JP2005311766A - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、スキャンミス検出アルゴリズムに基づいて、画像データからスキャン画像の品質を示すスキャン品質パラメータを抽出するスキャン品質パラメータ抽出手段と、前記スキャンミス検出アルゴリズムと、前記スキャン品質パラメータとに基づいてスキャンミス発生の有無を判断するスキャン品質評価手段と、前記スキャン品質評価手段の判断結果に基づいて告知を行う告知手段とを有する画像読み取り装置を提供する。
【選択図】 図2
Description
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、高効率で、かつ一定以上のスキャン品質を有し、また作業者の技能向上に貢献する画像読み取り装置を提供することを目的とする。
<1. 構成>
<1.1 画像読み取りシステムの構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る画像読み取りシステム1の構成を示すブロック図である。スキャナ100は、ADF(Automatic Document Feeder)10を有する画像読み取り装置であり、読み取り対象となるシート状の原稿60から、その原稿上に記された文字、写真等の画像を光学的に読み取り、その画像に対応する電子データを生成するものである。PC200は、ケーブル300を介してスキャナ100に接続されており、スキャナ100から電子文書を受信、保存、あるいはディスプレイ210に表示するものである。
本実施形態において、スキャナ100はADF10を有している。作業者は、ADF10を利用することにより複数枚の原稿を1枚ずつ自動的に原稿読み取り位置まで搬送させてスキャンを行うことも、あるいはADF10を利用せず原稿を1枚ずつ手動でプラテンガラス20上に載せてスキャンを行うこともできる。
画像処理回路50で実行されるスキャンミスの検出(スキャン画像の品質評価)のためのアルゴリズム(以下、「スキャンミス検出アルゴリズム」という)としては、例えば以下のようなものがある。
ADF10に原稿が斜めにセットされた、あるいはプラテンガラス20上に原稿が斜めに置かれた等の理由により、原稿が正しいセット位置から傾いた状態でスキャンが行われることがある。このように傾いた状態で原稿がスキャンされることをスキューという(このとき、スキャン画像の傾斜角度をスキュー角度という)。スキュー判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
原稿が折れ曲がったままスキャンされると、折れ曲がった部分に記載された情報はデータとして残らなくなってしまうのでこのような原稿は再スキャンが必要である。折れ判定とはこのようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
図3は、本61の見開きページを原稿として読み取る際の本61とプラテンガラス20との位置関係を示す図である。図3に示されるように、本等の片側が綴じられた原稿を開いてプラテンガラス20上に載せて読み取る際、原稿の綴じ部がプラテンガラス20から浮き上がることがある。この状態で読み取りを行うと、スキャン画像の綴じ部付近では、文字や図形が歪んだり、ボケや黒い影が生じてしまう(図4)。曲がり判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
なお、曲がりの発生を判断するステップに関しては、ある領域の文字認識率と、全領域の平均文字認識率との差がしきい値以上であった場合に曲がりがあると判定する構成としてもよい。あるいは、画像中央部の領域の文字認識率と画像周辺部の文字認識率との差がしきい値以上であった場合は曲がりがあると判定する構成としてもよい。
原稿はスキャナ100の構造によって定められる向きにセットしないと上下反転あるいは右回り/左回りに90°回転した状態で読み取られてしまう。天地判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
なお、スキャン品質パラメータ抽出部51が、認識できた文字数のうち最大のものに対応する回転角をスキャン品質パラメータとしてスキャン品質評価部52に出力し、スキャン品質評価部52は、入力された回転角が0°でない場合はスキャンミスが発生したと判断する構成としてもよい。
原稿に付箋紙が貼り付けられていて、付箋紙にメモ書きされた文字ごとスキャンを行うことが要求される場合がある。ここで、例えばA4サイズの原稿の縁部に付箋紙が付けられていると、この付箋紙付き原稿をA4サイズでスキャンしても付箋紙部分は読み取り範囲外に位置してしまい読み取られない場合がある。はみ出し判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
はみ出し判定を行う場合には、スキャナ100は、スキャン指示で指定された原稿サイズよりも大きいサイズでスキャンを行う。すなわち、スキャン前にはみ出し判定の実行が指示されていた場合、CPU41はスキャン時に、記憶部45からスキャンサイズ変換テーブルTB2を読み出す。スキャンサイズ変換テーブルTB2には、原稿サイズと、それよりも1サイズ大きい原稿サイズとが対応付けられて記録されている。CPU41は、スキャン時のスキャンパラメータから原稿サイズを抽出し、スキャンサイズ変換テーブルからその原稿サイズの1サイズ大きい原稿サイズを抽出する。CPU41は、抽出した1サイズ大きい原稿サイズを、スキャン時の原稿サイズとするようにスキャンパラメータの書き換えを行った後にスキャン動作を行う。
なお、スキャン時に、スキャン指示よりも1サイズ大きい画像サイズでスキャンするのではなく、スキャナ100の最大スキャンサイズでスキャンする構成としてもよい。
写真や細かい文字などが記載された原稿は、読み取り解像度が低すぎると、文字や写真がつぶれてしまい情報を利用することができなくなってしまう。解像度判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
フルカラーの写真を白黒2値でスキャンしてしまうと写真の画像が判別できなくなってしまうが、文字のみで構成された文書原稿をカラー多値でスキャンして記憶するとデータサイズが必要以上に大きくなってしまい不便である。カラー/白黒/2値/多値判定とは、このようなスキャン指示と原稿との不一致によるスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
カラー/白黒/2値/多値判定を行う場合には、スキャナ100は、スキャン指示で指定されたスキャンパラメータに依存せず、常にカラー多値でスキャンを行う。すなわち、スキャン前にカラー/白黒/2値/多値判定の実行が指示されていた場合、CPU41はスキャン時に、スキャンパラメータからカラー/白黒/2値/多値に係るパラメータを抽出し、カラー多値にパラメータを書き換えた後にスキャン動作を行う。
写真等をスキャンする際に、スキャン画像の階調を適切なものにするために、トーン、ガンマ、コントラスト等のパラメータを手動で設定する場合がある。このような場合に、トーン、ガンマ、コントラスト等のパラメータの設定値が適切なものでないと、暗い部分が黒くつぶれてしまったり、あるいは明るい部分が白く飛んでしまったりというように原稿画像を正確に再現することができなくなってしまう。トーン/ガンマ/コントラスト判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
保存時のデータ量を減らすためには、解像度を下げてスキャンすることが望ましいが、解像度を下げすぎると文字がつぶれてしまい情報が利用できなくなってしまう。文字画質判定とは、このようなスキャンミスを検出するアルゴリズムである。
なお、スキャン品質パラメータ抽出部51は、各部分画像の面積を算出し、単位面積あたりの文字数が最も多い部分画像について周波数解析を行うこととしてもよい。
<2.1 動作の概要>
本実施形態に係るスキャナ100の動作は概ね次のとおりである。すなわち、スキャナ100は、原稿60をスキャンすると、上述のスキャンミス検出アルゴリズムのうち少なくとも1つ、あるいは、周知のスキャンミス検出アルゴリズムに従って、スキャン画像の品質をチェックする。スキャンミスが発生したと判断された場合はその旨を作業者に通知する。スキャナ100は、上述の複数のスキャンミス検出アルゴリズムおよびその他周知のスキャンミス検出アルゴリズムのうち少なくとも1つを実行するためのプログラムを記憶部45に記憶している。本実施形態では、スキャン作業に先立って、適用するスキャンミス検出アルゴリズムを作業者が選択できる構成となっている。また、スキャナ100は、スキャンミス検出アルゴリズムを実行せずにスキャンを行うこともできる。以下、スキャンミス検出アルゴリズムを適用しながらスキャンを行うスキャンモードを「通常スキャンモード」といい、スキャンミス検出アルゴリズムを適用せずスキャンを行うスキャンモードを「強制スキャンモード」という。なお、スキャン時に実行されるスキャンミス検出アルゴリズムは、スキャナ100によりあらかじめ定められ不変であってもよい。
図7は、第1実施形態に係るスキャナ100の動作を示すフローチャートである。また、図8は、スキャンミスの検出結果を作業者に通知する画面の例を示す図である。作業者はまず、複数枚の原稿60のうち1枚をプラテンガラス20上に載せ、スキャンモードの選択等の操作を行った後にスタートボタンを押すことによりスキャナ100に対しスキャン指示を行う。するとスキャナ100の内部では前述のように原稿60に対応する画像データが生成される(ステップS301)。
本実施形態においては、ADF10を用いてスキャンを行う態様について説明する。ADF10を用いると、複数枚の原稿60は1枚ずつ読み取り位置に搬送されスキャンされる。スキャナ100は第1実施形態と同様に少なくとも1のスキャンミス検出アルゴリズムを実行するが、スキャンミスを検出した場合に再スキャンの指示を行うタイミングとしては、(1)スキャンミス検出時、および(2)全ページスキャン終了後の2通りが可能である。以下、それぞれの場合に分けて説明する。
図9は、本実施形態に係るスキャナ100の動作を示すフローチャートである。作業者は、複数枚の原稿60をADF10にセットし、スタートボタンを押す。すると複数枚の原稿60は1枚ずつ読み取り位置まで搬送され、スキャナ100の内部で前述のように原稿60に対応する画像データが生成される(ステップS401)。画像処理回路50は、原稿を1ページ読み取るごとに前述のスキャンミス検出アルゴリズムに従いスキャンミスの検出を行う(ステップS402、S403)。スキャンミスの発生を示す信号を受け取ると、CPU41は、ADF10を停止する旨指示する信号をADF駆動制御回路43に出力する。ADF駆動制御回路43はこの信号に従って、原稿の搬送を停止するようADF10を制御する(ステップS404)。そして、スキャナ100は、作業者がスキャンミスの生じた原稿を特定できる態様で原稿を提示する(ステップS405)。すなわち、CPU41は、スキャンミスの生じた原稿のみ排出トレイ19に排出されるようにADF駆動制御回路43を制御する。これにより、再スキャンの必要な原稿のみスキャンが成功した原稿が排出される排出トレイ18とは別の排出トレイ19に排出される。このとき、第1実施形態と同様に再スキャンを促すメッセージ(例えば、「スキャン失敗です。排出トレイから原稿を取り出して、紙を伸ばしてからプラテン上に原稿を置き、スタートボタンを押してください」)が表示部46に表示される(ステップS406、S407)。作業者は、排出トレイ19から再スキャンの必要な原稿を取り出し、紙を伸ばしてからプラテンガラス20上に載せる。続いて作業者は、メッセージで指示されたとおりスタートボタンを押す。CPU41は、再スキャンを促すメッセージの表示後、スタートボタン押下に対応する信号を受け取ると、プラテンガラス20上に載置された原稿を1枚スキャンするように第1CRG31、第2CRG32等の光学系を制御する。プラテンガラス20上から原稿を読み取ると、CPU41はスキャンミスの発生したページの次のページから、ADF10を用いてスキャンを行うようADF駆動制御回路43を制御する。
図10(A)および図10(B)は、本実施形態に係るスキャナ100の動作を示すフローチャートである。作業者は、複数枚の原稿60をADF10にセットし、スタートボタンを押す。すると複数枚の原稿60は1枚ずつ読み取り位置まで搬送され、スキャナ100の内部で前述のように原稿60に対応する画像データが生成される(ステップS501)。画像処理回路50は、原稿を1ページ読み取るごとに前述のスキャンミス検出アルゴリズムに従いスキャン画像の評価を行う(ステップS502、S503)。スキャンミスの発生を示す信号を受け取ると、CPU41は、ADF駆動制御回路43によりカウントアップされる原稿のページ番号等、スキャンミスの発生したページを特定する情報を記憶部45に記憶する(ステップS504)。複数ページでスキャンミスが検出された場合には、CPU41は、それぞれがスキャンミスの発生したページを特定する複数の情報を記憶部45に記憶する。CPU41は、すべての原稿(すべてのページ)のスキャンが完了したか判断する(ステップS505)。すべての原稿のスキャンが完了していない場合は、次の原稿を搬送し(ステップS512)、上述の動作を繰り返す。
本実施形態においては、スキャン画像の品質は良/不良の二者択一ではなく、数値化されて提示される態様について説明する。スキャン品質評価部52は、スキャン画像の品質を表す数値を計算する機能をさらに有する。すなわち、記憶部45は、スキャン品質パラメータ抽出部51から出力されたスキャン品質パラメータをスキャンの品質を表す数値(以下、「スキャン品質指数」という)に変換するためのスキャン品質指数変換テーブルTB3を記憶している。
さらに、上述の説明においては、良品/不良品の両方に対してしきい値を設けたが、これらのうち一方のみにしきい値を設け、他方の判断は作業者に委ねる構成としてもよい。
本実施形態において、スキャナ100はスキャンミスが発生した場合に、スキャン画像を自動修正する機能を有する。スキャナ100は、原稿をスキャンし、スキャンした原稿に対応する画像データを生成する。スキャン品質パラメータ抽出部51は、生成された画像データに対して、上述のスキャンミス検出アルゴリズムを適用し、スキャン品質パラメータをスキャン品質評価部52に出力する。ここまでの動作は、前述の第1〜第3実施形態と同様である。
なお、上述の各実施形態において、作業者にスキャンミス発生を告知する手段は、表示部46にメッセージを表示する態様に限られず、スピーカ等から音声によりメッセージを発する構成としてもよい。
また、上述の各実施形態においては、画像読み取り装置の例としてスキャナ100について説明したが、画像読み取り装置はスキャナに限られず、コピー機、複合機等であってもよい。
Claims (13)
- スキャンミス検出アルゴリズムに基づいて、画像データからスキャン画像の品質を示すスキャン品質パラメータを抽出するスキャン品質パラメータ抽出手段と、
前記スキャンミス検出アルゴリズムと、前記スキャン品質パラメータとに基づいてスキャンミス発生の有無を判断するスキャン品質評価手段と、
前記スキャン品質評価手段の判断結果に基づいて告知を行う告知手段と
を有する画像読み取り装置。 - 当該画像読み取り装置の原稿読み取り位置まで、複数ページの原稿を1ページずつ自動的に搬送する自動原稿搬送手段と、
前記複数ページの原稿のうち、前記スキャン品質評価手段によりスキャンミスが発生したと判断されたページを特定するページ特定情報を記憶する記憶手段と、
前記自動原稿搬送手段を、前記ページ特定情報により特定されるページまで空送りする制御手段と
をさらに有する請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャン品質評価手段がさらに、スキャン品質パラメータに基づいて、スキャン画像の品質を示すスキャン品質指数を算出し、
前記告知手段が、前記スキャン品質評価手段の判断結果と前記スキャン品質指数とに基づいて告知を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャン品質評価手段によりスキャンミスの発生が検出された場合に、当該スキャンミスが修正可能か否か、スキャンミス検出アルゴリズムを特定する識別子に基づいて判断する修正可能性判断手段と、
前記修正可能性判断手段により修正可能と判断された場合に、前記画像データを修正する画像処理手段と
をさらに有する請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像のスキュー角度を算出するステップと、
前記スキュー角度をしきい値と比較するステップと、
を有し、
前記スキュー角度が前記しきい値より大きい場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像から原稿の輪郭を抽出するステップと、
前記輪郭が長方形であるか判断するステップと
を有し、
前記輪郭が長方形でないと判断された場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像を複数の部分画像に分割するステップと、
前記複数の部分画像の各々の推定文字数を算出するステップと、
前記複数の部分画像の各々に対し文字認識処理を行うステップと、
前記推定文字数と、前記文字認識処理により認識できた文字数とに基づき、前記複数の部分画像の各々における文字認識率を算出するステップと、
を有し、
ある部分画像における文字認識率が、他の部分画像における文字認識率あるいは文字認識率のしきい値より低い場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像を90n°(n=0、90、180、270)回転処理するステップと、
前記回転処理により得られた回転画像の各々に対し文字認識処理を行うステップと、
を有し、
前記文字認識処理において認識できた文字数が、0°回転画像以外の回転画像において最大となった場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
スキャンを行う前に、作業者により指示入力された原稿サイズよりも大きなサイズでスキャンを行うようスキャンパラメータを書き換えるステップと、
前記原稿サイズの外側の領域に有意な画素が存在するか判断するステップと
を有し、
前記原稿サイズの外側の領域に有意な画素が存在すると判断された場合に、スキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記画像データにフーリエ変換を施すステップと、
前記フーリエ変換により得られた電力密度のうち、特定の周波数領域の平均電力密度を算出するステップと、
前記平均電力密度をしきい値と比較するステップと
を有し、
前記平均電力密度がしきい値よりも大きい場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
スキャンを行う前に、作業者の指示入力にかかわらずカラー多値でスキャンを行うようスキャンパラメータを書き換えるステップと、
スキャン画像がカラー画像か、白黒画像か、2値画像か、多値画像か判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果と、前記作業者の指示入力とを比較するステップと、
を有し、
前記判断ステップの判断結果と、前記作業者の指示入力とが一致しない場合にはスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像を形成する画素の階調値の取りうる値を複数の領域に分割し、各領域に属する階調値を有する画素の数を計測するステップと、
前記複数の領域のうち、計測された画素の数が画素数のしきい値を超えた領域が属する階調値幅を算出するステップと、
前記階調値幅と、階調値幅のしきい値とを比較するステップと、
を有し、
前記階調値幅が、前記階調値幅のしきい値よりも小さい場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 前記スキャンミス検出アルゴリズムが、
前記スキャン画像を複数の部分画像に分割するステップと、
前記複数の部分画像の各々の面積を算出する面積算出ステップと、
前記複数の部分画像の各々に対し文字認識処理を行う文字認識ステップと、
前記面積算出ステップと前記文字認識ステップとの結果に基づいて前記複数の部分画像の各々における単位面積あたりの文字認識数を算出する文字数算出ステップと、
前記文字数算出ステップの結果に基づいて、単位面積あたりの文字認識数が最大の部分画像を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出された部分画像に対してフーリエ変換を施すフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換ステップにより得られた電力密度のうち、あらかじめ決められた周波数領域の平均電力密度を算出するステップと、
前記平均電力密度と、平均電力密度のしきい値とを比較するステップと
を有し、
前記平均電力密度が、前記平均電力密度のしきい値よりも小さい場合にスキャンミスが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
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