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JP2017220774A - 画像読取装置、画像読取装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

画像読取装置、画像読取装置の制御方法、及びプログラム Download PDF

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JP2017220774A JP2016113345A JP2016113345A JP2017220774A JP 2017220774 A JP2017220774 A JP 2017220774A JP 2016113345 A JP2016113345 A JP 2016113345A JP 2016113345 A JP2016113345 A JP 2016113345A JP 2017220774 A JP2017220774 A JP 2017220774A
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Kenji Ono
健二 小野
冨樫 和寛
Kazuhiro Togashi
和寛 冨樫
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Abstract

【課題】厚みのある原稿等から画像を読み取る場合に原稿端部に生じる影が読み取られることで原稿画像内に発生する黒やハーフトーンのスジとなった領域を精度よく検出すること。
【解決手段】画像読取装置100のCPU301が、上流側光源104と下流側光源105の光量比を特定色(例えばGreen)については他の色と異なる光量比(例えば1.25)にして両側照明CIS103による原稿画像の読み取りを制御し(S101〜S104)、画像処理部306が、両側照明CIS103により読み取られた原稿画像の中から特定色の光量比に応じた画像パターン(エッジ1及びエッジ2)を検出し(S105〜S110)、前記画像パターが検出された場合に、該検出された前記画像パターンに応じた前記原稿画像の領域(エッジ1の領域及びエッジ2の領域)を前記原稿の端部に生じる影と判断する(S111)。
【選択図】図7

Description

本発明は、原稿画像を読み取る画像読取装置、画像読取装置の制御方法、及びプログラムに関する。
複写機やMFP(マルチファンクションプリンタ)に搭載されるような原稿画像読取装置では、原稿台ガラス上に載置された原稿を光源によって照明し、その反射光を読取素子により光電変換して画像として読み取っている。
原稿の下に名刺等の厚みのある別の原稿を重ねた状態で原稿台ガラス上に原稿を載置した場合、原稿読取動作において、厚みのある原稿の端部に光源からの光が照射されなかったり、厚みのある原稿の端部に到達する光が弱まることにより影が生じる場合がある。この影の部分は、画像としては、黒またはハーフトーンのスジとなって読み取られてしまうため、画像劣化を引き起こす。
これを解決するため、特許文献1では、単色ラインセンサで読み取った画像から画像内の影部分のエッジの位置とエッジの勾配を検出し、勾配の線対称性を比較し、非線対称であれば影と判定する。さらに、判定した影の部分または影の部分と周辺数画素を消去する画像処理を行う技術が提案されている。
特開平10−285377号公報
しかし、読取画像からエッジを検出し勾配を検出する方法では、原稿画像が影と認識される画像パターン(例えば影付き文字スタイルや影付き図等)と類似していた場合、影ではない原稿画像領域を影と誤認識されてしまう可能性がある。誤認識の場合、本来必要のない補正等が行われ、かえって画像劣化を引き起こす可能性があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、原稿の画像データに基づき、原稿の端部に生じる影を高精度に検出することにある。
本発明は、原稿に対してそれぞれ異なる色の光を順次照射する光源を画像読取位置に対して移動方向の上流側と下流側に配置し、前記各光源を前記原稿に対して該移動方向に相対的に移動させながら原稿画像を読み取る読取手段と、前記上流側に配置された光源と前記下流側に配置された光源の光量比を特定色については他の色と異なる光量比にして前記読取手段による原稿画像の読み取りを制御する制御手段と、前記読取手段により読み取られた原稿画像の中から前記光量比に応じた前記特定色の画像パターンを検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、原稿の画像データに基づき、原稿の端部に生じる影を高精度に検出することができる。
本実施例を示す画像読取装置の断面図 本実施例の画像読取装置が厚みのある原稿を読み取る場合を説明する図 本実施例の画像読取装置の制御構成を例示するブロック図 本実施例の画像読取装置の上流側光源と下流側光源の各色の主走査位置に対する光量比分布を例示する図 本実施例の画像読取装置のCISライン同期信号と光源点灯タイミングを例示するタイミングチャート 本実施例の画像読取装置で厚みのある原稿を読み取った場合の読取原稿画像の読取輝度値を例示する図 本実施例の影検出動作制御を例示するフローチャート
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例を示す画像読取装置の構成を例示する断面図である。
図1において、画像読取装置100では、原稿台ガラス101に載置された原稿102に対し、両側照明CIS103を用いた画像読取を行う。CISは、Contact Image Sensorを示す。両側照明CIS103には、上流側光源104、下流側光源105、レンズアレイ106、センサ107等が備えられている。なお、上流側光源104と下流側光源105は、それぞれRed,Green,Blue各色に発光する。また、両側照明CIS103では、画像読取位置に対して画像読取方向(副走査方向、すなわち両側照明CIS103の移動方向)の上流側に上流側光源104が配置され、下流側に下流側光源105が配置される。
ユーザが原稿台ガラス101上に原稿102を載置して画像読取の開始を指示する。すると、画像読取装置100は、両側照明CIS103の上流側光源104と下流側光源105をRed,Green,Blueに順次点灯させて原稿102を照射し、原稿102からの反射光をレンズアレイ106を通してセンサ107に導き原稿画像を読み取る。さらに、画像読取装置100は、光学モータ108の駆動を両側照明CIS103に伝達させ(なお駆動を伝達する手段は不図示)、両側照明CIS103を原稿102の副走査方向の先端から後端まで搬送し、原稿画像全体を読み取る。
図2は、画像読取装置100が厚みのある原稿を読み取る場合を説明する図である。
原稿読取を開始し、両側照明CIS103の上流側光源104と、下流側光源105が厚みのある原稿102の上流側端部を照射すると、上流側端部に影201が生じ、この影201が読取画像として読み取られる。さらに画像読取が進み、上流側光源104と下流側光源105が厚みのある原稿102の下流側端部を照射すると、下流側端部に影202が生じ、この影202が読取画像として読み取られる。
図3は、画像読取装置100の制御構成を例示するブロック図である。
図3において、CPU301は、メモリ313に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、画像読取装置100全体を制御する。メモリ313は、フラッシュROM、RAM等で構成される。
例えば、ユーザがスキャン開始の操作を操作部302から行うと、CPU301は、原稿画像読取処理を開始し、タイミング生成回路303を制御し、両側照明CIS103へCISライン同期信号(詳細は後述する図5)を出力する。続いて、CPU301は、上流側光源点灯回路304を制御し、上流側光源点灯信号(詳細は後述する図5)を出力し、上流側光源104を点灯させる。また同様に、CPU301は、下流側光源点灯回路305を制御し、下流側光源点灯信号(詳細は後述する図5)を出力し、下流側光源105を点灯させる。さらに、CPU301は、光学モータ108を制御し、両側照明CIS103を原稿102の先端から後端まで搬送させながら原稿画像読取動作を行う。CPU301は、両側照明CIS103で読み取った原稿の画像データを画像信号として画像処理部306へ送るように制御し、画像処理部306に影検出および影領域の補正を行わせるよう制御する。
ここで画像処理部306による影検出および影領域の補正について説明する。
画像処理部306の中には、307〜312に示すような各部を有する。色エッジ検出部307は、指定した色(特定色)の色エッジ(後述するエッジ1)を検出する。また、色エッジ領域検出部308では、上記特定色の色エッジを検出した画像領域を検出し記憶しておく。さらに、補色エッジ検出部309では、上記特定色に対する補色の色エッジ(後述するエッジ2)を検出する。例えば、特定色を緑色とすると、特定色の補色はマゼンタ色となる。また、補色エッジ領域検出部310では、上記補色エッジを検出した画像領域を検出し記憶しておく。続いて、影判断部311では、色エッジ領域と補色エッジ領域が原稿端部に生じた影かどうかを判断する。さらに、影と判断された場合には、影領域補正部312が、影部分を補正する。
図4は、本実施例における上流側光源104と下流側光源105のRed,Green,Blue各色の主走査位置に対する光量比分布を例示する図である。
本発明に係る画像読取装置100は、上流側光源104と下流側光源105の特定色の光量比が他色と異なることを特徴とするものである。本実施例では、一例として、特定色をGreenとし、Greenのみ光量比を上流側光源104の方が下流側光源105よりも大きくなるように設定した場合を例に説明する。
CPU301は、上流側光源点灯回路304と下流側光源点灯回路305を制御し、Greenの光量を上流側光源104の方が下流側光源105よりも25%大きくなるように設定する。つまり、上流側光源104の光量と下流側光源105の光量の比が1.25となるように設定する。他のRed,Blueについては光量比が1、つまり上流側光源104と下流側光源105の光量を同じになるように設定する。
図5は、CPU301の制御によりタイミング生成回路303が出力するCISライン同期信号と、光源点灯タイミングを例示するタイミングチャートである。
以下、上流側光源104および下流側光源105それぞれのRed,Green,Blue光源のON信号を、それぞれ上流側光源_Red_on、上流側光源_Green_on、上流側光源_Blue_on、下流側光源_Red_on、下流側光源_Green_on、下流側光源_Blue_onとする。例えば、上流側光源_Red_on=Highの時は、上流側光源104のRedは点灯状態となり、上流側光源_Red_on=Lowの時は、上流側光源104のRedは消灯状態となる。画像読取装置100は、この様に、CPU301の制御により、6個の制御信号を独立に制御することで、各光源の点灯制御を行えるようになっている。
まず、タイミング生成回路303は、Red点灯制御区間で、上流側光源_Red_on、下流側光源_Red_onを所定時間だけHighとし、上流側光源104と下流側光源105のRedを点灯させる。続いて、タイミング生成回路303は、次のGreen点灯制御区間で、上流側光源_Green_on、下流側光源_Green_onを所定時間だけHighとし、上流側光源104と下流側光源105のGreenを点灯させる。さらに、タイミング生成回路303は、次のBlue点灯制御区間で、上流側光源_Blue_on、下流側光源_Blue_onを所定時間だけHighとし、上流側光源104と下流側光源105のBlueを点灯させる。このように、画像読取装置100では、上流側光源104と下流側光源105をRed,Green,Blueの順に点灯させ原稿を照射し、原稿前面のカラー画像読取を行う。
ここで、CPU301は、図5に示すように、上流側光源_Green_onを、下流側光源_Green_onよりも長く点灯させ、Greenの光量を上流側光源104の方が下流側光源105より大きくなるように設定し、画像読取を行うように制御する。すなわち、本実施例の画像読取装置100は、上述のように、複数の光源の特定色(この例ではGreen)の光量比を他の色(この例ではRed,Blue)と異なる光量比に制御して原稿画像読取を行う。
図6は、Greenの光量を上流側光源104の方が下流側光源105より大きくなるように設定した状態で厚みのある原稿102を読み取った場合の読取原稿画像の読取輝度値を例示する図である。
厚みのある原稿102の副走査方向の上流側端部に発生する影201は、Greenの輝度値(図中、実線で示す)がRed,Blueの輝度値(図中、破線で示す)よりも高く読み取られる。よって、上流側端部の影201は背景色と比較すると、緑色に色づいて読み取られることになる。
さらに、厚みのある原稿102の副走査方向の下流側端部に発生する影202は、上流側端部の影201とは逆に、Greenの輝度値がRed,Blueの輝度値よりも低く読み取られる。よって、下流側端部の影202は背景色と比較すると、マゼンタ色に色づいて読み取られることになる。
すなわち、原稿102の上流側端部は、上流側光源104のGreenの照射光が強く照射されるため、緑色に色づくエッジ(以下「エッジ1」という)となる。逆に、下流側端部は、上流側光源104のGreenの照射光が原稿端部の厚みに一部遮光されるため、上流側端部に対し相対的に緑の読取輝度値が低くなり、緑色の補色であるマゼンタ色に色づくエッジ(以下「エッジ2」という)となる。本実施例の画像読取装置100は、このような特定色(例えばGreen)の光量比(例えば1.25)に応じた特定色及び特定色の補色に基づく特定の画像パターン(例えば副走査方向の上流側にエッジ1、下流側にエッジ2を含む画像パターン)を検出することで、影201,202を判断する。なお、エッジ1は、上述した色エッジに対応し、色エッジ検出部307により検出可能である。また、エッジ2は、上述した補色エッジに対応し、補色エッジ検出部309により検出可能である。なお、エッジ1、エッジ2等の特定色の光量比に応じた特定色及び特定色の補色に基づく特定の画像パターンは、予め画像処理部306に設定されているものとする。このように、画像読取装置100が、原稿の読取画像から影領域を検出することにより、厚みのある原稿や切り貼り原稿の段差部分によって生じる影を精度よく検出することが可能となる。
以下、図7を用いて、画像読取装置100における影検出動作について説明する。
図7は、画像読取装置100における影検出動作制御を例示するフローチャートである。このフローチャートの処理は、CPU301がメモリ313に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現されるものである。
ユーザが操作部302からスキャン開始の操作を行うと、CPU301は、原稿画像読取動作を開始する(S100)。そして、CPU301は、上流側光源104、下流側光源105を図4、図5に示したように、影検出用に光量調整した設定で点灯させ(S101,S102)、両側照明CIS103による画像読取を開始させる(S103)。
さらに、CPU301は、両側照明CIS103によって読み取られた画像信号を画像処理部306へ送信させ、画像処理部306において影検出動作を実行させるように制御する(S104)。
画像処理部306内での影検出動作は、S105〜S112に示すように、読取画像の先端の主走査ラインから影検出動作を開始し、主走査ラインごとに、読取画像の後端まで行い、後端まで実行し終わると、影検出動作を終了するものである。以下、詳細に説明する。
まず、画像処理部306は、読取画像の先端の主走査ラインを現在処理対象の主走査ラインとして、S105以降の処理を開始する。
S105において、画像処理部306は、読取画像後端の主走査ラインまで影検出を行ったかどうかを判断する。そして、まだ読取画像後端の主走査ラインまで影検出を行っていないと判断した場合(S105でNOの場合)、S106に処理を進める。
S106では、画像処理部306は、色エッジ検出部307が現在処理対象の主走査ラインにおいて緑色に色づくエッジ(エッジ1)を検出できたかどうかを判断する(S106)。そして、エッジ1を検出できなかったと判断した場合(S106でNOの場合)、画像処理部306は、次の主走査ラインに処理対象を移し(S107)、S105に処理を戻す。
一方、エッジ1を検出できたと判断した場合(S106でYESの場合)、画像処理部306は、次の主走査ラインに処理対象を移し(S108)、S109に処理を進める。
S109では、画像処理部306は、読取画像後端の主走査ラインまで影検出を行ったかどうかを判断する。そして、まだ読取画像後端の主走査ラインまで影検出を行っていないと判断した場合(S109でNOの場合)、S110に処理を進める。
S110では、画像処理部306は、補色エッジ検出部309が現在処理対象の主走査ラインにおいてマゼンタ色に色づくエッジ(エッジ2)を検出できたかどうかを判断する。そして、エッジ2を検出できなかったと判断した場合(S110でNOの場合)、画像処理部306は、S108に処理を戻し、次の主走査ラインに処理対象を移す。
一方、エッジ2を検出できたと判断した場合(S110でYESの場合)、影判断部311は、エッジ1の領域及びエッジ2の領域を原稿端部に生じた影と判断する(S111)。そして、画像処理部306が、次の主走査ラインに処理対象を移行させ(S107)、S105に処理を戻す。
そして、S105〜S111のループにおいて、画像処理部306は、読取画像後端の主走査ラインまで影検出を行ったと判断した場合(S105又はS109でYESの場合)、影検出動作を終了する(S112)。
なお、CPU301は、両側照明CIS103で読み取られた原稿画像に対して、濃度コントラストの強調処理を行うように画像処理部306を制御するように構成してもよい。これにより、より高精度の影検出を実現することが可能となる。
また、上記の例では、Greenを特定色とし、上流側光源と下流側光源の光量比をGreenのみ上流側の方を大きくなるように設定した例で説明を行ってきたが、本発明はこれに限定されるものではない。上流側光源と下流側光源の光量比を他の色とは異ならせる(上記例では上流側の方を大きくする)特定色の設定は、Red,Green,Blueの光源の組み合わせで生成できる色であればGreen以外の色に設定しても同様の影検出を行うことができる。また、光量比の設定も1.25に限定されるものではない。さらに、上流側光源と下流側光源の光量比を特定色のみ上流側の方を大きくする設定に限定されるものではなく、下流側の方を大きくなるように設定してもよく、同様の影検出を行うことができる。
なお、画像処理部306の機能の一部又は全てをソフトウェアで実現してもよい。すなわち、CPU301がメモリ313に格納されたプログラム(画像処理部306の機能の一部又は全てをCPU301で実現するためのプログラム)を読み出して実行することにより、画像処理部306の機能の一部又は全てを実現するようにしてもよい。
以上のように、画像読取装置100は、複数の光源の特定色の上流側と下流側の光量比を制御して画像データを読み取り、読み取った画像データから特定色の光量比に応じた特定の画像パターンを検出することにより、原稿の画像データに基づき、原稿の端部に生じる影を高精度に検出することができる。よって、厚みのある原稿等から画像を読み取る場合に原稿端部に生じる影が読み取られることで原稿画像内に発生する黒やハーフトーンのスジとなった領域を精度よく検出することができる。この結果、厚みのある原稿等の端部に生じる影が読み取られることで原稿画像内に発生する黒やハーフトーンのスジとなった部分を精度よく補正して、画像劣化を抑えた高品位の原稿読取画像を提供することが可能となる。
実施例2の画像読取装置100では、例えば操作部302から、影検出領域(影と判断された原稿画像の領域)に対して補正を行う動作モードを設定可能である。
この動作モードが設定されていない場合には、CPU301は、図7の影検出動作により影が検出された場合(原稿画像内に影と判断された領域が存在する場合)、影が検出されたことを示すポップアップ画面等を操作部302の表示部(不図示)に表示する。この表示により、その旨を操作者に通知する。そして、上記ポップアップ等の通知を見た操作者が操作部302から補正の実行を指示する操作を行うことにより、CPU301が、影検出領域に対して補正を行うように、画像処理部306の影領域補正部312を制御する。なお、上記ポップアップ上に補正の実行を指示するためのボタンを表示し、該ボタンを操作者が押下することにより、補正の実行を指示可能にしてもよい。
一方、上記動作モードが設定されている場合には、CPU301は、図7の影検出動作により影が検出された場合、操作者による指示なしに自動で、影検出領域に対して補正を行うように、画像処理部306の影領域補正部312を制御する。
また、図2を用いて説明したように、原稿の搬送方向において原稿の先端および後端の隣接領域において影が発生する。よって、影を検出し、この影の色を判定することにより原稿の先端部分および後端部分を検出することができる。この先端および後端の検出結果に基づき原稿領域の特定するようにしても構わない。
なお、本発明の画像読取装置は、原稿の下に厚みのある別の原稿を重ねた状態で原稿台ガラスに載置された原稿を読み取る場合であっても、原稿台ガラスに厚みのある原稿が単独で載置され状態で原稿を読み取る場合であっても、厚みのある原稿等の端部に生じる影が読み取られることで原稿画像内に発生する黒やハーフトーンのスジとなった部分を精度よく検出することができる。
なお、上記各実施例では、原稿台ガラスに載置された原稿に対して光源を移動させながら原稿画像を読み取る構成について説明した。しかし、光源を固定し、原稿を移動させて原稿画像を読み取る構成でも、原稿と光源の双方を移動させながら原稿画像を読み取る構成でも、本発明を適用可能である。例えば、ADF(Auto Document Feeder)を備え、原稿トレイに載置された原稿を読取位置に搬送し、読取位置の画像を読み取るように固定された読取部を用いて、搬送されている原稿を読み取るようにしても構わない。すなわち、原稿に対して光源を相対的に移動させながら原稿画像を読み取る構成であれば本発明を適用可能である。すなわち、本発明は、原稿に対してそれぞれ異なる色(本実施例ではRed,Green,Blue)の光を順次照射する光源を画像読取位置に対して移動方向の上流側と下流側に配置し(本実施例では上流側光源104,下流側光源105)、前記各光源を前記原稿に対して副走査方向に相対的に移動させながら原稿画像の読み取りを行う読取部(本実施例では両側照明CIS103)を備える画像読取装置であれば適用可能である。
なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されていてもよい。
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
また、上記各実施例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形(各実施例の有機的な組合せを含む)が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
100 画像読取装置
103 両側照明CIS
104 上流側光源
105 下流側光源
301 CPU
306 画像処理部

Claims (9)

  1. 原稿に対してそれぞれ異なる色の光を順次照射する光源を画像読取位置に対して移動方向の上流側と下流側に配置し、前記各光源を前記原稿に対して該移動方向に相対的に移動させながら原稿画像を読み取る読取手段と、
    前記上流側に配置された光源と前記下流側に配置された光源の光量比を特定色については他の色と異なる光量比にして前記読取手段による原稿画像の読み取りを制御する制御手段と、
    前記読取手段により読み取られた原稿画像の中から前記光量比に応じた前記特定色の画像パターンを検出する検出手段と、
    を有することを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記検出手段は、前記光量比に応じた前記特定色及び前記特定色の補色に基づく画像パターンを検出することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記検出手段は、前記画像パターンとして、前記読取手段により読み取られた原稿画像の中から前記光量比に応じて前記特定色に色づいたエッジである第1エッジと前記光量比に応じて前記特定色の補色に色づいたエッジである第2エッジとを検出することを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記検出手段により前記画像パターが検出された場合に、該検出された前記画像パターンに応じた前記原稿画像の領域に対して画像の補正を行う補正手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記補正を行う動作モードを設定する設定手段を有し、
    前記補正手段は、前記動作モードが設定されている場合、前記補正を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 前記動作モードが設定されていない場合、前記検出手段により前記画像パターが検出された場合には、前記原稿の端部に生じる影が検出された旨を操作者に通知する通知手段と、
    前記通知手段による通知に応じて、操作者から前記補正を行うか否かの指示を受け付ける指示手段を有し、
    前記補正手段は、前記指示手段により、前記補正を行う指示を受け付けた場合に、前記補正を行うことを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。
  7. 前記原稿画像に対して、濃度コントラストの強調処理を行う画像処理手段を有し、
    前記検出手段は、前記画像処理手段により処理された原稿画像に対して前記検出を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  8. 原稿に対してそれぞれ異なる色の光を順次照射する光源を画像読取位置に対して移動方向の上流側と下流側に配置し、前記各光源を前記原稿に対して該移動方向に相対的に移動させながら原稿画像を読み取る読取手段を有する画像読取装置の制御方法であって、
    前記上流側に配置された光源と前記下流側に配置された光源の光量比を特定色については他の色と異なる光量比にして前記読取手段による原稿画像の読み取りを制御する制御ステップと、
    前記読取手段により読み取られた原稿画像の中から前記光量比に応じた前記特定色の画像パターンを検出する検出ステップと、
    を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。
  9. コンピュータに、請求項8に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
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