JP2006101300A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 原稿台上のゴミにより画像に発生するノイズを検出する精度を向上させる。
【解決手段】 画像読取装置は、分光感度が互いに異なるフィルタを有し、副走査方向に距離を隔てて配置され、原稿を副走査方向に走査する3つのラインセンサと、原稿と3つのラインセンサとの間に設けられた原稿台と、原稿と3つのラインセンサとの相対速度と異なる相対速度で原稿台を移動させる移動機構と、3つのラインセンサが出力する3つのデータそれぞれからノイズ画素を検出するノイズ画素検出処理部と、3つのデータから各ノイズ画素の色を検出する色検出部と、ノイズ画素の色と該ノイズ画素の周辺にある画素の色とが予め定められた組合せとなるときに、ノイズ画素検出処理部による検出結果を有効とする判定部(S05,S08,S11)とを備える。
【選択図】 図14

Description

本発明は、画像読取装置に関し、特に、原稿を搬送しながら読取る画像読取装置に関する。
従来から、デジタル複写機等の画像読取装置においては、いわゆる流し撮りという技術が用いられている。この技術は、固定されたラインセンサに対してラインセンサと直交する副走査方向に原稿を搬送させることにより原稿を読取るというものである。
この画像読取装置では、搬送される原稿の読取位置を固定させるために、原稿とラインセンサとの間に透明な原稿台が設けられている。原稿から反射した光は原稿台を介してラインセンサで受光される。
したがって、ゴミ、紙粉、埃、傷等の異物(以下、これらを総称して「ゴミ」という。)が、原稿台の読取位置に付着しているような場合は、ラインセンサでは搬送される原稿を読取っている間中、常にゴミを読取ることになる。そのため、出力される画像に副走査方向の筋状のノイズが発生するという問題が生じていた。
原稿台ガラスの読取位置に付着したゴミが原因で発生するノイズを、読取った画像から検出するために、原稿台を主走査方向に振動させながら搬送される原稿を読取る画像読取装置が特開2000−278485号公報(特許文献1)に記載されている。この画像読取装置は、画像に現れる特定の波形を、ゴミを読取ったことにより発生したノイズとして検出する。
しかしながら、特開2000−278485号公報に記載の画像読取装置は、画像に現れる特定の波形をパターンマッチングで検出しているため、原稿にそのようなパターンが描かれている場合に、誤って検出してしまうといった問題があった。
特開2000−278485号公報
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、原稿台に存在するゴミにより画像に発生するノイズを検出する精度を向上させた画像読取装置を提供することである。
上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、画像読取装置は、分光感度が互いに異なるフィルタを有し、副走査方向に距離を隔てて配置され、原稿を副走査方向に走査する少なくとも3つのラインセンサと、原稿と少なくとも3つのラインセンサとの間に設けられた原稿台と、原稿と少なくとも3つのラインセンサとの相対速度と異なる相対速度で原稿台を少なくとも3つのラインセンサに相対して移動させる移動手段と、少なくとも3つのラインセンサが出力する少なくとも3つのデータそれぞれからノイズ画素を検出するノイズ画素検出手段と、少なくとも3つのデータから各ノイズ画素の色を検出する色検出手段と、ノイズ画素の色と該ノイズ画素の周辺にある画素の色とが予め定められた組合せとなるときに、ノイズ画素についてノイズ画素検出手段による検出結果を有効とする判定手段とを備えた、画像読取装置である。
この発明に従えば、分光感度が互いに異なるフィルタを有し、原稿を副走査方向に走査する少なくとも3つのラインセンサが、副走査方向に距離を隔てて配置されており、原稿と少なくとも3つのラインセンサとの間に設けられた原稿台が、原稿と少なくとも3つのラインセンサとの相対速度と異なる相対速度で少なくとも3つのラインセンサに相対して移動する。原稿台上のゴミは、少なくとも3つのラインセンサによって順に読取られる。原稿台は原稿と少なくとも3つのラインセンサとの相対速度と異なる相対速度で少なくとも3つのラインセンサに相対して移動するため、原稿台上のゴミは、少なくとも3つのラインセンサそれぞれによって原稿の異なる位置で読取られる。この画像読取装置は、少なくとも3つのラインセンサが出力する少なくとも3つのデータそれぞれからノイズ画素を検出する。そして、ノイズ画素の色と該ノイズ画素の周辺にある画素の色とが予め定められた組合せとなるときに、ノイズ画素と検出された結果を有効とする。
好ましくは、ノイズ画素検出手段は、少なくとも3つのラインセンサが出力する少なくとも3つのデータそれぞれから所定の特徴を有する特徴画素を抽出する抽出手段を備え、少なくとも3つのデータ間で原稿の同じ位置を読取った画素を比較し、少なくとも3つのデータのうち1のデータから抽出された特徴画素が、他の全てのデータでは特徴画素でないことを条件にノイズ画素として検出する。
好ましくは、少なくとも3つのラインセンサで原稿を走査する間、原稿を搬送する原稿搬送手段をさらに備える。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1は、本発明の実施の形態の1つにおける画像読取装置を備えたMFP(Multi Function Peripheral)の斜視図である。図1を参照して、MFPは、原稿画像を読取るための画像読取装置10と、画像読取装置10の下部に設けられた画像形成装置20とを含む。MFPは、画像読取装置10で読取られた画像を紙などの記録媒体に形成する。また、MFPは、フアクシミリ装置、ローカルエリアネットワーク(LAN)、公衆回線などのネットワークと接続するための通信インターフェースを備える。
図2は画像読取装置10の内部構成の概略を示す図である。画像読取装置10は、原稿を自動的に原稿読取り位置に搬送するための自動原稿搬送装置(ADF)101と、本体部103とを含む。自動原稿搬送装置101は、原稿読取位置付近において原稿の搬送をガイドするための上部規制板203と、原稿を原稿読取り位置に搬送するためのタイミングローラ対201と、読取り位置を通過した原稿を搬送するためのローラ対202とを備える。
本体部103は、透明な部材から構成された原稿台205と、原稿の搬送経路の一部を形成する通紙ガイド207と、原稿を読取り位置で照射するための光源206と、光源からの光を反射させる反射部材208と、3つのラインセンサが副走査方向に配列された読取部213と、原稿からの反射光を反射して読取部213に導くための反射ミラー209と、反射ミラー209からの反射光を読取部213上に結像させるためのレンズ211と、読取部213が出力する電気信号を処理するための画像処理部215と、原稿台205を振動させるためのモータ219と、画像処理部215からの制御信号に基づいてモータ219の駆動を制御するモータ制御部217とを含む。
原稿200は、タイミングローラ対201により、原稿台205と上部規制板203との間を矢印D1の方向に搬送される。そして、搬送されながら読取位置Lにおいて、読取部213によりその画像が逐次読取られる。自動原稿搬送装置101によって、原稿が搬送される方向は、読取位置Lにおいて副走査方向である。画像読取動作中、原稿台205は、モータ219により矢印D2の方向に振動させられている。原稿台205の振動方向と副走査方向とは実質的に平行である。
読取部213は、3つのラインセンサを備える。3つのラインセンサそれぞれは、副走査方向と実質的に垂直な主走査方向に複数の光電変換素子が配列されている。3つのラインセンサそれぞれは、互いに分光感度が異なるフィルタを有し、原稿から反射した光をフィルタを介して受光する。具体的には、赤(R)、緑(G)および青(B)の各波長の光を透過するフィルタを有する。このため、赤(R)のフィルタを有するラインセンサは、原稿から反射した光のうち赤色の光の強度を示す電気信号(R信号)を出力し、緑(G)のフィルタを有するラインセンサは、原稿から反射した光のうち緑色の光の強度を示す電気信号(G信号)を出力し、青(B)のフィルタを有するラインセンサは、原稿から反射した光のうち青色の光の強度を示す電気信号(B信号)を出力する。
3つのラインセンサは、副走査方向に所定の距離を隔てて予め定められた順番で配置される。ここでは、原稿の読取ラインに換算して3ライン分の距離を隔てて原稿の搬送方向で赤、緑、青の順に配置されている。なお、ラインセンサを配置する間隔および順番は、これらに限定されるものではない。
3つのラインセンサは、3ライン分の距離を隔てて赤、緑、青の順に配置されるので、3つのラインセンサは、同じタイミングで原稿の異なる位置で反射した光を受光する。したがって、原稿のある位置で反射した光は、まず、赤の光を受光するラインセンサで受光され、その後緑の光を受光するラインセンサで受光され、最後に青の光を受光するラインセンサで受光される。この遅れは、後述する画像処理部215で調整される。
なお、本実施の形態においては、読取部213に3つのラインセンサを設けるようにしたが、4つ以上のラインセンサを設けるようにしてもよい。
図3は、原稿台を振動させるための機構を示す斜視図である。図3を参照して、原稿台205は、原稿台ホルダ221により保持される。原稿台ホルダ221は、ガイド220により副走査方向に摺動可能に保持される。ガイド220は、画像読取装置10の本体に固定される。原稿台ホルダ221の1つの面に2つのアーム222が接合されている。アーム222の他端は円形の穴を有する。
軸224には、2つのアーム222に対応する位置に2つのカム223が取付けられる。また、軸224の一端にギア225が取付けられる。ギア225は、モータ219の駆動軸とベルトで接合されたギア226と噛み合うように配置される。モータ219が回転すると、その回転がベルトを介してギア226に伝えられ、ギア226が回転する。ギア226の回転に伴って、ギア225および軸224が回転する。
カム223は、アーム222の円形の穴の中に配置される。このため、軸224の回転に伴う2つのカム223の回転運動が、原稿台ホルダ221の往復運動に変換される。
なお、原稿台205を振動させるための機構はこれに限定されることなく、例えば、電磁石、空気圧、油圧等を利用したピストン等の直線運動を生じさせる駆動源を用いた機構としてもよい。
原稿台205は、副走査方向と平行に振動させられる。原稿台205が原稿の搬送方向と逆方向に移動している間は、原稿台205と、原稿とは逆方向に移動するため、原稿台205のラインセンサ213R,213G,213Bに対する相対速度と、原稿のラインセンサ213R,213G,213Bに対する相対速度とが異なる。一方、原稿台205が原稿の搬送方向に移動している間は、原稿台205の速度と、原稿の搬送速度とは方向が同じである。速さを異ならせるようにするのが好ましい。なお、ここでは、原稿台205を副走査方向と平行に振動させるようにしたが、方向はこれに限定されない。
ここで、本実施の形態における画像読取装置10が、原稿台205に付着したゴミにより発生するノイズを、読取った画像から検出する原理について説明する。図4は、読取った画像からゴミを読取ることにより発生するノイズを検出する原理を説明するための図である。ここでは、原稿および原稿台205は図中矢印方向に搬送され、原稿台205の移動速度は、原稿の搬送速度と方向が同じで2倍の速さとしている。また、3つのラインセンサは、赤の光を受光するラインセンサ、緑の光を受光するラインセンサ、青の光を受光するラインセンサの順に、原稿の搬送方向に3ラインの距離を隔てて配置されているものとする。なお、赤の光を受光するラインセンサの出力をR、緑の光を受光するラインセンサの出力をG、青の光を受光するラインセンサの出力をBで示している。
図4(A)は、ライン間補正を説明するための図である。原稿の一部の画像は、まず、原稿の搬送方向の最も上流に配置された赤の光を受光するラインセンサで読取られる。そして、その原稿の画像が4ライン分の距離だけ搬送されて、緑の光を受光するラインセンサで読取られる。さらに、その原稿の画像が4ライン分の距離だけ搬送されて、青の光を受光するラインセンサで読取られる。
このように、原稿の同じ位置の画像が、3つのラインセンサで異なるタイミングで読取られるため、3つのラインセンサが出力する信号にタイミングのずれが生じる。ライン間補正では、各信号が原稿の同じ位置となるように3つのラインセンサが出力する信号のタイミングを合わせる。具体的には、出力Rを8ライン分遅延させ、出力Gを4ライン分遅延させる。
ライン間補正した出力R,出力G、出力Bを合成した合成出力は、原稿の同じ位置で読取った出力R,出力G、出力Bを合成した出力となる。
図4(B)は、原稿台に付着したゴミを読取った場合に出力される合成出力を説明するための図である。原稿台205に付着したゴミは、まず、原稿の搬送方向の最も上流に配置された赤の光を受光するラインセンサで読取られる。そして、そのゴミが4ライン分の距離だけ搬送されて、緑の光を受光するラインセンサで読取られる。ここで、原稿台205は、原稿の搬送速度に対して2倍の速さで同一方向に移動するため、ラインセンサが原稿を2ライン分読取るだけの時間でゴミは4ライン分を移動する。このため、赤のラインセンサでゴミを読取った時点と、緑のラインセンサでゴミを読取る時点とでは、2ライン分を読取る時間だけずれる。さらに、そのゴミが4ライン分の距離だけ搬送されて、青の光を受光するラインセンサで読取られる。原稿台205は、原稿の搬送速度に対して2倍の速さで同一方向に移動するため、緑のラインセンサでゴミを読取った時点と、青のラインセンサでゴミを読取る時点とでは、2ライン分を読取る時間だけずれる。
そして、ライン間補正により、赤の光を受光するラインセンサがゴミを読取って出力する出力Rは8ライン分遅延され、緑の光を受光するラインセンサがゴミを読取って出力する出力Gは4ライン分遅延される。このため、ライン間補正した出力R,出力G、出力Bを合成した合成出力では、ゴミを読取った出力Rと、ゴミを読取った出力Gと、ゴミを読取った出力Bとが同じタイミングとならず、2ライン分ずれる。
なお、図では、紙粉などの白色のゴミが原稿台205に付着しており、黒色の原稿を読取る場合の合成出力を示している。この場合、白色のゴミを読取ったにもかかわらず、合成出力では、白色ではなく、3つのラインに分かれた青、緑、赤の出力となる。
図4(C)は、原稿台に付着したゴミを読取った場合に出力される合成出力を説明するための別の図である。図4(C)では、副走査方向に10ライン分の大きさのゴミを読取る場合を例に示している。原稿台205は、原稿の搬送速度に対して2倍の速さで同一方向に移動するため、ゴミは、5ライン分の大きさとして読取られる。
原稿台205に付着したゴミは、まず、原稿の搬送方向の最も上流に配置された赤の光を受光するラインセンサで読取られる。そして、そのゴミが4ライン分の距離だけ搬送されて、緑の光を受光するラインセンサで読取られる。赤のラインセンサでゴミを読取った時点と、緑のラインセンサでゴミを読取る時点とでは、2ライン分を読取る時間だけずれる。さらに、そのゴミが4ライン分の距離だけ搬送されて、青の光を受光するラインセンサで読取られる。緑のラインセンサでゴミを読取った時点と、青のラインセンサでゴミを読取る時点とでは、2ライン分を読取る時間だけずれる。
そして、ライン間補正により、赤の光を受光するラインセンサがゴミを読取って出力する出力Rは8ライン分遅延され、緑の光を受光するラインセンサがゴミを読取って出力する出力Gは4ライン分遅延される。このため、ライン間補正した出力R,出力G、出力Bを合成した合成出力では、ゴミを読取った5ライン分の出力Rと、ゴミを読取った5ライン分の出力Gと、ゴミを読取った5ライン分の出力Bとは、同じタイミングとならず、2ライン分ずれる。なお、図では、紙粉などの白色のゴミが原稿台205に付着しており、黒色の原稿を読取る場合の合成出力を示している。この場合、白色のゴミを読取ったにもかかわらず、合成出力では、青、青緑、白、黄、赤の順に色が変化する出力となる。
このように、原稿台205に付着したゴミは、画像中で複数のラインに分断される。この分断されたラインを各色ごとに特徴点として抽出することにより、ノイズを検出するのである。また、分断されることによってゴミを読取ることにより生じるノイズも少なくなる。
図5は、原稿台を裏面から見た平面図である。図5を参照して、原稿台205は、一端にマーク205Aを有する。マーク205Aは、主走査方向の長さが副走査方向の位置により異なる形状であり、単色である。ここでは、マーク205Aは、三角形の形状で、黒色としている。また、マーク205Aの一辺が原稿台205の一辺と平行に配置される。
読取部213を用いて、または、読取部213とは別に設けられ、本体部103に固定されたセンサを用いて、マーク205Aの主走査方向の長さを検出することにより、原稿台205の読取部213に対する相対的な位置を検出することが可能となる。
図6は、読取部213で読取られる原稿台205上の位置を示す図である。読取部213は、赤(R)のフィルタを有するラインセンサ213Rと、緑(G)のフィルタを有するラインセンサ213Gと、青(B)のフィルタを有するラインセンサ213Bとが、原稿の搬送方向D1に、ラインセンサ213R、213G、213Bの順に配列されている。
ラインセンサ213Rは、原稿台205の領域205Rを透過した光を受光する。ラインセンサ213Gは、原稿台205の領域205Gを透過した光を受光する。ラインセンサ213Bは、原稿台205の領域205Bを透過した光を受光する。領域205R,205G,205Bは、3ライン分の間隔を有するようにラインセンサ213R,213G,213Bが配置される。原稿は、まず領域205Rを通過し、次に領域205Gを通過し、最後に領域205Bを通過する。したがって、原稿のある位置で反射した光は、まず、赤の光を受光するラインセンサ213Rで受光され、その後緑の光を受光するラインセンサ213Gで受光され、最後に青の光を受光するラインセンサ213Bで受光される。このように、ラインセンサ213R,213G,213Bは、3ライン分の距離を隔てて配置されるので、ラインセンサ213R,213G,213Bは、同時に原稿の同じ位置で反射した光を受光することはない。
ここで、原稿台205上に最大長さが4ライン以下のゴミ300が付着しているとする。この場合、原稿台205が副走査方向に平行に振動して移動するので、ゴミ300は領域205R,205G,205Bの2つ以上に同時に存在することはない。図6では、ゴミ300が領域205Gに存在する場合を示している。この場合には、ゴミ300で反射した光は、ラインセンサ213Gでのみ受光され、ラインセンサ213R,213Bでは受光されない。
また、原稿台205が振動することにより、ゴミ300が存在することとなる領域は、原稿台205が原稿の搬送方向D1に移動しているときは、初めに領域205R、次に領域205G、最後に領域205Bの順に変化する。逆に、原稿台205が原稿の搬送方向D1と逆に移動しているときは、初めに領域205B、次に領域205G、最後に領域205Rの順に変化する。
したがって、ゴミ300で反射した光が受光される順序は、原稿台205が原稿の搬送方向D1に移動しているときは、初めにラインセンサ213R、次にラインセンサ213G、最後にラインセンサ213Bであり、原稿台205が原稿の搬送方向D1と逆に移動しているときは、初めにラインセンサ213B、次にラインセンサ213G、最後にラインセンサ213Rである。
原稿台205が原稿の搬送方向に移動している場合は、ゴミを読取ることによるノイズは、最初にラインセンサ213Rが出力するR信号、次にラインセンサ213Gが出力するG信号、最後にラインセンサ213Bが出力するB信号の順に表れる。また、原稿台205が原稿の搬送方向と逆の方向に移動している場合は、ゴミを読取ることによるノイズは、最初にラインセンサ213Bが出力するB信号、次にラインセンサ213Gが出力するG信号、最後にラインセンサ213Rが出力するR信号の順に表れる。すなわち、ゴミを読取ることにより発生するノイズが表れる信号の順番が原稿台205の移動方向により定まる。R信号、G信号、B信号からノイズが検出される順番を判定することで、ノイズを検出する精度を向上させることができる。
図7は、本実施の形態における画像読取装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。図7を参照して、画像処理部215には、読取部213からR信号、G信号、B信号が入力される。画像処理部215は、読取部213から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログデジタル変換部(A/D変換部)251と、光源206の照明ムラ等を補正するためのシェーディング補正部253と、R信号、G信号およびB信号が原稿の同一ラインとなるように同期させるためのライン間補正部255と、レンズ211による主走査方向の歪を補正するための色収差補正部257と、R信号、G信号およびB信号から各画素の色を検出する色検出部258と、R信号、G信号、B信号のそれぞれからノイズを検出するためのノイズ検出処理部259と、ノイズ画素を補正する処理を実行するノイズ補正部260と、画像処理部215の全体を制御するための制御部263と、画像を画像形成装置20に出力するためのプリンタインターフェース261とを備える。制御部263には、原稿台205の位置を検出するための位置検出部265が接続されている。位置検出部265は、原稿台205が有するマーク205Aの主走査方向の長さを検出する。
ライン間補正部255は、R信号を8ライン分遅延させ、G信号を4ライン分遅延させることにより、R信号、G信号およびB信号が原稿の同一ラインとなるように同期させる。上述したように、ラインセンサ213R,213G,213Bは、副走査方向に3ライン分の距離を隔てて配列されていたためである。
色検出部258は、R信号と、G信号と、B信号とが入力される。色検出部258は、全ての信号から画素ごとに色を検出する。
色検出部258は、画素毎に画素の色を検出する。色は、無彩色(黒(K)または白(W))、赤(R)、赤紫(M)、青(B)、青緑(C)、緑(G)および黄(Y)のいずれかである。ここでは、1ライン分のR信号、G信号およびB信号が入力されるので、1ラインの全ての画素について、その画素の色が検出される。検出された色は、1ライン分まとめた色信号としてノイズ検出処理部259に出力される。
ノイズ検出処理部259は、色収差補正部257よりR信号、G信号およびB信号が入力され、色検出部258から色信号が入力される。ノイズ検出処理部259は、色収差補正部257から入力されたR信号、G信号およびB信号ごとに、色信号に従ってノイズ画素を検出する。そして、ノイズ画素を「1」とし他の画素を「0」とする論理信号をノイズ補正部260と制御部263とに出力する。その詳細については後述する。
ノイズ補正部260には、色収差補正部257よりR信号、G信号およびB信号が入力され、ノイズ検出処理部259からは、ノイズ画素を「1」とし他の画素を「0」とする論理信号がR信号、G信号およびB信号ごとに入力される。
ノイズ補正部260は、R信号、G信号およびB信号それぞれに対応する論理信号からノイズ画素とされる画素の色を判定する。この際、副走査方向に連続するノイズ画素の色を判定する。また、ノイズ画素が副走査方向に連続しない場合には、2つのノイズ画素の間にある画素の色を判定する。そして、主走査方向に同じ位置で、副走査方向の色の変化が、次の順となるときに、それらの画素の全てをノイズ画素とする。
(1)CBMRYまたはYRMBC
(2)CBKRYまたはYRKBC
(3)RYGCBまたはBCGYR
(4)RYWCBまたはBCWYR
ただし、Rは赤、Gは緑、Bは青、Cは青緑、Mは赤紫、Yは黄、Kは黒、Wは白を示す。なお、ここでは色の変化の順番を示したのみで、同じ色の画素が2つ以上連続してもよい。たとえば、CCBBMMRRYYと色が変化する場合でもよい。
これにより、ゴミが、複数のラインセンサにより同時に読取られる大きさ、ここでは4ライン分以上の大きさであっても、そのゴミを読取ることにより生じるノイズを検出することができる。
また、ノイズ補正部260は、R信号、G信号およびB信号それぞれについて、対応する論理信号に基づいて、ノイズ画素とされた画素値を周辺のノイズ画素でない画素の画素値に置換える。周辺のノイズ画素でない複数の画素の平均値、最大値または最小値に置換えるようにすればよい。ノイズ補正部260は、ノイズ画素を周辺の画素で置換したR信号、G信号およびB信号をプリンタインターフェースに出力する。
制御部263では、位置検出部265から原稿台205の位置が入力され、ノイズ検出処理部259からノイズ画素を「1」とし他の画素を「0」とする論理信号が入力される。制御部263は、これらの信号から、原稿台205上のゴミの位置を特定する。より具体的には、原稿台205の位置と論理信号のライン番号とから原稿台205の副走査方向の位置を特定し、論理信号のノイズ画素の位置から原稿台205の主走査方向の位置を特定する。
図8は、色検出部258の構成の一例を示す図である。図8を参照して、色検出部258は、黄(Y)、赤紫(M)、青緑(C)、青(B)、緑(G)および赤(R)それぞれの色を判定する色判定部258Y,258M,258C,258B,258G,258Rを含む。色判定部258Y,258M,258C,258B,258G,258Rそれぞれには、R信号と、G信号と、B信号と、しきい値Ref(C)とが入力される。しきい値Ref(C)は、予め定められた値であり、たとえばROM等に記憶されている。なお、しきい値Ref(C)は、色判定部258Y,258M,258C,258B,258G,258Rごとに異なる値を用いても良い。
色判定部258Yは、黄色を判定する。このため、G信号とB信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、R信号とB信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、黄であることを示す信号を色信号として出力する。
色判定部258Mは、赤紫を判定する。このため、B信号とG信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、R信号とG信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、赤紫であることを示す信号を色信号として出力する。
色判定部258Cは、青緑を判定する。このため、B信号とR信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、G信号とR信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、青緑であることを示す信号を色信号として出力する。
色判定部258Bは、青を判定する。このため、B信号とG信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、B信号とR信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、青であることを示す信号を色信号として出力する。
色判定部258Gは、緑を判定する。このため、G信号とB信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、G信号とR信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、緑であることを示す信号を色信号として出力する。
色判定部258Rは、赤を判定する。このため、R信号とB信号の差分がしきい値Ref(C)よりも大きく、かつ、R信号とG信号との差分がしきい値Ref(C)よりも大きい場合に、赤であることを示す信号を色信号として出力する。
色検出部258は、色判定部258Y,258M,258C,258B,258G,258Rのいずれかから出力される色信号を出力する。色判定部258Y,258M,258C,258B,258G,258Rのいずれかからも色信号が出力されない場合には、無彩色の色信号を出力する。
図9は、色検出部258が判定する色の一例を示す図である。図9(A)は黄を検出するための条件を満たす明度の一例を示し、図9(B)は赤紫を検出するための条件を満たす明度の一例を示し、図9(C)は青緑を検出するための条件を満たす明度の一例を示し、図9(D)は青を検出するための条件を満たす明度の一例を示し、図9(E)は緑を検出するための条件を満たす明度の一例を示し、図9(F)は赤を検出するための条件を満たす明度の一例を示す。
次にノイズ検出処理について具体的に説明する。図6で説明したように、ラインセンサ213R,213G,213Bは、同じタイミングで原稿の異なる位置を読取ることになる。ライン間補正部255で、R信号、G信号およびB信号のラインを同期させることにより、原稿の同じ位置を読取ったR信号、G信号およびB信号が得られる。
したがって、原稿の同じ位置を読取ったR信号、G信号およびB信号は、原稿台205にゴミが付着している場合は、いずれか1つの信号が影響される。
図10は、読取部が出力するRGB信号の一例を示す図である。図10(A)は、黒色のゴミが原稿台のラインセンサ213Rに対応する領域205Rに付着しており、原稿の白色の領域を読取った場合の一例を示している。ラインセンサ213Rが黒色のゴミを読取った時点の原稿の領域が、ラインセンサ213G,213Bに対応する領域205G,205Bに移動した時点では、ゴミはラインセンサ213G,213Bに対応する領域205G,205Bには存在しない。原稿と原稿台205とが異なる速度で移動するからである。このため、ラインセンサ213G,213Bでは、原稿の白色の領域を読取ることになる。その結果、ラインセンサ213Rが出力するR信号だけが明度が低くなり、ラインセンサ213G,213Bが出力するG信号、B信号は明度が高い。なお、ここでは、反射光に応じた3つのラインセンサ213R,213G,213Bの出力値を明度という。
図10(A)に示すRGB信号の組合せは、ゴミのない状態で原稿を読取った場合に出力されることは希である。最も近い組合せは、赤の補色であるシアンの領域を読取った場合である。図10(B)は、原稿の青緑の領域を読取った場合に読取部213が出力するRGB信号を示す図である。R信号は明度が大きく下がるがG信号およびB信号の明度も下がる。このため、明度が大きく下がるR信号の明度の変化を、しきい値Red1(R)を用いて検出することができる。
図10(A)に示すRGB信号と図10(B)に示すRGB信号とではB信号とG信号が影響を受けるか受けないかの大きな違いがある。この違いを検出することにより、青緑の線を誤ってノイズとして検出することなく、黒色のゴミをノイズとして検出することができる。したがって、B信号の明度の変化をしきい値Ref2(B)を用いて検出する。しきい値Ref2(B)は、次の値のうち最も小さな値とすればよい。以下では、しきい値Ref2(R),Ref2(G),Ref2(B)を示している。
(1)明度の高い無彩色のゴミを検出する場合
青緑の線をノイズとして誤って検出することがないように、赤の補色である青緑を読取った場合に、ラインセンサ213R以外のラインセンサ213G,213Bのいずれか一方が出力する明度と明度の最大値(255)との差Ref2(G),Ref2(B)とすればよい。赤紫の線をノイズとして誤って検出することがないように、緑の補色である赤紫を読取った場合に、ラインセンサ213G以外のラインセンサ213R,213Bのいずれか一方が出力する明度と最大明度(255)との差Ref2(R),Ref2(B)とすればよい。黄の線をノイズとして誤って検出することがないように、青の補色である黄を読取った場合に、ラインセンサ213B以外のラインセンサ213R,213Gのいずれか一方が出力する明度と最大明度(255)との差Ref2(R),Ref2(G)とすればよい。
(2)明度の低い無彩色のゴミを検出する場合
赤の線をノイズとして誤って検出することがないように、赤を読取った場合に、ラインセンサ213R以外のラインセンサ213G,213Bのいずれか一方が出力する明度と明度の最小値(0)との差Ref2(G),Ref2(B)とすればよい。緑の線をノイズとして誤って検出することがないように、緑を読取った場合に、ラインセンサ213G以外のラインセンサ213R,213Bのいずれか一方が出力する明度と最小値(0)との差Ref2(R),Ref2(B)とすればよい。青の線をノイズとして誤って検出することがないように、青を読取った場合に、ラインセンサ213B以外のラインセンサ213R,213Gのいずれか一方が出力する明度と最小値(0)との差Ref2(R),Ref2(G)とすればよい。
このようにして、しきい値Ref2(R),Ref2(G),Ref2(B)は、複数求まるが、それらの最小値を用いればよい。
ここでは、黒色のゴミをノイズとして検出することを説明するが、黒色でなくても無彩色のゴミであれば検出することが可能である。無彩色のゴミであれば、R信号、G信号およびB信号の全てに影響を与えるからである。
また、ここでは白色の原稿を読取る場合を例に説明するが、原稿の色は白色に限定されることなく、どのような色であってもよい。
しかしながら、例えば、原稿の赤色、黄色または赤紫色の領域を読取っているときに、ラインセンサ213Rに対応する領域205Rに無彩色の例えば白のゴミが存在する場合、ラインセンサ213Rが出力するR信号における明度の変化は少ない。原稿の緑色、黄色または青緑色の領域を読取っているときに、ラインセンサ213Gに対応する領域205Gに無彩色の例えば白色のゴミが存在する場合、ラインセンサ213Gが出力するG信号における明度の変化は少ない。原稿の青色、赤紫色または青緑色の領域を読取っているときに、ラインセンサ213Bに対応する領域205Bに無彩色の例えば白色のゴミが存在する場合、ラインセンサ213Bが出力するB信号における明度の変化は少ない。このように、ラインセンサ213R,213G,213Bの出力信号からノイズ画素を検出することができる、原稿の色とラインセンサ213R,213G,213Bとの組合せがある。
本実施の形態における画像読取装置10は、上述した組合せを用いて、処理対象画素の色と処理対象画素の周辺にある画素の色(原稿の色)とから、ノイズ画素を検出するためのラインセンサ213R,213G,213Bの出力信号を特定する。処理対象画素は、ノイズ画素として検出された結果を有効とするか無効とするかの判定処理の対象となっている画素をいう。そして、特定した出力信号から検出されたノイズ画素を有効とする。これにより、ノイズ画素の検出精度を向上させることができる。
図11は、本実施の形態における画像読取装置のノイズ検出処理部の構成を示すブロック図である。図11を参照して、ノイズ検出処理部259は、入力されるR信号、G信号、B信号それぞれから所定の特徴を有する領域を抽出するための第1明度差検出部301R、301G,301Bおよび第2明度差検出部302R,302G,302Bと、第2明度差検出部302R、302G,302Bで抽出された領域を周辺に拡張するための検出結果拡張処理部303R,303G,303Bと、否定論理和素子305R,305G,305Bと、論理積素子307R,307G,307Bと、判定部308と、検出エリア拡張処理部309R,309G,309Bとを含む。
R信号、G信号、B信号が1ラインずつ順にノイズ検出処理部259に入力される。なお、R信号、G信号、B信号は、複数ラインまとめて入力されてもよく、画像全体でまとめて入力されてもよい。
第1明度差検出部301Rは、R信号としきい値Ref1(R)とが入力される。第1明度差検出部301Rは、R信号から第1レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第1レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref1(R)以上の領域である。そのような領域は、1画素以上の大きさであればよい。ここでは、第1レベルの所定の特徴を有する領域に含まれる画素を第1特徴画素という。
第1レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref2(R)とが比較される。そして、しきい値Ref1(R)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
図12は、エッジ抽出フィルタの一例を示す図である。図12(A)は、R信号が1ラインずつ入力される場合に1画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。図12(B)は、R信号が複数ラインまとめて入力される場合に1画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。
図12(C)は、R信号が1ラインずつ入力される場合に3画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。図12(D)は、R信号が複数ラインまとめて入力される場合に3画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。
図12(E)は、R信号が1ラインずつ入力される場合に5画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。図12(F)は、R信号が複数ラインまとめて入力される場合に5画素のサイズのエッジ領域を検出するために用いられるエッジ抽出フィルタを示す。
これらのエッジ抽出フィルタの成立条件は、次のようになる。
(1)明度が高いエッジ領域の判定条件は、画素Aと画素Bの明度の平均から画素Cの明度の平均を減算した値がしきい値Ref1(R)以上の場合である。
平均(画素Aと画素B)−平均(画素C)>Ref1(R)
この場合の中心画素は、画素Aと画素Bと画素Cのうち明度が最大の画素である。
(2)明度が低いエッジ領域の判定条件は、画素Cの明度の平均から画素Aと画素Bの明度の平均を減算した値がしきい値Ref1(R)以上の場合である。
平均(画素C)−平均(画素Aと画素B)>Ref1(R)
この場合の中心画素は、画素Aと画素Bと画素Cのうち明度が最小の画素である。
G信号、B信号についても、R信号に用いられるのと同様のエッジ抽出フィルタを用いることができる。
第1明度差検出部301R,301G,301Bでは、上述したエッジ抽出フィルタで算出された値と、しきい値Ref1(R),Ref1(G),Ref1(B)とが比較される。
図11に戻って、第1明度差検出部301Rで抽出された第1特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、論理積素子307Rに出力される。
第2明度差検出部302Rは、R信号としきい値Ref2(R)とが入力される。第2明度差検出部302Rは、R信号から第2レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第2レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref2(R)以上の領域である。そのような領域は、1画素以上の大きさであればよい。ここでは、第2レベルの所定の特徴を有する領域に含まれる画素を第2特徴画素という。しきい値Ref2(R)は、しきい値Ref1(R)よりも小さな値である。
第2レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref2(R)とが比較される。そして、しきい値Ref2(R)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
第2明度差検出部302R,302G,302Bでは、上述したエッジ抽出フィルタで算出された値と、しきい値Ref2(R),Ref2(G),Ref2(B)とが比較される。
第2明度差検出部302Rで抽出された第2特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、検出結果拡張処理部303Rに出力される。
検出結果拡張処理部303Rは、第2明度差検出部302Rで抽出された第2特徴画素の周辺の画素を第2特徴画素とすることにより、第2レベルの所定の特徴を有する領域を拡張する。すなわち、第2明度差検出部302Rから入力される論理信号の値が「1」の画素の周辺にある値が「0」の画素の値を「1」に変更する。これにより、ノイズ検出の精度を向上させることができる。領域を拡張した論理信号は、否定論理和素子305G、305Bに出力される。
第1明度差検出部301Gは、G信号としきい値Ref1(G)とが入力される。第1明度差検出部301Gは、G信号から第1レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第1レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref1(G)以上の領域である。
第1レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref1(G)とが比較される。そして、しきい値Ref1(G)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
第1明度差検出部301Gで抽出された特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、論理積素子307Gに出力される。
第2明度差検出部302Gは、G信号としきい値Ref2(G)とが入力される。第2明度差検出部302Gは、G信号から第2レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第2レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref2(G)以上の領域である。そのような領域は、1画素以上の大きさであればよい。ここでは、第2レベルの所定の特徴を有する領域に含まれる画素を第2特徴画素という。しきい値Ref2(G)は、しきい値Ref1(G)よりも小さな値である。
第2レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref2(G)とが比較される。そして、しきい値Ref2(G)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
第2明度差検出部302Gで抽出された第2特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、検出結果拡張処理部303Gに出力される。
検出結果拡張処理部303Gは、第2明度差検出部302Gで抽出された第2特徴画素の周辺の画素を第2特徴画素とすることにより、第2レベルの所定の特徴を有する領域を拡張する。領域を拡張した論理信号は、否定論理和素子305R、305Bに出力される。
第1明度差検出部301Bは、B信号としきい値Ref1(B)とが入力される。第1明度差検出部301Bは、B信号から第1レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第1レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref1(B)以上の領域である。
第1レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref1(B)とが比較される。そして、しきい値Ref1(B)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
第1明度差検出部301Bで抽出された特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、論理積素子307Bに出力される。
第2明度差検出部302Bは、B信号としきい値Ref2(B)とが入力される。第2明度差検出部302Bは、B信号から第2レベルの所定の特徴を有する領域を抽出する。第2レベルの所定の特徴を有する領域とは、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域と明度の差がしきい値Ref2(B)以上の領域である。そのような領域は、1画素以上の大きさであればよい。ここでは、第2レベルの所定の特徴を有する領域に含まれる画素を第2特徴画素という。しきい値Ref2(B)は、しきい値Ref1(B)よりも小さな値である。
第2レベルの所定の特徴を有する領域は、エッジ抽出フィルタを用いて抽出するようにしてもよい。エッジ抽出フィルタは、エッジ領域のサイズごとに複数準備され、フィルタ処理の結果得られる値としきい値Ref2(B)とが比較される。そして、しきい値Ref2(B)との条件を満たす画素がエッジ領域の中心画素とされ、その条件をみたしたエッジ抽出フィルタからエッジ領域のサイズが求められる。
第2明度差検出部302Bで抽出された第2特徴画素を「1」とし、そうでない画素を「0」とした論理信号が、検出結果拡張処理部303Bに出力される。
検出結果拡張処理部303Bは、第2明度差検出部302Bで抽出された第2特徴画素の周辺の画素を第2特徴画素とすることにより、第2レベルの所定の特徴を有する領域を拡張する。領域を拡張した論理信号は、否定論理和素子305R、305Gに出力される。
否定論理和素子305Rには、検出結果拡張処理部303G,303Bそれぞれから領域を拡張した論理信号が入力される。否定論理和素子305Rは、入力された2つの論理信号の論理和を反転した論理信号を論理積素子307Rに出力する。すなわち、G信号およびB信号のいずれでも第2特徴画素でない画素を「1」とし、少なくとも一方で第2特徴画素である画素を「0」とする論理信号が出力される。
論理積素子307Rは、第1明度差検出部301Rから入力される論理信号と、否定論理和素子305Rから入力される論理信号の論理積を、判定部308に出力する。すなわち、R信号で第1特徴画素であって、B信号およびG信号のいずれでも拡張された第2特徴画素でない画素を「1」とし、他の画素を「0」とする論理信号が出力される。この論理信号で値が「1」の画素はノイズ画素を示す。したがって、否定論理和素子305Rと論理積素子307Rとにより、R信号から抽出された第1特徴画素のうちから、G信号およびB信号のいずれでも第2特徴画素として抽出されなかった画素がノイズ画素として判定される。
否定論理和素子305Gには、検出結果拡張処理部303R,303Bそれぞれから領域を拡張した論理信号が入力される。否定論理和素子305Gは、入力された2つの論理信号の論理和を反転した論理信号を論理積素子307Gに出力する。すなわち、R信号およびB信号のいずれでも第2特徴画素でない画素を「1」とし、少なくとも一方で第2特徴画素である画素を「0」とする論理信号が出力される。
論理積素子307Gは、第1明度差検出部301Gから入力される論理信号と、否定論理和素子305Gから入力される論理信号の論理積を、判定部308に出力する。すなわち、G信号で第1特徴画素であって、R信号およびB信号のいずれでも拡張された第2特徴画素でない画素を「1」とし、他の画素を「0」とする論理信号が出力される。この論理信号で値が「1」の画素はノイズ画素を示す。したがって、否定論理和素子305Gと論理積素子307Gとにより、G信号から抽出された第1特徴画素のうちから、R信号およびB信号のいずれでも第2特徴画素として抽出されなかった画素がノイズ画素として判定される。
否定論理和素子305Bには、検出結果拡張処理部303R,303Gそれぞれから領域を拡張した論理信号が入力される。否定論理和素子305Bは、入力された2つの論理信号の論理和を反転した論理信号を論理積素子307Bに出力する。すなわち、R信号およびG信号のいずれでも第2特徴画素でない画素を「1」とし、少なくとも一方で第2特徴画素である画素を「0」とする論理信号が出力される。
論理積素子307Bは、第1明度差検出部301Bから入力される論理信号と、否定論理和素子305Bから入力される論理信号の論理積を、判定部308に出力する。すなわち、B信号で第1特徴画素であって、R信号およびG信号のいずれでも拡張された第2特徴画素でない画素を「1」とし、他の画素を「0」とする論理信号が出力される。この論理信号で値が「1」の画素はノイズ画素を示す。したがって、否定論理和素子305Bと論理積素子307Bとにより、B信号から抽出された第1特徴画素のうちから、R信号およびG信号のいずれでも第2特徴画素として抽出されなかった画素がノイズ画素として判定される。
判定部308には、論理積素子307R,307G,307BからR信号、G信号およびB信号それぞれのノイズ画素を「1」とする論理信号が1ライン分ずつ順に入力される。また、判定部308には、周辺色検出部258から色信号が入力される。判定部308は、ノイズ画素の色とそのノイズ画素の周辺に存在する画素の色との組合せに基づき、ノイズ画素が有効か否かを判定する。そして、判定部208は、有効とされたノイズ画素のみを「1」とする論理信号を検出エリア拡張処理部309R,309G,309Bに出力する。
検出エリア拡張処理部309Rは、論理積素子307Rから入力される論理信号で「1」とされる画素の周辺の画素を「1」とすることにより、ノイズ画素の範囲を拡張する。これは、ノイズ画素の補正の精度を向上させるためである。範囲が拡張されたノイズ画素を「1」とする論理信号が、ノイズ補正部260に出力される。
検出エリア拡張処理部309Gは、論理積素子307Gから入力される論理信号で「1」とされる画素の周辺の画素を「1」とすることにより、ノイズ画素の範囲を拡張する。これは、ノイズ画素の補正の精度を向上させるためである。範囲が拡張されたノイズ画素を「1」とする論理信号が、ノイズ補正部260に出力される。
検出エリア拡張処理部309Bは、論理積素子307Bから入力される論理信号で「1」とされる画素の周辺の画素を「1」とすることのより、ノイズ画素の範囲を拡張する。これは、ノイズ画素の補正の精度を向上させるためである。範囲が拡張されたノイズ画素を「1」とする論理信号が、ノイズ補正部260に出力される。
次に、判定部308で実行される判定処理について具体的に説明する。ラインセンサ213R、213G,213Bは、それぞれ反応する光の波長の範囲が制限されている。したがって、原稿台に付着したゴミが黒色の場合、読取る原稿の位置の色がラインセンサ213R、213G,213Bそれぞれで制限された波長の範囲外の光を反射する色の場合には、ノイズ画素が検出されない。また、原稿台に付着したゴミが白色の場合、読取る原稿の位置の色がラインセンサ213R、213G,213Bそれぞれで制限された波長の範囲内の光を反射する色の場合には、ノイズ画素が検出されない。このため、原稿に表された色によって、R信号、G信号およびB信号のうちノイズ画素が検出されない場合がある。さらに、原稿に表された色によって、R信号、G信号およびB信号それぞれで検出可能なノイズ画素の色は、原稿に表された色によって定まる。
判定部308は、R信号、G信号およびB信号それぞれで検出可能なノイズ画素の色と原稿に表された色(背景色)との組を定義する判定テーブルを、判定部308が備えるROMなどに予め記憶している。判定部308は、ノイズ画素の周辺の色を背景色として判定テーブルを用いて、ノイズ画素の色とノイズ画素の周辺の色との組が、ノイズ画素として検出可能な組であるか否かを判定する。そして、判定部308は、ノイズ画素として検出可能な組合せと判定した場合に、ノイズ画素を有効とし、そうでない場合にノイズ画素を無効とする。
図13は、判定テーブルの一例を示す図である。図13に示す判定テーブルは、RGB信号ごとに、背景色とその背景色で検出可能なノイズ画素の色との組合せを定義する。図では、縦を背景色、横をRGB信号としたマトリックスで検出可能なノイズ画素の色を、白ゴミの場合と黒ゴミの場合とで別々に示している。また、図では、白、黒、赤、赤紫、青、青緑、緑および黄を、W,K,Y,M,C,R,G,Bで示している。図中「−」記号は、背景色とノイズ画素の色との組合せがないこと、換言すれば、その背景色ではノイズ画素を検出できないことを示している。
例えば、背景色が赤(R)の場合を例に説明すると、白ゴミの場合、R信号では背景色の赤(R)とノイズ画素の色との組は存在しないことが定義され、G信号では背景色の赤(R)とノイズ画素の色が黄(Y)との組が定義され、B信号では背景色の赤(R)とノイズ画素の色が赤紫(M)の組が定義される。また、黒ゴミの場合、R信号では背景色の赤(R)とノイズ画素の色が黒(K)との組が定義され、G信号およびB信号では背景色の赤(R)とノイズ画素の色との組は存在しないことが定義される。
図14は、ノイズ検出処理部の判定部で実行される判定処理の流れを示すフローチャートである。図14を参照して、処理対象画素の色が取得され(ステップS01)、その処理対象画素の周辺色が取得される(ステップS02)。処理対象画素の色は、色検出部258から入力される色信号から取得される。また、周辺色は、処理対象画素の周辺にある画素の色であり、色検出部258から入力される色信号から取得される。具体的には周辺画素は、主走査方向に処理対象画素に隣接する2つの画素である。2つの周辺画素が異なる場合には、副走査方向に処理対象画素に隣接する2つの画素を周辺画素に加えて、最も数の多い色を周辺画素の色とすればよい。さらに、処理対象画素の周辺の8つの画素を周辺画素とし、8つの周辺画素の色のうち最も数の多い画素の色を周辺画素の色としてもよい。
そして、判定テーブルが取得される(ステップS03)。次のステップS04では、ステップS01で取得された処理対象画素が、R信号でノイズ画素か否かが判定される。具体的には、論理積素子307Rから入力されるR信号の論理信号のうち、処理対象画素に対応する画素の値が「1」とされているか否かが判断される。ノイズ画素と判定された場合にはステップS05に進み、そうでない場合はステップS07に進む。すなわち、処理対象画素がR信号でノイズ画素とされている場合にステップS05に進む。ステップS05では、処理対象画素(ノイズ画素)の色と、ステップS02で取得された周辺色との組とから、処理対象画素がR信号から検出可能なノイズ画素か否かを判断する。具体的には、処理対象画素(ノイズ画素)の色をノイズ画素の色とし、ステップS02で取得された周辺色を背景色とし、そのノイズ画素の色と背景色の色との組が、R信号に対応するノイズ画素の色と背景色との組として判定テーブルに定義されているか否かを判断する。検出可能なノイズ画素と判断された場合にはステップS06をスキップして、ステップS07に進む。論理積素子307Rでノイズ画素とされている結果をそのまま有効とするためである。検出可能なノイズ画素と判断されなかった場合にはステップS06の後ステップS07に進む。ステップS06では、論理積素子307Rでノイズ画素とされた処理対象画素をノイズ画素としないようにする。具体的には、論理積素子307Rから入力される論理信号の処理対象画素に対応する値「1」を「0」に変更する。これにより、ノイズ画素の検出精度を高めることができる。
次のステップS07では、ステップS01で取得された処理対象画素が、G信号でノイズ画素か否かが判定される。具体的には、論理積素子307Gから入力されるG信号の論理信号のうち、処理対象画素に対応する画素の値が「1」とされているか否かが判断される。ノイズ画素と判定された場合にはステップS08に進み、そうでない場合はステップS09に進む。すなわち、処理対象画素がG信号でノイズ画素とされている場合にステップS08に進む。ステップS08では、処理対象画素(ノイズ画素)の色と、ステップS02で取得された周辺色との組とから、処理対象画素がG信号から検出可能なノイズ画素か否かを判断する。具体的には、処理対象画素(ノイズ画素)の色をノイズ画素の色とし、ステップS02で取得された周辺色を背景色とし、そのノイズ画素の色と背景色の色との組が、G信号に対応するノイズ画素の色と背景色との組として判定テーブルに定義されているか否かを判断する。検出可能なノイズ画素と判断された場合にはステップS09をスキップして、ステップS10に進む。論理積素子307Gでノイズ画素とされている結果をそのまま有効とするためである。検出可能なノイズ画素と判断されなかった場合にはステップS09の後ステップS10に進む。ステップS08では、論理積素子307Gでノイズ画素とされた処理対象画素をノイズ画素としないようにする。具体的には、論理積素子307Gから入力される論理信号の処理対象画素に対応する値「1」を「0」に変更する。これにより、ノイズ画素の検出精度を高めることができる。
次のステップS10では、ステップS01で取得された処理対象画素が、B信号でノイズ画素か否かが判定される。具体的には、論理積素子307Bから入力されるB信号の論理信号のうち、処理対象画素に対応する画素の値が「1」とされているか否かが判断される。ノイズ画素と判定された場合にはステップS11に進み、そうでない場合はステップS13に進む。すなわち、処理対象画素がB信号でノイズ画素とされている場合にステップS11に進む。ステップS11では、処理対象画素(ノイズ画素)の色と、ステップS02で取得された周辺色との組とから、処理対象画素がB信号から検出可能なノイズ画素か否かを判断する。具体的には、処理対象画素(ノイズ画素)の色をノイズ画素の色とし、ステップS02で取得された周辺色を背景色とし、そのノイズ画素の色と背景色の色との組が、B信号に対応するノイズ画素の色と背景色との組として判定テーブルに定義されているか否かを判断する。検出可能なノイズ画素と判断された場合にはステップS12をスキップして、ステップS13に進む。論理積素子307Bでノイズ画素とされている結果をそのまま有効とするためである。検出可能なノイズ画素と判断された場合にはステップS12の後ステップS13に進む。ステップS12では、論理積素子307Bでノイズ画素とされた処理対象画素をノイズ画素としないようにする。具体的には、論理積素子307Bから入力される論理信号の処理対象画素に対応する値「1」を「0」に変更する。これにより、ノイズ画素の検出精度を高めることができる。
次のステップS13では、次に処理対象とするべき画素が存在するか否かが判断され、存在する場合にはその画素を処理対象画素とした後ステップS01に戻り、存在しない場合には処理を終了する。これにより、1ライン分の画素について判定処理が実行される。なお、1ラインずつ判定処理をするのではなく、複数ラインをまとめて判定処理を実行するようにしてもよい。
なお、ここではノイズ画素が1画素の場合を例に説明したが、ノイズ画素は複数の画素が連続して検出される場合がある。これに対応するために、背景色を定める画素は、複数のノイズ画素のまとまりに隣接する画素とすればよい。この際、ステップS02で、複数のノイズ画素のまとまりに隣接する画素の色を取得する。たとえば、1画素のノイズ画素に対応する背景色、3画素のまとまりのノイズ画素に対応する背景色、5が素のまとまりのノイズ画素に対応する背景色を取得しておく。そして、ステップS04〜ステップS13までの処理を、ノイズ画素のまとまりの大きさごとに実行するようにすればよい。
以上説明したように、画像読取装置10のノイズ検出処理部259は、3つのラインセンサ213R,213G,213Bが出力するR信号、G信号およびB信号それぞれから第1特徴画素および第2特徴画素を抽出する。そして、次の画素をノイズ画素とする。
(1) R信号から抽出された第1特徴画素であって、G信号およびB信号において該第1特徴画素と原稿の同じ位置を読取った画素の全てが第2特徴画素でない画素。
(2) G信号から抽出された第1特徴画素であって、R信号およびB信号において該第1特徴画素と原稿の同じ位置を読取った画素の全てが第2特徴画素でない画素。
(3) B信号から抽出された第1特徴画素であって、R信号およびG信号において該第1特徴画素と原稿の同じ位置を読取った画素の全てが第2特徴画素でない画素。
そして、画像読取装置10は、背景色と、処理対象画素の色と、RGB信号とが所定の組合せになる場合に、そのRGB信号から検出されたノイズ画素のみを有効とする。換言すれば、ノイズ画素の色とその周辺の画素の色とが所定の組合せになる場合に、組合わせによって定まるRGB信号から検出されたノイズ画素であることを条件に、そのノイズ画素のみを有効とする。このため、原稿を読取った画像から原稿台に存在するゴミにより発生するノイズを精度よく検出することができる。
なお、本実施の形態における画像読取装置10では、第2明度差検出部302R,302G,302Bを設けるようにしたが、これらを省略するようにしても良い。この場合には、第1明度差検出部301R,301G,301Bから検出結果拡張処理部303R,303G,303Bに第1特徴画素を「1」とする論理信号が出力され、拡張される。そして、第1特徴画素であって、他のデータで拡張した第1特徴画素でない画素がノイズ画素として検出される。
なお、本実施の形態においては、読取部213を本体部103に固定する例を示したが、読取部213を移動させて走査する場合にも適用することができる。例えば、上部規制板を白色または黒色の単色にしておき、読取部213または光源206、反射ミラー209および反射部材208を副走査方向に移動させて走査する。この走査中に原稿台205を副走査方向に振動させることにより、原稿台205に付着したゴミを検出することができる。
なお、上述した画像読取装置には、以下の概念も含まれる。
(1) 前記抽出手段は、前記少なくとも3つのラインセンサが出力する複数のデータそれぞれから所定の特徴を有する第1のレベルの第1特徴画素を抽出する第1抽出手段と、
前記複数のデータそれぞれから前記所定の特徴を有する第2のレベルの第2特徴画素を抽出する第2抽出手段とを含み、
前記検出手段は、複数のデータ間で原稿の同じ位置を読取った画素を比較し、複数のデータのうち1のデータから抽出された第1特徴画素を、他の全てのデータでは第2特徴画素でないことをさらに条件とする、請求項1に記載の画像読取装置。
(2) (1)において、前記第1のレベルは、前記第2のレベルよりも高い。
(3) (1)において、前記第1抽出手段は、前記第1のフィルタを用いてエッジ領域を抽出する第1エッジ抽出手段を含み、前記第1エッジ抽出手段により抽出されたエッジ領域に含まれる画素を前記第1特徴画素として抽出し、
前記第2抽出手段は、前記第1のフィルタよりもエッジ検出特性の低い第2のフィルタを用いてエッジ領域を抽出する第2エッジ抽出手段を含み、前記第2エッジ抽出手段により抽出されたエッジ領域に含まれる画素を前記第2特徴画素として抽出する。
(4) (1)において、前記抽出手段は、前記第2エッジ抽出手段により抽出された第2特徴画素の周辺の画素を第2特徴画素とする拡大手段をさらに含む。
(5) (1)において、前記第1抽出手段は、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域との明度の差が第1のしきい値以上ある領域を抽出する第1領域抽出手段を含み、前記抽出された領域を前記第1特徴画素として抽出し、
前記第2抽出手段は、明度の変化が少ない領域であって、周辺の領域との明度の差が前記第1のしきい値より小さい第2のしきい値以上ある領域を抽出する第2領域抽出手段を含み、前記抽出された領域を前記第2特徴画素として抽出する。
(6) (1)において、前記第2抽出手段は、前記抽出された第2特徴画素の周辺の画素を第2特徴画素とする拡大手段をさらに含む。
(7) 主走査方向に同じ位置であって、副走査方向に離れて存在するノイズ画素について、第1のノイズ画素の色から第2のノイズ画素までの色の変化に基づいて、前記第1のノイズ画素から前記第2のノイズ画素までの全ての画素をノイズ画素とする判定手段をさらに備えた、請求項1に記載の画像読取装置。
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られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の実施の形態の1つにおける画像読取装置を備えたMFPの斜視図である。 画像読取装置の内部構成の概略を示す図である。 原稿台を振動させるための機構を示す斜視図である。 読取った画像からゴミを読取ることにより発生するノイズを検出する原理を説明するための図である。 原稿台を裏面から見た平面図である。 読取部で読取られる原稿台上の位置を示す図である。 本実施の形態における画像読取装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。 周辺色検出部の構成の一例を示す図である。 周辺色検出部が検出する色の一例を示す図である。 読取部が出力するRGB信号の一例を示す図である。 本実施の形態における画像読取装置のノイズ検出処理部の構成を示すブロック図である。 エッジ抽出フィルタの一例を示す図である。 判定部が参照する判定テーブルの一例を示す図である。 ノイズ検出処理部の判定部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
10 画像読取装置、20 画像形成装置、101 自動原稿搬送装置、103 本体部、200 原稿、201 タイミングローラ対、202 ローラ対、203 上部規制板、205 原稿台、205A マーク、206 光源、207 通紙ガイド、208 反射部材、209 反射ミラー、211 レンズ、213 読取部、213R,213G,213B ラインセンサ、215 画像処理部、217 モータ制御部、219 モータ、253 シェーディング補正部、255 ライン間補正部、257 色収差補正部、258 周辺色検出部、259 ノイズ検出処理部、261 プリンタインターフェース、263 制御部、301R,301G,301B 第1明度差検出部、302R,302G,302B 第2明度差検出部、303R,303G,303B 検出結果拡張処理部、305R,305G,305B 否定論理和素子、307R,307G,307B 論理積素子、308 判定部、309R,309G,309B 検出エリア拡張処理部。

Claims (3)

  1. 分光感度が互いに異なるフィルタを有し、副走査方向に距離を隔てて配置され、原稿を副走査方向に走査する少なくとも3つのラインセンサと、
    原稿と前記少なくとも3つのラインセンサとの間に設けられた原稿台と、
    原稿と前記少なくとも3つのラインセンサとの相対速度と異なる相対速度で原稿台を前記少なくとも3つのラインセンサに相対して移動させる移動手段と、
    前記少なくとも3つのラインセンサが出力する少なくとも3つのデータそれぞれからノイズ画素を検出するノイズ画素検出手段と、
    前記少なくとも3つのデータから各ノイズ画素の色を検出する色検出手段と、
    ノイズ画素の色と該ノイズ画素の周辺にある画素の色とが予め定められた組合せとなるときに、該ノイズ画素について前記ノイズ画素検出手段による検出結果を有効とする判定手段とを備えた、画像読取装置。
  2. 前記ノイズ画素検出手段は、前記少なくとも3つのラインセンサが出力する少なくとも3つのデータそれぞれから所定の特徴を有する特徴画素を抽出する抽出手段を備え、
    前記少なくとも3つのデータ間で原稿の同じ位置を読取った画素を比較し、前記少なくとも3つのデータのうち1のデータから抽出された特徴画素が、他の全てのデータでは特徴画素でないことを条件にノイズ画素として検出する、請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記少なくとも3つのラインセンサで原稿を走査する間、原稿を搬送する原稿搬送手段をさらに備える、請求項1または2に記載の画像読取装置。
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