JP2014211703A - 画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の画素を平滑化する平滑化係数を固定値とした場合と比較して、画素に含まれるノイズの除去性能を向上させる。
【解決手段】平滑部１０１は、原稿２０に照射された光を受光して読み取った画像データを受け付け、画像データに含まれる画素の各々についてフィルタ領域を設定すると共に、光源８８による光の照射むらが発生する照射むら方向における画素の位置に応じて平滑化係数を設定し、各画素を平滑化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像読取装置に関する。

特許文献１には、光源と、この光源の照射による基準光量、及び原稿に対する反射又は透過による複数色の光量をそれぞれ検出する光量検出手段と、この光量検出手段が検出する複数色の光量に基づいて、予め定めた判定基準により原稿が無彩色又は有彩色の何れであるかを判定する判定手段と、光量検出手段が検出する基準光量の変化に基づいて、判定手段の判定基準、又は光量検出手段が検出する光量に対応する値を変更するよう制御する制御手段と、を有する原稿判定装置が開示されている。

特許文献２には、カラー画像を読み取り、読み取ったカラー画像データより原稿色を判別するカラー画像認識装置において、画像読取手段と、読み取ったカラー画像データを輝度および色差データからなるＬ、ａ、ｂ画像データに変換する色表示座標系変換手段と、輝度データおよび色差データより各画素毎に画素色を判定する画素色判定手段と、複数画素からなるブロック毎に色画素と黒画素の数を比較し、ブロック色を判定するブロック色判定手段と、原稿面全体にわたりカラーブロック数を計測し、カラーブロック数により原稿色を判定する原稿色判定手段と、を備えたことを特徴とするカラー画像認識装置が開示されている。

特開２００７−１４２８０４号公報 特開平４−３３６８７６号公報

本発明は、画像の画素を平滑化する平滑化係数を固定値とした場合と比較して、画素に含まれるノイズの除去性能を向上させることができる画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像読取装置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記載の画像処理装置は、原稿に照射された光を受光して読み取った画像の画素値を受け付ける受付手段と、前記画像の画素の各々について、前記画素を注目画素として含む予め定めた領域を設定すると共に、前記光の照射むらが発生する予め定めた照射むら方向における前記注目画素の位置に応じて設定された平滑化係数に基づいて、前記注目画素の画素値を平滑化する平滑化手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記平滑化手段は、前記注目画素の画素値を予め定めた基準平滑化係数で平滑化する基準平滑化手段と、前記注目画素の画素値から、前記基準平滑化手段により平滑化された前記注目画素の画素値を減算する減算手段と、前記減算手段による減算結果に、前記平滑化係数を乗算する乗算手段と、前記乗算手段による乗算結果に、前記基準平滑化手段により平滑化された前記注目画素の画素値を加算する加算手段と、を含む。

請求項３記載の発明は、前記平滑化手段は、前記光の照射むら方向と、前記光の照射むら方向と交差する方向と、の各々に対して前記画素を複数含むよう前記予め定めた領域を設定する。

請求項４記載の発明は、前記平滑化手段は、前記注目画素の位置の前記光の受光量が少なくなるに従って、前記注目画素の前記平滑化係数を小さくする。

請求項５記載の画像処理プログラムの発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載された画像処理装置の各手段として機能させる。

請求項６記載の画像読取装置の発明は、原稿を照射する光源と、前記光源により前記原稿から反射した光を、前記原稿の画像の画素値に変換する変換手段と、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像処理装置と、を備える。

請求項１、５、６の発明によれば、画像の画素を平滑化する平滑化係数を固定値とした場合と比較して、画素に含まれるノイズの除去性能を向上させることができる、という効果を有する。

請求項２の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、平滑化の度合いを細かく調整することができる、という効果を有する。

請求項３の発明によれば、光の照射むら方向にのみ複数の画素を含むよう予め定めた領域を設定する場合と比較して、画素に含まれるノイズの除去性能をより向上させることができる、という効果を有する。

請求項４の発明によれば、光の受光量を考慮せずに平滑化係数を設定する場合と比較して、画素に含まれるノイズの除去性能をより向上させることができる、という効果を有する。

画像形成装置の要部斜視図である。 画像形成装置における原稿読取部の要部構成を示す概略側面図である。 原稿読取部の制御部で実施される画像処理に関する機能的な構成を示すブロック図である。 原稿読取部の電気系の要部構成を示すブロック図である。 第１実施形態における画像処理のフローチャートである。 １×５フィルタを用いた画像処理を説明する模式図である。 ３×３フィルタの例を示した図である。 第２実施形態における画像処理の機能的な構成を示すブロック図である。 第２実施形態における画像処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。

＜第１実施形態＞

図１に、本実施形態に係る画像形成装置１０の要部斜視図を示す。

画像形成装置１０には、装置上部に原稿読取部１２が設けられ、原稿読取部１２の下方に画像形成部１４が配置されている。原稿読取部１２は、後述する光学系５０と原稿カバー１６内の原稿搬送部１８を含んで構成される。原稿搬送部１８は、原稿カバー１６に設けられている原稿台１６Ａ上に載せられた原稿２０を順に引き込んで、後述する搬送原稿読取ガラス７８上に搬送する。そして、原稿読取部１２は光学系５０により、搬送原稿読取ガラス７８上に搬送された原稿２０に記録された画像を画像データとして読み込む。その後、原稿搬送部１８は、画像の読み込みが終了した原稿２０を原稿カバー１６に設けられている排出台１６Ｂ上に排出する。

また、画像形成装置１０には、利用者による各種の指示操作を受け付け、画像形成装置１０の各種情報を表示する操作表示部２２が設けられている。操作表示部２２は、ソフトウェアプログラムによって指示操作の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ２４、テンキーやスタートボタンなどのハードウェアキー２６等が設けられている。

一方、画像形成部１４は、例えば所謂電子写真方式により、例えば記録媒体の種別やサイズ毎に複数の用紙収容部２８にそれぞれ収容される記録媒体上に、画像データに基づいた画像を形成する。

この際、画像形成部１４は、原稿読取部１２から通知される、原稿２０に記録された画像がカラー（以下、有彩色という）であるか、白黒（以下、無彩色という）であるかを判定した結果（以下、彩度判定情報という）に応じて、有彩色画像又は無彩色画像を形成する。

画像形成装置１０の画像形成部１４は、例えば、イエロー（以下、Ｙという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、シアン（以下、Ｃという）、黒（以下、Ｋという）の各色毎に、トナー像を保持する感光体ドラム、感光体ドラムを帯電するための帯電装置、帯電した感光体ドラム上を画像に応じた光で露光することにより感光体ドラム上に画像に応じた静電潜像を形成する露光装置、感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナー現像する現像装置を備えると共に、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置、及び記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置等を含んで構成される。

画像データ及び彩度判定情報が画像形成部１４に入力されると、例えば、彩度判定情報が有彩色である場合には、画像形成部１４では、帯電装置に帯電バイアスが印加され、ＹＭＣＫの色毎に設けられた感光体ドラムの表面が帯電されると共に、画像データがそれぞれＹＭＣＫ各色の画像情報に分解された後、各色の画像情報に基づいた変調信号がＹＭＣＫの色毎に設けられた露光装置に出力される。

そして、露光装置が、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線をＹＭＣＫの色毎に設けられた感光体ドラムに出力すると、感光体ドラムにはＹＭＣＫ各色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

その後、感光体ドラムの回転により、各感光体ドラムに形成された静電潜像が回転体ドラムに対向して配置された現像装置に到達すると、静電潜像が、画像情報に対応した各色のトナーにより現像され、ＹＭＣＫ色のトナー像がそれぞれ形成される。

そして、感光体ドラムと、感光体ドラムと対向する位置に配置された転写装置とにより形成される各間隙に記録媒体が搬送されると、感光体ドラムのＹＭＣＫ各色のトナー像が記録媒体上で重なり合うタイミングで各色毎の転写装置から転写バイアスが印加され、記録媒体に画像データに対応したトナー像が転写される。その後、記録媒体に転写されたトナー像は定着装置で加熱溶融され、記録媒体に定着される。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０は、感光体ドラムのトナー像を記録媒体に直接転写しているが、これに限らず、感光体ドラムのトナー像を、一旦中間転写ベルトに転写してから、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写するようにしてもよい。

また、彩度判定情報が無彩色である場合は、画像形成部１４のＫ色に関連する各装置により同様の処理が実施され、記録媒体に無彩色画像が形成される。

以上により、原稿読取部１２で読み込んだ原稿２０に記録された画像に対応した画像が記録媒体に形成され、画像形成動作が終了する。

次に、原稿読取部１２の動作について詳細に説明する。

図２は、原稿読取部１２の要部構成を示す概略側面図である。

原稿搬送部１８は、原稿２０が配置される原稿台１６Ａと、原稿２０を搬送する原稿搬送路５６と、画像を読み取った後の原稿２０が排出される排出台１６Ｂを含んで構成される。

また、原稿搬送路５６は、主搬送部６０と反転部６２とを含んで構成される。主搬送部６０はＵ字状に湾曲し、主搬送部６０の経路上に、ピックアップロール６４、フィードロール６６、プリレジストロール６８、レジストロール７０、アウトロール７２、及び排出ロール７４が設けられている。

ピックアップロール６４は、原稿２０の読み込みの際に下降し、回転して原稿台１６Ａに配置される原稿２０を主搬送部６０に引き込む。

フィードロール６６は、ピックアップロール６４により引き込まれた原稿２０のうち、上部に位置する原稿だけを取り出す。

プリレジストロール６８は、フィードロール６６から送られた原稿２０を一時停止させ、主搬送部６０に対して斜行しないよう斜行補正を行う。

レジストロール７０は、プリレジストロール６８から送られた原稿２０を一時停止させ、光学系５０での原稿読取タイミングと、原稿２０の搬送タイミングとの同期をとる。

そして、光学系５０により読み取りが行われた原稿２０は、アウトロール７２及び排出ロール７４により排出台１６Ｂに排出される。

反転部６２は、一端がアウトロール７２と排出ロール７４との間で主搬送部６０に接続され、他端がプリレジストロール６８で主搬送部６０に接続されている。

反転部６２の一端側には反転ゲート７６が設けられており、原稿２０の裏面に記録された画像を読み取る場合には、原稿２０の後端が排出ロール７４に到達した際に排出ロール７４を逆回転させると共に、主搬送部６０に原稿２０が侵入しないように反転ゲート７６を下方に移動して、原稿２０が反転部６２に導かれるようにする。

一方、原稿２０に記録された画像は、原稿搬送部１８と光学系５０との境界に設けられた搬送原稿読取ガラス７８を介して、光学系５０により読み取られる。

光学系５０は、フルレートキャリッジ８０、ハーフレートキャリッジ８２、レンズ８４、及び光電変換素子８６を含んで構成される。

フルレートキャリッジ８０は、光源８８と、第１ミラー９０とを含んで構成され、原稿２０の副走査方向（図２において左側から右側）をスキャン方向として、フルレートキャリッジ８０の移動範囲の上方に設けられたプラテンガラス５２の端部に相当する位置Ｆまで移動する。

光源８８は、副走査方向と交差する主走査方向に延びる、例えば、ＬＥＤ光源等のランプである。

ハーフレートキャリッジ８２は、第２ミラー９２及び第３ミラー９４を有し、フルレートキャリッジ８０の移動に追従して、プラテンガラス５２の中央に相当する位置Ｈまで移動する。

なお、原稿台１６Ａに原稿２０が置かれた場合には、フルレートキャリッジ８０及びハーフレートキャリッジ８２はスキャン方向に移動せず、搬送原稿読取ガラス７８の下方に位置し、主搬送部６０を搬送される原稿２０に記録された画像を搬送原稿読取ガラス７８を介して読み取る。

一方、プラテンガラス５２に原稿２０が置かれた場合には、フルレートキャリッジ８０及びハーフレートキャリッジ８２がスキャン方向に移動し、原稿２０に記録された画像をプラテンガラス５２を介して読み取る。

レンズ８４は、プラテンガラス５２に置かれた原稿２０、又は搬送原稿読取ガラス７８を通過する原稿２０に対して光源８８が照射した光の反射光を、第１ミラー９０、第２ミラー９２、及び第３ミラー９４を介して受光し、反射光を光電変換素子８６に集束させる。

また、搬送原稿読取ガラス７８に近接する位置には、光源８８が照射した光を反射する基準白色板９８が設けられている。基準白色板９８は光を反射する反射面が白色に塗布されている。

光電変換素子８６は、レンズ８４によって集束された原稿２０からの反射光を受光し、例えば、ＲＧＢそれぞれのフィルタが設けられたフォトダイオードによって、受光した光を、原稿２０の画像の画素毎にＲＧＢそれぞれの光量に対応した８ビットのＲＧＢデータに変換する。そして、ＲＧＢデータを画素値とする画像データを、制御部１００及び画像形成部１４に出力する。

次に、図３を用いて、制御部１００で実施される画像の彩度判定処理（以下、ＡＣＳ（Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）処理という）について説明する。

図３は、制御部１００で実施されるＡＣＳ処理の機能的な構成を示すブロック図である。

制御部１００は、平滑部１０１、画像処理部１０２、画素判定部１０３、ブロック判定部１０４、及び原稿判定部１０５を含んで構成される。

既に説明したように、光電変換素子８６は、受光する光に応じた画像データを生成して制御部１００に出力する。この場合、原稿２０の何れの箇所も同じ光量で照射されていれば、光電変換素子８６が受光する光は、原稿２０に記録された画像の色相、彩度、明度を正しく表したものになる。

しかし、実際には原稿２０に照射される光量は、光源８８が主走査方向に延びる光源であるため、原稿２０の主走査方向の位置により異なる場合がある。具体的には、原稿２０に照射される光量は、原稿２０の主走査方向における中央部ほど多く、端部に向かうに従って少なくなる場合がある。

この場合、原稿２０上における照度の変動、すなわち、光源８８の主走査方向による光の照射むらの影響によって、光電変換素子８６が受光する光は、原稿２０に記録された画像本来の色相、彩度、明度に対してノイズ成分を含んだものになる。

そして、ノイズ成分は照度が低い箇所ほど多く含まれるため、原稿２０の主走査方向における中央部から端部に向かうに従って、すなわち、光電変換素子８６が受光する光の受光量が少なくなるに従って、光電変換素子８６が受光する光にノイズ成分が多く含まれるようになる。

そこで、平滑部１０１は、光電変換素子８６から原稿２０に対応した画像データを受け付け、画像データを構成する画素の主走査方向における位置に応じて変動するノイズ成分を除去するため、画素の主走査方向における位置に応じて、各画素の画素値の平滑化の度合いを変更して平滑化処理を実施する。

画像処理部１０２は、平滑部１０１で平滑化された画像データの各画素の画素値であるＲＧＢデータを、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ表色系の色データに変換し、画素判定部１０３に出力する。

画素判定部１０３は、画像処理部１０２からＬ＊ａ＊ｂ表色系で表された色データを受け付け、画素毎に有彩色又は無彩色の何れであるかを判定し、例えば、有彩色と判定した画素の画素値を「１」、無彩色と判定した画素の画素値を「０」に設定した判定データをブロック判定部１０４に出力する。

なお、画素が有彩色又は無彩色の何れであるかの判定方法は、例えば、ａ＊ｂ＊平面の原点を含む予め定めた範囲以内に画素の色度が含まれる場合には無彩色、それ以外の場合には有彩色として判定される。この予め定めた範囲を示す閾値（画素判定閾値）は、一例として、後述する制御部１００の不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に予め記憶されている値である。

なお、画素が有彩色又は無彩色の何れであるかの判定方法はこれに限られない。例えば、平滑部１０１で平滑化された画像データを画素判定部１０３に出力し、画素判定部１０３で、画像データの画素毎にＲＧＢ各値の最大値と最小値との差分を求め、当該差分が予め定めた範囲に含まれる場合にはその画素は無彩色、それ以外の場合には有彩色と判定するようにしてもよい。この場合、画像処理部１０２は不要となる。

ブロック判定部１０４は、画素判定部１０３から画素毎に有彩色画素であるか無彩色画素であるかを示した判定データを受け付け、複数の画素を含むブロック毎に、ブロックが有彩色又は無彩色の何れであるかを判定し、判定結果を原稿判定部１０５に出力する。

具体的には、判定データに含まれる画素をＮ×Ｍ（Ｎ、Ｍは自然数）のブロックに分割する。そして、例えば、ブロック内に含まれる有彩色の画素の数を計測し、有彩色の画素の数が予め定めた閾値（ブロック判定閾値）未満であれば当該ブロックを無彩色のブロックと判定し、有彩色の画素の数がブロック判定閾値以上であれば当該ブロックを有彩色のブロックと判定する。なお、ブロック判定閾値は一例として、制御部１００の不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に予め記憶されている値である。

原稿判定部１０５は、ブロック毎に有彩色又は無彩色の何れであるかを判定した判定結果に基づいて、原稿２０に記録された画像が有彩色又は無彩色の何れであるかを判定し、判定の結果を彩度判定情報として画像形成部１４に通知する。

具体的には、例えば有彩色のブロック数を計測して、有彩色のブロック数が予め定めた閾値（原稿判定閾値）未満であれば、原稿２０に記録された画像は無彩色であると判定し、有彩色のブロック数が原稿判定閾値以上であれば、原稿２０に記録された画像は有彩色であると判定する。

そして、画像形成部１４は、光電変換素子８６からの画像データ、及び制御部１００からの彩度判定情報に基づいて、前述した画像形成動作を実施し、原稿２０に記録された画像に対応するトナー像を記録媒体に形成する。

以上のように、制御部１００はＡＣＳ処理を実施する。

次に、図４に、本実施形態に係る原稿読取部１２の電気系の要部構成を表したブロック図を示す。

原稿読取部１２の制御部１００は、例えばコンピュータ１００として構成される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１００Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１００Ｃ、不揮発性メモリ１００Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１００Ｅがバス１００Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ１００Ｅには原稿搬送部１８、操作表示部２２、ネットワーク通信Ｉ／Ｆ４２、光学系５０、及び光源８８が接続されている。

この場合、コンピュータ１００に実行させる画像処理プログラムを、例えばＲＯＭ１００Ｂに書き込んでおき、これをＣＰＵ１００Ａが読み込んで実行する。

ここで、ネットワーク通信Ｉ／Ｆ４２は、図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。

以下では、画像データの画素の画素値に含まれる、画素の主走査方向における位置に応じて変動するノイズ成分を除去する原稿読取部１２の作用に関して、図５〜図７を参照しながら詳細に説明する。

図５は、原稿２０の読み取りの際に、原稿読取部１２のコンピュータ１００のＣＰＵ１００Ａにより実行される平滑部１０１の画像処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、画像処理プログラムはＲＯＭ１００Ｂの予め定められた領域に予め記憶されている。

画像処理プログラムは、例えば、制御部１００がＲＧＢデータを画素値とする画像データを受け付けたタイミングでＣＰＵ１００Ａにより実行される。

なお、画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

まずステップＳ１００では、画像データを受け付けたか否かを判定する。画像データを受け付けた場合は、画像データをＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域に保存してステップＳ１０５に移行する。そうでない場合は、画像データを受信するまでステップＳ１００の処理を繰り返す。

図６は、本実施形態に係る画像処理を説明するための模式図である。

画像データ２は、ステップＳ１００で受け付けた画像データから原稿２０の主走査方向、すなわち光源８８の延びる方向に並んだ画素を１列抜き出したものであり、画像データ２の各画素には画素番号が付与され、各画素の画素値はそれぞれ８ビットのＲＧＢ値として表されている。

画素番号は原稿２０の主走査方向における画素の位置を示す番号であり、画素番号１の画素（以下、画素１と表記する場合がある）は、原稿２０の主走査方向において一方の端に位置する画素であり、画素ｎは、他方の端に位置する画素である。

そして、一例として、画素４〜ｎ−３を原稿２０の主走査方向における中央部に位置する画素、画素１〜３及び画素ｎ−２〜ｎを、原稿２０の主走査方向における端部に位置する画素とする。

ステップＳ１０５では、ＲＡＭ１００Ｃに保存した画像データに含まれる複数の画素から画素を１つ選択し、ステップＳ１１０に移行する。なお、この画像データから選択した画素を注目画素という。

ここでは一例として、図６に示すように、画像データ２の画素４を注目画素に設定したとする。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０５で選択した注目画素を含むフィルタ領域を設定してステップＳ１１５に移行する。

フィルタ領域の大きさは、光源８８による原稿２０の照射むらの方向、平滑化の精度、平滑化にかかる処理時間、及びＲＡＭ１００Ｃや不揮発性メモリ１００Ｄ等の記憶媒体の記憶容量等に基づいて予め設定されている。

本実施形態では、例えば、原稿２０の主走査方向に１列に並ぶ画素を５個含む１×５画素のフィルタ領域を用いて、画素４を中心として画素２〜６を含むようにフィルタ領域を設定する。

ステップＳ１１５では、例えば、不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に予め記憶されている複数のフィルタ係数群のうち、原稿２０の主走査方向における注目画素の位置に対応するフィルタ係数群を読み出し、ステップＳ１２０に移行する。

例えば、図６に示すように、不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に、注目画素が原稿２０の主走査方向における中央部に位置する画素である場合に使用するフィルタ係数群Ａと、注目画素が原稿２０の主走査方向における端部に位置する画素である場合に使用するフィルタ係数群Ｂの２つのフィルタ係数群を予め記憶しておく。

また、例えば、不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に、原稿２０の主走査方向における端部と中央部との境界を示す画素番号（境界値）も予め記憶しておく。

そして、注目画素の画素番号と境界値とを比較することで、注目画素が端部の画素であるか中央部の画素であるかを判定し、この判定結果に対応するフィルタ係数群を不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域から読み出す。

図６の場合、例えば、境界値として画素番号３及びｎ−２が不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に予め記憶されており、画素番号が３以下、又は画素番号がｎ−２以上を端部の画素、それ以外の場合は中央部の画素と判定する。

従って、注目画素の画素番号が４である場合、注目画素は中央部の画素であると判定され、フィルタ係数群Ａが不揮発性メモリ１００Ｄから読み出される。なお、フィルタ係数群の大きさはフィルタ領域の大きさに合わせ、本例の場合、１×５画素のフィルタ係数群としている。

そして、フィルタ係数群Ａは、端部より光の受光量が多い、すなわち、端部に比べてノイズ成分の混入が少ない中央部の画素に適用されるフィルタ係数群であることから、各フィルタ係数は、端部に適用されるフィルタ係数群Ｂより平滑の度合いを低くするような値に予め設定されている。

具体的には、フィルタ係数群Ａのフィルタ係数は、フィルタ係数群Ｂのフィルタ係数と比較して、注目画素に対応する中心のフィルタ係数を大きく設定する一方、注目画素から離れた位置にある画素に対応するフィルタ係数は小さく設定して、注目画素の画素値を平滑化する際に参照する他の画素の画素値の影響の度合いを低くするように設定する。

そして、フィルタ係数群Ｂのフィルタ係数は、フィルタ係数群Ａのフィルタ係数と比較して、注目画素に対応する中心のフィルタ係数を小さく設定する一方、注目画素から離れた位置にある画素に対応するフィルタ係数は大きく設定して、注目画素の画素値を平滑化する際に参照する他の画素の画素値の影響の度合いを高くするように設定する。

ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で設定したフィルタ領域に含まれる各画素の画素値と、ステップＳ１１５で例えば不揮発性メモリ１００Ｄから読み出したフィルタ係数群の各フィルタ係数との積和演算を実施し、注目画素の画素値を演算結果の値に更新する。

一例として、図６の場合、注目画素である画素４のＲ成分は、フィルタ係数群Ａを用いて、０×１２＋０．１２５×１８＋０．７５×１４＋０．１２５×８＋０×１５＝１３．７５となるが、例えば小数点以下の値を切り上げ、１４に設定する。なお、小数点以下の値の処理に関して、切捨て、四捨五入等の切り上げ以外の処理を用いてもよいことは言うまでもない。

そして、同様の平滑化処理を、注目画素のＧ成分及びＢ成分に対しても実施したものが画像データ４の画素４であり、注目画素に対する平滑化処理終了後はステップＳ１２５に移行する。

ステップＳ１２５では、ステップＳ１００で受け付けた画像データに含まれるすべての画素を注目画素としたか否か判定する。肯定判定の場合には本実施形態に係る画像処理プログラムを終了して、既に説明した画像処理部１０２による処理に移行する。

一方、否定判定の場合にはステップＳ１０５に移行し、画像データの画素のうち、まだ注目画素に設定していない画素を新たな注目画素として、ステップＳ１１０〜ステップＳ１２５の処理を繰り返す。

なお、本実施形態に係る光源８８は、主走査方向に延びるＬＥＤ光源等のランプとして説明したが、これに限らず、光源８８は、主走査方向と交差する副走査方向にも発光領域を有する、いわゆる面発光する光源を用いてもよい。

この場合、ステップＳ１１０において、注目画素を含むようにＮ×Ｍ画素（一例として、３×３画素）からなるフィルタ領域を設定し、ステップＳ１１５において、複数の図７に示すような３×３画素のフィルタ係数群の中から、原稿２０の主走査方向及び副走査方向における画素の位置に応じたフィルタ係数群を選択し、平滑化処理をするようにしてもよい。

このような２次元に広がりを持つフィルタ領域を適用することにより、光源８８の主走査方向の光の照射むらのみならず、副走査方向の光の照射むらによって生ずるノイズ成分を考慮した平滑化処理が実施されるため、注目画素に含まれるノイズの除去性能をより向上させる効果が期待される。

なお、光源８８が主走査方向に延びるＬＥＤ光源等のランプであっても、図７に示すようなＮ×Ｍ画素のフィルタ係数群を用いて平滑化処理をしてもよいことは言うまでもない。

また、本実施形態では、原稿２０の主走査方向を中央部と端部に区分し、中央部の画素にはフィルタ係数群Ａ、端部の画素にはフィルタ係数群Ｂを適用して平滑化処理を実施したが、区分方法はこれに限られず、原稿２０の主走査方向の区分数を増やすようにしてもよい。この場合、注目画素に含まれるノイズの除去性能をより向上させる効果が期待される。

このように本実施形態によれば、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置を判定し、注目画素が端部に位置する画素の場合には、平滑化の度合いが高くなるフィルタ係数群を適用し、注目画素が中央部に位置する画素の場合には、平滑化の度合いが低くなるフィルタ係数群を適用して、画像データの平滑化処理を実施する。

従って、特に原稿２０の主走査方向における端部に位置する画素に含まれるノイズの除去性能を向上させることが期待され、ＡＣＳ処理における判定精度の向上が期待される。

＜第２実施形態＞

次に、本発明の第２実施形態に係る原稿読取部１２の作用に関して説明する。

第１実施形態では、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置に応じて、異なるフィルタ係数群を適用して平滑化処理を実施した。

しかし、本実施形態では、注目画素に対して予め定めた固定したフィルタ係数群（以下、基準フィルタ係数群という）を適用して平滑化処理を実施した後、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置に応じて、注目画素の平滑化の度合いを調整するＵＳＭ（ＵｎＳｈａｒｐ Ｍａｓｋｉｎｇ）係数を適用する。

図８は、本実施形態に係る平滑部１０１の機能的な構成を示すブロック図である。

平滑部１０１は、一例として、１×７画素のフィルタ領域が設定された平滑化処理部１３０と差分平滑化処理部１４０を含んで構成される。

また、平滑化処理部１３０はバッファ１５０と積和部１５５とを含んで構成され、差分平滑化処理部１４０は、減算部１６０、乗算部１６５、及び加算部１７０とを含んで構成される。

１×７画素のフィルタ領域に含まれる画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ−３］〜Ｐｉｘ［ｉ＋３］は、バッファ１５０を経由して、積和部１５５に入力される。積和部１５５では、各画素の画素値と基準フィルタ係数群のフィルタ係数との積和演算を実施し、注目画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ］の平滑値である出力１を出力する。

この場合、基準フィルタ係数群として、第１実施形態において原稿２０の主走査方向における位置に応じたフィルタ係数群のうち、端部の画素を平滑化する際に用いるフィルタ係数群、すなわち、第１実施形態において予め不揮発性メモリ１００Ｄに記憶されている複数のフィルタ係数群のうち、平滑化の度合いが最も高く設定されたフィルタ係数群を用いる。

一方、減算部１６０は、出力１と注目画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ］とを受け付け、出力１と注目画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ］の差分値である出力２を出力する。

乗算部１６５は、出力２とＵＳＭ係数とを受け付け、出力２とＵＳＭ係数との乗算値である出力３を出力する。なお、本実施形態に係るＵＳＭ係数は、一例として８ビット階調、すなわち２５６通りの値をとるものとしているが、ＵＳＭ係数の階調数はこれに限定されるものではない。

また、加算部１７０は、出力１と出力３とを受け付け、出力１と出力３の加算値である出力４を出力する。

そして、この出力４を注目画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ］に設定する。

以上の処理によれば、ＵＳＭ係数を０とした場合、出力１、すなわち平滑化処理部１３０の出力が出力４となり、ＵＳＭ係数を１とした場合、平滑化処理前の注目画素の画素値Ｐｉｘ［ｉ］が出力４となる。

すなわち、ＵＳＭ係数は、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置に応じて、平滑化処理部１３０の基準フィルタ係数群により予め設定された注目画素の平滑化の度合いをどの程度低くするか調整するための係数であり、０以上１以下の値に設定される。

図９は、原稿２０の読み取りの際に、原稿読取部１２のコンピュータ１００のＣＰＵ１００Ａにより実行される平滑部１０１の画像処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、画像処理プログラムはＲＯＭ１００Ｂの予め定められた領域に予め記憶されている。

画像処理プログラムは、例えば、制御部１００がＲＧＢデータを画素値とする画像データを受け付けたタイミングでＣＰＵ１００Ａにより実行される。

なお、画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

ステップＳ１００〜ステップＳ１２０、及びステップＳ１２５の処理は、第１実施形態における同ステップの処理と同様であるため説明を省略する。

ただし、本実施形態では第１実施形態のように、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置に応じて、ステップＳ１２０の平滑化処理で用いるフィルタ係数群を選択するステップＳ１１５の処理は実施しない。

従って、ステップＳ１２０では、注目画素の原稿２０の主走査方向における位置と関係なく、基準フィルタ係数群を用いて注目画素の平滑化処理を実施し、平滑化処理の結果、すなわち図８における出力１を、例えばＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域に保存する。

ステップＳ１２４の差分平滑化処理は、ステップＳ１２１〜ステップＳ１２３の各処理で構成されている。

ステップＳ１２１では、平滑化処理前の注目画素の画素値と、ステップＳ１２０で保存した出力１の値とを、ＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域から読み込むと共に、平滑化処理前の注目画素の画素値と出力１の値との差分、すなわち図８における出力２を算出する。

そして、出力２の値を、例えばＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域に保存し、ステップＳ１２２に移行する。

ステップＳ１２２では、ステップＳ１２１で保存した出力２の値をＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域から読み込むと共に、注目画素に対応したＵＳＭ係数を、例えば、不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域から読み出す。

そして、出力２の値とＵＳＭ係数とを乗算した結果、すなわち図８における出力３を、例えばＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域に保存し、ステップＳ１２３に移行する。

画素とＵＳＭ係数の対応は、例えば、画素の画素番号とＵＳＭ係数とを関連付けたＵＳＭ係数テーブルにより示され、不揮発性メモリ１００Ｄの予め定めた領域に予め記憶されているＵＳＭ係数テーブルを参照して、注目画素の画素番号に対するＵＳＭ係数を読み出す。

なお、既に説明したように、原稿２０の主走査方向における中央部に比べて光の受光量が少ない端部に位置する画素の画素値には、中央部に比べてより多くのノイズ成分が含まれる。

従って、原稿２０の主走査方向における端部に位置する画素の画素番号に対応するＵＳＭ係数には、より０に近い値を設定して平滑化の度合いを高くするようにし、中央部に位置する画素の画素番号に対応するＵＳＭ係数には、より１に近い値を設定して平滑化の度合いを低くするようにするとよい。

ステップＳ１２３では、ステップＳ１２０で保存した出力１の値と、ステップＳ１２２で保存した出力３の値とを、ＲＡＭ１００Ｃの予め定めた領域から読み込むと共に、出力１と出力３の加算値、すなわち図８における出力４を算出する。そして、注目画素の画素値を出力４の値に更新し、ステップＳ１２５に移行する。

そしてステップＳ１２５では、第１実施形態と同様に、ステップＳ１００で受け付けた画像データに含まれるすべての画素を注目画素としたか否か判定し、肯定判定の場合には本実施形態に係る画像処理プログラムを終了して、既に説明した画像処理部１０２による処理に移行する。

なお、本実施形態に係る平滑化処理部１３０では、１×７画素のフィルタ領域を設定したが、これに限らず、Ｎ×Ｍ画素のフィルタ領域を設定してもよい。また、原稿２０の主走査方向及び副走査方向における画素の位置に応じて、平滑化の度合いを設定したＵＳＭ係数を用いてもよい。

この場合、光源８８の主走査方向の光の照射むらのみならず、副走査方向の光の照射むらによって生ずるノイズ成分を考慮して注目画素の平滑化処理が実施されるため、注目画素に含まれるノイズの除去性能をより向上させる効果が期待される。

このように本実施形態によれば、平滑化処理部１３０で注目画素の画素値を基準フィルタ係数群を用いて平滑化した後、注目画素の原稿２０における位置に応じた予め定めたＵＳＭ係数によって、注目画素の平滑化の度合いを調整する。

第１実施形態において画素毎に平滑化の度合いを変更させる場合、各画素に対応した数のＮ×Ｍ画素のフィルタ係数群を、例えば不揮発性メモリ１００Ｄ等の記憶媒体に予め記憶させておく必要がある。

しかし、本実施形態の場合、各画素に対応した数のＵＳＭ係数を記憶媒体に予め記憶させておけばよいため、必要とされる記憶媒体の記憶容量が少なくて済む。

すなわち、本実施形態の場合、コスト低減を目的として記憶媒体の記憶容量が制限される場合であっても、第１実施形態の場合と比較して、精度よく平滑化の度合いが調整される効果が期待される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、第１実施形態では、図５に係る画像処理をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばハードウェア構成により実現する形態としてもよい。この場合、上記実施の形態に比較して、処理の高速化が期待される。

また、第１実施形態及び第２実施形態における平滑部１０１は、原稿読取部１２の光学系５０で読み込んだ原稿２０の画像データを受け付けるようにしたが、これに限らず、ネットワーク通信Ｉ／Ｆ４２を経由して、ネットワークに接続される図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置及び図示しない他の原稿読取装置等から、原稿２０の画像データを受け付けるようにしてもよい。

また、フィルタ領域の形状を正方形、長方形以外の形状としてもよい。この場合、光源８８の光の照射むらが生じる方向に延びるような形状のフィルタ領域に設定すれば、注目画素に含まれるノイズの除去性能を向上させることが期待される。

１０ 画像形成装置
１２ 原稿読取部
１４ 画像形成部
１６ 原稿カバー
１８ 原稿搬送部
２０ 原稿
２２ 操作表示部
５０ 光学系
５６ 原稿搬送路
８６ 光電変換素子
８８ 光源
１００ 制御部（コンピュータ）
１０１ 平滑部
１０２ 画像処理部
１０３ 画素判定部
１０４ ブロック判定部
１０５ 原稿判定部
１３０ 平滑化処理部
１４０ 差分平滑化処理部

Claims (6)

1. 原稿に照射された光を受光して読み取った画像の画素値を受け付ける受付手段と、
   前記画像の画素の各々について、前記画素を注目画素として含む予め定めた領域を設定すると共に、前記光の照射むらが発生する予め定めた照射むら方向における前記注目画素の位置に応じて設定された平滑化係数に基づいて、前記注目画素の画素値を平滑化する平滑化手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記平滑化手段は、前記注目画素の画素値を予め定めた基準平滑化係数で平滑化する基準平滑化手段と、
   前記注目画素の画素値から、前記基準平滑化手段により平滑化された前記注目画素の画素値を減算する減算手段と、
   前記減算手段による減算結果に、前記平滑化係数を乗算する乗算手段と、
   前記乗算手段による乗算結果に、前記基準平滑化手段により平滑化された前記注目画素の画素値を加算する加算手段と、を含む
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記平滑化手段は、前記光の照射むら方向と、前記光の照射むら方向と交差する方向と、の各々に対して前記画素を複数含むよう前記予め定めた領域を設定する
   請求項１又は請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記平滑化手段は、前記注目画素の位置の前記光の受光量が少なくなるに従って、前記注目画素の前記平滑化係数を小さくする
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるための画像処理プログラム。
6. 原稿を照射する光源と、
   前記光源により前記原稿から反射した光を、前記原稿の画像の画素値に変換する変換手段と、
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像処理装置と、
   を備えた画像読取装置。

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