JP2015109604A - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像読取装置の間欠スキャン動作において発生する、画像の分割位置の画像ずれによる画像への影響を軽減することである。【解決手段】駆動手段によりラインセンサを予め定められた方向に移動させながら原稿台に載置された原稿の画像を光学的に読取る際に、ラインセンサの移動方向に原稿を複数の領域に分割し、該分割領域ごとに画像を読取る方法を次のように行う。まず、分割領域の後端部において、ラインセンサの移動方向に関しラインセンサにより得られた輝度値の変化に基づいて、分割領域に細線が存在するかどうかを判断する。次に、細線が存在すると判断された場合は細線の位置を避けた位置に次の分割領域の開始位置を設定し、細線が存在しないと判断された場合は前記分割領域の後端より予め定められた距離の位置に次の分割領域の開始位置を設定する。そして、次の分割領域の読取のために設定された位置に前記駆動手段を制御してラインセンサを移動させる。【選択図】 図４

Description

本発明は画像読取装置及び画像読取方法に関し、特に、例えば、読取領域を複数の分割領域に分け、分割領域ごとに読み取る間欠読取を行う画像読取装置及び画像読取方法に関する。

ラインセンサで画像を読取って得られた画像データをメモリに格納し、その格納画像データを順次、外部機器へ転送する画像読取装置では、外部機器へのデータ転送速度が画像読取速度よりも遅い場合、読取速度を制御しデータ転送速度に合わせる必要がある。

そのような場合、画像読取装置は一般に間欠スキャンにより画像読取の速度を制御している。間欠スキャンとは画像を複数の分割領域に分け、分割領域ごとに画像をスキャンする機能である。即ち、分割領域画像データの読み取り（画像データバッファリング）→読み取り停止→画像データ転送→読み取り再開→読み取り停止→画像データ転送→…を繰り返し、間欠的に画像データの読み取りを行うものである。

この間欠スキャンでは、分割位置で画像ずれによる画質劣化が発生する場合がある。これを回避するため、例えば、特許文献１では、読みとった画像を格納するメモリの残容量を監視し残容量が所定量以下になった場合に、副走査方向の読み取り速度を遅くし間欠スキャンの読取停止回数を従来より少なくできる構成を提案している。読取停止回数を少なくする事で分割による画像ずれの箇所も少なくなり、間欠スキャンの画像品質を向上させることができる。

特開２００１−１９０９２１号公報

確かに特許文献１によれば、分割位置を減らし、画像継ぎ目の画像ずれの発生を減らす事ができる。しかしながら、ネットワークなどを介して外部機器への画像データを転送する場合、その転送速度は環境によって異なる。転送速度が遅い環境では読取速度を遅くしても画像メモリの残容量を十分に確保するのは難しく、結局、画像継ぎ目で画像ずれが発生してしまう場合がある。この画像ずれの原因は間欠スキャンの読取停止時や読取開始時における画像読取装置の駆動系の振動によるもので、これにより画像読取を停止した位置と、読取を再開した位置の違いが画像ずれとなって画像に現れる。

特に分割位置とラインセンサの読取素子の配列方向（主走査方向）に伸びる細線箇所が分割部分と重なってしまうと、細線が消えてしまったり、二重になってしまうといった問題が生じてしまう。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、分割位置と細線が重ならないように分割位置を設定することで、細線の消滅、二重化などをなくし良好な画像読取を可能にする画像読取装置及び画像読取方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の画像読取装置は次のような構成からなる。

即ち、主走査方向の画像を読み取る画像読取手段を副走査方向に移動させながら原稿の画像を光学的に読取る際に、前記副走査方向に前記原稿を複数の領域に分割し、該分割領域ごとに画像を読取る画像読取装置であって、前記分割領域の読取り開始位置において、前記主走査方向の所定長以上にわたって、前記副走査方向の輝度値が所定量以上、変化していると判断した場合には前記読取り開始位置を変更するよう制御する制御手段を有することを特徴とする。

また本発明を別の側面から見れば、主走査方向の画像を読み取る画像読取手段を副走査方向に移動させながら原稿の画像を光学的に読取る際に、前記副走査方向に前記原稿を複数の領域に分割し、該分割領域ごとに画像を読取る画像読取装置における画像読取方法であって、前記分割領域の読取り開始位置において、前記主走査方向の所定長以上にわたって、前記副走査方向における原稿の輝度値が所定量以上、変化していると判断した場合には、前記読取り開始位置を変更するよう制御する制御工程を有することを特徴とする画像読取方法を備える。

従って本発明によれば、画像中の細線と重ならないように分割位置を設定することで、間欠スキャンによる画像読取でも細線の消滅、二重化などをなくし良好な画像読取を可能にすることができるという効果がある。

本発明の代表的な実施例である画像読取部を備える複写機の外観斜視図である。 図１に示した画像読取部（スキャナ部）１の構成を示すために上方より眺めた図である。 画像読取部１の内部構成を示すブロック図である。 間欠スキャン処理の全体概要を示すフローチャートである。 画像読取の分割位置を探索する様子を示した図である。 細線検出基準を示す図である。 実施例２に従う間欠スキャン処理の全体概要を示すフローチャートである。 プリスキャン分割位置判断の詳細な処理を示すフローチャートである。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

＜画像読取装置の概要（図１〜図３）＞
図１は本発明の代表的な実施例である複写機の外観斜視図である。

この複写機は、装置の上部に光学的に原稿の画像を読取る画像読取部１を備え、装置の下部に画像形成部２を備えている。画像形成部２は、画像読取部１により読み取った画像データや画像形成部２に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置から転送された画像データに基づいて画像形成を行う。具体的には、装置内部に備えたカセット内のシートや手差しで挿入するシート等に上述の画像データに基づいて電子写真方式に従って画像を形成し、シート上の記録媒体に画像を定着して出力する。なお、画像読取部（スキャナ部）１により読み取った画像データを接続された外部装置に転送できるようにしても良い。また、画像読取りに関する指示などは操作パネル３より行う。

また、画像読取部１の上部には載置した（複数の）原稿を自動的に画像読取部へと搬送フィードする自動搬送部（ＡＤＦ）４が備えられている。

図２は図１に示した画像読取部（スキャナ部）１の構成を示すために上方より眺めた図である。

画像読取部１は、原稿が置かれるか、又は、自動搬送部（ＡＤＦ）４により自動搬送される原稿が送り込まれるコンタクトガラス（原稿台）を備える。

コンタクトガラス５内（原稿の載置側と反対側部分）には、図２に示されるように、原稿を読み取るイメージセンサ６とイメージセンサ６を駆動する駆動部７とが配置されている。イメージセンサ６はコンタクトガラス上に載置された原稿を読取るため、光源である複数のＬＥＤ６ａをＡ方向（主走査方向）に沿って並べて配置している。そして、ＬＥＤ６ａから原稿に光を照射し、原稿による反射光を複数のミラーや集光レンズを介してＣＣＤなどの光電変換素子により受光した光を電気信号に変換することにより、原稿の画像を読取る。また、イメージセンサ６は、このような構造に限定されず、従来から知られている各種構造を採用可能である。このようにイメージセンサ６は主走査方向に１ライン分の画像を読取ることができるのでラインセンサとも呼ばれる。

また、駆動部７はイメージセンサ６をＢ方向（副走査方向）に移動させるために用いられ、モータ７ａとベルト７ｂと１対のガイドレール７ｃとを備える。ガイドレール７ｃは主走査方向と直角な方向である副走査方向に沿って配置されている。このため、イメージセンサ６は、モータ７ａの駆動によりベルト７ｂを介しガイドレール７ｃに沿って副走査方向に往復移動可能となっている。従って、副走査方向はイメージセンサ６の移動方向でもある。

図３は画像読取部１の内部構成を示すブロック図である。

図３に示すように、画像読取部１はＣＰＵ１０１とＲＡＭ１０２とＲＯＭ１０３と通信Ｉ／Ｆ１０４と操作パネル３とコンタクトガラス５とイメージセンサ６と不揮発性メモリ１０６と画像メモリ１０５とモータ７ａとを有する。

ＣＰＵ１０１は装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ１０２はＣＰＵ１０１の作業領域及びデータの一時記憶領域である。ＲＯＭ１０３は画像読取部１を駆動するためのファームウェアプログラムやファームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムが書き込まれＣＰＵ１０１によって使用される。

通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０４は外部のコンピュータ等と接続し、これを介して画像データの転送を行う。操作パネル３はユーザが画像読取部１の各種設定を行ったり、その確認を行ったりするのに用いられる。不揮発性メモリ１０６はその各種設定を格納する。イメージセンサ６はＣＣＤなどの読取センサとＬＥＤから構成され、コンタクトガラス５に載置された原稿を読み取って画像データを取得する。画像メモリ１０５はイメージセンサ６で原稿を読みとって得られた画像データを格納する。モータ７ａはイメージセンサ６を副走査方向に走査させる。システムバス１０７はＣＰＵ１０１と他の構成要素それぞれとを接続する。

次に以上の構成の複写機の画像読取部が実行する画像読取の実施例について説明する。

図４は実施例１に従う画像読取動作を説明するフローチャートである。

ユーザからの間欠スキャンによる画像読取開始の指定がされると、ステップＳ４０１ではＣＰＵ１０１は画像読取部のイメージセンサ６の初期化する。次に、ステップＳ４０２ではイメージセンサ６をモータ７ａで駆動させ、画像先端部から最初の分割領域の読取を開始し、その画像読取により得られた画像データは逐次画像メモリ１０５へと保存する。

分割領域の読取完了後、ステップＳ４０３ではモータ７ａを停止して画像読取を一時停止し、読みとった画像の分割領域の後端０．５〜１０．０ｍｍの範囲（領域Ａ：後端部）から分割による画像ずれの影響の大きい箇所を探索する。このような影響の大きい箇所に細線がある場合、その細線が次の読取開始位置と重なってしまうと、分割読取された画像間の境界領域で線が二重になったり、線が消えてしまうなど画質に影響が出る。

このため、ステップＳ４０３では、読取られた分割画像の中から、副走査方向に関し、ラインの輝度値がその前後の領域と比べ所定の値以上高くなっている領域（突出領域）があるなら、これを白い線として判別する。一方、主走査方向のラインの輝度値がその前後の領域と比べ所定の値以上低くなっている領域（突出領域）があるなら、これを黒い線として判別する。

さらに、ステップＳ４０４では、このようにして判別された突出領域に細線箇所があるかどうかを調べる。即ち、突出領域の内、副走査方向の幅が一定の幅以内である箇所を細線箇所と判定し、その幅が一定の値を超える場合は太線として判定する。このような処理を図を参照して例示する。

図５は画像原稿の分割読取により得られた平均輝度値の副走査方向に関する変化を示す図である。この実施例では、例えば、Ａ４サイズの原稿の画像は、副走査方向に複数の領域に分割されて画像読取が行われる。図５において示されている輝度値は主走査方向の各ラインで得られた輝度値を平均したものである。

図５では特に、分割画像の後端から０．５ｍｍ〜１０ｍｍまでの領域（領域Ａ:後端部）における輝度値の変化が示されている。図５に示す例では、領域Ａにおいて５つの輝度値のピークがあり、特に、分割領域の後端から０．５ｍｍの距離の位置に大きな輝度値のピークがある。

図６は図５の領域Ａにおいて検出された輝度値の変化から細線検出を行う様子を示す図である。

この実施例では、上述のように輝度値レベルが前後の領域から大きく変化している突出領域で、その突出領域の副走査方向の連続ライン数が一定以内である箇所を細線と認識する。図６に示す例の場合、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４がその突出領域として判別される。そして、突出領域Ｃ１は白の細線と判定され、突出領域Ｃ２は副走査方向への連続ライン数が一定以上のため細線ではないと判定され、突出領域Ｃ３は黒の細線と判定され、突出領域Ｃ４が白の細線と判定される。

さて、図４に戻って説明を続けると、ステップＳ４０４において、領域Ａの範囲に細線が存在しないと判定された場合、処理はステップＳ４０５に進み、分割領域の後端から０．５ｍｍの箇所を次の読取開始位置に指定する。このように、読みとった分割領域の最終ラインから、所定の範囲は次の読取開始位置として指定しないことにより、最終ラインのすぐ先に細線が隠れていた場合、細線位置で画像ずれが発生する可能性をなくすことができる。

これに対して、領域Ａの範囲に細線が存在すると判定された場合、処理はステップＳ４０６に進み、領域Ａの中から細線とその前後数ラインの部分を除いた中で分割領域の後端に最も近い箇所を次の読取開始位置として指定する。このようにして、読み取った範囲の後端から０．５〜１０ｍｍの範囲（領域Ａ）で間欠スキャンによる画像ずれが立たない箇所を指定することができる。

これを図５に示した例で言えば、領域Ａから細線を除いた中で後端に一番近い箇所を次の読取開始位置に指定するので、位置Ｂが次の読取位置開始位置となる。このようにして、細線箇所は次の読取開始位置に指定しないことで、間欠スキャン時の画像ずれによる画像品質低下を防ぐことができる。

その後、処理はステップＳ４０７に進み、モータ７ａを駆動してイメージセンサ６をステップＳ４０５或いはステップＳ４０６で指定した箇所へ移動させ、ステップＳ４０８ではその位置から次の分割領域のスキャンを開始する。その後、ステップＳ４０９では、画像読取が終了したかどうかを調べ、残りの読取領域がなくなった場合、間欠スキャン動作を終了し、次の読取領域がある場合、処理はステップＳ４０３へ戻り、処理を続ける。

従って以上説明した実施例によれば、間欠スキャン時に細線箇所を避けて分割位置を指定する事で、分割位置の画像ずれにより細線が消えてしまったり、二重になるという画像品質の低下を防止することができる。

図７は実施例２に従う画像読取動作を説明するためのフローチャートである。

ユーザからの間欠スキャンによる画像読取開始の指定がされると、まずステップＳ７０１においてＣＰＵ１０１は画像読取部のイメージセンサ６を初期化する。次のステップＳ７０２では画像の先端からイメージセンサ６をモータ７ａで駆動し、画像読取に先立ち読取領域全体をプリスキャンし、プリスキャンで得られた画像データを画像メモリ１０５に保存する。

その後、ステップＳ７０３で実施例１で説明したのと同様にプリスキャンにより得られた画像データから細線箇所を調べ、細線箇所の情報とプリスキャン分割位置の決定の結果とに基づいて間欠スキャン時の分割位置を決定する。なお、プリスキャン分割位置の詳細な決定方法については後述する。実際には、間欠スキャンによる画像ずれが目立たない箇所にその位置は決定される。

ステップＳ７０４では決定された分割位置に基づいて分割領域ごとにスキャンし、ステップＳ７０５において全ての読取領域のスキャンが完了したと判断されれば、読取動作を終了する。

図８はステップＳ７０３のプリスキャン分割位置の決定処理の詳細を説明するフローチャートである。

まずステップＳ８０１では、画像原稿をプリスキャンすることにより得られた画像データから細線箇所を調べ、判別された細線箇所の情報をＲＡＭ１０２へ保存する。

次にステップＳ８０２では、画像先端部から副走査方向に１０２４ライン目を暫定分割位置とし、ステップＳ８０３において、その暫定分割位置がステップＳ８０１で判別された細線箇所と同じか否かを調べる。ここで、その暫定分割位置が細線箇所でないと判断されれば、処理はステップＳ８０４に進み、その暫定分割位置を１番目の分割位置としてＲＡＭ１０２に保存する。これに対して、その暫定分割位置が細線箇所であると判断されれば、処理はステップＳ８０５に進み、暫定分割位置から画像先端の方向に副走査方向に関して５１２ライン以内で細線と重ならない箇所を探索する。

ここで、そのような箇所が検出されない場合、処理はステップＳ８０４に進み、上述のように暫定分割位置を１番目の分割位置としてＲＡＭ１０２に保存する。これに対して、細線と重ならない箇所が検出された場合、処理はステップＳ８０６に進み、暫定分割位置をその位置に変更する。その後、ステップＳ８０４において、変更された位置を１番目の分割位置としてＲＡＭに保存する。

次にステップＳ８０７では、現在の暫定分割位置を暫定分割位置から副走査方向に１０２４ライン目の箇所に変更し、さらに、ステップＳ８０８ではその個所が読取領域の最終ラインを越えていないかを調べる。ここで、変更された暫定分割位置が読取領域の最終ラインを超えていた場合は、全分割位置の決定が完了したと判断し、その処理を終了する。これに対して、変更された暫定分割位置が読取領域の最終ラインを超えていない場合、処理はステップＳ８０３に戻りｎ番目の分割位置を決める。このようにして、２番目以降［２，３，……，ｎ］の分割位置を順次決定し、その位置をＲＡＭに保存する。

従って以上説明したように実施例によれば、プリスキャンにより得られた画像から間欠スキャン時に細線箇所を避けて分割位置を指定する事で、分割位置の画像ずれにより細線が消えてしまったり、二重になるというた画像品質の低下を防止することができる。

また、上述した実施例では、画像読取装置を複写機の画像読取部を例として説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、上述の画像読取装置を単機能の装置として独立したスキャナ装置としても良いし、複写機にファクシミリ機能を加えた複合機としても良い。さらには、画像形成部として電子写真方式に従うプリンタエンジンのみならず、インクジェット記録方式を採用したプリンタエンジンを備えた構成の装置であっても良い。

Claims (9)

1. 主走査方向の画像を読み取る画像読取手段を副走査方向に移動させながら原稿の画像を光学的に読取る際に、前記副走査方向に前記原稿を複数の領域に分割し、該分割領域ごとに画像を読取る画像読取装置であって、
   前記分割領域の読取り開始位置において、前記主走査方向の所定長以上にわたって、前記副走査方向の輝度値が所定量以上、変化していると判断した場合には前記読取り開始位置を変更するよう制御する制御手段を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記制御手段は、
   前記輝度値が前記副走査方向に関し、当該輝度値が得られた位置の前又は後の輝度値と比べ、予め定められた値以上高くなっているか、又は、前記予め定められた値以上低くなっている変化領域があるかどうかを判別する判別手段と、
   前記判別手段により前記変化領域があると判別された場合、前記変化領域が前記副走査方向に関し、一定の幅をもつかどうかを判定する判定手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記判別手段は、前記輝度値が予め定められた値以上高くなっていれば、前記変化領域を白い線として判別し、予め定められた値以上低くなっていれば、前記変化領域を黒い線として判別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. 前記判定手段は、前記変化領域が前記副走査方向に関し、一定の幅以内であれば、前記変化領域を細線と判定し、前記変化領域が前記副走査方向に関し、前記一定の幅を超えれば、前記変化領域を太線と判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像読取装置。
5. 前記画像の読取りに先立って、前記原稿をプリスキャンするプリスキャン手段と、
   前記プリスキャン手段によるプリスキャンにより得られた画像データに基づいて、前記分割画像の分割位置を決定する決定手段とをさらに有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. 前記判定手段は、前記プリスキャン手段によるプリスキャンにより得られた画像データに基づいて前記細線の位置を判定することを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記判定手段により判定された細線の位置の情報を格納する記憶手段をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記決定手段は、前記記憶手段に格納された細線の位置の情報に基づいて、前記副走査方向に関し、前記細線の位置を避けながら前記画像の先端部から順次、分割位置を決定することを特徴とする請求項７に記載の画像読取装置。
9. 主走査方向の画像を読み取る画像読取手段を副走査方向に移動させながら原稿の画像を光学的に読取る際に、前記副走査方向に前記原稿を複数の領域に分割し、該分割領域ごとに画像を読取る画像読取装置における画像読取方法であって、
   前記分割領域の読取り開始位置において、前記主走査方向の所定長以上にわたって、前記副走査方向における原稿の輝度値が所定量以上、変化していると判断した場合には、前記読取り開始位置を変更するよう制御する制御工程を有することを特徴とする画像読取方法。

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