JP2006254003A - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の読み取り部で読み取られた原稿の同一部位の画像データにおける高濃度および低濃度の特異データを共に検知し、区別化する。
【解決手段】 すじ補正回路108において、平均化回路111は画像データa〜cを平均化して画素毎の平均画像データdを算出し、最大最小検出回路112は画像データa〜cから画素毎の最大画像データeおよび最小画像データfを検出する。比較回路113は、最大画像データe、最小画像データfの差分としきい値Thとを比較し、画素毎にすじ発生の有無を検知する。白黒判定回路114は、すじが検知された場合にすじが黒すじであるか白すじであるかを判定する。出力選択回路115は、すじが検知されない場合には平均画像データdを、すじが黒すじであると判定された場合には最小画像データfを、すじが白すじであると判定された場合には最大画像データeを、選択して出力する。
【選択図】 図6
【解決手段】 すじ補正回路108において、平均化回路111は画像データa〜cを平均化して画素毎の平均画像データdを算出し、最大最小検出回路112は画像データa〜cから画素毎の最大画像データeおよび最小画像データfを検出する。比較回路113は、最大画像データe、最小画像データfの差分としきい値Thとを比較し、画素毎にすじ発生の有無を検知する。白黒判定回路114は、すじが検知された場合にすじが黒すじであるか白すじであるかを判定する。出力選択回路115は、すじが検知されない場合には平均画像データdを、すじが黒すじであると判定された場合には最小画像データfを、すじが白すじであると判定された場合には最大画像データeを、選択して出力する。
【選択図】 図6
Description
本発明は、原稿に形成された画像を読み取る画像読み取り装置等に関する。
従来の原稿読み取り装置における画像読み取り方式として、原稿を固定しておきながら原稿上に形成された画像を読み取る方式と、原稿を移動させながら原稿上に形成された画像を読み取る方式とが知られている。ここで、後者は、一般にはConstant Velocity Transport方式(以下、CVT方式という)と呼ばれる。
このようなCVT方式の画像読み取り装置としては、例えば、原稿搬送路に沿って原稿を搬送する搬送機構と、原稿搬送路中で原稿搬送路の側面に配設される読み取りガラスと、読み取りガラスを挟んで原稿搬送路とは反対側に配設される照明ランプおよびイメージセンサとを備えたものが知られている。この画像読み取り装置では、搬送機構によって原稿搬送路を搬送される原稿に、読み取りガラスを介して照明ランプにより光を照射する。そして、原稿からの反射光をイメージセンサに結像させ、イメージセンサから画像情報を出力させることで、画像読み取りを行っている。
このようなCVT方式の画像読み取り装置としては、例えば、原稿搬送路に沿って原稿を搬送する搬送機構と、原稿搬送路中で原稿搬送路の側面に配設される読み取りガラスと、読み取りガラスを挟んで原稿搬送路とは反対側に配設される照明ランプおよびイメージセンサとを備えたものが知られている。この画像読み取り装置では、搬送機構によって原稿搬送路を搬送される原稿に、読み取りガラスを介して照明ランプにより光を照射する。そして、原稿からの反射光をイメージセンサに結像させ、イメージセンサから画像情報を出力させることで、画像読み取りを行っている。
ところで、この種の画像読み取り装置では、原稿である用紙に付着する紙粉、固化した修正液、トナー、ボールペン用インク等のごみが、搬送時に原稿から剥がれ、読み取りガラス上に落下することがある。また、画像読み取り装置の周囲を漂うごみが読み取りガラス上に付着することもある。このようにして読み取りガラス上にごみが付着すると、イメージセンサと原稿との間にごみが存在することになる。したがって、イメージセンサは、原稿上の画像を読み取る際にごみも読み取ることになり、出力される画像データの副走査方向には、ごみによるすじが発生する。
従来、このような問題を解決する目的で、副走査方向に複数列のイメージセンサを配設し、各イメージセンサで読み取られた画像データを同一画素毎に比較し、各画像データのうち大きすぎる画像データあるいは小さすぎる画像データを除外し、残りの画像データを選択した後にこれらを平均化して出力する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
従来、このような問題を解決する目的で、副走査方向に複数列のイメージセンサを配設し、各イメージセンサで読み取られた画像データを同一画素毎に比較し、各画像データのうち大きすぎる画像データあるいは小さすぎる画像データを除外し、残りの画像データを選択した後にこれらを平均化して出力する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、例えば上述した紙粉や固化した修正液等、白いごみ(白ごみ)が読み取りガラスに付着した場合は、ごみが白色の画像として読み取られるため、高濃度(例えば黒)の画像中に低濃度のすじ(白すじ)となって現れる。一方、例えば上述したトナーやボールペン用インク等、黒いごみ(黒ごみ)が読み取りガラスに付着した場合は、ごみが黒色の画像として読み取られるため、低濃度の画像あるいは原稿の地肌中に高濃度のすじ(黒すじ)となって現れる。
しかしながら、上記特許文献1では、これら黒ごみによる黒すじと白ごみによる白すじとを判別することができず、あらかじめ、黒ごみを除去する黒ごみモードあるいは白ごみを除去する白ごみモードを設定しておく必要があった。すなわち、各イメージセンサで読み取られた各画像データのうち、大きすぎる画像データ(特許文献1では白側)を除外するのか、小さすぎる画像データ(特許文献1では黒側)を除外するのか、を設定しなければならず、操作を複雑化させていた。
しかも、上記特許文献1では、画像読み取り装置が黒ごみモードに設定された状態で読み取りガラスに白ごみが付着すると、白ごみによる白すじを除去できないまま画像データが出力されてしまうという不具合を招いていた。また、白ごみモードに設定された状態で読み取りガラスに黒ごみが付着した場合にも、黒ごみによる黒すじを除去できないまま画像データが出力されることになってしまう。
しかも、上記特許文献1では、画像読み取り装置が黒ごみモードに設定された状態で読み取りガラスに白ごみが付着すると、白ごみによる白すじを除去できないまま画像データが出力されてしまうという不具合を招いていた。また、白ごみモードに設定された状態で読み取りガラスに黒ごみが付着した場合にも、黒ごみによる黒すじを除去できないまま画像データが出力されることになってしまう。
さらに、上記特許文献1では、イメージセンサの数を増やした場合に処理が複雑になり、選択された画像データの数により平均化処理が異なるため、複数のイメージセンサによる読み取られた画像データの中から必要な画像データを選択する選択手段、および、選択された画像データを平均化する平均化手段を実現するための回路規模が非常に大きくなり、複雑化してしまう。
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、複数の読み取り部で読み取られた原稿の同一部位の画像データにおける高濃度および低濃度の特異データを共に検知し、区別化することにある。
また、他の目的は、特異データの検知結果に応じて、的確な画像データを選択、出力することにある。
また、他の目的は、特異データの検知結果に応じて、的確な画像データを選択、出力することにある。
かかる目的のもと、本発明が適用される画像読み取り装置は、読み取り手段が、原稿の同一部位に形成された画像を、複数の読み取り部で順次読み取ると共に、各々の読み取り部に対応した複数の画像データを出力し、特異データ検知手段が、読み取り手段から出力された複数の画像データの濃度を比較し、複数の画像データの中に特異データが存在するか否かを検知し、特異データ検知手段により特異データの存在が検知されたときに、判定手段が、特異データが複数の画像データにおいて高濃度側の特異データであるか低濃度側の特異データであるかを判定する。
このような画像読み取り装置では、出力手段が、複数の画像データに基づき、判定手段により判定された高濃度側の特異データおよび低濃度側の特異データの影響を取り除いた出力画像データを出力することができる。ここで、出力手段は、判定手段にて高濃度側の特異データが発生していると判定されたときに、出力画像データとして複数の画像データの中で最も濃度が低い最小画像データを出力することができる。また、出力手段は、判定手段にて低濃度側の特異データが発生していると判定されたときに、出力画像データとして複数の画像データの中で最も濃度が高い最大画像データを出力することができる。さらに、出力手段は、特異データ検知手段により特異データの発生が検知されないときに、出力画像データとして複数の画像データの濃度平均値である平均画像データを出力することができる。
また、特異データ検知手段は、複数の画像データの中で最も濃度が高い最大画像データと最も濃度が低い最小画像データとの差分が予め設定されたしきい値を超えた場合に、特異データの存在を検知することができる。さらに、判定手段は、特異データが発生した部位における複数の画像データの濃度平均値である第1の濃度データと、特異データが発生した部位の近傍であって特異データが発生していない部位における複数の画像データの濃度平均値である第2の濃度データとを比較し、第1の濃度データが第2の濃度データよりも高濃度である場合に、特異データが高濃度側の特異データであると判定することができる。さらにまた、判定手段は、第1の濃度データが第2の濃度データよりも低濃度である場合に、特異データが低濃度側の特異データであると判定することができる。
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取り装置は、読み取り手段が、原稿の同一部位に形成された画像を、複数の読み取り部で順次読み取り、各々の読み取り部に対応した複数の画像データを出力し、読み取り手段から出力される複数の画像データの濃度を平均化して平均画像データを平均化手段で算出し、読み取り手段から出力される複数の画像データの中から、最大濃度を有する最大画像データおよび最小濃度を有する最小画像データを最大最小検出手段で検出し、平均化手段にて算出された平均画像データ、最大最小検出手段にて検出された最大画像データ、および最小画像データの中から、出力画像データを選択手段で選択する。
このような画像読み取り装置では、最大最小検出手段にて検出された最大画像データおよび最小画像データの差分が予め設定されたしきい値を超えた場合に、複数の画像データにおける濃度異常データの存在を異常検知手段で検知し、異常検知手段により濃度異常データの存在が検知されたときに、濃度異常データが高濃度側の異常であるか低濃度側の異常であるかを判別手段で判別し、選択手段は、判別手段により濃度異常データが高濃度側の異常であると判別されたときに、出力画像データとして最小画像データを選択し、濃度異常データが低濃度側の異常であると判別されたときに、出力画像データとして最大画像データを選択することを特徴とすることができる。
ここで、判別手段は、濃度異常データが発生した部位における平均画像データである第1の濃度データと、濃度異常データが発生した部位の近傍であって濃度異常データが発生していない部位における平均画像データである第2の濃度データとを比較し、第1の濃度データが第2の濃度データよりも高濃度である場合に、濃度異常データが高濃度側の異常であると判別することを特徴とすることができる。そして、判別手段は、第1の濃度データが第2の濃度データよりも低濃度である場合に、濃度異常データが低濃度側の異常であると判別することを特徴とすることができる。
また、選択手段は、異常検知手段により濃度異常データの存在が検知されなかったときに、出力画像データとして平均画像データを選択することを特徴とすることができる。さらに、読み取り手段は、固定される原稿の画像を移動しながら読み取る第1の読み取りモード、および、搬送される原稿の画像を固定された状態で読み取る第2の読み取りモードで動作し、選択手段は、読み取り手段が第1の読み取りモードで動作しているときに、出力画像データとして平均画像データを選択することを特徴とすることができる。
本発明によれば、複数の読み取り部で読み取られた原稿の同一部位の画像データにおける高濃度および低濃度の特異データを共に検知し、区別化することができる。
また、特異データの検知結果に応じて、的確な画像データを選択、出力することができる。
また、特異データの検知結果に応じて、的確な画像データを選択、出力することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。この画像読み取り装置は、大きく、積載された原稿束から原稿を順次、搬送する原稿送り装置10、スキャンによって画像を読み込むスキャナ装置70、および、原稿送り装置10やスキャナ装置70の駆動制御およびスキャナ装置70によって読み込まれた画像信号を処理する処理装置80に大別される。
図1は本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。この画像読み取り装置は、大きく、積載された原稿束から原稿を順次、搬送する原稿送り装置10、スキャンによって画像を読み込むスキャナ装置70、および、原稿送り装置10やスキャナ装置70の駆動制御およびスキャナ装置70によって読み込まれた画像信号を処理する処理装置80に大別される。
原稿送り装置10は、複数枚の原稿からなる原稿束を積載する原稿トレイ11、原稿トレイ11を上昇および下降させるトレイリフタ12を備えている。また、トレイリフタ12により上昇された原稿トレイ11の原稿を搬送するナジャーロール13、ナジャーロール13により搬送された原稿を更に下流側まで搬送するフィードロール14、ナジャーロール13により供給される原稿を1枚ずつ捌くリタードロール15を備えている。最初に原稿が搬送される第1搬送路31には、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールまで搬送するテイクアウェイロール16、原稿を更に下流側のロールまで搬送すると共にループ作成を行うプレレジロール17、一旦、停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、原稿読み取り部に対してレジストレーション調整を施しながら原稿を供給するレジロール18、読み込み中の原稿搬送をアシストするプラテンロール19、読み込まれた原稿を更に下流に搬送するアウトロール20を備えている。また、第1搬送路31には、搬送される原稿のループ状態に応じて支点を中心として回動するバッフル41を備えている。
さらに、アウトロール20の下流側には、原稿トレイ11の下部に設けられ、読み込みが終了した原稿を積載させる排出トレイ40に原稿を導く第2搬送路32が設けられている。そして、この第2搬送路32には、排出トレイ40に対して原稿を排出させる第1排出ロール21が取り付けられている。なお、第1排出ロール21は、後述する理由により、原稿を逆方向に搬送する必要があることから、正逆方向に回転駆動されるように構成されている。
また、この原稿送り装置10では、両面に画像が形成された原稿を読み取る場合において、両面の画像を1プロセスで読み取ることができるよう、読み取りが終了した原稿を反転搬送するための第3搬送路33が設けられている。第3搬送路33は、第1排出ロール21の入口側とプレレジロール17の入口側との間に設けられている。さらに、この原稿送り装置10では、原稿の両面読み取りを行った場合に、両面読み取りが終了した原稿をさらにもう一度反転させてから排出トレイ40に排出させるための第4搬送路34が設けられている。第4搬送路34は、第1排出ロール21の入口側から下方に分岐するように形成されており、第4搬送路34には、排出トレイ40に対して原稿を排出させる第2排出ロール22が取り付けられている。また、第3搬送路33と第4搬送路34との分岐部には、これらの搬送路を切り替える搬送路切替ゲート42が設けられる。
ナジャーロール13は、待機時にはリフトアップされて退避位置に保持され、原稿搬送時にニップ位置(原稿搬送位置)へ降下して原稿トレイ11上の最上位の原稿を搬送する。ナジャーロール13およびフィードロール14は、フィードクラッチ(図示せず)の連結によって原稿の搬送を行う。プレレジロール17は、停止しているレジロール18に原稿先端を突き当ててループを作成する。レジロール18では、ループ作成時に、レジロール18に噛み込んだ原稿先端をニップ位置まで戻している。このループが形成されると、バッフル41は支点を中心として開き、原稿のループを妨げることのないように機能している。また、テイクアウェイロール16およびプレレジロール17は、読み込み中におけるループを保持している。このループ形成によって、読み込みタイミングの調整が図られ、また、読み込み時における原稿搬送に伴うスキューを抑制して、位置合わせの調整機能を高めることができる。読み込みの開始タイミングに合わせて、停止されていたレジロール18が回転を開始し、プラテンロール19によって、第2プラテンガラス72B(後述)に押圧されて、下面方向から画像データが読み込まれる。
原稿の片面画像を読み取る片面モードでは、片面の読み取りを終了した原稿が、第1搬送路31から第2搬送路32へと導かれ、第1排出ロール21によって排出トレイ40へと排出される。
一方、原稿の両面画像を読み取る両面モードでは、片面(第1面)の読み取りを終了した原稿が、第1搬送路31から第2搬送路32へと導かれ、第1排出ロール21によってさらに搬送される。そして、原稿の搬送方向後端が搬送路切替ゲート42を通過した直後のタイミングで、搬送路切替ゲート42が原稿を第3搬送路33側へと導くように切り替えられ、第1排出ロール21の回転方向が逆方向に切り替えられる。その結果、原稿は、その表裏が反転した状態で、第2搬送路32から再び第1搬送路31へと導かれる。そして、他の片面(第2面)の読み取りを終了した原稿が、第1搬送路31から第2搬送路32へと導かれ、第1排出ロール21によってさらに搬送される。その後、原稿の搬送方向後端が搬送路切替ゲート42を通過した直後のタイミングで、搬送路切替ゲート42が今度は原稿を第4搬送路34側へと導くように切り替えられ、第1排出ロール21の回転方向が再び逆方向に切り替えられる。その結果、原稿は、さらに表裏が反転した状態で、第2搬送路32から第4搬送路34へと導かれ、第2排出ロール22によって排出トレイ40へと排出される。
このような構成を採用することにより、本実施の形態に係る原稿送り装置10では、片面モード、両面モードに関係なく、画像読み取りを終了した原稿を、原稿トレイ11へのセット時と表裏の関係が同じ状態で排出トレイ40に積載することができる。
一方、原稿の両面画像を読み取る両面モードでは、片面(第1面)の読み取りを終了した原稿が、第1搬送路31から第2搬送路32へと導かれ、第1排出ロール21によってさらに搬送される。そして、原稿の搬送方向後端が搬送路切替ゲート42を通過した直後のタイミングで、搬送路切替ゲート42が原稿を第3搬送路33側へと導くように切り替えられ、第1排出ロール21の回転方向が逆方向に切り替えられる。その結果、原稿は、その表裏が反転した状態で、第2搬送路32から再び第1搬送路31へと導かれる。そして、他の片面(第2面)の読み取りを終了した原稿が、第1搬送路31から第2搬送路32へと導かれ、第1排出ロール21によってさらに搬送される。その後、原稿の搬送方向後端が搬送路切替ゲート42を通過した直後のタイミングで、搬送路切替ゲート42が今度は原稿を第4搬送路34側へと導くように切り替えられ、第1排出ロール21の回転方向が再び逆方向に切り替えられる。その結果、原稿は、さらに表裏が反転した状態で、第2搬送路32から第4搬送路34へと導かれ、第2排出ロール22によって排出トレイ40へと排出される。
このような構成を採用することにより、本実施の形態に係る原稿送り装置10では、片面モード、両面モードに関係なく、画像読み取りを終了した原稿を、原稿トレイ11へのセット時と表裏の関係が同じ状態で排出トレイ40に積載することができる。
スキャナ装置70は、上述した原稿送り装置10を備えることができると共に、この原稿送り装置10を装置フレーム71によって支え、また、原稿送り装置10によって搬送された原稿の画像読み取りを行っている。このスキャナ装置70は、装置フレーム71に、画像を読み込むべき原稿を静止させた状態で載置する第1プラテンガラス72A、原稿送り装置10によって搬送中の原稿を読み取るための光の開口部を形成する第2プラテンガラス72Bが設けられている。なお、本実施の形態では、スキャナ装置70に対して原稿送り装置10が奥側を支点に揺動自在に取り付けられており、第1プラテンガラス72A上に原稿をセットする際には、原稿送り装置10を持ち上げて原稿を載置し、その後、原稿送り装置10をスキャナ装置70側に降ろして押し付けるようになっている。
また、スキャナ装置70は、第2プラテンガラス72Bの下に静止し、および第1プラテンガラス72Aの全体に亘ってスキャンして画像を読み込むフルレートキャリッジ73、フルレートキャリッジ73から得られた光を像結合部へ提供するハーフレートキャリッジ75を備えている。フルレートキャリッジ73には、原稿に光を照射する照明ランプ74、原稿から得られた反射光を受光する第1ミラー76Aが備えられている。更に、ハーフレートキャリッジ75には、第1ミラー76Aから得られた光を結像部へ提供する第2ミラー76Bおよび第3ミラー76Cが備えられている。更に、スキャナ装置70は、第3ミラー76Cから得られた光学像を光学的に縮小する結像用レンズ77、結像用レンズ77によって結像された光学像を光電変換するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ78、CCDイメージセンサ78を備える駆動基板79を備え、CCDイメージセンサ78によって得られた画像信号は駆動基板79を介して処理装置80に送られる。
なお、本実施の形態では、これらフルレートキャリッジ73、照明ランプ74、ハーフレートキャリッジ75、第1ミラー76A、第2ミラー76B、第3ミラー76C、結像用レンズ77、CCDイメージセンサ78、および駆動基板79によって、読み取り手段が構成されている。
なお、本実施の形態では、これらフルレートキャリッジ73、照明ランプ74、ハーフレートキャリッジ75、第1ミラー76A、第2ミラー76B、第3ミラー76C、結像用レンズ77、CCDイメージセンサ78、および駆動基板79によって、読み取り手段が構成されている。
ここで、第1プラテンガラス72Aに載置された原稿の画像を読み取る原稿固定読み取りの場合には、フルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とが、2:1の割合でスキャン方向(矢印方向)に移動する。このとき、フルレートキャリッジ73の照明ランプ74の光が原稿の被読み取り面に照射されると共に、その原稿からの反射光が第1ミラー76A、第2ミラー76B、および第3ミラー76Cの順に反射されて結像用レンズ77に導かれる。結像用レンズ77に導かれた光は、CCDイメージセンサ78の受光面に結像される。CCDイメージセンサ78に設けられるラインセンサ(後述)は1次元のセンサであり、1ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)の1ラインの読み取りが終了すると、主走査方向とは直交する方向(副走査方向)にフルレートキャリッジ73を移動させ、原稿の次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って実行することで、1ページの原稿読み取りを完了させる。
なお、本実施の形態では、後述するように、複数のラインセンサによってCCDイメージセンサ78が構成されている。
なお、本実施の形態では、後述するように、複数のラインセンサによってCCDイメージセンサ78が構成されている。
一方、第2プラテンガラス72Bは、例えば長尺の板状構造をなす透明なガラスプレートで構成される。原稿送り装置10によって搬送される原稿の画像を読み取る原稿流し読み取りの場合には、原稿送り装置10によって搬送される原稿がこの第2プラテンガラス72Bの上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とは、図1に示す実線の位置に停止した状態にある。まず、原稿送り装置10のプラテンロール19を経た原稿の1ライン目の反射光が、第1ミラー76A、第2ミラー76B、および第3ミラー76Cを経て結像用レンズ77にて結像され、CCDイメージセンサ78によって画像が読み込まれる。即ち、CCDイメージセンサ78に設けられる1次元のセンサであるラインセンサによって主走査方向の1ライン分を同時に処理した後、原稿送り装置10によって搬送される原稿の次の主走査方向の1ラインが読み込まれる。原稿の先端が第2プラテンガラス72Bの読み取り位置に到達した後、原稿が第2プラテンガラス72Bの読み取り位置を通過することによって、副走査方向に亘って1ページの読み取りが完了する。
図2は、スキャナ装置70に設けられるCCDイメージセンサ78の概略構成を示す図である。このCCDイメージセンサ78は、基板50と、原稿の副走査方向(原稿の搬送方向と直交する方向)にオフセットした状態で、並列に配置される複数の読み取り部としての3本のラインセンサ51A,51B,51Cとを備えている。各ラインセンサ51A,51B,51Cは、例えば7μm×7μmのフォトダイオードPDを主走査方向にn個直線上に並べた構成となっており、ラインセンサ51A,51B,53間の間隔は6ライン分(42μm)となっている。なお、CCD面上では結像用レンズ77による縮小を経ているので、読み取り解像度が例えば600dpi(dot per inch)の場合、副走査方向における6ライン分(42μm)の間隔は、原稿の読み取り位置(第1プラテンガラス72Aや第2プラテンガラス72B上)では、それぞれ254μmの間隔に相当する。したがって、本実施の形態では、これら3本のラインセンサ51A,51B,51Cにより、例えば図1に示す第1プラテンガラス72A上では、原稿搬送方向最上流側の第1の読み取り位置C(ラインセンサ51Cによって読み取られる)、第1の読み取り位置Cから原稿搬送方向下流側254μmにある第2の読み取り位置B(ラインセンサ51Bによって読み取られる)、第2の読み取り位置Bから原稿搬送方向下流側254μmにある第3の読み取り位置A(ラインセンサ51Aによって読み取られる)、の3箇所で画像読み取りが行われている。これにより、各ラインセンサ51A,51B,51Cは、原稿上の離れた位置の3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、各ラインセンサ51A,51B,51Cからは、原稿上で6ライン分ずつ離れた画像の各画素の濃度を表すアナログ画像信号が出力される。
図3は、CCDイメージセンサ78内部の回路ブロック図である。図3において、「PHOTO DIODE」は、CCDイメージセンサ78に設けられる各イメージセンサ51A,51B,51Cを意味している。また、イメージセンサ51Aの副走査方向両側には、イメージセンサ51Aを構成する各フォトダイオードPD(図2参照)に蓄積された電荷を転送するためのシフトレジスタ52o,52eが設けられている。さらに、イメージセンサ51Bの両側には、イメージセンサ51Bを構成する各フォトダイオードPD(図2参照)に蓄積された電荷を転送するためのシフトレジスタ53o,53eが設けられている。さらにまた、イメージセンサ51Cの両側には、イメージセンサ51Cを構成する各フォトダイオードPD(図2参照)に蓄積された電荷を転送するためのシフトレジスタ54o,54eが設けられている。
本実施の形態では、イメージセンサ51A(51B,51C)における画素番号(フォトダイオードPDの番号)が奇数(Odd)である場合にはシフトレジスタ52o(53o,54o)に、偶数(Even)である場合にはシフトレジスタ52e(53e,54e)に、出力先が振り分けられ、並列に出力される。これにより、一本のイメージセンサに対してシフトレジスタが一本だけ設けられる場合と比較して、出力速度を約2倍程度まで高速化することができる。
本実施の形態では、イメージセンサ51A(51B,51C)における画素番号(フォトダイオードPDの番号)が奇数(Odd)である場合にはシフトレジスタ52o(53o,54o)に、偶数(Even)である場合にはシフトレジスタ52e(53e,54e)に、出力先が振り分けられ、並列に出力される。これにより、一本のイメージセンサに対してシフトレジスタが一本だけ設けられる場合と比較して、出力速度を約2倍程度まで高速化することができる。
そして、各ラインセンサ51A,51B,51Cを構成する各フォトダイオードPDに蓄積された電荷は、SH信号によって対応するシフトレジスタ52o,52e,53o,53e,54o,54eへと移動する。そして、各シフトレジスタ52o,52e,53o,53e,54o,54eに移動した電荷は、φ1,2のパルス信号で順次転送されて、最終転送パルス信号LHで転送され、VO1〜VO6に出力される。ここで、VO1はラインセンサ51Aにおける奇数画素番号の画像データ、VO2はラインセンサ51Aにおける偶数画素番号の画像データである。また、VO3はラインセンサ51Bにおける奇数画素番号の画像データ、VO4はラインセンサ51Bにおける偶数画素番号の画像データである。さらに、VO5はラインセンサ51Cにおける奇数画素番号の画像データ、VO6はラインセンサ51Cにおける偶数画素番号の画像データである。また、VO1〜VO6の出力が終了した後に、リセット信号RSにより、各シフトレジスタ52o,52e,53o,53e,54o,54eにおける電荷のリセットが行われる。
次に、図1に示す処理装置80について説明する。
図4は、処理装置80を説明するためのブロック図である。本実施の形態が適用される処理装置80は、大きく、CCDイメージセンサ78から得られた画像情報を処理する信号処理部81と、原稿送り装置10およびスキャナ装置70を制御する制御部90とを備えている。信号処理部81は、CCDイメージセンサ78からの出力に対して所定の画像処理を施している。この信号処理部81は、入力されてくるアナログの画像信号に対してアナログ−ディジタル変換(A/D変換)、シェーディング補正、および、本実施の形態の特徴点であるすじ補正等を行う前処理部100、前処理部100にて画像処理が施されたディジタルの画像信号に対して拡大・縮小、平滑化、コントラスト調整、地肌除去、および2値化等を行う後処理部200を備えている。これら信号処理部81からの出力は、例えばプリンタ等のIOT(Image Output Terminal)や、パーソナルコンピュータ(PC)等のホストシステムへ出力される。
図4は、処理装置80を説明するためのブロック図である。本実施の形態が適用される処理装置80は、大きく、CCDイメージセンサ78から得られた画像情報を処理する信号処理部81と、原稿送り装置10およびスキャナ装置70を制御する制御部90とを備えている。信号処理部81は、CCDイメージセンサ78からの出力に対して所定の画像処理を施している。この信号処理部81は、入力されてくるアナログの画像信号に対してアナログ−ディジタル変換(A/D変換)、シェーディング補正、および、本実施の形態の特徴点であるすじ補正等を行う前処理部100、前処理部100にて画像処理が施されたディジタルの画像信号に対して拡大・縮小、平滑化、コントラスト調整、地肌除去、および2値化等を行う後処理部200を備えている。これら信号処理部81からの出力は、例えばプリンタ等のIOT(Image Output Terminal)や、パーソナルコンピュータ(PC)等のホストシステムへ出力される。
一方、制御部90は、片面読み取りや両面読み取りの制御等を含め、原稿送り装置10およびスキャナ装置70の全体を制御する画像読み取りコントロール91、CCDイメージセンサ78を制御するCCDコントロール92、読み取りタイミングに合わせて照明ランプ74を制御するランプコントロール93、スキャナ装置70におけるモータのオン/オフなどを行いフルレートキャリッジ73とハーフレートキャリッジ75とのスキャン動作を制御するスキャンコントロール94、原稿送り装置10におけるモータの制御、各種ロールの動作やフィードクラッチの動作、ゲートの切り替え動作等を制御する搬送機構コントロール95を備えている。これらの各種コントロールからは、原稿送り装置10およびスキャナ装置70に対して制御信号が出力され、かかる制御信号に基づいて、これらの動作制御が可能となる。画像読み取りコントロール91は、ホストシステムからの制御信号や、例えば自動選択読み取り機能に際して検出されるセンサ出力、ユーザからの選択等に基づいて、読み取りモードを設定し、原稿送り装置10およびスキャナ装置70を制御している。このような読み取りモードとしては、第1プラテンガラス72A上に原稿を載置して読み取る原稿固定読み取りモード(第1の読み取りモード)、あるいは、1パスによる片面読み取りモードや反転パスを用いた反転両面読み取りモード等の原稿流し読み取りモード(第2の読み取りモード)が考えられる。
図5は、上述した前処理部100の機能をさらに詳述したブロック図である。本実施の形態では、CCDイメージセンサ78から、ラインセンサ51A,51B,51Cからのアナログ画像信号が、それぞれ、奇数(ODD)、偶数(EVEN)に分割されて出力されてくる。すなわち、ラインセンサ51Aからのアナログ画像信号をVO1(ODD),VO2(EVEN)に、ラインセンサ51Bからのアナログ画像信号をVO3(ODD),VO4(EVEN)に、ラインセンサ51Cからのアナログ画像信号をVO5(ODD),VO6(EVEN)に、それぞれ振り分けて並列に出力することで、CCDイメージセンサ78から前処理部100へのデータ転送速度を高速化している。
前処理部100は、CCDイメージセンサ78から出力されてくる各画像信号(VO1,VO2,VO3,VO4,VO5,VO6)に対してサンプルホールドを行うサンプルホールド回路101(101a〜101f)、各画像信号を所定の出力レベルまで増幅する増幅回路102(102a〜102f)、アナログ信号である各画像信号をディジタル信号に変換するA/D変換回路103(103a〜103f)を備えている。また前処理部100は、A/D変換回路103でディジタル信号に変換された各ラインセンサ51A,51B,51CからのODD、EVEN信号(VO1およびVO2、VO3およびVO4、VO5およびVO6)をそれぞれ合成することで、各ラインセンサ51A,51B,51Cの出力に対応する3つの画像データを生成する合成回路104(104a〜104c)、合成された3つの画像データにシェーディング補正を施すシェーディング補正回路105(105a〜105c)を備えている。さらに、前処理部100は、3つの画像データの中から時間的な基準となる画像データおよび画像データの読み取り順序を選択する順序選択回路106、順序選択回路106で選択された順序に従い、各画像信号を遅延させる遅延回路107(107a〜107c)を備えている。そして、前処理部100は、本実施の形態の特徴点である、遅延回路107から出力され、時間合わせがなされた3つの画像データを用いて、画像データ中のすじを消去する補正を行うすじ補正回路108を備えている。
なお、以下の説明では、ラインセンサ51Aによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107aからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データaと呼ぶ。また、ラインセンサ51Bによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107bからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データbと呼ぶ。さらに、ラインセンサ51Cによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107cからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データcと呼ぶ。
なお、以下の説明では、ラインセンサ51Aによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107aからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データaと呼ぶ。また、ラインセンサ51Bによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107bからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データbと呼ぶ。さらに、ラインセンサ51Cによって読み取られ、前処理部100内で各種前処理を施され、前処理部100内において遅延回路107cからすじ補正回路108に向けて出力される画像データを画像データcと呼ぶ。
ここで、順序選択回路106および遅延回路107(107a〜107c)の機能について説明しておく。
図1に示す画像読み取り装置において、原稿流し読み取りモード(第2の読み取りモード)を実行する場合、図2に示すCCDイメージセンサ78では、原稿の主走査方向同一位置(ライン)をまずラインセンサ51Cで読み取り、その後6ライン分遅れてラインセンサ51Bで読み取り、さらに6ライン分遅れて(ラインセンサ51Cからみれば12ライン分遅れて)ラインセンサ51Aで読み取る。このため、原稿流し読み取りモードにおいて、各ラインセンサ51A,51B,51Cで読み取られた画像データの時間合わせを行うためには、ラインセンサ51Aの画像データに対して遅延回路107aでは遅延を行わず、ラインセンサ51Bの画像データに対して遅延回路107bではラインセンサ51Aの画像データよりも6ライン分だけ遅延させ、ラインセンサ51Cの画像データに対して遅延回路107cではラインセンサ51Aの画像データよりも12ライン分だけ遅延させることが必要になる。
図1に示す画像読み取り装置において、原稿流し読み取りモード(第2の読み取りモード)を実行する場合、図2に示すCCDイメージセンサ78では、原稿の主走査方向同一位置(ライン)をまずラインセンサ51Cで読み取り、その後6ライン分遅れてラインセンサ51Bで読み取り、さらに6ライン分遅れて(ラインセンサ51Cからみれば12ライン分遅れて)ラインセンサ51Aで読み取る。このため、原稿流し読み取りモードにおいて、各ラインセンサ51A,51B,51Cで読み取られた画像データの時間合わせを行うためには、ラインセンサ51Aの画像データに対して遅延回路107aでは遅延を行わず、ラインセンサ51Bの画像データに対して遅延回路107bではラインセンサ51Aの画像データよりも6ライン分だけ遅延させ、ラインセンサ51Cの画像データに対して遅延回路107cではラインセンサ51Aの画像データよりも12ライン分だけ遅延させることが必要になる。
一方、図1に示す画像読み取り装置において、原稿固定読み取りモード(第1の読み取りモード)を実行する場合、図2に示すCCDイメージセンサ78では、原稿の主走査方向同一位置(ライン)をまずラインセンサ51Aで読み取り、その後6ライン分遅れてラインセンサ51Bで読み取り、さらに6ライン分遅れて(ラインセンサ51Aからみれば12ライン分遅れて)ラインセンサ51Cで読み取ることになる。つまり、原稿固定読み取りモードでは、上述した原稿流し読み取りモードと逆の順番で読み取りが行われることになる。このため、原稿固定読み取りモードにおいて、各ラインセンサ51A,51B,51Cで読み取られた画像データの時間合わせを行うためには、ラインセンサ51Cの画像データに対して遅延回路107cでは遅延を行わず、ラインセンサ51Bの画像データに対して遅延回路107bではラインセンサ51Cの画像データよりも6ライン分だけ遅延させ、ラインセンサ51Aの画像データに対して遅延回路107aではラインセンサ51Cの画像データよりも12ライン分だけ遅延させることが必要になる。
このため、本実施の形態では、読み取りモード(原稿流し読み取りモード、原稿固定読み取りモード)の情報が順序選択回路106に入力され、入力されてくる読み取りモードに応じて、順序選択回路106が画像データの時間合わせの順序を選択し、遅延回路107(107a〜107c)における遅延時間をそれぞれ設定している。これにより、原稿流し読み取りモードおよび原稿固定読み取りモードにおいて、各画像データの時間合わせが正しく行われるようになっている。したがって、各遅延回路107a〜107cから出力される画像データa〜cは、原稿の読み取り位置を同期させた状態、すなわち、画像データa〜cにおける同一位置(同一画素)の読み取りデータ(原稿の同一部位に形成された画像を読み取って得られた画像データa〜c)が、同時にすじ補正回路108に入力されることになる。
図6は、上述した前処理部100に設けられるすじ補正回路108をさらに詳述したブロック図である。すじ補正回路108は、平均化手段としての平均化回路111、最大最小検出手段としての最大最小検出回路112、異常データ検知手段あるいは異常検知手段としての比較回路113、判定手段あるいは判別手段としての白黒判定回路114、および出力手段あるいは選択手段としての出力選択回路115、を有している。
ここで、平均化回路111は、入力されてくる画像データa〜cを同一の画素毎に平均化し、画素毎の平均画像データ(平均濃度データ)dを算出し、出力している。また、最大最小検出回路112は、入力されてくる画像データa〜cから、同一の画素毎に最大画像データ(最大濃度データ)eおよび最小画像データ(最小濃度データ)fを検出し、出力している。さらに、比較回路113は、最大最小検出回路112で検出された同一画素における最大画像データeおよび最小画像データfの差分を算出すると共に、算出された差分と外部から入力されるしきい値Thとを比較することにより、同一の画素毎にすじ発生(特異データ、濃度異常データ)の有無を検知し、検知結果をすじ検知信号gとして出力している。さらにまた、白黒判定回路114は、比較回路113から出力されるある画素に対するすじ検知信号gが「すじあり」を示すものであった場合に、平均化回路111から出力される同一画素の平均画像データ(第1の濃度データ)dと、この同一画素の近傍であって比較回路113から出力されるすじ検知信号gが「すじなし」である画素の平均画像データdとの差分を算出し、求められた差分に基づいて発生したすじが黒すじ(高濃度側の特異データ、高濃度側の異常)であるか白すじ(低濃度側の特異データ、低濃度側の異常)であるかを判定し、すじ判定信号hとして出力している。一方、白黒判定回路114は、比較回路113から出力されるある画素に対する検知信号が「すじなし」を示すものであった場合には、すじ判定信号hとして「すじなし」の情報を出力している。つまり、白黒判定回路114からは、すじ判定信号hとして、「黒すじ」、「白すじ」「すじなし」のうちいずれかの信号が出力される。そして、出力選択回路115は、白黒判定回路114から出力されるすじ判定信号hおよび外部から入力される読み取りモード(原稿流し読み取りモード、原稿固定読み取りモード)に基づき、同一の画素における平均画像データd、最大画像データe、最小画像データfのいずれかを出力画像データiとして選択し、出力している。
ここで、平均化回路111は、入力されてくる画像データa〜cを同一の画素毎に平均化し、画素毎の平均画像データ(平均濃度データ)dを算出し、出力している。また、最大最小検出回路112は、入力されてくる画像データa〜cから、同一の画素毎に最大画像データ(最大濃度データ)eおよび最小画像データ(最小濃度データ)fを検出し、出力している。さらに、比較回路113は、最大最小検出回路112で検出された同一画素における最大画像データeおよび最小画像データfの差分を算出すると共に、算出された差分と外部から入力されるしきい値Thとを比較することにより、同一の画素毎にすじ発生(特異データ、濃度異常データ)の有無を検知し、検知結果をすじ検知信号gとして出力している。さらにまた、白黒判定回路114は、比較回路113から出力されるある画素に対するすじ検知信号gが「すじあり」を示すものであった場合に、平均化回路111から出力される同一画素の平均画像データ(第1の濃度データ)dと、この同一画素の近傍であって比較回路113から出力されるすじ検知信号gが「すじなし」である画素の平均画像データdとの差分を算出し、求められた差分に基づいて発生したすじが黒すじ(高濃度側の特異データ、高濃度側の異常)であるか白すじ(低濃度側の特異データ、低濃度側の異常)であるかを判定し、すじ判定信号hとして出力している。一方、白黒判定回路114は、比較回路113から出力されるある画素に対する検知信号が「すじなし」を示すものであった場合には、すじ判定信号hとして「すじなし」の情報を出力している。つまり、白黒判定回路114からは、すじ判定信号hとして、「黒すじ」、「白すじ」「すじなし」のうちいずれかの信号が出力される。そして、出力選択回路115は、白黒判定回路114から出力されるすじ判定信号hおよび外部から入力される読み取りモード(原稿流し読み取りモード、原稿固定読み取りモード)に基づき、同一の画素における平均画像データd、最大画像データe、最小画像データfのいずれかを出力画像データiとして選択し、出力している。
なお、本実施の形態では、A/D変換回路103(103a〜103f)によるA/D変換後の画像の濃度が8ビット(256階調)で表されるようになっており、白では最小の0、黒は最大の255が出力される。したがって、最大画像データeは、同一画素における画像データa〜cの中で最も黒い画像データとなる。また、最小画像データfは、同一画素における画像データa〜cの中で最も白に近い画像データとなる。
ここで、図7は、設定される読み取りモードおよび白黒判定回路114から出力されるすじ判定信号hと、出力選択回路115からの出力画像データiとして選択される画像データ(平均画像データd、最大画像データe、最小画像データfのいずれか)との関係を示している。
原稿固定読み取りモード(第1の読み取りモード)では、原稿の読み取り位置自体が移動するため、例えば第1のプラテンガラス72A上にごみが付着したとしても、このごみは点として読み取られることになり、黒すじや白すじとならない。そこで、原稿固定読み取りモードの場合は、出力選択回路115においてすじ判定信号hが無視され、常に全画素に対して、平均画像データdが出力画像データiとして選択、出力される。なお、本実施の形態では、原稿固定読み取りモードにおいて、3箇所での読み取り結果(画像データa〜c)を平均化して出力画像データiを求めているため、S/N比の高い出力を得ることができる。
原稿固定読み取りモード(第1の読み取りモード)では、原稿の読み取り位置自体が移動するため、例えば第1のプラテンガラス72A上にごみが付着したとしても、このごみは点として読み取られることになり、黒すじや白すじとならない。そこで、原稿固定読み取りモードの場合は、出力選択回路115においてすじ判定信号hが無視され、常に全画素に対して、平均画像データdが出力画像データiとして選択、出力される。なお、本実施の形態では、原稿固定読み取りモードにおいて、3箇所での読み取り結果(画像データa〜c)を平均化して出力画像データiを求めているため、S/N比の高い出力を得ることができる。
一方、原稿流し読み取りモードでは、原稿の読み取り位置が固定されるため、例えば第2プラテンガラス72B上にごみが付着した場合には、この点は結果的にすじ(副走査方向に延びる線)として読み取られることとなる。そして、黒っぽいごみの場合には黒すじが発生し、白っぽいごみの場合は白すじが発生する。そこで、原稿流し読み取りモードの場合は、出力選択回路115においてすじ判定信号hを参照しながら、各画素に対する出力画像データiとして、平均画像データd、最大画像データe、最小画像データfのいずれを出力するかが選択される。具体的には、すじ判定信号hが「すじなし」である場合には平均画像データdが、「黒すじ」である場合には最小画像データfが、「白すじ」である場合には最大画像データeが、それぞれ出力画像データiとして選択、出力される。
では次に、具体的な例を挙げて説明する。
図8は、「すじなし」の場合におけるすじ補正回路108の動作を説明するための図である。図8(a)〜(c)は、各ラインセンサ51A〜51Cで検出され、前処理部100のサンプルホールド回路101〜遅延回路107を経て、すじ補正回路108に入力される画像データa〜cを示している。なお、この例では、図2に示すCCDイメージセンサ78において、1番目〜6番目のフォトダイオードPDの出力に対応する画像データを示しており、3番目のフォトダイオードPDすなわち各ラインセンサ51A〜51Cにおける画素番号3のフォトダイオードPDによる読み取り位置を、原稿上に形成された画像部(黒い部分)が通過し、各画像データa〜cにおける画素番号3の出力が、すべて階調255(黒)となっている。一方、各画像データa〜cにおける画素番号1,2,4〜6の出力は、すべて階調0(白)となっている。
図8は、「すじなし」の場合におけるすじ補正回路108の動作を説明するための図である。図8(a)〜(c)は、各ラインセンサ51A〜51Cで検出され、前処理部100のサンプルホールド回路101〜遅延回路107を経て、すじ補正回路108に入力される画像データa〜cを示している。なお、この例では、図2に示すCCDイメージセンサ78において、1番目〜6番目のフォトダイオードPDの出力に対応する画像データを示しており、3番目のフォトダイオードPDすなわち各ラインセンサ51A〜51Cにおける画素番号3のフォトダイオードPDによる読み取り位置を、原稿上に形成された画像部(黒い部分)が通過し、各画像データa〜cにおける画素番号3の出力が、すべて階調255(黒)となっている。一方、各画像データa〜cにおける画素番号1,2,4〜6の出力は、すべて階調0(白)となっている。
平均化回路111では、入力されてくるこれら画像データa〜cを画素毎に平均化し、平均画像データdとして出力する。図8(d)は、平均化回路111から出力される画素毎の平均画像データdを示している。この例では、図8(a)〜(c)に示すように画像データa〜cが同一であるため、平均画像データdも、画素番号3の出力が階調255となり、他の画素番号1,2,4〜6の出力は、すべて階調0となる。
一方、最大最小検出回路112では、画素毎に最大画像データe、最小画像データfが検出される。なお、この例では、画像データa〜cが各画素において同一であるため、各画素における最大画像データeが画像データa〜cのいずれかから選ばれ、最小画像データfも画像データa〜cのいずれかから選ばれる。
次に、比較回路113では、入力されてくる最大画像データeおよび最小画像データfから、画素毎に最大画像データeと最小画像データfとの最大最小差(差分)Diffを算出する。図8(e)は、比較回路113で算出される最大最小差Diffを示している。この例では、図8(a)〜(c)に示すように画像データa〜cが同一であるため、各画素における最大最小差Diffはいずれも0となる。また、比較回路113では、各画素における最大最小差Diffと外部から入力されるしきい値Thとをそれぞれ比較し、最大最小差Diffがしきい値Thを超えるか否かを監視している。この例では、しきい値Thを超える最大最小差Diffを有する画素が存在しないため、比較回路113からは、各画素番号に対して、「すじなし」のすじ検知信号gが出力される。
さらに、白黒判定回路114では、入力されてくる各画素番号に対するすじ検知信号gが「すじなし」であることから、各画素番号に対するすじ判定信号hとして「すじなし」が出力される。
そして、出力選択回路115では、白黒判定回路114から入力される各画素に対するすじ判定信号hが「すじなし」であることから、図8(f)に示すように、対応する画素の平均画像データdが出力画像データiとして選択され、出力される。
そして、出力選択回路115では、白黒判定回路114から入力される各画素に対するすじ判定信号hが「すじなし」であることから、図8(f)に示すように、対応する画素の平均画像データdが出力画像データiとして選択され、出力される。
このように、第2のプラテンガラス72Bにごみ等の付着がない場合、各画像データa〜cは略同一になる。このため、各画素における最大画像データeと最小画像データfとの差分である最大最小差Diffは小さくなり、ごみ付着によるすじ発生がないことが確認される。したがって、この場合は、平均画像データdを各画素における出力画像データiとして出力すればよいことがわかる。そして、上述した原稿固定読み取りモードと同様、3箇所での読み取り結果(画像データa〜c)を平均化した平均画像データdを出力画像データiとして採用しているため、S/N比の高い出力を得ることができる。
図9は、「黒すじ」が発生した場合におけるすじ補正回路108の動作を説明するための図である。図9(a)〜(c)は、各ラインセンサ51A〜51Cで検出され、前処理部100のサンプルホールド回路101〜遅延回路107を経て、すじ補正回路108に入力される画像データa〜cを示している。なお、この例では、上述した「すじなし」と同様、3番目のフォトダイオードPDすなわち各ラインセンサ51A〜51Cにおける画素番号3のフォトダイオードPDによる読み取り位置を、原稿上に形成された画像部(黒い部分)が通過し、各画像データa〜cにおける画素番号3の出力が、すべて階調255(黒)となっているものとする。また、ラインセンサ51Aの画素番号5の読み取り位置に黒ごみが付着し、その結果、画像データaにおける画素番号5の出力が、階調255となっている。一方、画像データaにおける画素番号1,2,4,6および画像データb,cにおける画素番号1,2,4〜6の出力は、すべて階調0(白)となっている。
図9(d)は、平均化回路111から出力される画素毎の平均画像データdを示している。この例では、画素番号3の出力が階調255となり、画素番号1,2,4,6の出力が階調0となる一方で、画素番号5の出力は階調85(階調255の3分の1)となる。
また、最大最小検出回路112では、画素毎に最大画像データe、最小画像データfが検出される。この例では、画素番号1〜4および6の画素における最大画像データeが画像データa〜cのいずれかから選ばれ、最小画像データfも画像データa〜cのいずれかから選ばれる。また、画素番号5については、最大画像データeとして画像データaが選ばれ、最小画像データfが画像データb,cのいずれかから選ばれる。
また、最大最小検出回路112では、画素毎に最大画像データe、最小画像データfが検出される。この例では、画素番号1〜4および6の画素における最大画像データeが画像データa〜cのいずれかから選ばれ、最小画像データfも画像データa〜cのいずれかから選ばれる。また、画素番号5については、最大画像データeとして画像データaが選ばれ、最小画像データfが画像データb,cのいずれかから選ばれる。
図8(e)は、比較回路113で算出される最大最小差Diffを示している。この例では、画素番号5における最大最小差Diffが255となり、他の画素番号1〜4および6における最大最小差Diffは0となる。そして、画素番号5における最大最小差Diffの大きさはしきい値Thを超えるため、比較回路113からは、画素番号1〜4および6に対しては「すじなし」、画素番号5に対しては「すじあり」のすじ検知信号gが出力される。
さらに、白黒判定回路114では、入力されてくる画素番号1〜4および6に対するすじ検知信号gが「すじなし」であることから、画素番号1〜4および6に対するすじ判定信号hとして「すじなし」が出力される。一方、白黒判定回路114では、すじ検知信号gが「すじあり」であった画素番号5に対して、すじの色についての判定を行う。具体的には、「すじあり」と判定された画素番号5の平均画像データd(図9(d)に示すd5)と、この画素番号5の近傍で「すじなし」と判定された画素(この例では隣接する画素番号4または画素番号6のいずれかであり、ここでは画素番号6が選択されるものとする)の平均画像データd(図9(d)に示すd6)との差が計算される。この例では、「すじあり」と判定された画素番号5の平均画像データd5よりも「すじなし」と判定された画素番号6の平均画像データd6が小さい値を有しているため、両者の差(d5−d6)は正の値を持つ。すなわち、「すじあり」と判断された画素番号5は周囲よりも濃度が高いこと、すなわち、「黒すじ」となっていることが把握されるのである。
そして、出力選択回路115では、白黒判定回路114から入力される画素番号1〜4および6に対するすじ判定信号hが「すじなし」であることから、図9(f)に示すように、画素番号1〜4および6については、対応する画素の平均画像データdが出力画像データiとして選択され、出力される。一方、画素番号5については、白黒判定回路114から入力されるすじ判定信号hが「黒すじ」であることから、同じく図9(f)に示すように、最も白に近いデータすなわち最小画像データfが出力画像データiとして選択され、出力される。
このように、第2のプラテンガラス72Bの一部に黒ごみが付着したような場合にも、黒ごみの影響が排除された状態で、出力画像データiを作成することができる。このため、副走査方向に発生する「黒すじ」を取り除いた上で、出力画像データiを出力することができる。
図10は、「白すじ」が発生した場合におけるすじ補正回路108の動作を説明するための図である。図10(a)〜(c)は、各ラインセンサ51A〜51Cで検出され、前処理部100のサンプルホールド回路101〜遅延回路107を経て、すじ補正回路108に入力される画像データa〜cを示している。なお、この例では、1,2,4〜6番目のフォトダイオードPDすなわち画素番号1,2,4〜6のフォトダイオードPDによる読み取り位置を、原稿上に形成された画像部(黒い部分)が通過しているものとする。ただし、ラインセンサ51Aの画素番号5の読み取り位置に白ごみが付着しているものとする。その結果、各画像データa〜cにおける画素番号1,2,4,6の出力はすべて階調255(黒)となり、画像データb,cにおける画素番号5の出力は階調255(黒)となり、画像データaにおける画素番号5の出力は階調0(白)となっている。一方、各画像データa〜cにおける画素番号3の出力は、すべて階調0(白)となっている。
図10(d)は、平均化回路111から出力される画素毎の平均画像データdを示している。この例では、画素番号1,2,4,6の出力が階調255となり、画素番号3の出力は階調0となる一方で、画素番号5の出力は階調170(階調255の3分の2)となる。
また、最大最小検出回路112では、画素毎に最大画像データe、最小画像データfが検出される。この例では、画素番号1〜4および6の画素における最大画像データeが画像データa〜cのいずれかから選ばれ、最小画像データfも画像データa〜cのいずれかから選ばれる。また、画素番号5については、最大画像データeが画像データb,cのいずれかから選ばれ、最小画像データfとして、画像データaが選ばれる。
また、最大最小検出回路112では、画素毎に最大画像データe、最小画像データfが検出される。この例では、画素番号1〜4および6の画素における最大画像データeが画像データa〜cのいずれかから選ばれ、最小画像データfも画像データa〜cのいずれかから選ばれる。また、画素番号5については、最大画像データeが画像データb,cのいずれかから選ばれ、最小画像データfとして、画像データaが選ばれる。
図10(e)は比較回路113で算出される最大最小差Diffを示している。この例では、画素番号5における最大最小差Diffが255となり、他の画素番号1〜4および6における最大最小差Diffは0となる。そして、画素番号5における最大最小差Diffの大きさはしきい値Thを超えるため、比較回路113からは、画素番号1〜4および6に対しては「すじなし」、画素番号5に対しては「すじあり」のすじ検知信号gが出力される。
なお、最大最小差Diffは、最大画像データeと最小画像データfとの単なる差分であるため、必ず正の値をとる。したがって、この時点では「すじあり」であることが判明するだけであり、「黒すじ」であるのか「白すじ」であるのかについては不明である。
なお、最大最小差Diffは、最大画像データeと最小画像データfとの単なる差分であるため、必ず正の値をとる。したがって、この時点では「すじあり」であることが判明するだけであり、「黒すじ」であるのか「白すじ」であるのかについては不明である。
さらに、白黒判定回路114では、入力されてくる画素番号1〜4および6に対するすじ検知信号gが「すじなし」であることから、画素番号1〜4および6に対するすじ判定信号hとして「すじなし」が出力される。一方、白黒判定回路114では、すじ検知信号gが「すじあり」であった画素番号5に対して、すじの色についての判定を行う。具体的には、「すじあり」と判定された画素番号5の平均画像データd5と、この画素番号5の近傍で「すじなし」と判定された画素番号6の平均画像データd6との差が計算される。この例では、「すじあり」と判定された画素番号5の平均画像データd5よりも「すじなし」と判定された画素番号6の平均画像データd6が大きい値を有しているため、両者の差(d5−d6)は負の値を持つ。すなわち、「すじあり」と判断された画素番号5は周囲よりも濃度が低いこと、すなわち、「白すじ」となっていることが把握されるのである。
そして、出力選択回路115では、白黒判定回路114から入力される画素番号1〜4および6に対するすじ判定信号hが「すじなし」であることから、図10(f)に示すように、画素番号1〜4および6については、対応する画素の平均画像データdが出力画像データiとして選択され、出力される。一方、画素番号5については、白黒判定回路114から入力されるすじ判定信号hが「白すじ」であることから、同じく図10(f)に示すように、最も黒に近いデータすなわち最大画像データeが出力画像データiとして選択され、出力される。
このように、第2のプラテンガラス72Bの一部に白ごみが付着したような場合にも、白ごみの影響が排除された状態で、出力画像データiを作成することができる。このため、副走査方向に発生する「白すじ」を取り除いた上で、出力画像データiを出力することができる。
このように、本実施の形態では、すじ補正回路108に設けられた白黒判定回路114により、「黒すじ」が発生しているのか、「白すじ」が発生しているのかを自動的に判別し、判別結果に基づいて画像データに補正を施すようにした。これにより、ユーザがその都度「黒すじ」を除去するのか、「白すじ」を除去するのか選択する必要がなくなり、利便性を高めることができる。ここで、本実施の形態では、すじの発生(すじあり)が検知された場合に、すじありの画素の平均画像データdと、このすじありの画素に近接するすじなしの画素の平均画像データdとを比較する手法を採用したので、発生したすじが「黒すじ」であるのか「白すじ」であるのかを容易に判別することができる。
また、本実施の形態では、例えば第2プラテンガラス72B上に黒ごみと白ごみとが付着し、その結果、読み取り画像に「黒すじ」と「白すじ」とが同時に発生し得るような状況においても、これら「黒すじ」および「白すじ」をともに除去した状態で、出力画像データiを出力することが可能になる。
また、本実施の形態では、例えば第2プラテンガラス72B上に黒ごみと白ごみとが付着し、その結果、読み取り画像に「黒すじ」と「白すじ」とが同時に発生し得るような状況においても、これら「黒すじ」および「白すじ」をともに除去した状態で、出力画像データiを出力することが可能になる。
さらに、本実施の形態では、原稿流し読み取りモードにおいて、「黒すじ」や「白すじ」が発生していない場合には、各ラインセンサ51A〜51Cで原稿の同一位置を読み取って得られた画像データa〜cを平均化した平均画像データdを出力画像データiとして出力するようにした。さらにまた、本実施の形態では、原稿固定読み取りモードにおいても、各ラインセンサ51A〜51Cで原稿の同一位置を読み取って得られた画像データa〜cを平均化した平均画像データdを出力画像データiとして出力するようにした。その結果、単一のイメージセンサの読み取り結果をそのまま出力画像データiとして出力する場合と比較して、ノイズ成分を減少させることが可能となり、出力画像データiにおけるS/N比を向上させることができる。
なお、図8〜図10に示す例では、完全な黒(階調255)と完全な白(階調0)とで画像データa〜cが構成される例について説明を行ったが、実際には、階調0〜255の間で種々の濃度を持った画像データa〜cが構成される。
また、本実施の形態では、3本のラインセンサ51A〜51Cを用いていたが、ラインセンサは少なくとも2本あればよく、また、4本以上であっても構わない。仮に、ラインセンサが4本以上あれば、平均画像データdのS/N比をさらに向上させることが可能である。
さらに、本実施の形態では、縮小光学系を用い、複数のラインセンサ51A〜51Cを備えたCCDイメージセンサ78による読み取りを行っていたが、これに限られるものではなく、例えば密着光学系であるCIS(Contact Image Sensor)にて構成される複数のラインセンサを用いることもできる。
さらに、本実施の形態では、縮小光学系を用い、複数のラインセンサ51A〜51Cを備えたCCDイメージセンサ78による読み取りを行っていたが、これに限られるものではなく、例えば密着光学系であるCIS(Contact Image Sensor)にて構成される複数のラインセンサを用いることもできる。
さらにまた、本実施の形態では、第1のプラテンガラス72A上にごみが付着した結果として、ラインセンサ51A〜51Cによる読み取り画像データに黒すじや白すじ等の異常が発生する場合を例に説明を行ったが、他の要因ですじが発生することもある。例えば図2に示すラインセンサ(例えばラインセンサ51A)を構成するフォトダイオードPDの一部(例えば画素番号5のPD)が故障すると、この画素番号5のPDでは画像を読み取ることができなくなり、読み取りデータとして常に黒か白が出力されることになってしまう。本実施の形態で用いた手法は、このような一部のフォトセンサPDの故障に対しても有効である。なお、この場合には、原稿流し読み取りモードの他、原稿固定読み取りモードにおいても、平均画像データd、最大画像データe、最小画像データfのいずれかを選択して出力することが好ましい。
10…原稿送り装置、40…排出トレイ、50…基板、51A〜51C…ラインセンサ、70…スキャナ装置、72A…第1プラテンガラス、72B…第2プラテンガラス、73…フルレートキャリッジ、74…照明ランプ、75…ハーフレートキャリッジ、76A…第1ミラー、76B…第2ミラー、76C…第3ミラー、77…結像用レンズ、78…CCDイメージセンサ、79…駆動基板、80…処理装置、81…信号処理部、90…制御部、100…前処理部、101(101a〜101f)…サンプルホールド回路、102(102a〜102f)…増幅回路、103(103a〜103f)…A/D変換回路、104(104a〜104c)…合成回路、105(105a〜105c)…シェーディング補正回路、106…順序選択回路、107(107a〜107c)…遅延回路、108…すじ補正回路、111…平均化回路、112…最大最小検出回路、113…比較回路、114…白黒判定回路、115…出力選択回路
Claims (14)
- 原稿の同一部位に形成された画像を、複数の読み取り部で順次読み取り、各々の読み取り部に対応した複数の画像データを出力する読み取り手段と、
前記読み取り手段から出力された前記複数の画像データの濃度を比較し、当該複数の画像データの中に特異データが存在するか否かを検知する特異データ検知手段と、
前記特異データ検知手段により前記特異データの存在が検知されたときに、当該特異データが前記複数の画像データにおいて高濃度側の特異データであるか低濃度側の特異データであるかを判定する判定手段と
を含む画像読み取り装置。 - 前記複数の画像データに基づき、前記判定手段により判定された前記高濃度側の特異データおよび前記低濃度側の特異データの影響を取り除いた出力画像データを出力する出力手段をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
- 前記出力手段は、前記判定手段にて前記高濃度側の特異データが発生していると判定されたときに、前記出力画像データとして前記複数の画像データの中で最も濃度が低い最小画像データを出力することを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
- 前記出力手段は、前記判定手段にて前記低濃度側の特異データが発生していると判定されたときに、前記出力画像データとして前記複数の画像データの中で最も濃度が高い最大画像データを出力することを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
- 前記出力手段は、前記特異データ検知手段により前記特異データの発生が検知されないときに、前記出力画像データとして前記複数の画像データの濃度平均値である平均画像データを出力することを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
- 前記特異データ検知手段は、前記複数の画像データの中で最も濃度が高い最大画像データと最も濃度が低い最小画像データとの差分が予め設定されたしきい値を超えた場合に、前記特異データの存在を検知することを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
- 前記判定手段は、前記特異データが発生した部位における前記複数の画像データの濃度平均値である第1の濃度データと、当該特異データが発生した部位の近傍であって特異データが発生していない部位における複数の画像データの濃度平均値である第2の濃度データとを比較し、当該第1の濃度データが当該第2の濃度データよりも高濃度である場合に、当該特異データが前記高濃度側の特異データであると判定することを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
- 前記判定手段は、前記第1の濃度データが当該第2の濃度データよりも低濃度である場合に、前記特異データが前記低濃度側の特異データであると判定することを特徴とする請求項7記載の画像読み取り装置。
- 原稿の同一部位に形成された画像を、複数の読み取り部で順次読み取り、各々の読み取り部に対応した複数の画像データを出力する読み取り手段と、
前記読み取り手段から出力される前記複数の画像データの濃度を平均化して平均画像データを算出する平均化手段と、
前記読み取り手段から出力される前記複数の画像データの中から、最大濃度を有する最大画像データおよび最小濃度を有する最小画像データを検出する最大最小検出手段と、
前記平均化手段にて算出された前記平均画像データ、前記最大最小検出手段にて検出された前記最大画像データ、および前記最小画像データの中から、出力画像データを選択する選択手段と
を含む画像読み取り装置。 - 前記最大最小検出手段にて検出された前記最大画像データおよび前記最小画像データの差分が予め設定されたしきい値を超えた場合に、当該複数の画像データにおける濃度異常データの存在を検知する異常検知手段と、
前記異常検知手段により前記濃度異常データの存在が検知されたときに、当該濃度異常データが高濃度側の異常であるか低濃度側の異常であるかを判別する判別手段とをさらに含み、
前記選択手段は、前記判別手段により前記濃度異常データが高濃度側の異常であると判別されたときに、前記出力画像データとして前記最小画像データを選択し、当該濃度異常データが低濃度側の異常であると判別されたときに、当該出力画像データとして前記最大画像データを選択することを特徴とする請求項9記載の画像読み取り装置。 - 前記判別手段は、前記濃度異常データが発生した部位における前記平均画像データである第1の濃度データと、当該濃度異常データが発生した部位の近傍であって濃度異常データが発生していない部位における平均画像データである第2の濃度データとを比較し、当該第1の濃度データが当該第2の濃度データよりも高濃度である場合に、当該濃度異常データが高濃度側の異常であると判別することを特徴とする請求項10記載の画像読み取り装置。
- 前記判別手段は、前記第1の濃度データが前記第2の濃度データよりも低濃度である場合に、前記濃度異常データが低濃度側の異常であると判別することを特徴とする請求項11記載の画像読み取り装置。
- 前記選択手段は、前記異常検知手段により前記濃度異常データの存在が検知されなかったときに、前記出力画像データとして前記平均画像データを選択することを特徴とする請求項10記載の画像読み取り装置。
- 前記読み取り手段は、固定される原稿の画像を移動しながら読み取る第1の読み取りモード、および、搬送される原稿の画像を固定された状態で読み取る第2の読み取りモードで動作し、
前記選択手段は、前記読み取り手段が前記第1の読み取りモードで動作しているときに、前記出力画像データとして前記平均画像データを選択することを特徴とする請求項9記載の画像読み取り装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005066811A JP2006254003A (ja) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | 画像読み取り装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008288696A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Canon Inc | 画像読取装置 |
JP2017200027A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 画像読取装置および画像読取方法 |
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