JP7335860B2 - 測定方法、情報処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
また、1つの態様では、プログラムが提供される。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態を説明する。
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、記憶部11、処理部12および通信部13を有する。
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。
撮像装置20は、台座21、支柱22およびカメラ23を有する。
支柱22は、カメラ23を支持する。
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。
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。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態を説明する。
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。
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η1とする。例えば、0℃、1気圧では、η1=1.000292である。
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。
アーム230は、カメラ240を支持する。
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。
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。
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。
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。
θ1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。
L1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。
e1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。
この場合、スネルの法則により、式(1)が成り立つ。
図7は、パラメータ情報の例を示す図である。
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η2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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(SiO2)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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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