像５００は、撮像装置２００によりカバー４００を介して撮像された媒体３００の画像である。例えば、画像５００上の２点間のピクセル数が、画像５００の解像度に応じて物理的な長さに換算される。ただし、画像５００はカバー４００の屈折率の影響による誤差を含む像となる。前述のように、カメラ中心、すなわち、カメラ２４０の撮像素子の中心位置に対応する、画像５００上の点からの距離が大きくなるほど、誤差の影響は大きい。

ここで、画像５００の左下を原点とし、右側へ向かう方向をＸ軸方向、上側へ向かう方向をＹ軸方向とする。また、図１０の下側を画像５００の下端とし、図１０の上側を画像５００の上端とする。

画像５００上の点Ａ，Ｂの間のＹ軸方向の距離Ｌｙを求めることを考える。点Ｃは、画像５００の重心である。すなわち、点Ｃは、カメラ２４０の撮像素子の中心位置に対応する点である。

Ｃｙは、原点と点ＣとのＹ軸方向の距離である。
Ａｙは、原点と点ＡとのＹ軸方向の距離である。
Ｂｙは、原点と点ＢとのＹ軸方向の距離である。

Ａｃｙは、点Ｃと点ＡとのＹ軸方向の距離である。
Ｂｃｙは、点Ｃと点ＢとのＹ軸方向の距離である。
Ｋａｙを点Ａに関する誤差補正値とする。Ｋａｙは、点Ｃと点Ａとの間の距離Ｄａに対する誤差ｅ（Ｄａ）のＹ軸方向の成分である。また、Ｋａｙの符号は正であるとする。

Ｋｂｙを点Ｂに関する誤差補正値とする。Ｋｂｙは、点Ｃと点Ｂとの間の距離Ｄｂに対する誤差ｅ（Ｄｂ）のＹ軸方向の成分である。また、Ｋｂｙの符号は正であるとする。
この場合、Ａｃｙは、次の式により求められる。

Ａｙ＜Ｃｙの場合、Ａｃｙ＝Ａｙ－Ｃｙ－Ｋｙである。
Ａｙ≧Ｃｙの場合、Ａｃｙ＝Ａｙ－Ｃｙ＋Ｋｙである。
また、Ｂｃｙは、次の式により求められる。

Ｂｙ＜Ｃｙの場合、Ｂｃｙ＝Ｂｙ－Ｃｙ－Ｋｙである。
Ｂｙ≧Ｃｙの場合、Ｂｃｙ＝Ｂｙ－Ｃｙ＋Ｋｙである。
上記のように、点Ａや点Ｂが点Ｃの下側にあるか上側にあるかに応じて、Ｋｙに付する符号が変わる。

Ｌｙは、Ｌｙ＝｜Ｂｃｙ－Ａｃｙ｜で求めることができる。
補正量測定部１４０は、上記の２点間の距離Ｌｙと同様にして、例えば画像５００における基準位置と、画像５００に印字された文字の印字位置との間の距離を、基準位置からの印字ずれの補正量として測定する。なお、補正量測定部１４０は、Ｘ軸方向に関しても同様にして、２点間の距離を測定できる。Ｘ軸方向の場合、着目する点が点Ｃよりも右側のときは誤差のＸ成分に付する符号は＋であり、着目する点が点Ｃよりも左側のときは誤差のＸ成分に付する符号は－である。

次に、情報処理装置１００の処理手順を説明する。
図１１は、印字位置の補正量の測定例を示すフローチャートである。
（Ｓ１０）誤差算出部１３０は、撮像装置２００により撮像された画像５００を取得し、記憶部１２０に格納する。

（Ｓ１１）誤差算出部１３０は、画像５００内の各点の位置の誤差ｅを算出する。例えば、誤差算出部１３０は、記憶部１２０に記憶されたパラメータ情報１２１および式（９）に基づいて、誤差ｅを算出し、誤差計算結果データ１２２を生成する。誤差算出部１３０は、画像５００内の各点の位置の誤差ｅを予め算出して、誤差計算結果データ１２２を生成しておき、誤差計算結果データ１２２を記憶部１２０に保存しておいてもよい。すなわち、誤差計算結果データ１２２は、画像５００を取得する前に生成されてもよい。

（Ｓ１２）補正量測定部１４０は、誤差算出部１３０により算出された誤差ｅを基に、印字位置の補正量を測定する。例えば、補正量測定部１４０は、画像５００を解析して、画像５００の特定の基準位置から、閾値以上ずれている印字位置を抽出し、当該基準位置と印字位置との距離を、各位置の誤差ｅを基に、補正量として計算する。補正量測定部１４０は、図１０で例示したように、該当位置の誤差ｅを、画像５００における所定の軸方向の成分に分解して、当該軸方向の補正量を計算してもよい。

（Ｓ１３）補正量測定部１４０は、測定した補正量を出力する。そして、印字位置の補正量の測定が終了する。ステップＳ１３では、補正量測定部１４０は、測定した補正量を記憶部１２０に格納してもよいし、ディスプレイ１１１に表示させることで、ユーザに提示してもよい。あるいは、情報処理装置１００は、ネットワーク７０を介して、測定した補正量を他のコンピュータに送信してもよいし、プリンタに補正量を出力して、当該プリンタに対する補正量の設定を行ってもよい。

このように、情報処理装置１００によれば、印字位置の補正量を適切に測定できる。
例えば、媒体３００に反りや折り目がある場合でもカバー４００により媒体３００の変形が矯正される。また、カバー４００を用いることで、カバー４００の屈折率（第１の屈折率）と空気の屈折率とが異なることから、カメラ２４０により撮像された画像５００の位置には、第１の屈折率に応じた誤差ｅが含まれることとなる。このため、情報処理装置１００は、当該誤差ｅを求めることで、当該誤差ｅに基づいて印字位置の補正量を適切に測定することができる。

具体的には、撮像装置２００のように固定したカメラ２４０から測定対象物である媒体３００を撮像する場合、ガラス板やアクリル板などのカバー４００の屈折の影響により、カメラ中心から離れるほど得られる像が歪むという問題が生じ寸法測定に影響を与える。

撮像装置２００により撮像された画像はカメラ２４０の撮像素子を通じ四角形のピクセル単位で取り扱われる。測定対象物との距離とカメラのレンズの画角により１つのピクセル当たりの寸法が求まるので、測定したい２点間のピクセル数をカウントすることで距離を求めることができる。例えば、種々の誤差を取り除くため、基準となる測定対象物を測定し、その長さを基準に１ピクセル当たりの寸法を補正する手法が用いられる場合がある。

一方、測定対象物とカメラ２４０の間にガラス板などの物質が存在する場合、カメラ２４０の中心位置から離れるほど光の屈折により影響を受け相対的に測定対象物の大きさが異なって見えてしまう。同じ位置に基準と同じ寸法の測定対象物を配置した場合は影響を受けないが、異なる寸法や異なる位置の測定対象物は屈折の誤差を受けてしまい測定精度に悪影響を及ぼす。

そこで、情報処理装置１００は、カメラ中心に対応する画像上の位置からの距離に応じて、屈折の影響により生じる誤差を、画像から計測される２点間の距離に加えることで、当該屈折の影響を補正する。

測定対象物とカメラ２４０の距離および測定対象物に密着したカバー４００の厚みおよび屈折率が既知である場合、屈折量はカメラ中心に対応する画像上の位置からの距離に応じて非線形に変化する。

カメラ中心に対応する画像上の位置（重心）から測定点の距離は中心からのＸ方向およびＹ方向を直交する２辺とした直角三角形の斜辺の長さとして導出される。
これに前述の屈折量を考慮することで、画像上の重心と測定点との屈折による誤差を補正することが可能である。例えば、ピクセルの配列方向に対して加える誤差補正値を求める場合、当該誤差補正値は、式（９）で求めた誤差ｅを、三角関数を用いてＸ方向およびＹ方向に分解すればよい。任意の２点間の距離を求める場合はそれぞれの点の位置に対して、重心からの距離に応じた誤差による補正を加えた後に、補正後の２点間の距離を求めることで、屈折による誤差を除去した距離を得ることが可能となる。

例えば、金融機関で広く用いられている２０００号通帳に印刷された文字の位置を測定する場合を考える。２０００号通帳は、媒体３００の一例である。
通常、通帳はドットインパクト式印字が行われるが、予め印刷されている罫線などに対して位置決めの精度を必要とされておりプリンタの調整のため、文字の位置の測定が不可欠である。

ここで、印刷面に対し２００ｍｍ離れた位置にカメラを配置し、ページを押さえるため８ｍｍ厚のガラス板を通じて通帳を撮影する場合を考える。ガラス板は、カバー４００の一例である。

ガラス板の屈折率を１．５と仮定すると、通帳の縦方向をカメラ２４０の中心と併せた場合、画像上の重心位置から縦方向に１００ｍｍ離れた位置は約１．６ｍｍ短く見える。これに対し、画像上の重心位置から縦方向に５０ｍｍ離れた位置の縦方向は約０．７ｍｍ短く見える。

例えば、画像上の距離計測の補正として基準（定規等）を撮影しその長さで画像のピクセル毎の距離を算出する方法が用いられた場合、前述の１００ｍｍを誤差を含めたままピクセル毎の距離を算出した場合、画像上の重心位置から５０ｍｍ離れた位置では屈折の影響の補正の有無で約０．１ｍｍの誤差が生じるので、２００ＤＰＩ（Dots Per Inch）程度の解像度で印刷するプリンタに対して無視できない誤差を補正することが可能となる。

以上で説明したように、第２の実施の形態の情報処理装置１００は、媒体に対する印字位置の補正量を媒体を撮像した画像を用いて測定する。情報処理装置１００および撮像装置２００を用いた測定方法は、例えば、次の手順を含む。

撮像装置２００が、台座２１０の第１の面（上面）に設置された媒体３００であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材により第１の面の上側から押さえられた媒体３００を当該部材の上側から撮像する。カバー４００は、部材の一例である。

情報処理装置１００が、撮像装置２００により撮像された媒体３００の画像を取得し、画像の重心から画像上の複数の点それぞれまでの距離と第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出し、算出した誤差に基づいて、印字位置の補正量を測定する。

これにより、印字位置の補正量を適切に測定できる。
情報処理装置１００は、複数の点のうちの第１の点に対応する第１の誤差を用いて第１の点の座標を補正し、複数の点のうちの第２の点に対応する第２の誤差を用いて第２の点の座標を補正する。情報処理装置１００は、補正後の第１の点に対する補正後の第２の点の座標の差分を補正量とする。

これにより、補正量の精度を高められる。
情報処理装置１００は、第１の屈折率、部材の上側の面から撮像装置２００が備えるカメラ２４０までの長さおよび部材の媒体側の面から部材の上側の面までの厚さを定数に含む、画像の重心から画像上の点までの距離と誤差との関係式に基づいて、誤差を算出する。

これにより、画像の重心から画像上の点までの距離により、当該点における誤差を容易に算出できる。関係式は式（９）で表される。算出される誤差は、例えば、媒体の画像におけるＸ軸方向およびＹ軸方向など、特定の方向に関する成分に分解されてもよい。

部材は、ガラス板またはアクリル板である。
このように、実質的に透明な、比較的透明度の高い物質を部材として用いることで、媒体の画像における印字位置の検出を適切に行うことができ、補正量を適切に測定できる。ここで、ガラスは、珪酸（ＳｉＯ_２）を主成分に含む物質である。アクリルは、アクリル樹脂を主成分に含む物質である。

なお、第１の実施の形態の情報処理は、処理部１２にプログラムを実行させることで実現できる。また、第２の実施の形態の情報処理は、ＣＰＵ１０１にプログラムを実行させることで実現できる。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１１３に記録できる。

例えば、プログラムを記録した記録媒体１１３を配布することで、プログラムを流通させることができる。また、プログラムを他のコンピュータに格納しておき、ネットワーク経由でプログラムを配布してもよい。コンピュータは、例えば、記録媒体１１３に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを、ＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０３などの記憶装置に格納し（インストールし）、当該記憶装置からプログラムを読み込んで実行してもよい。

１０ 情報処理装置
１１ 記憶部
１２ 処理部
１３ 通信部
２０ 撮像装置
２１ 台座
２１ａ 上面
２２ 支柱
２３ カメラ
３０ 媒体
４０ 部材
５１，５２ 光路
６０ 画像
６１ 基準線
６２，６３ 文字列
Ｃ１ 重心
Ｐ１，Ｐ２ 点

Claims (6)

1. 媒体に対する印字位置の補正量を、前記媒体を撮像した画像を用いて測定する測定方法において、
   撮像装置が、第１の面に設置された前記媒体であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材により前記第１の面の上側から押さえられた前記媒体を前記部材の上側から撮像し、
   情報処理装置が、前記撮像装置により撮像された前記媒体の画像を取得し、前記画像の重心から前記画像上の複数の点それぞれまでの距離と前記第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出し、算出した前記誤差に基づいて、前記補正量を測定する、
   測定方法。
2. 前記情報処理装置は、前記複数の点のうちの第１の点に対応する第１の誤差を用いて前記第１の点の座標を補正し、前記複数の点のうちの第２の点に対応する第２の誤差を用いて前記第２の点の座標を補正し、補正後の前記第１の点に対する補正後の前記第２の点の座標の差分を前記補正量とする、
   請求項１記載の測定方法。
3. 前記情報処理装置は、前記第１の屈折率、前記部材の上側の面から前記撮像装置が備えるカメラまでの長さおよび前記部材の前記媒体側の面から前記部材の上側の面までの厚さを定数に含む、前記距離と前記誤差との関係式に基づいて、前記誤差を算出する、
   請求項１記載の測定方法。
4. 前記部材は、ガラス板またはアクリル板である、
   請求項１記載の測定方法。
5. 媒体に対する印字位置の補正量を、前記媒体を撮像した画像を用いて測定する情報処理装置において、
   第１の面に設置された前記媒体であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材により前記第１の面の上側から押さえられた前記媒体を前記部材の上側から撮像した画像を撮像装置から受信する通信部と、
   前記通信部が受信した前記画像の重心から前記画像上の複数の点それぞれまでの距離と前記第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出し、算出した前記誤差に基づいて、前記補正量を測定する処理部と、
   を有する情報処理装置。
6. 媒体に対する印字位置の補正量を、前記媒体を撮像した画像を用いて測定するプログラムにおいて、コンピュータに、
   第１の面に設置された前記媒体であって、第１の屈折率を有しており光を透過する部材により前記第１の面の上側から押さえられた前記媒体を前記部材の上側から撮像した画像を撮像装置から取得し、
   前記画像の重心から前記画像上の複数の点それぞれまでの距離と前記第１の屈折率とに応じた当該点の位置の誤差を算出し、算出した前記誤差に基づいて、前記補正量を測定する、
   処理を実行させるプログラム。

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