JP2015015687A - 傾斜角度補正装置、画像読取装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の傾斜角度の誤補正を低減することが可能な傾斜角度補正装置、画像読取装置、画像形成装置およびプログラムを提供する。
【解決手段】原稿を読み取って得られた画像情報の当該原稿の予め定められた辺に対応する複数の画素の画素値に基づいて、予め定められた基準に対する辺の傾斜角度を導出すると共に、導出した傾斜角度の信頼度を導出する導出手段と、信頼度が予め定められた閾値以上の場合に導出した傾斜角度に基づいて画像情報により示される画像の向きを補正する補正手段と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、傾斜角度補正装置、画像読取装置、画像形成装置およびプログラムに関する。

特許文献１には、原稿の表面を読み取って第１の画像を生成する第１のイメージセンサと、前記表面の読み取りと同時に前記原稿の裏面を読み取って第２の画像を生成する第２のイメージセンサと、前記第１の画像に対して画像の濃度を比較するための第１の比較用画像と前記第１の画像との濃度差を判別する第１の濃度差判別手段と、前記第２の画像に対して画像の濃度を比較するための第２の比較用画像と前記第２の画像との濃度差を判別する第２の濃度差判別手段と、前記第１の濃度差判別手段によって判別された濃度差に基づいて前記原稿の搬送方向側の前記第１の画像における第１の一辺の傾きを検出する第１の傾き検出手段と、前記第２の濃度差判別手段によって判別された濃度差に基づいて前記原稿の搬送方向側の前記第２の画像における第２の一辺の傾きを検出する第２の傾き検出手段とを備えることを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特開２００４−２５４１６６号公報

本発明は、原稿の傾斜角度の誤補正を低減することが可能な傾斜角度補正装置、画像読取装置、画像形成装置および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に記載の傾斜角度補正装置は、原稿を読み取って得られた画像情報の前記原稿の予め定められた辺に対応する複数の画素の画素値に基づいて、予め定められた基準に対する前記辺の傾斜角度を導出すると共に、導出した傾斜角度の信頼度を導出する導出手段と、前記信頼度が予め定められた閾値以上の場合に導出した傾斜角度に基づいて前記画像情報により示される画像の向きを補正する補正手段と、を備えたものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正手段は、前記導出した傾斜角度が原稿搬送時に想定される上限値以下の場合には前記導出した傾斜角度を用いて前記画像の向きを補正し、前記導出した傾斜角度が前記上限値を越える場合には前記上限値以下の角度を前記導出した傾斜角度として用いて前記画像の向きを補正するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記補正手段は、前記原稿の大きさが予め定められた閾値より大きい場合に前記補正を行うものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記補正手段は、前記原稿の辺の単位長さ当たりの画素数又は前記原稿の単位面積当たりの画素数が予め定められた閾値を越える場合に前記補正を行うものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記導出手段は、前記複数の画素の各々に対してハフ変換を施した結果から求められる集束幅及び得票率の少なくとも一方に基づいて前記傾斜角度を導出し、かつ前記集束幅の逆数及び前記得票率の少なくとも一方を前記信頼度として導出するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項６に記載の画像読取装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置と、前記補正手段による処理を経た後の画像情報を出力する出力手段と、を備えたものである。

また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置を備えたものである。

また、上記目的を達成するために、請求項８に記載の画像形成装置は、請求項６に記載の画像読取装置と、前記出力手段から出力された前記画像情報に基づいて記録媒体に画像を形成する形成手段と、を備えたものである。

さらに、上記目的を達成するために、請求項９に記載のプログラムは、コンピュータを、原稿を読み取って得られた画像情報の前記原稿の予め定められた辺に対応する複数の画素の画素値に基づいて、予め定められた基準に対する前記辺の傾斜角度を導出すると共に、導出した傾斜角度の信頼度を導出する導出手段と、前記信頼度が予め定められた閾値以上の場合に導出した傾斜角度に基づいて前記画像情報により示される画像の向きを補正する補正手段と、として機能させるためのものである。

請求項１、請求項６ないし請求項９に記載の発明によれば、傾斜角度の誤補正を低減することが可能になる、という効果が得られる。

請求項２に記載の発明によれば、傾斜角度が予め定められた上限値を越えた場合にも傾斜角度の誤補正を低減することが可能になる、という効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、原稿の大きさが小さく、傾斜角度の導出精度が低い場合があることが想定される場合でも傾斜角度の誤補正を低減することが可能になる、という効果が得られる。

請求項４に記載の発明によれば、傾斜角度を導出するための画素数が原稿の大きさに対して極端に少なく、傾斜角度の導出精度が低い場合があることが想定される場合でも傾斜角度の誤補正を低減することが可能になる、という効果が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、ハフ変換を施した結果から求められる集束幅及び得票率を用いない場合に比較して、より簡易に傾斜角度の誤補正を低減することが可能になる、という効果が得られる。

実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略斜視図である。 実施の形態に係る画像形成装置の原稿台の構成の一例を示す概略平面図である。 実施の形態に係る画像形成装置のスキャナの構成の一例を示す概略断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 ハフ変換処理の説明に供するグラフである。 スキューの生じた原稿と該原稿のハフ変換との関係を説明するための図である。 特殊な形状の原稿と該原稿のハフ変換との関係を説明するための図である。 第１の実施の形態に係るスキュー補正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る。 第２の実施の形態に係るスキュー補正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る。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための実施の形態の一例について詳細に説明する。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る傾斜角度補正装置を、画像読取装置を有する画像形成装置に適用した形態を例示して説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成の一例を示す斜視図である。
画像形成装置１０は、スキャナ（画像読取装置）１２、画像形成部１４、給紙部１６、およびＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル１８を備えている。

スキャナ１２は、原稿台２２および排出台２４を備えている。原稿台２２の上面には１対のガイド２６Ａ，２６Ｂが設けられている。１対のガイド２６Ａ，２６Ｂは、その一方（本実施の形態ではガイド２６Ｂ）が原稿台２２に置かれた原稿Ｐ（図２参照）の幅方向に移動し、原稿台２２に置かれた原稿Ｐが搬送される際に、原稿Ｐを案内する。スキャナ１２は、原稿台２２に置かれた原稿Ｐを一枚ずつ取り込み、取り込んだ原稿Ｐを輪郭（外郭）を含んで読み取って、読み取った原稿Ｐの画像を示す画像情報を取得した後、原稿Ｐを排出台２４に排出する。

一方、画像形成部１４は、給紙部１６に収容されている記録媒体の一例である記録用紙を取り出し、取り出した記録用紙に対して、スキャナ１２で取得した画像情報に基づく画像を形成（印刷）し、画像が形成された記録用紙を排出台３２に排出する。

ＵＩパネル１８は、画像を表示するタッチパネルディスプレイ３４および各種設定等のために操作されるスイッチ３６を備え、タッチパネルディスプレイ３４およびスイッチ３６を介して、スキャナ１２による原稿Ｐの読み取り、および画像形成部１４による記録用紙への画像の形成等の各種指示がユーザによって入力されると共に、タッチパネルディスプレイ３４に各種情報が表示される。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１０に設けられた原稿台２２の上面図である。上述したように１対のガイド２６Ａ，２６Ｂのうちのガイド２６Ａは原稿台２２に固定されており、ガイド２６Ｂは、一例として図２に示すように、原稿台２２に置かれた原稿Ｐの幅方向（原稿Ｐの搬送方向に直交する方向であり、図２の矢印Ａ方向）に移動自在に原稿台２２に設けられている。また、原稿台２２には、原稿Ｐが原稿台２２に置かれたことを検知するセンサ２８が設けられている。更に、ガイド２６Ｂの下側には、原稿Ｐの幅を検知するセンサ２９が設けられている。

センサ２９は、原稿Ｐの幅方向に沿って予め定められた間隔を隔てて配列された複数のフォトリフレクタ２９Ａを備えており、ガイド２６Ｂが移動することによって、ガイド２６Ｂの下に位置するフォトリフレクタ２９Ａはオン状態となる一方、ガイド２６Ｂの下に位置しないフォトリフレクタ２９Ａはオフ状態となる。このように、センサ２９は、ガイド２６Ｂが原稿台２２に置かれた原稿Ｐの幅に応じて移動することによりオン状態およびオフ状態が切り替わることで原稿台２２に置かれた原稿Ｐの幅を検知する。

また、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、センサ２８およびセンサ２９として、原稿台２２に置かれた原稿Ｐを、フォトリフレクタを用いて光学的に検知するセンサを用いるが、フォトリフレクタに限らず、フォトインタラプタであってもよいし、メカニカル・スイッチ等を用いて機械的に検知するセンサであってもよく、原稿台２２上で原稿Ｐのサイズの検知に寄与するセンサであれば如何なるものであってもよい。

図３は、本実施の形態に係るスキャナ１２の構成の一例を示す概略断面図である。図３に示すように、スキャナ１２は、上段に配置された原稿搬送部４０と下段に配置された画像読取部４２とに大別される。原稿搬送部４０は、原稿台２２に置かれた原稿Ｐを搬送するものである。画像読取部４２は、原稿搬送部４０によって搬送された原稿Ｐをその輪郭を含んで読み取り、読み取って得た画像を示す画像情報を出力する。

原稿搬送部４０は、原稿台２２を上昇および下降させる原稿台リフタ４４、原稿台リフタ４４により上昇された原稿台２２の原稿Ｐの束の最上面に接触して、原稿Ｐを一枚ずつ取り込む原稿取込ローラ４６、および原稿取込ローラ４６により取り込まれた原稿Ｐを搬送路４８に送り出す送出ローラ５０を備えている。

原稿Ｐが搬送される搬送路４８には、原稿Ｐをさらに搬送方向下流側（図３の矢印Ｂ方向）に搬送する搬送ローラ５２、原稿Ｐを更に下流側に搬送すると共にループ作成を行うプレ位置合わせローラ５４、画像読取部４２に対してレジストレーション調整（位置調整）を施しながら原稿Ｐを供給する位置合わせローラ５６、光源７２からの照射光を反射する反射板５８、および画像が読み取られた原稿Ｐを更に下流側に搬送するアウトローラ６０が備えられている。また、搬送路４８には、搬送される原稿Ｐのループ状態に応じて支点を中心として回転するバッフル６２、およびアウトローラ６０よりも原稿Ｐの搬送方向下流側に設けられると共に、排出台２４へ原稿Ｐを排出する排出ローラ６４が備えられている。

また、スキャナ１２は、搬送ローラ５２とプレ位置合わせローラ５４との間に原稿Ｐの先端および後端を検知するセンサ３０を備えている。なお、本実施の形態では、センサ３０として、フォトリフレクタを用いて光学的に検知するセンサを用いているが、これに限らず、フォトインタラプタであってもよいし、他のセンサを用いてもよい。

つぎに、本実施の形態に係るスキャナ１２における、原稿Ｐの搬送の動作について簡単に説明する。

原稿取込ローラ４６は、原稿Ｐの搬送を行わない待機時にはリフトアップされて退避位置に保持され、原稿搬送時にニップ位置（原稿搬送位置）へ降下して原稿台２２上の最上位の原稿Ｐを搬送する。プレ位置合わせローラ５４は、停止している位置合わせローラ５６に原稿Ｐの先端を突き当ててループを作成する。このループが形成されると、バッフル６２は支点を中心として開き、原稿Ｐのループを妨げることのないように機能している。
また、搬送ローラ５２およびプレ位置合わせローラ５４は、画像の読み取り中におけるループを保持している。このループ形成によって、原稿Ｐの読み取りタイミングが調整され、また、原稿Ｐの読み取り時における原稿搬送に伴うスキュー（傾斜）を抑制して、位置合わせの調整機能を高める。そして、原稿Ｐの読み取りの開始タイミングに合わせて、停止されていた位置合わせローラ５６が回転を開始し、原稿Ｐが搬送される。搬送された原稿Ｐは、後述する第２プラテンガラス７０Ｂを介して下面方向から読み取られる。

一方、画像読取部４２は、原稿Ｐが置かれる透明な第１プラテンガラス７０Ａ、および原稿搬送部４０によって搬送中の原稿Ｐを読み取るための光の開口部を形成する透明な第２プラテンガラス７０Ｂが設けられている。

第１プラテンガラス７０Ａおよび第２プラテンガラス７０Ｂの下側には、原稿Ｐの表面に向けて照明光を照射する光源７２、原稿Ｐの表面で反射した反射光を受けて進行方向を９０°曲げる第１反射ミラー７４、第１反射ミラー７４からの反射光の進行方向を９０°曲げるための第２反射ミラー７６、および第２反射ミラー７６からの反射光の進行方向をさらに９０°曲げるための第３反射ミラー７８が備えられている。

第２プラテンガラス７０Ｂの上部に配置された反射板５８は、光源７２から照射された照射光を第１反射ミラー７４に向けて直接反射する。ここで、読取位置Ｑは原稿Ｐに光源７２の光を照射して原稿を読み取る位置であり、反射板５８で反射された反射光の光路と第２プラテンガラス７０Ｂの表面とが交わる領域をさす。

なお、本実施の形態に係る画像読取部４２では、光源７２として蛍光ランプを用いるが、これに限らず、原稿Ｐの搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等、他の光源を用いてもよい。

さらに、画像読取部４２は、レンズ８０および画像読取センサ８２を備えており、画像読取部４２は、第３反射ミラー７８で反射された反射光を、レンズ８０によって画像読取センサ８２に結像させることにより、画像読取センサ８２によって原稿Ｐを輪郭を含んで読み取る。

なお、本実施の形態に係る画像読取部４２では、画像読取センサ８２として複数のＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成されるＣＣＤラインセンサを用いるが、ＣＣＤラインセンサに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の他の固体撮像素子を用いてもよい。

また、本実施の形態に係る画像読取部４２は、光源７２および第１反射ミラー７４がキャリッジ８３Ａによって、第２反射ミラー７６および第３反射ミラー７８がキャリッジ８３Ｂによって各々図３の矢印Ｃ方向に移動自在とされている。これにより、第１プラテンガラス７０Ａの上面に原稿Ｐが置かれた場合に、光源７２から照明光を原稿Ｐに向けて照射しつつ、矢印Ｃ方向へ光源７２、第１反射ミラー７４、第２反射ミラー７６、および第３反射ミラー７８を移動させて原稿Ｐを読み取る。

ここで、本実施の形態に係る画像形成装置１０における原稿Ｐの外郭（エッジ）を検出する方法について説明する。
エッジの検出は、読取位置Ｑにおいて、光源７２から反射板５８または原稿Ｐに向けて照射された照射光の反射光を画像読取センサ８２が受光する場合の受光量に基づいて行う。

より具体的には、原稿Ｐの画像の読み取り動作が実行された際に、原稿Ｐが読取位置Ｑに存在しない状態において反射板５８により反射された直接反射光の光量と、読取位置Ｑに差し掛かった原稿Ｐで反射された反射光の光量とを比較し、両光量の差に基づく明暗差から読取位置Ｑを通過する原稿Ｐのエッジを検出する。

つまり、原稿Ｐの光源７２に対する角度は、反射板５８の光源７２に対する角度とは異なるため、光源７２から原稿Ｐに光が照射された場合には、原稿Ｐで拡散反射された光が画像読取センサ８２で検知される。このため、原稿Ｐで反射され画像読取センサ８２で検知される光量は、反射板５８で直接反射され画像読取センサ８２で検知される光量に比べて少なくなる。本実施の形態に係る画像形成装置１０では、この光量の差に基づく明暗差により原稿Ｐのエッジを検出する。
なお、上記で検出されたエッジは、たとえば、後述するハフ変換を用いたスキュー角度の検出におけるエッジ画像の抽出に用いられる。

図４は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１０は、画像形成部１４、ＵＩパネル１８、コントローラ１００、二次記憶部１０２、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０４、およびＩ／Ｏ（入出力）ポート１０６を含んで構成されている。

コントローラ１００は、画像形成装置１０全体の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（中央処理装置：Central Processing Unit）１００Ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ＢおよびＲＯＭ（Read Only Memory）１００Ｃを備えている。ＲＡＭ１００Ｂは、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるメモリであり、ＲＯＭ１００Ｃには、各種プログラムや各種パラメータ、各種テーブル情報等が予め記憶されている。ＣＰＵ１００Ａは、ＲＯＭ１００Ｃに記憶されたプログラムをＲＡＭ１００Ｂに取り込み、取り込んだプログラムを実行し、画像形成装置１０全体の動作を制御する。

外部Ｉ／Ｆ１０４は、パーソナル・コンピュータ等の外部装置１１０に接続されており、コントローラ１００と外部装置１１０とが相互にデータの授受を行うためのものである。Ｉ／Ｏポート１０６は、スキャナ１２に接続されており、コントローラ１００とスキャナ１２とが相互にデータの授受を行うためのものである。

ＣＰＵ１００Ａ、ＲＡＭ１００Ｂ、ＲＯＭ１００Ｃ、二次記憶部１０２、ＵＩパネル１８、画像形成部１４、外部Ｉ／Ｆ１０４およびＩ／Ｏポート１０６は互いにアドレスバス、データバス、および制御バス等のバス１０８を介して接続されている。したがって、ＣＰＵ１００Ａは、ＲＡＭ１００Ｂ、ＲＯＭ１００Ｃ、および二次記憶部１０２へのアクセスと、画像形成部１４の動作状態の把握と、画像形成部１４の動作の制御と、ＵＩパネル１８への各種情報の表示と、ＵＩパネル１８に対するユーザの操作指示内容の把握と、外部Ｉ／Ｆ１０４を介した外部装置１１０とのデータの授受と、Ｉ／Ｏポート１０６を介したスキャナ１２とのデータの授受と、を各々行う。

一方、スキャナ１２は、原稿搬送部４０、画像読取部４２、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、原稿検知部１２Ｄ、画像蓄積部１２Ｅ、およびＩ／Ｏポート１２Ｆを含んで構成されている。ＲＡＭ１２Ｂは、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるメモリであり、ＲＯＭ１２Ｃには、後述するスキュー補正処理プログラム等の各種プログラムや各種パラメータ、各種テーブル情報等が予め記憶されている。ＣＰＵ１２Ａは、ＲＯＭ１２Ｃに記憶されたスキュー補正処理プログラム等のプログラムをＲＡＭ１２Ｂに取り込み、取り込んだプログラムを実行し、スキャナ１２全体の動作を制御する。

原稿検知部１２Ｄは、センサ２８ないしセンサ３０を含んで構成されており、原稿Ｐの輪郭の大きさ（たとえば原稿Ｐのサイズ）を検知する。具体的には、センサ２９により原稿Ｐの幅を検知し、センサ２８，３０により原稿Ｐの先後端を検知することで原稿Ｐの輪郭の大きさを検知する。

画像蓄積部１２Ｅは、画像読取部４２で読み取って得られた画像情報を蓄積するメモリである。なお、本実施の形態では、画像蓄積部１２Ｅとしてフラッシュメモリを適用しているが、これに限らず、ハードディスク装置やＥＥＰＲＯＭなどであってもよい。

Ｉ／Ｏポート１２Ｆは、Ｉ／Ｏポート１０６に接続されており、コントローラ１００とデータの授受を行うためのものである。

ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、原稿検知部１２Ｄ、画像蓄積部１２Ｅ、
Ｉ／Ｏポート１２Ｆ、原稿搬送部４０、および画像読取部４２は互いにアドレスバス、データバス、および制御バス等のバス１２Ｇを介して接続されている。したがって、ＣＰＵ１２Ａは、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、および画像蓄積部１２Ｅへのアクセスと、Ｉ／Ｏポート１２Ｆを介したコントローラ１００とのデータの授受と、原稿搬送部４０、画像読取部４２および原稿検知部１２Ｄの動作の制御と、原稿搬送部４０の動作状態の把握と、原稿検知部１２Ｄの検知結果の把握と、を各々行う。

ところで、画像読取部４２で原稿Ｐを読み取る際に該原稿Ｐが傾いていると、傾いたままの原稿Ｐの画像を示す画像情報が画像蓄積部１２Ｅに蓄積され、傾きに対する補正等を施さなければそのまま送信され、画像形成部１４で傾いた画像が記録用紙に形成されることになる。そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、スキャナ１２で読み取る際の原稿Ｐの傾斜角度（スキュー角度）を検出し、さらに上記原稿Ｐの画像情報に対して画像処理を施すことによって当該スキュー角度を補正している。

一方、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、スキャナ１２の原稿搬送部４０の設計において、当該原稿搬送部４０で発生する可能性のあるスキュー角度の上限値が想定されている。この上限値の具体的な値は、一例として約１．３°程度の値である。

上記のスキュー角度を検出する方法としては、センサなどにより検出する機械的な方式（たとえば、特許文献１参照）と画像読取部４２で読み取った原稿Ｐの画像情報に基づいて演算処理することにより検出する画像処理を用いた方式に大別されるが、本実施の形態では、画像処理を用いた方式による形態を採用している。

画像処理を用いたスキュー角度の検出方式では、画像読取部４２によって読み取られた原稿Ｐの画像情報の外郭（ここでは、背景の画像情報と原稿Ｐの画像情報との境界部分を指す。以下、「エッジ」と称する。）を検出し、このエッジの予め定められた基準線とのなす角度を求め、この角度をスキュー角度とする。ここで基準線とは、原稿搬送部４０における原稿Ｐの搬送方向に対して直交する方向、つまりスキューがない場合の搬送方向に直交する方向の原稿Ｐの辺の方向に対応している。

ここで、画像処理を用いたスキュー角度検出方式の一方式であるハフ変換処理について説明する。本実施の形態では、このハフ変換処理をＣＰＵ１２Ａによって実行するものとしているが、これを、たとえば、バス１２Ｇを介してＣＰＵ１２Ａに接続された専用の画像処理部（図示省略）により実行するものとしてもよい。

まず、本実施の形態に係る画像形成装置１０においては、画像読取部４２においてエッジも含めて読み取られた原稿Ｐの画像情報は、ハフ変換処理の前処理として、画素ごとの階調値（画素値）が２値化される。なお、以下の説明においては、原稿Ｐの各エッジについて、最初に画像読取センサ８２によって読み取られる原稿Ｐのエッジ（辺）を「リードエッジ」と称し、それと直交するエッジ（辺）を「サイドエッジ」と称して区別することとする。

階調値が２値で表される画像情報における画素の位置をＸ座標とＹ座標とで表すＸＹ直交座標系で表した場合、座標（ｘ，ｙ）を通る直線であって、原点から当該直線に引いた垂線とＸ軸とのなす角度がθである直線の原点からの距離をＲとすると、Ｘ−Ｙ座標上において座標（ｘ，ｙ）に位置する画素を通る全ての直線は下記式（１）で表わされる。
Ｒ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ （０≦θ＜π） ・・・（１）

たとえば、図５（ａ）に示した直線ｌ上の座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）、およびＰ３（ｘ３，ｙ３）に位置する画素について、式（１）のθを０〜πまで順次変化させ、このθの変化に対応して得られるＲを、図５（ｂ）に示したようにθ−Ｒ座標上にプロットしていくと、ある画素を通る全ての直線は、θ−Ｒ座標上で曲線として表わされる。この曲線をハフ曲線と呼び、座標Ｐ１に対応するハフ曲線をハフ曲線Ｃ１といい、座標Ｐ２に対応するハフ曲線をハフ曲線Ｃ２、座標Ｐ３に対応するハフ曲線をハフ曲線Ｃ３という。このようにして、ハフ曲線を求める処理をハフ変換処理と呼ぶ。

図５（ｂ）に示したように、ハフ曲線Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３はそれぞれ直線ｌの位置および傾きによって一意に特定される。また、ハフ曲線Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３の交点Ｑ（Ｒ_０，θ_０）が存在するが、この交点ＱにおけるＲ_０およびθ_０の値を参照すれば、これらの値からも直線ｌが一意に特定される。すなわち、直線ｌ上の点であればどの座標に位置する画素に基づいてハフ曲線を表したとしても、すべて交点Ｑ（Ｒ_０，θ_０）を通る。

ハフ変換を用いたスキュー角度の検出では、画像読取部４２で読み取った原稿Ｐの画像のエッジ上の点を画素単位で一定数選択し（図５（ａ）のＰ１、Ｐ２、Ｐ３に相当。以下、選択されたエッジ上の画素を「エッジ画素」と称する。）、これらのエッジ画素についてハフ変換を施し、上記ハフ変換の性質を利用して、原稿Ｐのエッジ（外郭）を推定する。すなわち、エッジ上に並んだエッジ画素をハフ変換すると、上記のように原理的には１点に集束するはずであるから、ハフ変換されたエッジ画素に対応する曲線同士が交わる点（図５（ｂ）の交点Ｑに相当。以下、「集束点」という。）をエッジ（図５（ａ）の直線ｌに相当）に対応する点と推定する。

ここで、多くの場合、実際のエッジは１本の直線ではなく、曲がっていたりギザギザであったりするので、エッジ画素も必ずしも１本の直線上に載っているわけではない。この場合、エッジ画素をハフ変換して得られるハフ曲線同士の交点はＲ軸方向に一定の幅を持つことになる。エッジを求める場合にはθ−Ｒ座標上において１点を特定しなければならないが、実際上は、複数のハフ曲線が描かれたグラフにおいて、Ｒ軸方向の最も幅の狭い部分に対応するθを、実際のスキュー角度（前記基準線とリードエッジがなす角度）θｓ^＊に対応するスキュー角度θｓと推定する。以下、複数のハフ曲線を重ね書きしたグラフにおいてＲ軸方向の幅の最も狭い部分の幅を「集束幅」と称する（図５（ｂ）参照）。集束幅は、スキュー角度を求める場合におけるハフ変換処理の結果の評価指標のひとつといえる。

図６を参照して、スキューの発生した原稿Ｐとそのハフ変換との関係についてさらに説明する。図６（ａ）は、原稿Ｐにスキュー角度θｓ１^＊のスキューが発生した状態を示している。図６（ａ）のＥＧで示した各点はエッジ画素を示しており、図６（ａ）では、リードエッジ（ＬＥ）上で１０個のエッジ画素が選択されていることを示している。なお、
図６（ａ）中のＳＥはサイドエッジを示している。

図６（ｂ）は、スキュー角度θｓ１^＊のスキューが発生した原稿Ｐの、エッジ画素ＥＧに基づくハフ変換により得られたハフ曲線を表している。なお、図６（ｂ）は、ハフ変換により得られたハフ曲線全体のうち、集束点の周囲の一定範囲を拡大したものである。
図６（ｂ）に示すように、エッジ画素ＥＧの各々はそれぞれハフ曲線に変換され、曲線群を形成するので、同図を参照し、Ｒ軸方向の最も幅の狭い部分に対応するθの値θｓ１をスキュー角度と推定する。

ここで、実際にユーザが画像読取部４２で読み取らせる原稿Ｐには、不定形のものや外形（外郭）に凹凸を有するもの、タブや付箋があるもの、角が折れているもの等様々なものがある。従来技術のスキュー角度検出方式では、これらの場合に誤検出が発生して検出されたスキュー角度が補正すべき角度とは大きく異なってしまい、その結果スキューの誤補正が発生する懸念があった。

図７を参照して、上記のスキューの誤補正について説明する。図７（ａ）は、原稿ＰのリードエッジＬＥがギザギザになってはいるが、スキューは発生していない場合（θｓ^＊＝０の場合）の例である。リードエッジＬＥがギザギザであることから、図６に示した例と同じサンプル密度でエッジ画素ＥＧを選択しても、これらのエッジ画素ＥＧは１本の直線上には載らない。

図７（ｂ）は、図７（ａ）のエッジ画素ＥＧに基づくハフ変換により得られたハフ曲線を示す図であり、図６（ｂ）と同様にＲ軸方向の最も幅の狭い部分（集束点）におけるθの値θｓ２を読み取り、このθｓ２をスキュー角度と推定する。この際、エッジ画素ＥＧが直線上に載っていないことから、θｓ２≠０となる場合も発生する。この場合、このθｓ２をスキュー角度と推定してスキュー補正を実行してしまうと、実際にはスキューが発生していないにもかかわらず補正してしまい、傾いていない原稿Ｐの画像情報により示される画像を傾かせることになってしまう。

本実施の形態に係る画像形成装置１０は、このスキューの誤補正を低減させることを企図している。具体的には、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、スキュー角度を検出するとともに、該検出した角度の信頼性を示す情報（以下、「信頼度」と称する場合がある。）を生成し、この信頼度が予め定められた閾値以上の場合にスキュー補正処理を施すとともに、信頼度が上記閾値より小さい場合にはスキュー補正処理を施さない。

上述したようにハフ変換における集束幅は、上記の信頼度の評価指標のひとつと考えられる。つまり、当該集束幅が狭いほど、複数のハフ曲線で表される直線群が１本の直線に近づくことになるので、スキュー角度の検出がそれだけ精度よく行われると考えられ、当該集束幅の信頼度は高いといえるからである。逆に集束幅が広いほど、１つの直線を目指して集束はしているものの、スキュー角度の検出の精度は落ちると考えられ、当該集束幅の信頼度は低いといえる。

ところで、ハフ変換処理の結果の評価指標としては上記集束幅以外に、「得票率」も考えられる。得票とは、図５（ｂ）に示すように、θ−Ｒ平面を一定の幅でメッシュ（網目）状に分割し（以下、分割された各「網目」を「セル」と称する。図５（ｂ）中の符号Ｍはそのセルのひとつを示している。同図では７×６に分割しているが、当然ながら実際には精度を上げるためにもっと細かく分割する。）、１本のハフ曲線が各セルを通過した場合に当該セルが１票得票したものとカウントするというルールのもと、すべてのハフ曲線についての各セルにおける得票を集計したものである。

具体的には、たとえば図５（ｂ）において、セルＭをハフ曲線Ｃ３が通過しているので、セルＭは１票を得票している。そして、得票率は、あるセルにおける得票の全ハフ曲線数（各セルの最大得票数）に対する比率で定義される評価指標である。得票率によれば、
θ−Ｒ平面上のハフ曲線が集中するセルにおいて、全体に対してどの程度の寄与率でハフ曲線が集中しているかが評価される。したがって、得票率が高いセルほど、複数のハフ曲線で表される直線群が１本の直線に近づくことになるので、スキュー角度の検出がそれだけ精度よく行われると考えられ、当該得票率の信頼度は高いと言える。逆に得票率が小さいほど、相対的には１つのセルにハフ曲線が集中しているものの、スキュー角度の検出精度は落ちると考えられるので、当該セルの得票率の信頼度は低いといえる。

本実施の形態では、さらに、先述したスキャナ１２において想定されるスキュー角度の上限値をスキューの評価指標として採用している。つまり、たとえば、スキャナ１２の設計上あり得ないと考えられるスキュー角度に対しては、前記上限値の範囲内で補正を行う。

以下、図８を参照して、画像形成装置１０で実行されるスキュー補正処理について説明する。図８は、本実施の形態に係るスキュー補正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る。
図８に示す処理は、ユーザがスキャナ１２の原稿台２２に原稿Ｐをセットし、ＵＩパネル１８等を介して読み取りの開始を指示することで、ＣＰＵ１２ＡによってＲＯＭ１２Ｃ等に記憶されたスキュー補正処理プログラムが読み込まれ、ＣＰＵ１２Ａによって該スキュー補正処理プログラムが実行される。

なお、本実施の形態では、本スキュー補正処理プログラムをＲＯＭ１２Ｃ等に予め記憶させておく形態を例示して説明したが、これに限られず、本スキュー補正処理プログラムがコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線また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。
また、本実施の形態では、スキュー補正処理を、プログラムを実行することによるコンピュータを利用したソフトウエア構成により実現しているが、これに限らない。たとえば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を採用したハードウエア構成や、ハードウエア構成とソフトウエア構成の組み合わせによって実現してもよい。

図８に示すように、まず、ステップＳ１００で、画像読取部４２の画像読取センサ８２により原稿Ｐを読み取り、当該原稿Ｐの画像情報を取得する。
つぎのステップＳ１０２では、スキュー角度を導出（検出）する。
なお、本実施の形態では、スキュー角度の検出方式としてハフ変換を採用した形態を例示して説明するが、これに限られず、最小二乗法等他の検出方式を採用してもよい。最小二乗法の場合の信頼度の評価指標としては、たとえば誤差関数が考えられる。

つぎのステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で導出したスキュー角度の信頼度を導出する。
つぎのステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で求めた信頼度が予め定められた第１の閾値（上記の集束幅の逆数または得票率に対する閾値）以上であるか否かについて判定する。
信頼度としては、たとえば、上述したハフ変換における集束幅の逆数、または、得票率を用いる。

ここで、集束幅の逆数、または、得票率の閾値の具体的な値について、リードエッジＬＥがＡ４サイズの原稿の短辺であり、画像読取センサ８２で原稿Ｐを読み取る場合の解像度が６００ｄｐｉ(dots per inch)である場合を例にとり説明する。

この場合、リードエッジＬＥの長さは２１０ｍｍであるから、解像度が６００ｄｐｉの場合のエッジの画素数は、６００×２１０／２５．４≒４９６０個となる。
スキュー角度を検出する場合のエッジ画素数は、ＣＰＵによる演算速度、メモリ容量等の観点から、解像度を数分の一程度に落とす場合がある。本実施の形態に係る画像形成装置１０でも、解像度を１５０ｄｐｉに落としているので、エッジ画素数は４９６０／４＝１２４０個となり、この値が信頼度に対する閾値を設定する場合の母数となる。つまり、
θ−Ｒ平面上に描かれるハフ曲線の本数は合計１２４０本となる。

したがって、信頼度が集束幅の逆数である場合の閾値は、たとえば、上記１２４０本のハフ曲線のうちの、θ−Ｒ平面上のＲ軸方向に見た場合に線として区別が可能なハフ曲線の合計数の逆数としてもよい。

つまり、集束点において、２本以上重なっているハフ曲線は１本と数えることとすると、上記ハフ曲線の合計数は、理論的には、すべてのハフ曲線が重なる最も信頼度が高い１本の場合から、すべてのハフ曲線がばらつく最も信頼度の低い１２４０本までの値をとる。したがって、このハフ曲線の合計数の逆数に閾値を設けて、信頼度を判定することとしてもよい。

上記集束幅の逆数の閾値は、シミュレーション等により標準とする原稿Ｐについてハフ変換して求めた集束点におけるハフ曲線の合計数の逆数、または該ハフ曲線の合計数の逆数に余裕をもたせた値とすればよく、たとえばハフ曲線の合計数１０本に対する０．１とすればよい

また、信頼度が得票率の場合の閾値も、シミュレーション等により標準とする原稿Ｐについてハフ変換して求めた集束点における得票率、または該得票率に余裕をもたせた値とすればよく、たとえば、上記１２４０本のうちの５０％の得票率とすればよい。

再び図８を参照して、上記ステップＳ１０６で肯定判定となった場合にはつぎのステップＳ１０８に移行する一方、否定判定となった場合には、本スキュー補正処理プログラムを終了する。つまり、導出したスキュー角度は信頼性を欠いていると判断し、スキュー補正処理を実行しない。
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２で導出されたスキュー角度が、スキャナ１２で想定するスキュー角度の上限値未満であるか否かを判定する。
ここで、スキュー角度の上限値は、先述したように原稿搬送部４０で発生する可能性のあるスキューの上限値であり、たとえば先述した１．３°を用いればよい。

ステップＳ１０８で肯定判定となった場合にはつぎのステップＳ１１０に移行し、ステップＳ１０２で導出されたスキュー角度を用いてスキュー補正処理を実行する。
一方、ステップＳ１０８で否定判定となった場合には、ステップＳ１１２に移行し、上記スキュー角度の上限値でスキュー補正を実行する。つまり、導出されたスキュー角度がスキャナ１２の設計上原理的にあり得ない角度なので、安全を見越して補正する角度を上限値にとどめる。

スキュー補正は、導出されたスキュー角度に基づいて、画像読取部４２によって読み取られた原稿Ｐの画像情報により示される画像に回転処理を施すことにより実行される。該回転処理は、たとえば、アフィン変換等の変換を用いて行えばよい。

なお、本実施の形態では、ステップＳ１０８で、スキャナ１２で想定するスキュー角度の上限値でスキュー角度の評価を行う形態を例示して説明したが、これに限られず、ステップＳ１０８ないしＳ１１２を省略して、ハフ変換によるスキュー角度の信頼度のみに基づいてスキュー補正を実行するか否かを判断してもよい。

また、ステップＳ１１２において、上記スキュー角度の上限値でスキュー補正する形態を例示して説明したが、これに限られず、たとえば、さらに安全を見越してスキュー角度の上限値の半分の角度でスキュー補正を実行してもよいし、さらには、スキュー補正を実行しないこととしてもよい。

以上詳述したように、本実施の形態に係る画像形成装置によれば、原稿の傾斜角度の誤補正が低減される。

［第２の実施の形態］
図９を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態において、スキュー角度の信頼度を示す評価指標をさらに追加した形態である。

原稿Ｐを読み取ることにより求められたスキュー角度の信頼度のひとつの評価指標として、原稿Ｐのサイズ自体が考えられる。つまり、原稿Ｐのサイズが、画像形成装置１０のスキャナ１２で想定している（スキャナ１２で保証されている）最低限の原稿サイズより小さい場合には、画像読取部４２においてどのように動くか（回転するか）予測がつかない。また、画像読取部４２において同じ解像度で読み込んでもエッジ画素の数が極端に少なくなり、ハフ変換処理自体の精度も落ちることが予測され、その結果スキューの誤補正が発生する確率も高まると考えられる。

そこで、原稿Ｐのサイズ、本実施の形態では一例として、リードエッジの長さを評価指標とし、この評価指標が予め定められた閾値よりも大きい場合にスキュー補正を行うことにより、スキューの誤補正を低減している。
原稿Ｐのサイズは、先述したセンサ２９で検出されるサイズ（あるいは、センサ２９でサイズが検出されなかったこと）を評価指標としており、リードエッジの長さの閾値としては、たとえば上記のスキャナ１２で保証されているエッジの長さを採用し、具体的には、たとえば約３０ｍｍ程度とすればよい。

また、原稿Ｐを読み取ることにより求められたスキュー角度の信頼度の別の評価指標として、エッジ画素数の原稿Ｐのサイズ（たとえば、リードエッジの長さ）に対する比率が考えられる。つまり、同じエッジ画素数でもリードエッジの長さに対する比率が小さくなるほどハフ変換自体の精度が落ち、その結果、誤補正が発生する確率も高まる。そこで、
たとえば、
エッジ指標＝エッジ画素数／リードエッジの長さ （個／ｃｍ）
なる評価指標を想定し、この評価指標が予め定められた閾値より大きい場合にスキュー補正を行うことにより、スキューの誤補正を低減することが考えられる。

ここで、「リードエッジの長さ」とは、たとえば原稿Ｐの縦または横（画像読取部４２で読み取るために、原稿台２２にセットされた原稿Ｐの向きにより異なる）の長さのことであり、一例として、Ａ４サイズであれば、Ａ４サイズの各エッジ（辺）の長さは２９７ｍｍ×２１０ｍｍであるから、２９７ｍｍまたは２１０ｍｍである。この場合のエッジ指標の閾値の具体的な値としては、たとえば実験あるいはシミュレーションをもとにハフ変換の精度が維持されるエッジ指標の下限値を求めて設定すればよく、たとえば、５０（個／ｃｍ）程度とすればよい。

次に、図９を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０で実行されるスキュー補正処理について説明する。図９は、本実施の形態に係るスキュー補正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る。
図９に示す処理においても図８と同様に、ユーザがすでにスキャナ１２の原稿台２２に原稿Ｐをセットし、ＵＩパネル１８等を介して読み取りの開始の指示をしているものとする。

まず、ステップＳ２００で、画像読取部４２により原稿Ｐを読み取り、当該原稿Ｐの画像情報を取得する。
つぎのステップＳ２０２で、原稿Ｐのサイズが第２の閾値（上記のリードエッジの長さの閾値）より大きいか否かについて判定する。ステップＳ２０２で肯定判定となった場合にはつぎのステップＳ２０４に移行する一方、否定判定となった場合には、本スキュー補正処理プログラムを終了する。

ステップＳ２０４では、エッジ指標が第３の閾値（上記のエッジ指標の閾値）より大きいか否かを判定し、その結果肯定判定となった場合にはステップＳ２０６に移行する一方、否定判定となった場合には、本スキュー補正処理プログラムを終了する。

ステップＳ２０６ないしＳ２１６は、図８のステップＳ１０２ないしＳ１１２と同様なので、説明を省略する。

以上の説明で明らかなように、本実施の形態に係る画像形成装置によっても、原稿の傾斜角度の誤補正が低減される。
本実施の形態では、上記第１の実施の形態に対して検出されたスキュー角度の信頼度の評価指標が追加されているので、より効果的に原稿の傾斜角度の誤補正が低減される。

ここで、上記各実施の形態では、得票率を信頼度とする場合において、各セルの得票率を比較・判断することとしたが、これに限られず、複数のセルをまとめたものをひとつの結合セルとし、該結合セルごとに比較・判断してもよい。この場合、結合セルの値としてたとえば、結合セル内の各セルの得票値の合計値あるいは平均値を採用し、当該合計値あるいは平均値に対応させて閾値を設定すればよい。

また、上記各実施の形態で説明したスキュー補正処理プログラムの処理の流れ（図８および図９参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０ 画像形成装置
１２ スキャナ
１２Ａ、１００Ａ ＣＰＵ
１２Ｂ、１００Ｂ ＲＡＭ
１２Ｃ、１００Ｃ ＲＯＭ
１２Ｄ 原稿検知部
１２Ｅ 画像蓄積部
１２Ｆ、１０６ Ｉ／Ｏポート
１２Ｇ、１０８ バス
１４ 画像形成部
１６ 給紙部
１８ ＵＩパネル
２２ 原稿台
２４、３２ 排出台
２６Ａ、２６Ｂ ガイド
２８、２９、３０ センサ
２９Ａ フォトリフレクタ
３４ タッチパネルディスプレイ
３６ スイッチ
４０ 原稿搬送部
４２ 画像読取部
４４ 原稿台リフタ
４６ 原稿取込ローラ
４８ 搬送路
５０ 送出ローラ
５２ 搬送ローラ
５４ プレ位置合わせローラ
５６ 位置合わせローラ
５８ 反射板
６０ アウトローラ
６２ バッフル
６４ 排出ローラ
７０Ａ 第１プラテンガラス
７０Ｂ 第２プラテンガラス
７２ 光源
７４ 第１反射ミラー
７６ 第２反射ミラー
７８ 第３反射ミラー
８０ レンズ
８２ 画像読取センサ
８３Ａ、８３Ｂ キャリッジ
１００ コントローラ
１０２ 二次記憶部
１０４ 外部Ｉ／Ｆ
１１０ 外部装置

Claims (9)

1. 原稿を読み取って得られた画像情報の前記原稿の予め定められた辺に対応する複数の画素の画素値に基づいて、予め定められた基準に対する前記辺の傾斜角度を導出すると共に、導出した傾斜角度の信頼度を導出する導出手段と、
   前記信頼度が予め定められた閾値以上の場合に導出した傾斜角度に基づいて前記画像情報により示される画像の向きを補正する補正手段と、
   を備えた傾斜角度補正装置。
2. 前記補正手段は、前記導出した傾斜角度が原稿搬送時に想定される上限値以下の場合には前記導出した傾斜角度を用いて前記画像の向きを補正し、前記導出した傾斜角度が前記上限値を越える場合には前記上限値以下の角度を前記導出した傾斜角度として用いて前記画像の向きを補正する
   請求項１に記載の傾斜角度補正装置。
3. 前記補正手段は、前記原稿の大きさが予め定められた閾値より大きい場合に前記補正を行う
   請求項１又は請求項２に記載の傾斜角度補正装置。
4. 前記補正手段は、前記原稿の辺の単位長さ当たりの画素数又は前記原稿の単位面積当たりの画素数が予め定められた閾値を越える場合に前記補正を行う
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置。
5. 前記導出手段は、前記複数の画素の各々に対してハフ変換を施した結果から求められる集束幅及び得票率の少なくとも一方に基づいて前記傾斜角度を導出し、かつ前記集束幅の逆数及び前記得票率の少なくとも一方を前記信頼度として導出する
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置と、
   前記補正手段による処理を経た後の画像情報を出力する出力手段と、
   を備えた画像読取装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾斜角度補正装置を備えた画像形成装置。
8. 請求項６に記載の画像読取装置と、
   前記出力手段から出力された前記画像情報に基づいて記録媒体に画像を形成する形成手段と、
   を備えた画像形成装置。
9. コンピュータを、
   原稿を読み取って得られた画像情報の前記原稿の予め定められた辺に対応する複数の画素の画素値に基づいて、予め定められた基準に対する前記辺の傾斜角度を導出すると共に、導出した傾斜角度の信頼度を導出する導出手段と、
   前記信頼度が予め定められた閾値以上の場合に導出した傾斜角度に基づいて前記画像情報により示される画像の向きを補正する補正手段と、
   として機能させるためのプログラム。

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