JP2009016904A - 画像読取装置、画像処理方法、および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原稿が斜行状態で搬送された場合でも、読取画像に不要な黒線が入らないようにすることができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】搬送される原稿１２３を背景部材１０９とともに読み取って画像データを取得する画像読取手段１０８と、該画像読取手段１０８により取得された画像データにおける背景部材１０９に映る原稿１２３の影部分を検出する影部検出手段と、該影部検出手段により検出された影部分を画像データから除去する影除去手段と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像読取部で読み取る原稿が斜行状態で搬送された場合でも、原稿の先端あるいは後端の影を除去して、好適な画像を取得することができる画像読取装置、画像処理システム、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する。

原稿の画像を読み取る画像読取装置として、画像読取ユニットを定位置に配置し、画像読取ユニットに対して原稿を移動させることで、原稿の画像を走査して読み取るシートスルー型スキャナが知られている。

シートスルー型スキャナの画像読取ユニットは、光源から原稿に光を投射して、原稿で反射された光を所定の光学系を介して光電交換素子であるＣＩＳイメージセンサ等に入射させて、原稿の画像を読み取るのが一般的である。

また、画像読取ユニットに対して搬送路を挟んで対向する側に白色の背景部材を配置することで、画像読取ユニットが取得する読取画像での原稿の周囲の背景色を白色にしているものが多い。

このように、原稿の周囲の背景色を白色にすると、たとえば、原稿が破損していたり、バインダ穴等で原稿に穴が空いていたりしても、これらの破損部分から見える背景部材が、明度の低い下地をもつ一部の原稿を除き、原稿下地の濃度と近い濃度で読み取られ、穴が目立たなくなる。

また、画像読取ユニットの有効読取幅よりも小さいサイズの原稿を読み取った場合でも、原稿とともに白色の背景部材が読み取られるために、取得された読取画像において原稿の周囲の背景色が原稿下地の濃度とほぼ一致するため見た目が綺麗になる。

一方で、読取画像に不要な黒線が入らないようにするため、背景部材の色を黒色にして、原稿の影による不要な黒線を目立たないようにすることが考えられる。

また、原稿の影を消す方法として、画像読取ユニット内で受光部を挟んで原稿の搬送方向の両側にそれぞれ光源を配置して、原稿に対して搬送方向の上流側および下流側の両方向から光を照射する方法もある。

また、画像読取ユニットに対して搬送路を挟んで対向する背面部材の表面に、原稿の搬送方向と平行な溝を形成して、原稿の厚さに影響されない原稿先端の影をわざと生じさせ、その影の検出結果に基づいて原稿先端が所定の基準位置に至るタイミングを検知して、読取タイミングを制御し、これにより、正確に原稿サイズを検知して原稿の影を読み取らないようにした画像読取装置もある（特許文献１）。
特開２００１−７７９８６号公報

ところで、前述したように、例えば、画像読取ユニット内で光源を受光部に対して原稿の搬送方向の下流側に配置し、原稿表面に対して光源から光を斜めに照射して、その反射光を受光部が原稿表面に対して垂直な方向から読み取るとする。

この場合、原稿に対して搬送方向の下流側の一方向から斜めに光を照射するので、原稿の後端に顕著な原稿の影が生じ、受光部がこの影を読み取るため、読取画像に不要な黒線が入ってしまう。特に、原稿が斜行して搬送された場合、この黒線が読取画像の側端部にも顕著に現れてしまう。

また、背景部材の色を黒色にした場合、たとえば原稿が破損していたり、バインダ穴が空いていたりした場合は、読取画像において原稿の破損部分やバインダ穴の部分が黒色となり、見た目も汚くなってしまう。この読取画像の見た目を綺麗にするには、バインダ穴消しなどの画像処理が必要になってしまう。

また、上記特許文献１のように、背面部材の表面に原稿の搬送方向と平行な溝を形成して、原稿の厚さに影響されない原稿先端の影をわざと生じさせて、正確に原稿サイズを検知して原稿の影を読み取らないようにした画像読取装置の場合では、斜行した原稿の幅方向側部に発生する影は除去することができない。

そこで、本発明は、原稿が斜行状態で搬送された場合でも、読取画像に不要な黒線が入らないようにすることのできる画像読取装置、画像処理システム、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、画像読取装置において、搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得する画像読取手段と、該画像読取手段により取得された前記画像データにおける前記背景部材に映る原稿の影部分を検出する影部検出手段と、該影部検出手段により検出された前記影部分を前記画像データから除去する影除去手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記影部検出手段は、前記画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成する微分情報生成手段と、該微分情報生成手段により生成された前記微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出する境界検出手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記境界検出手段は、前記画像データにおける前記背景部分と前記原稿部分との境界を検出する機能を、更に有することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２または３において、前記境界検出手段は、前記微分情報を２値化して２値化微分情報を生成する２値化手段を有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記境界検出手段は、前記２値化微分情報を副走査方向に走査することにより、前記画像データにおける前記原稿部分と前記影部分との境界、および前記影部分と前記背景部分との境界を検出することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、画像処理方法において、搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得するステップと、該画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成するステップと、該微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記背景部材に映る原稿の影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出するステップと、前記影部分を前記画像データから除去するステップと、を有することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、画像処理プログラムであって、搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得するモジュールと、該画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成するモジュールと、該微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記背景部材に映る原稿の影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出するモジュールと、前記影部分を前記画像データから除去するモジュールと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、原稿が斜行状態で搬送された場合でも、読取画像から原稿の影を検出して検出した影を除去することで、読取画像に不要な黒線が入らないようにすることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。

（画像読取装置の概略構成および動作）
図１は、本発明の実施の形態の一例である画像処理システムが適用される画像読取装置を説明するための概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態の画像読取装置１００は、原稿１２３をピックアップするピックアップローラ１０２と、ピックアップローラ１０２によりピックアップされた原稿１２３を搬送路に給送する給送ローラ１０３と、ピックアップされた原稿１２３を１枚ずつ分離する分離ローラ１０４と、搬送路を搬送される原稿の画像を読み取る読取ユニット１０８と、を備える。

また、本実施形態の画像読取装置１００は、読取ユニット１０８の搬送路の上流側に配置されて原稿を搬送するレジストローラ対１０５と、読取ユニット１０８の搬送路の下流側に配置されて原稿を搬送する搬送ローラ対１０７と、レジストローラ対１０５の搬送路の下流側近傍に配置され、搬送される原稿を検知するレジストセンサ１１０と、を備える。

画像読取装置１００は、下部フレーム１８２に対して上部フレーム１８１が回動軸１８１ａを中心に開閉回動可能とされており、上部フレーム１８１の閉回動時に該上部フレーム１８１と下部フレーム１８２との間に原稿の搬送路が形成される。

そして、搬送路を搬送される原稿に紙詰まり等が発生した際には、搬送路に滞留した原稿を取り除くため、手動で上部フレーム１８１が開回動可能になっている。

上部フレーム１８１には、読取ユニット１０８（画像読取手段）が固定されている。読取ユニット１０８は、原稿や対向部材１０９の画像を読取るラインイメージセンサ１２０と、搬送される原稿に光を照射する光源１２１とを備える。

下部フレーム１８２には、読取ユニット１０８に対して対向する位置に配置される対向部材（背景部材）１０９と、対向部材１０９と読取ユニット１０８との間に配置される板状のガラス１０６とが設けられている。

対向部材１０９の色は白色であり、この対向部材１０９を利用してシェーディング補正に用いる補正データの取得が行われる。

次に、画像読取装置１００の動作を説明する。

まず、読取ユニット１０８は、白色の対向部材１０９をラインイメージセンサ１２０により読み取り、読取ユニット１０８が出力する信号に基づいて、シェーディング補正用の補正データを生成して画素毎に後述する画像メモリ４０２等に記憶する。

その後、原稿１２３をピックアップローラ１０２と給送ローラ１０３とによって搬送路に取り込み、分離ローラ１０４によって原稿１２３を１枚ずつ分離する。

分離された原稿１２３は、レジストローラ対１０５及び搬送ローラ対１０７により挟持されながら副走査方向に搬送されつつ、その上面（表側）に形成されている画像が読取ユニット１０８によって主走査方向（原稿の幅方向）に走査されて読み取られる。

また、前述した補正用のデータを参照して、ラインイメージセンサ１２０の出力信号から生成した画像データをシェーディング補正する。

ここで、本実施形態では、読取ユニット１０８と、読取ユニット１０８の出力信号に基づいて画像データを生成するＡ／Ｄ変換部４００と、各種画像処理を行う後述する画像処理部４０１等により、本発明の画像読取手段を構成している。

画像が読み取られた後、原稿１２３は搬送ローラ対１０７によって挟持されながら搬送され、装置外部へ排出される。

図２は、画像読取装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。

図２において、Ａ／Ｄ変換部４００は、ラインイメージセンサ１２０の出力信号を、増幅や黒レベルクランプなどのアナログ処理を施した後、デジタルデータに変換する。

画像処理部４０１は、ラインイメージセンサ１２０や光源１２１、Ａ／Ｄ変換部４００などの制御、およびラインイメージセンサ１２０の出力信号をデジタル化して生成した画像データに各種の画像処理（シェーディング補正等）を行う。

画像メモリ４０２は、画像データを記憶する画像記憶部である。インターフェース部４０３は、信号ケーブル４０９を介してＰＣ等の外部ホスト装置が接続される。ＣＰＵ４０４は、画像読取装置１００全体の制御を司る制御部である。ワークメモリ４０５は、ＣＰＵ４０４が動作するために使用する記憶部である。

画像処理部４０１、ＣＰＵ４０４及びワークメモリ４０５は、バス４０８を介して接続されている。ＣＰＵ４０４は、画像処理部４０１を介して画像メモリ４０２にアクセスすることができるように構成されている。

搬送モータ４１２は原稿の搬送を行うローラの駆動手段であり、ＣＰＵ４０４からの指示を受けたモータドライバ４０７が励磁電流を流すことにより動作する。

図３（ａ）は読取ユニット１０８を搬送路側から見た平面図であり、図３（ｂ）は読取ユニット１０８により原稿１２３の後端が読み取られている状態を示す断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）において、ラインイメージセンサ１２０と対向部材１０９との間には、ガラス１０６が配置されている。

このガラス１０６は、対向部材１０９に傷や汚れが付かないようにする役割を果たし、また、原稿Ｄと対向部材１０９の間にガラス１０６の厚みと同等若しくはそれ以上の隙間を持たせる役割を果たす。

光源１２１は、ラインイメージセンサ１２０の下流側の側面に沿って設けられており、原稿１２３に対して下流側の斜め上方から光を照射することにより、原稿の影１２４が現れる。このような下流側からの光の照射（片側照射）は、上流側および下流側の両側から照射する場合（両側照射）と比べて読取画像に影が現れやすくなる。

なお、両側照射とは、ラインイメージセンサに対して原稿の搬送方向に対称な位置に一対の光源を配置して、該一対の光源を用いて原稿に光を当てる方式をいう。この場合、ラインイメージセンサ及び一対の光源は、副走査方向に沿って、光源、ラインイメージセンサ、光源、の順番で配置される。このように、片側照射としたことで、原稿端の影を強調することができ、原稿画像の境界の検出を容易としている。

また、ガラス１０６を隔てて対向部材１０９を設けたことで、原稿Ｄと対向部材１０９との間にガラス１０６の厚み分の隙間があるため、ラインイメージセンサ１２０の下流側の一側に光源１２１を設けて光を原稿Ｄの表面に対して片側斜め方向から照射することによって、原稿の後端に現れる影１２４を顕著にすることができる。

ラインイメージセンサ１２０が読み取ったこの影を利用して原稿画像の境界の検出を行うのであるが、そのままでは原稿画像の後端に不要な黒線が発生してしまう。

図４（ａ）は、下地の濃度が薄くて明るい原稿が斜行状態で搬送された場合における特定画素に対応するラインイメージセンサ１２０のセンサ出力値を時系列で示した図である。

図４（ａ）においては、原稿先端が点ａ１、原稿後端が点ａ２、影部分が点ａ２−ａ３の間になる。原稿後端や左端に黒線ｃが発生している。

図４（ｂ）は、下地の濃度が濃くて暗い原稿が斜行状態で搬送された場合における特定画素に対応するラインイメージセンサ１２０のセンサ出力値を時系列で示した図である。

図４（ｂ）においては、下地が暗い原稿の場合、原稿後端と影部分との境界が判断しづらいが、黒線ｃ′が目立たないため、影部分の検出は下地が明るい原稿のときに比べて、それほど厳密に判断できなくても問題ない。

また、発生する影の長さは、ガラス１０６の厚さが原稿の厚さに比べて十分に厚いため、原稿の厚さに影響を受けずにほぼ一定になる。

（読取画像から背景部分と原稿部分と影部分との境界を検出する処理）
次に、画像読取処理において読み取った画像データから、背景部分と原稿部分と影部分とのそれぞれの間の境界データを求める処理について説明する。

読み取られた画像データにおける原稿部分と背景部分との境界の検出は、前述の画像読取処理で原稿の画像を読み取った後、画像メモリ４０２に一時記憶された読取画像に対して前述のシェーディング補正処理を行った後に行うことが望ましいが、シェーディング補正処理を行なう前に行なってもよい。

まず、図６〜図９を参照して、微分情報生成処理を説明する。この微分情報生成処理は、画像処理部４０１及びＣＰＵ４０４により実行される。

図６は、読み取った原稿の画像データの左上端を原点としたｘｙ座標系を示す図である。本実施形態では、ｘｙ座標系における各画素の濃度値をｆ（ｘ，ｙ）とし、濃度値ｆ（ｘ，ｙ）は、明るい程大きい値とする。尚、本実施形態では、ｘ軸方向を主走査方向とし、ｙ軸方向を副走査方向とする。

まず、各画素の位置における読取画像の微分情報値Δ（ｘ，ｙ）は、次の（１）式で求められる。尚、この（１）式を用いた微分情報値の求め方は一例である。
Δ（ｘ，ｙ）＝ａｂｓ（ｆ（ｘ，ｙ＋ｍ）−ｆ（ｘ，ｙ）） …（１）
ｆ（ｘ，ｙ）：各画素の濃度値
ｆ（ｘ，ｙ＋ｍ）：各画素からｍライン先の画素の濃度値（ｍ＝１）
ここで、図６に示すＷｉｄｔｈ，Ｈｅｉｇｈｔ，ｎライン，ｎ＋ｍラインは、次のように定義される。
Ｗｉｄｔｈ：画像の幅（（ｘ座標が０から２３までの画像の幅）＝２４）
Ｈｅｉｇｈｔ：画像の長さ（（ｙ座標が０から２５までの画像の長さ）＝２６）
ｎライン：注目ライン
ｎ＋ｍライン：注目ラインからｍライン離れた先のライン（本実施形態では、ｍ＝１）
まず、図６の画像の左上端（ｘ，ｙ）＝（０，０）から（Ｗｉｄｔｈ−１，０）までの各画素の濃度値を上記（１）式に当てはめる処理を行う。

（Ｗｉｄｔｈ−１，０）まで処理が進んだら、次のラインに移動し、左端（ｘ，ｙ）＝（０，１）から（Ｗｉｄｔｈ−１，１）まで処理を行う。

同様にラインを移動し続け、上記と同様の処理を（Ｗｉｄｔｈ−１，Ｈｅｉｇｈｔ−１−ｍ）まで行う。

これにより、図７に示すように、副走査方向に関する各画素の位置における画像の微分情報値が得られる。尚、ここでは、ｍ＝１としている。また、ｙ＝Ｈｅｉｇｈｔ−１の欄は、計算できないので空欄となっている。また、ｘを１ずつ増やしながら走査し、１ラインずつずらしているが、適宜間引いた画素や、数ラインずつずらしながら選択された画素の位置で微分情報を取得してもよい。

また、図５（ａ）に、図７に示す微分情報値を時系列で示したものを示す。

図５（ａ）において、点Ａ１は、図４（ａ）に示す点ａ１に対応する原稿先端による濃度変化、点Ａ２は、図４（ａ）に示す点ａ２に対応する原稿後端による濃度変化、点Ａ３は、図４（ａ）に示す点ａ３に対応する原稿の影による濃度変化によってそれぞれ発生するものである。

したがって、影部分を消去するには、図５（ａ）に示す点Ａ２から点Ａ３までの画像データを背景部分の画像データとほぼ同等の値に変更すればよいことがわかる。

次に、微分情報２値化処理について説明する。尚、微分情報２値化処理は画像処理部４０１及びＣＰＵ４０４により実行される。

この微分情報２値化処理は、前述した微分情報値Δ（ｘ，ｙ）をある閾値ｓで２値化する。本実施形態では、微分情報値Δ（ｘ，ｙ）が閾値ｓ（＝８０）を超えた場合を１、それ以外を０とする。２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）は、次の（２）式を用いて取得することができる。尚、ｓ＝８０とするのは一例である。
Ｔ（ｘ，ｙ）＝１ （Δ（ｘ，ｙ）＞ｓ ） …（２）
＝０ （Δ（ｘ，ｙ）≦ｓ ） （ｓ＝８０）
次に、図８を参照して、境界検出手段について説明する。図８は、前述した微分情報２値化処理で取得した２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）を画素ごとに記載した図である。

図８において、第１バッファは、図８の最上段の各点を始点として、上端から下端に向かって副走査方向にライン走査し、各縦ラインについて１番最初に Ｔ（ｘ，ｙ）＝１となる点のＹ座標値を格納するバッファである。

第３バッファは、図８の最下段の各点を始点として、下端から上端に向かって副走査方向とは逆の方向に縦のライン走査を行って、各縦ラインについて１番最初にＴ（ｘ，ｙ）＝１となる点のＹ座標値を格納するバッファである。

第２バッファは、第３バッファに格納したＹ座標値の示す点から図８の上端に向かって副走査方向とは逆の方向に縦のライン走査を行って、各縦ラインについて２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が最初に０から１に変化する点のＹ座標値ｙを求めて、ｙ＋１の値を格納するバッファである。

また、各バッファには、上記縦のライン走査をしてＴ（ｘ，ｙ）が０から１に変化する点が見つからなかった場合は、−１を入れておく。

第１バッファに格納したＹ座標値は、図５（ａ）の点Ａ１、すなわち背景部と原稿部先端との境界のＹ座標値を意味する。

第２バッファに格納したＹ座標値は、図５（ａ）の点Ａ２、すなわち原稿部後端と原稿の影との境界のＹ座標値を意味する。

第３バッファに格納したＹ座標値は、図５（ａ）の点Ａ３、すなわち原稿の影と背景部との境界のＹ座標値を意味する。

次に、第１バッファ、第２バッファ、第３バッファにデータを格納する処理について説明する。

図１０は、第１バッファにデータを格納するまでの処理を説明するためのフローチャート図である。ここで、注目画素の座標を（ｘ，ｙ）とし、Ｘ座標値ｘに対応して第１バッファに格納される値をｂｕｆｆ１［ｘ］、第２バッファに格納される値をｂｕｆｆ２［ｘ］、第３バッファに格納される値をｂｕｆｆ３［ｘ］とする。

まず、２値化微分情報（図８参照）の左上端をスタート地点（ｘ＝０，ｙ＝０）として、副走査方向に（図の下方へ向かって）縦のライン走査を開始するためＸ座標の値を初期化してｘ＝０とし（ステップＳ７０１）、Ｙ座標の値を初期化しｙ＝０とする（ステップＳ７０２）。

次に、注目画素の２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が１かどうか調べる（ステップＳ７０３）。Ｔ（ｘ，ｙ）が１であった場合は、第１バッファにそのときのｙ座標の値を格納してｂｕｆｆ１［ｘ］＝ｙとし（ステップＳ７０４）、ステップＳ７０８に進む。

Ｔ（ｘ，ｙ）が１でなかった場合は、Ｙ座標の値ｙをインクリメントし（ステップＳ７０５）、注目画素の位置が下端を超えたかどうか調べる（ステップＳ７０６）。

下端を超えていない場合は、ステップＳ７０３へ戻り、一方、下端を超えていた場合は、Ｔ（ｘ，ｙ）が１になる点がなかったので第１バッファに−１を格納し（ステップＳ７０７）、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０８では、次の縦のラインへ移動するためにＸ座標の値ｘをインクリメントし、走査すべきラインの位置が右端を超えたかどうか調べる（ステップＳ７０９）。

走査すべき縦のラインの位置が右端を超えていない場合は、ステップＳ７０２へ戻って前述した処理を繰り返し、また、走査すべき縦のラインの位置が右端を超えた場合は、処理を終了する。

図１１は、第３バッファにデータを格納するまでの処理を説明するためのフローチャート図である。処理の流れは第１バッファと同様であるが、走査方向が図８の左下端から上端へ向かっている点が異なる。

まず、２値化微分情報（図８参照）の左下端をスタート地点（ｘ＝０，ｙ＝Ｈｅｉｇｈｔ−１）として、副走査方向に（図の上方へ向かって）縦のライン走査を開始するためＸ座標の値を初期化してｘ＝０とし（ステップＳ８０１）、Ｙ座標の値を初期化しｙ＝Ｈｅｉｇｈｔ−１とする（ステップＳ８０２）。

次に、注目画素の２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が１かどうか調べる（ステップＳ８０３）。Ｔ（ｘ，ｙ）が１であった場合は、第３バッファにそのときのｙ座標の値を格納してｂｕｆｆ３［ｘ］＝ｙとし（ステップＳ８０４）、ステップＳ８０８に進む。

Ｔ（ｘ，ｙ）が１でなかった場合は、Ｙ座標の値ｙをデクリメントし（ステップＳ８０５）、注目画素の位置が上端を超えたかどうか調べる（ステップＳ８０６）。

上端を超えていない場合は、ステップＳ８０３へ戻り、一方、上端を超えていた場合は、Ｔ（ｘ，ｙ）が１になる点がなかったので第３バッファに−１を格納し（ステップＳ８０７）、ステップＳ８０８に進む。

ステップＳ８０８では、次の縦のラインへ移動するためにＸ座標の値ｘをインクリメントし、走査すべき縦ラインの位置が右端を超えたかどうか調べる（ステップＳ８０９）。

走査すべき縦のラインの位置が右端を超えていない場合は、ステップＳ８０２へ戻って前述した処理を繰り返し、また、走査すべき縦のラインの位置が右端を超えた場合は、処理を終了する。

図１２は、第２バッファにデータを格納するまでの処理を説明するためのフローチャート図である。

まず、図８の左端の縦のラインを第３バッファに格納したＹ座標値ｂｕｆｆ３［ｘ］をスタート地点として、副走査方向と逆方向に図８の上方へ向かう走査を開始するため、ｘ＝０とし（ステップＳ９０１）、注目画素のＹ座標の値ｙをｂｕｆｆ３［ｘ］とする（ステップＳ９０２）。

次に、注目画素の２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が０かどうか調べ（ステップＳ９０３）、０であった場合は、注目画素の上方に隣接する画素の２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ−１）が１かどうか調べる（ステップＳ９０４）。

２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ−１）が１であった場合は、第２バッファにそのときのＹ座標の値を格納してｂｕｆｆ２［ｘ］＝ｙとし（ステップＳ９０５）、ステップＳ９０９に進む。

ステップＳ９０３において２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が ０でなかった場合、およびステップＳ９０４ において２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ−１）が１でなかった場合は、ｙをデクリメントし（ステップＳ９０６）、注目画素の位置が第１バッファで格納したＹ座標が示す点を超えたか、またはＹ座標値ｙが０になったか調べる（ステップＳ９０７）。

注目画素の位置が第１バッファで格納したＹ座標が示す点を超えていない場合、またはＹ座標値ｙが０になっていない場合は、ステップＳ９０３に戻り、また、注目画素の位置が第１バッファで格納したＹ座標が示す点を超えた場合、またはＹ座標値ｙが０になった場合は、第２バッファに第１バッファに格納されている値と同じ値を格納し（ステップＳ９０８）、ステップＳ９０９に進む。

ステップＳ９０９では、次の縦のラインへ移動するためにｘをインクリメントし、注目すべき縦のラインの位置が右端を超えたかどうか調べ（ステップＳ９１０）、右端を超えていない場合は、ステップＳ９０２へ戻って前述した処理を繰り返し、また、右端を超えた場合は、処理を終了する。

以上の処理で、読取画像から背景部分と原稿部分と影部分とを検出することができ、影部分は図９の斜線部分で表される。

図１３は、影除去手段の処理について説明するためのフローチャート図である。

影部分は、図９に示すように、第２バッファに格納したｙ座標値ｂｕｆｆ２［ｘ］から第３バッファに格納したｙ座標値ｂｕｆｆ３［ｘ］までの部分である。

図１３において、まず、画像データの左端の縦のラインから走査をスタートするため、ｘ＝０ とし、ｂｕｆｆ３［ｘ］に格納されている値が−１かどうか調べ （ステップＳ１０２）、−１でない場合は、注目画素のＹ座標値ｙを第３バッファに格納されたｙ座標値ｂｕｆｆ３［ｘ］とする（ステップＳ１０３）。

次に、ｂｕｆｆ１［ｘ］がｂｕｆｆ２［ｘ］−１と等しくなく、かつｂｕｆｆ２［ｘ］が−１でないかどうか調べる（ステップＳ１０４）。ｂｕｆｆ１［ｘ］がｂｕｆｆ２［ｘ］−１と等しくなく、かつｂｕｆｆ２［ｘ］が−１でない場合は、注目画素の濃度値f（ｘ，ｙ）を背景色に相当する値にする（ステップＳ１０５）。ここでは、背景色として８ビット・グレースケール画像を想定した最大の濃度値２５５を用いているが、もちろん読取画像に適した任意の値でよい。

次に、ｙをデクリメントして（ステップＳ１０６）、ｙがｂｕｆｆ２［ｘ］未満になったかどうかを調べる（ステップＳ１０７）。ｙがｂｕｆｆ２［ｘ］以上である場合は、ステップＳ１０５に戻り、ステップＳ１０７までの処理をｙがｂｕｆｆ２［ｘ］未満になるまで繰り返す。

ｙがｂｕｆｆ２［ｘ］未満になった場合は、ｘをインクリメントして隣の縦のラインへ移動する（ステップＳ１０８）。

ところで、下地の色が暗い原稿は、原稿部分と影部分との境界が判別できないことがある。下地の色が暗い原稿の画素データは、例えば図１４に示すようになる。このときの微分情報値、および２値化微分情報値を画素ごとに前述した方法に従って求めると、それぞれ図１５および図１６に示すようになる。

下地の色が暗い原稿は、下地の色が明るい原稿に比べ、原稿後端部と影部分との境界における微分情報値が小さくなり、２値化微分情報値が０になる。第２バッファには、２値化情報値Ｔ（ｘ，ｙ）が０から１に変化するときの画素のｙ座標を上述したように格納するが、下地が明るい原稿のときに存在した原稿下端部にあたる位置でのＴ（ｘ，ｙ）が０から１に変化する変化点がなくなるため、その代わりに原稿上端部におけるＴ（ｘ，ｙ）の変化点が格納されてしまう。

このように、下地の色が暗い原稿は、図４（ｂ）および図５（ｂ）にも示すように、原稿後端部分と影部分とが接する境界での微分値が大きくならないために、原稿部分と影部分とが接する境界が判別できない。従って、第２バッファには、原稿先端部の位置のＹ座標値が格納されてしまう。例えば、図１６に示す点ＡのＹ座標がＡ′に格納される。

また、原稿が斜行状態で搬送される場合、画素によっては原稿上端が検知できない位置がある。この場合、本来、原稿先端の位置が格納されるはずの第１バッファには原稿後端の位置が格納され、そして、第２バッファには−１が格納される。例えば図１６に示すＢがそれである。

従って、下地の色が暗い原稿の場合は、第１バッファに格納された値と第２バッファに格納された値とが隣接するか、または第２バッファに格納された値が−１になる可能性がある。

このような場合を考慮して、図１３のステップＳ１０４では、ｂｕｆｆ１［ｘ］がｂｕｆｆ２［ｘ］−１と等しい場合、またはｂｕｆｆ２［ｘ］が−１の場合は、ステップＳ１０９に進む。そして、この場合は、ある一定の幅だけ画素データを変換する。ここでは、３画素分を背景色に変換した例を挙げているが、もちろん任意の数の画素を変換してかまわない。

ステップＳ１０９では、注目画素の濃度値ｆ（ｘ，ｙ）を背景色に相当する値に置き換える。そして、ｙをデクリメントして（ステップＳ１１０）、ｙがｂｕｆｆ［３］−３以下になったかどうか確認する（ステップＳ１１１）。

ｙがｂｕｆｆ［３］−３以下でない場合は、ステップＳ１０９に戻り、ステップＳ１１１までの処理を、ｙがｂｕｆｆ［３］−３以下になるまで繰り返す。これにより、３画素が背景色に相当する値となり、この縦のライン上では影が除去される。

ｙがｂｕｆｆ［３］−３以下になった場合は、ｘをインクリメントして隣の縦のラインへ移動する（ステップＳ１０８）。そして、注目画素の位置が画像の右端を超えたかどうかを調べ（ステップＳ１１２）、右端を超えた場合は、処理を終了する。

注目画素の位置が画像の右端を超えていない場合は、ステップＳ１０２に戻り、右端を超えるまで影除去処理を繰り返す。

以上のようにして、図９および図１６に示す影部分に該当する画素の濃度値を任意の背景色に類似した値に置き換えることで、境界検知や斜行検知等に影を有効に利用することができ、一方で保存すべき画像データ上では目ざわりとなる原稿の影部分を確実に除去することができる。また、原稿が斜行状態で搬送された場合でも、読取画像に不要な黒線が入らないようにすることができる。

この場合、影部分の濃度値を置き換える値は、一定値でなくてもよく、例えば影部分の近傍の背景色を画像データから取得して、それに基づいて決定しても良いし、また、画素の位置に応じて異なる値にしてもよい。

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ラインイメージセンサ１２０の下流側の側面に沿って光源１２１を設けて、原稿１２３に対して下流側から斜めに光を照射することにより、原稿の影部１２４が原稿の後端に現れるようにしているが、ラインイメージセンサ１２０の上流側の側面に沿って光源を設けて、原稿の先端部に影部が現れるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、微分値はｍ＝１として１画素移動する毎の濃度値の変化量の絶対値として求めているが、ｍを２以上として、ｍ画素移動するときに変化する濃度値の変化量をｍで割ったものの絶対値としてもよい。また、絶対値を用いずに、正と負の微分値をそのまま利用する影検出の方法に変更してもよい。更に、微分値ではなく、差分または差分の絶対値をそのまま利用する影検出の方法に変更してもよく、本発明に含まれる。

また、上記実施形態では、画像読取装置の内部で影除去処理を行う場合を例示したが、これに代えて、画像読取装置に接続されたホスト装置の内部で影除去処理を行うようにしてもよい。この場合、画像読取装置とホスト装置とによるシステムが本発明の画像読取装置に相当する。更に、本発明の影除去処理は、ハードウエアで実現してもよく、またその一部または全てをソフトウェアで実現してもよい。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

本発明の実施の形態の一例である画像処理システムが適用される画像読取装置を説明するための概略断面図である。 画像読取装置の制御系を説明するためのブロック図である。 （ａ）は読取ユニットを搬送路側から見た平面図、（ｂ）は読取ユニットにより原稿の後端が読み取られている状態を示す断面図である。 （ａ）は下地の濃度が薄くて明るい原稿が斜行状態で搬送された場合における特定画素に対応するラインイメージセンサの出力値を時系列で示した図、（ｂ）は下地の濃度が濃くて暗い原稿が斜行状態で搬送された場合における特定画素に対応するラインイメージセンサの出力値を時系列で示した図である。 （ａ）は図７に示す微分情報値を時系列で表示したグラフ図、（ｂ）は図１５に示す微分情報値を時系列で表示したグラフ図である。 読み取った原稿の画像データの左上端を原点としたｘｙ座標系を示す図である。 図６に示す画像データの微分情報値を示す図である。 微分情報２値化処理で取得した２値化微分情報値Ｔ（ｘ，ｙ）を画素ごとに記載した図である。 第２バッファに格納したｙ座標値ｂｕｆｆ２［ｘ］から第３バッファに格納したｙ座標値ｂｕｆｆ３［ｘ］までの影部分を示す図である。 第１バッファにデータを格納する処理を説明するためのフローチャート図である。 第３バッファにデータを格納する処理を説明するためのフローチャート図である。 第２バッファにデータを格納する処理を説明するためのフローチャート図である。 影除去手段の処理を説明するためのフローチャート図である。 下地の暗い原稿における、画素データを示す図である。 下地の暗い原稿における、微分情報値を示す図である。 下地の暗い原稿における、２値化情報値を示す図である。

符号の説明

１００ 画像読取装置
１０２ ピックアップローラ
１０３ 給送ローラ
１０４ 分離ローラ
１０５ レジストローラ対
１０６ ガラス
１０７ 搬送ローラ対
１０８ 読取ユニット
１０９ 対向部材
１１０ レジストセンサ
１２０ ラインイメージセンサ
１２１ 光源
１２４ 影部
１８１ 上部フレーム
１８２ 下部フレーム
４００ Ａ／Ｄ変換部
４０１ 画像処理部
４０２ 画像メモリ
４０３ インターフェース部
４０４ ＣＰＵ
４０５ ワークメモリ
４０７ モータドライバ
４０８ バス
４０９ 信号ケーブル
４１２ 搬送モータ

Claims (7)

1. 搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得する画像読取手段と、 該画像読取手段により取得された前記画像データにおける前記背景部材に映る原稿の影部分を検出する影部検出手段と、
   該影部検出手段により検出された前記影部分を前記画像データから除去する影除去手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記影部検出手段は、前記画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成する微分情報生成手段と、
   該微分情報生成手段により生成された前記微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出する境界検出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記境界検出手段は、前記画像データにおける前記背景部分と前記原稿部分との境界を検出する機能を、更に有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記境界検出手段は、前記微分情報を２値化して２値化微分情報を生成する２値化手段を有することを特徴とする請求項２または３に記載の画像読取装置。
5. 前記境界検出手段は、前記２値化微分情報を副走査方向に走査することにより、前記画像データにおける前記原稿部分と前記影部分との境界、および前記影部分と前記背景部分との境界を検出することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得するステップと、
   該画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成するステップと、
   該微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記背景部材に映る原稿の影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出するステップと、
   前記影部分を前記画像データから除去するステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
7. 搬送される原稿を背景部材とともに読み取って画像データを取得するモジュールと、
   該画像データに対して副走査方向に微分を行い、微分情報を生成するモジュールと、
   該微分情報を用いて、前記画像データにおける原稿部分と前記背景部材に映る原稿の影部分との境界、および該影部分と前記背景部材を読み取った背景部分との境界を検出するモジュールと、
   前記影部分を前記画像データから除去するモジュールと、をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

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