JP2001268326A

JP2001268326A - 画像処理装置および撮像装置

Info

Publication number: JP2001268326A
Application number: JP2000081928A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Iida; 健太郎飯田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-09-28
Also published as: US20010026325A1; US6822690B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影画像に生じる外光成分による影等の影響
を除去することのできる画像処理装置および撮像装置を
提供する。【解決手段】まず、照明無しで撮像された画像と照明
有りで撮像された画像との露光量の比（ＥＶ比）を用い
て、露光条件を合わせるための画素値の調整が行なわれ
る（ステップＳ４０１）。２画像のうちのいずれか一方
の画素値の修正が終了すると、２画像間の各画素値の減
算処理が行なわれる（ステップＳ４０３）。撮影時の露
光条件を合わせた２画像間の差が求められることによ
り、室内灯による影等の影響を除去することができる。
そして、最後に、減算結果の調整が行なわれる（ステッ
プＳ４０５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
撮像装置に関し、特に、室内灯などの外光成分による影
響を除去することのできる画像処理装置および撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、原稿台に置かれた原稿に光を
照射し、その光の反射光を読み取ることにより原稿の画
像を撮影するというスキャナなどの撮像装置が知られて
いる。このような撮像装置においては、室内灯など、装
置内の照明ランプ以外の光が原稿を照射してしまうこと
を完全に回避することはできなかった。したがって、撮
影された原稿の画像は、この室内灯など外光成分の影響
を受けた画像となっていた。外光成分が一様ではなく、
障害物等により影を生じるような場合などは、特に、所
望する画像とは異なる違和感のある画像が撮影されるこ
とになっていた。

【０００３】図１７は、室内灯の影響により原稿に影が
生じる様子を説明するための図である。図１７（ａ）
は、照明ランプ２が消灯している場合に、ＣＣＤ等の搭
載された光学ヘッド１により原稿台に置かれた原稿７０
の画像が読取られる場合を示しており、図１７（ｂ）
は、照明ランプ２が点灯している場合に原稿７０の画像
が読取られる場合を示している。なお、いずれの場合も
室内灯３は点灯されている。

【０００４】図１７（ａ）に示すように、照明ランプ２
が消灯している場合は、室内灯３からの光のみが原稿７
０を照射することになる。室内灯３からの光は障害物４
により遮蔽されるため、原稿７０上には影が発生する。
このため、原稿７０上には、影の部分と影以外の部分と
で照度差が生じることになる。したがって、光学ヘッド
１により読取られる画像は、原稿上に生じた照度差を反
映し、影による影響を受けた画像となる。なお、影の部
分についても周りからの散乱光のために照射光量は完全
な０にはならない。

【０００５】図１７（ｂ）に示すように、照明ランプ２
が点灯している場合は、原稿台に置かれた原稿７０上に
は、室内灯３からの光に加えて照明ランプ２からの一様
な光が照射されることになる。したがって、原稿７０上
には、光量は増加するが、図１７（ａ）と同様に室内灯
３の影響による影の部分と影以外の部分の照度差は生じ
たままとなる。

【０００６】図１８は、図１７に示す、装置内の照明ラ
ンプ２の点灯時と消灯時における原稿７０面上の照度を
示した図である。は、図１７（ａ）の場合、即ち、照
明ランプ２消灯時の、室内光のみが照射される場合の原
稿７０面の照度を示している。原稿面の左側に存在する
影の領域は右側に存在する影以外の領域よりも照度は低
く、したがって、両者間に照度差が生じている。

【０００７】は、図１７（ｂ）の場合、即ち、照明ラ
ンプ２点灯時の、室内光と照明ランプ光とが共に照射さ
れる場合の原稿７０面の照度を示している。の室内光
のみの場合と比較すると、原稿面の照度は、照明ランプ
光からの一様な照射光量分だけ全域において増加してい
る。したがって、照明ランプの点灯時も影の領域と影以
外の領域とで、照明ランプ消灯時と同様の照度差が生じ
ている。

【０００８】このため、通常の撮影条件である照明ラン
プ点灯時に、原稿の画像を読取った場合は、で示され
る影の領域と影以外の領域との照度差による影響を受け
た撮影画像が得られることになる。

【０００９】このような室内光による影等の影響を除去
するためには、装置内の照明ランプ点灯時の画像から、
影等の影響部分である照明ランプ消灯時の画像（室内光
のみの場合の画像）を減算するという方法が考えられ
る。すなわち、図１７（ｂ）の状態で撮影された原稿の
画像から、図１７（ａ）の状態で撮影された原稿の画像
分を減算するということである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法ではスキャナに搭載されている自動露出（Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃＥｘｐｏｓｕｒｅ）（以下、「ＡＥ」と
いう）機能のために、外光成分による影響を正確に除去
できないという問題が生じていた。

【００１１】即ち、ＡＥ機能によると、画像の黒つぶれ
やサチュレーションを回避するために、撮像される画像
全体の平均輝度が揃えらてしまう。このために、撮影さ
れる画像は、単純な原稿面上の照度分布に対応した画像
とは異なるものとなる。したがって、単純に両者の差を
とったとしても外光成分による影響を除去することには
ならない。このような問題を、図１９から図２１を用い
て説明する。

【００１２】図１９は、図１７に示す、装置内の照明ラ
ンプ２の点灯時と消灯時における原稿７０を撮影した結
果の画像の輝度を示した図である。は、図１７（ａ）
の場合、即ち、照明ランプ２消灯時の、室内光のみが原
稿７０に照射される場合に光学ヘッド１により撮影され
た原稿画像の輝度を示している。ＡＥ調整が施されてい
るため、原稿面の照度分布（図１８の）とは少し異な
るものになる。

【００１３】は、図１７（ｂ）の場合、即ち、照明ラ
ンプ２点灯時の、室内光と照明ランプ光とが共に原稿７
０に照射される場合に光学ヘッド１により撮影された原
稿画像の輝度を示している。この場合は、ＡＥ調整によ
り、ＡＥ調整が行なわれない場合の’で示す画像の輝
度とは大きく異なり、平均輝度が揃えられたものとな
る。

【００１４】このことを、撮影された画像を用いて説明
する。図２０は、撮影対象となる原稿７０を示した図で
ある。本図に示すように、原稿７０は、文字領域７１
と、写真領域７２とから構成されている。

【００１５】図２１は、図２０に示す原稿７０を撮影し
た結果の画像を示す図である。図２１（ａ）は、照明ラ
ンプ２消灯時の撮影画像を示しており、図２１（ｂ）
は、照明ランプ２点灯時の撮影画像を示している。いず
れも文字領域７１に少し影が生じている。

【００１６】図２１（ａ）に示すように、照明ランプ２
消灯時の撮影画像は、図１９のに対応し、影の領域と
影以外の領域とで輝度差が大きく生じている。

【００１７】一方、図２１（ｂ）に示すように、照明ラ
ンプ２点灯時の撮影画像は、図１９のに対応し、ＡＥ
調整により平均輝度が揃えられ、影の領域と影以外の領
域との輝度差が（ａ）と比較して小さくなっている。し
たがって、図２１（ａ）で示された画像の中の各位置ご
との輝度差と、図２１（ｂ）で示された画像の中の各位
置ごとの輝度差とは異なるものとなる。

【００１８】このため、図２１（ｂ）で示される照明ラ
ンプ点灯時の画像から、図２１（ａ）で示される照明ラ
ンプ消灯時の画像を単純に差し引いたとしても、室内光
による影等の影響を除去することにはならない。このよ
うに、ＡＥ調整が行なわれることにより、却って、外光
成分による影等の影響を除去することが困難になってい
た。

【００１９】さらに、装置内の照明ランプ点灯時と消灯
時とに撮影された画像を用いて外光成分による陰等の影
響を除去する場合、手持ち型のスキャナでは、手ぶれに
よる両画像間の位置ずれという問題も生じてくる。以
下、この問題について説明する。

【００２０】図２２は、手持ち型のスキャナにより装置
内の照明ランプ点灯時と消灯時とに撮影された画像間の
位置ずれを説明するための図である。図２２（ａ）は、
照明ランプ消灯時に撮影された原稿７０の画像を示して
おり、図２２（ｂ）は、照明ランプ点灯時に撮影された
原稿７０の画像を示している。両画像の撮影時には、手
ぶれが生じているとする。

【００２１】図２３は、このような手ぶれが生じた場合
に撮影された図２２（ａ）の点線枠Ａで示された領域と
図２２（ｂ）の点線枠Ｂで示された領域の画像をＣＣＤ
上の同じ位置で重ねたものを示した図である。このよう
に、手ぶれが生じると、２画像間にずれが生じてしま
う。したがって、２画像間にずれが生じた場合は、原稿
画像上の同じ位置の画像同士を比較することにより、影
等の補正を行なうという補正方法をとることができなく
なる。

【００２２】解決策として、画像の位置合わせ処理を行
なうことも考えられる。しかしながら、手ぶれの場合、
上下左右方向だけでなく回転や前後移動による倍率の変
化も加わることになる。したがって、これらのずれパラ
メータ全てを探索するには膨大な演算が必要となってし
まい現実的ではなかった。

【００２３】本発明はかかる実状に鑑み考え出されたも
のであり、その第１の目的は、撮影画像に生じる外光成
分による影響を除去することのできる画像処理装置およ
び撮像装置を提供することである。

【００２４】また、第２の目的は、撮影画像に位置ずれ
が生じた場合であっても、適切に外光成分除去のための
補正を行なうことのできる画像処理装置および撮像装置
を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のある局面に従うと、画像処理装置は、対象
物を所定の照明条件で撮影した際の第１の画像を取得す
る第１の取得部と、対象物を所定の照明条件とは異なる
照明条件で撮影した際の第２の画像を取得する第２の取
得部と、取得された第１の画像および第２の画像を用い
て外光成分による影響を除去する除去部とを備え、除去
部は、第１の画像および第２の画像の各々の画像中の輝
度差が等しくなるように、第１の画像および第２の画像
の少なくとも一方の画像を調整する調整部と、調整部に
より調整され、各々の画像中の輝度差が等しくなった第
１の画像および第２の画像の差分を算出する算出部とを
含む。

【００２６】この発明に従うと、異なる照明条件で撮影
された第１の画像と第２の画像は、両者の各々の画像中
の輝度差が等しくなるように、少なくとも一方の画像が
調整される。そして、各々の画像中の輝度差が等しくな
った後に、２画像の差分が算出される。このため、同じ
外光成分による影響を受けた第１の画像および第２の画
像を用いて、純粋に外光成分による影響のみを除去する
ことが可能となる。

【００２７】したがって、撮影画像に生じる外光成分に
よる影響を除去することのできる画像処理装置を提供す
ることが可能となる好ましくは、前記画像処理装置は、
第１の画像の撮影時における露光量を取得する第１の露
光量取得部と、第２の画像の撮影時における露光量を取
得する第２の露光量取得部とをさらに備え、調整部は、
第１の露光量取得部により取得された露光量と、第２の
露光量取得部により取得された露光量とに基づいて、各
々の画像中の輝度差が等しくなるように調整することを
特徴とする。

【００２８】これによると、第１の画像の撮影時におけ
る露光量と、第２の画像の撮影時における露光量とが取
得され、これらに基づいて画像の調整が行なわれる。こ
のため、明確かつ容易に第１の画像と第２の画像の各々
の画像中の輝度差を等しく調整することが可能となる。

【００２９】また、好ましくは、前記画像処理装置は、
第１の画像における最高輝度部と最低輝度部との輝度差
を取得する第１の輝度差取得部と、第２の画像における
最高輝度部と最低輝度部の輝度差を取得する第２の輝度
差取得部とをさらに備え、調整部は、第１の輝度差取得
部により取得された輝度差と、第２の輝度差取得部によ
り取得された輝度差とに基づいて、各々の画像中の輝度
差が等しくなるように調整することを特徴とする。

【００３０】これによると、第１の画像における最高輝
度部と最低輝度部の輝度差と、第２の画像における最高
輝度部と最低輝度部の輝度差とに基づいて、第１の画像
と第２の画像の各々の画像中の輝度差が等しくなるよう
に調整される。このため、画像撮影時の露光量が不明の
場合であっても、撮影された画像をもとに両画像の各々
の画像中の輝度差を等しく調整することが可能となる。

【００３１】さらに、好ましくは、前記画像処理装置に
おいて、第１の画像データおよび第２の画像データにお
ける最高輝度部および最低輝度部は、第１の画像および
第２の画像のうちの対象物以外の画像領域に存在する領
域であることを特徴とする。

【００３２】これによると、各画像中の原稿台や反射板
など、撮影対象物以外の画像領域から、最高輝度部およ
び最低輝度部の輝度差が得られることになる。したがっ
て、容易に所望の輝度差を取得することが可能となる。

【００３３】また、好ましくは、前記画像処理装置にお
いて、第１の画像データおよび第２の画像データにおけ
る最高輝度部および最低輝度部は、第１の画像および第
２の画像のうちの対象物の画像領域に存在する領域であ
ることを特徴とする。

【００３４】これによると、各画像中の原稿などの対象
物の画像領域から、最高輝度部および最低輝度部の輝度
差が得られることになる。したがって、各撮影画像に対
象物のみの画像領域しか存在しない場合でも、所望の輝
度差を取得することが可能となる。

【００３５】好ましくは、前記画像処理装置は、第１の
画像および第２の画像のうち少なくとも１方の画像から
エッジ領域を抽出する抽出部と、抽出されたエッジ領域
以外の領域については、除去部により外光成分による影
響を除去し、抽出されたエッジ領域については、外光成
分による影響が除去されたエッジ領域以外の領域の結果
に基づいて、外光成分による影響を除去するように制御
する制御部とをさらに備える。

【００３６】これによると、第１の画像および第２の画
像のうち少なくとも１方の画像からエッジ領域が抽出さ
れ、エッジ領域以外の領域については、除去部により外
光成分による影響が除去され、エッジ領域については、
外光成分による影響が除去されたエッジ領域以外の領域
の補正結果に基づいて、外光成分による影響が除去され
る。

【００３７】このため、手ぶれによる画像の位置ずれの
影響を大きく受けるエッジ領域についても、余り影響を
受けないエッジ領域以外の領域における補正処理結果を
利用することにより、適切に外光成分による影響を除去
することができる。

【００３８】したがって、撮影画像に位置ずれが生じた
場合であっても、適切に外光成分除去のための補正を行
なうことのできる画像処理装置を提供することが可能と
なる。

【００３９】また、好ましくは、前記制御部は、抽出さ
れたエッジ領域内の注目画素に対応する、エッジ領域以
外の領域の近傍画素を特定する特定部を含み、外光成分
による影響が除去された特定された近傍画素の結果に基
づいて、注目画素の外光成分による影響を除去すること
を特徴とする。

【００４０】これによると、エッジ領域内の注目画素に
ついて、まず、それに対応する、エッジ領域以外の領域
の近傍画素が特定される。特定された近傍画素は、除去
部により外光成分による影響が除去されるため、その結
果を利用して、注目画素の外光成分による影響が除去さ
れる。

【００４１】注目画素と最も近い状態で、外光成分によ
る影響を受けている近傍画素の結果が利用されるため、
より適切に外光成分による影響を除去することが可能と
なる。

【００４２】また、好ましくは、前記抽出部は、第１の
画像および第２の画像のいずれか一方の画像から、手ぶ
れによる最大見込み幅のマージンを加えてエッジ領域を
抽出することを特徴とする。

【００４３】また、好ましくは、前記抽出部は、第１の
画像および第２の画像の少なくとも一方の画像からエッ
ジ領域であると判定される領域をエッジ領域として抽出
することを特徴とする。

【００４４】これらの発明に従うと、抽出部により抽出
されるエッジ領域は、実際のエッジ領域が適切に広げら
れたものとなる。したがって、撮影画像に、ある程度の
手ぶれによる位置ずれが生じても、その影響を吸収する
ことができる。

【００４５】また、本発明の別の局面に従うと、撮像装
置は、対象物を照明するための照明部と、対象物の画像
を撮像するための撮像部と、前記いずれかに記載の画像
処理装置とを備え、第１の画像および第２の画像は、照
明部の点灯状態を変化させた状態で撮像部により撮像さ
れた画像であることを特徴とする。

【００４６】この発明に従うと、照明部の点灯状態を変
化させた状態で、第１の画像および第２の画像が撮像部
により撮像される。そして、撮像された２画像の各々の
画像中の輝度差が等しくなるように、少なくとも一方の
画像が調整され、各々の画像中の輝度差が等しくなった
後に、２画像の差分が算出される。このため、同じ外光
成分による影響を受けた第１の画像および第２の画像を
用いて、純粋に外光成分による影響のみを除去すること
が可能となる。

【００４７】したがって、撮影画像に生じる外光成分に
よる影響を除去することのできる撮像装置を提供するこ
とが可能となる。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。

【００４９】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態におけるスキャナ１００の全体構成を示
す図である。図１を参照して、スキャナ１００は、原稿
を置くための原稿台４０と、原稿台４０上に設けられた
操作パネル３０と、原稿台４０上の支柱上部に設置され
た光学ヘッド１０と、配光むらの無い照度分布で原稿台
４０を照明することのできる、同じく支柱に設けられた
照明ランプ２０とから構成される。

【００５０】光学ヘッド１０は、原稿からの光をＣＣＤ
上に結像するためのレンズ１３と、結像された光を電気
信号に変換するための撮像センサであるＣＣＤ１１とを
含んでいる。また、操作パネル３０は、撮影範囲（原稿
サイズ）設定や濃度設定などを行なうための設定キー３
３と、撮影を開始するためのスタートキー３１とを含ん
でいる。

【００５１】図２は、図１のスキャナ１００の制御およ
び画像処理に関する処理系の構成を示すブロック図であ
る。本図を参照して、スキャナ１００は、スキャナ１０
０の動作制御や画像処理等を行なうＣＰＵ２０１と、Ｃ
ＰＵ２０１で行なわれる処理プログラムを保存しておく
不揮発性メモリであるプログラムメモリ２０３と、照明
ランプ２０と、スタートキー３１と、設定キー３３と、
画像情報である光信号を電気信号に変換して取得する撮
像センサ（ＣＣＤ）１１と、撮像センサ（ＣＣＤ）１１
から出力されたアナログデータをデジタルデータに変換
するＡ／Ｄ変換部２０５と、Ａ／Ｄ変換部２０５から出
力された撮像画像データ等を保存する画像メモリ２０７
と、パソコンやプリンタ等とのインタフェースである外
部出力部２０９と、を備えている。

【００５２】撮像センサ１１により読み取られた画像デ
ータは、Ａ／Ｄ変換部２０５でデジタルデータに変換さ
れ、画像メモリ２０７に一旦格納される。格納された画
像データは画像処理が行なわれる際に、ＣＰＵ２０１に
より読み出しおよび書き込みが行なわれる。画像処理が
施された後の画像データは、外部出力部２０９を介し
て、外部のパソコンやプリンタ等に送信される。

【００５３】次に、スキャナ１００の撮像処理の流れに
ついて説明する。図３は、スキャナ１００が撮像動作を
行なう際の全体処理の流れを示したフローチャートであ
る。図３を参照して、まず、ステップＳ３０１におい
て、ユーザにより設定入力が行なわれる。具体的には、
操作パネル３０の設定キー３３が押下されることによ
り、撮影範囲（原稿サイズ）や濃度などが設定される。

【００５４】次に、ステップＳ３０３において、照明無
し撮像が行なわれる。即ち、ここでは照明ランプ２０が
消灯された状態において、ＣＣＤ１１により画像データ
が読み取られることになる。

【００５５】そして、ステップＳ３０５において、スタ
ートキー３１がユーザにより押下されたか否かが判断さ
れる。スタートキー３１が押下されていない場合は（ス
テップＳ３０５で“No”）、再びステップＳ３０３の処
理に戻り、照明無し撮像が行なわれる。したがって、ス
タートキー３１が押下されるまで、この照明無し撮像
（ステップＳ３０３）が一定間隔で行なわれることにな
る。

【００５６】ここで、撮像された画像データは、画像メ
モリ２０７の「照明無し撮像」画像用の領域に保存さ
れ、最も新しいものに順次更新される。このため、最終
的には、ユーザにより原稿台４０に原稿がセットされ、
スタートキー３１が押下される直前の画像のデータが、
「照明無し撮像」画像のデータとして画像メモリ２０７
の「照明無し撮像」画像用の領域に保存されることにな
る。この際、画像データと共に、照明無し撮像時の露光
量ＥＶ(Exposure Value)（シャッター開放時間と絞り
開放面積との積）も同時に保存される。

【００５７】なお、スタートキー３１が押下された際
に、ステップＳ３０３で撮影した「照明無し撮像」画像
データが画像メモリ２０７に転送中である場合は、その
転送終了を待って以降の処理に進む。

【００５８】このように、スタートキー３１が押下され
る前に自動的に「照明無し撮像」を行なうことにより、
スタートキー３１が押下された後は直ちに「照明有り撮
像」が行なわれる。このため、トータルでは撮影時間が
短縮されることになる。

【００５９】スタートキー３１が押下されると（ステッ
プＳ３０５で“Yes”）、ステップＳ３０７において、
照明ランプ２０が発光され、ステップＳ３０９におい
て、照明有り撮像が行なわれる。ここで、照明ランプ２
０がストロボのような短時間発光のものである場合は、
ステップＳ３０９の撮像処理と同時に照明ランプ２０を
発光させてもよい。

【００６０】そして、ステップＳ３０９で撮像された
「照明有り撮像」画像のデータは、画像メモリ２０７の
「照明無し撮像」画像用の領域とは異なる領域に、新た
に保存される。この際、照明有り撮像時の露光量ＥＶ(E
xposure Value)（シャッター開放時間と絞り開放面積
との積）も同時に保存される。

【００６１】照明有り撮像が終了すると、ステップＳ３
１１において、影等の補正処理が行なわれる。即ち、画
像メモリ２０７に保存されている「照明無し撮像」画像
と「照明有り撮像」画像とを用いて、外光成分による影
等の影響を除去するという補正が行なわれる。

【００６２】影等の補正が終了すると、ステップＳ３１
３において、その他の処理が行なわれる。即ち、カラー
バランス調整、拡大縮小、傾き補正、背景除去、面積階
調による２値化等の画像品位の向上や出力装置の使用に
適合させる通常の画像処理が行なわれる。

【００６３】そして、ステップＳ３１５において、外部
出力部２０９のインターフェース仕様に従って、スキャ
ナ１００に接続されているパソコンやプリンタなどの外
部装置へ最終的な画像データを出力するという出力処理
が行なわれる。なお、外部装置へインターフェースを介
して出力するのではなく、ＨＤやＰＣカード等の記録媒
体へ記録を行なうようにしてもよい。

【００６４】図４は、図３の影等の補正処理（ステップ
Ｓ３１１）の詳細な処理内容を示したフローチャートで
ある。図４を参照して、影等の補正処理では、まず、ス
テップＳ４０１において、「照明無し撮像」の画像と
「照明有り撮像」の画像との２画像のＥＶ比による画素
値（各画素の輝度値）の調整が行なわれる。

【００６５】前述したように、照明ランプ２０を点灯し
て撮影された画像（「照明有り撮像」画像）から照明ラ
ンプ２０を点灯せずに撮影された画像（「照明無し撮
像」画像）を単純に差し引いたとしても、両者は各々Ａ
Ｅ調整がされて各々の画像中の輝度差が異なるため、室
内灯のみから生じる影等の影響を除去したことにはなら
ない。

【００６６】したがって、まず、「照明有り撮像」画像
または「照明無し撮像」画像の輝度を、いずれか一方の
画像の撮影条件（露光条件）に合わせて修正する必要が
ある。ここでは、「照明有り撮像」画像を「照明無し撮
像」画像の露光条件に合わせて修正する。「照明有り撮
像」画像および「照明無し撮像」画像の輝度をそれぞ
れ、Ｐｒ＋ｓ（ｘｉ）、Ｐｒ（ｘｉ）とすると、「照明
有り撮像」画像および「照明無し撮像」画像の修正後の
輝度Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）、および、Ｐ’ｒ（ｘｉ）は、
次式で表わされることになる。

【００６７】

【数１】

【００６８】ここで、ＥＶｒ＋ｓは、「照明有り撮像」
時の露光量であり、ＥＶｒは、「照明無し撮像」時の露
光量である。また、ｘｉは、撮影画像およびこれに対応
する原稿面上の２次元の位置座標を略して表わしたもの
である。このようにして、まず、「照明有り撮像」画像
の輝度の修正が行なわれる。

【００６９】なお、ここでは「照明無し撮像」画像を基
準として、「照明有り撮像」画像の輝度を調整したが、
その逆を基準としてもよい。即ち、「照明有り撮像」画
像を基準として「照明無し撮像」画像の輝度を修正する
こともできる。この場合は、「照明無し撮像」画像が、
「照明有り撮像」画像と同様の露光条件の輝度に修正さ
れることになる。

【００７０】このようにして、２画像のうちのいずれか
一方の輝度の修正（ここでは、「照明有り撮像」画像の
修正）が終了すると、ステップＳ４０３において、２画
像間の各画素値の減算処理が行なわれる。即ち、ここ
で、修正後の「照明有り撮像」画像のデータから「照明
無し撮像」画像のデータを差し引くことにより、室内灯
による影等の影響を除去することが可能となる。

【００７１】このことを、数式を用いて説明する。原稿
面の照度は、室内灯光下、即ち「照明無し撮像」時にお
いては、「遮光物が無い場合の照度」−「遮光物の陰に
よる影響」であり、照明ランプ２０発光時、即ち「照明
有り撮像」時においては、これに「ランプ光による照
度」を加算したものとなる。したがって、実際の撮像画
像は、これら原稿面の照度に原稿の反射率と、距離によ
る減衰とを掛け合わせたものとなる。式に表わすと、遮
光物が無い場合の原稿面の照度をＬｒ（ｘｉ）、遮光物
による影響をＤ（ｘｉ）、ランプ光による原稿面の照度
をＬｓ（ｘｉ）、反射率をＲ（ｘｉ）、減衰率をαとす
ると、以下のようになる。

【００７２】

【数２】

【００７３】これらの関係から原稿の反射率を求める
と、Ｒ（ｘｉ）＝（Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）−Ｐ’ｒ（ｘ
ｉ））／（α×Ｌｓ（ｘｉ））となる。したがって、修
正後の「照明有り撮像」画像の輝度値から「照明無し撮
像」画像の輝度値を差し引いたもの（Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘ
ｉ）−Ｐ’ｒ（ｘｉ））は、影等の影響Ｄ（ｘｉ）が除
去され、原稿の反射率Ｒ（ｘｉ）、即ち、原稿濃度自体
に対応するものであることが分かる。

【００７４】したがって、ステップＳ４０３において、
実際に計算することのできる修正後の輝度差（Ｐ’ｒ＋
ｓ（ｘｉ）−Ｐ’ｒ（ｘｉ））を求めた後は、ステップ
Ｓ４０５において、この減算結果の調整が行なわれる。
具体的には、減算値（Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）−Ｐ’ｒ（ｘ
ｉ））のレンジ（反射率Ｒ（ｘｉ）のレンジ）が、ＡＥ
調整によって得られた実際の輝度値Ｐｒ＋ｖ（ｘｉ）の
レンジと同等となるように合わせ込むという処理が行な
われる。たとえば、減算値（Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）−Ｐ’
ｒ（ｘｉ））とＡＥ調整による輝度値Ｐｒ＋ｖ（ｘｉ）
との平均値とコントラストを合わせ込むことにより、輝
度分布の幅を等しくするという手法などである。このよ
うにすると、容易かつ確実に所望の画素値を得ることが
可能となる。

【００７５】なお、ランプ光による原稿面上の照度が一
定であれば、Ｌｓ（ｘｉ）はｘｉによらない定数とな
り、さらに計算を容易にすることができる。

【００７６】以上の処理に従うと、図２１に示すよう
な、影等の影響を受けたランプ照明前の画像（ａ）、お
よび、ランプ照明後の画像（ｂ）を用いて補正が行なわ
れ、最終的に、影等の影響を受けない所望の原稿の画像
を得ることが可能となる。

【００７７】したがって、本実施の形態におけるスキャ
ナ１００によると、ＡＥ機能が搭載されていたとして
も、外光成分による影等の影響を適切に除去することが
可能となる。

【００７８】なお、図３におけるステップＳ３０３の照
明無し撮像、および、ステップＳ３０９の照明有り撮像
の際の露光条件であるＥＶは、今回示したようにスキャ
ナ本体のメモリに保存してもよいが、画像データのヘッ
ダ部分に記録して出力するようにしてもよい。ヘッダ部
分に記録する場合は、スキャナ外で影等の補正処理を行
なうことが可能となる。

【００７９】つまり、画像の撮影はスキャナで行ない、
撮影された「照明無し撮像」画像および「照明有り撮
像」画像をＥＶと共に外部ＰＣ等に送信し、影等の補正
処理は外部のＰＣ等で行なうようにすることもできる。

【００８０】＜変形例１＞次に、本発明の第１の実施の
形態におけるスキャナ１００の変形例について説明す
る。変形例１におけるスキャナも、図１に示すスキャナ
１００の外観、および、図２に示すブロック図と同様の
構成をしている。ただし、図２のブロック図において、
プログラムメモリ２０３に記憶されている処理プログラ
ムの内容が少し異なる。

【００８１】本変形例においても、照明ランプ２０によ
る照明無しと照明有りの画像を用いて陰等の影響が除去
されるが、ＡＥ調整が行なわれた「照明無し撮像」画像
および「照明有り撮像」画像の、いずれか一方の画像を
修正するための処理方法が、第１の実施の形態における
スキャナ１００とは異なる。

【００８２】即ち、スキャナ１００では、図４のステッ
プＳ４０１において説明したように、「照明無し撮像」
と「照明有り撮像」の撮影条件である露光量ＥＶの比に
基づいて、画素値の修正を行なった。これに対して、本
変形例においては、ＥＶ比を用いるのではなく、撮影さ
れた画像中の原稿台の最も輝度が高く明るい部分（以下
「最明部」という）と、最も輝度が低く暗い部分（以下
「最暗部」という）との輝度差を用いることにより画像
の輝度の修正を行なう。

【００８３】図５は、本変形例における画像の輝度値の
修正原理を説明するために、「照明無し撮像」画像と
「照明有り撮像」画像の輝度を示した図である。本図を
参照して、は、室内光のみの場合、即ち「照明無し撮
像」画像の輝度を示しており、は、室内光とランプ光
の場合、即ち「照明有り撮像」画像の輝度を示してい
る。

【００８４】「照明無し撮像」および「照明有り撮像」
とも、それぞれＡＥ調整が行なわれるため、輝度平均が
揃えられ、およびに示すように各々の画像中の輝度
差は異なるものとなっている。したがって、各画像の最
明部と最暗部との輝度差ｄ１およびｄ２も異なるものと
なる。そこで、いずれか一方の画像の輝度値を他方の画
像の露光条件に合わせることにより修正し、最明部と最
暗部との輝度差を一致させる必要がある。

【００８５】まず、露光量の差を修正した輝度値Ｐ’ｒ
（ｘｉ）およびＰ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）を、次のように表わ
す。ここでも、「照明無し撮像」画像の露光条件に、
「照明有り撮像」画像の条件を合わせて、輝度値の修正
を行なう。

【００８６】

【数３】

【００８７】ここで、Ｇは露光量差を修正するための未
知の係数である。照明ランプ２０によるランプ光成分に
よっては、原稿面に照度差が発生しないため、「照明無
し撮像」の際の原稿面の照度分布と「照明有り撮像」の際
の原稿面の照度分布とは等しい。このことは、露光条件
を等しくした、図５の「照明無し撮像」画像の輝度と
修正後の「照明有り撮像」画像の輝度における、最明
部と最暗部との輝度差ｄ１とｄ２’とが等しいことを意
味している。

【００８８】なお、「照明無し撮像」画像における原稿
台の最明部および最暗部と、「照明有り撮像」画像にお
ける原稿台の最明部および最暗部とは、それぞれ同じ位
置となる。

【００８９】したがって「照明無し撮像」画像および
「照明有り撮像」画像の、それぞれの原稿台の最明部
（ｘＡ）と最暗部（ｘＢ）の照度差が等しいことを利用
すると、Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘＡ）−Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘＢ）＝
Ｐ’ｒ（ｘＡ）−Ｐ’ｒ（ｘＢ）という関係が成立す
る。

【００９０】上記関係式に（１）式、（２）式を代入し
てＧを求めると、Ｇ＝（Ｐｒ（ｘＡ）−Ｐｒ（ｘＢ））
／（Ｐｒ＋ｓ（ｘＡ）−Ｐｒ＋ｓ（ｘＢ））と表わすこ
とができる。したがって、未知の係数Ｇは、「照明無し
撮像」画像および「照明有り撮像」画像の最明部と最暗
部の輝度差により求めることができる。

【００９１】この係数Ｇが求められると、（２）式か
ら、Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）を求めることができ、「照明有
り撮像」画像の輝度を「照明無し撮像」画像の露光条
件に合わせた輝度’に修正することが可能となる。

【００９２】このように、本変形例においては、第１の
実施の形態におけるスキャナ１００のようにＥＶ比から
ではなく、実際に撮影された画像の原稿台の輝度値を用
いることにより、「照明無し撮像」画像と「照明有り撮
像」画像の輝度を同じ露光条件のものに修正する。

【００９３】次に、変形例１におけるスキャナの撮像動
作について説明する。撮像動作全体の処理の流れは、図
３に示したフローチャートと同様である。ただし、本変
形例においてはＥＶ比を利用しないため、ステップＳ３
０３およびステップＳ３０９においてＥＶの取得および
記憶という動作は行なわれない。また、図３のステップ
Ｓ３１１における影等の補正処理の具体的な内容も異な
る。

【００９４】図６は、変形例１における影等の補正処理
（図３のステップＳ３１１）の詳細な処理内容を示した
フローチャートである。本図を参照して、まず、ステッ
プＳ６０１において、撮影された画像中の原稿台の最暗
部と最明部の検出が行なわれる。

【００９５】図７は、画像中の原稿台の最明部および最
暗部を説明するために、例として「照明無し撮像」の画
像を示した図である。図７を参照して、撮影された画像
中、原稿部分７０の周りに原稿台部分７３が存在する。
そのうち、ｘＢで示す部分が影の影響を受けた最暗部で
あり、ｘＡで示す部分が影の影響を受けていない最明部
である。なお、図示は省略するが、「照明有り撮像」画
像の最明部ｘＡおよび最暗部ｘＢも、「照明有り撮像」
画像の最明部ｘＡおよび最暗部ｘＢと同じ位置となる。

【００９６】原稿台の最明部ｘＡと最暗部ｘＢとが検出
されると、ステップＳ６０２において、２画像の原稿台
の最明部と最暗部の輝度差による画素値の調整が行なわ
れる。即ち、ここで、図５ので示した「照明有り撮
像」の画像の輝度が、’で示す露光条件を合わせた画
像の輝度に修正されることになる。

【００９７】なお、ここでも、「照明無し撮像」の画像
の輝度（図５の）を基準として、「照明有り撮像」の
画像の輝度（図５の）を修正しているが、この逆を基
準として修正を行なうようにしてもよい。

【００９８】いずれか一方の画像の輝度の修正が終了す
ると、以降は、図４に示した処理の流れと同様になる。
即ち、ステップＳ４０３において、修正された一方の画
像と修正されていない他方の画像との、２画像間の各画
素値の減算処理が行なわれ、ステップＳ４０５におい
て、減算結果の調整が行なわれる。そして、最終的な所
望の画素値が求められる。

【００９９】このように、撮影された画像中の原稿台の
最明部と最暗部との輝度差を用いて露光量を一致させる
ように画像の輝度を修正するため、撮影時のＥＶ比が不
明な場合にも、影等の影響を除去することが可能とな
る。

【０１００】＜変形例２＞変形例１においては、撮影さ
れた画像中の原稿台の最明部および最暗部の輝度差を利
用して、一方の画像の修正処理が行なわれた。本変形例
では、画像中の原稿台ではなく、原稿部分における最明
部と最暗部との輝度差を利用して一方の画像の修正処理
を行なう。

【０１０１】図８は、変形例２における影等の補正処理
（図３のステップＳ３１１）の詳細な処理内容を示した
フローチャートである。本変形例におけるスキャナの影
等の補正処理は、図６のステップＳ６０１およびステッ
プＳ６０３の処理の代わりに、ステップＳ８０１〜ステ
ップＳ８０４の処理が行なわれる点が異なり、その他の
処理は図６と同様である。

【０１０２】図８を参照して、本変形例においては、ま
ず、ステップＳ８０１において、撮影された画像中の原
稿上の２値領域の抽出が行なわれる。これは、２値領域
を抽出することにより原稿の下地部分の輝度を求めるた
めである。

【０１０３】検出方法としては、たとえば、撮影された
画像を８×８画素のブロックに分割して、その中で「輝
度差（下地と文字の輝度差）が大きい」、「最高輝度が
高い（下地が白い）」、「最低輝度が低い（文字が黒
い）」、「ヒストグラムが低輝度部分と高輝度部分で双
峰性」等の条件を全部あるいはこれらの中から選択した
条件のいずれかを満足するブロックを判定し、一定範囲
にこれらのブロックが連続する部分を検出するといった
方法が採られる。

【０１０４】その結果、たとえば、「照明無し撮像」画
像を示す図９においては、原稿画像７０の中の左半分に
示される文字領域が２値領域として検出されることにな
る。なお、「照明有り撮像」画像においても同じ領域が
２値領域として検出される。

【０１０５】２値領域が検出されると、ステップＳ８０
２において、その２値領域中の原稿下地の分離処理が行
なわれる。そして、ステップＳ８０３において、「照明
無し撮像」画像および「照明有り撮像」画像各々におい
て、分離された原稿下地の最暗部と最明部の検出処理が
行なわれる。

【０１０６】図１０は、図９の検出された２値領域の中
で原稿下地が分離され、その中で輝度の最も低い部分と
最も高い部分が検出された結果を示す図である。本図に
示すように、影の部分に含まれるｘＢの部分が原稿下地
の最暗部となり、影以外の部分に存在するｘＡの部分が
原稿下地の最明部となる。

【０１０７】このようにして、「照明無し撮像」画像お
よび「照明有り撮像」画像各々について、原稿下地の最
暗部ｘＢと最明部ｘＡとが検出されると、ステップＳ８
０４において、最明部ｘＡと最暗部ｘＢの輝度差を利用
した一方の撮影画像の修正が行なわれる。

【０１０８】具体的には、変形例１で示した原稿台の最
明部ｘＡと最暗部ｘＢとを輝度差を利用した修正方法と
同様である。即ち、変形例１で示した原稿台の最明部ｘ
Ａと最暗部ｘＢの代わりに、ステップＳ８０３で検出さ
れた原稿下地の最明部ｘＡと最暗部ｘＢとを用いればよ
いだけである。

【０１０９】したがって、例えば、変形例１の場合と同
様に、図５ので示した「照明有り撮像」の画像の輝度
が、’で示す露光条件を合わせた輝度に修正されるこ
とになる。

【０１１０】なお、ここでも、「照明無し撮像」画像の
輝度（図５の）ではなく、「照明有り撮像」画像の輝
度（図５の）を基準として、「照明無し撮像」画像の
輝度を修正してもよい。

【０１１１】いずれか一方の画像の輝度の修正が終了す
ると、以降は、図４および図６に示した処理の流れと同
様になる。即ち、ステップＳ４０３において、修正され
た一方の画像と修正されていない他方の画像との、２画
像間の各画素値の減算処理が行なわれ、ステップＳ４０
５において、減算結果の調整が行なわれる。そして、最
終的な画素値が算出される。

【０１１２】このように、本変形例によると、撮影され
た画像中の原稿下地の最明部と最暗部との輝度差を用い
るため、撮影された画像中に原稿台の領域が存在しない
場合であっても、いずれか一方の画像の輝度を適切に修
正することが可能となる。

【０１１３】［第２の実施の形態］最後に、本発明の第
２の実施の形態における手持ち型スキャナ２００につい
て説明する。

【０１１４】図１１は、本発明の第２の実施の形態にお
ける手持ち型スキャナ２００の全体構成を示す図であ
る。本図を参照して、手持ち型スキャナ２００は、原稿
からの光をＣＣＤ上に結像するためのレンズ２１３と、
結像された光を電気信号に変換するための撮像センサで
あるＣＣＤ２１１と、配光むらの無い照度分布で対象物
を照明することのできる照明ランプ２２０と、撮影範囲
（原稿サイズ）設定や濃度設定などを行なうためのユー
ザ設定キー２３３と、撮影を開始するためのスタートキ
ー２３１とを含んでいる。

【０１１５】図１２は、図１１の手持ち型スキャナ２０
０の制御および画像処理に関する処理系の構成を示すブ
ロック図である。本図を参照して、手持ち型スキャナ２
００は、図２に示すスキャナ１００と同様に、ＣＰＵ１
２０１と、プログラムメモリ１２０３と、照明ランプ２
２０と、スタートキー２３１と、設定キー２３３と、撮
像センサ（ＣＣＤ）２１１と、Ａ／Ｄ変換部１２０５
と、画像メモリ１２０７と、外部出力部１２０９と、を
備えている。

【０１１６】したがって、撮像センサ２１１により読み
取られた画像データは、Ａ／Ｄ変換部１２０５でデジタ
ルデータに変換され、画像メモリ１２０７に一旦格納さ
れる。格納された画像データは画像処理が行なわれる際
に、ＣＰＵ１２０１により読み出しおよび書き込みが行
なわれる。画像処理が施された後の画像データは、外部
出力部１２０９を介して、外部のパソコンやプリンタ等
に送信される。

【０１１７】次に、手持ち型スキャナ２００の撮像処理
の流れについて説明する。図１３は、手持ち型スキャナ
２００が撮像動作を行なう際の全体処理の流れを示した
フローチャートである。手持ち型スキャナ２００におけ
る処理の流れは、図３で示したスキャナ１００の処理の
流れとほぼ同様であるが、以下の点が異なる。ステップ
Ｓ１３１１の影等の補正処理の内容が、図３のステップ
Ｓ３１１の影等の補正処理の内容とは異なる点と、ステ
ップＳ１３１１の影等の補正処理を行なう前に、新たに
エッジ領域の抽出処理（ステップＳ１３１０）が加わる
点である。

【０１１８】図１３を参照して、ステップＳ３０１から
ステップＳ３０９までの処理は図３の処理と同様であ
る。まず、ステップＳ３０１において、ユーザにより設
定入力が行なわれる。次に、ステップＳ３０３におい
て、照明無し撮像が行なわれる。そして、スタートキー
２３１が押下されるまで、この照明無し撮像（ステップ
Ｓ３０３）が一定間隔で行なわれる。

【０１１９】撮像された画像データは、画像メモリ１２
０７の「照明無し撮像」画像用の領域に保存される。最
も新しいものに順次更新され、最終的には、スタートキ
ー２３１が押下される直前の画像のデータが保存される
ことになる。

【０１２０】スタートキー２３１が押下されると、ステ
ップＳ３０７において、照明ランプ２２０が発光され、
ステップＳ３０９において、照明有り撮像が行なわれ
る。そして、ステップＳ３０９で撮像された「照明有り
撮像」画像のデータは、画像メモリ１２０７の「照明無
し撮像」画像用の領域とは異なる領域に、新たに保存さ
れる。ここまでは、図３と同様の処理内容である。

【０１２１】照明有り撮像が終了すると、ステップＳ１
３１０において、エッジ領域の抽出処理が行なわれる。
手ぶれによりステップＳ３０３の「照明無し撮像」画像
とステップＳ３０９の「照明有り撮像」画像とがずれる
と、そのままでは影等の補正を適切に行なうことができ
ないため、まず、エッジ領域を抽出しておき、エッジ領
域とそうでない領域とによって、以降の補正方法を変更
するためである。

【０１２２】エッジ領域の抽出方法としては、周知の微
分オペレータを用いて注目画素近傍の濃度変化を検出
し、その変化量が所定値以上の部分をエッジ領域と判定
するという方法が採られる。

【０１２３】なお、エッジ領域の抽出処理は、「照明無
し撮像」画像および「照明有り撮像」画像の２つの画像
について行なってもよいが、より正確にエッジ領域を判
定することができる、影の変化度合いの小さい「照明有
り撮像」画像において行なうことが好ましい。

【０１２４】図１４は、「照明有り撮像」画像について
エッジ領域の抽出処理が行なわれた結果を示した図であ
る。本図に示すように、斜線で示すエッジ領域Ｅは、実
際に検出された画像のエッジに対して、手ぶれの最大見
込み幅に相当する分のマージンを加えている。

【０１２５】このようにマージンを加えて幅を広げるこ
とにより、「照明無し撮像」画像が手ぶれによりずれて
も、そのエッジ画像は「照明有り撮像」画像のエッジ領
域内に収まることになる。

【０１２６】なお、「照明無し撮像」画像および「照明
有り撮像」画像の２つの画像についてエッジ領域の抽出
処理を行なう場合は、例えば、両方の画像の少なくとも
一方においてエッジ領域と判定される領域はエッジ領域
Ｅに含まれるようにエッジ抽出を行なってもよい。

【０１２７】このようにして、エッジ領域の抽出処理が
終了すると、続いて、ステップＳ１３１１において、影
等の補正処理が行なわれる。即ち、画像メモリ２０７に
保存されている「照明無し撮像」画像と「照明有り撮
像」画像とを用いて、外光成分による影等の影響を除去
するという補正が行なわれる。

【０１２８】ただし、ここでは、ステップＳ１３１０で
抽出されたエッジ領域とエッジ以外の領域とで補正方法
を適切に変更することにより、補正処理に対する手ぶれ
による影響を防止する。

【０１２９】そして、以降は、図３のフローチャートと
同様に、ステップＳ３１３において、カラーバランス調
整、拡大縮小等のその他の処理が行なわれ、ステップＳ
３１５において、パソコンやプリンタなどの外部装置へ
最終的な画像データを出力するという出力処理が行なわ
れる。なお、出力処理においては、ＨＤやＰＣカード等
の記録媒体へ記録を行なうようにしてもよい。

【０１３０】図１５は、図１３の影等の補正処理（ステ
ップＳ１３１１）の詳細な処理内容を示したフローチャ
ートである。ここでは、まず、エッジ領域以外の領域の
補正処理を行ない、その後、その結果を利用してエッジ
領域の補正処理を行なう。

【０１３１】即ち、手ぶれによる画像の位置ずれの影響
を大きく受けるエッジ領域については２画像間から補正
処理を行なうのではなく、余り影響を受けない領域（影
による濃度差の変化の度合いの比較的緩やかなエッジ以
外の領域）における補正処理結果を利用して補正を行な
うというものである。

【０１３２】図１５を参照して、ステップＳ１５０１に
おいて、エッジ領域以外の領域についての補正処理が終
了したか否かが判断される。そして、エッジ領域以外の
領域の補正処理がまだ終了していない場合は、ステップ
Ｓ１５０３からステップＳ１５０７の補正処理が行なわ
れる。この処理は、図４の処理内容（ステップＳ４０１
からステップＳ４０５）と同じである。

【０１３３】エッジ領域以外の領域の補正処理が終了す
ると、ステップＳ１５０９からステップＳ１５１７にお
いて、エッジ領域についての補正処理が行なわれる。前
述したように、ここではエッジ領域以外の領域における
補正処理結果を利用して、補正が行なわれる。

【０１３４】まず、ステップＳ１５０９において、全エ
ッジ領域の補正が終了したか否かが判断される。終了し
ていない場合は、ステップＳ１５１１において、境界画
素の特定が行なわれる。これは、以降の処理において、
現在の補正対象であるエッジ領域内の画素（注目画素）
と影の発生状況が近い近傍の画素（境界画素）の補正情
報から、注目画素の値を推定するためである。

【０１３５】ここで、エッジ領域とその境界とを説明す
るために、図１４で示したエッジ領域Ｅの一部を拡大し
たものを図１６に示す。図１６を参照して、マージン付
きのエッジ領域（斜線部）Ｅの外側周辺（未斜線部）Ｂ
がエッジ領域Ｅの境界画素部分となる。したがって、エ
ッジ領域Ｅ内の画素に対する補正を行なう際には、その
画素に対応する境界画素として、周辺の境界Ｂの画素が
選定されることになる。

【０１３６】この際、特定される境界画素は、エッジ領
域の周辺の境界画素全てであってもよいが、エッジ領域
が広くなる場合などは、全てではなく、エッジ領域内の
注目画素に最も近い適当な数の境界の画素としてもよ
い。

【０１３７】次に、ステップＳ１５１３において、特定
された境界画素についての補正情報が取得される。境界
画素はエッジ領域以外の領域に存在するため、既に、ス
テップＳ１５０３からステップＳ１５０７の処理によっ
て影等の補正が行なわれている。したがって、その補正
後の画素値がここで取得されることになる。

【０１３８】続いて、ステップＳ１５１５において、エ
ッジ領域画素の補正式の作成が行なわれる。具体的に
は、「照明無し撮像」画像と「照明有り撮像」画像との
露光量を合致させた修正後の輝度差（Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘ
ｉ）−Ｐ’ｒ（ｘｉ））と修正後の「照明有り撮像」画
像の輝度Ｐ’ｒ＋ｓ（ｘｉ）との比は、影の発生状況が
同じところでは常に等しいことを利用する。つまり、特
定された境界画素の位置をｘｊ、ｘｋ、境界画素の総数
をＮとすると、以下の関係が成り立つ。

【０１３９】

【数４】

【０１４０】これを変形して、反射率Ｒ（ｘｉ）を表わ
す式にすると、次式のようになる。

【０１４１】

【数５】

【０１４２】なお、減衰率αはエッジ領域以外と同じも
のを用い、Ｌｓ（ｘｉ）も、照明ランプ２２０の配光分
布が一定ならば位置に依らない定数となるため、エッジ
領域以外の値と同じものを用いる。

【０１４３】このようにして、補正後の注目画素Ｐ’ｒ
＋ｓ（ｘｉ）についての補正式が作成されると、次はス
テップＳ１５１７において、作成された補正式に従っ
て、エッジ領域画素の補正計算が行なわれる。

【０１４４】そして、全エッジ領域の補正処理が終了す
るまで、ステップＳ１５０９からステップＳ１５１７ま
での処理が繰り返される。

【０１４５】以上説明したように、本実施の形態におけ
る手持ち型スキャナ２００では、まず、位置ずれによる
影響の少ない、エッジ領域以外の領域において補正処理
を行ない、その後、その補正結果を利用してエッジ領域
における補正処理を行なう。このため、「照明無し撮
像」画像と「照明有り撮像」画像との間に手ぶれによる
画像の位置ずれが生じたとしても、適切に影等を除去す
ることが可能となる。

【０１４６】なお、図１５に示すフローチャートでは、
エッジ領域以外の領域の補正処理については、図４の処
理内容（ステップＳ４０１からステップＳ４０５）と同
じ、ステップＳ１５０３からステップＳ１５０７の補正
処理が行なわれている。これを、図６のステップＳ６０
１からステップＳ４０５の処理や、図８のステップＳ８
０１からステップＳ４０５の処理に変更することも可能
である。

【０１４７】なお、今回示した実施の形態においては、
図４のステップＳ４０１等で説明したように、「照明無
し撮像」画像と「照明有り撮像」画像のいずれか一方を
基準として、他方の輝度を調整するという方法が採られ
ている。しかし、各々の画像中の輝度差を等しくするた
めに、たとえば、共にＡＥ調整前の輝度に戻すなど、両
画像ともを調整するようにしてもよい。

【０１４８】また、今回示した実施の形態においては、
図３および図１３のフローチャートで示したように、照
明ランプを点灯しない状態で行なう撮像は、スタートキ
ーの押下前となっているが、スタートキー押下後に行な
ってもよい。これにより、照明無し撮像の処理回数を１
回に減らすことが可能となる。

【０１４９】なお、今回は、影等の補正ということで、
遮蔽による影の影響を除去する場合を例に挙げて説明し
たが、このような場合に限られず、外光成分の一般的な
照明むらに対しても同様にして補正を行なうことが可能
となる。

【０１５０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって、制限的なものではないと考えるべきであ
る。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び
範囲内ですべての変更が含まれることが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるスキャナ
１００の全体構成を示す図である。

【図２】図１のスキャナ１００の制御および画像処理
に関する処理系の構成を示すブロック図である。

【図３】スキャナ１００が撮像動作を行なう際の全体
処理の流れを示したフローチャートである。

【図４】図３の影等の補正処理（ステップＳ３１１）
の詳細な処理内容を示したフローチャートである。

【図５】変形例１における画像の輝度値の修正原理を
説明するために、「照明無し撮像」画像と「照明有り撮
像」画像の輝度を示した図である。

【図６】変形例１における影等の補正処理（図３のス
テップＳ３１１）の詳細な処理内容を示したフローチャ
ートである。

【図７】画像中の原稿台の最明部および最暗部を説明
するために、例として「照明無し撮像」の画像を示した図
である。

【図８】変形例２における影等の補正処理（図３のス
テップＳ３１１）の詳細な処理内容を示したフローチャ
ートである。

【図９】「照明無し撮像」画像において２値領域が検
出された結果を示す図である。

【図１０】図９の検出された２値領域の中で原稿下地
が分離され、その中で輝度の最も低い部分と最も高い部
分が検出された結果を示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態における手持ち
型スキャナ２００の全体構成を示す図である。

【図１２】図１２は、図１１の手持ち型スキャナ２０
０の制御および画像処理に関する処理系の構成を示すブ
ロック図である。

【図１３】手持ち型スキャナ２００が撮像動作を行な
う際の全体処理の流れを示したフローチャートである。

【図１４】「照明有り撮像」画像についてエッジ領域
の抽出処理が行なわれた結果を示した図である。

【図１５】図１３の影等の補正処理（ステップＳ１３
１１）の詳細な処理内容を示したフローチャートであ
る。

【図１６】エッジ領域とその境界とを説明するため
に、図１４で示したエッジ領域Ｅの一部を拡大した図で
ある。

【図１７】室内灯の影響により原稿に影が生じる様子
を説明するための図である。

【図１８】図１７に示す、装置内の照明ランプ２の点
灯時と消灯時における原稿７０面上の照度を示した図で
ある。

【図１９】図１７に示す、装置内の照明ランプ２の点
灯時と消灯時における原稿７０を撮影した結果の画像の
輝度を示した図である。

【図２０】撮影対象となる原稿７０を示した図であ
る。

【図２１】図２０に示す原稿７０を撮影した結果の画
像を示す図である。

【図２２】手持ち型のスキャナにより装置内の照明ラ
ンプ点灯時と消灯時とに撮影された画像間の位置ずれを
説明するための図である。

【図２３】手ぶれが生じた場合に撮影された図２２
（ａ）の点線枠Ａで示された領域と図２２（ｂ）の点線
枠Ｂで示された領域の画像をＣＣＤ上の同じ位置で重ね
たものを示した図である。

【符号の説明】

１０光学ヘッド、１１撮像センサ（ＣＣＤ）、１３
レンズ、２０照明ランプ、３０操作パネル、３１
スタートキー、３３設定キー、４０原稿台、１０
０スキャナ、２００手持ち型スキャナ、２０１Ｃ
ＰＵ、２０３プログラムメモリ、２０５Ａ／Ｄ変換
部、２０７画像メモリ、２０９外部出力部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/107 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０３Ｃ 1/407 1/10 5/222 1/40 １０１Ｂ 5/243 Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA02 BB04 BC11 BC14 CA19 DA03 DC02 DC06 DC20 5C022 AB15 AB19 AB51 AC00 CA07 5C072 AA01 BA07 BA15 CA11 DA13 EA05 FB11 LA12 UA20 5C077 PP10 PP43 PP47 PP52 PP53 PP72 PQ12 SS03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物を所定の照明条件で撮影した際の
第１の画像を取得する第１の取得手段と、前記対象物を前記所定の照明条件とは異なる照明条件で
撮影した際の第２の画像を取得する第２の取得手段と、前記取得された第１の画像および第２の画像を用いて外
光成分による影響を除去する除去手段とを備えた画像処
理装置であって、前記除去手段は、前記第１の画像および第２の画像の各々の画像中の輝度
差が等しくなるように、前記第１の画像および第２の画
像の少なくとも一方の画像を調整する調整手段と、前記調整手段により調整され、各々の画像中の輝度差が
等しくなった前記第１の画像および第２の画像の差分を
算出する算出手段とを含む画像処理装置。
【請求項２】前記第１の画像の撮影時における露光量
を取得する第１の露光量取得手段と、前記第２の画像の撮影時における露光量を取得する第２
の露光量取得手段とをさらに備え、前記調整手段は、前記第１の露光量取得手段により取得
された露光量と、前記第２の露光量取得手段により取得
された露光量とに基づいて、各々の画像中の輝度差が等
しくなるように調整することを特徴とする、請求項１に
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記第１の画像における最高輝度部と最
低輝度部との輝度差を取得する第１の輝度差取得手段
と、前記第２の画像における最高輝度部と最低輝度部の輝度
差を取得する第２の輝度差取得手段とをさらに備え、前記調整手段は、前記第１の輝度差取得手段により取得
された輝度差と、前記第２の輝度差取得手段により取得
された輝度差とに基づいて、各々の画像中の輝度差が等
しくなるように調整することを特徴とする、請求項１に
記載の画像処理装置。
【請求項４】前記第１の画像データおよび第２の画像
データにおける最高輝度部および最低輝度部は、前記第
１の画像および第２の画像のうちの前記対象物以外の画
像領域に存在する領域であることを特徴とする、請求項
３に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記第１の画像データおよび第２の画像
データにおける最高輝度部および最低輝度部は、前記第
１の画像および第２の画像のうちの前記対象物の画像領
域に存在する領域であることを特徴とする、請求項３に
記載の画像処理装置。
【請求項６】前記第１の画像および第２の画像のうち
少なくとも１方の画像からエッジ領域を抽出する抽出手
段と、前記抽出されたエッジ領域以外の領域については、前記
除去手段により外光成分による影響を除去し、前記抽出されたエッジ領域については、前記外光成分に
よる影響が除去されたエッジ領域以外の領域の結果に基
づいて、外光成分による影響を除去するように制御する
制御手段とをさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに
記載の画像処理装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記抽出されたエッジ領域内の注目画素に対応する、エ
ッジ領域以外の領域の近傍画素を特定する特定手段を含
み、外光成分による影響が除去された前記特定された近傍画
素の結果に基づいて、前記注目画素の外光成分による影
響を除去することを特徴とする、請求項６に記載の画像
処理装置。
【請求項８】前記抽出手段は、前記第１の画像および
第２の画像のいずれか一方の画像から、手ぶれによる最
大見込み幅のマージンを加えて前記エッジ領域を抽出す
ることを特徴とする、請求項６または７に記載の画像処
理装置。
【請求項９】前記抽出手段は、前記第１の画像および
第２の画像の少なくとも一方の画像からエッジ領域であ
ると判定される領域をエッジ領域として抽出することを
特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の画像処理
装置。
【請求項１０】対象物を照明するための照明手段と、前記対象物の画像を撮像するための撮像手段と、請求項１〜９のいずれかに記載の画像処理装置とを備え
た撮像装置であって、前記第１の画像および第２の画像は、前記照明手段の点
灯状態を変化させた状態で前記撮像手段により撮像され
た画像であることを特徴とする、撮像装置。