JP2016134870A - 画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】イメージセンサが千鳥状に配列された原稿読取装置によりカラー画像を読み取る場合において、良好な読取画像を得る。【解決手段】千鳥状に重ねて配置された複数のイメージセンサ１、２と、イメージセンサ１、２の副走査方向に重複して配置されている範囲について複数色の網点周期を検出する網点周期検出部３７と、網点周期検出部３７にて検出された複数色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出する網点周期算出部３８と、共通の網点周期に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部３３と、補正係数算出部３３にて算出された補正係数を用いて、複数のイメージセンサ１、２により読み取られた画像に対して補正処理を行う補正処理部３４と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、画像読取装置、該画像読取装置を備える画像形成装置、画像読取方法、及び、プログラムに関する。

従来から、例えばＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の受光素子を用いたイメージセンサによる原稿搬送型の原稿読取装置において、イメージセンサを複数個千鳥状に主走査方向に配列することで、原稿を読み取る技術が知られている。

イメージセンサが千鳥状に配列された原稿読取装置により画像を読み取った際、各イメージセンサによる出力は副走査方向にズレが生じる。このため、フレームメモリを用いて所定のライン数を遅延させることで１ラインの画像を形成することとしている。しかし、所定のライン数を遅延させていることから原稿搬送に送りムラが生じると各イメージセンサの繋ぎ目にズレが生じてしまう。

そこで、従来は、各イメージセンサの繋ぎ目部分における周囲画素を利用してぼかし処理を行い、繋ぎ目に生じたズレを目立たなくさせる方法が既に知られている。例えば、これに関する技術が特許文献１に記載されている。

しかし、特許文献１に記載されたような従来の技術は、読み取った画像がモノクロ画像であるときには有効である一方、読み取った画像がカラー画像の場合において、例えばＲＧＢそれぞれにおいて網点を検知し、この検知結果に基づいて従来の補正処理を行っても、繋ぎ目部分で色味が変わってしまうという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、イメージセンサが千鳥状に配列された原稿読取装置によりカラー画像を読み取る場合において、良好な読取画像を得ることを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、千鳥状に重ねて配置された複数の読取手段と、複数の読取手段が副走査方向に重複して配置されている範囲について複数色の網点周期を検出する網点周期検出手段と、網点周期検出手段にて検出された複数色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出する網点周期算出手段と、共通の網点周期に基づいて補正係数を算出する補正係数算出手段と、補正係数算出手段にて算出された補正係数を用いて、複数の読取手段により読み取られた画像に対して補正処理を行う補正処理手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、イメージセンサが千鳥状に配列された原稿読取装置によりカラー画像を読み取る場合において、良好な読取画像を得ることが可能となる。

本発明の実施形態における画像形成装置の全体構成図である。 本発明の実施形態における読取部を上方から見た概略構成図である。 本発明の実施形態におけるセンサ千鳥繋ぎ方式による原稿読取を示す模式図である。 図３に示したセンサ千鳥繋ぎ方式により読み取った各センサの読取画像の一例を示す模式図である。 図４に示した各センサの読取画像を所定量遅延させて合成した合成画像を示す模式図である。 本発明の実施形態における画像読取装置の機能ブロック図である。 網点・非網点、及び網点周期検出方法の一例を示す模式図である。 網点・非網点、及び網点周期検出手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において算出された網点周期に基づいた求める補正係数を示す模式図である。

本発明の実施形態の画像読取装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

本発明の実施形態における画像読取装置を備える画像形成装置の概略構成について図１を参照して説明する。本実施形態における画像形成装置は、大きく分けて画像読取装置部１６と画像出力部１７で構成されている。

画像読取装置部１６は、さらに下側の原稿台７及び上側の原稿カバー８により構成されている。原稿台７は、読取部２２、ローラ４ａ及び５ａ、原稿挿入センサ９、サイズ検出センサ１０並びに原稿排出センサ１１を含む。

読取部２２は、イメージセンサ１及び２により原稿１３の画像を読み取る。ローラ４ａ及び５ａは、読取部２２の前後にそれぞれ配置されており、モータ５０の駆動力が伝達されることにより、所定の回転軸を中心に回転される。

原稿挿入センサ９は、原稿台７及び原稿カバー８の間に原稿１３が挿入されたか否かを検出する。サイズ検出センサ１０は、原稿１３の主走査方向の、すなわち左右方向のサイズを検出する。原稿排出センサ１１は、原稿台７及び原稿カバー８の間から原稿１３が排出されたか否かを検出する。原稿排出センサ１１により原稿１３が所定時間読み取られたままのとき原稿詰まりであるとして所定の表示部に表示する。なお、図に示された各センサの取付位置、形状、数はこれらに限定されず、装置の仕様に応じて適宜変更できるものとしてよい。

原稿カバー８は、白基準板３並びにローラ４ｂ及び５ｂを含む。白基準板３は、シェーディング補正用の板であり、原稿台７のコンタクトガラス６と対向する位置に設置されている。ローラ４ｂ及び５ｂは、原稿台７のローラ４ａ及び５ａとそれぞれ対向する位置に設置されており、モータ５０の駆動力が伝達されることにより、所定の回転軸を中心に回転される。

この画像読取装置部１６は、原稿台７及び原稿カバー８の間に原稿１３を挟み込み、ローラ４ａ及び５ａとローラ４ｂ及び５ｂとの間にこの原稿１３を挟持して矢印Ａ方向へ、すなわち前から後へ向かう副走査方向へ搬送しながら、読取部２２により原稿１３の下面から画像を読み取る。

画像出力部１７には、給紙部１５及び画像形成部１４が含まれる。給紙部１５は、例えば印刷用紙などの媒体が格納されており、この媒体を１枚ずつ画像形成部１４へ供給する。画像形成部１４は、画像読取装置部１６により読み取られた画像などを媒体に印字し、排出経路Ｂ１又はＢ２に沿って排出する。なお、画像形成部１４における印刷方式は電子写真方式でもインクジェット方式でもよい。

次に、図１に示した読取部２２の概略構成について図２を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態に係る読取部２２は、イメージセンサ１及び２、並びにコンタクトガラス６により構成されている。

コンタクトガラス６は、原稿台７の上面に填め込まれており、原稿１３の読取に必要な光を通過させる一方、イメージセンサ１及び２を接触による損傷などから保護している。

イメージセンサ１は、光源、レンズ及びセンサにより構成されている。センサは、複数の素子が長手方向、すなわち主走査方向に沿って一直線状に配置された、いわゆるラインイメージセンサとなっている。すなわちイメージセンサ１は、コンタクトガラス６上にある原稿１３に光を照射し、この原稿１３より反射された反射光の光量をセンサの各素子により検出して、その光量の大小をデジタル化した画素値を順次並べて第１画素データＵ１を生成する。この第１画素データＵ１は、原稿１３の一部分を主走査方向に細長い画像、すなわちラインイメージとして表したものとなる。

またイメージセンサ１は、原稿台７内におけるコンタクトガラス６の下側に設けられており、主走査方向を左右に向けると共に、読取部２２の全読取範囲のうち左側半分を横切るような位置に取り付けられている。

イメージセンサ２は、イメージセンサ１と同様のラインイメージセンサとして構成されており、第２画素データＵ２を生成する。このイメージセンサ２は、イメージセンサ１と同様に主走査方向を左右に向けているものの、読取部２２の全読取範囲のうち右側半分を横切るような位置であって、且つイメージセンサ１から距離ＬＺだけ前側に、すなわちイメージセンサ１に対し副走査方向に先行するように取り付けられている。換言すれば、イメージセンサ１及びイメージセンサ２は、いわゆる千鳥状に配置されている。

またイメージセンサ２は、前後方向から見て、左右の中央部分において読取範囲をイメージセンサ１の読取範囲と重複させている。これにより、各イメージセンサの取り付け精度に起因する画素抜けを防止することができる。なお、本実施形態においては、イメージセンサが２つからなる構成であるが、３つ以上で構成されていてもよい。

各イメージセンサで読み取られた画像は後述するアナログ・デジタル変換部によってデジタルデータに変換され、後述する画像処理部へ転送される。なお、本実施形態においては、原稿を副走査方向に移動させて読取画像を得ることとしているが、これに代えてイメージセンサが移動して読取画像を得ることとしてもよい。

次に、イメージセンサ１及びイメージセンサ２による原稿１３の読取処理について図３〜図５を参照して説明する。ここでは、図３に示すように左右方向すなわち主走査方向の長さが比較的長い原稿１３を読み取る場合を想定する。イメージセンサ１及びイメージセンサ２は、副走査方向に千鳥状に配置されている。なお、以降の説明の便宜上、符号１８で示される破線はイメージセンサ１及びイメージセンサ２で読み取られた各画像を合成する際の繋ぎ目とする。

図４は、イメージセンサ１及びイメージセンサ２によって実際に読み取った各読取画像を示したものである。ここでは、イメージセンサ１によって読み取った画像を読取画像２０とし、イメージセンサ２によって読み取った画像を読取画像１９とする。イメージセンサ１と２はＺライン分、副走査方向に離れているため、読取画像２０、読取画像１９も理論上はＺライン分ずれていることになる。Ｚラインは固定値であり、製品出荷前後にチャート等を使用してずれ量を決定している。

図５は、読取画像２０及び読取画像１９は、Ｚライン分ずれているため、読取画像１９をＺライン分遅延させて出力する。そして、繋ぎ目１８より左側を読取画像２０、右側を読取画像１９にＺライン遅延処理を施したもので合成し、合成画像２１を出力している。しかし、合成画像２１においては、以下の理由により図示するようなズレが発生する。具体的には、例えば最大で±３ライン程度のずれが生じる場合がある。

（１）原稿１３は、ローラ４ａ、５ａ、４ｂ、及び５ｂにより搬送される際、その厚さや紙の種類により滑りが生じることがあり、想定されていた搬送速度と異なる速度で搬送される場合がある。Ｚラインが固定されていると、合成画像２１にずれが生じることになる。

（２）ローラ４ａ、５ａ、４ｂ、及び５ｂが回転軸の中心からずれている、すなわち偏心している場合、ローラ１２等が１回転する間に原稿１３を挟持する力が変化し、結果的に原稿１３の搬送速度が想定された搬送速度から相違してしまう可能性がある。

（３）ローラ４ａ、５ａ、４ｂ、及び５ｂの半径が設計値と異なる場合やローラ同士でばらつきがある場合、結果的に原稿１３の搬送速度が想定された搬送速度から相違してしまう可能性がある。

このずれを目立たなくするために従来は特許文献１に記載されたようなぼかし処理を繋ぎ目１８付近で行っていたが、本処理はモノクロ画像では有効だが、カラー画像においては当該処理によって色味が変化してしまう。そこで本実施形態では以下のような構成により、読取画像がカラー画像であっても色味が変化することない良好な画像を得る。

本実施形態における画像読取装置の機能ブロックについて図６を参照して説明する。本実施形態における画像読取装置は、読取部２２と、画像処理部３０と、これら各部を制御する制御部４０で構成されている。

読取部２２は、イメージセンサ１及びイメージセンサ２、アナログ・デジタル変換部（以下「Ａ／Ｄ」という。）２３及びＡ／Ｄ２４、並びにメモリ２５を備える。イメージセンサ１及びイメージセンサ２によって読み取った各画像をＡ／Ｄ２３及びＡ／Ｄ２４によりデジタル変換する。

メモリ２５は、イメージセンサ２による読取画像をＡ／Ｄ２４によりデジタル変換したものを一時記憶する。そして、メモリ２５は、上述したＺラインに相当する遅延時間の経過後に第２画素データＵ２を読み出し、画像処理部３０へ供給する。

画像処理部３０は、シェーディング補正処理部３１と、補正部３２と、網点検出部３５を備える。補正部３２は、補正係数算出部３３と、補正処理部３４を備える。また、網点検出部３５は、検出用メモリ３６と、網点周期検出部３７と、網点周期算出部３８を備える。

シェーディング補正処理部３１は、第１画素データＵ１及び第２画素データＵ２それぞれに対し濃度レベルのむら（シェーディング）を補正するシェーディング補正処理を施し、処理後のデータを補正部３２及び網点検出部３５に供給する。

網点検出部３５は、シェーディング補正処理部３１から供給された画像における網点を検出する。網点検出について、図７及び図８を参照して説明する。なお、以下に説明する網点検出の方法は一例であって、これ以外の公知の方法を用いてもよい。

網点検出部３５は、イメージセンサ１及びイメージセンサ２の繋ぎ目１８における注目画素Ｐが、網点であるか、例えばベタ等の非網点であるかどうかを判定する。このため、注目画素Ｐを含む所定の周囲領域Ｄにおける各画素値を用いる。周囲領域Ｄにおける各画素値の平均読取値Ａｖｅ、平均読取値Ａｖｅに対するノイズ除去分の係数γ（＜１）から、以下の式より２つの閾値を算出する。

Ｔｈｈ＝Ａｖｅ＊（１＋γ）・・・［１］
Ｔｈｌ＝Ａｖｅ＊（１−γ）・・・［２］

例えば周囲領域ＤにおけるＮ個の画素の中で、閾値Ｔｈｈ、Ｔｈｌを用い、Ｔｈｌ以下からＴｈｈ以上に立ち上がった回数を網点の個数ｑとすると、Ｎ／ｑを網点周期Ｔとする。なお、ｑ＝０のときはベタ画像として処理することとする。

網点検出部３５による網点の個数ｑを算出する手順について図８を参照して説明する。ここで、ｎは、図において、周囲領域Ｄにおける０からＮ画素のうち何画素目について網点を判定しているかを示すものである。

まず、網点検出部３５は、網点の個数ｑと上記ｎを初期化する（ステップＳ１）。

そして、網点検出部３５は、網点を判定するとき、ｎに１を加算する（ステップＳ２）。

次に、網点検出部３５は、ｎがＮより大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。網点検出部３５は、ｎがＮより大きくなれば（ステップＳ３、ＹＥＳ）、処理を終了する。他方、網点検出部３５は、ｎがＮより小さければ（ステップＳ３、ＮＯ）、次に判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｌ以下か否かを判定する（ステップＳ４）。

網点検出部３５は、判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｌ以下であれば（ステップＳ４、ＹＥＳ）、次の画素を網点の判定対象とすべく、ｎに１を加算する（ステップＳ５）。他方、網点検出部３５は、判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｌ以上であれば（ステップＳ４、ＮＯ）、ステップＳ２へ戻る。

さらに、網点検出部３５は、ｎがＮより大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、網点検出部３５は、ｎがＮより大きくなれば（ステップＳ６、ＹＥＳ）、処理を終了する。他方、網点検出部３５は、ｎがＮより小さければ（ステップＳ６、ＮＯ）、次に判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｈ以上か否かを判定する（ステップＳ７）。

網点検出部３５は、判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｈ以上であれば（ステップＳ７、ＹＥＳ）、判定対象のｎ画素目が網点であると判定し、ｑに１を加算し（ステップＳ８）、次の画素における網点の判定を行う（ステップＳ２）。他方、網点検出部３５は、判定対象のｎ画素目が閾値Ｔｈｈ以下であれば（ステップＳ７、ＮＯ）、ステップＳ５へ戻る。以上の手順により周囲領域Ｄの範囲内に網点がいくつあるか判定することが可能である。

検出用メモリ３６は、シェーディング後の画像のうち、網点周期を検出する領域におけるＲＧＢ値で示されるデータを保存する。検出用メモリ３６に保存されたデータは、網点周期検出部３７に送られる。なお、保存されたデータが、例えば白黒等の単色データの場合、本処理は行われない。

網点周期検出部３７は、イメージセンサ１及びイメージセンサ２が副走査方向に重複して配置されている範囲について、検出された網点に基づいて複数色の網点周期を検出する網点周期検出手段である。

網点周期算出部３８は、網点周期検出部３７にて検出されたＲＧＢ各色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出する網点周期算出手段である。より具体的には、網点周期算出部３８は、ＲＧＢ各色の網点周期の合成値に基づいて共通の網点周期を算出する。これによれば、網点周期を算出するのがＲＧＢについて１回分で済むため装置における処理負荷を軽減することができる。ＲＧＢ各色の網点周期をＴｒ、Ｔｇ、Ｔｂとし、網点周期の合成値をＴｙとする。

また、網点周期算出部３８は、網点周期検出手段により検出される色順に検出された色の網点周期を算出することが好ましい。これによれば、例えばＲＧＢの色順に網点周期を算出していけばよいため、使用するメモリ消費量が少なくて済むからである。共通の網点周期については後述する。

補正部３２は、シェーディング補正処理部３１から供給された画像を、網点検出部３５での処理結果を基に補正する。補正係数算出部３３は、共通の網点周期に基づいて補正係数を算出する補正係数算出手段である。補正処理部３４は、補正係数算出部３３にて算出された補正係数を用いて、イメージセンサ１及びイメージセンサ２により読み取られた画像に対して補正処理を行う補正処理手段である。

次に、本実施形態における補正係数の求め方について図９を参照して説明する。本実施形態においては、網点周期検出部３７によりＲ、Ｇ、Ｂ毎に網点周期Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを求める。そして、網点周期算出部３８は、網点周期検出部３７により求めたＴｒ、Ｔｇ、Ｔｂを合成した値Ｔｙを算出する。これが本実施形態における共通の網点周期に相当する。このＴｙから補正係数を求める。なお、Ｔｙの算出にはＹＵＶ変換式を用いてもよい。これによれば、Ｒ、Ｇ、Ｂと順番にデータが入力された際に順番に網点周期を求めるため、使用するメモリ消費量が少なくて済む。

以上、本実施形態によれば、カラー時は繋ぎ目付近の網点を検知する際に、ＲＧＢの合成値で網点周期を検出することで、ＲＧＢで同じ補正値を使って補正する。このため、カラー時に繋ぎ目が網点であっても濃淡が潰れることなく、繋ぎ目付近の色が変化することなく良好な画像を得ることができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の画像読取装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

１、２ イメージセンサ
３ 白基準板
４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ ローラ
６ コンタクトガラス
７ 原稿台
８ 原稿カバー
９ 原稿挿入センサ
１０ サイズ検出センサ
１１ 原稿排出センサ
１３ 原稿
１４ 画像形成部
１５ 給紙部
１６ 画像読取装置部
１７ 画像出力部
２２ 読取部
２３、２４ Ａ／Ｄ
２５ メモリ
３０ 画像処理部
３１ シェーディング補正処理部
３２ 補正部
３３ 補正係数算出部
３４ 補正処理部
３５ 網点検出部
３６ 検出用メモリ
３７ 網点周期検出部
３８ 網点周期算出部
４０ 制御部

特開２００７−３３６４４０号公報

Claims (6)

1. 千鳥状に重ねて配置された複数の読取手段と、
   前記複数の読取手段が副走査方向に重複して配置されている範囲について複数色の網点周期を検出する網点周期検出手段と、
   前記網点周期検出手段にて検出された複数色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出する網点周期算出手段と、
   前記共通の網点周期に基づいて補正係数を算出する補正係数算出手段と、
   前記補正係数算出手段にて算出された補正係数を用いて、前記複数の読取手段により読み取られた画像に対して補正処理を行う補正処理手段と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記網点周期算出手段は、前記複数色の網点周期の合成値に基づいて前記共通の網点周期を算出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記網点周期算出手段は、前記網点周期検出手段により検出される色順に検出された色の網点周期を算出することを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の画像読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 千鳥状に重ねて配置された複数の読取手段が副走査方向に重複して配置されている範囲について複数色の網点周期を検出するステップと、
   検出された前記複数色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出するステップと、
   前記共通の網点周期に基づいて補正係数を算出するステップと、
   算出された前記補正係数を用いて、前記複数の読取手段により読み取られた画像に対して補正処理を行うステップと、
   を備えることを特徴とする画像読取方法。
6. 千鳥状に重ねて配置された複数の読取手段が副走査方向に重複して配置されている範囲について複数色の網点周期を検出する処理と、
   検出された前記複数色の網点周期に基づいて共通の網点周期を算出する処理と、
   前記共通の網点周期に基づいて補正係数を算出する処理と、
   算出された前記補正係数を用いて、前記複数の読取手段により読み取られた画像に対して補正を行う処理と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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