JP2009033291A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スジ画像を発生させるスジ画素位置を適切に検出することができる原稿読取装置を提供すること目的とする。
【解決手段】ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、前記読取原稿の先端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報に基づいて、読取データに含まれるスジ画素の位置を判定するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置に関する。

従来、ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る、いわゆるシートスルータイプの原稿読取装置において、光路上にあるガラス、ミラー、レンズ等にゴミや汚れが付着した場合、スジ画像が発生してしまう問題がある。

従来技術では、このゴミや汚れなどにより発生したスジ画素位置を検出するために原稿が読取位置に搬送される前に 原稿搬送装置の読取位置部分に備えつけられている背景板を予め読取り、スジ画素位置を検出する方法が知られている。
特開２００６−１９７４８４号公報

しかしながら、このような従来装置では、背景板自体に汚れが付着すると、原稿を読み取る際にはスジが発生していないにもかかわらず、その部分をスジ画素位置と誤検知してしまう問題がある。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、スジ画像を発生させるスジ画素位置を適切に検出することができる原稿読取装置を提供すること目的とする。

本発明は、ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、前記読取原稿の先端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報に基づいて、読取データに含まれるスジ画素の位置を判定するようにしたものである。

また、ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、前記読取原稿の後端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報に基づいて、読取データに含まれるスジ画素の位置を判定するようにしたものである。

また、ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、前記読取原稿の先端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報と、前記読取原稿の後端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第３のスジ画素位置情報に基づいて、読取データに含まれるスジ画素の位置を判定するようにしたものである。

したがって、本発明によれば、背景板の読取時に検出したスジ画素位置と、原稿の余白部の読取時に検出したスジ画素位置に基づいて、読取原稿に生じるスジ画像の画素位置を検出しているので、より適切にスジ画像を検出することができるという効果を得る。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例にかかる原稿読取装置の要部の概略を示している。

同図において、読取原稿ＰＰは、図示しない原稿台より１枚ずつ分離搬送され、搬送ローラ対１により読取位置ＲＬ方向を送り出され、読取位置ＲＬを通過して、排出ローラ２へと搬送され、排出ローラ２により排紙される。この読取原稿ＰＰの搬送路の読取位置ＲＬの背面には、読取位置ＲＬにおける読取原稿ＰＰの平坦性を維持するための背景板３が位置している。

また、読取位置ＲＬに対応して、コンタクトガラス４が配設されており、コンタクトガラス４の右側には、また、シェーディング補正用の白基準画像を構成するための白基準板ＷＷが配設されている。

ランプ６は、コンタクトガラス４を通して、読取位置ＲＬで読取原稿ＰＰの原稿面を照明するものであり、この読取位置ＲＬからの反射光は、第１ミラー７、第２ミラー８、および、第３ミラー９を順次反射して、レンズ１０に導かれ、レンズ１０により集束されて、基板１１に設けられたＣＣＤラインイメージセンサ１２に照射される。

また、ランプ６と第１ミラー７は、第１キャリッジ１３に搭載されて副走査方向ＳＳへ往復移動されるとともに、第２ミラー８および第３ミラー９は、第２キャリッジ１４に搭載されて副走査方向ＳＳへ往復移動する。また、コンタクトガラス４からＣＣＤラインイメージセンサ１２までの光路長を維持するために、第２キャリッジ１３は、第１キャリッジ１４の１／２の速度で移動される。

図２は、図１に示した原稿読取装置の読取制御系の一例を示している。この読取制御系は、基板１１の上の構成されている。

同図において、タイミング信号発生回路１５は、ＣＣＤラインイメージセンサ１２を駆動するＣＣＤ駆動回路１６に種々のタイミング信号を出力するものであり、ＣＣＤ駆動回路１６は、ＣＣＤラインイメージセンサ１２に同期信号ＳＹおよびクロック信号ＣＬを供給するものであり、ＣＣＤラインイメージセンサ１２から出力されるアナログ画像信号は、アナログ信号処理部１７に加えられている。また、タイミング信号発生回路１５からアナログ信号処理部１７には、必要な種々のタイミング信号が出力されるとともに、ＣＣＤ駆動回路１６から出力される同期信号ＳＹおよびクロック信号ＣＬは、アナログ信号処理部１７にも加えられている。

アナログ信号処理部１７は、ＣＣＤラインイメージセンサ１２から１ライン毎に出力されるアナログ画像信号を入力し、アナログ画像信号に対して、オフセットクランプ、サンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）、黒オフセット補正、信号増幅、および、Ａ／Ｄ変換などの処理を適用して、デジタル画像信号ＤＴを出力するものであり、このデジタル画像信号ＤＴは、次段のスジ画素検出部２０および制御部１００へ出力される。

ここで、黒オフセット補正は、任意の期間の黒レベルを検出し、そのレベルが指定した黒目標値になるようにフィードバック補正する機能であり、この黒レベルの検出を空転送領域（後述）で行っている場合がある（空転送画素は物理的な画素ではないのでＯＰＢ領域に対して広い期間確保できる）。

制御部１００は、ＣＣＤラインイメージセンサ１２の読取動作を制御するために、タイミング信号発生回路１５を適宜に制御するとともに、この画像読取装置の他の要素を適宜に制御する機能を備えている。

スジ画素検出部２０は、１ライン分の読取画像データＤＴに基づいて、後述する方法でスジ画素の位置を検出するものであり、その検出情報はスジ画素位置情報制御部２１へ出力されるとともに、読取画像データＤＴは、スジ画素補正部２２へ出力される。

スジ画素位置情報制御部２１は、スジ画素検出部２０から出力される検出情報を保存するとともに、スジ画素補正部２２へ出力するものである。

スジ画素補正部２２は、スジ画素位置情報制御部２１から出力されるスジ画素位置情報に基づいて、スジ画素位置の画像データを、例えば、白画素へと補正するものであり、その補整後の画像データＤＴａは、次段装置へ出力される。

原稿端部の検出について次に説明する。原稿端部検出は、複数ラインのデータを保持できるＦＩＦＯを用意しておき、読取原稿ＰＰが読取位置ＲＬに搬送されてくる以前からのデータを順次このＦＩＦＯに保持する。

読取原稿ＰＰが読取位置ＲＬに搬送される前のデータは、原稿搬送装置に設置してある背景板３を読み取ったデータになり、読取原稿ＰＰが読取位置ＲＬに搬送されると原稿データを読み出し始めることになる。

ここで、ＦＩＦＯに保持される複数ライン分のデータに対して副走査方向にエッジ抽出を行なうと、背景板のデータから原稿のデータとなった部分をエッジとして抽出することとなり、原稿端部を検出することが可能となる。

エッジ抽出処理は一般的に用いられている方法でよく、今回は一例として着目ラインとその前ラインとのデータの差分をとりその差分が予め設定してある閾値データよりも大きくなった場合に原稿端部のエッジと判断するものとする（図４参照）。
着目ラインをｌとした場合
Data(l-1) − Data（l） ≧ ΔL_th の場合
ライン（ｌ）が原稿端部であり、原稿ライン数のカウントを開始
Data(l-1) − Data（l） ＜ ΔL_th の場合
ライン（ｌ）は背景板データであり、原稿ライン数のカウントは開始しない。

最も多く使用されている原稿の地肌部分は白であるので、この判定をより精度よく行なうためには背景板としては暗い（濃度が濃い）ほうがよい。

ただし、後述するが、ゴミまたは汚れによるスジ画素位置検知を行なう場合には背景板は明るい（濃度は低い）ほうが精度があがる。そこで本発明における背景板としては反射率が５０％程度のグレー色となるものを設置することで画像端部検出とスジ画素位置検知の両方に対応できるものとする。

次に、読取原稿ＰＰの余白領域の検出について説明する。

読取原稿ＰＰの端部を検知して読取原稿ＰＰのライン数のカウントを開始する。予め読取原稿ＰＰの余白部分に対応するライン数を設定しておく。読取原稿ＰＰの先頭側の余白部分は先頭側の原稿端部から２〜３ｍｍのところに設定する。

読取原稿ＰＰの後端側の余白部分は、原稿サイズにより原稿端部からのライン数が変化するが原稿搬送装置に設置してある原稿サイズ検知センサにより、検出された原稿サイズから原稿のライン数を算出し、後端側より２〜３ｍｍの位置になるように原稿サイズ毎にライン数を設定しておく。

以上のようにして予め設定しおいて原稿端部のライン数とラインカウンタとが一致したところで原稿データにおいてスジ画素位置検出を実施するかどうかを制御する。

スジ画素位置検出について以下に説明する（図５，６参照）。

スジが発生している画素部分はその周囲の画素のレベルより暗くなるかまたは明るくなるため、周囲の画素に対してレベル差が発生している。このレベル差が常に同じ画素位置において発生しているためにスジ画像となる。

そこでスジ画素位置の検出は着目画素のデータ：D(n)とその一つ手前のデータ：D(n−1)のデータの差分を計算し、その差分ΔD(n)が予め設定してある閾値レベル：ΔD_thとの比較することで判断をする。
ΔD(n) ＝ ｜D(n) − D(n−1) ｜
ΔD(n) ＞ ΔD_th の場合
S(n−1)＝０ の場合：S(n)＝1
S(n−1)＝１ の場合：S(n)＝０
ΔD(n) ≦ ΔD_th の場合
S(n)＝S(n−1)
ここで、
S(n)：スジ画素対象かどうかを保持するレジスタ。
スジ画素候補の場合は１、そうでない場合は０を設定する
また、主走査方向の検知が終了した段階でスジ画素対象の総数をカウントする
S_total＝ΣS(n)
S_total：主走査方向のスジ画素対象総数

この処理を原稿データの主走査方向に順次計算を実施することでスジ画素対象を検出する。

スジ画素検出を保存するレジスタ：S(n)を複数用意しておくことで、スジ画素検出を複数回実施した場合の各検出結果を保存しておくことができる。

スジ画像の場合、常に同じ画素位置でレベル差を生じていることから副走査方向の複数ポイントにおいてスジ画素位置検出を実施した場合、常に同じ画素位置のS(n)が１となる。

例えば、ある画素位置において、背景板３でスジ画素検出がされて同じ画素位置にて読取原稿ＰＰを読み取っているときにはスジ画素検出がされない場合は背景板３の汚れである可能性が高い。

また、その逆で、背景板３でスジ画素検出がされず、読取原稿ＰＰを読み取っているときにスジ画素が検出される場合はスジ画像ではなく原稿情報である可能性が高くなる。つまり、ｎ番目の画素の複数の画素検出結果のアンド演算を行なった結果を、最終的にｎ番目の画素のスジ画素検出結果として用いることで、精度の高いスジ画素位置検出を行なうことが可能となる。

さて、本実施例では、読取位置ＲＬに読取原稿ＰＰの先端が位置する前の段階でスジ画素位置を検出して、第１のスジ画素位置情報として扱い、読取位置ＲＬに読取原稿ＰＰの先端部ＷＡ（図３参照）が位置する段階でスジ画素位置を検出して、第２のスジ画素位置情報として扱い、読取位置ＲＬに読取原稿ＰＰの後端部ＷＢ（図３参照）が位置する段階でスジ画素位置を検出して、第３のスジ画素位置情報として扱う。

そして、次のような方法で、読取データに含まれるスジ画素位置を検出する。

（１）方法１
原稿搬送装置の背景板と原稿先頭側端部とからスジ画素位置検出する場合
S_背景(n)：背景板でのスジ画素位置検出結果（第１のスジ画素位置情報）
S_先頭(n)：原稿先頭側端部でのスジ画素位置検出結果（第２のスジ画素位置情報）
S_判断(n)：最終的なスジ画素位置検出判断結果
を用意しておき
S_判断(n) ＝ S_背景(n)∩S_先頭(n)
を演算することにより、スジ画素位置検出を実施する

（２）方法２
原稿搬送装置の背景板と原稿先頭側端部と原稿後端側端部とからスジ画素位置検出する場合
S_背景(n)：背景板でのスジ画素位置検出結果（第１のスジ画素位置情報）
S_先頭(n)：原稿先頭側端部でのスジ画素位置検出結果（第２のスジ画素位置情報）
S_後端(n)：原稿後端側端部でのスジ画素位置検出結果（第３のスジ画素位置情報）
S_判断(n)：最終的なスジ画素位置検出判断結果
を用意しておき
S_判断(n) ＝ S_背景(n) ∩ S_先頭(n) ∩ S_後端(n)
を演算することにより、スジ画素位置検出を実施する

（３）方法３
原稿搬送装置の背景板と原稿後端側端部とからスジ画素位置検出する場合
S_背景(n)：背景板でのスジ画素位置検出結果（第１のスジ画素位置情報）
S_後端(n)：原稿後端側端部でのスジ画素位置検出結果（第３のスジ画素位置情報）
S_判断(n)：最終的なスジ画素位置検出判断結果
を用意しておき
S_判断(n) ＝ S_背景(n) ∩ S_後端(n)
を演算することにより、スジ画素位置検出を実施する

また、複数用意されているスジ画素位置を保持するレジスタのうちのいくつかは前回の画像読取時におけるスジ画素位置検出結果を保持しておくことも可能である。

（４）方法４
原稿搬送装置の背景板（前原稿検出結果；第４のスジ画素位置情報）と原稿搬送装置の背景板（現原稿検出結果）と原稿先端側端部（前原稿検出結果；第５のスジ画素位置情報）と原稿先端部（現原稿検出結果）とからスジ画素位置検出する場合
S_前背景(n)：前原稿読取時の背景板でのスジ画素位置検出結果（第４のスジ画素位置情報）
S_現背景(n)：現原稿読取時の背景板でのスジ画素位置検出結果（第１のスジ画素位置情報）
S_前先端(n)：前原稿先端側端部でのスジ画素位置検出結果（第５のスジ画素位置情報）
S_現先端(n)：現原稿先端側端部でのスジ画素位置検出結果（第２のスジ画素位置情報）
S_判断(n)：最終的なスジ画素位置検出判断結果
を用意しておき
S_判断(n) ＝ S_前背景(n) ∩ S_現背景(n) ∩ S_前先端(n) ∩ S_現先端(n)
を演算することにより、スジ画素位置検出を実施する

前述のスジ画素位置検出の組み合わせ以外にも複数のタイミングでスジ画素位置を検出することで精度の高いスジ画素の位置検出が可能となる。また、前述の組み合わせをユーザーが任意に設定できるようにすることで、背景板の汚れ具合や原稿の端部における余白の状態などによりスジ画素の位置検知を適切に切替えることが可能となる。

図７は、原稿読取時の処理の一例を示している。

まず、シェーディングデータを生成するための白基準板ＷＷを読取り、シェーディングデータを生成する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

次に、読取原稿ＰＰが読取位置ＲＬに到達するまえに原稿搬送装置の背景板３を読取りこのデータからスジ画素位置を検出し、その情報を保存する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４，１０５）。

その次に、読取原稿ＰＰが読取位置ＲＬに到達したことを上述した画像端部検出により検出する。画像端部を検出した後に予め設定してある読取原稿ＰＰの余白領域を検出し、その領域のデータを読み取った際にスジ画素位置検知を実施し、その情報を保存する（ステップＳ１０６）。

保存していある複数のスジ画素位置情報から、最終的に原稿データにおいて発生しているスジ画素位置を決定する。このスジ画素位置情報を利用することで後段の処理においてスジ画素の補間処理、読取位置の制御等といった処理を可能とする（ステップＳ１０７）。

読取原稿ＰＰが複数枚ある場合には（ステップＳ１０８の結果がＹＥＳ）、ステップＳ１０２へ戻り、次の読取原稿ＰＰについて同じ処理を繰り返し行う。また、読取を終了した場合で、ステップＳ１０８の結果がＮＯになるときには、この処理を終了する（ステップＳ１０９）。

なお、絵柄原稿においてはデータレベルが変化する個所が多いため（図８参照）、前述のΔD（ｎ）がΔD_thを超えてしまいスジ画素の位置検知として誤検知してしまう回数が多くなる。

この場合、検出画素総数：S_total に対して敷値：S_total_thとの比較も併せて行なうことで絵柄原稿に対してスジ画素の位置検知を行なってしまった場合の誤検知にも対応することが可能となる。

また、スジ画素の位置検出自体をオフする機能も持つことでメンテナンス時にスジ発生状況確認などにも柔軟に対応することが可能となる。

また、これまでの説明は画像読取装置に対して行なったが、この機能を有する画像読取装置を備えた画像形成装置にも適用することが可能である。

本発明の一実施例にかかる原稿読取装置の要部の概略を示した概略構成図。 原稿読取装置の読取制御系の一例を示したブロック図。 スジ画素位置検出領域（原稿余白部）について説明するための概略図。 背景板読取レベルと原稿地肌読取レベルについて説明するための波形図。 スジ画素領域について例示した概略図。 スジ画素検出位置と画素レベルとの関係について例示した概略図。 処理例を示したフローチャート。 絵柄領域の検出について説明するための概略図。

符号の説明

２０ スジ画素検出部
２１ スジ画素位置情報制御部
２２ スジ画素補正部

Claims (3)

1. ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、
   前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、
   前記読取原稿の先端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報に基づいて、
   読取データに含まれるスジ画素の位置を判定することを特徴とする原稿読取装置。
2. ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、
   前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、
   前記読取原稿の後端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報に基づいて、
   読取データに含まれるスジ画素の位置を判定することを特徴とする原稿読取装置。
3. ラインイメージセンサの読取位置を固定し、前記読取位置に対して読取原稿を副走査方向へ移動させ、前記読取原稿の原稿画像を前記ラインイメージセンサにより読み取る原稿読取装置において、
   前記読取位置に前記読取原稿が到達する前の時点で前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第１のスジ画素位置情報と、
   前記読取原稿の先端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第２のスジ画素位置情報と、
   前記読取原稿の後端部が前記読取位置が位置しているときに前記ラインイメージセンサから出力されるライン読取データにおいて検出された１つ以上のスジ画素の位置をあらわす第３のスジ画素位置情報に基づいて、
   読取データに含まれるスジ画素の位置を判定することを特徴とする原稿読取装置。