JP2006005876A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿押さえカバーを閉めなくとも、プレスキャン無しで外乱光の影響を受けずに原稿のエッジを検出する。
【解決手段】画像処理装置は、光源１と、光源１を用いて原稿１００から画像データを読み取る読取部３と、画像データの読取の期間中に、各々の読取ライン毎に、光源１の光量を通常の読取を行う第１の（通常の）光量又はこれよりも少ない光量である第２の光量のいずれかに変動させる光源制御部２と、光量を変動させつつ読み取った画像データに基づいて原稿１００のエッジを検出する検出処理部１１と、光量を変動させつつ読み取った画像データを光量の変動に基づいて補正した画像データを得る補正処理部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置に関し、特に、外乱光の影響を受けずに原稿のエッジを検出することが可能な画像処理装置に関する。

スキャナのような画像処理装置においては、読取対象である原稿のエッジ（端部）を検出する必要がある。読取対象である原稿を自動的に搬送するＡＤＦ（Automatic Document Feeder ）と一体に構成されたＡＤＦ型スキャナにおいては、読取時に読取部（画像読取部）の内部に外乱光が入り込まない構造とされる。そこで、原稿の裏当ての色を「白」から「黒」に物理的に切り替えることにより、原稿との明暗の差（コントラスト）を付け、原稿のエッジ検出を行っている。

一方、読取対象である原稿を１枚毎に原稿載置台上に置くフラットベッド（ＦＢ）型スキャナにおいては、原稿押さえカバーの裏面（原稿に接する面）の色を「黒」とすることにより、原稿との明暗の差（コントラスト）を付け、原稿のエッジ検出を行っている（特許文献１参照）。又は、原稿押さえカバーの裏面の色を原稿の地肌色とは異なる色として、これを検出するようにされる（特許文献２参照）。
特開平６−１５２８７５号公報 特開平７−２６４４０８号公報

前述のように、ＦＢ型スキャナにおいては、エッジ検出の前提として、原稿押さえカバーを閉めなければならない。この理由は、図３（Ｂ）以下に示す通りである。即ち、原稿押さえカバー１５’を閉めた状態では、図３（Ｂ）に示すように、外乱光が入り込まない。従って、読取部３’の出力レベルは、図３（Ｃ）に示すように、光源１’からの光が原稿１００’で反射した光の検出出力のみとなり、原稿１００’の部分とこれ以外の部分とで明らかに異なり、原稿１００’を確実に検出することができる。しかし、原稿押さえカバー１５’を開けた状態では、図３（Ｄ）に示すように、外乱光Ｇが入り込む。従って、読取部３’の出力レベルは、図３（Ｅ）に示すように、外乱光Ｇのレベルが原稿１００’からの反射光のレベルに近くなるために、原稿１００’の区別ができなくなる。

なお、前述の特許文献１は、原稿押さえカバーを開けた状態において原稿の読取を可能とするために、読み取った画像信号から得た２値化画信号が複数ビット連続して「白」となる点を検出する。しかし、実際の外乱光は完全に周囲の環境に依存する極めて不安定な光であり、これをＣＣＤで読み取ったとしても、原稿（のエッジ）を検出することは事実上できない。

しかし、画像を読み取る際の実際の操作としては、原稿押さえカバーを閉めない方が楽である。また、本などの厚みのある媒体を読み取る際には、原稿押さえカバーを閉めること自体が難しい場合もある。更に、原稿押さえカバーを閉めないで良い代わりに、原稿のプレスキャンが要求されるのでは、読取時間が長くなり、操作も面倒になるので、現実には受け入れられない。

本発明は、原稿押さえカバーを閉めなくとも、プレスキャン無しで外乱光の影響を受けずに原稿のエッジを検出することが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明の画像処理装置は、原稿から画像データを読み取るための光源と、前記光源を用いて原稿から画像データを読み取る読取部と、前記読取部による画像データの読取の期間中に、各々の読取ライン毎に、前記光源の光量を通常の読取を行う第１の光量又はこれよりも少ない光量である第２の光量のいずれかに変動させる光源制御部と、前記光源の光量を変動させつつ前記読取部により読み取った画像データに基づいて、原稿のエッジを検出する検出処理部とを備える。

本発明の画像処理装置によれば、画像データの読取の期間中に、各々の読取ライン毎に、光源の光量を第１又は第２の光量のいずれかに（意図的に）変動させる。従って、第１の光量の読取ライン（以下、第１の読取ライン）と第２の光量の読取ライン（以下、第２の読取ライン）とが存在し、その各々の画像データが得られる。第１及び第２の読取ラインの画像データを比較すると、外乱光が入射した（即ち、原稿が存在しない）領域の画像データには何ら差異が無いが、原稿の存在する（即ち、外乱光が入射しない）領域の画像データでは、その信号レベルが第１及び第２の光量のレベルに比例する（図３（Ａ）参照）。従って、第１及び第２の読取ラインの画像データを比較して、その信号レベルが第１及び第２の光量のレベルに比例して変化した領域が原稿の存在する領域として検出される。これにより、外乱光とは無関係に、原稿（のエッジ）を確実に検出することができる。この結果、画像読み取る際の実際の操作として、原稿押さえカバーを閉めなくても良いので、オペレータの操作を楽にすることができる。また、本などの厚みのある媒体を読み取る際にも、原稿押さえカバーを閉めなくとも、きれいに読み取ることができる。更に、画像データの読取の期間中に原稿の検出のためのデータを得ることができるので、原稿のプレスキャン等の他の操作は要求されず、オペレータの負担の増加はなく、読取時間が長くなることもない。

図１及び図２は、画像処理装置構成図であり、本発明の画像処理装置の構成の一例を示す。特に、図１は画像処理装置の概略のブロック構成を示し、図２は画像処理装置の断面の概略の構成を示す。

画像処理装置は、例えばＦＢ型のスキャナからなり、図１に示すように、光源１、光源１を制御する光源制御部２、読取部３、読取部３からの信号を処理する信号処理部４、制御部５、メモリ６、メモリ６を制御するメモリ制御部７、モータ８、モータ８を制御するモータ制御部９、信号処理部４で処理された画像信号を処理する画像処理部１０を備える。画像処理部１０は、検出処理部１１、補正処理部１２を備える。画像処理装置は、読取部３により原稿（用紙又は媒体）１００に描かれた画像（画像データ）を読み取って、画像処理部１０で処理した画像データをメモリ６に格納した後、例えばホスト装置であるパーソナルコンピュータ（図示せず）に送信（転送）する。制御部５は、このような画像処理装置における全体の処理を制御する。制御部５は、ＣＰＵ（図示せず）において主メモリ（図示せず）上に常駐する制御プログラムを実行することにより、当該制御を行う制御部として実現される。

光源１、読取部３及びモータ８は一体に形成され、図２に示すように、光学ユニット１３とされる。光学ユニット１３は、周知のように、原稿１００の読取時に、モータ制御部９により駆動されたモータ８によりＹ方向（副走査方向）に所定の速度で移動する。これにより、読取部３は、原稿１００の上に描かれた画像を、Ｙ方向に移動しつつ、後述する１読取ライン毎に読み取る。なお、図２において、モータ８の図示を省略している。なお、Ｙ方向と直交する方向がＸ方向（主走査方向）である。

読取部３は、光源１を用いて、原稿載置台（ＦＢ）１４上に載置された原稿１００から画像データを読み取る。光源１は原稿１００から画像データを読み取るためのものである。読取部３は、ＣＣＤからなる周知のラインセンサからなる。原稿載置台１４は、原稿１００を載置するための台であり、周知のようにプラテンガラスからなる。光源１から出力された光は、図２（Ａ）に示すように、原稿１００で反射されてラインセンサに入射する。これにより、原稿１００上の画像が読み取られる。

この例では、光源１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源１からなる。光源１であるＬＥＤは、図２（Ｂ）に示すように、Ｘ方向（原稿１００）の全域に渡って設けられる。しかし、実際には、光源１であるＬＥＤは、Ｘ方向の一方の端に設けられる（図示せず）。ＬＥＤの出力する光は、Ｘ方向の全域に渡って設けた周知の導光板（図示せず）を用いて、原稿１００のＸ方向において全域に均等に照射される。

この例では、読取部３であるラインセンサは、図２（Ｂ）に示すように、Ｘ方向（原稿１００）の全域に渡って設けられる。しかし、実際には、読取部３であるラインセンサは、Ｘ方向の一部に設けられる。ＬＥＤから出力され原稿１００で反射された光は、周知のミラー及びレンズ（図示せず）を用いて収光され、ラインセンサに入射する。

原稿押さえカバー１５は、本来は、原稿載置台１４の上に載置した原稿１００を上から押さえ、かつ、外乱光が入射しないようにし、原稿１００とこれ以外の領域とを区別するためのものである。しかし、本発明では、原稿押さえカバー１５は、図２（Ａ）に点線で示すように、原稿１００を押さえるように閉じても、閉じなくても良い。実際には、原稿押さえカバー１５は、本発明によれば閉じる必要が無いので、取り外し可能に設けられる。従って、本発明の画像処理装置においては、原稿１００の読取時（又は、常時）、原稿押さえカバー１５が（オペレータにより取り外された結果）存在しない場合もある。

光源制御部２は、読取部３による画像データの読取の期間中に、各々の読取ライン毎に、光源１の（出力する）光量を、通常の光量（第１の光量）又はこれ以外の光量（第２の光量）のいずれかに変動させる。第１の光量は、経験的に予め定められる所定の光量（所定の強さの光）であり、通常の読取を行うための光量である。第２の光量は、第１の光量よりも少ない光量（第１の光量のｎ％の光量、ｎは１００より小さい正の整数、以下同じ）であり、エッジ検出用の画像信号を得るための光量である。ｎの値は経験的に予め定められる。第２の光量は、例えば第１の光量の半分の光量（ｎ＝５０）とされる。

このような制御により、実際の（プレスキャンでない）画像データの読取時において、副走査方向において、光源１の光量が（意図的に）異なるようにされる。なお、実際の読取時に、主走査方向において、光源１の光量が異なることはない。例えば、副走査方向のある読取ラインにおいて、その読取時に光源１の光量を第１の光量とすると、その読取の結果は、図３（Ａ）の左側に示すようになる。一方、副走査方向の他の読取ラインにおいて、その読取時に光源１の光量を半減した（第２の光量にした）とすると、その読取の結果は、図３（Ａ）の右側に示すようになる。

図３（Ａ）において、原稿１００のある（外乱光Ｇの入射しない）領域における読取部３の出力は半減するが（光源１の光量即ち光源１の強度に比例するが）、外乱光Ｇの入射する（原稿１００のない）領域においてはその関係が成立しない（比例関係が成立しない）。このように、光源１の光量を意図的に変動させた読取ラインの画像データと、通常の光量で読み取った通常の読取ラインの画像データとの比較に基づいて、原稿１００のエッジを検出する。意図的に光量を変動させた読取ラインの位置とその変動させた量（変動レベル）は予め知ることができるので、当該読取ラインの画像データを補正して、本来あるべき画像データ（のレベル）に修正する。これにより、エッジ検出のためのプレスキャンを不要とすることができる。

この例において、光源制御部２は、図４に示すように、複数本の第１の読取ライン１０１につき、第２の読取ライン１０２が１本となるように、光源１の光量を変動させる。即ち、読取は基本的には第１の読取ライン１０１として行なわれ、複数本（この例では、５本）に１本の割合で第２の読取ライン１０２が挿入される。第１の読取ライン１０１は第１の（通常の）光量で読み取られる読取ライン（副走査方向における読取の単位）であり、第２の読取ライン１０２は第２の光量で読み取られる読取ラインである。これにより、多くの読取ラインは通常の光量で読み取られるので、通常の読取処理においてエッジ検出を行なうことができ、プレスキャンを不要とすることができる。また、第２の読取ライン１０２において、不完全ではあるがある程度の画像データを得ることができ、解像度の低下を事実上防止することができる。

具体的には、光源制御部２は、図４及び図５（Ａ）に示すように、第１の読取ライン１０１の読取時において、Ｒ、Ｇ及びＢの３個のＬＥＤ光源１の各々を第１の（通常の）光量とする。また、第１の読取ライン１０１と異なる第２の読取ライン１０２の読取時において、Ｒ及びＧの２個のＬＥＤ光源の各々を第１の（通常の）光量とし、かつ、ＲのＬＥＤ光源を第１の光量より少ない（第１の光量の半分の）光量とする。このような光量の制御は、制御対象であるＬＥＤの点灯（ＯＮ）時間を制御するか、又は、これに印加する電流値を制御することにより可能である。ＬＥＤに光量（出力）を半分にする制御信号を印加してから当該状態となるまでの時間は、例えばμ秒のオーダーであるので、読取速度と比較すると十分に速い。図５（Ａ）に示すように、第２の読取ライン１０２の読取の結果において、読取部３のＲ（赤）ＬＥＤで読み取った画像データの出力は、光量の半減に従って半減する。なお、第２の読取ライン１０２の読取時において、Ｇ及びＲの２個のＬＥＤ光源の各々を第１の光量とし、かつ、ＢのＬＥＤ光源を第１の光量の半分の光量としても良い。

なお、図５（Ａ）は、ＬＥＤ光源１の配置と読取ラインとの関係を示す図であり、これに合わせて読取部３の出力を模式的に示した図である。また、図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）は図５（Ａ）に対応する図である（これらについては後述する）。

このように、第１の光量よりも光量を減らすＬＥＤの種類は、ＬＥＤ光源１の中のＧのＬＥＤ以外とされる。これは、Ｇ（緑）が人間の目の被視感度特性において最も影響が大きいため、人間はＧの光量を減少した状態で読み取った画像を著しく劣化した画像のように感じるからである。従って、複数の第２の読取ライン１０２を含む画像データから補正した画像データを得る場合、ＧのＬＥＤ以外のＬＥＤの光量を減少させた方が、通常の光量のみで読み取った画像データに近い結果を得て、より正確な補正が可能である。

なお、光量を通常の半分とされるのは、３個のＬＥＤからなるＬＥＤ光源１の中の１個のＬＥＤのみである。この例では、ＲのＬＥＤの出力する光量のみが、図３（Ａ）に示すように、通常の光量の半分とされる。従って、第２の読取ライン１０２についての全体の光量は、Ｂ及びＧのＬＥＤの出力する光量は通常のままであるので、例えば５／６となる。図３（Ａ）は、説明の便宜のために、本発明の原理を示す図である。

読取部３により読み取られた画像データは、信号処理部４において増幅や波形整形された後、メモリ制御部７によりメモリ６の所定の領域（バッファメモリ）に、読取ライン単位で一旦書き込まれる。この後、画像処理部１０が、メモリ６に格納された画像データを、読取ライン単位でメモリ制御部７を介して読み出して、種々の画像処理を行う。例えば、画像処理部１０は、当該画像データについてのシェーディング補正処理及びガンマ（Γ）補正処理を行い、この後、以下の検出処理部１１によるエッジ検出処理及び補正処理部１２による画像の補正処理を行い、更に、必要に応じて周知の種々の画像処理を行う。

検出処理部１１は、光源１の光量を変動させつつ読取部３により読み取った画像データに基づいて、原稿１００のエッジを検出する。この画像データは、実際は、前述のように、画像処理部１０における前述の画像処理を経た画像データである。当該画像データは、例えば図６（Ａ）に示すようになる。即ち、全体画像２００において、任意の位置に原稿１００を読み取った領域２０１があり、例えば領域２０１の外周に外乱光を読み取った領域２０２がある。そして、原稿１００を読み取った領域２０１に、複数の第２の読取ライン１０２を読み取った領域２０３を含む。

この画像（画像データ）をそのまま印刷出力したとすると、以下のように見える。即ち、領域２０３は領域２０１よりも光量が少なくやや暗い印象の画像となるので、領域２０１は、複数の読取ライン毎に規則的（周期的）にやや暗い（斜線で示す）縞２０３を含み、明暗を感じさせる縞模様になる。外乱光を読み取った領域２０２は、例えば原稿１００の周囲の背景を読み取った画像となる。領域２０２において、原稿１００が存在しないので、光量の減少の影響はなく、点線のみで示すように縞模様は形成されない。

検出処理部１１は、図６（Ｂ）に示すように、第１及び第２の画像２０４及び２０５を生成する。第１の画像２０４は、第１の光量で読み取った（通常の明るさの）第１の読取ライン１０１のみで構成され、第２の画像２０５と等しい大きさ画像である。第２の画像２０５は、第２の光量で読み取った（やや暗い）第２の読取ライン１０２のみで構成される。第２の画像２０５は、全体画像２００から、第２の読取ライン１０２を読み取った画像データのみを抽出することにより生成される。第１の画像２０４は、第２の読取ライン１０２の前及び後の（直前及び直後の、以下同じ）第１の読取ライン１０１を２個抽出し、その平均値を算出することにより生成される。従って、第１及び第２の画像２０４及び２０５のＹ方向（副走査方向）における長さは、この例では、全体画像２００の１／５となる。Ｘ方向（主走査方向）における長さはそのままである。

検出処理部１１は、図６（Ｃ）に示すように、第１及び第２の画像２０４及び２０５に基づいて、これらの差分からなる第３の画像２０６を生成する。ここで、図３（Ａ）から判るように、第３の画像２０６において、原稿１００を読み取った領域２０７及びその外周の外乱光を読み取った領域２０８は、以下のようになる。即ち、第２の読取ライン１０２をＲのＬＥＤの光量を半減させて読み取ったとすると、領域２０７においては、Ｂ及びＧについてはあまり信号レベルの差がない。また、領域２０８においては、外乱光であり、あまり信号レベルの差がない。従って、領域２０７はＲのＬＥＤのみを用いて通常の半分の光量のみで読み取ったやや暗い画像（斜線で示す）にほぼ等しくなり、領域２０８はほぼ「黒（階調レベルは殆ど無くなる）」になる（密な斜線で示す）。

検出処理部１１は、第３の画像２０６に基づいて原稿１００のエッジを検出する。前述のように、第１〜第３の画像２０４〜２０６は、全体画像２００から１／５本の読取ラインを抽出して得た画像である。従って、図６（Ｄ）に示すように、第３の画像２０６をＹ方向（副走査方向）に５倍に伸長する（解像度変換する）ことにより、復元画像２０９を得る。復元画像２０９は元の全体画像２００に等しい大きさとなる。復元画像２０９は第３の画像２０６を５倍に伸長したものであるから、復元画像２０９において、原稿１００を読み取った領域２１０はやや暗いが原稿１００のエッジは明瞭な画像となり、その外周の外乱光を読み取った領域２１１はほぼ黒になる。即ち、図３（Ｃ）において、原稿部分の出力を半分とした結果に等しい。これは、原稿１００のエッジに関しては原稿１００に接する面（裏当て）が「黒」の原稿カバー１５を閉じて読み取った画像に殆ど等しい。

ＲのＬＥＤを用いて通常の半分の光量のみで読み取った画像信号のレベル（原稿部分の出力）は、予め知ることができる。そこで、閾値を例えば当該画像信号のレベルの１／２に定めることにより、原稿１００のエッジを検出することができる。即ち、閾値よりも大きな信号レベルの部分（ピクセル位置）には原稿１００が存在し、そうでない部分には原稿１００が存在しない。これにより、各々の読取ラインについて、原稿の存在する位置がピクセル単位で定まり、原稿１００のエッジが定まる。

実際には、通常の原稿１００は長方形であるので、原稿１００のエッジとして、周知のようにして当該エッジを定める４本の直線の傾き（又は、当該直線を表す式）が求められ、また、当該直線の交わる４個の交点が求められる。これらの情報は、メモリ６の所定の領域に格納される。第１〜第３の画像２０４〜２０６は廃棄される。

なお、検出処理部１１が、第１の画像２０４等を形成することなく、他の手段によりエッジ検出を行うようにしても良い。例えば、第２の光量で読み取った第２の読取ライン１０２の位置は判っているので、検出処理部１１が、第２の読取ライン１０２の画像データと、その前（又は後）の第１の読取ライン１０１の画像データとの差分を求めるようにしても良い。これにより、前述の場合とほぼ同様に、第２の読取ライン１０２毎に、原稿の存在する位置がピクセル単位で定まり、原稿１００のエッジが定まる。

また、第２の読取ライン１０２をＲのＬＥＤの光量を半減させて読み取ったとすると、検出処理部１１が、第２の読取ライン１０２についての画像データの中のＲの画像データと、その直（又は後）の第１の読取ライン１０１についての画像データの中のＲの画像データとの差分を求めるようにしても良い。この場合、エッジ検出処理は高速に行い得るが、原稿１００が「青」を多く含むと、エッジが検出できない可能性がある。

ところで、本発明においては、プレスキャンを不要とするために、原稿１００の通常読取において光源１の光量を減少させている。従って、図６（Ａ）で前述したように、この読取によって得た画像データをそのまま印刷出力等すると、画像の一部がやや暗くなるような縞が現れる。そこで、この読取によって得た画像データを補正する必要がある。

補正処理部１２は、光源１の光量を変動させつつ読取部３により読み取った画像データを、光源１の光量の変動に基づいて補正することにより、補正画像データを得る。この画像データは、実際は、前述のように、画像処理部１０における前述の画像処理を経た画像データである。この例では、補正処理部１２は、第１の読取ライン１０１の画像データは第１の（通常の）光量で読み取ったのであるから、そのままとし、一方、第２の読取ライン１０２の画像データは第２の光量で読み取ったのであるから、以下のように補完処理する。

即ち、第２の読取ライン１０２の位置は判っているので、補正処理部１２は、第２の読取ライン１０２の各々を対応する予測データ列で置き換えることにより、補正画像データを得る。対応する予測データ列は、当該第２の読取ライン１０２の画像データの値（ピクセル毎の階調値）に、当該平均信号レベルｍを乗じることにより算出する。平均信号レベルｍは、当該第２の読取ライン１０２の全信号レベル（階調値）の平均値（第２の平均値）を求め、当該第２の読取ライン１０２の前後の第１の読取ライン１０１の各々の全信号レベル（階調値）の平均値を求め、更に当該２個の平均値の平均値（第１の平均値）を求め、ｍ＝（第１の平均値）／（第２の平均値）の演算により算出する。

第２の読取ライン１０２において、ＲのＬＥＤの光量を半減させただけであって、ＲのＬＥＤを用いて読み取った画像データは「０」ではなく、当該光量で読み取った値（階調）として存在する。一方、第２の読取ライン１０２とその前後の第１の読取ライン１０１とでは、通常あまり大きく画像は変化しないので、結果としてこれらの間における信号レベル（階調の平均値）の比は、ＬＥＤ光源１の光量の差分に相当すると考えることもできる。そこで、当該光量の差分を補正するために、これらの間における平均信号レベル（の比）ｍを用いる。このような処理により、読み取った画像データをできるだけ補正画像データに反映させることができる。

このようにして、補正処理部１２は、やや暗くなるような縞を含む読み取った画像から当該縞を消去した補正画像データを得た後、この補正画像データについて、更に以下の画像処理を行う。即ち、周知のように、前述のエッジ検出の結果である４本の直線の傾き及び４個の交点を用いて、当該補正画像データを回転させて直立な（副走査方向に平行な）画像とし、原稿１００の外周の領域の画像データを削除する。即ち、原稿１００の領域のみを切り出して、最終的な補正画像データとする。

なお、補正処理部１２が、予測データ列以外のデータ列で、第２の読取ライン１０２の各々を置き換えるようにしても良い。例えば、第２の読取ライン１０２の各々を、対応する平均値データ列で置き換えることにより、補正画像データを得るようにしても良い。平均値データ列は、当該第２の読取ライン１０２の前後の第１の読取ライン１０１の画像データの平均値からなる。

画像処理部１０は、補正処理部１２等における画像処理を終了した画像データを、メモリ制御部７を介してメモリ６の他の所定の領域（他のバッファメモリ）に、読取ライン単位で再度書き込む。この後、インタフェース部（図示せず）が、メモリ６に格納された画像データを、読取ライン単位でメモリ制御部７を介して読み出して、パーソナルコンピュータ（図示せず）に転送する。

図７は、画像読取処理フローであり、図１に示す本発明の画像処理装置における原稿１００の読取処理を示す。

光源制御部２が、読取ライン数を初期化し（ステップＳ１１）、当該読取ラインが光量ｎ％とする読取ライン（第２の読取ライン１０２、以下同じ）か否かを調べ（ステップＳ１２）、光量ｎ％とする読取ラインである場合には光源１の光量をｎ％に設定し（ステップＳ１３）、光量ｎ％とする読取ラインでない場合（第１の読取ライン１０１である場合、以下同じ）には光源１の光量を通常の光量（１００％）に設定する（ステップＳ１４）。この後、読取部３が当該設定された光量で原稿１００から画像データを読み取り（ステップＳ１５）、信号処理部４が所定の信号処理の後、当該画像データをメモリ制御部７を介してメモリ６に書き込む。この後、光源制御部２が、読取ライン数を＋１だけカウントアップし（ステップＳ１６）、全ての読取ラインについての画像データの読取が終了したか否かを調べる（ステップＳ１７）。全ての読取ラインについての読取が終了しない場合、光源制御部２は、ステップＳ１２以下を繰り返す。これに先立って、モータ制御部９が、モータ８を駆動して、光学ユニット１３を副走査方向に移動させる。全ての読取ラインについての読取が終了した場合には読取処理を終了する。

図８は、エッジ検出処理フローであり、図１に示す本発明の画像処理装置（の検出処理部１１）におけるエッジ検出処理を示す。

検出処理部１１が、読取ライン数を初期化し（ステップＳ２１）、メモリ６から読み出した当該処理対象である読取ラインが光量ｎ％とする読取ラインか否かを調べ（ステップＳ２２）、光量ｎ％とする読取ラインである場合、現在の読取ライン（当該読取ライン）の画像（画像データ）を、前述の第２の画像２０５を得るために、光量ｎ％用の画像バッファ（メモリ６の所定の領域、以下同じ）へコピーする（ステップＳ２３）。この後、検出処理部１１が、現在の読取ラインの１個前及び１個後の読取ラインの画像データを平均することにより、光量が通常の読取ラインの画像（画像データ）を生成し（ステップＳ２４）、前述の第１の画像２０４を得るために、これを光量通常用の画像バッファへコピーし（ステップＳ２５）、読取ライン数を＋１だけカウントアップする（ステップＳ２６）。

ステップＳ２２において光量ｎ％とする読取ラインでない場合、検出処理部１１が、ステップＳ２３〜Ｓ２５を省略して、ステップＳ２６を実行する。この後、検出処理部１１が、全ての読取ラインについての処理が終了したか否かを調べ（ステップＳ２７）、全ての読取ラインについての処理が終了しない場合にはステップＳ２２以下を繰り返し、全ての読取ラインについての処理が終了した場合には処理を終了する。これにより、第１及び第２の画像２０４及び２０５が得られる。

図９は、エッジ検出処理フローであり、図１に示す本発明の画像処理装置（の検出処理部１１）におけるエッジ検出処理を示し、図８の処理フローに続いて実行される。

検出処理部１１が、読取ライン数を初期化し（ステップＳ３１）、当該処理対象の読取ラインについて、光量通常用の画像バッファへコピーした画像データ（第１の画像２０４）から、光量ｎ％用の画像バッファへコピーした画像データ（第２の画像２０５）を差し引いて（ステップＳ３２）、前述の第３の画像２０６を得るために、当該差分を他の画像バッファにコピーし（ステップＳ３３）、読取ライン数を＋１だけカウントアップする（ステップＳ３４）。この後、検出処理部１１が、全ての読取ラインについての処理が終了したか否かを調べ（ステップＳ３５）、全ての読取ラインについての処理が終了しない場合にはステップＳ３２以下を繰り返し、全ての読取ラインについての処理が終了した場合には処理を終了する。これにより、第３の画像２０６が得られる。

図１０は、画像補正処理フローであり、図１に示す本発明の画像処理装置（の補正処理部１２）における画像データの補正処理を示す。

補正処理部１２が、読取ライン数を初期化し（ステップＳ４１）、メモリ６から読み出した当該読取ラインが光量ｎ％とする読取ラインか否かを調べ（ステップＳ４２）、光量ｎ％とする読取ラインである場合には、現在の読取ライン（当該読取ライン）の画像（画像データ）をｍ倍（平均信号レベル倍）したデータを、前述の補正画像データを得るために、補正出力用の画像バッファにコピーし（ステップＳ４３）、読取ライン数を＋１だけカウントアップする（ステップＳ４４）。一方、ステップＳ４２において、光量ｎ％とする読取ラインでない場合には、補正処理部１２が、現在の読取ライン（当該読取ライン）の画像（画像データ）をそのまま使用して、補正画像データを得るために、補正出力用の画像バッファにコピーし（ステップＳ４５）、ステップＳ４４を実行する。この後、補正処理部１２が、全ての読取ラインについての画像データの読取が終了したか否かを調べ（ステップＳ４６）、全ての読取ラインについての処理が終了しない場合にはステップＳ４２以下を繰り返し、全ての読取ラインについての処理が終了した場合には読取処理を終了する。これにより、補正画像データが得られる。

以上の例においては、第２の読取ライン１０２の読取時において、Ｒ及びＧ（又はＧ及びＢ）の２個のＬＥＤ光源の各々を第１の（通常の）光量とし、かつ、Ｂ（又はＲ）のＬＥＤ光源を第１の光量より少ない光量とした（全体として第２の光量とした）が、第２の読取ライン１０２の読取時の光量はこれに限られない。

例えば、図５（Ｂ）に示すように、第２の読取ライン１０２の読取時において、光源制御部２が、Ｂ及びＧ（又はＧ及びＲ）の２個のＬＥＤ光源１の各々を第１の光量とし、かつ、Ｒ（又はＢ）のいずれかのＬＥＤ光源１を消灯する（ｎ＝０とする）ようにしても良い。なお、この場合、光源１の構成、第１の読取ライン１０１の読取、第１及び第２の読取ライン１０１及び１０２の割合及び位置等は、前述の通りである。

この場合、ＬＥＤ光源１の制御は単純化することができる。一方、第２の読取ライン１０２において、例えばＲのＬＥＤを用いて読み取るべき画像データが得られないことになる。このために、補完処理により得た補正画像データがやや劣化する場合がある。

また、例えば、図５（Ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源１を、Ｒ、Ｇ及びＢの３個の第１ＬＥＤ光源と、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか１個の第２ＬＥＤ光源とで構成するようにしても良い。第２ＬＥＤ光源はエッジ検出のための専用の光源である。図５（Ｃ）から判るように、１本の第１の読取ライン１０１につき、第２の読取ライン１０２が１本となるようにされる。実際には、第１の読取ライン１０１と第２の読取ライン１０２とは同一の読取ラインであり、相互に重なっていると考えれば良い。第２の読取ライン１０２は原稿１００のエッジ検出のための専用の読取ラインである（以下、専用ラインとも言う）。

この場合、第１の読取ライン１０１の読取は、前述の通りである。光源制御部２は、第２の読取ライン１０２の読取時において、専用ライン（第２ＬＥＤ光源）の光量を第１の光量より少ない光量とする。具体的には、専用ラインの光量は、図５（Ａ）に示すように第１の光量の半分（ｎ＝５０）とされるか、又は、図５（Ｂ）に示すように消灯する（ｎ＝０）ようにされる。これにより、前述の場合と同様に原稿１００のエッジを検出することができる。なお、第２ＬＥＤ光源であるＬＥＤは、前述の第３の画像２０６を得る観点から、その前又は後に隣接するＬＥＤと同色であることが好ましい。従って、図５（Ｃ）のような配列の場合、専用ラインの前のＢ又は専用ラインの後のＲと等しい色の光を出力するＬＥＤ（即ち、Ｂ又はＲ）とされる。

以上により、原稿１００のエッジを検出することができ、また、第１の読取ライン１０１の読取により原稿１００の完全な画像データが得られるので、補完処理は不要とされる。一方、１個の読取ラインについて、Ｒ、Ｇ、Ｂの読取処理の他に専用ラインの読取処理も行わなければならないので、読み取り速度が３３（＝４／３）％低下する。

また、例えば、図５（Ｄ）に示すように、ＬＥＤ光源１に代えて、ランプ光源１を用いるようにしても良い。ランプ光源１には、キセノンランプのように応答速度の早いものもあるが、一般にＬＥＤ光源よりもその応答速度が遅いと言う特性がある。例えば、ＯＦＦの信号の印加から消灯までに数十ミリ秒を要する。そこで、１読取ライン毎に光量を制御したり消灯することなく、図５（Ｄ）に示すように、その光量のレベルを連続的に変動させるように制御する。なお、ランプ光源１としては、前述のように、キセノンランプ、又は、残光特性の短い青色光を出力するランプを用いることが望ましい。

この場合、光源制御部２は、第１の読取ライン１０１の読取時において、ランプ光源１を第１の光量とする。第１の読取ライン１０１と異なる第２の読取ライン１０２の読取時において、ランプ光源１を第１の光量より少ない光量とする。そして、図５（Ｄ）に示すように、複数本の第１の読取ライン１０１につき、複数本の第２の読取ライン１０２となるように、ランプ光源１の光量を変動させる。前述のように、ランプ光源１の応答速度が遅いので、図５（Ｄ）に示すように、ランプ光源１への印加電圧の低下又はＯＦＦのタイミングからランプ光源１の光量の変化は遅れ、その変化量（ｎ）も一定ではないが、これらは予め経験的に知ることができる。従って、これに基づいて複数本の第２の読取ライン１０２を知ることができる。例えば、これらから求めた平均値からデータ列と、これらの前後の第１の読取ライン１０１とに基づいて、エッジ検出を行うことができる。また、これらの変化量に基づいて、補正画像データを得ることができる。

以上、本発明をその実施の形態に従って説明したが、本発明は、その主旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、前述のエッジ検出の結果に基づいて、原稿１００のサイズ及びＡ４版等の種類を求めるようにしても良い。また、検出処理部１１及び補正処理部１２を含む画像処理部１０における種々の画像処理を、ホスト装置であるパーソナルコンピュータで実行するようにしても良い。即ち、本発明の画像処理装置は、スキャナのような画像読取装置と、パーソナルコンピュータのような画像処理装置とからなっていても良い。本発明は、ＦＢ型スキャナのような画像読取装置に限らず、光源１からの反射光で画像を読み取る読取部に外乱光が入射する種々の画像読取装置、又はこれを備える画像処理装置に、広く適用することができる。また、スキャナのような画像読取装置に限らず、コピー又はＦＡＸ機において外乱光が入射する場合に、広く適用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、画像処理装置において、画像データの読取の期間中に各々の読取ライン毎に光源の光量を変動させて読み取った画像データを利用して、外乱光とは無関係に、原稿（のエッジ）を確実に検出することができる。この結果、画像読み取る際の実際の操作として、原稿押さえカバーを閉めなくても良いので、オペレータの操作を楽にすることができる。また、厚みのある媒体を読み取る際も原稿押さえカバーを閉めなくとも、きれいに読み取ることができる。更に、原稿のプレスキャン等の他の操作は要求されず、オペレータの負担の増加はなく、読取時間が長くなることもない。

画像処理装置構成図である。 画像処理装置構成図である。 画像処理装置構成図である。 画像読取処理説明図である。 画像読取処理説明図である。 画像読取処理説明図である。 画像読取処理フローである。 エッジ検出処理フローである。 エッジ検出処理フローである。 画像補正処理フローである。

符号の説明

１ 光源
２ 光源制御部
３ 読取部
４ 信号処理部
５ 制御部
６ メモリ
８ モータ
１０ 画像処理部
１１ 検出処理部
１２ 補正処理部
１４ 原稿載置台
１５ 原稿押さえカバー

Claims (12)

1. 原稿から画像データを読み取るための光源と、
   前記光源を用いて原稿から画像データを読み取る読取部と、
   前記読取部による画像データの読取の期間中に、各々の読取ライン毎に、前記光源の光量を通常の読取を行う第１の光量又はこれよりも少ない光量である第２の光量のいずれかに変動させる光源制御部と、
   前記光源の光量を変動させつつ前記読取部により読み取った画像データに基づいて、原稿のエッジを検出する検出処理部とを備える
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 当該画像処理装置が、更に、
   前記光源の光量を変動させつつ前記読取部により読み取った画像データを、前記光源の光量の変動に基づいて補正した画像データを得る補正処理部を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 当該画像処理装置が、更に、
   原稿を載置する原稿載置台を備え、
   前記読取部が前記原稿載置台上に載置された原稿から画像データを読み取る
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記光源がＲ、Ｇ及びＢの３個のＬＥＤ光源からなり、
   前記光源制御部が、
   第１の読取ラインの読取時において、前記Ｒ、Ｇ及びＢの３個のＬＥＤ光源の各々を前記第１の光量とし、
   前記第１の読取ラインと異なる第２の読取ラインの読取時において、前記Ｒ及びＧ又はＧ及びＢの２個のＬＥＤ光源の各々を前記第１の光量とし、かつ、Ｂ又はＲのいずれかのＬＥＤ光源を前記第１の光量より少ない光量とし、
   複数本の前記第１の読取ラインにつき、前記第２の読取ラインが１本となるように、前記光源の光量を変動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記光源がＲ、Ｇ及びＢの３個のＬＥＤ光源からなり、
   前記光源制御部が、
   第１の読取ラインの読取時において、前記Ｒ、Ｇ及びＢの３個のＬＥＤ光源の各々を前記第１の光量とし、
   前記第１の読取ラインと異なる第２の読取ラインの読取時において、前記Ｒ及びＧ又はＧ及びＢの２個のＬＥＤ光源の各々を前記第１の光量とし、かつ、Ｂ又はＲのいずれかのＬＥＤ光源を消灯し、
   複数本の前記第１の読取ラインにつき、前記第２の読取ラインが１本となるように、前記光源の光量を変動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記光源がＲ、Ｇ及びＢの３個の第１ＬＥＤ光源と、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか１個の第２ＬＥＤ光源とからなり、
   前記光源制御部が、
   第１の読取ラインの読取時において、前記Ｒ、Ｇ及びＢの３個の第１ＬＥＤ光源の各々を前記第１の光量とし、
   前記第１の読取ラインと異なる第２の読取ラインの読取時において、前記Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか１個の第２ＬＥＤ光源を前記第１の光量より少ない光量とし、
   前記第１の読取ライン１本につき、前記第２の読取ラインが１本となるように、前記光源の光量を変動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 前記光源がランプ光源からなり、
   前記光源制御部が、
   第１の読取ラインの読取時において、前記ランプ光源を前記第１の光量とし、
   前記第１の読取ラインと異なる第２の読取ラインの読取時において、前記ランプ光源を前記第１の光量より少ない光量とし、
   複数本の前記第１の読取ラインにつき、複数本の前記第２の読取ラインとなるように、前記光源の光量を変動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
8. 前記ランプ光源は残光特性の短い青色光を出力するランプである
   ことを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
9. 前記検出処理部は、前記第２の光量で読み取った第２の読取ラインのみで構成した第２の画像を生成し、前記第１の光量で読み取った第１の読取ラインのみで構成した前記第２の画像と等しい大きさの第１の画像を生成し、前記第２及び第１の画像の差分からなる第３の画像を生成し、前記第３の画像に基づいて原稿のエッジを検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
10. 前記第１の画像は、前記第２の読取ラインの前後の前記第１の読取ラインの平均値を用いて生成される
    ことを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
11. 前記補正処理部は、前記第２の光量で読み取った第２の読取ラインの各々を、当該値にその前後の前記第１の光量で読み取った第１の読取ラインの平均値に基づいて算出した平均信号レベルを乗じた値からなる予測データ列で置き換えることにより、前記補正した画像データを得る
    ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
12. 前記補正処理部は、前記第２の光量で読み取った第２の読取ラインの各々を、その前後の前記第１の光量で読み取った第１の読取ラインの平均値からなる平均値データ列で置き換えることにより、前記補正した画像データを得る
    ことを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
    

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