JP5089571B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置に関する。

従来、圧力センサを用いることで、原稿とシート状スキャナの密着を検知し、画像の読み取りを許可する画像読取装置がある（特許文献１を参照）。また、透明板に加わる圧力を圧力センサを用いて検出し、検出した圧力が所定値に達した時点で指紋の読み取りを開始する画像読取装置がある（特許文献２を参照）。更に、読み取り口の周りに緩衝材を設け、緩衝材に配置された圧力センサによって携帯電話が検出された際に、光学的情報の読み取りを開始する光学的情報読取装置がある（特許文献３を参照）。
特開２００７−１７３９４６号公報 特開２００５−７１２１０号公報 特開２００７−１８８３０４号公報

従来、受光素子を二次元配列状に並べることで、原稿送り、または読取装置の移動を行うための駆動装置を用いずに原稿全体を読み取ることが出来る、シート状のスキャナが提案されている。しかし、このようなスキャナは、ピントの調節機構を有するものではないため、ピントの合った明瞭な画像を得るためには、例えば、読み取り面に原稿を密着させる等して、受光素子に対して原稿を十分に近接させる必要がある。

ここで、従来の画像読取装置では、圧力センサを用いて検出された圧力に基づいて、原稿の密着状態を判定し、明瞭な画像を読み取るタイミングを把握する方法が採用されていた。

しかし、このような方法では、圧力に基づいて原稿の密着状態を判断しているために、実際に原稿が読み取りに適した状態となっているか否かを正確に判断出来ない場合がある。また、特に原稿が密着することが要求されるシート状スキャナでは、シート内に圧力センサを配置するために、撮像センサの一部を圧力センサで置き換え、置き換えられたことによって撮像が出来ない画素については、周囲の撮像センサの出力に基づいて補完処理を行う必要があった（特許文献１を参照）。

本発明は、上記した問題に鑑み、原稿が画像読み取りに適した状態となったことをより正確に検出することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するために、原稿の読み取り動作の間に原稿画像をサンプリングし、ピントが合った時点を検出することで、原稿が画像読み取りに適した状態となったことをより正確に検出することを可能にした。

詳細には、本発明は、原稿の画像を読み取るための画像読取面を構成するように並べられた複数の受光素子からの出力を取得する出力取得手段と、前記出力取得手段によって取得された出力のうち、少なくとも一部の受光素子からの出力の間で所定以上の相違が存することを検出する相違検出手段と、前記相違検出手段によって前記所定以上の相違が検出された場合に、前記複数の受光素子からの、該検出に係る出力または該検出から所定の時間内に取得された出力を用いて、前記原稿の画像情報を生成する画像情報生成手段と、を
備える画像読取装置である。

本発明に係る画像読取装置は、画像読取面を構成するように並べられた複数の受光素子からの出力を得て、画像情報を生成する画像読取装置である。本発明は、このような画像読取装置において、一部の受光素子からの出力の間で所定以上の相違が検出された場合に、原稿が画像読取面に対して十分に近接した、原稿読取に適した状態となっていると判断し、原稿読取を行うものである。ここで、一部の受光素子とは、例えば、走査方向に連続したいくつかの受光素子であってもよいし、連続した受光素子のうち、所定の間隔をおいて（出力取得の対象とならない受光素子を飛ばして）並んだ受光素子であってもよい。

また、画像情報生成手段によって生成される画像情報は、相違が所定以上となった時点の出力に基づく画像情報であってもよいし、相違が所定以上となってから所定時間内に取得された出力に基づく画像情報であってもよい。即ち、画像情報生成手段は、相違検出手段によって相違が検出された際に利用された出力をそのまま利用して画像情報を生成してもよいし、相違検出手段によって相違が検出された後、改めて取得された出力を利用して画像情報を生成してもよい。但し、受光素子からの出力を改めて取得して画像情報を生成する場合には、画像情報生成のための出力の取得は、相違の検出後、原稿の状態が読取に適した状態から変化しない間程度に十分に短い所定の時間内に行われることが好ましい。

なお、受光素子は、例えば、原稿の画像を読み取るために原稿に向けられる画像読取面に二次元配列状に並べられるが、これは、全ての受光素子が完全に単一の面上に二次元配列として並べられることを意味するものではない。また、前記画像読取面は、平面でなくてもよい。例えば、製本された原稿を読み取るために、原稿側の曲面に合うような曲面であってもよいし、原稿側の曲面に合わせて曲率を変化させることが可能な曲面であってもよい。また、受光素子が並べられるシートの形状を成形することによって、より複雑な形状を有する原稿の表面に画像読取面が十分に近接するようにすることとしてもよい。

また、前記相違検出手段は、前記一部の受光素子からの出力に、所定の閾値を跨ぐ出力が含まれること、出力勾配が所定以上となる出力が含まれること、および出力差が所定以上となる出力が含まれること、のうち少なくとも何れかを検出することによって、前記所定以上の相違を検出してもよい。

一部の受光素子からの出力を、このような基準と比較することで、原稿が読み取りに適した状態となっているか否かを判断することが出来る。また、出力が所定の閾値を跨ぐことや、出力差が所定以上となることを基準とする場合には、出力が取得される一部の受光素子が、原稿が明瞭に読み取れていると判断可能な程度に近接していることが好ましい。即ち、十分に近接した受光素子において、出力が所定の閾値を跨いだり、出力差が所定以上となったりしている場合に、原稿が明瞭に読み取れていると判断することが出来る。

また、前記相違検出手段は、前記出力取得手段によって取得された出力のうち、前記原稿上に表示された境界部分に係る出力の相違に基づいて、前記所定以上の相違を検出してもよい。

ここで、原稿上に表示された境界部分とは、原稿中に表示された文字や枠線、イラストの線等、ある境界を介して色が大きく（断続的に）変化する部分である。例えば、地色が白色である原稿に黒色で文字が印刷された場合、原稿を走査していくと、白色から黒色に色が遷移する部分がある。本発明では、このような境界部分における受光素子からの出力の相違に基づいて、原稿が明瞭に読み取れているか否かを判定することとしている。

また、本発明に係る画像読取装置は、前記画像読取面に対して前記原稿が近接するよう
該原稿を押さえるための原稿押さえ部を更に備えてもよいし、ここで、前記原稿押さえ部の、前記画像読取面に向けられた面は、前記原稿と異なる色を有し、前記相違検出手段は、前記出力取得手段によって取得された出力のうち、前記原稿の端部に係る出力と前記原稿押さえ部に係る出力との相違に基づいて、前記所定以上の相違を検出してもよい。

また、本発明に係る画像読取装置は、前記原稿の背後から、前記画像読取面に向けられた光源を更に備え、前記相違検出手段は、前記出力取得手段によって取得された出力のうち、前記原稿の端部に係る出力と前記原稿に遮られない前記光源に係る出力との相違に基づいて、前記所定以上の相違を検出してもよい。

原稿の背後から画像読取面に向けられた光源を備えることで、原稿のない部分では高い出力が、原稿がある部分では低い出力が取得されることとなり、正確に原稿の端部を検出することが可能となる。

また、本発明に係る画像読取装置は、前記相違検出手段によって前記所定以上の相違が検出されたことをユーザに通知する通知手段を更に備えてもよい。

ユーザへの通知手段を備えることによって、ユーザは、原稿が読み取りに適した状態となったこと、即ち、原稿の画像情報の生成が行われるタイミングを把握することが可能となる。なお、ユーザへの通知は、ユーザの五感によって知覚可能な方法であればよく、表示部への表示の他、ブザー音や音声案内による通知方法が用いられてもよい。

また、前記相違検出手段は、前記画像読取面における複数の部分において個別に前記所定以上の相違を検出し、本発明に係る画像読取装置は、前記所定以上の相違が個別に検出されたタイミングで前記画像情報生成手段によって生成された画像情報を、前記個別の検出に係る部分を識別するための部分識別情報と関連付けて保存する画像情報保存手段と、前記画像情報保存手段によって保存された複数の画像情報を、夫々の該画像情報のうち、関連付けられた前記部分識別情報の示す部分を残すように合成する、画像情報合成手段と、を更に備えてもよい。

複数の部分において個別に相違を検出し、検出ごとに生成された画像情報を相違が検出された部分と関連付けて保存することで、原稿の複数の部分について夫々良好な状態の画像を得ることが出来る。本発明によれば、これら原稿の複数の部分についての画像を合成することで、全体として良好な画像情報を得ることが可能となる。

また、本発明に係る画像読取装置は、前記相違検出手段によって個別に前記所定以上の相違が検出されたことを、該検出に係る部分ごとにユーザに通知する通知手段を更に備えてもよい。相違の検出が、検出された部分ごとに個別に行われることで、ユーザは、原稿の何れの部分が読み取りに適した状態となっていないかを把握することが出来る。また、本発明に係る画像読取装置によれば、何れの部分が読み取りに適した状態となっていないかをユーザに把握させることで、ユーザに、より原稿を原稿読取面に対して近接させるような操作を促すことが出来る。

また、前記表示部は、前記原稿押さえ部の、前記画像読取面における複数の部分のうち前記所定以上の相違が検出された部分の直上に相当する位置に設けられた表示部を用いて、前記相違検出手段によって前記所定以上の相違が検出されたことを、前記複数の部分ごとにユーザに通知することとしてもよい。

このようにすることで、ユーザは、より原稿を原稿読取面に対して近接させるような操作をすべき部分、例えばより強い押し圧で原稿押さえ部を押さえるべき部分を、直感的に
把握することが出来る。

更に、本発明は、画像読取方法としても把握することが可能である。例えば、本発明は、原稿の画像を読み取るための画像読取面を構成するように並べられた複数の受光素子からの出力を取得する出力取得ステップと、前記出力取得ステップで取得された出力のうち、少なくとも一部の受光素子からの出力の間で所定以上の相違が存することを検出する相違検出ステップと、前記相違検出ステップで前記所定以上の相違が検出された場合に、前記複数の受光素子からの、該検出に係る出力または該検出から所定の時間内に取得された出力を用いて、前記原稿の画像情報を生成する画像情報生成ステップと、が実行される画像読取方法である。

本発明によって、原稿が画像読み取りに適した状態となったことをより正確に検出することが可能となる。

本発明に係る画像読取装置および画像読取方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る画像読取装置１の外観を示す図である。画像読取装置１は、原稿が載置されるエリアセンサ１９ａを有する本体部１１と、本体部１１にヒンジ接続され、エリアセンサ１９ａに載置された原稿を押さえてエリアセンサ１９ａに密着させることで、原稿をエリアセンサ１９ａ内の画像読取面に対して近接させる蓋部１２と、を備える。即ち、蓋部１２は、本発明に係る原稿押さえ部として機能する。なお、本実施形態に係る画像読取装置１は、原稿の両面を同時に読み取ることが可能なように、蓋部１２の内面にもエリアセンサ１９ｂを備える。このような本体部１１と蓋部１２とで原稿を挟むことで、本実施形態に係る画像読取装置１によれば、原稿の表裏両面を同時に読み取ることが可能である。なお、本実施形態では、使用に際して机やユーザの掌に置かれる側を本体部１１、本体部１１に対して上から原稿を押さえつける側を蓋部１２として説明しているが、蓋部１２側に設けられたエリアセンサ１９ｂによって画像読取を行う場合には、本体部１１が、本発明に係る原稿押さえ部として機能する。なお、本実施形態では、本体部１１および蓋部１２において、同様のエリアセンサが採用される。以降、本実施形態において、エリアセンサ１９ａおよび１９ｂに共通する内容は、エリアセンサ１９として説明する。

図２は、本実施形態に係る画像読取装置１に採用されているエリアセンサ１９の構成を示す斜視図である。また、図３は、本実施形態に係る画像読取装置１に採用されているエリアセンサ１９の構成を示す断面図である。本実施形態では、密着型のエリアセンサ１９を用いて、画像の読み取りが行われる。エリアセンサ１９は、エリアセンサ１９の側部に設けられたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）２０から導入された光を、エリアセンサ１９全体に導くための導光板１５と、導光板１５の上に設けられるガラス１６と、ガラス１６上に所定の間隔をもって二次元配列状に並べられることで画像読取面を構成する受光素子（フォトダイオード）１７と、受光素子１７を保護する透光性の保護シート１８と、が下層から順に積層されてなる。なお、導光板１５に導入される光の光源として、本実施形態では、ＬＥＤを用いているが、このような光源には、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）等、その他の光源が用いられてもよい。

ＬＥＤ２０から導光板１５内に導入された光は、導光板１５全体に拡散して導光板１５およびガラス１６を透過し、受光素子１７同士の間に設けられた間隔を通って更に保護シ
ート１８を透過し、原稿で反射する。更に、原稿で反射した光は、保護シート１８を再度透過してその一部が受光素子１７に入る。受光素子１７は、光を受けると、光電変換によるアナログ出力を行う。受光素子１７は、原稿に反射した光を受けて出力を行うため、ここで得られる受光素子１７からの出力は、受光素子１７に近接した原稿の表示に基づく。例えば、原稿中の白い部分に近接する受光素子１７からは、高い出力が得られ、原稿中の黒い部分に近接する受光素子１７からは、低い出力が得られる（図３の矢印を参照）。

本実施形態に係る画像読取装置１は、このようなエリアセンサ１９が採用されていることで、原稿送りまたは読取装置の移動を伴わずに、略同時に原稿全体についての読み取りを行うことが出来る（但し、受光素子１７の並び、およびこれらの受光素子１７からの出力を受信する電子部品の制御において、原稿全体に対する走査順序自体は存在してもよい）。

図４は、本実施形態に係る画像読取装置１の構成の概略を示す図である。画像読取装置１は、画像読取装置１の電源オンオフを管理する電源管理部２７と、受光素子（フォトダイオード）１７が画像読取面を構成するように並べられた密着型のエリアセンサ１９と、エリアセンサ１９に並べられた受光素子１７からの出力を取得する出力取得部２１と、出力取得部２１によって取得された出力のうち、後述する一部の受光素子１７に係る出力から、原稿中のエッジ（境界部分）を検出する相違検出部２２と、出力取得部２１によって取得された出力を用いて、原稿の画像情報を生成する画像情報生成部２３と、生成された画像情報を保存する画像情報保存部２４と、保存された画像を合成する画像情報合成部２６と、相違検出部２２による相違の検出状態をユーザに通知する通知部２５と、を備える。

本実施形態に係る画像読取装置１は、エリアセンサ１９の他、エリアセンサ１９からの
出力を変換しサンプリングするための変換器、取得された出力に基づいてエッジの検出や画像情報の生成を処理するためのプロセッサ、プロセッサによって実行されるプログラムを展開するための主記憶装置、画像情報の生成やエッジ検出のためのプログラム、生成された画像情報、画像情報テーブル等が記憶されるＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌ
ｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の補助記憶装置、およびこれらの構成に対して動作用の電源を供給
するための電源（なお、本実施形態に係る画像読取装置１は、電池駆動可能な、携帯型の画像読取装置である。）を備える情報処理装置であり、画像読取装置１が備える上記各部は、主記憶装置に展開されたプログラムを実行するプロセッサによって実現される。なお、上記各部を実現するために用いられるプロセッサは、汎用のプロセッサであってもよいし、各部の機能を実現するための専用プロセッサであってもよい。

電源管理部２７は、蓋部１２が閉じられた電源オフの状態から、ユーザ操作によって蓋部１２が開かれた場合に、これに連動して画像読取装置１における電源供給を開始する。即ち、本実施形態に係る画像読取装置１は、電源オフの状態から蓋部１２を開くのみで起動し、原稿読取が可能な状態となる。このため、ユーザは、蓋部１２を開き、原稿をエリアセンサ１９に載置して蓋部１２で原稿を押圧するのみの操作で、画像読取装置１に原稿の読取を行わせることが出来る。また、電源管理部２７は、ユーザによる利用に供される最終的な画像情報（例えば、後述する合成画像情報）が生成され、補助記憶装置に保存されたことを受けて、画像読取装置１における電源供給を自動的に終了してもよい。画像読取の終了時に自動的に電源がオフとなることによって、電池駆動時にも、電池の消費を抑えることが出来る。但し、画像読取装置１には、電源オンオフのタイミングをユーザによって明示的に指定可能とするために、別途電源ボタンが設けられてもよい。

出力取得部２１は、受光素子１７からのアナログ出力をデジタル変換（サンプリング）
する。変換された出力のうち、エッジ検出に用いられるための一部出力は、相違検出部２２に送られる。

相違検出部２２は、一部の受光素子１７による出力において、所定以上の相違があることを検出することで、エッジの検出を行う。図５は、本実施形態に係る画像読取装置１による読み取り対象の原稿である免許証を示す図である。免許証等の原稿９０には、図５に太線丸で囲って示す部分のように、枠線や文字等の表示が含まれる。これら枠線や文字等の表示は、原稿９０の地色に対して、ある境界を境に色が大きく（または断続的に）変化する表示である。なお、原稿９０に表示された写真やイラスト等においても、ある境界を境に色が大きく変化する部分があるが、一般に、写真やイラスト等においては、どの位置に境界が現れるかを予測することが困難であるため、読み取りの対象が定型を有する原稿９０であれば、原稿９０中に枠線等が必ず現れる部分をエッジ検出部分９１（エッジ検出の対象となる部分）として予め設定することが好ましい。本実施形態では、免許証中の所定の線を、エッジ検出の対象としている。

図６は、本実施形態において、エッジ検出部分９１において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子１７からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。本実施形態に係る画像読取装置１において、エリアセンサ１９の走査方向は、図５に示すような原稿９０がエリアセンサ１９に載置された状態で、原稿９０に表示された枠線を横切る方向に設定されている。グラフ中の曲線のうち、破線は原稿９０が画像読取面から離れている場合の出力を、実線は原稿９０が画像読取面に近接した場合の出力を示す。図６に示されたグラフによれば、原稿９０が画像読取面から離れている場合（破線の場合）には、原稿９０中のエッジ（図５において太線丸で囲われた部分の２本線）が検出されず、所謂ぼやけた状態の出力しか得られていないことが分かる。これに対して、原稿９０が画像読取面に対して十分に近接している場合（実線の場合）には、原稿９０中のエッジ（図５において太線丸で囲われた部分の２本線）が検出され、所謂ピントの合った状態の出力が得られていることが分かる。

即ち、本実施形態に係る画像読取装置１は、少なくとも原稿９０の一部についての受光素子１７からの出力を継続的に取得することが出来るという、エリアセンサ１９特有の機能を活用して、原稿９０の状態を監視し、読取に適した状態を検出するものである。なお、本実施形態では、相違検出部２２は、走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子１７からの出力が、所定の閾値を跨ぐことを検出することで、エッジの検出を行う。即ち、十分に近い受光素子１７からの出力が、所定の閾値を跨ぐ場合、エッジ検出部分９１に対応する受光素子１７の間で、原稿９０中の表示内容の色が大きく（または断続的に）変化したと判断出来るため、本実施形態ではこれをエッジ（境界部分）の検出基準としている。

図７は、本実施形態に係るエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄを示した図である。本実施形態において、相違検出部２２は、画像読取面のうちの予め定められた４つのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄにおいて、エッジの検出を行う。なお、本実施形態に係る画像読取装置１は、免許証の読み取りを主な用途としているため、画像読取面およびエリアセンサ１９の寸法は免許証のサイズと略同寸となっており、免許証が原稿９０として載置されると、免許証におけるエッジ検出に適した部分が、画像読取面の４辺付近に設定されたエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄに対応する位置にセットされるようになっている。また、ここでは、免許証の４辺付近の枠線に基づいて、エッジの検出を行うこととしている。

通知部２５は、相違検出部２２によってエッジが検出されたことをユーザに通知する。本実施形態では、蓋部１２の上面に設けられた表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを用いて、エッジ検出がユーザに通知される。図８は、本実施形態に係る画像読取装置１に
設けられた表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを示す図である。本実施形態において、表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、蓋部１２における、４つのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄの直上に相当する位置に設けられ、夫々が、直下に位置するエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄのエッジ検出状態を表示する。表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには夫々赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤが内蔵され、相違検出部２２によるエッジ検出状態を取得した通知部２５によって、エッジが検出されていない状態では赤色ＬＥＤが、エッジが検出された状態では緑色ＬＥＤが点灯するように制御される。

例えば、エッジ検出部分９１ａにおいてエッジが検出された場合には、表示部１２ａが赤色から緑色に変化し、ユーザは、エッジ検出部分９１ａにおいてエッジが検出されたことを把握することが出来る。他のエッジ検出部分９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについても同様である。このため、ユーザは、画像読取装置１に原稿９０を挟んだ後、４つの表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの夫々が少なくとも１回ずつ緑色に点灯するように、蓋部１２を抑えて原稿９０をエリアセンサ１９に密着させる。なお、本実施形態では、何れかのエッジ検出部においてエッジが検出される度に画像情報が生成されるため、ユーザは、４つの表示部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが同時に緑色に点灯するまで待つ必要はない。

画像情報生成部２３は、受光素子１７からの出力を受けて、画像情報を生成する。ここで、画像情報生成部２３は、一部の受光素子１７からの出力に基づいてエッジを検出する相違検出部２２と異なり、原則として全ての受光素子１７からの出力を受けて、画像情報を生成する。より具体的には、画像情報は、全ての受光素子１７からの出力をサンプリングして、原則として１つの受光素子１７からの出力が１画素に対応するように、サンプリングの結果を画素情報として並べることで生成される。但し、画像情報の生成にあたって、受光素子１７からの出力に基づく補完処理を行い、受光素子１７よりも高い解像度を有する画像情報（即ち、受光素子１７の数よりも多い画素数からなる画像情報）を生成することとしてもよい。また、生成された画像情報は、非圧縮の画素情報が順に並べられた画像情報であってもよいが、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）形式やＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式等、所定の可逆または不可逆圧縮方式で圧縮されてもよい。

画像情報保存部２４は、本体部１１に内蔵された補助記憶装置に、生成された画像情報を記憶させる。相違検出部２２によってエッジが検出され、画像情報生成部２３によって画像情報が生成されたことを受けて、画像情報保存部２４は、生成された画像情報を、相違検出部２２によって検出されたエッジに係るエッジ検出部分９１を識別可能な情報と関連付けて保存する。

図９は、本実施形態に係る画像情報テーブルを示す図である。画像情報保存部２４は、画像情報テーブルに、生成された画像情報のファイル名と、該ファイル名に係る画像情報の生成の契機となったエッジ検出に係るエッジ検出部分９１を示すエッジ検出部分識別情報と、を保存することで、画像情報とエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄとを関連付ける。但し、画像情報とエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄとの関連付けは、テーブル以外の手法を用いて行われてもよい。

画像情報合成部２６は、全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄに係る画像情報が生成されると、これらを合成することで、新たな画像情報（ここでは、合成画像情報と称する）を生成する。図１０は、本実施形態に係る画像情報合成部２６による画像合成の方法を示す図である。画像情報合成部２６は、画像情報テーブルを参照することで、保存されている画像情報から、合成に採用する部分を決定する。即ち、画像情報テー
ブルにおいて、画像情報合成部２６は、処理対象の画像情報に関連付けられたエッジ検出部分識別情報を取得して、画像を対角線で区切った４つの領域のうち、取得された識別情報に係るエッジ検出部分９１を含む領域を、合成に用いる画像として採用する。

図１０に示した例に基づいて説明すると、ファイル名「ｉｍａｇｅ０１．ｔｉｆ」の画像情報からエッジ検出部分９１ａを含む領域が、ファイル名「ｉｍａｇｅ０２．ｔｉｆ」の画像情報からエッジ検出部分９１ｂ、９１ｃを含む領域が、ファイル名「ｉｍａｇｅ０３．ｔｉｆ」の画像情報からエッジ検出部分９１ｃ、９１ｄを含む領域が採用され、これらの領域が繋ぎ合わされることで、合成画像情報「ｉｍａｇｅ００．ｊｐｇ」が生成される（斜線部は採用されず、合成に用いられない）。合成画像情報は、複数の画像情報から、ピントが合っている部分を採用して合成された画像情報であるため、全体として明瞭な画像となる。

なお、合成に用いられる複数の画像情報中に、エッジ検出された領域として同一の領域が含まれる場合（例えば、図１０に示すように、エッジ検出部分９１ｃを含む領域について採用可能な画像が複数ある場合）、画像情報合成部２６は、重複する領域の画像のうち、ランダムに選択された何れかの画像を合成に用いる。

但し、エッジ検出された領域として同一の領域が含まれる場合に、重複する領域の画像のうち、より明瞭な画像を採用することとしてもよい。より明瞭な画像を採用するために、例えば、画像情報テーブルに、ファイル名およびエッジ検出部分識別情報に加えて、エッジ検出された際のコントラスト（エッジ検出時の、受光素子１７からの出力の相違の大きさ）を関連付けて保存する。このようにすることで、画像情報合成部２６は、エッジ検出された領域として同一の領域が含まれる場合に、画像情報テーブルに保存されたコントラストを参照し、コントラストがより高い方を合成に用いることが出来る。また、画像情報合成部２６は、単に先に保存された画像や後に保存された画像の何れかを採用することとしてもよいし、重複する２以上の画像をオーバーレイさせて合成することとしてもよい。

なお、画像情報の合成には、従来の画像ステッチング技術を用いることが出来る。また、画像情報合成部２６は、画像情報の合成時に、単に繋ぎ合わせるのではなく、画像内の直線などエッジ（境界）や画像中の原稿９０の端部等を参照して、これらが整合するように位置調整を行った上で合成してもよい。なお、本実施形態に係る画像読取装置１によれば、原稿９０は本体部１１と蓋部１２によって挟持され、且つエリアセンサ１９への密着がエッジ検出によって検出された状態で画像が撮像されているため、このような位置調整を行わなくとも、明瞭な合成画像情報を得ることが出来る。

図１１は、本実施形態に係る画像読取処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、電源オフの状態から、ユーザ操作によって蓋部１２が開かれ、これに連動して電源管理部２７によって画像読取装置１の電源が投入されたことを契機として開始される。

ステップＳ１０１およびステップＳ１０２では、エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄにおける受光素子１７からの出力が取得され、エッジ検出が行われる。出力取得部２１は、エリアセンサ１９内の受光素子１７のうち、エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄに並ぶ受光素子１７からの出力をサンプリングする（ステップＳ１０１）。そして、相違検出部２２は、４箇所のエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてサンプリングされた出力を参照し、エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄの何れかにおいて、出力が閾値を跨いでいるか否か（換言すると、単一のエッジ検出部分に係る出力内に、閾値を上回る出力と、閾値を下回る出力とが同時に存在している
か否か）を判定することで、エッジの検出を行う（ステップＳ１０２）。

エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄの何れかにおいてエッジが検出された場合、処理はステップＳ１０３へ進む。エッジが検出されない場合、処理はステップＳ１０１へ進む。即ち、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２に示された処理は、エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄの何れかにおいてエッジが検出されるまで繰り返し実行される。

ステップＳ１０３では、エッジ検出時点の画像情報が生成される。画像情報生成部２３は、ステップＳ１０２でエッジが検出されたことを受けて、エッジ検出時点における画像情報を生成する。より具体的には、画像情報生成部２３は、エッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄの何れかにおいてエッジが検出されたことを把握すると、全ての受光素子１７からの出力を出力取得部２１にサンプリングさせ（取得させ）、取得された全ての受光素子１７からの出力に基づいて、画像情報を生成する。ここで生成される画像情報は、画像読取面に並べられた受光素子１７から得られた画素情報を並べたものであり、即ち、エリアセンサ１９に載置された原稿９０の画像である。

ここで、画像情報の生成のために用いられる、受光素子１７からの出力は、エッジが検出された出力と同時に出力されたものであってもよいし、エッジ検出から所定時間内に改めて取得されたものであってもよい。但し、エッジ検出から所定時間内における受光素子１７からの出力を、画像情報の生成に用いる場合には、この所定時間が、一旦エッジが検出された後、検出時の原稿９０の状態（画像読取面への原稿９０の近接状態）が変化しないと推測できる程度に十分に短い時間であることが好ましい。画像情報が生成されると、処理はステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、画像情報が保存される。画像情報保存部２４は、ステップＳ１０３で生成された画像情報を、この画像情報生成の契機となった、ステップＳ１０２におけるエッジ検出に係るエッジ検出部分９１に関連づけて、画像読取装置１の補助記憶装置に保存する。例えば、直前のステップＳ１０２におけるエッジ検出が、エッジ検出部分９１ａについてのエッジ検出であった場合には、画像情報保存部２４は、直前のステップＳ１０３で生成された画像情報を、エッジ検出部分９１ａを示す識別情報と関連づけて保存する（図９を参照）。また、同時に２以上のエッジ検出部分９１についてエッジが検出されている場合には、画像情報保存部２４は、それら２以上のエッジ検出部分９１を示す識別情報と画像情報とを関連づけて保存する。その後、処理はステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５では、全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてのエッジ検出が完了したか否かが判定される。画像情報合成部２６は、画像情報テーブルに保存された、エッジ検出部分識別情報を参照することで、４つの全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについて、エッジ検出が完了したか否か、即ち、対角線で４分割された原稿９０の全ての部分について、続く画像合成処理に用いるのに適した、状態の良い画像が得られたか否かを判定する。

全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてのエッジ検出が完了したと判定された場合、処理はステップＳ１０６へ進む。全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてのエッジ検出が完了していないと判定された場合、処理はステップＳ１０１へ進む。即ち、ステップＳ１０１からステップＳ１０５に示された処理は、全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてエッジが検出され、対応する画像情報が保存されるまで、繰り返し実行される。

ステップＳ１０６およびステップＳ１０７では、画像情報の合成および保存が行われる
。画像情報合成部２６は、ステップＳ１０５で、全てのエッジ検出部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄについてエッジ検出が完了したと判定されると、補助記憶装置に保存されている画像情報を読み出して合成することで、全体としてピントが合った状態の合成画像情報を生成する（ステップＳ１０６）。画像情報の合成の詳細な内容は、画像情報合成部２６の説明において説明した通りである。画像情報保存部２４は、画像情報合成部２６によって生成された画像を、実際に原稿９０の読取画像としてユーザに供される合成画像情報として、補助記憶装置に保存する。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。

また、本実施形態に係る画像読取装置１は、本体部１１および蓋部１２の両方にエリアセンサ１９を備え、原稿９０の両面を同時に読み取ることが可能な画像読取装置１である。このため、図１１のフローチャートに示された処理は、原稿９０の表面および裏面について、同時に、または交互に行われる。

本実施形態に係る画像読取装置１は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子を備える（図示は省略する）。ユーザは、この端子を介して画像読取装置１をパーソナルコンピュータ等と接続することで、画像読取装置１内の補助記憶装置に保存された画像情報を外部から読み出して利用することが出来る。但し、保存された画像情報の外部からの利用は、ＵＳＢやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等、周辺機器の接続に主に用いられる通信手段を介して行われてもよいし、画像読取装置１に、メモリカードスロット等を備え、合成画像情報が保存される記憶装置自体を着脱可能とすることで行われてもよい。

なお、本実施形態では、原稿９０中のエッジを検出することで、原稿９０が読取に適した状態となっていることを判定したが、原稿９０中の枠線や文字等におけるエッジに代えて、原稿９０の縁（端部）を検出することで、原稿９０が読取に適した状態となっていることを判定することとしてもよい。

図１２は、原稿押さえ部の内面の色と原稿９０の地色とのコントラストを利用して原稿９０の端部を検出する画像読取装置の断面を示す図である。画像読取装置において用いられているエリアセンサ１９の構成については、上記実施形態において図２および図３を用いて説明したものと概略同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、例えば、読取対象として想定されている原稿９０の地色が白である場合に、原稿押さえ部の内面を黒として、原稿端部における色の変化がくっきりと検出できた場合に、原稿９０が画像読取面に対して近接し、原稿読取に適した状態となっていると判断する。即ち、このような場合、画像読取面において、原稿９０の端部が位置する部分が、原稿端部の検出部分として設定される。

なお、画像読取装置１のように、本体部１１と蓋部１２の双方にエリアセンサ１９が設けられる場合には、相違検出部２２による相違検出を交互に行うこととし、相違検出を行っていない側のエリアセンサ１９のＬＥＤ２０を消灯することで、相違検出を行っていない側のエリアセンサの表面を、原稿端部の検出のための原稿押さえ部内面として利用可能である。通常、エリアセンサの表面は、ＬＥＤ２０が消灯している状態では、原稿９０の地色に比べて暗い色を有しているため、ＬＥＤ２０が消灯しているエリアセンサの表面の色と、原稿９０の地色とを用いて、原稿端部を検出することが可能である。

図１３は、図１２に示す状態で、検出部分において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子１７からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。グラフ中の曲線のうち、破線は原稿９０または原稿押さえ部が画像読取面から離れている場合の出力を、実線は原稿９０および原稿押さえ部が画像読取面に近接した場合の出力を示す。図１３に示されたグラフによれば、原稿９０または原稿押さえ部が画像読取面から離れている場合（破線の場
合）には、原稿９０の端部が検出されず、所謂ぼやけた状態の出力しか得られていないことが分かる。これに対して、原稿９０および原稿押さえ部が画像読取面に対して十分に近接している場合（実線の場合）には、原稿９０の端部が検出され、所謂ピントの合った状態の出力が得られていることが分かる。

図１４は、原稿押さえ部の内面に配置された光源２０ｂと、エリアセンサ１９のＬＥＤ２０がオフとなっている場合の原稿部分とのコントラストを利用して原稿９０の端部を検出する画像読取装置の断面を示す図である。画像読取装置において用いられているエリアセンサ１９の構成については、上記実施形態において図２および図３を用いて説明したものと概略同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、原稿押さえ部の内面に光源２０ｂを配置してこの光源２０ｂをオンとし、受光素子１７が配置されたエリアセンサ１９側のＬＥＤ２０をオフとして、原稿端部における色の変化がくっきりと検出できた場合に、原稿９０が画像読取面に対して近接し、原稿読取に適した状態となっていると判断する。即ち、原稿９０がない部分の受光素子１７からは、原稿押さえ部の内面に配置された光源２０ｂからの光を受けて高い出力が得られ、原稿９０が存在する部分の受光素子１７からは、原稿押さえ部内面の光源２０ｂからの光は原稿９０によって遮られ、且つエリアセンサ１９側のＬＥＤ２０はオフにされているために、低い出力が得られる。

なお、画像読取装置１のように、本体部１１と蓋部１２の双方にエリアセンサ１９が設けられる場合には、相違検出部２２による相違検出を交互に行うこととし、相違検出を行っていない側のエリアセンサ１９のＬＥＤ２０を、原稿９０の読取対象となっている面の背後からの光源２０ｂとして用いてもよい。この場合、相違検出のために受光素子１７からの出力取得を有効としている側のエリアセンサ１９のＬＥＤ２０は、オフ状態とする。このようにして、本実施形態に示す画像読取装置１のような、原稿９０の両面読取を可能とするために原稿９０を挟むようにエリアセンサが配置されている原稿読取装置において、一方のエリアセンサにおいてＬＥＤ２０を点灯させることで該エリアセンサを原稿９０の背後からの光源２０ｂとして用い、他方のエリアセンサにおいてＬＥＤ２０をオフとして該エリアセンサを原稿端部検出のための原稿読取面として用いることで、別途原稿端部検出のための光源を設けることなく、原稿端部を検出することが可能となる。

図１５は、図１４に示す状態で、検出部分において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子１７からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。グラフ中の曲線のうち、破線は原稿９０または原稿押さえ部が画像読取面から離れている場合の出力を、実線は原稿９０および原稿押さえ部が画像読取面に近接した場合の出力を示す。図１５に示されたグラフによれば、原稿９０または原稿押さえ部が画像読取面から離れている場合（破線の場合）には、原稿９０の端部が検出されず、所謂ぼやけた状態の出力しか得られていないことが分かる。これに対して、原稿９０および原稿押さえ部が画像読取面に対して十分に近接している場合（実線の場合）には、原稿９０の端部が検出され、所謂ピントの合った状態の出力が得られていることが分かる。

図１２から図１５を用いて説明した例では、相違検出部２２は、受光素子１７からの出力に基づいて、走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子１７からの出力の勾配（ΔＶ／Δｐｉｘｅｌ。ここで、Ｖは出力を表す。）が、所定以上となったことを検出することで、エッジの検出を行う。図１３および図１５に示されているグラフによれば、破線のグラフは出力の勾配が小さく、実線のグラフは出力の勾配が大きくなっていることが分かる。即ち、一連の受光素子１７からの出力の勾配が、所定以上となった場合、検出部分に対応する受光素子１７の間で、出力が大きく（または断続的に）変化したと判断出来るため、本実施形態ではこれを原稿端部の検出基準としている。

また、上記実施形態では、エッジや原稿端部の検出の対象となる部分を複数設定し、得られた複数の画像情報を合成することで、全体として明瞭な画像情報を生成することとしている。これに対して、エッジや原稿端部の検出の対象となる部分を複数設定した上で、相違検出部によって全ての検出部分について同時にエッジや原稿端部が検出された時に、画像情報生成部によって全体として明瞭な画像情報が生成される方法が採用されてもよい。また、エッジや原稿端部の検出の対象となる部分を１箇所として、相違検出部によってこの１箇所の検出部分についてエッジや原稿端部が検出された時に、画像情報生成部によって全体として明瞭な画像情報を得る方法が採用されてもよい。

また、上記実施形態では、圧力センサを設けずに、受光素子１７からの出力を取得して、原稿９０が読み取りに適した状態であるか否かを判断することとしているが、本体部１１に対する原稿９０や原稿押さえ部による押圧を検出するための圧力センサを別途設けて、圧力センサによって押圧が検出されている期間を、相違検出部２２による検出の期間としてもよい。このようにすることで、原稿押さえ部が開いている間に、受光素子１７からの出力を得てエッジ等を検出する処理が行われないようにすることが出来、電池駆動等の場合の電力消費を抑制することが可能である。

実施形態に係る画像読取装置の外観を示す図である。 実施形態に係る画像読取装置に採用されているエリアセンサの構成を示す斜視図である。 実施形態に係る画像読取装置に採用されているエリアセンサの構成を示す断面図である。 実施形態に係る画像読取装置の構成の概略を示す図である。 実施形態に係る画像読取装置による読み取り対象の原稿である免許証を示す図である。 実施形態において、エッジ検出部分において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。 実施形態に係るエッジ検出部分を示した図である。 実施形態に係る画像読取装置に設けられた表示部を示す図である。 実施形態に係る画像情報テーブルを示す図である。 実施形態に係る画像情報合成部による画像合成の方法を示す図である。 実施形態に係る画像読取処理の流れを示すフローチャートである。 原稿押さえ部の内面の色と原稿の地色とのコントラストを利用して原稿の端部を検出する画像読取装置の断面を示す図である。 図１２に示す状態で、検出部分において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。 原稿押さえ部の内面に配置された光源と、エリアセンサのＬＥＤがオフとなっている場合の原稿部分とのコントラストを利用して原稿の端部を検出する画像読取装置の断面を示す図である。 図１４に示す状態で、検出部分において走査方向に連続して並ぶ一部の受光素子からの出力のサンプリング結果を表すグラフである。

符号の説明

１ 画像読取装置
１９ エリアセンサ
２１ 出力取得部
２２ 相違検出部
２３ 画像情報生成部
２４ 画像情報保存部
２５ 通知部
２６ 画像情報合成部

Claims (3)

1. 原稿の画像を読み取るための画像読取面を構成する複数の受光素子からの出力を取得する出力取得手段と、
   前記出力取得手段によって取得された出力のうち、前記複数の受光素子のうち、所定以上近接する少なくとも一部の受光素子からの出力の間で所定以上の相違が存することを、前記画像読取面における複数の部分において個別に検出する相違検出手段と、
   前記相違検出手段によって前記所定以上の相違が検出された場合に、前記複数の受光素子からの、該検出に係る出力または該検出から所定の時間内に取得された出力を用いて、前記原稿の画像情報を生成する画像情報生成手段と、
   前記所定以上の相違が個別に検出されたタイミングで前記画像情報生成手段によって生成された画像情報を、前記個別の検出に係る部分を識別するための部分識別情報と関連付けて保存する画像情報保存手段と、
   前記画像情報保存手段によって保存された複数の画像情報を、夫々の該画像情報のうち、関連付けられた前記部分識別情報の示す部分を残して合成する、画像情報合成手段と、
   を備える画像読取装置。
2. 前記所定以上近接する受光素子は、所定の範囲を有する単一のエッジ検出部分に含まれる受光素子である、
   請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記所定以上近接する受光素子は、前記複数の受光素子の走査方向に連続してまたは所定の間隔をおいて並ぶ受光素子である、
   請求項１または２に記載の画像読取装置。

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