JP2014027508A - 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】カラー画像を高速に読み取り、画像読取装置の生産性を高める。
【解決手段】画像読取装置は1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部と、原稿の反射光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサーと、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部と、データ生成部が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリーと、メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、光源色以外の色成分の画素値を注目画素の周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部と、を含む。
【選択図】図5

Description

本発明は、複数色の光を原稿に照射して原稿の読み取りを行う画像読取装置や、これを備えた画像形成装置に関する。
例えば、複合機、複写機、FAX装置等の画像形成装置は複写、スキャン等のため画像読取装置を含む。画像読取装置は原稿に光を照射する光源や、原稿からの反射光が入射され、光信号を電気的な信号に変換するイメージセンサーなどが設けられる。そして、画像読取装置には、カラーで読み取りを行うものがある。そして、画像読取装置には複数色(例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色)の光源を順次点灯させ、イメージセンサーを用いて各色の読み取りを行い、各色の画像データを合成してカラーの画像データを得るものがある。
このような画像読取装置の一例が特許文献1に記載されている。具体的に、特許文献1には、複数色(R(赤)、G(緑)、B(青))の光源を点灯手段によって1ライン内で順次点灯させて(光源を1ライン分移動させる間にR(赤)、G(緑)、B(青)を順番に点灯させ)、原稿台上の原稿に照射し、これにより得られる反射光または透過光を結像手段によってライン状の画像センサー上に結像させることで、原稿上のカラー画像を読み取り、結像手段の光軸上に回転自在な透明ガラス平板と、この透明ガラス平板を回転させる駆動手段と、点灯手段およびガラス平板駆動手段を制御する制御手段と、を有する画像読取装置が記載されている。この構成により、厳密な意味で同一のラインを読み取っていないため、R(赤)G(緑)B(青)3色のデータを合成したときに生ずる最大2/3ラインの色ずれを無くそうとする(特許文献1:請求項1、段落[0005]、[0006]、[0010]等参照)。
特開2000−349969号公報
上述のように、従来、複数色の光源を含む画像読取装置では、読み取り解像度から求められる1ラインの読取幅の間に、複数回、点灯する光源の光を切り換える。そして、1ラインの間に複数色分の読み取りをイメージセンサーで行い、イメージセンサーの出力に基づき、1ラインにつき複数色分の画像データを生成する。例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の場合、1ラインの読取時間の間に、赤のランプと、緑のランプと、ブルーのランプを点灯させる。そして、各色のランプの点灯に応じ、1ラインの画像データとして、R(赤)のデータとG(緑)のデータとB(青)のデータが生成される。
ここで、イメージセンサーに含まれる各受光素子(光電変換素子)で電荷を蓄え、各受光素子から蓄えられた電荷を読み出し、転送するにはある程度の時間を要する。そのため、光源の全色の同時に点灯させて白黒で読み取りを行うときの読取の所要時間に比べ、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色カラーでの読み取りでは、読取の所要時間が3倍(走査する線速が1/3)となる。言い換えると、R(赤)G(緑)B(青)でのカラー読み取りの場合、1ラインの間に3回の読み取りを行うので、カラーでの読み取りは白黒(単色)での読み取りに比べて、1ラインの読み取りに3倍の時間を要する。従って、白黒での読取速度に対しカラーでの読取速度は見劣りし、カラー画像を高速に読み取ることができず、生産性の点で問題がある。
ここで、特許文献1をみると、1ライン中に複数回、点灯させる光源の色を切り換えるときに生ずる色ずれを解消しようとする。しかし、白黒(単色)での読み取りに比べ、カラーでの読み取りでは1ラインの間に3回の読み取りを行うので(特許文献1:図4(d)参照)、生産性は劣り、カラー画像を高速に読み取ることができない。従って、特許文献1記載の技術では生産性の問題に対応できない。更に言えば、解消するずれは微少(例えば、1ドット以下)ともいえるのに対し、透明ガラス平板を色ずれが解消されるように正確に設置し、作動させるには、透明ガラス平板を正確に取り付けたうえで、透明ガラス平板の正確な回転角制御が必要となり、実現性に乏しい。また、高い正確性を確保するために、製造的なコストの面でも問題がある。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、カラー画像を高速に読み取り、画像読取装置の生産性(読取性能)を高めることを課題とする。
上記課題解決のため、請求項1に係る画像読取装置は、ライン方向に沿って原稿に光を照射し、複数色の光源を含み、1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部と、原稿で反射された光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサーと、前記イメージセンサーの出力に基づき、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部と、前記データ生成部が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリーと、前記メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、前記光源色以外の色成分の画素値を注目画素の周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部と、を含むこととした。
この構成によれば、イメージセンサーは原稿で反射された光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行い、残色成分生成部はメモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、光源色以外の色成分の画素値を注目画素(光源色以外の色成分を生成しようとする画素)の周辺画素の画素値に基づき生成する。これにより、原稿を読み取ってカラーの画像データを得るうえで、カラー原稿での1ラインの読み取りに要する時間を従来の数分の1(R(赤)、G(緑)、B(青)の3色であれば3分の1)とすることができる。そして、白黒での読み取りと同様の速度とすることができる。従って、画像読取装置でのカラーでの原稿読み取り速度を向上させることができる。又、画像読取装置の生産性を高めることができる。
又、請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部を有し、前記エッジ処理部は前記注目画素がエッジであると認識したとき、エッジが白又は黒との境界であるモノクロエッジであるか否かを認識し、前記残色成分生成部は前記エッジ処理部が前記注目画素を前記モノクロエッジと認識したとき、前記注目画素の前記光源色での画素値を前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値として生成し、前記エッジ処理部が前記注目画素を前記モノクロエッジではないと認識したとき、ラインの方向と垂直な方向で前記注目画素を挟み、生成しようとする色を前記光源色とした2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように、前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値を生成することとした。
この構成によれば、残色成分生成部はエッジ処理部が注目画素をモノクロエッジと認識したとき、注目画素の光源色での画素値を注目画素の光源色以外の色成分の画素値として生成し、エッジ処理部が注目画素をモノクロエッジではないと認識したとき、ラインの方向と垂直な方向で注目画素を挟み、生成しようとする色を光源色とした2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように、注目画素の光源色以外の色成分の画素値を生成する。これにより、人の目に付きやすいモノクロエッジ部分はカラーの画像データ内で正確にエッジとして認識されるように、注目画素の光源色以外の色成分の画素値を適切に定めることができる。
又、請求項3に係る発明は、請求項2の発明において、前記エッジ処理部は前記注目画素を中心とし、ラインと垂直な方向で計5ライン分以上の前記光源色で読み取られた画素を抽出し、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が前記変曲点画素ではないことを条件として、前記注目画素を前記モノクロエッジと認識し、前記条件に合致しないとき前記注目画素を前記モノクロエッジではないと認識することとした。
モノクロエッジであれば(白と黒の大きな濃度変化部分であれば)、各色の画素値は同様に変化しているはずである。そこで、この構成によれば、エッジ処理部は注目画素を中心とし、ラインと垂直な方向で計5ライン分以上の光源色で読み取られた画素を抽出し、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が変曲点画素ではないことを条件として、注目画素をモノクロエッジと認識し、条件に合致しないとき注目画素をモノクロエッジではないと認識する。これにより、正確に注目画素がモノクロエッジにあたるか否かを識別することができる。従って、原稿ではモノクロエッジでない画素をエッジと扱ったり、原稿ではモノクロエッジであるのにエッジでないと扱ったりすることがなく、正確、適切に注目画素の光源色以外の色成分の画素値を適切に定めることができる。
ここで、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が「一定値以上」小さい又は大きい画素を変曲点画素と認定するのは、ランダムノイズの影響を排除する観点や各画素(イメージセンサーに含まれる画素としての受光素子)の特性差により、変曲点画素と認定すべきでないのに変曲点画素と認定してしまうことを避けるためである。又、ある程度の画素値の差であれば、変曲点画素と認定しない方が結果として好ましい場合もある。尚、一定値は任意に定めることができる値である。例えば、残色成分生成部やエッジ処理部は画像データ内のある画素(注目画素でもよい)を中心として、一定範囲(例えば100×100画素)の標準偏差を算出する。そして、残色成分生成部やエッジ処理部は求めた標準偏差を数倍した値(例えば、標準偏差が5なら、その5倍の値である「25」)を一定値と定める。又、一定値は20、30等、固定の値としてもよい。
又、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の発明において、前記注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部を有し、前記エッジ処理部により前記注目画素がエッジでないと認識されたとき、前記残色成分生成部はラインの方向と垂直な方向で前記注目画素を挟み、生成しようとする色を前記光源色として読み取られた2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値を生成することとした。
この構成によれば、エッジ処理部により注目画素かエッジでないと認識されたとき、残色成分生成部はラインの方向と垂直な方向で注目画素を挟み、生成しようとする色を光源色として読み取られた2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように注目画素の光源色以外の色成分の画素値を生成する。これにより、実際の読み取りで得られた画素であり、ラインの方向と垂直な方向(副走査方向)で位置的に近い画素の画素値を考慮し、滑らかな階調変化となるように、注目画素の求めようとする色(残色成分)の画素値を定める(推定する)ことができる。
又、請求項5に係る発明は、請求項2乃至4の発明において、前記残色成分生成部は距離が近いほど寄与する割合が大きくなるように設定された係数を、それぞれの前記補間対象画素に乗じて得られた2つの値の和を前記光源色以外の色成分の画素値として生成することとした。
この構成によれば、残色成分生成部は距離が近いほど寄与する割合が大きくなるように設定された係数を、それぞれの補間対象画素に乗じて得られた2つの値の和を光源色以外の色成分の画素値として生成する。これにより、注目画素の光源色以外の色の画素値を線形補間的に正確に定めることができる。
又、請求項6に係る画像形成装置、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置を含むこととした。
この構成によれば、カラー画像を高速に読み取ることができ、生産性の高い画像読取装置を含む。従って、生産性が高く高性能な画像形成装置を提供することができる。
上述したように、本発明によれば、点灯する色を順番に切り換えてカラーの画像データを得るうえで、カラー原稿での1ラインの読み取りに要する時間を従来の数分の1とすることができる。これにより、カラー画像を高速に読み取ることができる。そして、画像読取装置、画像形成装置の生産性を高めることができる。
複合機の概略構成を示す模型的断面図である。 画像読取装置の一例を示す模型的断面図である。 複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 画像読取装置での原稿読取の流れの一例を説明するためのブロック図である。 画像読取装置での読取での画像データの流れの一例を示すブロック図である。 エッジ抽出処理の一例を示す説明図である。 エッジ部分以外の残色成分生成処理の一例を示す説明図である。 エッジ部分以外の残色成分生成処理の一例を示す説明図である。 モノクロエッジであるか否かの認識手法の一例を説明する説明図である。 モノクロエッジであるか否かの認識手法の一例を説明する説明図である。 1つの注目画素について、光源色以外の色成分の生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図1〜図11を用いて説明する。本説明では、画像読取装置1を含む複合機100(画像形成装置に相当)を例に挙げて説明する。言い換えると、複合機100は画像読取装置1でもある。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
(複合機100の概要)
まず、図1を用いて、本発明の実施形態に係る複合機100の概要を説明する。図1は複合機100の概略構成を示す模型的断面図である。
図1に示すように、複合機100は上方に画像読取装置1が配される。画像読取装置1は画像読取部2と原稿搬送部3を含む。画像読取部2は搬送読取用コンタクトガラス21a又は載置読取用コンタクトガラス21bの上面に向け光を照射し、反射光に基づき原稿の表面を読み取り、画像データを生成する。原稿搬送部3は画像読取部2の上方に設けられ、画像読取部2に対し上下方向に開閉し、搬送読取用コンタクトガラス21aに向けて原稿を搬送し、原稿の裏面を読み取り、画像データを生成する。尚、画像読取装置1の詳細は後述する。
又、図1に破線で示すように、画像読取部2の正面側に操作パネル101が設けられる。操作パネル101は使用者による各種設定入力を受け付ける。
そして、図1に示すように、複合機100は本体内部に給紙部4a、搬送路4b、画像形成部5a、中間転写部5b、定着部5c等を備える。それぞれの給紙部4aは各サイズ(例えば、A4、B4等のA型、B型用紙等)、各種用紙(例えば、コピー用紙、再生紙、厚紙等)を複数枚収容する。印刷をおこなうとき、いずれかの給紙部4aの給紙ローラー41が回転し、搬送路4bに用紙を1枚ずつ送り込む。
搬送路4bは装置内で用紙を搬送する通路である。そして、搬送路4bには、用紙の案内のためのガイド板や、用紙搬送時に回転駆動する搬送ローラー対42(図1おいて、上方から42a、42b、42cの計3つ)や、搬送される用紙を画像形成部5aの手前で待機させ、形成されたトナー像の転写タイミングに合わせ用紙を送り出すレジストローラー対43等が設けられる。又、定着完了後の用紙を排出トレイ44に排出する排出ローラー対45も設けられる。
尚、搬送路4bの一種として、定着部5cの下流とレジストローラー対43の上流を接続する両面搬送路4cが設けられる。両面印刷の時(両面コピーなど)、排出ローラー対45は片面印刷済みの用紙を一旦排出トレイ44方向に搬送した後、逆回転して用紙を両面搬送路4cに向けて搬送するスイッチバック動作を行う。又、両面搬送路4cには、レジストローラー対43方向に用紙を搬送する両面搬送ローラー対46が複数設けられる(図1おいて、上方から46a、46b、46cの計3つを例示)。又、排出ローラー対45方向と両面搬送路4c方向の分岐点には、用紙の搬送方向をガイドするために回動する切替弁47が設けられる。排出ローラー対45や切替弁47により、片面印刷済の用紙は表裏逆転された後、レジストローラー対43に向けて搬送される。そして、未印刷の面に印刷を行うことで、用紙の両面に対して印刷を行うことができる。
画像形成部5aは複数の画像形成ユニット50(ブラック用の50Bk、イエロー用の50Y、シアン用の50C、マゼンタ用の50M)と露光装置51を含む。露光装置51は画像読取部2で読み取られた画像データ等に基づき、レーザ光を点消灯しつつ出力し、各感光体ドラムを走査露光する。画像形成ユニット50は回転駆動可能に支持された感光体ドラムや、感光体ドラムの周囲に配設された帯電装置、現像装置、清掃装置等を備える。そして、各画像形成ユニット50と露光装置51によって、感光体ドラムの周面上にトナー像が形成される。
中間転写部5bは各画像形成ユニット50からトナー像の1次転写を受け、シートに2次転写を行う。中間転写部5bは各1次転写ローラー52Bk〜52M、中間転写ベルト53、駆動ローラー54、複数の従動ローラー55a、55b、2次転写ローラー56、ベルト清掃装置57等で構成される。各1次転写ローラー52Bk〜52Mは対応する感光体ドラムと無端状の中間転写ベルト53を挟み込む。各1次転写ローラー52Bk〜52Mには、転写用電圧が印加され、トナー像は中間転写ベルト53に転写される。
中間転写ベルト53は駆動ローラー54、各1次転写ローラー52Bk〜52M等に張架される。中間転写ベルト53はモーター等の駆動機構(不図示)に接続される駆動ローラー54の回転駆動により周回する。駆動ローラー54と2次転写ローラー56は中間転写ベルト53を挟み込む。各画像形成ユニット50で形成されたトナー像(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色)は順次ずれなく重畳して中間転写ベルト53に1次転写された後、所定の電圧を印加された2次転写ローラー56によりシートに転写される。
定着部5cは用紙に転写されたトナー像を定着させる。定着部5cは発熱体を内蔵する加熱ローラー58とこれに圧接する加圧ローラー59を含む。用紙が加熱ローラー58と加圧ローラー59のニップを通過すると、トナーが溶融・加熱され、トナー像が用紙に定着する。定着部5cからの排出用紙は排出トレイ44に送られる。
(画像読取装置1の構成)
次に、図2を用いて、実施形態に係る画像読取装置1の一例を説明する。図2は画像読取装置1の一例を示す模型的断面図である。
本実施形態の画像読取装置1は画像読取部2と原稿搬送部3を含む。まず、原稿搬送部3について説明する。原稿搬送部3は読み取りを行う原稿を載置する原稿トレイ31、原稿の搬送を行う複数の原稿搬送ローラー対32、原稿搬送路33、原稿排出ローラー対34、原稿排出トレイ35を備える。原稿トレイ31上の原稿は1枚ずつ原稿搬送路33に送り出される。原稿搬送部3は画像読取部2上面の搬送読取用コンタクトガラス21aに接するように自動かつ連続的に原稿を搬送する。そして、原稿排出ローラー対34は読取済の原稿を原稿排出トレイ35に排出する。又、原稿搬送部3は、紙面奥側設けられた支点(不図示)により、上方に持ち上げ可能であり、例えば書籍等の原稿を画像読取部2の上面の載置読取用コンタクトガラス21bに載せることもできる。
次に、画像読取部2は搬送読取用コンタクトガラス21aを通過する原稿や、載置読取用コンタクトガラス21bに載置された原稿に光を照射し、その反射光に基づき原稿を読み取って画像データを生成する。そのため、画像読取部2は光源部71や、CIS(Contact Image Sensor)方式のイメージセンサー72を含む読取ユニット7を備える。
又、読取ユニット7はワイヤ22で巻取ドラム23に接続される。巻取ドラム23は正逆回転する巻取モーター24(図4参照)により回転する。これにより、読取ユニット7を水平方向(複合機100の左右方向)に自在に移動させることができる。原稿搬送部3を用いて原稿を読み取る時、読取ユニット7は搬送読取用コンタクトガラス21aの下方で固定される。一方、載置読取用コンタクトガラス21b上の原稿を読み取る時、巻取ドラム23により読取ユニット7を水平方向に移動させて読み取りが行われる。
尚、搬送読取用コンタクトガラス21aと載置読取用コンタクトガラス21bの間には、ガイド部材25が設けられる。ガイド部材25の下面には、白基準を得るための真っ白な白基準板26が設けられる。白基準板26は画像読取装置1の主走査方向(原稿搬送方向と垂直な方向、図2の紙面に対し垂直な方向)に伸びる板である。
(複合機100のハードウェア構成)
次に、図3に基づき実施形態に係る複合機100のハードウェア構成の一例を説明する。図3は複合機100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
複合機100には、全体制御を司り、複合機100内の各部の制御や通信制御が画像処理を行う主制御部6が設けられる。そして、主制御部6には、中央演算処理装置としてCPU61が設けられる。又、ROM62(Read Only Memory)やRAM63(Random Access Memory)やHDD64(Hard disk drive)や、その他フラッシュROM等の不揮発性と揮発性の記憶装置からなる記憶部65が、主制御部6に設けられる(主制御部6外でもよい)。
記憶部65は、複合機100を制御するためのプログラム、データ等を記憶する。主制御部6は、記憶部65のプログラムやデータを利用して、各部を制御し、印刷やデータの送信を行わせる。又、記憶部65(例えば、HDD64)は画像読取装置1の読み取りに基づく画像データを記憶、蓄積することができる。
又、主制御部6には、画像読取装置1の読み取りにより得られた画像データや記憶部65に記憶された画像データに対し、画像処理を行う画像処理部66が設けられる。例えば、画像処理部66はASICなどの画像処理専用の集積回路やメモリーを含む。画像処理部66は画像データに対し、各種補正処理(γ補正処理等)や、濃度変換処理や、拡大縮小処理や、回転処理や、データ形式変換処理や、各種フィルター処理など、印刷や外部への画像データ送信のための各種画像処理を行える。尚、上記以外にも、画像処理部66は多様な画像処理(例えば、枠消し処理)を行えるが、本実施形態の画像処理部66は公知の画像処理を行えるものとして説明を割愛する。
又、複合機100には、外部のコンピューター200やFAX装置300と画像データの送受信を行う通信部67が設けられる。通信部67はコンピューター200やFAX装置300から印刷を行う画像データや印刷での設定データを受信する(プリンター、FAX機能)。又、通信部67は画像読取装置1での原稿読取に基づき生成され記憶部65に記憶された画像データをコンピューター200やFAX装置300に送信できる(送信機能)。又、主制御部6は操作パネル101と通信可能に接続される。操作パネル101での入力内容やジョブの実行指示は主制御部6に伝達される。
又、主制御部6は印刷を制御するエンジン制御部60と通信可能に接続される。エンジン制御部60は主制御部6の指示に応じてトナー像形成制御や、各種回転体を回転させるモーター等のON/OFF制御を行う。尚、エンジン制御部60を設けず、主制御部6が代わりに印刷制御を行っても良い。そして、エンジン制御部60は給紙部4a、搬送路4b、両面搬送路4c、画像形成部5a、中間転写部5b、定着部5c等と接続される。印刷の際、主制御部6はエンジン制御部60に、操作パネル101での設定に応じて、印刷内容の指示を与える。エンジン制御部60は主制御部6の指示に基づき、各部の動作制御を行う。
又、主制御部6は画像読取部2、原稿搬送部3とも通信可能に接続される。コピーや画像データ送信などのため、原稿読取の実行時、主制御部6は画像読取部2、原稿搬送部3に対して動作指示を与える。指示に基づき、画像読取部2は原稿読取を行う。そして、例えば、主制御部6は画像読取部2が出力する原稿の画像データを記憶部65に記憶させ、画像データを画像処理部66に処理させる。そして、主制御部6は処理後の画像データに基づき、エンジン制御部60に印刷を行わせたり(コピー)や、通信部67に画像データの送信を行わせたり(送信機能)、記憶部65のHDD64に記憶させたりする(ボックス機能)。
(画像読取装置1での原稿読取の流れ)
次に、図4に基づき、実施形態に係る画像読取装置1での原稿読取の流れの一例を説明する。図4は画像読取装置1での原稿読取の流れの一例を説明するためのブロック図である。
上述のように、本実施形態の画像読取装置1は画像読取部2と原稿搬送部3を含む。そして、画像読取部2には、画像読取部2の動作の制御を行う読取制御部20が設けられる。一方、原稿搬送部3には、原稿搬送部3の動作の制御を行う原稿搬送制御部30が設けられる。
まず、原稿搬送部3側での原稿読取動作を説明する。原稿搬送制御部30は主制御部6や読取制御部20と通信可能に接続され、主制御部6や読取制御部20からの指示、信号を受け、原稿搬送部3に設けられた部材の動作制御を行う。
例えば、原稿搬送制御部30は中央演算処理装置としてのCPUや、制御用のプログラムやデータを記憶する記憶装置としてのROM、RAMを含む基板である。又、原稿トレイ31には、原稿トレイ31への原稿を載置するための原稿検知センサー36が設けられる(図2等参照)。
例えば、原稿検知センサー36は光センサーであり、原稿が載置されているときと載置されていないときでは、出力が変化する。そして、原稿検知センサー36の出力は原稿搬送制御部30に入力される。原稿搬送制御部30は原稿検知センサー36の出力(例えば、HighかLowか)に基づき、原稿トレイ31に原稿が載置されているか否かを認識する。
例えば、主制御部6から原稿の読取指示があった場合、原稿トレイ31に載置されていれば、原稿搬送制御部30は原稿搬送モーター37を駆動させ、原稿搬送ローラー対32等の各種回転体を回転させる。
次に、画像読取部2での原稿読取の流れを説明する。画像読取部2内に設けられる読取制御部20は主制御部6や原稿搬送制御部30と通信可能に接続される。そして、主制御部6からの指示、信号を受け、読取制御部20は画像読取部2内の部材の動作制御を行う。例えば、読取制御部20はCPUや、制御用のプログラムやデータを記憶する記憶装置としてのROM、RAMを含む基板である。主制御部6から原稿の読取指示があれば、読取制御部20は巻取モーター24を駆動させ、巻取ドラム23を回転させ、読取ユニット7を読み取りに応じた位置に移動させる。
原稿を読み取り、画像データを扱いに関する部分として、画像読取部2は読取ユニット7、データ生成部8、残色成分生成部9などを含む。
読取ユニット7(図4にて破線で囲む部分)は光源部71やイメージセンサー72を含む。原稿読取の指示を主制御部6から受けたとき(原稿読み取りのとき)、読取制御部20は巻取モーター24を動作させて、読取ユニット7を移動させる。
光源部71はライン方向に沿って原稿に光を照射し、複数色分の光源を含む。本実施形態の光源部71はRランプ73R(赤色で発光、光源に相当)、Gランプ73G(緑色で発光、光源に相当)、Bランプ73B(青色で発光、光源に相当)の3色分のランプを含む。例えば、Rランプ73R、Gランプ73G、Bランプ73BはLEDであり3色のランプが一体的に組み合わされたものでもよいし、Rランプ73R、Gランプ73G、Bランプ73Bのそれぞれのランプが3本、並列して設けられる形態でもよい。
そして、読取制御部20の指示に基づき、Rランプ73R、Gランプ73G、Bランプ73Bの点灯(発光色)を制御する点灯制御部74が設けられる。点灯制御部74は1色のみ(R(赤)のみ、G(緑)のみ、B(青)のみ)での点灯も可能であるし、3色同時に点灯させることもできる。
イメージセンサー72はCIS(Contact Image Sensor、密着イメージセンサー)方式のセンサーである。イメージセンサー72はカラーでの読み取りに対応し、光源部71の波長域に対応した(感度を持つ)複数の受光素子を列状に並べた1本のラインセンサーを含む。尚、イメージセンサー72はR(赤)、G(緑)、B(青)の3色分の複数の受光素子を並べた3本のラインセンサーを含むものでもよい。又、イメージセンサー72は原稿の反射光を導くレンズなども含む。
原稿搬送や読取ユニット7の移動に伴い、イメージセンサー72は原稿の主走査方向(原稿搬送方向と垂直な方向)でのライン単位の読取を行う。イメージセンサー72は反射光を画像濃度に応じたアナログの電気信号に変換する。ライン単位の読取を副走査方向(原稿搬送方向)に連続して繰り返し行って、1枚の原稿が読み取られる。
イメージセンサー72の各画素、各ラインのアナログの電気信号はデータ生成部8に入力される。データ生成部8はAFE81(Analog front End)や補正部82を含む。例えば、AFE81はアナログ信号の増幅器や、AGC(Auto Gain Control、自動ゲイン調整)回路や、イメージセンサー72から出力される奇数番目と偶数番目の信号の特性の差異を補正するODD/EVEN補正回路や、各受光素子の特性差を補正する補正回路等、各種補正、調整回路や、補正、調整されたアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換回路などを含む。
又、補正部82は画素の位置や特性に依存する歪みを各画素のディジタル値(画素値)を調整することにより補正する回路である。例えば、データ生成部8が出力した(生成した)画像データの各画素値に対してシェーディング補正を行う。例えば、補正部82は白基準板26を読み取ったときのラインセンサーの各画素のディジタル値を白基準値として保持する。R(赤)、G(緑)、B(青)の色ごとに、対応するランプを点灯させ、各色の白基準値が保持される。そして、例えば、補正部82は、以下のような演算を行ってシェーディング補正を行う。
補正後の画素値=補正前画素値×(最大画素値/白基準値)
尚、シェーディング補正を行うに際し、補正部82は光源部71消灯時の各受光素子の出力を黒基準値として取得し、白基準値と黒基準値を用いてシェーディング補正を行ってもよい。
残色成分生成部9は各画素の光源色(ラインの読み取りで点灯させた光源の色)以外の色成分の画素値を生成する(詳細は後述)。
記憶部65は画像読取装置1での読み取りにより生成された画像データを格納する。例えば、カラーの画像データは主制御部6のRAM63に一時的に蓄えられ、本体側の画像処理部66が別途画像処理を行った後、印刷のため露光装置51(コピーの場合)に出力されたり、送信(スキャン送信の場合)のために通信部67に出力されたり、記憶部65(例えば、HDD64)に記憶される。
(白黒読取での処理)
次に、図4、図5を用いて画像読取装置1での白黒読取での画像データの流れの一例を説明する。図5は画像読取装置1での読取での画像データの流れの一例を示すブロック図である。
まず、白黒で原稿の読み取りを行うとき、読取制御部20は光源部71の全てのランプ(Rランプ73R、Gランプ73G、Bランプ73B)を点灯させる。そして、イメージセンサー72の各受光素子の出力はデータ生成部8に入力され、ディジタルデータ化される。そして、データ生成部8はディジタルデータ化された原稿の読み取りで得られたデータ(画像データ)を補正部82に入力する。そして、補正部82は画像データに対して補正処理を行う。補正部82が補正した画像データは順次、記憶部65(例えば、RAM63)に転送される。
記憶部65に格納された画像データに対し、画像処理部66がジョブの目的に応じ各種画像処理を行う。そして、画像処理後の画像データは印刷ジョブや送信ジョブに用いられる。
(カラー読取での処理)
次に、図4〜図10を用いて画像読取装置1でのカラー読取での画像データの流れの一例を説明する。図6はエッジ抽出処理の一例を示す説明図である。図7、図8はエッジ部分以外の残色成分生成処理の一例を示す説明図である。図9、図10はモノクロエッジであるか否かの認識手法の一例を説明するための説明図である。
カラーで原稿の読み取りを行うとき、読取制御部20は主走査方向での予め定められた1ラインの読み取り時間の間、1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色が順番に切り替わるように光源部71にランプを点灯させる。言い換えると、光源部71は主走査方向での1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ライン毎に点灯する光源の色を順番に切り換える。
例えば、R(赤)→G(緑)→B(青)の順番でランプを点灯させるとき、読取制御部20は3本の主走査方向でのラインのうち、最初のラインはRランプ73Rを光源部71に点灯させ、2番目のラインはGランプ73Gを光源部71に点灯させ、3番目のラインはBランプ73Bを光源部71に点灯させる。読取制御部20は原稿の先端から後端まで、3ラインずつの点灯させる色の順番の切り換えを光源部71に繰り返させる。
イメージセンサー72の各受光素子の出力はデータ生成部8に入力され、ディジタルデータ化される。データ生成部8はイメージセンサー72の出力に基づき、読み取りの際に点灯されたランプの色(光源色)の画像データを生成する。上述のように、原稿に光を照射するとき、光源部71は主走査方向の1ライン中1色で点灯し、光源色は1ライン毎に光源色を切り換えるので、データ生成部8はラインごとに異なる色の画像データを生成する。
具体的に、データ生成部8は光源色がR(赤)のラインではR(赤)のラインの画像データを生成し、光源色がG(緑)のラインではG(緑)ラインの画像データを生成し、B(青)のラインではB(青)のラインの画像データを生成する。
そして、データ生成部8はディジタル化された原稿の読み取りで得られたデータ(画像データ、AFE81が生成したデータ)を補正部82に入力する。そして、補正部82は画像データに対して補正処理を行う。例えば、補正部82は主走査方向での各ラインの色に応じた白基準値を用いてシェーディング補正を行う。
残色成分生成部9は各画素について、光源色以外の色成分の画素値の生成処理を行う部分である。例えば、残色成分生成部9はR(赤)を光源色とするラインの画像データについては各画素のG(緑)とB(青)の成分の画素値を生成する。又、残色成分生成部9はG(緑)を光源色とするラインの画像データについては各画素のR(赤)とB(青)の成分の画素値を生成する。又、残色成分生成部9はB(青)を光源色とするラインの画像データについては、各画素のR(赤)とG(緑)の成分の画素値を生成する。
そして、本実施形態の残色成分生成部9はラインメモリー91(メモリーに相当)、エッジ処理部92、残色生成処理部93等を含む。
本実施形態では、残色成分生成部9のラインメモリー91は少なくとも、主走査方向での7ライン分の画像データを記憶する。補正部82が補正した各ラインの画像データは順次、残色成分生成部9のラインメモリー91に転送される。
エッジ処理部92は注目画素(光源色以外の色成分を生成しようとする画素)がエッジであるか否かを認識する。エッジとは濃度変化(画素値の変化)が大きいと認められる部分である。
ここで、図6を用いてエッジ処理部92が行うエッジ判定処理の一例を説明する。図6を用いる例では、注目画素の光源色(点灯させた光源の色)がR(赤)である例を説明する。他の色でも判定処理の手法は同様である。尚、以下の説明はエッジ判定の一例にすぎず、注目画素がエッジか否かを他の手法で認識してもよい。
図6に示すように、本実施形態のエッジ処理部92は微分フィルターを用いて注目画素がエッジか否かを判定する。そして、図6の微分フィルターに示すように、注目画素の画素値と、注目画素と同じ光源色であり、主走査方向で1ドット、副走査方向(原稿の又は読取ユニット7の移動方向)で3ドット離れた位置の画素値を用いて、エッジ処理部92は注目画素がエッジであるか否かを認識する。
具体的に、図6の例で、網掛したR5の位置の画素を注目画素とすると、微分フィルターを用いて、エッジ処理部92は(注目画素R5の画素値×4)+(画素R1の画素値×(−1))+(画素R3の画素値×(−1))+(画素R7の画素値×(−1))+(画素R9の画素値×(−1))の演算を行う。そして、エッジ処理部92は演算結果の絶対値が予め定めた閾値を超えるか否かに基づき注目画素がエッジであるか否かを認識する。濃度変化が少なければ演算結果の絶対値は小さくなる。そのため、エッジ処理部92は閾値以下のときエッジでないと認識し、閾値を超えるときエッジであると認識する。尚、閾値は任意に定めることができる値であり、予め定められる。
エッジ処理部92の認識結果を示すデータは残色生成処理部93に送信される。残色生成処理部93は注目画素がエッジであるか否かによって、注目画素の光源色以外の色成分の画素値の生成手法を変える。
[注目画素がエッジでないとき]
エッジ処理部92が注目画素をエッジでないと認識したとき、残色生成処理部93は線形補間により注目画素の光源色以外の色成分(残色成分)の画素値を定める。そこで、図7、図8を用いて、注目画素をエッジでないときの注目画素の光源色以外の色成分(残色成分)の画素値の定め方を説明する。
まず、図7、図8では、注目画素の光源色(点灯させた光源の色)がG(緑)であるときの注目画素の光源色以外の色成分の求め方を示している。そして、残色生成処理部93は主走査方向でのラインの方向と垂直な方向(副走査方向)で注目画素を挟み、生成しようとする色を光源色として読み取られた2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように注目画素の光源色以外の色成分の画素値を生成する。
具体的に、図7、図8の例では、注目画素(注目画素名「pm0」)の光源色はG(緑)である。そして、生成しようとする光源色以外の色(残色成分)は、R(赤)とB(青)である。そして、「・・・R→G→B→R→G→B→R・・・」の順で主走査方向のラインごとに光源の色が切り換えられているとき、注目画素(注目画素名「pm0」)よりも1つ前(副走査方向での1ドット前)のライン(図7、図8でのライン「−1」)と注目画素(注目画素名「pm0」)から2つ後(副走査方向での2ドット後)のライン(図7、図8でのライン「+2」)がR(赤)を光源色とするラインとなる。同様に、注目画素(注目画素名「pm0」)よりも2つ前(副走査方向での2ドット前)のライン(図7、図8でのライン「−2」)と注目画素(注目画素名「pm0」)から1つ後(副走査方向での1ドット後)のライン(図7、図8でのライン「+1」)がB(青)を光源色とするラインとなる。
そして、注目画素のR(赤)の画素値を定めるとき、残色生成処理部93は注目画素(注目画素名「pm0」)よりも1つ前のラインで主走査方向での位置が同じ画素(補間対象画素。図7、図8で画素名「m1」)と注目画素(注目画素名「pm0」)から2つ後のラインで主走査方向での位置が同じ画素(補間対象画素。図7、図8で画素名「p2」)の画素値の間の画素値となるように、注目画素(注目画素名「pm0」)のR(赤)の画素値を定める。
又、注目画素のB(青)の画素値を定めるとき、残色生成処理部93は注目画素(注目画素名「pm0」)よりも2つ前のラインで主走査方向での位置が同じ画素(補間対象画素。図7、図8で画素名「m2」)と注目画素(注目画素名「pm0」)から1つ後のラインで主走査方向での位置が同じ画素(補間対象画素。図7、図8で画素名「p1」)の画素値の間の画素値となるように、注目画素(注目画素名「pm0」)のB(青)の画素値を定める。
ここで、残色生成処理部93は注目画素から距離が近いほど寄与する割合が大きくなるように設定された係数を2つの補間対象画素にそれぞれ乗じて得られた2つの値の和を、注目画素の光源色以外の色成分の画素値として生成する。
具体的に、図7、図8の例では、本実施形態では光源色の発光する色の種類は3種類であり、決められた順番で色を点灯させる(例えば、R→G→Bの順)。そのため、ライン同じ色を光源色とするラインの間隔は3ライン(3ドット)である。従って、注目画素の光源色と異なる色で注目画素を挟む画素間の副走査方向での距離は3ドットである。そこで、残色生成処理部93は係数を1/3又は2/3とし、生成しようとする色を光源色とする画素であって、注目画素を挟む画素のうち、近い方の画素値に2/3を、遠い方の画素値に1/3を乗じ、得られたそれぞれの値を加えて、注目画素の光源色以外の色の画素値を生成する。
図7、図8を用いて、具体例を説明する。緑色の注目画素のR(赤)成分の画素値を定めるとき、残色生成処理部93は注目画素名「pm0」の注目画素よりも1つ前のラインで主走査方向での位置が同じで近い方の補間対象画素のm1の画素値に2/3を乗じた値を求める。また、残色生成処理部93は注目画素名「pm0」の注目画素よりも2つ後のラインで主走査方向での位置が同じで遠い方の補間対象画素のp2の画素値に1/3を乗じた値を求める。そして、残色生成処理部93は求めた2つの値を加算し、注目画素のR(赤)の画素値と定める。
又、緑色の注目画素のB(青)成分の画素値を定めるとき、残色生成処理部93は注目画素名「pm0」の注目画素よりも2つ前のラインで主走査方向での位置が同じで近い方の補間対象画素のm2の画素値に1/3を乗じた値を求める。また、残色生成処理部93は注目画素名「pm0」の注目画素よりも1つ後のラインで主走査方向での位置が同じで遠い方の補間対象画素のp1の画素値に2/3を乗じた値を求める。そして、残色生成処理部93は求めた2つの値を加算し、注目画素のB(青)の画素値と定める。
図7、図8の例では、計算式としては以下のようになる。
注目画素の赤(R)成分=(2/3×m1の画素値)+(1/3×p2の画素値)
注目画素の青(B)成分=(1/3×m2の画素値)+(2/3×p1の画素値)
[注目画素がエッジであるとき]
次に、エッジ処理部92が注目画素をエッジと認識したときの光源色以外の色成分の画素値の定め方の一例を説明する。
エッジ処理部92が注目画素をエッジと認識したとき、エッジ処理部92は注目画素が白又は黒の境界であるモノクロエッジであるか否かを判断する。具体的に、エッジ処理部92は注目画素を中心とし、ラインと垂直な方向で計5ライン分の光源色で読み取られた画素を抽出する。そして、エッジ処理部92は抽出した5画素の画素値を比較し、隣り合う両方のいずれの画素の画素値よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が変曲点画素ではないという条件を満たすとき、注目画素をモノクロエッジと認識する。一方、エッジ処理部92は条件に合致しないとき注目画素をモノクロエッジではないと認識する。
ここで、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が「一定値以上」小さい又は大きい画素を変曲点画素と認定するのは、ランダムノイズの影響を排除する観点や各画素(イメージセンサーに含まれる画素としての受光素子)の特性差により、変曲点画素と認定すべきでないのに変曲点画素と認定してしまうことを避けるためである。又、ある程度の画素値の差であれば、変曲点画素と認定しない方が結果として好ましい場合もある。尚、一定値は任意に定めることができる値である。例えば、残色成分生成部9やエッジ処理部92は画像データ内のある画素(注目画素でもよい)を中心として、一定範囲(例えば100×100画素)の標準偏差を算出する。そして、残色成分生成部9やエッジ処理部92は求めた標準偏差を数倍した値(例えば、標準偏差が5なら、その5倍の値である「25」)を一定値と定める。又、一定値は20、30等、固定の値としてもよい。
具体的に、図9、図10を用いて変曲点画素や条件について説明する。まず、図9、図10はグラフである。図9、図10での横軸方向は副走査方向での画素の位置を示す。図9、図10での縦軸方向は画素値の大きさを示す。そして、図9、図10では注目画素を中心として、主走査方向(ライン方向)の位置が同じであり、副走査方向(ラインと垂直な方向)で5ライン分の光源色で読み取られた画素を配したグラフである。
そして、図9のグラフは条件に合致するときの各画素の画素値の分布の態様の一例を示している。図9のグラフでは、実線でつなぐ○印の5画素の組み合わせと、破線でつなぐ△印の5画素の組み合わせと、2点鎖線でつなぐ□印の5画素の組み合わせを示している。
そして、図9では隣り合う両方のいずれの画素の画素値よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素は0又は1つである。言い換えると、図9に示すグラフで、隣り合う画素の座標を線で結んだとき、接続された線の傾きの正負が変わる(異なる)画素(変曲点画素)が1つ以内である。又、隣り合う2画素が変曲点画素となっていない。具体的に、実線でつなぐ○印の5画素の組み合わせと、破線でつなぐ△印の5画素の組み合わせでは、変曲点画素が0個であり、2点鎖線でつなぐ□印の5画素の組み合わせでは、変曲点画素(位置が+1の画素)が1個である。
一方、図10では隣り合う両方の画素の画素値よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素は2つ以上である。又、隣り合う2画素が変曲点画素でもある。言い換えると、図10に示すグラフでは、隣り合う画素の座標を線で結んだとき、傾きの正負が変わる線に接続される画素(変曲点となっている画素)が2つを超え、しかも、隣り合っている。実線でつなぐ○印の5画素の組み合わせと、破線でつなぐ△印の5画素の組み合わせでは、変曲点画素が2又は3個であり、隣り合う画素が変曲点画素となっている。
ここで、例えば、真っ白は(R=255、G=255、B=255)であり、真っ黒は(R=0、G=0、B=0)であるとする。モノクロ(白又は黒)の境界となるような場所では、R(赤)、G(緑)、B(青)の各成分は同様に画素値(輝度や濃度)が変化しているはずである。そのため、変曲点が多い場合や隣り合う画素が変曲点画素である場合、R(赤)、G(緑)、B(青)の各成分が同様に変化しているとは認められない。そのため、エッジ処理部92は変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が変曲点画素ではないという条件を満たすときのみモノクロエッジと認識し、条件を満たさないときモノクロエッジでないと判断する。
尚、上記の例では、主走査方向で同じ位置で、注目画素を中心として副走査方向での5ライン分の画素の画素値を抽出したが、5ライン分を超えて(例えば、7ライン分)の画素の画素値を抽出し、上記の条件に合致するかによって、エッジ処理部92はモノクロエッジであるか否かを認識してもよい。
そして、エッジ処理部92は注目画素がモノクロエッジ(白又は黒との境目)であるか否かの認識結果が残色生成処理部93に伝えられる。そして、残色生成処理部93はモノクロエッジであるか否かにより、注目画素の光源色以外の色の画素値の定め方を変える。
具体的に、エッジ処理部92が注目画素をモノクロエッジであると認識したとき、残色生成処理部93は注目画素の光源色の画素値を光源色以外の色成分の画素値として、光源色以外の色成分の画素値を生成する。モノクロエッジ(グレーを含む)であれば、各色の色成分はほぼ同様の値をとるはずであるためである。一方、エッジ処理部92が注目画素をモノクロエッジでないと認識したとき、残色生成処理部93は注目画素の光源色の画素値を、エッジ処理部92が注目画素をエッジでないと認識した場合と同じように(線形補間的に)、光源色以外の色成分の画素値を生成する。モノクロエッジ(グレーを含む)でなければ、注目画素を中心として連続的な階調の変化があると考えられるためである。
(光源色以外の色成分の生成処理の流れ)
次に、図11を用いて、光源色以外の色成分の生成処理の流れの一例を説明する。図11は1つの注目画素について、光源色以外の色成分の生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、1ページ内の各画素に対し、図11に示す処理がなされる。又、原稿の読み取りが複数ページに渡る場合、ページ毎に、ページ内の各画素に対し、図11に示す処理がなされる。
図11のスタートは1ページの画像データのうち、ある注目画素の光源色(読み取りのときの光源の色)以外の色成分の生成処理を開始する時点である。このときまで、操作パネル101でのスタートキーが押されるなどして、使用者によってコピー等のためにカラーでの原稿の読み取り開始指示が画像読取装置1や複合機100に対してなされている。そして、主制御部6から原稿搬送制御部30や読取制御部20に対して、原稿の読み取り開始指示がなされている。この指示を受け、読取制御部20は光源部71で主走査方向の1ラインずつ点灯させる光源の色を変えつつ、イメージセンサー72による原稿の読み取りが開始され、ラインセンサーに画像データが蓄積されている。
まず、残色成分生成部9のエッジ処理部92は注目画素がエッジであるか否かを確認する(ステップ♯1)。上述のように、エッジ処理部92は微分フィルターを用いた演算などにより注目画素がエッジであるか否かを認識する。
もし、注目画素がエッジではないとエッジ処理部92が認識したとき(ステップ♯1のNo)、エッジ処理部92は注目画素がエッジで無い旨のデータを残色生成処理部93に伝える(ステップ♯2)。
この通知を受けて、残色生成処理部93は生成しようとする色成分を光源色する画素(生成しようとする色の光源を点灯させて読み取られたラインの画素)であり、主走査方向で同じ位置で注目画素を副走査方向で挟む画素を用いて、線形補間的に注目画素の光源色以外の色成分の画素値を求める(ステップ♯3、図7、図8参照)。例えば、残色生成処理部93は注目画素の光源色がR(赤)のとき、G(緑)とB(青)の画素値を線形補間的に求め、注目画素の光源色がG(緑)のとき、R(赤)とB(青)の画素値を線形補間的に求め、注目画素の光源色がB(青)のとき、R(赤)とG(緑)の画素値を線形補間的に求める。そして、本フローは終了する(エンド)。
一方、注目画素がエッジであるとエッジ処理部92が認識したとき(ステップ♯1のYesNo)、エッジ処理部92は注目画素がモノクロエッジであるか否かを確認する(ステップ♯4)。上述のように、エッジ処理部92は変曲点画素の個数や隣接関係を確認して注目画素がモノクロエッジであるか否かを確認する(図9、図10参照)。
もし、注目画素がモノクロエッジでないとエッジ処理部92が認識したとき(ステップ♯4のNo)、エッジ処理部92は注目画素がモノクロエッジでない旨のデータを残色生成処理部93に伝える(ステップ♯5)。この通知を受けて、残色生成処理部93は線形補間的に注目画素の光源色以外の色成分の画素値を求める(ステップ♯3へ移行)。
一方、注目画素がモノクロエッジであるとエッジ処理部92が認識したとき(ステップ♯4のYes)、エッジ処理部92は注目画素がモノクロエッジである旨のデータを残色生成処理部93に伝える(ステップ♯6)。この通知を受けて、残色生成処理部93は注目画素の光源色の画素値を光源色以外の色成分の画素値と定める(ステップ♯7)。例えば、残色生成処理部93は注目画素の光源色がR(赤)のとき、R(赤)の画素値をG(緑)とB(青)の画素値とし、注目画素の光源色がG(緑)のとき、G(緑)の画素値をR(赤)とB(青)の画素値を線形補間的に求め、注目画素の光源色がB(青)のとき、B(青)の画素値をR(赤)とG(緑)の画素値と定める。そして、本フローは終了する(エンド)。
このようにして、本実施形態の画像読取装置1、複合機100は、ライン方向に沿って原稿に光を照射し、複数色の光源を含み、1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部71と、原稿で反射された光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサー72と、イメージセンサー72の出力に基づき、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部8と、データ生成部8が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリー(ラインメモリー91)と、メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、光源色以外の色成分の画素値を注目画素の周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部9と、を含む。これにより、原稿を読み取ってカラーの画像データを得るうえで、カラー原稿での1ラインの読み取りに要する時間を従来の数分の1(R(赤)、G(緑)、B(青)の3色であれば3分の1)とすることができる。そして、白黒での読み取りと同様の速度とすることができる。従って、画像読取装置1でのカラーでの原稿読み取り速度を向上させることができる。又、画像読取装置1の生産性を高めることができる。
又、注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部92を有し、エッジ処理部92は注目画素がエッジであると認識したとき、エッジが白又は黒との境界であるモノクロエッジであるか否かを認識し、残色成分生成部9はエッジ処理部92が注目画素をモノクロエッジと認識したとき、注目画素の光源色での画素値を注目画素の光源色以外の色成分の画素値として生成し、エッジ処理部92が注目画素をモノクロエッジではないと認識したとき、ラインの方向と垂直な方向で注目画素を挟み、生成しようとする色を光源色とした2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように、注目画素の光源色以外の色成分の画素値を生成する。これにより、人の目に付きやすいモノクロエッジ部分はカラーの画像データ内で正確にエッジとして認識されるように、注目画素の光源色以外の色成分の画素値を適切に定めることができる。
又、モノクロエッジであれば(白と黒の大きな濃度変化部分であれば)、各色の画素値は同様に変化しているはずである。そこで、エッジ処理部92は注目画素を中心とし、ラインと垂直な方向で計5ライン分以上の光源色で読み取られた画素を抽出し、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が変曲点画素ではないことを条件として、注目画素をモノクロエッジと認識し、条件に合致しないとき注目画素をモノクロエッジではないと認識する。
これにより、正確に注目画素がモノクロエッジにあたるか否かを識別することができる。従って、原稿ではモノクロエッジでない画素をエッジと扱ったり、原稿ではモノクロエッジであるのにエッジでないと扱ったりすることがなく、正確、適切に注目画素の光源色以外の色成分の画素値を適切に定めることができる。
又、注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部92を有し、エッジ処理部92により注目画素かエッジでないと認識されたとき、残色成分生成部9はラインの方向と垂直な方向で注目画素を挟み、生成しようとする色を光源色として読み取られた2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように注目画素の光源色以外の色成分の画素値を生成する。これにより、実際の読み取りで得られた画素であり、ラインの方向と垂直な方向(副走査方向)で位置的に近い画素の画素値を考慮し、滑らかな階調変化となるように注目画素の求めようとする色(残色成分)の画素値を定める(推定する)ことができる。
又、残色成分生成部9は距離が近いほど寄与する割合が大きくなるように設定された係数を、それぞれの補間対象画素に乗じて得られた2つの値の和を光源色以外の色成分の画素値として生成する。これにより、注目画素の光源色以外の色の画素値を線形補間的に正確に定めることができる。
又、画像形成装置(複合機100)は、実施形態に係る画像読取装置1を含む。これにより、カラー画像を高速に読み取ることができ、生産性の高い画像読取装置1を含む。従って、生産性が高く高性能な画像形成装置(複合機100)を提供することができる。
次に、他の実施形態について説明する。上記の実施形態では、画像読取部2内にイメージセンサー72や光源部71を含む読取ユニット7を設ける例を説明した。しかし、原稿の裏面側を読み取るため、原稿搬送部3内の原稿搬送路33であって、搬送読取用コンタクトガラス21aと原稿排出ローラー対34の間にCIS(Contact Image Sensor)方式の第2の読取ユニット70を設けてもよい(図2参照)。そして、第2の読取ユニット70のカラーの読み取りでも、1ラインあたり1色で第2の読取ユニット70に含まれる光源部を点灯させ、第2の読取ユニット70に含まれるイメージセンサーが1ラインにつき1色の読み取りを行い、上述のデータ生成部8や残色成分生成部9を第2の読取ユニット70にも設け、第2の読取ユニット7の読み取り結果に対しても、残色成分を生成するようにしてもよい。
又、上記の実施形態では、読取ユニット7としてCIS方式のものを挙げて説明したが、イメージセンサーに複数のミラーや、レンズを用いて反射光を導くCCD方式による画像読取装置1であってもよい。
又、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
本発明は、カラーで原稿を読み取る画像読取装置や、画像読取装置を含む画像形成装置に利用可能である。
100 複合機(画像形成装置) 1 画像読取装置
7 読取ユニット 71 光源部
72 イメージセンサー 73R Rランプ(光源)
73G Gランプ(光源) 73B Bランプ(光源)
8 データ生成部 91 ラインメモリー(メモリー)
9 残色成分生成部 92 エッジ処理部
93 残色生成処理部

Claims (6)

  1. ライン方向に沿って原稿に光を照射し、複数色の光源を含み、1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部と、
    原稿で反射された光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサーと、
    前記イメージセンサーの出力に基づき、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部と、
    前記データ生成部が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリーと、
    前記メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、前記光源色以外の色成分の画素値を注目画素の周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部と、を含むことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部を有し、
    前記エッジ処理部は前記注目画素がエッジであると認識したとき、エッジが白又は黒との境界であるモノクロエッジであるか否かを認識し、
    前記残色成分生成部は前記エッジ処理部が前記注目画素を前記モノクロエッジと認識したとき、前記注目画素の前記光源色での画素値を前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値として生成し、前記エッジ処理部が前記注目画素を前記モノクロエッジではないと認識したとき、ラインの方向と垂直な方向で前記注目画素を挟み、生成しようとする色を前記光源色とした2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように、前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値を生成することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 前記エッジ処理部は前記注目画素を中心とし、ラインと垂直な方向で計5ライン分以上の前記光源色で読み取られた画素を抽出し、抽出した画素のうち、隣り合う両方の画素よりも画素値が一定値以上小さい又は大きい画素である変曲点画素が2つ以内であり、隣り合う画素が前記変曲点画素ではないことを条件として、前記注目画素を前記モノクロエッジと認識し、前記条件に合致しないとき前記注目画素を前記モノクロエッジではないと認識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. 前記注目画素がエッジであるか否かを認識するエッジ処理部を有し、
    前記エッジ処理部により前記注目画素かエッジでないと認識されたとき、前記残色成分生成部はラインの方向と垂直な方向で前記注目画素を挟み、生成しようとする色を前記光源色として読み取られた2つの画素である補間対象画素の画素値の間の値となるように前記注目画素の前記光源色以外の色成分の画素値を生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記残色成分生成部は距離が近いほど寄与する割合が大きくなるように設定された係数を、それぞれの前記補間対象画素に乗じて得られた2つの値の和を前記光源色以外の色成分の画素値として生成することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
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