JP2008124604A - 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スカイショット時に外部光の照射があっても外部光の影響をなくして原稿領域を適切に検出し、見苦しい印刷をなくすことのできる画像読取装置の提供。
【解決手段】原稿を載置する原稿載置手段と、この原稿載置手段を覆う開閉可能なカバーと、カバーを開いたままで前記原稿載置手段に載置された原稿の画像データを読み取る読取手段と、画像データの明度変化量を演算し明度変化量が閾値以上の画素を、原稿端点と推定される候補点として検出する原稿領域検出手段２０３と、主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と副走査幅の明度分布算出領域において明度分布を算出する明度分布算出手段２０４と、候補点と明度分布に基づいて、推定された候補点を原稿端点と認定する原稿領域補正手段２０６とを備え、スカイショット時の外部光の影響をなくすことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、原稿画像の光学的な読み取りに際し、特に原稿カバーを開いたまま読み取りを行う場合において、正確な原稿画像の読み取りを可能にする画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、厚みのある原稿を画像読取装置（ドキュメントスキャナなど）あるいは画像形成装置（ファクシミリ、複写機など）で読み取る場合には、原稿カバーを開いたまま読み取りを行っている（以下、この方法をスカイショットと称する）。

スカイショットを行うと、画像読取装置あるいは画像形成装置に備えられたイメージセンサは原稿台に原稿が載置されていない原稿領域外を黒画像として読み取ることになる。そのため読み取られた画像はプリンタなどで印刷されると、原稿の周辺部分が黒く印刷され、印刷物が見苦しいばかりでなく、トナーの消費量が増えてしまうという問題があった。

また、天井等に設置した蛍光灯のような外部光が原稿台読取面に照射される状況でスカイショットを行うと、イメージセンサは蛍光灯からの光が多量に照射される領域を原稿の白画像として誤検出し、外部光が照射された領域を含む領域までを原稿領域として印刷してしまうという問題があった。

そこで、原稿領域と原稿領域外との境界において、濃度変化量が閾値以上の画素を原稿端候補点として検出し、蛍光灯が照射された領域については、所定の連続したライン数で検出した原稿端候補点が一定数以下の時は、蛍光灯が照射された領域と認定して原稿端候補点から除外し、原稿領域を補正し原稿領域外の画像を消去することで、原稿領域を正確に検出し、原稿領域外を黒画像として読み取ることなく、また外部光が照射された領域を白画像と誤認識することなく、不要な画像が印刷されることを阻止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２―２５２７４７号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような問題が生ずる。

即ち、上記従来の技術は、蛍光灯は所定の周期で点滅しており、所定の連続したライン数で蛍光灯が照射している領域を原稿端候補点として検出できるラインとできないラインがあるため、所定の連続したライン数で原稿端候補点が一定数以下の時は、蛍光灯が照射した領域と認定している。そのため、読取周期が蛍光灯の点滅周期より速い場合、つまり、読取装置が蛍光灯が点灯している期間に所定のライン数の走査を行うと、すべてのラインで原稿端候補点が検出されるため、蛍光灯が照射された領域を原稿端候補点と認定してしまう。

また、原稿台読取面内に照射した外部光は、上記のように原稿領域と検出してしまうこともあるが、これら外部光は焦点が合っておらず、ぼやけているため、濃度変化量の閾値による原稿端検出では、原稿端として検出されないことが多い。しかし、このような場合であっても、原稿台読取面の端から外部光が照射した場合は、外部光が照射した読取面領域は白画像、読取面領域外は黒画像として濃度変化量を演算するため、原稿台読取面端を原稿領域として検出してしまい、画像読取装置は実際の原稿よりも大きい原稿領域を検出してしまう。

図１１を用いてこのことを説明する。図１１は、検出された原稿領域を示す平面図であって、画像読取装置は、原稿読取面の端から外部光が照射しなかった場合は、画像部１１０１と非画像部１１０２とからなる原稿１１０３の領域のみを検出する。しかし、原稿読取面の端から外部光が照射した場合は、外部光照射領域１１０４を白画像、その周辺領域１１０５を黒画像として検出する。従って、この場合、画像読取装置は、原稿１１０３の領域に、外部光照射領域１１０４及び周辺領域１１０５を含めた、実際よりも大きい領域１１０６を原稿領域として検出してしまう。

従って、従来の技術は濃度変化量に基づいて原稿領域を検出するため外部光が原稿台読取面端に照射された場合、原稿による濃度変化か、外部光による濃度変化であるかを区別することができないという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、明度変化により原稿領域を検出すると共に、主走査方向読取面端において明度分布を算出し、前記原稿領域と前記明度分布に基づき原稿と外部光を区別することにより、原稿端を正確に検出する画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、原稿を載置する原稿載置手段と、この原稿載置手段を覆う開閉可能なカバーと、カバーを開いたままで原稿載置手段に載置された原稿の画像データを読み取る読取手段と、画像データの明度変化量を演算し明度変化量が閾値以上の画素を、原稿端点と推定される候補点として検出する原稿領域検出手段と、主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と副走査幅の明度分布算出領域において明度分布を算出する明度分布算出手段と、候補点と明度分布に基づいて、推定された候補点を原稿端点と認定する原稿領域補正手段とを備え、原稿画像を読み取り、この読み取られた原稿画像の画像データから原稿領域内部と原稿領域外部との明度変化量により原稿端を検出し、この原稿端と外部光を主走査読取面端における明度分布により区別し、外部光に影響されない原稿領域検出を行うようにしたものである。

本発明によれば、読取手段より出力される画像データおよびその明度分布に基づいて原稿領域検出手段と原稿領域補正手段で原稿端点を認定しているために、読取手段が外部光が照射されている領域を白画像として読み取っても、原稿領域検出手段は当該領域の端部を原稿端点として認定することはなく、原稿領域補正手段は主走査読取面端における明度分布により外部光と原稿領域を区別するため外部光に影響されず原稿領域を検出することができる。

本発明の第１の態様に係る画像読取装置は、原稿を載置する原稿載置手段と、この原稿載置手段を覆う開閉可能なカバーと、カバーを開いたままで原稿載置手段に載置された原稿の画像データを読み取る読取手段と、画像データの明度変化量を演算し明度変化量が閾値以上の画素を、原稿端点と推定される候補点として検出する原稿領域検出手段と、主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と副走査幅の明度分布算出領域において明度分布を算出する明度分布算出手段と、候補点と明度分布に基づいて、推定された候補点を原稿端点と認定する原稿領域補正手段とを備え、原稿画像を読み取り、この読み取られた原稿画像から原稿領域内部と原稿領域外部との明度変化量により原稿端を検出し、原稿端と外部光を主走査読取面端における明度分布により区別し、外部光に影響されない原稿領域検出を行うものである。

これによれば、原稿画像を画像データとして読み取り、画像データの明度変化量を演算し、明度変化量が閾値以上の画素を原稿端点と推定される候補点として原稿領域を検出する。これと同時に、主走査方向読取面端の明度分布算出領域において明度分布を算出し、任意の範囲に存在する明度度数に基づき主走査方向読取面端の原稿または外部光の有無を判定するので、外部光に影響されない正確な原稿領域検出ができる。

本発明の第２の態様に係る画像読取装置は、本発明の第１の態様における画像読取装置において、原稿領域検出手段は、主走査方向の第１画素と最終画素の少なくとも一方を原稿端点と認定しないことを特徴とするものである。

これによれば、主走査方向読取面端から外部光が照射した場合、外部光が照射した領域を原稿領域としないことで、外部光による原稿領域の誤検出を防ぐことができる。

本発明の第３の態様に係る画像読取装置は、本発明の第１の態様における画像読取装置において、明度分布算出手段は、主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と、読取面の副走査方向を任意の数のブロックに分割した副走査幅とを持つ明度分布算出領域において、明度分布算出領域内の画素の明度分布を表すヒストグラムを算出することを特徴とするものである。

これによれば、主走査方向読取面端における原稿領域と推測される高明度の画素の分布を算出できる。

本発明の第４の態様に係る画像読取装置は、本発明の第３の態様における画像読取装置において、原稿領域補正手段は、原稿領域検出手段が副走査方向に走査していき、最初に原稿端点が検出された検出ラインと最後に原稿端点が検出された検出ラインの値からブロックに原稿が存在するライン数を算出し、それぞれのブロックでライン数に相当する明度分布算出領域の画素数と、ヒストグラムにおける閾値以上の明度度数を比較し、すべてのブロックで一致または許容範囲にあるときに、主走査方向読取面端に原稿があると判定することを特徴とするものである。

これによれば、原稿領域検出手段で検出した原稿領域の副走査幅と、明度分布算出手段で算出したヒストグラムの閾値以上の明度度数との比較により、主走査方向読取面端の原稿の有無を判定することができる。

本発明の第５の態様に係る画像形成装置は、第１の態様から第４の態様のいずれかに記載の画像読取装置を備えた画像形成装置である。

これによれば、第１の態様から第４の態様における画像読取装置と同じ作用効果を得ることが出来る。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１（ａ）、（ｂ）は本実施の形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。図１（ａ）は、画像形成装置１００のプラテンカバー１０４を開いた状態を示す外観斜視図である。図１（ａ）において、画像形成装置１００は、記録紙格納部、記録紙搬送部、画像形成部及び画像定着部等を内蔵する装置本体１０１と、画像形成にかかわる各種指示を入力すると共に、指示内容を表示する操作パネル１０２と、原稿を載置する読取面を形成すると共に、読取面に載置された原稿に印刷された画像を読み取る画像読取処理部等を内蔵する画像読取部１０３と、読取面をカバーする開閉可能なプラテンカバー１０４等から構成される。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の画像読取部１０３及びプラテンカバー１０４の部分を拡大して示す外観斜視図である。図１（ｂ）において、画像読取部１０３の原稿及びブック原稿を載置する読取面には、画像読取部１０３の読取範囲をカバーする透明ガラスで形成されたプラテンガラス１０５が取り付けられている。プラテンガラス１０５を保持する保持枠の図中奥側には、プラテンカバー１０４の開閉状態を検出する開閉検出センサ１０６が設けられている。

また、プラテンガラス１０５の読取面の裏側（裏面）には、原稿サイズを検出する原稿サイズ検出センサ１０７が複数配置されている。なお、図１（ｂ）に示すプラテンガラス１０５の形状は長方形であり、その短辺が画像読取部１０３の主走査方向の読取範囲であり、その長辺が画像読取部１０３の副走査方向の読取範囲である。

次に、画像形成装置１００の装置本体１０１に内蔵される制御系の構成について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、この制御系の構成を示すブロック図で、図２（ａ）はプリスキャン（１回目のスキャン）時における制御系のブロック図、図２（ｂ）は本スキャン（２回目以降のスキャン）時における制御系のブロック図を示している。画像形成装置１００の制御系は、画像入力手段２０１と、シェーディング補正手段２０２と、原稿領域検出手段２０３と、明度分布算出手段２０４と、原稿領域メモリ２０５と、原稿領域補正手段２０６と、入力画像処理手段２０７と、画像メモリ２０８と、信号生成手段２０９と、画像形成手段２１０と、プリント手段２１１と、開閉検知手段２１２とから構成される。

まず、プリスキャン（１回目のスキャン）のときは、図２（ａ）に示す制御系が形成される。図２（ａ）において、画像入力手段２０１は、プラテンガラス１０５の短辺である主走査範囲をカバーする１ライン分のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）ラインセンサ（読取手段）から構成される。プリスキャンにおいては、図２（ａ）に示す制御系のように、開閉検出センサ１０６から構成される開閉検知手段２１２が、プラテンカバー１０４が開いている状態を検知しているときに、画像入力手段２０１は、走査機構（図示せず）によりプラテンガラス１０５のサイズに合わせて副走査方向に走査される。画像入力手段２０１は、プラテンガラス１０５全体（原稿等を含む）を主走査幅でライン毎に読み取り、ライン毎に読み取った画像を画像データとしてＣＣＤの感度ムラを補正するシェーディング補正手段２０２に出力する。

シェーディング補正手段２０２は入力された画像データにシェーディング補正を施し、原稿領域検出手段２０３に出力する。原稿領域検出手段２０３は、シェーディング補正手段２０２から入力される画像データから読取面内の、明度変化量が閾値ＴＨ１、たとえば２５６階調時１２８以上の原稿端と推測される候補点を検出し、その座標を原稿領域メモリ２０５に記憶することによって、候補点により形成される原稿領域を検出する。

明度分布算出手段２０４は、シェーディング補正手段２０２から入力される画像データからいずれか一方の主走査読取面端（本実施の形態では、図１（ｂ）に示すプラテンガラス１０５の下方長辺部である端部）の明度分布を表すヒストグラムを算出する。

原稿領域補正手段２０６は、前記原稿領域メモリ２０５から読み出した、候補点からなる原稿領域と、前記明度分布算出手段２０４で算出した前記ヒストグラムとに基づき、全てのあるいは選択された候補点を原稿領域の原稿端点として認定し、原稿領域を補正して再び原稿領域メモリ２０５に記憶する。

次に、本スキャン（２回目以降のスキャン）のとき、図２（ｂ）に示す制御系が形成される。本スキャンにおいては、図２（ｂ）に示すように、プラテンカバー１０４が開いた状態で、画像入力手段２０１は、原稿領域メモリ２０５から読み出した、上記のようにヒストグラムに基づき補正された原稿領域の画像を読取り、シェーディング補正手段２０２に出力する。シェーディング補正手段２０２は入力された画像データにシェーディング補正を施し、入力画像処理手段２０７に出力する。

入力画像処理手段２０７は、シェーディング補正手段２０２でシェーディング補正された画像データに画像処理、たとえば、エッジ強調処理や階調変換処理等を行い、この画像処理された画像が画像メモリ２０８に記憶される。

信号生成手段２０９は、図３（ａ）に示すように、原稿領域メモリ２０５から読み出した左右の原稿端点の位置情報に基づいて、読取ライン毎に原稿領域を示す有効幅信号ＬＥＮを形成する。

画像形成手段２１０は、信号生成手段２０９から所定の読取ラインαに対応する前記有効幅信号ＬＥＮを取得し、当該読取ラインαの画像データを画像メモリ２０８から読み出して、図３（ｂ）に示すように、画像メモリ２０８から読み出された原稿領域外３０１および原稿領域３０２を含む画像データと、信号生成手段２０９から取得された図３（ａ）に示す有効幅信号ＬＥＮとを同期させ、図３（ｃ）に示すように、画像メモリ２０８から出力された画像データと有効幅信号ＬＥＮが重なる領域を原稿領域３０２と認識する。画像形成手段２１０は、このようにして原稿領域外３０１と認識した画像データを消去して原稿領域３０２における画像データのみを画像出力部としてのプリント手段２１１、たとえば、プリンタに出力する。

つぎに、主走査読取面端から外部光が照射したときの、本発明を適用する前の従来の処理による出力画像と、本発明を適用することにより外部光の影響が取り除かれた出力画像との比較を図４、図５及び図１１を参照して説明する。図４は、プラテンカバー１０４を開いた状態で、原稿４０３が原稿台としてのプラテンガラス１０５に載置され、プラテンガラス１０５の下方長辺部の主走査読取面端から外部光が照射したときの状態を表している。

図４において、原稿４０３は、文字などが記載された画像領域４０１と画像領域４０１以外の非画像領域４０２から構成されている。また、プラテンガラス１０５上は、下方長辺部の主走査読取面端に外部光が照射されて形成された外部光照射領域４０４とその周辺の周辺領域４０５とを有する。

本発明を適用しない従来の処理で、主走査読取面端から外部光が照射したときに画像を読み取り、画像形成を行うと、図１１で説明したような、原稿１１０３の領域と、白い画像の外部光照射領域１１０４と、これらの間の黒画像と誤認識された周辺領域１１０５とからなる、原稿１１０３よりも大きな領域１１０６を原稿として検出した出力画像が得られる。

これに対し本発明を適用した場合は、図４における、外部光照射領域４０４が出力画像から除外されて、図５に示すように、原稿４０３の領域外の、外部光照射領域４０４や周辺領域４０５の画像が出力画像から取り除かれた、原稿４０３の領域のみの出力画像が得られる。図４の例では、画像読取部１０３のプラテンガラス１０５の下端から外部光が照射した場合を例として取り上げたが、上端部から外部光が照射した場合でも、同様に、外部光が照射した原稿領域外の画像が取り除かれた出力画像を得ることが可能である。

このように、主走査読取面端から外部光が照射したときでも、原稿端を正確に検出して、外部光が照射した原稿領域外の画像が取り除かれた出力画像を得ることができる動作について、以下に説明する。

まず、プリスキャン時の動作について説明する。

プリスキャン時において、原稿台としてのプラテンガラス１０５上に、原稿と、主走査読取面端から外部光が照射した領域とがある場合の原稿領域検出手段２０３の動作について、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図６（ａ）は、プラテンカバー１０４を開いた状態で、原稿４０３がプラテンガラス１０５に載置され、主走査読取面端（プラテンガラス１０５の下方長辺部）から外部光が照射したときの状態を表している。

外部光照射領域４０４を含んだ読取面は、画像入力手段２０１と走査機構により、主走査方向（Ｘ方向）の読取ライン毎に、副走査方向（Ｙ方向）に走査される。この時の副走査方向の読取ラインをαｉ、αｊ、αｋとし、各読取ラインαｉ、αｊ、αｋにおける画像データレベルを図６（ｂ）〜（ｄ）に示す。図６（ｂ）〜（ｄ）から明らかなように、プラテンカバー１０４を開いた状態で走査された画像データレベルは、原稿４０３内の画像領域４０１と原稿４０３外の周辺領域４０５で出力レベルが下がり明度が暗くなる。一方、原稿４０３内の非画像領域４０２と外部光照射領域４０４の画像データレベルは、出力レベルが上がり明度が明るくなる。

画像入力手段２０１で読み取られた画像データは、シェーディング補正手段２０２を介して原稿領域検出手段２０３に出力される。

原稿領域検出手段２０３は、画像データレベルの明度変化量を検出して、明度変化量が一定の閾値ＴＨ１以上の画素を検出すると、その画素における座標情報（Ｘ、Ｙ）を原稿端点の候補点として出力する。これと同時に、各候補点の主走査方向及び副走査方向のそれぞれの最小値、最大値を検出し、主走査方向の最小値及び副走査方向の最小値を座標とする左上点、及び主走査方向の最大値及び副走査方向の最大値を座標とする右下点の座標情報を出力する。

このとき、本実施の形態では、原稿領域検出手段２０３は明度変化量を演算し明度変化量が閾値ＴＨ１以上の画素を原稿端点の候補点として検出するが、主走査方向読取面端から照射した外部光による外部光照射領域４０４を原稿領域として判定しないように、主走査方向の最終画素を原稿端点の候補点から除外するようにしており、図６（ａ）の主走査最終画素の明度変化点ｇの座標情報（Ｘｊ３、Ｙｊ）は候補点として出力しない。

すなわち、本実施の形態では、原稿領域検出手段２０３は、図６（ａ）において、明度変化点としてａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉを検出するが、主走査方向の最終画素を原稿端点の候補点から除外するため、明度変化点ｇの座標情報（Ｘｊ３、Ｙｊ）は候補点として出力しない。したがって、明度変化点ｇを除いた明度変化点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｈ、ｉを原稿端点の候補点として検出し、これらの中から主走査方向の最小値及び副走査方向の最小値を座標とする左上点として、候補点ａの座標情報（Ｘｉ１、Ｙｉ）を出力し、主走査方向の最大値及び副走査方向の最大値を座標とする右下点として、候補点ｉの座標情報（Ｘｋ２、Ｙｋ）を出力する。

原稿領域メモリ２０５は、原稿領域検出手段２０３から出力された原稿端点の候補点の座標情報と左上点ａ、右下点ｉの座標情報を記憶する。

原稿領域補正手段２０６での主走査読取面端における原稿領域補正について、図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ）は、図６（ａ）で説明したように、プラテンカバー１０４を開いた状態で、原稿４０３がプラテンガラス１０５に載置され、主走査読取面端（プラテンガラス１０５の下方長辺部）から外部光が照射したときの状態を表している。

この状態で、図７（ａ）で示す主走査読取面端において、任意の主走査幅Ｈｘと、プラテンガラス１０５の副走査方向における最大副走査幅Ｙｍａｘを任意の数ｎのブロックに分割した副走査幅Ｙｍａｘ／ｎとを有する明度分布算出領域Ｂｉにおいて、画素の明度分布を表す図７（ｂ）に示すようなヒストグラムをｎ個の各ブロックごとに算出し、一定の閾値ＴＨ２（たとえば２５６階調時１２８）以上の明度の画素度数（明度度数）Ｄｉを算出する。

つぎに、図７（ａ）で示す左上点ａ、右下点ｉの座標から、まず明度分布算出領域Ｂ１内の副走査幅Ｙ１（Ｙｍａｘ／ｎ）内に原稿が存在するライン数Ａを算出し、ライン数Ａに相当する明度分布算出領域Ｂ１の画素数Ｄｂ１を算出する（Ｄｂ１＝Ａ＊Ｈｘ）。同様にして分割したｎ個の各ブロックにおいて、画素数Ｄｂｎを算出する。これによれば、主走査方向読取面端における原稿領域と推測される高明度の画素の分布を算出できる。

したがって、すべての明度分布算出領域Ｂｉの画素度数Ｄｉと画素数Ｄｂｎを算出し、すべての明度分布算出領域Ｂｉにおいて、原稿が存在すると推測される画素数Ｄｂｎと、検出した一定の閾値ＴＨ２以上の明度の画素度数Ｄｉとが、一致または任意の許容範囲にあれば、主走査方向読取面端に原稿があると判断できる。

しかし、図７（ａ）の場合では、主走査方向読取面端に原稿がないため、各ブロックにおける画素数Ｄｂｎと画素度数Ｄｉとが一致しない。このような場合は、原稿領域補正手段２０６は原稿領域の補正は行わず、候補点ａ、ｉを、それぞれ左上点、右下点として確定する。

したがって、本スキャン時においては、左上点ａ、右下点ｉを対角とする矩形の領域を原稿４０３の領域として画像データの走査を行う。

これによれば、主走査方向読取面端から外部光が照射した場合、外部光照射領域４０４を原稿領域としないことで、外部光による原稿領域の誤検出を防ぐことができる。

つぎに、プリスキャン時において、原稿４０３がプラテンガラス１０５の主走査読取面端まである場合の原稿領域検出手段２０３の動作について図８（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図８（ａ）は、プラテンカバー１０４を開いた状態で、原稿４０３がプラテンガラス１０５に載置され、原稿４０３がプラテンガラス１０５の主走査読取面端まであるときの状態を表している。

主走査読取面端まである原稿４０３を含んだ読取面は、図６（ａ）と同様に、画像入力手段２０１と走査機構により副走査方向に走査される。この時の副走査方向の読取ラインをαｌ、αｍ、αｎとし、各読取ラインαｌ、αｍ、αｎにおける画像データレベルを図８（ｂ）〜（ｄ）に示す。図８（ｂ）〜（ｄ）から明らかなように、プラテンカバー１０４を開いた状態で走査された画像データレベルは、原稿４０３内の画像領域４０１と原稿４０３外の周辺領域４０５で出力レベルが下がり明度が暗くなる。一方、原稿４０３内の非画像領域４０２の画像データレベルは、出力レベルが上がり明度が明るくなる。

本実施の形態では、図６（ａ）と同様に、原稿領域検出手段２０３は、画像データレベルの明度変化量を検出して、明度変化量が一定の閾値ＴＨ１以上の画素を検出すると、その画素における座標情報（Ｘ、Ｙ）を原稿端点の候補点として出力する。これと同時に、各候補点の主走査方向及び副走査方向のそれぞれの最小値、最大値を検出し、主走査方向の最小値及び副走査方向の最小値を座標とする左上点、及び主走査方向の最大値及び副走査方向の最大値を座標とする右下点の座標情報を出力する。

このとき、原稿領域検出手段２０３は明度変化量を演算し明度変化量が閾値ＴＨ１以上の画素を原稿端点の候補点として検出するが、上述したように、主走査方向の最終画素を原稿端点の候補点から除外するため、図８（ａ）の主走査最終画素の明度変化点ｑ，ｓ，ｕの座標情報（Ｘｌ４、Ｙｌ）、（Ｘｍ２、Ｙｍ）、（Ｘｎ２、Ｙｎ）は候補点として出力しない。

すなわち、本実施の形態では、原稿領域検出手段２０３は、図８（ａ）において、明度変化点としてｍ、ｎ、ｐ、ｑ，ｒ、ｓ，ｔ、ｕを検出するが、主走査方向の最終画素を原稿端点の候補点から除外するため、明度変化点ｑ、ｓ、ｕの座標情報（Ｘｌ４、Ｙｌ）、（Ｘｍ２、Ｙｍ）、（Ｘｎ２、Ｙｎ）は候補点として出力しない。したがって、明度変化点ｑ、ｓ、ｕを除いた明度変化点ｍ、ｎ、ｐ、ｒ、ｔを原稿端点の候補点として検出し、これらの中から、主走査方向の最小値及び副走査方向の最小値を座標とする左上点として、候補点ｍの座標情報（Ｘｉ１、Ｙｉ）を出力し、主走査方向の最大値及び副走査方向の最大値を座標とする右下点として、点ｖの座標情報（Ｘｌ３、Ｙｎ）を出力する。

原稿領域メモリ２０５は、原稿領域検出手段２０３から出力された原稿端点の候補点の座標情報と左上点ｍ、右下点ｖの座標情報を記憶する。

図８（ａ）に示す場合の原稿領域補正手段２０６での主走査読取面端における原稿領域補正について、図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図９（ａ）は、図８（ａ）で説明したように、原稿４０３が原稿台としてのプラテンガラス１０５の主走査読取面端まである場合における左上点ｍと右下点ｖの座標を、それぞれ（Ｘｌ１、Ｙｌ）、（Ｘｌ３、Ｙｎ）と検出した状態を示している。

この状態で、図９（ａ）で示す主走査読取面端において、図７（ａ）と同様に任意の主走査幅Ｈｘと、プラテンガラス１０５の副走査方向における最大副走査幅Ｙｍａｘを任意の数ｎのブロックに分割した副走査幅Ｙｍａｘ／ｎとを有する明度分布算出領域Ｂｉにおいて、画素の明度分布を表す図９（ｂ）に示すようなヒストグラムをｎ個の各ブロックごとに算出し、一定の閾値ＴＨ２（たとえば２５６階調時１２８）以上の明度の画素度数Ｄｉを算出する。

つぎに、図９（ａ）で示す左上点ｍ、右下点ｖの座標から、まず明度分布算出領域Ｂ１内の副走査幅Ｙ１（Ｙｍａｘ／ｎ）内に原稿が存在するライン数Ａを算出し、ライン数Ａに相当する明度分布算出領域Ｂ１の画素数Ｄｂ１を算出する（Ｄｂ１＝Ａ＊Ｈｘ）。同様にして分割したｎ個の各ブロックにおいて、画素数Ｄを算出する。これによれば、図７（ｂ）と同様に、主走査方向読取面端における原稿領域と推測される高明度の画素の分布を算出できる。

したがって、すべての明度分布算出領域Ｂｉの画素度数Ｄｉと画素数Ｄｂｎを算出し、すべての明度分布算出領域Ｂｉにおいて、原稿が存在すると推測される画素数Ｄｂｎと、検出した一定の閾値ＴＨ２以上の明度の画素度数Ｄｉとが、一致または任意の許容範囲にあれば、主走査方向読取面端に原稿があると判断できる。

図９（ａ）の場合は、主走査方向読取面端に原稿があるので、各ブロックにおける画素数Ｄｂｎと画素度数Ｄｉとがほぼ一致する。そこで、このような場合は、主走査方向読取面端に原稿があると判断できるので、除外した明度変化点ｑ、ｓ、ｕを復活して追加し、右下点を候補点ｖから候補点ｕに補正する。

以上により、原稿領域メモリ２０５は、原稿領域検出手段２０３から出力された原稿端点の候補点の座標情報と左上点ｍ、右下点ｕの座標情報を記憶する。

したがって、本スキャンにおいては、左上点ｍ、右下点ｕを対角とする矩形の領域を原稿４０３の領域として画像データの走査を行う。

これによれば、主走査方向読取面端まで存在する原稿領域の画像データを正しく読み取ることができる。

つぎに、上記のようにして原稿領域補正手段２０６で行われる処理について、図１０に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。

まず、プリスキャンにおいて、原稿の左端を検出したか否かを判定する（Ｓ１０１）。つまり、原稿端点の候補点を一または複数箇所検出したかを判定する。次に、原稿の右端を検出したか否かを判定する（Ｓ１０２）。つまり、いずれかのラインで１ライン中に原稿端点の候補点を複数箇所検出したかを判定する。

次に、ステップＳ１０１、Ｓ１０２において条件を満たした場合（各ステップＳ１０１、１０２でＹｅｓの場合）、明度分布算出領域Ｂｉにおける原稿の有無を判定する（Ｓ１０３）。つまり、明度分布算出領域Ｂｉにおいて原稿が存在すると推測される画素数Ｄｂｎと、一定の閾値ＴＨ２以上の明度の画素度数Ｄｉを比較し、すべての明度分布算出領域Ｂｉにおいて、推定される画素数Ｄｂｎと画素度数Ｄｉが一致または任意の許容範囲にあるか否かを判定する。

次に、ステップＳ１０３ですべての明度分布算出領域Ｂｉにおいて、画素数Ｄと画素度数Ｄｉが一致または任意の許容範囲にあると判定された場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、図８（ａ）で示されるように主走査読取面端に原稿があると判定し、各ラインの候補点に主走査読取面端のＸ座標（図９ではＸｍａｘ）を追加し、右下点を補正し、原稿領域メモリ２０５に記憶する（Ｓ１０５）。すなわち、この場合、各ラインの候補点に主走査読取面端のＸ座標を追加することによって、図８（ａ）の候補点ｑ、ｓ、ｕを追加し、これによる主走査方向の最大値及び副走査方向の最大値を座標とする右下点を候補点ｖから候補点ｕに補正する。したがって、主走査読取面端に原稿があると判定された場合は、原稿領域メモリ２０５には左上点ｍと右下点ｕが記憶される。

一方、ステップＳ１０３で、すべて、または、一部の明度分布算出領域Ｂｉにおいて、画素数Ｄと画素度数Ｄｉが任意の許容範囲にないと判定された場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、図６（ａ）で示されるように主走査読取面端に外部光が照射した領域がある、または、主走査読取面端に原稿はないと判定し、原稿領域の補正を行わない（Ｓ１０６）。すなわち、この場合、主走査方向の最終画素を原稿端点の候補点から除外し、原稿領域メモリ２０５には、図６（ａ）の候補点の中から左上点ａと右下点ｉが記憶される。

なお、ステップＳ１０１で原稿端点と推測される候補点が一つも検出されなかった場合は（Ｓ１０１のＮｏ）、原稿台に原稿はないと判定する（Ｓ１０４）。

これによれば、原稿領域検出手段２０３で検出した原稿領域の副走査幅と、明度分布算出手段２０４で算出したヒストグラムの閾値以上の明度度数との比較により、主走査方向読取面端の原稿の有無を判定することができる。

以上のようにしてプリスキャンが行われた後に、本スキャンが行われる。

本スキャン時において、図２の説明で前述したように、画像入力手段２０１は原稿領域メモリ２０５から読み出した左上点、右下点の座標を対角とする矩形の領域の画像を読取り、シェーディング補正手段２０２に出力する。シェーディング補正手段２０２は入力された画像データにシェーディング補正を施し、入力画像処理手段２０７に出力する。

入力画像処理手段２０７は、シェーディング補正手段２０２でシェーディング補正された画像データに画像処理、たとえば、エッジ強調処理や階調変換処理等を行い、画像処理後の画像データは画像メモリ２０８に記憶される。

信号生成手段２０９は、原稿領域メモリ２０５から読み出した左右の原稿端点の位置情報に基づいて、図３（ａ）に示すような読取ライン毎に原稿領域を示す有効幅信号ＬＥＮを形成する。

画像形成手段２１０は、信号生成手段２０９から所定の読取ラインαに対応する前記有効幅信号ＬＥＮを取得し、図３（ｂ）に示す、当該読取ラインαの画像データを画像メモリ２０８から読み出す。

さらに、画像形成手段２１０は、図３（ｂ）に示す原稿領域外３０１を含む画像データと、図３（ａ）に示す有効幅信号ＬＥＮを同期させ、図３（ｃ）に示すように、画像メモリ２０８から出力された画像データと有効幅信号ＬＥＮが重なる領域を原稿領域と認識する。

次に、画像形成手段２１０は、原稿領域外と認識した画像データを消去してプリント手段２１１、たとえば、プリンタに出力する。

以上の処理の結果、スカイショットを行う際に、プリスキャンにおいて原稿台の読取面端から外部光が照射し、外部光が照射した領域を白画像と読み取った場合でも、本スキャンにて外部光が照射した領域を除外した領域を読取り、原稿領域外の画像データを消去してプリントすることが出来る。

なお、上記の実施の形態では、画像形成装置１００を例に説明したが、プリント手段２１１のような画像出力手段を除いた制御系より構成される画像読取装置についても本発明を適用可能である。

本発明に係る画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置によれば、イメージセンサより出力される画像データに基づいて原稿領域検出手段と原稿領域補正手段で原稿端点を認定しているために、イメージセンサが外部光が照射されている領域を白画像として読み取っても、原稿領域検出手段は当該領域の端部を原稿端点として認定することがなく、また、原稿領域補正手段は主走査読取面端における明度分布により外部光と原稿領域を区別するため外部光に影響されず原稿領域を検出することができ、スカイショットにおける原稿領域検出の精度を高めることができる。したがって、原稿カバーを開いたまま書籍などの厚みのある原稿を読み取るドキュメントスキャナなどの画像読取装置や、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に適用して有用である。

（ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置全体の外観斜視図（ｂ）同装置上部の外観斜視図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の第１の制御系の構成を示すブロック図（ｂ）同装置の第２の制御系の構成を示すブロック図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における第１のタイミングチャート（ｂ）同装置における第２のタイミングチャート（ｃ）同装置における第３のタイミングチャート 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の原稿台の端部に外部光が照射した状態を示す図 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置に外部光が照射した場合の出力画像の具体例を示す図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における外部光が照射した場合の原稿端候補点の座標の具体例を示す図（ｂ）同原稿端候補点の第１の座標の画像データレベルを示す図（ｃ）同原稿端候補点の第２の座標の画像データレベルを示す図（ｄ）同原稿端候補点の第３の座標の画像データレベルを示す図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における外部光が照射した場合の明度分布算出を示す図（ｂ）同装置における明度分布の一例を示す図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における原稿が読取面端まである場合の原稿端候補点の座標の具体例を示す図（ｂ）同原稿端候補点の第１の座標の画像データレベルを示す図（ｃ）同原稿端候補点の第２の座標の画像データレベルを示す図（ｄ）同原稿端候補点の第３の座標の画像データレベルを示す図 （ａ）本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における原稿が読取面端まである場合の明度分布算出を示す図（ｂ）同装置における明度分布の一例を示す図 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の原稿領域の補正方法を示すフローチャート 従来の画像形成装置において外部光が照射した場合の出力画像の具体例を示す図

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 装置本体
１０２ 操作パネル
１０３ 画像読取部
１０４ プラテンカバー
１０５ プラテンガラス
１０６ 開閉検出センサ
１０７ 原稿サイズ検出センサ
２０１ 画像入力手段
２０２ シェーディング補正手段
２０３ 原稿領域検出手段
２０４ 明度分布算出手段
２０５ 原稿領域メモリ
２０６ 原稿領域補正手段
２０７ 入力画像処理手段
２０８ 画像メモリ
２０９ 信号生成手段
２１０ 画像形成手段
２１１ プリント手段
２１２ 開閉検知手段
３０１ 原稿領域外
３０２ 原稿領域
４０１ 画像領域
４０２ 非画像領域
４０３ 原稿
４０４ 外部光照射領域
４０５ 周辺領域

Claims (5)

1. 原稿を載置する原稿載置手段と、この原稿載置手段を覆う開閉可能なカバーと、前記カバーを開いたままで前記原稿載置手段に載置された前記原稿の画像データを読み取る読取手段と、前記画像データの明度変化量を演算し前記明度変化量が閾値以上の画素を、原稿端点と推定される候補点として検出する原稿領域検出手段と、主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と副走査幅の明度分布算出領域において明度分布を算出する明度分布算出手段と、前記候補点と前記明度分布に基づいて、前記推定された候補点を前記原稿端点と認定する原稿領域補正手段とを備えた画像読取装置。
2. 前記原稿領域検出手段は、前記主走査方向の第１画素と最終画素の少なくとも一方を前記原稿端点と認定しないことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記明度分布算出手段は、前記主走査方向読取面端のいずれか一方で、任意の主走査幅と、読取面の副走査方向を任意の数のブロックに分割した副走査幅とを持つ明度分布算出領域において、前記明度分布算出領域内の画素の明度分布を表すヒストグラムを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記原稿領域補正手段は、前記原稿領域検出手段が前記副走査方向に走査していき、最初に前記原稿端点が検出された検出ラインと最後に前記原稿端点が検出された検出ラインの値から前記ブロックに前記原稿が存在するライン数を算出し、それぞれの前記ブロックで前記ライン数に相当する前記明度分布算出領域の画素数と、前記ヒストグラムにおける閾値以上の明度度数を比較し、すべての前記ブロックで一致または許容範囲にあるときに、前記主走査方向読取面端に原稿があると判定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。

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