JP2002271631A

JP2002271631A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2002271631A
Application number: JP2001068122A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Shimizu; 孝亮清水; Susumu Kondo; 晋近藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-20
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP4051889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】原稿を移動させながらその原稿上の画像を読
み取る画像読取装置において、カラー画像に対応する場
合であっても、回路規模の増大や多大な処理負荷等を要
することなく、ゴミ等の異物による画像の読み取り結果
への影響を排除可能にする。【解決手段】互いに異なる分光感度に対応した複数の
画素列を有した読取手段１０と、各画素列による読み取
り結果の濃度値を比較するとともに、その読み取り結果
に原稿主走査方向におけるエッジ成分が含まれているか
否かを判断し、これらから前記読取手段１０での読み取
り結果に含まれるノイズ成分を検出するノイズ検出手段
１８とを備えるように、画像読取装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ装置、スキャナ装置等のように、読み取り対象とな
る原稿からその原稿上に描かれた画像を読み取る画像読
取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像読取装置としては、自動原稿
搬送装置によってシート状原稿を移動させながらその原
稿上の画像を読み取ることで、プラテンガラス上に載置
された原稿から光学系を移動させながら画像を読み取る
場合よりも、読み取り速度を向上させたものが知られて
いる。ところが、このような画像読取装置では、光学系
が移動しないため、原稿に付着したゴミが原稿読み取り
位置のコンタクトガラスを汚したり、あるいはコンタク
トガラスに付着したりすると、画像の読み取り結果にス
ジ状のノイズが発生してしまうことになる。

【０００３】この対策としては、従来、以下のようなも
のが提案されている。例えば、特開平９−１３９８４４
号公報には、光電変換素子を原稿搬送方向に複数個配列
し、原稿上の同一位置に対するこれら光電変換素子での
読み取り結果を比較し、双方の読み取り結果に差異があ
る場合にはノイズ成分として検出し、そのノイズ成分を
除去する装置が開示されている。また、例えば、特開２
０００−１５２００８公報には、ノイズ成分を検出した
場合に、各光電変換素子のうちの一方の読み取り読み取
り結果を用いることで、そのノイズ成分の除去を行う装
置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の装置は、いずれも白黒画像の読み取りに対応し
たものであり、そのままカラー画像に適用しようとする
と、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各分光感度特性を
有する３本の光電変換素子（画素列）をそれぞれ少なく
とも２本ずつ、計６列以上を原稿の搬送方向に配設しな
ければならない。したがって、これに対応してアナログ
処理やシェーディング補正等といった光電変換素子出力
後の画像処理回路も、少なくとも６系統分用意しなけれ
ばならず、回路規模が増大するとともに、大幅なコスト
アップを招いてしまうことになる。

【０００５】また、カラー画像の場合には、黒スジ状の
ノイズ成分のみならず、白スジ状のノイズ成分が発生す
ることも考えられる。そのため、ノイズ成分の除去を行
うには、いずれのノイズ成分についても的確に検出でき
る必要がある。

【０００６】さらに、カラー画像の場合には、光電変換
素子による読み取り結果を出力する上で、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各色成分についての信号処理が必要である。そのため、
ノイズ成分の除去を行うのにあたって、各色成分につい
てそれぞれ２本ずつ以上光電変換素子を設けて、その読
み取り結果をそのまま用いるのであればよいが、各色成
分の光電変換素子の読み取り結果を利用して新たな補間
データを生成しようとすると、多大な処理負荷が必要に
なってしまう。

【０００７】そこで、本発明は、カラー画像に対応しつ
つ、ゴミ等の異物による画像の読み取り結果への影響を
排除可能にするとともに、その場合であっても、回路規
模の増大や多大な処理負荷等を要することのない画像読
取装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために案出された画像読取装置で、読み取り対象と
なる原稿からカラー画像情報を読み取る第一読取手段
と、前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応してい
るとともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副走査
方向にオフセットして配設された第二読取手段と、前記
第一読取手段による読み取り結果の濃度値と前記第二読
取手段による読み取り結果の濃度値とを比較するデータ
比較手段と、前記第一読取手段による読み取り結果に前
記原稿の主走査方向におけるエッジ成分が含まれている
か否かを判断するエッジ検出手段と、前記データ比較手
段による比較結果と前記エッジ検出手段による判断結果
とを基に前記第一読取手段での読み取り結果に含まれる
ノイズ成分を検出するノイズ検出手段とを備えることを
特徴とするものである。

【０００９】上記構成の画像読取装置によれば、ゴミ等
の異物による影響があると、原稿の副走査方向にオフセ
ットした第一読取手段と第二読取手段とで、それぞれの
読み取り結果の濃度値が異なる。また、その異物の影響
によって黒スジと白スジのどちらが発生する場合であっ
ても、原稿の読み取り結果には、そのノイズ成分によっ
て主走査方向にエッジ成分が含まれる。したがって、原
稿からのカラー画像情報の読み取り結果に、ゴミ等の異
物による影響でノイズ成分が含まれていても、そのノイ
ズ成分は、データ比較手段による比較結果とエッジ検出
手段による判断結果とを基にするノイズ検出手段によっ
て検出されることになる。しかも、そのノイズ検出に用
いられる第二読取手段は、第一読取手段とは異なる分光
感度に対応しているので、カラー画像情報を読み取るた
めの分光感度特性を有した読取手段を重複して備える必
要もない。

【００１０】また、本発明の画像読取装置は、読み取り
対象となる原稿からカラー画像情報を読み取る第一読取
手段と、前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応し
ているとともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副
走査方向にオフセットして配設された第二読取手段と、
前記第一読取手段による読み取り結果と前記第二読取手
段による読み取り結果とを基に前記第一読取手段での読
み取り結果に含まれるノイズ成分を検出するノイズ検出
手段と、前記ノイズ検出手段が検出したノイズ成分に係
る異常画素データの近傍に位置する周囲画素データをそ
のまま用いて前記異常画素データと置き換えることで当
該ノイズ成分を除去するノイズ除去手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００１１】上記構成の画像読取装置によれば、ゴミ等
の異物による影響があると、原稿の副走査方向にオフセ
ットした第一読取手段と第二読取手段とで、それぞれの
読み取り結果が異なるので、その異物による影響で発生
するノイズ成分が、ノイズ検出手段によって検出され
る。そして、ノイズ検出手段がノイズ成分を検出する
と、そのノイズ成分に係る異常画素データをノイズ除去
手段が周囲画素データと置き換えるので、原稿からのカ
ラー画像情報の読み取り結果に、ゴミ等の異物による影
響でノイズ成分が含まれていても、そのノイズ成分は、
ノイズ除去手段によって除去される。しかも、このとき
に、ノイズ除去手段は、異常画素データの近傍に位置す
る周囲画素データをそのまま用いるので、ノイズ成分を
除去する際に、新たな補間データを生成する等といった
処理負荷も不要である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
画像読取装置について説明する。図１は本発明に係る画
像読取装置の機能構成の一例を示すブロック図であり、
図２は本発明に係る画像読取装置の光学系の一例を示す
概略構成図であり、図３は本発明に係る画像読取装置に
用いられる読取手段（光電変換素子）の一例を示す説明
図である。

【００１３】先ず、本発明に係る画像読取装置における
光学系について説明する。図２に示すように、ここで説
明する画像読取装置は、自動原稿搬送装置（Automatic
Document Feeder;以下「ＡＤＦ」という）を備えてお
り、そのＡＤＦによって読み取り対象となる原稿Ｐを移
動させながらその原稿Ｐ上から画像を読み取る、いわゆ
るＣＶＴ（Constant Velocity Transfer）モードに対応
し得るようになっている。

【００１４】すなわち、ＣＶＴモード時には、ＡＤＦの
原稿載置台に載置された原稿Ｐが、引き込みローラ１に
よって１枚ずつ搬送ローラ２まで運ばれ、その搬送ロー
ラ２に搬送方向が変えられた後に、コンタクトガラス３
上にまで案内される。そして、原稿Ｐは、バックプラテ
ン４によってコンタクトガラス３側に押さえつけられつ
つ搬送される。このとき、後述するようにして原稿Ｐか
らの画像読み取りが行われる。その後は、画像読み取り
の終了した原稿Ｐが、排出ローラ５によってＡＤＦの排
出トレイ上へ排出される。

【００１５】コンタクトガラス３上では、そこを搬送さ
れる原稿Ｐが、図示せぬ露光ランプによって照射され
る。そして、その照射による反射光は、第一ミラー６、
第二ミラー７および第三ミラー８にて光路変更された
後、レンズ９によって縮小され、画像の読取手段として
機能する光電変換素子（Charge Coupled Device;以下
「ＣＣＤ」と称す）１０上に結像される。これにより、
原稿Ｐ上に描かれた画像は、ＣＣＤ１０での画素単位に
よる光電変換を通じて、アナログ画像信号として出力さ
れることになる。

【００１６】なお、画像読取装置は、ＣＶＴモードのみ
ならず、原稿Ｐをプラテンガラス上に固定し、光学系を
移動させながら画像を読み取る原稿固定モードに対応可
能なものであってもよい。この場合には、プラテンガラ
ス上に載置された原稿面を、第一ミラー６、第二ミラー
７および第三ミラー８（図示せぬキャリッジに搭載され
て移動可能な構成となっている）にて副走査方向に移動
しながら走査することによって、原稿からの画像読み取
りを行えばよい。

【００１７】次に、画像の読取手段として機能するＣＣ
Ｄ１０について詳しく説明する。図３に示すように、Ｃ
ＣＤ１０は、フォトダイオード等の受光セル（画素）が
直線状に配列されてなる複数本の光電変換素子列により
構成されている。より具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各分光
感度特性を持つ３本の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ
と、Ｂ／Ｗ（白黒）の分光感度特性を持つ画素列１０Ｗ
とを有する構成となっている。

【００１８】３本の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、
本発明の第一読取手段として機能するもので、読み取り
対象となる原稿Ｐからカラー画像情報を読み取るための
ものである。そのために、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０
Ｂは、各々が例えば７μｍ×７μｍのフォトダイオード
等からなる受光セル（画素）がｎ個（画素１〜画素ｎ）
直線状に配置された構成となっており、図の下側から
Ｂ，Ｇ，Ｒの順に７μｍ（１ライン分）の間隔を持って
３列に配列されている。

【００１９】画素列１０Ｗも、同様に、例えば７μｍ×
７μｍのフォトダイオード等からなる受光セルがｎ個直
線状に配置された構成となっている。ただし、画素列１
０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとは異なる分光感度（白黒）に対
応している。また、画素列１０Ｗは、３本の画素列１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、最も近接している画素列
（本例では、画素列１０Ｂ）との間に、例えば７０μｍ
（１０ライン分）の間隔が存在するように、画素列１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対して原稿搬送方向（副走査方
向）にオフセットして配設されている。すなわち、画素
列１０Ｗは、本発明の第二読取手段として機能するもの
である。

【００２０】なお、ＣＣＤ１０における７μｍ（１ライ
ン分）の間隔および７０μｍ（１０ライン分）の間は、
レンズ９による縮小を経ているので、原稿搬送経路上の
読み取り位置では、それぞれ４２μｍおよび４２３μｍ
の間隔に相当する。

【００２１】このような各画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０
Ｂ，１０Ｗを備えてなるＣＣＤ１０は、所定クロックに
基づくタイミング信号によって駆動される。これによ
り、各画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗは、原稿
Ｐ上の離れた位置の４ライン分の画像を同時に読み取っ
てアナログ画像信号として出力することになる。つま
り、画素列１０Ｒでは、１ライン周期（主走査周期）毎
に、その画素列１０Ｒを構成するｎ個のフォトダイオー
ドに蓄積された電荷が順次検知され、１ライン分（ｎ画
素分）の各画素の濃度を表すアナログ画像信号Ｒとして
出力される。アナログ画像信号Ｇ，Ｂについても全く同
様である。また、画素列１０Ｗからは、白黒成分に対応
したアナログ画像信号Ｌが出力される。

【００２２】したがって、画素列１０Ｗの配設された側
が原稿搬送方向の上流側（図２中のＡ側）とすると、原
稿Ｐの搬送速度に変動がなければ、画素列１０Ｗによる
アナログ画像信号Ｌは画素列１０Ｒによるアナログ画像
信号Ｒよりも１２ライン相当の位相遅れを、画素列１０
Ｂによるアナログ画像信号Ｂはアナログ画像信号Ｒより
も２ライン相当の位相遅れを、画素列１０Ｇによるアナ
ログ画像信号Ｇはアナログ画像信号Ｒよりも１ライン相
当の位相遅れを、それぞれ持った画像信号となる。

【００２３】ここで、このような構成のＣＣＤ１０にお
いて、ゴミ等の付着に起因する画像上の縦スジを検知す
る原理について説明する。今、第一読取手段として機能
する画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの光路に該当するコ
ンタクトガラス３上にゴミが付着したとすると、その箇
所のゴミが画像として当該光路を通り、画素列１０Ｒ，
１０Ｇ，１０Ｂによって読み取られる。このとき、その
ゴミに起因して出力画像上には、原稿Ｐ上にはない副走
査方向（原稿搬送方向）に延びる縦スジが現れる。一
方、これらとは１０ライン分離れて第二読取手段として
機能する画素列１０Ｗの光路に該当するコンタクトガラ
ス３上にはゴミが存在しないため、原稿Ｐ上の画像は正
常に読み取られる。

【００２４】そこで、それぞれの読み取り位置の搬送に
相当する時間だけ、先行して読み取られる第二読取手段
の読み取り結果を遅延させて、第一読取手段と同じ位置
での当該第一読取手段の読み取り結果と比較すると、ゴ
ミが存在する箇所では双方の読み取り結果が不一致とな
る。この原理を利用することで、付着ゴミによる縦スジ
や浮遊ゴミによる縦スジを検知することができる。

【００２５】この検知に好適となるように、ＣＣＤ１０
における画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと画素列１０Ｗ
との間には、１０ライン分に相当する間隔が存在してい
る。ただし、その間隔は、双方が共にゴミの影響を受け
ない程度の距離であればよく、１０ライン分に限定され
るものではない。

【００２６】次に、画像読取装置全体の機能構成につい
て説明する。図１に示すように、画像読取装置は、上述
したＣＣＤ１０の他にＣＣＤ駆動回路１１を備えてお
り、そのＣＣＤ駆動回路１１が所定クロックに基づくタ
イミング信号を生成して、これをＣＣＤ１０に与えるこ
とによって、そのＣＣＤ１０を駆動するようになってい
る。

【００２７】また、ＣＣＤ１０の後段には、各画素列１
０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗに対応して設けられたサ
ンプルホールド回路１２ａ〜１２ｄ、出力増幅回路１３
ａ〜１３ｄ、ＡＤ変換回路１４ａ〜１４ｄおよびシェー
ディング補正回路１５ａ〜１５ｄを備えている。これら
によって、ＣＣＤ１０から得られるアナログ画像信号
Ｌ，Ｂ，Ｇ，Ｒは、サンプルホールド回路１２ａ〜１２
ｄにより各々サンプリングされた後、出力増幅回路１３
ａ〜１３ｄによって各々適正なレベルに増幅され、Ａ／
Ｄ変換回路１４ａ〜１４ｄにより各々デジタル画像デー
タＬ，Ｂ，Ｇ，Ｒに変換される。そして、変換後のデジ
タル画像データＬ，Ｂ，Ｇ，Ｒに対して、シェーディン
グ補正回路１５ａ〜１５ｄが、ＣＣＤ１０の感度バラツ
キや光学系の光量分布特性に対応した補正を施す。

【００２８】さらに、シェーディング補正回路１５ａ〜
１５ｄの後段には、出力遅延回路１６ａ〜１６ｃを備え
ている。そして、その出力遅延回路１６ａ〜１６ｃが、
シェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄから出力される
画像データＬ，Ｂ，Ｇを、それぞれ１２ライン相当、２
ライン相当、１ライン相当の遅延時間だけ遅延させて、
画像データＲと同相の画像データとするようになってい
る。すなわち、画素列１０Ｗ，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ
は、原稿上の離れた位置の４ライン分の画像を同時に読
み取るように副走査方向に一定の間隔をもって配置され
た位置関係にあることから、ここでは、画像読み取りの
際に最後行の画素列１０Ｒのデジタル画像データを基準
とし、最後行の読み取りラインからの各ライン間の距離
に応じて残りの画素列１０Ｗ，１０Ｂ，１０Ｇの各デジ
タル画像データを遅延させることにより、副走査方向の
４ライン分のデジタル画像データが原稿上の同一位置
（同一ライン）の画像データとなるように同時化する。

【００２９】また、画像読取装置は、これらの各回路の
他にも、色空間変換回路１７と、スジ検知回路１８と、
置換画素判定回路１９と、スジ除去回路２０と、画像処
理回路２１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２
２と、を備えている。

【００３０】このうち、画像処理回路２１は、スジ除去
回路２０から出力される画像データに対して、必要に応
じた画像処理、例えば拡大縮小処理、地肌除去処理、２
値化処理等を施すものである。

【００３１】ＣＰＵ２２は、画像読取装置における各部
を制御するものである。具体的には、ＣＣＤ駆動回路１
１によって行われるＣＣＤ１０の駆動の周期を設定、出
力増幅回路１３ａ〜１３ｄの利得の制御、シェーディン
グ補正回路１５ａ〜１５ｄの制御、色空間変換回路１
７、スジ検知回路１８、置換画素判定回路１９の定数の
制御（後述）等を行うようになっている。

【００３２】次に、以上のような全体構成の画像読取装
置における色空間変換回路１７の詳細について説明す
る。色空間変換回路１７は、ＲＧＢデータ≡Ｌ^*変換に
より、画像データＢ，Ｇ，Ｒから画像データＬと同じ分
光感度を持つ画像データＬｃｌを生成するものである。
具体的には、画像データＢ，Ｇ，Ｒを基に、以下に示す
（１）式を用いた演算を行って、白黒に対応した分光感
度の画像データＬｃｌを算出する回路である。

【００３３】Ｌｃｌ＝A1×Ｂ＋A2×Ｇ＋A3×Ｒ＋A4×Ｂ²＋A5×Ｇ²＋A6×Ｒ²＋A7×Ｂ×Ｇ＋A8×Ｇ×Ｒ＋A9×Ｒ×Ｂ＋A10・・・（１）

【００３４】なお、（１）式中において、A1〜A10は係
数であり、画像データＬｃｌの算出結果が画像データＬ
の読み取り値と略同じとなるように、予め設定されてい
る。これにより、画像データＬと画像データＬｃｌは、
略同じ読み取りデータとなっている。

【００３５】続いて、画像読取装置におけるスジ検知回
路１８の詳細について説明する。図４は、本発明に係る
画像読取装置が備えるスジ検知回路の構成例を示すブロ
ック図である。

【００３６】スジ検知回路１８は、色空間変換回路１７
から出力される画像データＬｃｌと、出力遅延回路１６
ａから出力される画像データＬとを比較することによ
り、画像データＬｃｌに含まれるスジ状のノイズ成分を
検知し、スジ検知データを出力するものである。そのた
めに、スジ検知回路１８は、データ比較ブロック１８
１、連続性検知ブロック１８２およびエッジ検出ブロッ
ク１８３より構成されている。

【００３７】データ比較ブロック１８１は、減算回路１
８１ａと比較回路１８１ｂとから構成されたもので、画
像データＬｃｌの濃度値と画像データＬの濃度値との比
較のために、ライン周期（主走査周期）毎に、各々ｎ画
素分の画素の濃度を表す画像データＬｃｌおよび画像デ
ータＬが入力される。

【００３８】ここで、データ比較ブロック１８１に入力
される画像データＬｃｌおよび画像データＬは、出力遅
延回路１６ａ〜１６ｃにより位相補正が行われ、色空間
変換回路１７により変換されているため、原稿の搬送速
度の変動がなければ、各々原稿上の同一ラインに対応し
た読み取り画像を表しているものであり、両者は本来一
致すべきものである。ところが、下流側読み取り位置に
ゴミ等が付着すると、下流側読み取り位置に対応した画
像データＬｃｌのうち、ゴミの付着箇所に対応した画素
の画像データがその影響を受け、画像データＬｃｌによ
って表される当該画素の濃度が画像データＬによって表
される当該画素の濃度よりも顕著に異なると考えられ
る。そこで、データ比較ブロック１８１では、このよう
な前提に基づき、画像データＬｃｌと画像データＬが顕
著に異なっている場合に、画像データＬｃｌおよび画像
データＬのどちらかがゴミの影響を受けている可能性が
ある旨の信号を発生するようになっている。

【００３９】このことをさらに詳述すると次の通りであ
る。データ比較ブロック１８１における減算回路１８１
ａは、画像データＬｃｌと画像データＬの差分を演算
し、その差分｜Ａ−Ｂ｜を出力する。そして、比較回路
１８１ｂは、減算回路１８１ａによって求められた差分
｜Ａ−Ｂ｜を所定のスレッショルドと比較し、差分｜Ａ
−Ｂ｜がスレッショルドよりも高い場合に信号“１”を
出力し、そうでない場合には信号“０”を出力する。な
お、以下の説明では、便宜上、この比較回路１８１ｂの
出力信号を「ゴミ判定ビット」と呼ぶ。

【００４０】既に説明した通り、データ比較ブロック１
８１には、ライン周期毎に、各々１ライン（ｎ画素）分
の画像データＬｃｌおよび画像データＬが入力される。
データ比較ブロック１８１では、１ラインを構成する各
画素毎に上記処理が行われ、画像データＬｃｌがゴミの
影響を受けているか否かを各画素毎に表したゴミ判定ビ
ットからなるｎビットのシリアルデータが、ライン周期
毎に比較回路１８１ｂから出力される。

【００４１】ところで、原稿の搬送速度が一定である場
合には、このゴミ判定ビットが“１”となることをもっ
て、出力画像にスジが現れる旨の判定を行うことも可能
である。しかしながら、実際には原稿の搬送速度には変
動が生じるので、このゴミ判定ビットが“１”になった
からと言って、直ちに出力画像にスジが現れる旨の判定
を行うことはできない。

【００４２】ただし、原稿の搬送速度の変動は、原稿が
ローラに当たるときやローラから離れるときに発生する
ものであるため、搬送速度の変動に基づく画像データＬ
ｃｌおよび画像データＬの位相ずれは、２〜３ライン周
期程度しか持続しないと考えられる。これに対し、ゴミ
の付着によるスジの発生は、短くても数１０ライン周期
以上は持続する。したがって、特定の画素に対応したゴ
ミ判定ビットが５〜１０ライン周期に亙って連続して
“１”となった場合には、原稿の搬送速度の変動の影響
ではなく、ゴミの付着に起因してそのような事態が起こ
っていると考えてよい。

【００４３】スジ検知回路１８における連続性検知ブロ
ック１８２は、このような考えに基づき、データ比較ブ
ロック１８１の後段に設けられたものである。この連続
性検知ブロック１８２は、４個のラインメモリ１８２ａ
〜１８２ｄと、ＡＮＤ回路１８２ｅとにより構成されて
いる。

【００４４】ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄは、各々
ＦＩＦＯ（First-In First-Out；先入れ先出し）メモリ
によって構成されている。これらの各ラインメモリ１８
２ａ〜１８２ｄは、カスケード接続されており、データ
比較ブロック１８１から出力されるゴミ判定ビットを順
次シフトする１個のシフトレジスタを構成している。ま
た、各ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄは、ｎビットの
シリアルデータを記憶し得るように構成されており、各
ラインメモリに入力されたデータは１ライン周期後に当
該ラインメモリから出力される。したがって、ある画素
に対応したゴミ判定ビットがデータ比較ブロック１８１
の比較回路１８１ｂから出力されているとき、ラインメ
モリ１８２ａ〜１８２ｄからは、当該画素よりも各々１
〜４ラインだけ前の各画素に対応した各ゴミ判定ビット
が出力されることとなる。

【００４５】ＡＮＤ回路１８２ｅは、データ比較ブロッ
ク１８１の比較回路１８１ｂおよびラインメモリ１８２
ａ〜１８２ｄから出力されるゴミ判定ビットが全て
“１”である場合、すなわち主走査方向での位置を同じ
くする画素がゴミの影響を受けている旨の判定が５ライ
ン連続して行われた場合には信号“１”を出力し、そう
でない場合には信号“０”を出力する。このＡＮＤ回路
１８２ｅの出力信号を、以下の説明では、「ゴミ検出デ
ータ」と呼ぶ。

【００４６】このようにして、連続性検知ブロック１８
２によって主走査方向の同位置にゴミの影響を受けてい
る画像のあることが検出されるのであるが、この検出は
画像データＬｃｌだけでなく、画像データＬにゴミが発
生した場合にもなされる。そのため、画像データＬにゴ
ミが発生した場合、画像データＢ，Ｇ，Ｒはゴミの影響
を受けていないにも拘わらず、後述する画素置換が行わ
れてしまう。つまり、ゴミのない正しい読み取りデータ
を不必要に周囲画素で置換してしまうことになる。これ
を防止し、画像データＬｃｌにゴミが発生した時のみ検
知することを可能にするのがエッジ検出ブロック１８３
である。

【００４７】エッジ検出ブロック１８３は、ゴミ検出デ
ータによってゴミがあると判定された画像データＬｃｌ
の画素に対して主走査方向のエッジ成分が存在するか否
かを検出し、エッジ成分が無い場合には画像データＬｃ
ｌにはゴミが無く画像データＬにゴミがあると判定し、
エッジ成分がある場合には画像データＬｃｌにゴミがあ
ると判定する。そして、画像データＬｃｌにゴミがある
時のみ、「スジ検知データ」を“１”として出力するの
である。そのために、エッジ検出ブロック１８３は、遅
延回路１８３ａ、減算回路１８３ｂ、比較回路１８３ｃ
および出力マスク回路１８３ｄより構成されている。

【００４８】つまり、エッジ検出ブロック１８３では、
ゴミ検出データが“１”となった画像データＬｃｌの画
素と、ゴミ検出データが“０”となっている画像データ
Ｌｃｌの画素で主走査方向手前に２画素隔たった３画素
の平均値との差分を減算回路１８３ｂにて演算する。こ
の演算にあたっては、遅延回路１８３ａによる位相変換
を経る。そして、減算回路１８３ｂでの演算結果が所定
スレッシュ以上であるか否かを、比較回路１８３ｃが判
断する。その結果、差分が所定スレッシュ以上である場
合は、出力マスク回路１８３ｄが画像データＬｃｌにゴ
ミがあると判定し、ゴミ検出データをそのままスジ検知
データとして出力する。一方、所定スレッシュ以下であ
る場合は、出力マスク回路１８３ｄが画像データＬｃｌ
にはゴミがないと判定し、ゴミ検出データをマスクし、
信号“０”として出力する。

【００４９】なお、ここでは、ＣＣＤ１０の画素列１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによる読み取り結果である画像デー
タＬｃｌについて、主走査方向のエッジ成分が存在する
か否かを検出する場合を例に挙げて説明したが、エッジ
検出ブロック１８３は、ＣＣＤ１０の画素列１０Ｗによ
る読み取り結果である画像データＬについて、主走査方
向のエッジ成分が存在していないことを確認するもので
あってもよい。すなわち、エッジ検出ブロック１８３
は、画像データＬにエッジ成分が含まれていなければ、
画像データＬｃｌにゴミがあると判定する、といったこ
とも考えられる。

【００５０】以上のような構成のスジ検知回路１８によ
って、画像データＬｃｌに含まれるスジ状のノイズ成分
が検出されることになる。

【００５１】次に、画像読取装置における置換画素判定
回路１９の詳細について説明する。図５は、本発明に係
る画像読取装置における置換画素判定の概要を示す説明
図である。置換画素判定回路１９は、スジ状のノイズ成
分があると判定された画素について、その画素をどの周
囲画素で置換するかを画像データＬから判定し、置換画
素判定データを出力するものである。

【００５２】このとき、置換画素判定回路１９では、図
５に示すように、スジ検知回路１８によって出力された
スジ検知データが“１”となったゴミ発生画素（図５
（ａ）中の黒画素）を中心とした主走査方向１７画素×
副走査方向３画素分の周囲画素に着目する。ただし、着
目する領域の大きさについては、１７画素×３画素でな
くても構わない。なお、図５の例では、主走査方向２画
素分の幅のスジ状のノイズ成分が画像データＢ，Ｇ，Ｒ
側に発生しており、（ａ）が画像データＢ，Ｇ，Ｒ、
（ｂ）が原稿上同位置での画像データＬの画素が並んで
いる様子を示している。

【００５３】そして、置換画素判定回路１９は、ゴミ発
生画素（図５（ａ）中の黒画素）の置換画素を判定する
際に、ゴミ発生画素およびその画素と隣接する主走査方
向２画素ずつを除いた領域（図５（ｂ）中の網点画素）
の中から置換画素位置を判定する。詳しくは、ゴミ発生
画素と同じ位置での画像データＬ（図５（ｂ）中の波線
画素）を中心とした主走査方向１７画素×副走査方向３
画素分の周囲画素（ゴミ発生画素およびその画素と隣接
する主走査方向２画素分の領域を除く）の中で、当該画
像データＬと最も近い値の画像データＬを抽出し、その
位置を置換画素位置として判定する。これは、ゴミのな
い画像データＬにおいて、ゴミ発生位置の画像データと
最も近い情報を持っている画素で置換することを目的と
するためである。

【００５４】このとき、ゴミ発生画素と隣接する主走査
方向２画素分の領域を置換対象から外しているのは、当
該領域については、ゴミの発生が検知されていない場合
であっても、ゴミの影響を多少なりとも受けている可能
性があるからである。

【００５５】このような置換画素判定は、以下に述べる
置換画素判定アルゴリズムによって実現される。図６は
本発明に係る画像読取装置における置換画素判定アルゴ
リズムにて処理される周辺画素配置の一例を示す説明図
であり、図７は本発明に係る画像読取装置における置換
画素判定アルゴリズムの一例を示すフローチャートであ
る。

【００５６】置換画素判定回路１９は、図６に示すよう
に、ゴミ発生位置の画像データＬであるＬ２５を中心と
した主走査方向１７画素×副走査方向３画素分の周囲画
素のうち、Ｌ０からＬ５０まで順に置換画素判定アルゴ
リズムに従い判定を行っていく。

【００５７】そして、置換画素判定回路１９は、図７に
示すように、カウンタｉを“０”にセットし（ステップ
１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、Ｌｉのスジ検知デ
ータが“０”であるかを判定する（Ｓ２）。そして、Ｌ
ｉのスジ検知データが“０”、すなわちＬｉがゴミ発生
画素でない場合は、Ｌｉの主走査方向前後２画素のスジ
検知データが“０”であるかを判定する（Ｓ３）。これ
ら２つの条件分岐によりＬｉおよびＬｉの主走査方向前
後２画素を置換対象外としているのである。

【００５８】次いで、置換画素判定回路１９は、Ｌｉお
よびＬｉの主走査方向前後２画素のスジ検知データが全
て“０”である最初の画素であるかを判定する（Ｓ
４）。最初の画素である場合は、置換画素位置にｉの値
を保持させ（Ｓ５）、Ｍｉｎデータには｜Ｌ２５-Ｌｉ
｜の値を保持させる（Ｓ６）。一方、最初の画素でない
場合は、Ｍｉｎデータと｜Ｌ２５-Ｌｉ｜の大小比較を
実施する（Ｓ７）。その結果、｜Ｌ２５-Ｌｉ｜がＭｉ
ｎデータより小さければ、置換画素位置にｉの値を保持
させ（Ｓ８）、Ｍｉｎデータには｜Ｌ２５-Ｌｉ｜の値
を保持させる（Ｓ９）。これらによって、Ｌ２５と最も
近い値を見つけその位置を保持していくのである。

【００５９】以上の各ステップを、ｉが５０まできたら
終了し（Ｓ１０）、そうでない場合はｉに１を加え最初
の条件分岐から繰り返すのである（Ｓ１１）。したがっ
て、これらの各ステップが全て終了すると、置換画素位
置に保持されている位置がＬ２５と最も近い値を持つ画
素となり、その位置情報がスジ除去回路２０に出力され
ることになる。

【００６０】なお、ここでは、スジ検知回路１８によっ
て出力されたスジ検知データが“１”だった場合のアル
ゴリズムを説明したが、スジ検知回路１８によって出力
されたスジ検知データが“０”だった場合には、Ｌ２５
の位置情報をスジ除去回路２０に出力することになる。

【００６１】次に、画像読取装置におけるスジ除去回路
２０の詳細について説明する。図８は、本発明に係る画
像読取装置が備えるスジ除去回路の構成例を示すブロッ
ク図である。

【００６２】スジ除去回路２０は、置換画素判定回路１
９からの置換画素判定データに基づき、画像データＢ，
Ｇ，Ｒからスジ状のノイズを除去した画像データを生成
し、画像処理回路２１に出力するものである。そのため
に、スジ除去回路２０は、遅延回路２０１および選択回
路２０２より構成されている。

【００６３】遅延回路２０１では、色空間変換回路１
７，スジ検知回路１８および置換画素判定回路１９の遅
延分を画像データＲ，Ｇ，Ｂに加えて位相を合わせると
ともに、図６にて説明したＬ０〜Ｌ５０を同タイミング
で出力できるよう遅延させ、置換画素位置データもそれ
に合わせ遅延させる。また、選択回路２０２では、遅延
回路２０１にて出力された置換画素位置データに応じ
て、画像データＲの場合はデータＲ０〜Ｒ５０の中か
ら、画像データＧの場合はデータＧ０〜Ｇ５０の中か
ら、画像データＢの場合はデータＢ０〜Ｂ５０の中から
選択して、最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂとして出
力する。スジ検知がなされていない場合は、置換画素位
置データはＬ２５を示すデータとなっているので、Ｌ２
５を最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂとして出力す
る。この場合は、画像置換が行われていないことになる
のである。

【００６４】以上のように、本実施形態で説明した画像
読取装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各分光感度特性を有する３
本の画素列をそれぞれ２本ずつ配設しなくても、画素列
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと画素列１０Ｗとの計４本によ
って、ゴミの影響によるノイズ成分を検出することがで
きる。したがって、アナログ処理やシェーディング補正
等を行う各回路も４系統分用意すれば済むので、カラー
画像に対応する場合であっても、従来のように回路規模
が増大したり、大幅なコストアップを招いたりすること
がない。

【００６５】しかも、単に画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０
Ｂによる読み取り結果と画素列１０Ｗによる読み取り結
果との濃度差のみを基にするのではなく、読み取り結果
に含まれる原稿主走査方向のエッジ成分をも基にするの
で、ノイズ成分検出およびその結果に応じたノイズ成分
除去の精度向上を図ることができる。具体的には、エッ
ジ成分をも基にすることによって、ゴミのない正しい読
み取りデータを不必要に周囲画素で置換してしまうとい
ったことがなくなる。また、カラー画像の場合には、黒
スジ状のノイズ成分のみならず、白スジ状のノイズ成分
が発生することも考えられるが、いずれのノイズ成分に
ついても、エッジ成分をも基にすることによって、的確
に検出しこれを除去することが可能となる。

【００６６】また、本実施形態の画像読取装置では、検
出したノイズ成分の除去にあたって、そのノイズ成分に
係るゴミ発生画素を、その近傍に位置する周囲画素デー
タをそのまま用いて置き換えるので、新たな補間データ
を生成する等といった処理負荷を要することがない。つ
まり、回路規模の増大やコストアップ等を招くことな
く、ノイズ成分の除去に際しての処理を迅速に行うこと
が可能になる。

【００６７】さらに、本実施形態の画像読取装置では、
ゴミ発生画素の置換に際して、画像データＬの濃度値を
基に、ゴミ発生画素に対応する位置の画像データＬと最
も近い値の画像データＬを抽出し、これに対応する画像
データＲ，Ｇ，Ｂを最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂ
として出力するようになっている。したがって、ゴミ発
生位置の画像データと最も近い情報を持っている画素で
置換することができるので、置換によりノイズ成分の除
去を行っても、画質低下を極力抑えることが可能とな
る。

【００６８】その上、本実施形態の画像読取装置では、
ゴミ発生画素の置換に際して、そのゴミ発生画素の直近
に位置する画素データ（例えば、ゴミ発生画素と隣接す
る主走査方向２画素分の領域内に位置する画素データ）
は用いないようにするので、ゴミの影響を多少なりとも
受けている可能性がある画素データによる置換を行うこ
とがない。つまり、ゴミの影響を完全に排除するので、
置換によりノイズ成分の除去を行っても、より一層画質
低下の抑制が確実なものとなる。

【００６９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像読
取装置によれば、カラー画像に対応する場合であって
も、回路規模の増大や多大な処理負荷等を要することな
く、ゴミ等の異物による画像の読み取り結果への影響の
検出、除去を行うことができる。しかも、ゴミ等の影響
によるノイズ成分の除去に際しては、画像の劣化（画質
低下）を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置の機能構成の一例
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る画像読取装置の光学系の一例を
示す概略構成図である。

【図３】本発明に係る画像読取装置に用いられる読取
手段の一例を示す説明図である。

【図４】本発明に係る画像読取装置が備えるスジ検知
回路の構成例を示すブロック図である。

【図５】本発明に係る画像読取装置における置換画素
判定の概要を示す説明図であり、（ａ）は画像データ
Ｂ，Ｇ，Ｒの検出具体例の図、（ｂ）はこれに対応する
画像データＬの検出具体例の図である。

【図６】本発明に係る画像読取装置における置換画素
判定アルゴリズムにて処理される周辺画素配置の一例を
示す説明図である。

【図７】本発明に係る画像読取装置における置換画素
判定アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。

【図８】本発明に係る画像読取装置が備えるスジ除去
回路の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…ＣＣＤ、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗ…画素
列、１７…色空間変換回路、１８…スジ検知回路、１９
…置換画素判定回路、２０…スジ除去回路、１８１…デ
ータ比較ブロック、１８２…連続性検知ブロック、１８
３…エッジ検出ブロック

フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA11 BA19 CA01 CA12 CB01 CB12 CE02 CE16 DB02 DB06 DC16 5C072 AA01 BA17 BA19 EA05 UA18 UA20 XA01 5C077 LL02 MM03 MP07 MP08 PP15 PP32 PP43 PP47 SS01 5C079 HA13 HB01 JA23 LA01 LA12 NA02 NA09 PA01 PA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み取り対象となる原稿からカラー画像
情報を読み取る第一読取手段と、前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応していると
ともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副走査方向
にオフセットして配設された第二読取手段と、前記第一読取手段による読み取り結果の濃度値と前記第
二読取手段による読み取り結果の濃度値とを比較するデ
ータ比較手段と、前記第一読取手段による読み取り結果に前記原稿の主走
査方向におけるエッジ成分が含まれているか否かを判断
するエッジ検出手段と、前記データ比較手段による比較結果と前記エッジ検出手
段による判断結果とを基に前記第一読取手段での読み取
り結果に含まれるノイズ成分を検出するノイズ検出手段
とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記第一読取手段はＲ，Ｇ，Ｂ成分の読
み取りに対応したものであり、前記第二読取手段は白黒成分の読み取りに対応したもの
であることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】前記エッジ検出手段は、前記第一読取手
段による読み取り結果にエッジ成分が含まれているか否
かの判断ではなく、前記第二読取手段による読み取り結
果に前記原稿の主走査方向におけるエッジ成分がないこ
とを確認するためのものであることを特徴とする請求項
１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】読み取り対象となる原稿からカラー画像
情報を読み取る第一読取手段と、前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応していると
ともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副走査方向
にオフセットして配設された第二読取手段と、前記第一読取手段による読み取り結果と前記第二読取手
段による読み取り結果とを基に前記第一読取手段での読
み取り結果に含まれるノイズ成分を検出するノイズ検出
手段と、前記ノイズ検出手段が検出したノイズ成分に係る異常画
素データの近傍に位置する周囲画素データをそのまま用
いて前記異常画素データと置き換えることで当該ノイズ
成分を除去するノイズ除去手段とを備えることを特徴と
する画像読取装置。
【請求項５】前記ノイズ除去手段は、前記第二読取手
段による読み取り結果の濃度値に基づいて、前記周囲画
素データを特定することを特徴とする請求項４記載の画
像読取装置。
【請求項６】前記ノイズ除去手段は、前記異常画素デ
ータの直近に位置する画素データを前記周囲画素データ
とはしないことを特徴とする請求項４または５記載の画
像読取装置。