JP2007312233A - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の読取位置におけるゴミの存在を正確に検出し、これに起因したノイズ画像を読取画像から除去する。
【解決手段】ゴミ検出回路１１は、画像データが原稿が読取位置にない期間に出力された画像データである場合には、画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する。また、ゴミ検出回路１１は、画像データが原稿が読取位置を通過している期間に出力された画像データである場合には、画像データにガンマ補正回路８によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。

画像処理装置は、搬送装置によって搬送される原稿の画像を所定の読取位置においてＣＣＤ等のラインセンサを用いてプラテンガラス越しに読み取る。ところが、プラテンガラス上の読取位置にゴミが付着していると、そのゴミに起因したスジ状のノイズ画像が読み取った画像に入り込んでしまう。このような問題を解決するべく、特許文献１には、原稿を読み取る前に背景板を読み取っておき、原稿画像の濃度と背景板の濃度とを比較してゴミに起因するノイズ画像を検知し、これを除去する技術が開示されている。
特開２００５−６４９１３号公報

ところで、多くの場合、画像処理においては、画像の階調再現特性を適正に調整するためにガンマ補正が行われる。図６はガンマ補正の補正曲線の例を示す図である。この例では、濃度が高いほどコントラストが大きくなるように濃度が補正される。
さて、特許文献１で開示された技術では、注目画素とその周辺画素との濃度差が閾値を超えている場合にその注目画素がノイズであると判定するのであるが、ここで以下に示す問題が生じるおそれがある。図６に示した特性のガンマ補正を施した後にノイズ検出を行うとする。この場合、背景板が白色であるとすると、背景板を読み取った際に低濃度のノイズ（例えば紙粉等によるノイズ）と背景板との濃度差が縮小されるから、低濃度のノイズが検出されにくくなってしまう。その結果、低濃度のノイズが画像に残ってしまう。反対に、ガンマ補正を施す前にノイズ検出を行うとすると、本来ノイズではない濃度変化がノイズとして検出され、低濃度の領域における微妙な濃度変化が再現できなくなってしまうおそれがある。

本発明は、上述した背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、原稿の読取位置におけるゴミの存在を正確に検出し、これに起因したノイズ画像を読取画像から除去することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、原稿を搬送経路に沿って搬送する原稿搬送手段と、前記搬送系路上の読取位置における画像を走査ライン単位で読み取り、画像データを出力する読取手段と、前記読取手段から出力された画像データにガンマ補正を施すガンマ補正手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置にない期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第１の抽出手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置を通過している期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに前記ガンマ補正手段によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第２の抽出手段と、前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該濃度よりも前記画素群の濃度に近い濃度に補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された濃度を含む画像データを出力する出力手段とを備えることを特徴とする画像処理装置を提供する（請求項１）。

請求項１に記載の画像処理装置において、前記補正手段は、前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該異常画素の走査方向手前に位置する画素の濃度または当該異常画素の走査方向奥に位置する画素の濃度に補正するようにしてもよい（請求項２）。

また、請求項１に記載の画像処理装置において、前記抽出手段は、注目画素の走査方向手前側に連続して位置する所定数の画素群の濃度の平均値と、当該注目画素の走査方向奥側に位置する画素の濃度または当該注目画素の走査方向奥側に連続して位置する所定数の画素群の濃度の平均値とを算出し、当該注目ｙ画素の濃度が走査方向手前側に位置する前記画素群の濃度の平均値から閾値以上乖離し、且つ、当該注目画素の濃度が走査方向奥側に位置する画素の濃度または所定数の画素群の濃度の平均値から閾値以上乖離している場合には、当該注目画素を異常画素として抽出するようにしてもよい（請求項３）。

また、請求項１に記載の画像処理装置において、複数の走査ラインにわたって、前記抽出手段によって各走査ラインの同一位置から前記異常画素が抽出された頻度または回数が閾値を超えるか否かを判断する頻度判断手段を備え、前記頻度判断手段によって前記異常画素が抽出された頻度または回数が閾値を超えると判断された場合には、前記補正手段が、抽出された前記異常画素の濃度を補正する処理を行うようにしてもよい（請求項４）。

また、本発明は、 コンピュータを、原稿を搬送経路に沿って搬送する原稿搬送手段と、前記搬送系路上の読取位置における画像を走査ライン単位で読み取り、画像データを出力する読取手段と、前記読取手段から出力された画像データにガンマ補正を施すガンマ補正手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置にない期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第１の抽出手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置を通過している期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに前記ガンマ補正手段によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第２の抽出手段と、前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該濃度よりも前記画素群の濃度に近い濃度に補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された濃度を含む画像データを出力する出力手段として機能させるためのプログラムを提供する（請求項５）。

本発明によれば、原稿の読取位置におけるゴミの存在を正確に検出し、これに起因したノイズ画像を読取画像から除去することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１はこの発明の一実施形態である画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理装置においては、シェーディング補正を経て位相補正された画像データに対して、ゴミに起因したノイズ画像の検出が試みられ、ノイズ画像が検出されると、そのノイズ画像が除去される。ノイズ画像が除去された画像は、必要に応じて拡大縮小等の画像処理が施されてこの画像処理装置から出力される。

図１において、ＣＰＵ１００は、この画像処理装置の各部を制御する手段である。具体的には、ＣＰＵ１００は、ＣＣＤ駆動回路２によって行われるＣＣＤ部１の駆動の周期を設定し、出力増幅回路４Ａ〜４Ｃの利得の制御を行ったり、シェーディング補正回路６Ａ〜６Ｃ、ゴミ検出回路１１、ノイズ除去回路１２、画像処理回路１３などの各種制御を行う。ＣＣＤ部１は、原稿の搬送経路上の最上流側読取位置から最下流側読取位置までの３箇所の読取位置の各々において、図示しない搬送装置によって搬送される原稿上の像を主走査ライン単位で読み取り、読み取った像の濃度に応じたアナログ画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを出力する。

ここで、図２は、原稿の搬送装置の構成および原稿の搬送経路上の読取位置からＣＣＤ部１に至るまでの光学系の構成を示す図である。図２において、原稿１３は、引き込みローラ１４により、１枚ずつ搬送ローラ１５まで運ばれる。搬送ローラ１５は、原稿搬送方向を変えてプラテンガラス１６に向けて原稿１３を搬送する。このようにして搬送される原稿１３は、バックプラテン（背景板）１８によってプラテンガラス１６に押さえつけられ、最後に排出ローラ１９によって搬送装置から排出される。上述した上流側読取位置から下流側読取位置までの３箇所の読取位置は、プラテンガラス１６上に各々設けられている。これらの各読取位置における各原稿画像は、第１ミラー２０、第２ミラー２１、第３ミラー２２により光路を変え、レンズ２３により縮小され、ＣＣＤ部１を構成する３個のＣＣＤラインセンサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに至る。

ＣＣＤラインセンサ１Ｃは、プラテンガラス１６上の最上流側の読取位置Ｃにおいて、原稿搬送方向を横切る方向（走査方向）に一直線（ライン）上に並んだＮ個の画素のＢ色成分の濃度を表す画像信号Ｂを出力する。また、ＣＣＤラインセンサ１Ｂは、最上流側の読取位置から主走査線４本分の距離（以下、単に４ライン相当という）だけ下流に進んだ読取位置Ｂにおいて、走査方向に一直線上に並んだＮ個の画素のＧ色成分の濃度を表す画像信号Ｇを出力する。そして、ＣＣＤラインセンサ１Ａは、画像信号Ｇに対応した読取位置からさらに４ライン相当下流に進んだ最下流側の読取位置Ａにおいて、主走査ラインにおいて走査方向に一直線上に並んだＮ個の画素のＲ色成分の濃度を表す画像信号Ｒを出力する。

再び図１の説明に戻る。ＣＣＤ部１の後段には、サンプルホールド回路３Ａ、出力増幅回路４Ａ、Ａ／Ｄ変換回路５Ａおよびシェーデイング補正回路６Ａからなる信号処理系Ａと、サンプルホールド回路３Ｂ、出力増幅回路４Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路５Ｂおよびシェーデイング補正回路６Ｂからなる信号処理系Ｂと、サンプルホールド回路３Ｃ、出力増幅回路４Ｃ、Ａ／Ｄ変換回路５Ｃおよびシェーデイング補正回路６Ｃからなる信号処理系Ｃが設けられている。信号処理系Ａ〜Ｃは、読取位置Ａ、Ｂ、Ｃにおいて各々得られた画像信号Ｒ、画像信号Ｇ、画像信号Ｂに各々対応した信号処理系である。

ここで、ＣＣＤ部１から得られるアナログ画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、サンプルホールド回路３Ａ〜３Ｃにより各々サンプリングされた後、出力増幅回路４Ａ〜４Ｃによって各々適正なレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換回路５Ａ〜５Ｃにより各々デジタル画像データＲ，Ｇ，Ｂに変換される。これらのデジタル画像データＲ，Ｇ，Ｂに対し、シェーデイング補正回路６Ａ〜６Ｃによって、ＣＣＤラインセンサ１Ａ〜１Ｃ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が施される。このようにして、原稿画像を表す各画素の濃度を含むデジタル画像データが生成されることになる。

出力遅延回路７Ｂ，７Ｃは、シェーデイング補正回路６Ｂ，６Ｃから出力される画像データＧ，Ｂをそれぞれ４ライン相当、８ライン相当の遅延時間だけ遅延させ、画像データＲと同相の画像データとして出力する。出力された画像データは、ガンマ補正回路８およびセレクタ９に供給される。

ガンマ補正回路８は、所定の入出力特性に従って画像データを変換して出力する。図６は、ガンマ補正回路８の入出力特性を示す図である。横軸は濃度の入力値、縦軸は濃度の出力値である。図示されているとおり、入出力特性を表す曲線は下に凸の形状を有し、濃度が高いほどコントラストが大きくなるように濃度が変換される。ガンマ補正回路８はこのようにして、シェーディング補正回路６Ａおよび出力遅延回路７Ｂ，７Ｃから供給された画像データＲ，Ｇ，Ｂを画像データＲ’，Ｇ’，Ｂ’に変換して出力する。

セレクタ９は、ガンマ補正回路８から供給された画像データＲ’，Ｇ’，Ｂ’、またはシェーディング補正回路６Ａおよび出力遅延回路７Ｂ，７Ｃから供給された画像データＲ，Ｇ，Ｂのいずれかを、画像の読取タイミングに応じて選択し出力する。ここで、「読み取りタイミング」とは、（１）読取位置（図２参照）に原稿がない期間、（２）読取位置を原稿が通過している期間、のいずれかである。（１）の期間においてはバックプラテン１８が読み取られ、（２）の期間においては原稿が読み取られる。バックプラテン１８の読み取りは、搬送装置に載置された原稿の搬送が開始される前に必ず行われる。セレクタ９は、ＣＣＤ部１から出力された画像信号が読取位置に原稿がない期間にＣＣＤ部１から出力された画像信号である場合には、シェーディング補正回路６Ａおよび出力遅延回路７Ｂ，７Ｃから供給された画像データＲ，Ｇ，Ｂを出力する。一方、ＣＣＤ部１から出力された画像信号が読取位置を原稿が通過している期間にＣＣＤ部１から出力された画像信号である場合には、ガンマ補正回路８から供給された画像データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を出力する。つまり、セレクタ９は、バックプラテン１８が読み取られた場合にはガンマ補正が施されていない画像データＲ，Ｇ，Ｂを出力し、原稿が読み取られた場合にはガンマ補正が施された画像データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を出力する。

ラインメモリ１０は、セレクタ９から出力された画像データＲ，Ｇ，Ｂ、または画像データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を各々所定ライン数分だけ記憶するメモリである。
ゴミ検出回路１１は、ラインメモリ１０に書き込まれた画像データに基づいて、ゴミの影響を受けている画素を異常画素として抽出し、抽出した異常画素の主走査ライン上の位置を示すゴミ検出データを出力する。

ここで、ゴミ検出回路１１が異常画素を抽出するアルゴリズムについて説明する。
まず、ゴミ検出回路１１は、ラインメモリ１０から供給された画像データに基づいて、各々の走査ラインで並んだ各画素の濃度を抽出する。図３は走査方向に連なる各画素の濃度変化の例を示す図である。同図においては、濃度が２５６ビットで表されているものとする。ゴミ検出回路１１の目的は、図３に示すような、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素からなる画素群Ｐを異常画素として抽出することにある。本実施形態では、画像読取位置に付着するゴミとして、記録紙から発生した紙粉等を想定しており、上述したような画素群Ｐは、この紙粉のような低濃度の色のゴミの影響を受けている画素である。

ゴミ検出回路１１は、各画素の濃度を検出すると、図４に示すように主走査ライン上のある画素ｐ１に注目し、その注目画素ｐ１の位置から走査方向手前側の所定範囲内に位置する画素群（ここでは走査方向手前側に位置するの１６個の画素群Ｐｆ）の濃度の平均値ａ１を算出する。そして、ゴミ検出回路１１は画素群Ｐｆの濃度平均値ａ１と、注目画素ｐ１の濃度ｚ１とを比較する。

そして、ゴミ検出回路１１は、注目画素ｐ１の濃度ｚ１が画素群Ｐｆの濃度平均値ａ１から閾値ｓ１以上乖離している場合には、“濃度の段差がある”と判定する。

次に、ゴミ検出回路１１は、注目画素ｐ１から走査方向に２画素分だけ奥に存在する画素から連なる４個の画素群Ｐｂの濃度の平均値ａ２を算出する。そして、ゴミ検出回路１１は、注目画素ｐ１の濃度ｚ１と、画素群Ｐｂの濃度平均値ａ２とを比較し、注目画素ｐ１の濃度ｚ１が画素群Ｐｂの濃度平均値ａ２から閾値ｓ２以上乖離している場合には、“濃度の段差がある”と判定する。ゴミ検出回路１１は、このように濃度の段差があると判定された注目画素ｐ１を、ゴミの影響によって原稿画像の濃度を正確に表していない「異常画素」と判定する。

さらに、ゴミ検出回路１１は、異常画素と判定した注目画素ｐ１の１画素分奥に存在する隣の画素ｐ２の濃度ｚ２を、画素群Ｐｆの濃度平均値ａ１及び画素群Ｐｂの濃度平均値ａ２と比較する。この比較の結果、注目画素ｐ２の濃度ｚ２が、画素群Ｐｆの濃度平均値ａ１から閾値ｓ１以上乖離し、且つ、画素群Ｐｆの濃度平均値ａ２から閾値ｓ２以上乖離している場合には、ゴミ検出回路１１は注目画素ｐ２も「異常画素」であると判定する。
なお、注目画素ｐ２の濃度ｚ２がこれらの濃度条件を満たさない場合には、注目画素ｐ１のみが異常画素として判定されることになる。

前述したように、画像読取位置に付着するゴミとして、記録紙から発生した紙粉等を想定している。例えばＣＣＤ部１の読み取り解像度を６００ｄｐｉとしたとき、紙粉の大きさはおおよそ２／６００inch以内に収まる。このため、走査方向に連続して並んだ２画素がその周囲の画素群の濃度と比較して上記のような濃度条件を満たす場合には、その画素群を「異常画素」と判定する。従って、仮に走査方向に連続して並んだ３画素が上記のような濃度条件を満たしたとしても、その画素群が異常画素と判定されることはない。原稿上の画像には低濃度の線分画像が含まれている場合（例えば比較的暗い背景画像中に白っぽい線分が引かれているような場合）があるが、そのような線分画像のうち最も細い線分画像は３画素程度の太さしかないものも存在する。このような低濃度で細い線分画像とノイズ画像とを区別するために、ゴミ検出回路１１は、上記のような濃度条件を満たす連続画素群が２画素以内であれば異常画素と判定する一方、上記のような濃度条件を満たす連続画素群が３画素以上であれば異常画素とは判定しない。なお、本実施形態では、画像読み取り時の解像度６００ｄｐｉであるから、異常画素と判定する連続画素数を最高２画素としているが、画像読み取り時の解像度が変われば、異常画素と判定する連続画素数も変わる。よって、異常画素の判定基準となる連続画素数は、画像読み取り時の解像度や、用いる用紙から発生する紙粉の大きさなどを勘案して適宜定めればよい。特に紙粉の大きさは、使用される原稿の用紙の種類などに依存するので、異常画素の判定基準となる連続画素数を、用紙の種類などに応じて適宜変えるようにしてもよい。

このように、ゴミ検出回路１１は、画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて各々の主走査ラインにおいて連なる複数画素のライン方向の濃度変化を検出し、当該ライン上で注目画素の位置から所定範囲内に存在する画素群（走査方向手前側の１６個の画素群と走査方向奥側の４画素群）の濃度から閾値以上乖離した濃度の画素で、且つ、主走査ラインにおいて連続して並んだ所定数（２画素）以下の画素を異常画素として抽出する。そして、ゴミ検出回路１１は、抽出した異常画素の主走査ライン上の位置を示すゴミ検出データをノイズ除去回路１２に出力する。

ノイズ除去回路１２は、ゴミ検出回路１１から出力されたゴミ検出データに基づいて異常画素の位置を特定し、その異常画素の濃度を当該異常画素から所定範囲内に存在する画素群の濃度に近い濃度に補正することで、画像データからノイズ画像を除去する。ここで、図５は、ノイズ除去回路１２によって行われるノイズ除去のための処理の内容を示している。同図に示すように、ノイズ除去回路１２は、異常画素として抽出された注目画素ｐ１の濃度を走査方向手前側に位置する画素ｐ１’の濃度に置換し、異常画素として抽出された注目画素ｐ２の濃度を走査方向奥側に位置する画素ｐ２’の濃度に置換する。仮に、異常画素として１つの注目画素ｐ１のみが抽出された場合は、走査方向手前側に位置する画素ｐ１’の濃度で置換してもよいし、走査方向奥に位置する画素ｐ２’の濃度に置換してもよい。このような処理が、ゴミ検出データによって示される全ての異常画素について実行されることにより、ラインメモリ１０に格納された画像データからゴミに起因したスジ状のノイズ画像が除去される。そして、このノイズ除去の行われた画像データが画像処理回路１３に送られる。

画像処理回路１３は、ノイズ除去回路１２から出力される画像データに対し、この画像処理装置が搭載された装置（デジタル複写機、スキャナなど）が必要とする画像処理、例えば拡大縮小処理、地肌除去処理、２値化処理などを施す。そして、画像処理回路１３は、これらの処理を施した画像データを出力する。この画像データに基づいて画像形成等の各種処理がなされる。

ここで、上記の構成によって得られる異常画素の検出結果について説明する。
図７は、ゴミの付着していないバックプラテン１８を読み取って得られた画像の主走査方向の濃度分布を示す。横軸が主走査方向の位置、縦軸が濃度である。ここで、濃度の平均値をｄ１とする。
これに対して、図８（ａ）は、読取位置にゴミが付着している場合にバックプラテン１８を読み取って得られた画像の濃度分布である。ここで、ｄ２、ｄ３は注目画素の画素値、ｄ１は周辺画素の濃度の平均値である。なお、以下の説明はガンマ補正の有無によるノイズ検出結果の違いを明らかにするためのものである。従って以下の説明では説明を簡潔にするために、ノイズ検出方法を単純化して説明する。すなわち、注目画素の濃度ｄ２、ｄ３と周辺画素の濃度の平均値ｄ１とを比較し、両者の濃度差が閾値ＴＨを超えた場合に当該注目画素を異常画素と判定するものとする。

（ｂ）は、（ａ）に示した画像にガンマ補正を施す前にノイズ検出を行った場合の検出結果である。ここで、ｄ１’、ｄ２’、ｄ３’はそれぞれ入力値ｄ１、ｄ２、ｄ３に対応する出力値である。ガンマ補正を行っていないため、ｄ１＝ｄ１’、ｄ２＝ｄ２’、ｄ３＝ｄ３’である。この場合、ｄ２’、ｄ３’とも、ｄ１’との濃度差が閾値ＴＨを超えるため、異常画素と判定される。
（ｃ）は、（ａ）に示した画像にガンマ補正を施した後にノイズ検出を行った場合の検出結果である。ガンマ補正によって濃度が低いほどコントラストが小さくなるため、ｄ２’のみ異常画素と判定される。

（ｂ）と（ｃ）の比較からわかるとおり、バックプラテン１８を読み取った場合、ガンマ補正を施した画像データを用いてノイズ検出を行うと、紙粉等に起因する低濃度のノイズが残ってしまうおそれがある。これに対して、ガンマ補正を施していない画像データを用いてノイズ検出を行うと、低濃度のノイズも検出することができる。従って、バックプラテン１８の読み取りにおいては、ガンマ補正を施していない画像データを用いてノイズ検出を行うのがよい。

（ｄ）は、比較的低濃度の原稿を読み取って得られた画像の濃度分布である。（ｅ）は、（ｄ）に示した画像にガンマ補正を施す前にノイズ検出を行った場合の検出結果である。検出結果は（ｂ）と同様である。また、（ｆ）は、（ｄ）に示した画像にガンマ補正を施した後にノイズ検出を行った場合の検出結果である。検出結果は（ｃ）と同様である。
（ｅ）と（ｆ）の比較からわかるとおり、比較的低濃度の画像の場合、ガンマ補正を施す前にノイズ検出を行うと、低濃度領域の濃度変化を誤ってノイズとして検出してしまうおそれがある。これに対して、ガンマ補正を施した後にノイズ検出を行うとノイズの誤検出を減らすことができる。従って、比較的低濃度の原稿の読み取りにおいては、ガンマ補正を施した後にノイズ検出を行うのがよい。

（ｇ）は、比較的高濃度の原稿を読み取って得られた濃度分布である。（ｈ）は、（ｇ）に示した画像にガンマ補正を施す前にノイズ検出を行った場合の検出結果である。この場合、ｄ２’とｄ１’が近似しているため、ｄ３’のみが異常画素と判定される。（ｉ）は、（ｇ）に示した画像にガンマ補正を施した後にノイズ検出を行った場合の検出結果である。この場合も、ｄ２’とｄ１’が近似しているため、ｄ３’のみが異常画素と判定される。
（ｈ）と（ｉ）の比較からわかるとおり、比較的高濃度の画像の場合、ガンマ補正を施す前にノイズ検出を行っても、ガンマ補正を施した後にノイズ検出を行っても、検出結果はほとんど変わらない。

上記の比較結果から、ＣＣＤ部１から出力された画像信号が原稿が読取位置にない期間にＣＣＤ部１から出力された画像信号である場合にはガンマ補正を施す前の画像データを用いてノイズ検出を行う一方、ＣＣＤ部１から出力された画像信号が原稿が読取位置を通過している期間にＣＣＤ部１から出力された画像信号である場合にはガンマ補正を施した後の画像データを用いてノイズ検出を行えばよいことがわかる。
従来の画像処理装置はこのような構成を備えていないため、紙粉等に起因するノイズが除去されなかったり、反対に、原稿の低濃度領域の微妙な濃度変化が再現されなかったりするおそれがあった。本発明によれば、原稿の読取位置におけるゴミの存在を正確に検出し、これに起因したノイズ画像を読取画像から除去することができるようになる。

上述した実施形態は次のような変形が可能である。
例えば異常画素の検出精度を向上させるために、以下に示す構成としてもよい。
ゴミ検出回路１１は、走査ライン毎に上記のような異常画素の検出処理を試みるが、これら各走査ラインについての異常画素の検出結果を複数ライン分にわたってラインメモリ１０に記憶しておく。そして、ゴミ検出回路１１は、複数の走査ラインにわたって、各走査ラインの同一位置から異常画素が抽出された頻度又は回数が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えると判断した場合には、ノイズ除去回路１２がそれら複数の走査ラインにわたって異常画素の濃度を補正する。各々の走査ライン単位では異常画素の検出結果に多少ばらつきが生じる可能性があるが、複数の走査ライン分の検出結果に基づいて異常画素の検出を試みるようにすれば、その検出精度を高くすることができる。なお、異常画素の濃度を補正する際には、異常画素の検出対象となった複数の走査ラインの全てに遡って補正してもよいし、異常画素が検出されたラインのみにおいて補正するだけでもよい。

また、実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データを処理対象としているが、これに限らず、例えばＲ，Ｇ，ＢをＸＹＺ色空間、ＣＩＥＬＡＢ色空間等、任意の色空間における座標値に変換して得られる画像データであっても、多値画像データであれば、実施形態の説明と同様に異常画素を検出し、それを補正することができる。

また、実施形態では、注目画素ｐ１の位置から走査方向手前側の所定範囲内に位置する画素群Ｐｆを１６個の画素としたが、画素数はこれに限らない。同様に、実施形態では、注目画素ｐ１の位置から走査方向奥側の所定範囲内に位置する画素群Ｐｂを４個の画素としたが、画素数はこれに限らない。画素群Ｐｂは最低１つであってもよい。

上述した実施形態では、ハードウェア（回路）によって、異常画素の検出とその除去を行っていたが、これをソフトウェア（コンピュータプログラム）によって実現するようにしてもよい。つまり、画像処理装置が画像データを記憶可能な大容量の画像メモリを備え、且つ、記憶部にソフトウェアを記憶している。ＣＰＵ１００がソフトウェアを実行することによって、画像メモリに記憶された画像データに対して、上述のゴミ検出回路１１及びノイズ除去回路１２と同等の処理を実行する。

つまり、このソフトウェアは、 コンピュータを、原稿を搬送経路に沿って搬送する原稿搬送手段と、前記搬送系路上の読取位置における画像を走査ライン単位で読み取り、画像データを出力する読取手段と、前記読取手段から出力された画像データにガンマ補正を施すガンマ補正手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置にない期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第１の抽出手段と、前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置を通過している期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに前記ガンマ補正手段によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第２の抽出手段と、前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該濃度よりも前記画素群の濃度に近い濃度に補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された濃度を含む画像データを出力する出力手段として機能させるものである。

なお、このソフトウェアは、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−ＲＡＭなどの記録媒体に記録した状態で画像処理装置に提供し得る。また、通信回線を介して画像処理装置に提供することも可能である。

画像処理装置の構成を示すブロック図である。 原稿の搬送装置および光学系の構成を示す図である。 走査方向に連なる各画素の濃度変化の例を示す図である。 ノイズ検出の処理の内容を示す図である。 ノイズ除去の処理の内容を示す図である。 ガンマ補正の補正曲線の例を示す図である。 バックプラテン１８の濃度分布を示す図である。 異常画素の検出結果を示す図である。

符号の説明

１…ＣＣＤ部、２…ＣＣＤ駆動回路、７Ｂ，７Ｃ…出力遅延回路、８…ガンマ補正回路、９…セレクタ、１０…ラインメモリ、１１…ゴミ検出回路、１２…ノイズ除去回路、１３…画像処理回路。

Claims (5)

1. 原稿を搬送経路に沿って搬送する原稿搬送手段と、
   前記搬送系路上の読取位置における画像を走査ライン単位で読み取り、画像データを出力する読取手段と、
   前記読取手段から出力された画像データにガンマ補正を施すガンマ補正手段と、
   前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置にない期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第１の抽出手段と、
   前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置を通過している期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに前記ガンマ補正手段によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第２の抽出手段と、
   前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該濃度よりも前記画素群の濃度に近い濃度に補正する補正手段と、
   前記補正手段によって補正された濃度を含む画像データを出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該異常画素の走査方向手前に位置する画素の濃度または当該異常画素の走査方向奥に位置する画素の濃度に補正することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記抽出手段は、注目画素の走査方向手前側に連続して位置する所定数の画素群の濃度の平均値と、当該注目画素の走査方向奥側に位置する画素の濃度または当該注目画素の走査方向奥側に連続して位置する所定数の画素群の濃度の平均値とを算出し、当該注目ｙ画素の濃度が走査方向手前側に位置する前記画素群の濃度の平均値から閾値以上乖離し、且つ、当該注目画素の濃度が走査方向奥側に位置する画素の濃度または所定数の画素群の濃度の平均値から閾値以上乖離している場合には、当該注目画素を異常画素として抽出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 複数の走査ラインにわたって、前記抽出手段によって各走査ラインの同一位置から前記異常画素が抽出された頻度または回数が閾値を超えるか否かを判断する頻度判断手段を備え、
   前記頻度判断手段によって前記異常画素が抽出された頻度または回数が閾値を超えると判断された場合には、前記補正手段が、抽出された前記異常画素の濃度を補正する処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画層処理装置。
5. コンピュータを、
   原稿を搬送経路に沿って搬送する原稿搬送手段と、
   前記搬送系路上の読取位置における画像を走査ライン単位で読み取り、画像データを出力する読取手段と、
   前記読取手段から出力された画像データにガンマ補正を施すガンマ補正手段と、
   前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置にない期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに含まれる各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第１の抽出手段と、
   前記読取手段から出力された画像データが前記原稿が前記読取位置を通過している期間に前記読取手段から出力された画像データである場合には、該画像データに前記ガンマ補正手段によってガンマ補正を施して得られた各画素の濃度に基づいて、自画素の位置から所定範囲内に存在する画素群の濃度から閾値以上乖離した濃度を有し、且つ、前記走査ラインにおいて連続して並んだ所定数以下の画素を異常画素として抽出する第２の抽出手段と、
   前記第１または第２の抽出手段によって抽出された異常画素の濃度を、当該濃度よりも前記画素群の濃度に近い濃度に補正する補正手段と、
   前記補正手段によって補正された濃度を含む画像データを出力する出力手段
   として機能させるためのプログラム。

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