JP2017038231A - 画像読取装置、画像読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学スキャナの傾き量を従来よりも精度よく検出して、品質の高い原稿画像を読み取る画像読取装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置２００は、原稿の表面から第１原稿画像を読み取る第１光学スキャナ２２３、原稿の裏面から第２原稿画像を読み取る第２光学スキャナ１２８及び傾き検出部２１４で検出した第１、第２原稿画像の傾きを、傾き補正部２１３で補正する際に傾き検出部２１４で検出した傾きを補正するための第１、第２オフセット量を記憶する第１、第２オフセット記憶部２１６、２２１を備える第１光学スキャナ２２３が交換された場合には、第２オフセット量、第１光学スキャナ２２３の走査方向に対する第１傾き量及び第２光学スキャナ１２８の走査方向に対する第２傾き量から、新たな第１オフセット量を生成し、第１原稿画像を新たな第１オフセット量に基づいて傾き補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、原稿の画像（以下、「原稿画像」という。）を読み取るスキャナ等の画像読取装置に関する。

画像読取装置は、例えば複写機や複合機等の画像形成装置に設けられ、複写やファクシミリ送信の際の原稿画像の読み取りに用いられる。また、画像読取装置は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置に接続されて、スキャナとして用いられることもある。画像読取装置は、複数枚の原稿を１枚ずつ連続して読み取る場合、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）のような原稿搬送装置を備える。画像読取装置は、原稿搬送装置により原稿を連続して取り込むことで、効率的に原稿画像の読み取りを行うことができる。

原稿搬送装置を備えた画像読取装置は、原稿搬送装置から１枚ずつ取り込んだ原稿を搬送しながら、光学スキャナにより原稿画像を読み取る。光学スキャナは、原稿に光を照射する発光部と、原稿により反射された反射光を受光する受光部とを備える。受光部が受光した反射光に基づいて、画像読取装置は原稿画像を読み取る。画像読取装置は、原稿の搬送経路を挟むように２つの光学スキャナを備える構成であってもよい。２つの光学スキャナを備える場合、原稿読取装置は、搬送中の原稿の２面（表面及び裏面）の画像を、原稿の一度の搬送により読み取ることができる。

通常、光学スキャナの発光部は、複数の発光素子が直線状に並んで構成される。受光部は、複数の受光素子が直線状に並んで構成される。光学スキャナは、原稿の搬送方向に直交する方向を走査方向として、１ラインずつ順に原稿画像を読み取ることができる。このような構成では、光学スキャナの画像読取装置への取り付け精度が原稿画像の読取品質に影響する。例えば、発光素子によって照射される照射領域及び受光素子の読取ラインが走査方向に対して傾斜する場合がある。本明細書では、これを光学スキャナの傾きといい、傾斜角を傾き量という。この場合、光学スキャナは、受光素子の傾きに応じて原稿を走査するために、傾いた原稿画像を読み取ることになる。これは、読み取った原稿画像の幾何品質の低下の原因となる。

特許文献１は、光学スキャナ（光デバイス素子）により原稿位置決め用の基準スケール近辺に配置されたパタンを読み取り、読み取った結果に基づいて原稿画像をシフトすることでスキューを補正する画像読取装置を開示する。特許文献２は、筐体内部に設けられた基準パタンの読み取り結果に基づいて光学スキャナの傾きを検出する画像読取装置を開示する。画像読取装置は、光学スキャナが読み取った原稿画像を光学スキャナの傾きに応じて補正する。このように特許文献１、２の画像読取装置は、基準パタンに基づいて光学スキャナの傾き量を検出し、検出結果に応じて原稿画像の傾きを補正する。特許文献３は、搬送される原稿の斜行量を検出して、読み取った原稿画像を検出した原稿の斜行量に応じて補正する画像読取装置を開示する。

特開２００４−５６５２４号公報 特開２０１０−９３７６０号公報 特開２０１０−１１８９１１号公報

特許文献１、２の画像読取装置は、基準パタンに基づいて光学スキャナの傾き量を検出するが、基準パタン自体が傾く場合には正確な光学スキャナの傾き量が検出できない。また、基準パタンを読み取るために光学スキャナを駆動する必要があり、光学スキャナの読み取り動作の精度も正確な光学スキャナの傾き量の検出に影響する。特許文献３の画像読取装置は、搬送される原稿の斜行量を検出することはできるが、光学スキャナの傾き量については考慮されていない。そのために、確実に光学スキャナの傾き量を検出する技術についての要望がある。

本発明は、上記の問題を解決するために、光学スキャナの傾き量を従来よりも精度よく検出して、品質の高い原稿画像を読み取る画像読取装置を提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決する本発明の画像読取装置は、搬送経路を搬送される原稿の一方の面から、搬送方向に直交する方向を走査方向として第１原稿画像を読み取る第１光学スキャナと、前記原稿の他方の面から前記第１光学スキャナと同じ前記走査方向で第２原稿画像を読み取る第２光学スキャナと、前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第１原稿画像の傾きを補正するための第１補正条件及び前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第２原稿画像の傾きを補正するための第２補正条件を記憶するオフセット記憶手段と、前記第１原稿画像を前記第１補正条件に基づいて補正し、前記第２原稿画像を前記第２補正条件に基づいて補正する補正手段と、前記第１原稿画像により前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する第１傾き量を検出し、前記第２原稿画像により前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する第２傾き量を検出する傾き検出手段と、前記第１光学スキャナが交換された場合、前記第２補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から新たな第１補正条件を生成して前記オフセット記憶手段に記憶されている前記第１補正条件を更新し、前記第２光学スキャナが交換された場合、前記第１補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から新たな第２補正条件を生成して前記オフセット記憶手段に記憶されている前記第２補正条件を更新するオフセット更新手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、交換されていない光学スキャナのオフセット量を基準に交換された光学スキャナの補正条件を決めるために、光学スキャナの傾き量を従来よりも精度よく検出して、高品質の原稿画像の読み取りが可能となる。

画像読取装置の構成図。 制御ユニットの構成図。 読取画像の説明図。 傾き検出部の構成図。 オフセット更新部の構成図。 原稿画像の補正の説明図。 オフセット量の算出処理を表すフローチャート。 オフセット量の算出処理を表すフローチャート。 オフセット量の算出処理を表すフローチャート。 原稿画像の読み取り処理を表すフローチャート。 読取画像の傾き補正の説明図。 幾何測定用の画像が形成された原稿の例示図。

以下、図面を参照しつつ実施形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態の画像読取装置の構成図である。画像読取装置２００は、原稿搬送部１００及び原稿画像を読み取る画像読取部１１５を備える。画像読取装置２００は、２つの光学スキャナを備えており、原稿搬送部１００により読取位置まで搬送された原稿の両面（表面及び裏面）から原稿画像を光学的に読み取ることができる。表面の原稿画像を読み取るための第１光学スキャナは画像読取部１１５に設けられ、裏面の原稿画像を読み取るための第２光学スキャナは原稿搬送部１００に設けられる。画像読取装置２００は、画像読取処理に伴う各部の動作の制御及び読み取った原稿画像に対して画像処理を行って画像データを生成する、不図示の制御ユニットを備える。

＜原稿搬送部の構成＞
原稿搬送部１００は、１枚以上の原稿１０２で構成される原稿束が載置される原稿トレイ１０１を備える。なお、本明細書では、原稿トレイ１０１に載置される原稿１０２の上面を表面、下面を裏面という。原稿搬送部１００は、原稿トレイ１０１に載置された原稿束から原稿１０２を１枚ずつ第１光学スキャナによる第１読取位置まで搬送する。第１読取位置は、プラテンローラ１１０及び流し読みガラス１１６に挟まれた位置である。第１読取位置までの原稿１０２の搬送のために、搬送経路の上流側から順に、給紙ローラ１０３、分離ローラ１０４、分離従動ローラ１０５、レジストローラ１０６、レジスト従動ローラ１０７、リードローラ１０８、及びリード従動ローラ１０９が設けられる。第２光学スキャナによる第２読取位置は、第１読取位置よりも搬送方向の下流側に設けられる。第２読取位置は、プラテンローラ１２７及び流し読みガラス１２９に挟まれた位置である。第１読取位置から第２読取位置までには、搬送経路の上流側から順に、ジャンプ台１１７、リード排出ローラ１１１、及びリード排出従動ローラ１１２が設けられる。第２読取位置の搬送経路の下流側には、排紙ローラ１１３が設けられる。

給紙ローラ１０３は、原稿トレイ１０１の基端側に設けられる。給紙ローラ１０３は、図示しないアームに軸支されており、アームの揺動により上下に移動する。原稿１０２の原稿トレイ１０１への載置時に、給紙ローラ１０３は、載置作業を阻害しないようにホームポジションである上方に待避する。給紙時に給紙ローラ１０３は、原稿トレイ１０１に載置された原稿束の最上位の原稿１０２に落下して回転する。これにより、原稿束の最上位の原稿１０２の搬送が開始される。
分離ローラ１０４及び分離従動ローラ１０５は、原稿の搬送経路を挟んで対向する位置に設けられる。分離従動ローラ１０５は、分離ローラ１０４側に付勢される。分離従動ローラ１０５は、分離ローラ１０４よりも僅かに摩擦が少ない素材で構成される。分離ローラ１０４及び分離従動ローラ１０５は、給紙ローラ１０３によって給送された原稿１０２を１枚ずつ分離して搬送する。
給紙ローラ１０３及び分離ローラ１０４は、同一の駆動源により回転駆動され、連動して原稿１０２を１枚ずつレジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７まで搬送する。分離従動ローラ１０５は、分離ローラ１０４の回転により回転する。

原稿１０２は、分離ローラ１０４及び分離従動ローラ１０５により、搬送方向側の先頭の辺（先端）がレジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７のニップ部に突き当てられる。このときレジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７は停止しており、原稿１０２はループが生じて、先端が搬送方向に直交する方向に平行になるように揃えられる。その後、レジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７は回転を開始して、原稿１０２をリードローラ１０８及びリード従動ローラ１０９に搬送する。リードローラ１０８及びリード従動ローラ１０９は、原稿１０２を第１読取位置まで搬送する。原稿１０２は、第１読取位置でプラテンローラ１１０と流し読みガラス１１６との間を搬送される間に、一方の面である表面の原稿画像が第１光学スキャナにより光学的に読み取られる。

リード排出ローラ１１１及びリード排出従動ローラ１１２は、第１読取位置を通過した原稿１０２を第２読取位置に搬送する。この際、原稿１０２は、ジャンプ台１１７により流し読みガラス１１６からすくい上げられる。原稿１０２は、第２読取位置で第２光学スキャナ１２８とプラテンローラ１２７との間を搬送される間に、他方の面である裏面の原稿画像が第２光学スキャナ１２８により光学的に読み取られる。排紙ローラ１１３は、第２読取位置を通過した原稿１０２を排紙トレイ１１４に排出する。

＜画像読取部の構成＞
画像読取部１１５は、第１光学スキャナ及び原稿台ガラス１１８を備える。画像読取部１１５は、第１光学スキャナにより、原稿搬送部１００により第１読取位置に搬送された原稿１０２の表面の原稿画像を読み取る他に、原稿台ガラス１１８上に載置された原稿の原稿画像を読み取ることができる。

第１光学スキャナは、第１ミラー台１２３、第２ミラー台１２４、レンズ１２５、及び受光部であるイメージセンサ１２６を備える。第１ミラー台１２３は、光源である発光部１１９及びミラー１２０を備える。第２ミラー台１２４は、ミラー１２１、１２２を備える。第１光学スキャナは、発光部１１９により原稿の表面を照射する。照射された光は、原稿により反射される。この反射光は、ミラー１２０、１２１、１２２を介してレンズ１２５に導かれ、レンズ１２５によりイメージセンサ１２６上に結像される。イメージセンサ１２６は、受光した反射光を電気信号に変換して出力する。この電気信号が表面の原稿画像となる。
発光部１１９は、複数の発光素子が直線状に並んで構成される。発光素子には、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。イメージセンサ１２６は、複数の受光素子が、複数の発光素子に平行に、直線状に並んで構成される。そのために、第１光学スキャナは、図１の奥行き方向（原稿の搬送方向に直交する方向）を走査方向として、１ライン毎に原稿画像を読み取る。

第１ミラー台１２３及び第２ミラー台１２４は一体に構成される。原稿台ガラス１１８上に載置された原稿の原稿画像を読み取る場合、第１ミラー台１２３及び第２ミラー台１２４は、図１の左右方向に一定速度で移動しながら原稿画像を１ラインずつ読み取る。原稿搬送部１００を用いて原稿画像を読み取る場合、第１光学スキャナは、第１読取位置を搬送される原稿から原稿画像を１ラインずつ読み取る。

第２光学スキャナ１２８は、第１光学スキャナと同様に、発光部及びイメージスキャナを備えて構成される。第２光学スキャナ１２８は、第２読取位置を搬送される原稿１０２に、発光部により光を照射し、その反射光をイメージスキャナにより受光する。イメージスキャナは、受光した反射光を電気信号に変換して出力する。この電気信号が原稿画像を表す。この電気信号が裏面の原稿画像を表す。第２光学スキャナ１２８の発光部も、第１光学スキャナの発光部１１９と同様に、複数の発光素子が直線状に並んで構成される。第２光学スキャナ１２８のイメージスキャナも、第１光学スキャナのイメージセンサ１２６と同様に、複数の発光素子に平行に、直線状に並んで構成される。第２光学スキャナ１２８は、第１光学スキャナと同様に、図１の奥行き方向を走査方向として、１ライン毎に原稿画像を読み取る。

なお、原稿搬送部１００は、レジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７を取り除いた構成であってもよい。この場合、原稿１０２は先端が揃えられずに読み取られる。

図２は、制御ユニットの構成図である。制御ユニットは、制御部２０５、モータ制御部２０３、通信部２２２、及び画像処理部２１９を備える。制御部２０５には、第１光学スキャナ２２３、第２光学スキャナ１２８、画像処理部２１９、モータ制御部２０３、操作部２１８、及び通信部２２２が接続される。制御部２０５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたコンピュータプログラムを読み込み、ＲＡＭを作業領域に用いて実行することで、制御部２０５は、各構成要素との間で信号の送受信を行って動作を制御する。

モータ制御部２０３は、制御部２０５から受信する制御信号に応じて第１光学スキャナ２２３の第１ミラー台１２３及び第２ミラー台１２４を移動させるためのモータ２０４を駆動制御する。
通信部２２２は、ネットワークを介したパーソナルコンピュータ等の外部の情報処理装置との通信制御を行うインタフェースである。制御部２０５は、通信部２２２により、外部の情報処理装置との通信を行うことができる。
操作部２１８は、ユーザインタフェースであり、出力部であるディスプレイ及び入力部である操作ボタン、タッチパネルを備える。ユーザは、操作部２１８を操作することで画像読取指示や各種設定を行うことができる。操作部２１８は、ディスプレイに表示することで、ユーザにメッセージの通知等を行う。

第１光学スキャナ２２３は、発光部１１９の発光制御を行う光源制御部２０２及びイメージセンサ１２６で生成される電気信号の処理を行うＡＦＥ（Analog Front End）２１１を備える。光源制御部２０２は、制御部２０５から受信する制御信号に応じて発光部１１９の発光のタイミングを制御する。ＡＦＥ２１１は、イメージセンサ１２６から出力される電気信号に対して、サンプルホールド処理、オフセット処理、ゲイン処理等のアナログ処理を行い、デジタル信号に変換して画像データを生成する。第１光学スキャナ２２３は、画像データを画像処理部２１９に送信する。
第２光学スキャナ１２８は、第１光学スキャナ２２３と同様の構成であり、発光部２０６の発光制御を行う光源制御部２０７及びイメージセンサ２０８で生成される電気信号の処理を行うＡＦＥ２０９を備える。第２光学スキャナ１２８は、第１光学スキャナ１２８と同様の処理により生成される画像データを画像処理部２１９に送信する。
制御部２０５は、原稿１０２の片面（表面）から原稿画像を読み取るときに第１光学スキャナ２２３の動作を制御し、第２光学スキャナ１２８の動作の制御を行わない。制御部２０５は、原稿１０２の両面から原稿画像を読み取るときに第１、第２光学スキャナ２２３、１２８の動作を制御する。第１光学スキャナ２２３による第１読取位置が、第２光学スキャナ１２８による第２読取位置よりも原稿１０２の搬送方向の上流に位置する。そのために、制御部２０５は、原稿１０２の両面から原稿画像を読み取る場合に、第１光学スキャナ２２３による読取動作を先に制御し、第２光学スキャナ１２８の読取動作の制御を原稿１０２の搬送のタイミングに応じて遅らせて行う。

画像処理部２１９は、シェーディング補正部２１２、傾き補正部２１３、傾き検出部２１４、オフセット更新部２１５、第１オフセット記憶部２１６、及び第２オフセット記憶部２２１を備える。画像処理部２１９には、メモリ２１７が接続される。画像処理部２１９は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８が走査方向に対して発光素子及び受光素子の並びが傾く場合に生じる原稿画像の幾何品質の低下を防止するために、画像データの補正を行う。図３は、第１光学スキャナ２２３のイメージセンサ１２６が、走査方向に対して傾いた状態において原稿画像を読み取った場合の読取画像の説明図である。

イメージセンサ１２６の受光素子の並びが走査方向に対して傾くと、イメージセンサ１２６が原稿１０２を斜めに読み取る。その結果、イメージセンサ１２６は、元の原稿画像を走査方向に対する傾斜角に応じて傾いて読み取ることになる。ここで、走査方向における原稿画像の両端部の位置は傾かない。その結果、読み取られた原稿画像は、元の原稿画像から搬送方向に傾いた平行四辺形となる。画像処理部２１９は、この読み取られた原稿画像の傾きを補正する。

シェーディング補正部２１２は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８から取得する画像データに対して、シェーディング処理を行う。シェーディング補正部２１２は、シェーディング処理により、発光部１１９、２０６による原稿１０２の照射時の光量分布の不均一性やイメージセンサ１２６、２０８の感度ムラによる画像データの品質劣化を補正する。

傾き検出部２１４は、画像データから原稿１０２の搬送方向における先頭である先端エッジを検出して、検出した先端エッジに基づき原稿１０２の走査方向に対する傾き量（傾斜角）を算出する。図４は、傾き検出部２１４の構成図である。傾き検出部２１４は、入力データ選択部４０１、エッジ検出部４０２、エッジ検出用メモリ４０３、及び傾き算出部４０４を備える。

入力データ選択部４０１は、シェーディング補正部２１２で補正された画像データ及びメモリ２１７に記憶される画像データのいずれか一方を、制御部２０５の指示に応じてエッジ検出部４０２に入力する。

エッジ検出部４０２は、入力データ選択部４０１から入力される画像データに基づいて、原稿１０２の先端エッジを検出する。エッジ検出部４０２は、制御部２０５によりエッジの検出範囲を指定されてもよい。先端エッジの検出結果は、エッジ検出用メモリ４０３に保持される。エッジ検出用メモリ４０３は、第１光学スキャナ２２３で生成された画像データに基づく先端エッジの検出結果及び第２光学スキャナ１２８で生成された画像データに基づく先端エッジの検出結果を保持する。基準画像データを用いる場合には、エッジ検出用メモリ４０３は、第１光学スキャナ２２３の基準画像データに基づく先端エッジの検出結果、第２光学スキャナ１２８の基準画像データに基づく先端エッジの検出結果を保持する。
画像データには、通常、原稿１０２の原稿画像とその背景の画像とが含まれる。エッジ検出部４０２は、原稿１０２の画像と背景の画像との色境界や、原稿１０２の先端に生じる影に基づいて、先端エッジを検出する。先端エッジの検出は、例えば、既知の微分フィルタ（ソーベルフィルタ、ラプラシアンフィルタ）等により行われる。

傾き算出部４０４は、エッジ検出部４０２で検出された原稿１０２の複数の走査位置それぞれにおける先端エッジの位置情報から、先端エッジのラインを示す近似直線を算出する。傾き算出部４０４は、この近似直線から原稿１０２の傾き量を算出する。近似直線の算出は、既知の最小自乗法やハフ変換により行われる。

オフセット更新部２１５は、傾き検出部２１４で検出された原稿１０２の先端エッジの傾き量に応じて、原稿画像を補正するための画像データの補正条件であるオフセット量を算出する。図５は、オフセット更新部２１５の構成図である。オフセット更新部２１５は、差分算出部１１０１、平均値算出部１１０２、傾き判定部１１０３、及び補正量算出部１１０４を備える。

差分算出部１１０１は、第１光学スキャナ２２３で生成された画像データから検出される傾き量（Ｆ＿SKEW）と、第２光学スキャナ１２８で生成された画像データから検出される傾き量（Ｒ＿SKEW）との差分値（ＤＥ）を算出する。差分算出部１１０１は、制御部２０５の指示に応じて、基準となる傾き量を決める。例えば、制御部２０５が第１光学スキャナ２２３の画像データによる傾き量を基準にするように指示が入力されると、差分算出部１１０１は、差分値（ＤＥ）を（Ｆ＿SKEW − Ｒ＿SKEW）の式により算出する。制御部２０５が第２光学スキャナ１２８の画像データによる傾き量を基準にするように指示が入力されると、差分算出部１１０１は、差分値（ＤＥ）を（Ｒ＿SKEW − Ｆ＿SKEW）の式により算出する。制御部２０５は、第１光学スキャナ２２３が設置又は交換された場合に、第２光学スキャナ１２８の画像データによる傾き量を基準にするように、差分算出部１１０１に指示を入力する。制御部２０５は、第２光学スキャナ１２８が設置又は交換された場合に、第１光学スキャナ２２３の画像データによる傾き量を基準にするように、差分算出部１１０１に指示を入力する。

平均値算出部１１０２は、差分算出部１１０１で算出された差分値（ＤＥ）の平均値を算出する。第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８は、複数枚の原稿１０２の原稿画像を読み取る。平均値算出部１１０２は、複数枚の原稿１０２を読み取ることで生成される差分値（ＤＥ）の平均値を算出する。

傾き判定部１１０３は、平均値算出部１１０２で算出された差分値（ＤＥ）の平均値に応じて第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８の少なくとも一方の傾き方向を判定する。傾き検出部２１４が検出する傾き量は、例えば走査方向を「０」として表される。そのために、傾き量は正又は負の値で表される。傾き判定部１１０３は、差分値（ＤＥ）の平均値が正負のいずれかを判断することで、傾き方向を判定する。

補正量算出部１１０４は、平均値算出部１１０２で算出された平均値、傾き判定部１１０３の判定結果、及び第１、第２オフセット記憶部２１６、２２１に格納されている基準オフセット量により、オフセット量を算出する。第１オフセット記憶部２１６は、第１光学スキャナ２２３のオフセット量である基準オフセット量（第１オフセット量）を記憶する。第２オフセット記憶部２２１は、第２光学スキャナ１２８のオフセット量である基準オフセット量（第２オフセット量）を記憶する。補正量算出部１１０４は、算出したオフセット量を傾き補正部２１３に入力する。補正量算出部１１０４は、制御部２０５の指示に応じて、第１オフセット量又は第２オフセット量を選択する。制御部２０５は、第１光学スキャナ２２３が設置又は交換された場合に、第２オフセット量を選択するように、補正量算出部１１０４に指示を入力する。制御部２０５は、第２光学スキャナ１２８が設置又は交換された場合に、第１オフセット量を選択するように、補正量算出部１１０４に指示を入力する。

傾き補正部２１３は、アフィン変換により、傾き検出部２１４で検出された傾き量及びオフセット更新部２１５で算出されたオフセット量に基づいて画像データを補正する。画像データは、これにより走査方向に対する傾きが補正される。
傾き補正部２１３は、アフィン変換により原稿１０２の走査方向に対する角度θ（傾き量）を補正するための画素の位置を算出する。補正のための画素の位置は、走査方向をＸ、副走査方向をＹとして表される。アフィン変換は、以下の式により行われる。
Ｘ ＝ ｘｃｏｓθ− ｙｓｉｎθ ＋ ｘ0
Ｙ ＝ ｘｓｉｎθ＋ ｙｃｏｓθ ＋ ｙ0
Ｘ：主走査方向の補正後の画素位置、Ｙ：副走査方向の補正後の画素位置
ｘ：補正前の主走査方向の画素位置、ｙ：補正前の副走査方向の画素位置
ｘ0：主走査方向の平行移動量、ｙ0：副走査方向の平行移動量
θ：原稿の先端エッジから算出された傾き量に基づく角度

傾き補正部２１３は、シェーディング補正部２１２から取得した画像データから、アフィン変換により算出した画素の位置に相当するデータを補正する。これにより読取画像の傾きが補正される。なお、ｘ0、ｙ0は、傾きが補正された画像データを平行移動させるための移動量を表す。この移動量によって、原稿画像の先端部及び端部の出力位置を合わせることが可能となる。
図６は、アフィン変換による原稿画像の補正の説明図である。原稿１０２から読み取られた原稿画像は、走査方向に対して先端エッジが角度θだけ傾いている（左図）。傾き量に応じて画像データが補正されると、先端エッジが走査方向に平行になる（中図）。平行移動により、原稿画像の先端エッジの頂点が原点に合致する。

以上の構成の画像読取装置２００は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８の取り付けが走査方向に対して傾く場合に、図７〜図９に示す処理を行うことで原稿画像を補正する。図７、図８、図９は、読取画像の傾きを調整するためのオフセット量の算出処理を表すフローチャートである。この処理は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８のいずれか一方の設置又は交換の際に行われる。

画像読取装置２００は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８のいずれか一方の設置や交換の際に、動作モードが操作部２１８により第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８を調整する調整モードに設定される。調整モードに設定された後、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８のいずれの設置や交換を行うかが操作部２１８により選択される。選択結果は、操作部２１８から制御部２０５に入力される。

操作部２１８から以上の入力が行われると、画像読取装置２００は、原稿１０２の読み取りを開始する（Ｓ５０１）。原稿トレイ１０１には、Ｎ枚（Ｎは自然数）の原稿１０２が載置される。画像読取装置２００は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８により原稿１０２の両面の原稿画像を読み取る。第１光学スキャナ２２３で生成された表面の画像データ及び第２光学スキャナ１２８で生成された裏面の画像データは、画像処理部２１９に入力される。

画像処理部２１９は、シェーディング補正部２１２により表面の画像データ及び裏面の画像データをシェーディング処理して傾き検出部２１４に入力する。傾き検出部２１４は、表面の画像データ及び裏面の画像データの各々により、原稿１０２の先端エッジの走査方向に対する傾き量を検出する（Ｓ５０２）。オフセット更新部２１５は、傾き検出部２１４で表面の画像データから検出された先端エッジの傾き量と、裏面の画像データから検出された先端エッジの傾き量との差分値を算出する（Ｓ５０３）。画像処理部２１９は、Ｎ枚の原稿１０２の原稿画像が読み取られて、Ｎ個の傾き量の差分値を算出するまで、ステップＳ５０１〜Ｓ５０４の処理を繰り返す（Ｓ５０４：N）。

画像処理部２１９は、Ｎ個の傾き量の差分値が算出されると、オフセット更新部２１５により差分値の平均値を算出する（Ｓ５０５）。第１光学スキャナ２２３、第２光学スキャナ１２８の傾き量の基準値には、設置又は交換された光学スキャナとは別の光学スキャナを用いる。例えば、第１光学スキャナ２２３が交換された場合、第２光学スキャナ１２８の傾き量が基準値となる。

オフセット更新部２１５は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナのいずれが設置又は交換されたかを、制御部２０５からの指示により確認する（Ｓ６０１）。第１光学スキャナ２２３が設置又は交換されている場合（Ｓ６０１：Y）、オフセット更新部２１５は、傾き判定部１１０３により、差分値の平均値から原稿１０２の先端エッジの傾き方向を確認する（Ｓ６０２）。

原稿１０２の先端エッジが搬送方向を向いて右上がりである場合（Ｓ６０２：Y）、補正量算出部１１０４は、第２オフセット記憶部２２１から取得した第２オフセット量に、平均値算出部１１０２で算出した差分値の平均値を加算する。これにより補正量算出部１１０４は、第１オフセット量を算出する（Ｓ６０３）。原稿１０２の先端エッジが搬送方向を向いて右下がりである場合（Ｓ６０２：N）、補正量算出部１１０４は、第２オフセット記憶部２２１から取得した第２オフセット量から、平均値算出部１１０２で算出した差分値の平均値を減算する。これにより補正量算出部１１０４は、第１オフセット量を算出する（Ｓ６０４）。このように補正量算出部１１０４は、第２光学スキャナ１２８が設置又は交換されていないために、第２オフセット量を基準にして第１光学スキャナ２２３の第１オフセット量を算出する。

補正量算出部１１０４は、算出した第１オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６０５）。画像処理部２１９は、傾き補正部２１３で補正可能な範囲を表す補正限界量を予め保持する。補正量算出部１１０４は、算出した第１オフセット量が補正限界量未満であれば、第１オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内であると判断する（Ｓ６０５：Y）。この場合、補正量算出部１１０４は、第１オフセット量を第１オフセット記憶部２１６に保存する（Ｓ６０６）。補正量算出部１１０４は、第１オフセット記憶部２１６に既に保存されている第１オフセット量がある場合には、これを更新する。

補正量算出部１１０４は、第１オフセット量が補正限界量以上であれば、第１オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内ではないと判断する（Ｓ６０５：N）。この場合、補正量算出部１１０４は、制御部２０５に画像データの傾きを補正できないことを通知する。制御部２０５は、操作部２１８のディスプレイにエラーを表示して、第１光学スキャナ２２３の取り付けの調整を指示する（Ｓ６０７）。制御部２０５は、エラーの表示の他に、例えば音声によるエラーの報知のように、所定の出力装置を用いてエラーを報知する。第１光学スキャナ２２３が設置又は交換された場合、画像読取装置２００は、以上のようにして処理を終了する。

第２光学スキャナ１２８が設置又は交換されている場合（Ｓ６０１：N）、オフセット更新部２１５は、傾き判定部１１０３により、差分値の平均値から原稿１０２の先端エッジの傾き方向を確認する（Ｓ７０１）。

オフセット更新部２１５の補正量算出部１１０４は、第１光学スキャナ２２３が設置又は交換されていないために、第１オフセット量を基準にして第２光学スキャナ１２８の第２オフセット量を算出する。原稿１０２の先端エッジが搬送方向を向いて右上がりである場合（Ｓ７０１：Y）、補正量算出部１１０４は、第１オフセット記憶部２１６から取得した第１オフセット量に、平均値算出部１１０２で算出した差分値の平均値を加算する。これにより補正量算出部１１０４は、第２オフセット量を算出する（Ｓ７０２）。原稿１０２の先端エッジが搬送方向を向いて右下がりである場合（Ｓ７０１：N）、補正量算出部１１０４は、第１オフセット記憶部２１６から取得した第１オフセット量から、平均値算出部１１０２で算出した差分値の平均値を減算する。これにより補正量算出部１１０４は、第２オフセット量を算出する（Ｓ７０３）。

補正量算出部１１０４は、算出した第２オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内であるか否かを判断する（Ｓ７０４）。補正量算出部１１０４は、第２オフセット量が補正限界量未満であれば、第２オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内であると判断する（Ｓ７０４：Y）。この場合、補正量算出部１１０４は、第２オフセット量を第２オフセット記憶部２２１に保存する（Ｓ７０５）。補正量算出部１１０４は、第２オフセット記憶部２２１に既に保存されている第２オフセット量がある場合には、これを更新する。

補正量算出部１１０４は、第２オフセット量が補正限界量以上であれば、第２オフセット量が傾き補正部２１３で補正可能な範囲内ではないと判断する（Ｓ７０４：N）。この場合、補正量算出部１１０４は、制御部２０５に画像データの傾きを補正できないことを通知する。制御部２０５は、操作部２１８のディスプレイにエラーを表示して、第２光学スキャナ１２８の取り付けの調整を指示する（Ｓ７０６）。第２光学スキャナ１２８が設置、交換された場合、画像読取装置２００は、以上のようにして処理を終了する。

画像データの傾きが補正可能である場合、画像処理部２１９は、第１オフセット量及び第２オフセット量を用いて傾き補正部２１３により画像データの補正を行う。図１０は、傾き補正を伴う原稿画像の読み取り処理を表すフローチャートである。

原稿１０２が原稿トレイ１０１に載置され、操作部２１８から原稿１０２の原稿画像の読み取りが指示されると、画像読取装置２００は、原稿１０２の原稿画像を読み取る（Ｓ８０１）。画像読取装置２００は、原稿画像の読み取りの指示とともに、原稿１０２の片面の原稿画像の読み取りか（片面読取）、両面の原稿画像の読み取りか（両面読取）の指示を受け付ける。片面読取の場合、画像読取装置２００は、第１光学スキャナ２２３により原稿１０２の表面の原稿画像を読み取る。両面読取の場合、画像読取装置２００は、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８により原稿１０２の両面の原稿画像を読み取る。第１光学スキャナ２２３で生成された表面の画像データ及び第２光学スキャナ１２８で生成された裏面の画像データは、画像処理部２１９に入力される。

画像処理部２１９は、シェーディング補正部２１２により画像データをシェーディング処理して傾き検出部２１４に入力する。傾き検出部２１４は、取得した画像データにより、原稿１０２の先端エッジの走査方向に対する傾き量を検出する（Ｓ８０２）。傾き検出部２１４は、片面読取の場合、表面の画像データから傾き量を検出する。傾き検出部２１４は、両面読取の場合、表面及び裏面の各々の画像データから傾き量を検出する。検出された傾き量は、傾き補正部２１３に入力される。

傾き補正部２１３は、片面読取の場合に第１オフセット量を第１オフセット記憶部２１６から取得し、両面読取の場合に第１、第２オフセット量を第１、第２オフセット記憶部２１６、２２１から取得する（Ｓ８０３）。傾き補正部２１３は、取得したオフセット量と傾き検出部２１４から取得した傾き量とに応じて、原稿１０２の傾きを補正する（Ｓ８０４）。傾き補正部２１３は、片面読取の場合に、第１オフセット量と表面の画像データから検出された傾き量とに応じて表面の画像データの傾きを補正する。傾き補正部２１３は、両面読取の場合に、第１オフセット量と表面の画像データから検出された傾き量とに応じて表面の画像データの傾きを補正し、第２オフセット量と裏面の画像データから検出された傾き量とに応じて裏面の画像データの傾きを補正する。傾き補正部２１３は、以下のようなアフィン変換により補正を行う。
Ｘ ＝ ｘｃｏｓθ− ｙｓｉｎθ ＋ ｘ0
Ｙ ＝ ｘｓｉｎ（θ＋θ’）＋ ｙｃｏｓ（θ＋θ’） ＋ ｙ0
Ｘ：走査方向の補正後の画素位置、Ｙ：副走査方向の補正後の画素位置
ｘ：走査方向の補正前の画素位置、ｙ：副走査方向の補正前の画素位置
ｘ0：走査方向の平行移動量、ｙ：副走査方向の平行移動量
θ：原稿の先端エッジの角度
θ’：オフセット量（ユニット傾き量調整モードで算出）

図１１は、読取画像の傾き補正の説明図である。左上図は第１光学スキャナ２２３が読み取った原稿画像である。第１光学スキャナ２２３の傾きを考慮せずに原稿１０２の先端エッジから検出した傾き量に応じて補正を行うと、副走査方向（Ｙ）に影響が生じる（右上図）。アフィン変換により傾きを補正して副走査方向の補正後の画素位置を算出する際に、第１光学スキャナ２２３の傾き量分を予め補正方句とは逆方向にオフセットしておく（左下図）。オフセットしておくことで、幾何品質の高い原稿画像の画像データが得られる（右下図）。

なお、原稿１０２の先端エッジの傾き量は、読み取った原稿画像から傾き検出部２１４で検出されているが、操作部２１８から直接入力するようにしてもよい。この場合、例えば図１２に示す幾何測定用の画像が形成された原稿を用いる。図１２の原稿は、原稿の各辺に平行に縦横の線が形成される。ユーザは、画像読取装置２００で図１２の原稿を読み取り、読み取った原稿画像を印字等により目視で確認して縦横の線の傾きから先端エッジの傾き量を測定する。ユーザは、測定結果を操作部２１８から入力する。入力された測定結果は、操作部２１８から制御部２０５に送られる。制御部２０５は、測定結果を第１オフセット記憶部２１６及び第２オフセット記憶部２２１のいずれかに記憶する。いずれに記憶されるかは、測定結果の入力時に操作部２１８から指示される。ユーザは、幾何測定用の画像を第１光学スキャナ２２３で読み取らせた場合、測定結果を第１オフセット記憶部２１６に第１オフセット量として記憶させる。ユーザは、幾何測定用の画像を第２光学スキャナ１２８で読み取らせた場合、測定結果を第２オフセット記憶部２２１に第２オフセット量として記憶させる。

以上のような画像読取装置２００は、原稿１０２の先端エッジの情報のみで容易に第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８の傾き量を検出して、原稿画像の傾きを補正することができる。そのために、第１光学スキャナ２２３及び第２光学スキャナ１２８の取り付け時に、物理的に正確な調整が不要となり、調整コストを削減しつつ、読み取った原稿画像の幾何品質を向上させることができる。

２００…画像読取装置、１００…原稿搬送部、１１５…画像読取部、２２３…第１光学スキャナ、１２８…第２光学スキャナ

Claims (9)

1. 搬送経路を搬送される原稿の一方の面から、搬送方向に直交する方向を走査方向として第１原稿画像を読み取る第１光学スキャナと、
   前記原稿の他方の面から前記第１光学スキャナと同じ前記走査方向で第２原稿画像を読み取る第２光学スキャナと、
   前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第１原稿画像の傾きを補正するための第１補正条件及び前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第２原稿画像の傾きを補正するための第２補正条件を記憶するオフセット記憶手段と、
   前記第１原稿画像を前記第１補正条件に基づいて補正し、前記第２原稿画像を前記第２補正条件に基づいて補正する補正手段と、
   前記第１原稿画像により前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する第１傾き量を検出し、前記第２原稿画像により前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する第２傾き量を検出する傾き検出手段と、
   前記第１光学スキャナが交換された場合、前記第２補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から新たな第１補正条件を生成して前記オフセット記憶手段に記憶されている前記第１補正条件を更新し、前記第２光学スキャナが交換された場合、前記第１補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から新たな第２補正条件を生成して前記オフセット記憶手段に記憶されている前記第２補正条件を更新するオフセット更新手段と、を備えることを特徴とする、
   画像読取装置。
2. 前記傾き検出手段は、前記第１原稿画像により前記原稿の搬送方向に先頭である先端エッジにより前記第１傾き量を検出し、前記第２原稿画像により前記原稿の前記先端エッジにより前記第２傾き量を検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. 前記傾き検出手段は、前記第１原稿画像と前記第１光学スキャナが前記走査方向に対し傾いていないときの第１基準画像とにより前記第１傾き量を検出し、前記第２原稿画像と前記第２光学スキャナが前記走査方向に対し傾いていないときの第２基準画像とにより前記第２傾き量を検出することを特徴とする、
   請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記オフセット更新手段は、前記第１傾き量と前記第２傾き量との差分値を算出して、前記第１光学スキャナが交換されると、前記第２補正条件と前記差分値とから新たな第１補正条件を生成し、前記第２光学スキャナが交換されると、前記第１補正条件と前記差分値とから新たな第１補正条件を生成することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか１項記載の画像読取装置。
5. 前記傾き検出手段は、複数枚の原稿から読み取られる複数の前記第１原稿画像により複数の前記第１傾き量を検出し、前記複数枚の原稿から読み取られる複数の前記第２原稿画像により複数の前記第２傾き量を検出し、
   前記オフセット更新手段は、複数の前記第１傾き量と複数の前記第２傾き量とから得られる複数の前記差分値の平均値を算出して、前記第１光学スキャナが交換されると、前記第２補正条件と前記平均値とから新たな第１補正条件を生成し、前記第２光学スキャナが交換されると、前記第１補正条件と前記平均値とから新たな第１補正条件を生成することを特徴とする、
   請求項４記載の画像読取装置。
6. 前記オフセット更新手段は、生成した新たな第１補正条件が前記傾き補正手段で補正可能な範囲内であれば、前記傾き補正手段に当該新たな第１補正条件に基づいて第１原稿画像を補正させ、生成した新たな第２補正条件が前記傾き補正手段で補正可能な範囲内であれば、前記傾き補正手段に当該新たな第２補正条件に基づいて第２原稿画像を補正させることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の画像読取装置。
7. 前記オフセット更新手段は、生成した新たな第１補正条件が前記傾き補正手段で補正可能な範囲内でなければ、所定の出力手段により前記第１光学スキャナの取り付けの調整を指示し、生成した新たな第２補正条件が前記傾き補正手段で補正可能な範囲内でなければ、前記出力手段により前記第２光学スキャナの取り付けの調整を指示することを特徴とする、
   請求項６記載の画像読取装置。
8. 前記傾き補正手段は、前記第１原稿画像を前記第１補正条件及び前記第１傾き量を用いたアフィン変換により補正し、前記第２原稿画像を前記第２補正条件及び前記第２傾き量を用いたアフィン変換により補正することで、前記第１原稿画像及び前記第２原稿画像の傾きを補正することを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれか１項記載の画像読取装置。
9. 搬送経路を搬送される原稿の一方の面から、搬送方向に直交する方向を走査方向として第１原稿画像を読み取る第１光学スキャナと、前記原稿の他方の面から前記第１光学スキャナと同じ前記走査方向で第２原稿画像を読み取る第２光学スキャナと、前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第１原稿画像の傾きを補正するための第１補正条件及び前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する傾きによる前記第２原稿画像の傾きを補正するための第２補正条件を記憶するオフセット記憶手段とを備え, 前記第１原稿画像を前記第１補正条件に基づいて補正し、前記第２原稿画像を前記第２補正条件に基づいて補正する画像読取装置が、
   前記第１原稿画像により前記第１光学スキャナの前記走査方向に対する第１傾き量を検出するとともに、前記第２原稿画像により前記第２光学スキャナの前記走査方向に対する第２傾き量を検出し、
   前記第１光学スキャナが交換されると、前記第２補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から、新たな第１補正条件を生成して前記オフセット記憶手段を更新し、
   前記第２光学スキャナが交換されると、前記第１補正条件、前記第１傾き量、及び前記第２傾き量から、新たな第２補正条件を生成して前記オフセット記憶手段を更新することを特徴とする、
   画像読取方法。