JP2017038234A - 読取装置および読取方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源がコンタクトイメージセンサの片側のみに配置されている事により発生する原稿の紋様を適切に補正する読取装置を提供する。
【解決手段】原稿を光学的に読み取る読取部により所定量、読み取られた読取データから輝度分布を取得し、輝度分布における所定の輝度に対応する度数に基づいて、原稿の端部領域を検出し、その端部領域の読取データを、端部領域と異なる領域の読取データの輝度値よりも輝度値を高くするように補正する。
【選択図】図11
【解決手段】原稿を光学的に読み取る読取部により所定量、読み取られた読取データから輝度分布を取得し、輝度分布における所定の輝度に対応する度数に基づいて、原稿の端部領域を検出し、その端部領域の読取データを、端部領域と異なる領域の読取データの輝度値よりも輝度値を高くするように補正する。
【選択図】図11
Description
本発明は、画像を読み取る読取装置および読取方法に関する。
コンタクトイメージセンサ(以下CIS)を読取部として用いた画像読取装置が実用化されている(特許文献1、特許文献2)。そのような画像読取装置では、CISをコンタクトガラスに沿って画像読取装置本体フレーム内を移動させて、コンタクトガラス上に配置した原稿の画像を光学的に読み取る。特許文献1の画像読取装置では、走行体を削除することで、CISの汎用性を失わさず、コスト低減と小型化を実現している。また、特許文献2の画像読取装置では、部品点数を少なくして構造の複雑化を抑え、コスト低減を実現している。
画像読取装置で、コスト低減化のために、CISの光源が原稿からの反射光を読み取るセンサの中心位置の両側に配設されておらず、コスト低減のためにセンサの中心位置の片側にのみ配設されるような構成とすることがある。
そのような画像読取装置で原稿を読み取ると、原稿に固有の紋様が読取データに反映されることがあり、且つ、その反映の程度は、原稿の読取領域に応じて異なる。例えば、原稿先端については、紋様の影響は大きく、原稿先端以外の部分については、紋様の影響は小さくなる。紋様の影響を受けた読取データの補正は、輝度変換によりその影響分を除去することにより可能である。しかしながら、原稿全体に渡って同様の補正を行うと、原稿上の薄い画像がより薄くなってしまい、その結果、例えば青色再現性の低下などの画質の低下を生じさせてしまうことが考えられる。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、原稿の読取データを適切に補正する読取装置および読取方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る読取装置は、原稿を光学的に読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた読取データに基づいて、前記原稿の端部領域の読取データを、当該端部領域と異なる領域の読取データの輝度値よりも輝度値を高くするように補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、原稿の読取データを適切に補正することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、画像形成装置の外観斜視図であり、図2は、画像形成装置の内部構成の概要を示す図である。以下、図1及び図2を参照しながら、画像形成装置の構成について説明する。図1に示すように、画像形成装置100は、装置本体101と、装置本体101の上部に設けられた画像読取装置102と、画像読取装置102の上部に設けられた自動原稿供給装置(ADF、オートドキュメントフィーダ)103とを含む。自動原稿供給装置103は、ヒンジ機構が設けられており、ユーザ操作により矢印A方向に開閉可能である。画像形成装置100は、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能、及びこれらの複合機能を実現可能ないわゆるMFP(Multi Functionnal Printer)である。しかしながら、図1に示すような構成ではなく、画像読取装置102が単独のスキャナとして構成される場合もある。
装置本体101は、画像読取装置102が光学的に原稿を読み取って生成した読取データに基づいてシート(記録媒体)に画像を形成する。画像形成とは、例えば複写(コピー)機能における印刷処理である。画像読取装置102は、画像を読み取って生成した読取データを装置本体101に組み込まれた記録装置本体105に送る。記録装置本体105は、例えば、LEDアレイを使用した電子写真記録方式や、インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録方式の記録装置(プリンター)である。図1では、記録装置本体105が電子写真記録方式の記録装置であるとして説明する。図1の操作部106は、表示部、入力キー等を備えており、ユーザによる画像形成装置100への指示操作を受け付けたり、また、画像形成装置100の電源状態や、ジョブ実行状況等を表示したりする。
また、装置本体101は、LED記録ヘッドユニット201、画像形成部202、カセット給紙部203、記録装置本体105の上部にシートPを複数枚積載可能なように構成された記録シート排紙部204、カートリッジカバー部205を含む。また、装置本体101は、画像読取装置102と記録装置本体105とを接合する接合部206、ファクシミリ機能を有する装置の制御部207、両面搬送部カバー208、搬送方向切換部209、レジスト搬送部210を含む。また、装置本体101は、記録装置本体105内部に配置されたMP(マルチペーパー)給紙部211、両面搬送部212を含む。
自動原稿供給装置103は、原稿載置台104に置かれたシート原稿を1枚ずつ分離して画像読取装置102に供給する。画像読取装置102は、自動原稿供給装置103により流し読みガラス213上に送り込まれるシート原稿をイメージセンサユニット214で読み取る。また、画像読取装置102は、原稿台ガラス215上に置かれたシート原稿或いはブック原稿を、ライン型イメージセンサユニット214を副走査方向に移動させながら読み取る。副走査方向は、図2における左右方向である。また、主走査方向は、副走査方向に対して交差する方向であり、図1における矢印B方向である。主走査方向は、ライン型イメージセンサユニット214のライン方向に対応する。自動原稿供給装置103は、ADF分離部220、排紙搬送部216、原稿排紙部217、ブック原稿を押圧する原稿押え板218、シート原稿搬送部219を含む。
図3は、画像読取装置102のライン型イメージセンサユニット周辺の構成を示す図である。本実施形態では、RGBのLED等の光源から照射され、原稿台ガラス215上に置かれた原稿303からの反射光を、ライン型イメージセンサユニットのCCD等のイメージセンサが光学的に読み取る。本実施形態では、ライン型イメージセンサユニットとして、光源がセンサの中心位置の片側にのみ配設されたCIS(コンタクトイメージセンサ)214が用いられる。
図3に示すように、画像読取装置102の上部には原稿台ガラス215、流し読みガラス301が設けられる。原稿台ガラス215の端部には白色基準板302が設けられ、白色基準板302以外の原稿台ガラス215上の領域に原稿303を載置できる。CIS214の中心位置にはセルフォックレンズ308が設けられ、セルフォックレンズ308の直下にはイメージセンサ309が構成される。光源307は、CIS214の中心位置に対して片側にのみ構成されていて、セルフォックレンズ308の位置より原稿後端側から光線を照射するようになっている。CIS214は、シャフト304上に配設されており、駆動ベルト305に固定されている。駆動ベルト305はモータ306に連結しており、モータ306の回転によってCIS214がシャフト304上を滑りながら原稿台ガラス215に相対的に移動して、原稿303の原稿画像を読み取る。
図4は、画像形成装置100における制御系のブロック構成を示す図である。図4では、画像形成装置100の制御系の一例として、リーダ部401と、コントローラ406と、プリンタエンジン409とを示している。リーダ部401は画像読取装置102に対応し、コントローラ406は装置本体101に対応し、プリンタエンジン409は記録装置本体105に対応する。
リーダ部401は、CIS214からのアナログ出力信号をAFE(アナログフロントエンド)402で処理し、デジタル画像データ(読取データ)としてシェーディング補正回路403に出力する。シェーディング補正回路403は、読取データに対して白色基準板302に起因する輝度ムラ等を補正するシェーディング補正を行い、リーダ部401の画像処理回路404に出力する。画像処理回路404は、シェーディング補正された読取データに対して紙紋の検出・判定等の各種画像処理を行い、制御回路405に処理結果を通知しながら、コントローラ406の画像処理回路407に読取データを出力する。画像処理回路407は、読取データに対して紙紋除去や拡大・縮小等の指定された各種画像処理を行い、プリンタエンジン409の画像処理回路410に出力する。画像処理回路410は、入力された読取データに対して、トナー色等の印刷空間への色空間変換処理、マッピング処理等、記録動作固有の画像処理を実行し、記録データとしてレーザダイオード(LD)ドライバ411に出力する。LDドライバ411は、記録データに基づいてレーザダイオード412から感光ドラム上に照射されるレーザビームを変調するようレーザダイオード412を制御する。
上記の「紙紋」とは、原稿等の用紙の下地に特有の紋様であり、繊維の絡み合いで生じる凹凸の様子を表すものである。繊維の絡み具合は紙種によって異なり、人の指紋になぞらえて以下、「紙紋」と呼ぶ。紙紋は、図7や図8に示すように、読取データに反映されると画質低下の一因となってしまう。本実施形態では、図10に示すような所定の輝度以上を一定の輝度に変換するような補正テーブルにより、輝度変換補正を読取データに対して行うことにより、上記の「紙紋」を除去することが行われる。
図3に示すようなライン型イメージセンサユニットで原稿を読み取る場合がある。その場合、例えば、CISの光源が原稿からの反射光を読み取るセンサの中心位置に対して片側にのみ配設された構成では、原稿先端は紙紋画像の発生が多く、原稿先端以外は紙紋画像の発生は少なくなる。一方、CISの光源が原稿からの反射光を読み取るセンサの中心位置に対してもう一方の片側にのみ配設された構成では、逆に、原稿後端は紙紋画像の発生が多く、原稿後端以外は紙紋画像の発生は少なくなる。いずれの構成においても、原稿端部の紙紋画像の除去を行う処理を原稿全面に適用すると、原稿先端部以外の部分においては、原稿上の薄い画像がさらに薄くなってしまい、例えば青色再現性が低下してしまうおそれがある。本実施形態では、後述するような処理によって、紙紋除去と画質の維持を両立させることができる。
再び、図4を参照する。制御回路405はリーダ部401を制御し、エンジンコントローラ413はプリンタエンジン409を制御する。コピー等の複写機能は、システムコントローラ408が、画像処理回路407、制御回路405、エンジンコントローラ413を連携的に制御することによって実現される。操作部106は、パネルディスプレイ等の表示部や、ハードウェアキー等を備え、画像形成装置100が実行可能な各機能についての設定画面上でのユーザ操作を受け付ける。操作部106が受け付けたユーザ操作は、システムコントローラ408に出力される。
制御回路405、システムコントローラ408、エンジンコントローラ413はそれぞれ、汎用的なCPU、ROM、RAMを含んで構成される。制御回路405のCPUは、画像読取装置102を統括的に制御し、エンジンコントローラ413のCPUは、記録装置本体105を統括的に制御する。システムコントローラ408のCPUは、制御回路405及びエンジンコントローラ413の各CPUと通信し、若しくは、各CPUを制御することにより、画像形成装置100が実行可能な機能を実現する。
システムコントローラ408のROMやRAM等の記憶部には、画像形成装置100を起動させるためのプログラムや各機能の実行についての設定パラメータ、本実施形態の動作を実現するためのプログラムやテーブル等が格納されている。例えば、システムコントローラ408のCPUがそれらのプログラムをROMからRAMに読み出して実行することにより、本実施形態の動作をコンピュータとしての画像形成装置100で実現させることができる。
図5は、原稿と読取データの画像との位置関係を示す図である。矢印R方向にCIS214が移動しながら読み取りが行われるため、図の上方が開始部であり、原稿先端側である。先端部501内の任意領域で得られる画像が図6に示され、先端部以外の部分502内の任意領域で得られる画像が図7で示されている。
図6は、従来の両側光源を用いた読取データによる良好な画像を示す。
図7は、片側光源を用いた読取データの開始部すなわち原稿の先端部501の読取画像を示す図である。光源307は、CIS214の中心位置に対して片側にのみ構成されていて、セルフォックレンズ308の位置より原稿後端側から光線を照射するようになっているため、原稿先端は画像に紙紋成分が多く存在している。
図8は、片側光源を用いた読取データの開始部以外、即ち、原稿の先端部以外の部分502の読取画像である。図7と同様な片側光源での読取画像であるが、原稿先端を過ぎると原稿台ガラス215上に置かれた原稿303からの反射光が増加するために、紙紋成分の存在が減少している。このように、原稿からの反射光量の変化のために、原稿上の紙紋成分の存在の程度に変化が生じる。
図9は、読取データの輝度分布を示す図であり、図10は、輝度値の変換テーブルを示す図である。以下、図9及び図10を参照しながら、本実施形態の紙紋除去方法について説明する。
図9のヒストグラム901は、先端部501内の任意領域の読取画像から取得されたものである。これに対して、ヒストグラム902は、先端部以外の部分502内の任意領域の読取画像から取得されたものである。ヒストグラム901とヒストグラム902を比較すると、紙紋の発生具合の違いが表れており、任意の輝度K1に着目すれば度数差D1が発生している。
紙紋成分が発生しない場合の変換テーブル906に対して、紙紋成分が発生する場合の変換テーブル907は、原稿の先端部501に発生する紙紋成分を除去するのに適した設定となっている。従って、変換テーブル907で処理された読取データは、その任意領域からそれぞれ取得されるヒストグラム903とヒストグラム904になり、紙紋成分が除去された良好な画像となっている。
ここで、ヒストグラム903に比べてヒストグラム904は、任意の輝度K1に着目すると、度数差D2だけ読取データがより変換されていることになる。この場合、原稿上の薄い画像(文字)がより薄くなるように変換される。特に、原稿の先端部以外の部分502には薄い画像(文字)が存在することがあり得る。そこで、本実施形態では、先端部以外の部分502内の任意領域の画像から取得されたヒストグラム902をヒストグラム903相当に変換可能に設定されている変換テーブル908を用いる。その結果、先端部以外の部分502は紙紋が除去されるとともに、画質の低下を防ぐことができる。
ヒストグラム905は、原稿の先端部以外の部分502の文字成分の多い読取画像から取得されたものである。文字成分は黒成分が多いため、ヒストグラム902に比べるとヒストグラム905は低輝度の度数分布が多くなっている。しかしながら、紙紋成分を特徴的に表す輝度K2に着目すると度数N1は等しい数となっており、先端部以外の部分502の任意領域の紙紋成分の特徴は、輝度K2で度数N1であることが分かる。これに対して先端部501の任意領域の紙紋成分の特徴は、ヒストグラム901の輝度K2が度数N2であることが分かる。従って、本実施形態では、輝度K2の度数がN1であるか若しくはN2であるかに基づいて、読取データによる画像が原稿の先端部501であるか、又は先端部以外の部分502であるかを判定する。また、本実施形態では、閾値としての度数N3を、輝度K2の度数がN1であるか若しくはN2であるかの判定の基準として用いる。
図10の変換テーブル907は、ヒストグラム901から判断された紙紋成分を多く含む輝度244以上を除去することができるテーブルである。また、輝度128から輝度244の範囲では徐々に変換するようになっており、紙紋成分のみを除去した場合の画像の不自然さを軽減させている。また、変換テーブル908は、ヒストグラム902から判断された輝度249(K2)以上を除去することができるテーブルとなっており、先端部501の紙紋成分の除去効果をより抑えたテーブルとなっている。図10に示すように、変換テーブル907は、所定の範囲(128〜249)において、変換テーブル908よりも変換後の輝度を高くすることができる。
本実施形態では、原稿の読取において、所定の輝度K2の度数に基づいて、原稿の先端部501を読み取っているのか、若しくは、原稿の先端部以外の部分502を読み取っているのかを判定する。そして、原稿の先端部501を読み取っていると判定された場合には、変換テーブル907を用いて紙紋除去を行う。また、原稿の先端部以外の部分502を読み取っていると判定された場合には、紙紋除去効果を低減させた変換テーブル908を用いて指紋除去を行う。その結果、紙紋発生が多い先端部501においては、適切に紙紋を除去し、紙紋発生が少ない先端部以外の部分においては、紙紋除去を行うとともに、文字が薄くなるなどの画質の劣化を防ぐことができる。
変換テーブル907及び変換テーブル908はシステムコントローラ408の制御ソフト内部に実装されており、画像処理回路407によって紙紋を除去または軽減する画像処理が実行されるようになっている。
図11は、変換テーブルの決定(切り替え)処理を示すフローチャートである。図11の処理は、例えば、ROMに記憶されたプログラムをRAMに読み出すことにより実現される。操作部106上でユーザによる読取開始指示を受け付けると、システムコントローラ408が、画像処理回路404への読取設定を開始するよう制御回路405を指示する。また、制御回路405は、画像処理回路404を制御して図11の各処理を実行する。
S1において、制御回路405は、読取データによる読取画像の紙紋成分を判定するための判定対象領域に対応する読取ライン数を設定する。1つの読取ラインは、例えば、ライン型イメージセンサにおける一走査に対応する。S2において、制御回路405は、紙紋を特徴的に表す輝度K2を設定する。輝度K2は、例えば、図9及び図10に示す輝度249である。S3において、制御回路405は、読取データの判定対象領域上の輝度の度数を判定するための基準となる閾値N3を設定する。閾値N3は、例えば、図9に示す30000である。
読取ライン数、輝度K2、閾値N3は、予め定められた値であっても良いし、設定画面上でユーザから受け付けた設定値に基づく値であっても良い。例えば、原稿上の一端からの所定領域(端部領域)の設定や、読取画像の画質を設定するための設定画面上で受付けた設定値に基づく値であっても良い。
S4において、システムコントローラ408は、紙紋除去のための輝度変換を行うための変換テーブルとして、変換テーブル907(第1の変換テーブル)を設定する。その後、S5において、制御回路405は、原稿の読取動作を開始する。原稿の読取動作は、一般的に原稿を光学的に読み取る動作である。
S6において、制御回路405は、読取ラインごとに、ラインデータを取得する。その際に、制御回路405は、ラインデータを取得済みの読取ライン数をRAM等の記憶領域に記憶する。S7において、制御回路405は、ラインデータ取得済みの読取ライン数が、S1で設定された読取ライン数に到達したか否かを判定する。ここで、ラインデータ取得済みの読取ライン数がS1で設定された読取ライン数に到達したと判定された場合、S8に進む。一方、到達していないと判定された場合、記憶領域に記憶されている読取ライン数をインクリメントしてS5の処理を繰り返す。S5〜S7の処理により、判定対象領域に対応する所定量(所定の読取ライン数分)のラインデータが取得される。
S8において、画像処理回路404は、S6で取得された判定対象領域に対応するラインデータから、輝度と画素数とが対応付けられた輝度分布(ヒストグラム)を取得する。S9において、画像処理回路404は、S8で取得された輝度分布上で、S2で設定された輝度K2の画素数(度数)を取得する。
S10において、制御回路405は、S9で取得された度数が、S3で設定された閾値N3より小さいか否かを判定する。ここで、閾値N3より小さいと判定された場合、現在の判定対象領域は先端部以外の部分502であるということである。従って、S11において、制御回路405は、紙紋除去のために用いる変換テーブルを変換テーブル908に決定した結果をシステムコントローラ408に通知する。すると、システムコントローラ408は、変換テーブル907から変換テーブル908へ設定を切り替える。そして、S12において、制御回路405は、先端部以外の部分502の読取動作を行う。その後、図11の処理を終了する。上記のS10からS11に進む場合とは、読取動作が原稿の先端部501から先端部以外の部分に移行したということを表している。
一方、S10で閾値N3より小さくない(閾値以上)と判定された場合、現在の判定対象領域は先端部501である。従って、紙紋除去のために用いる変換テーブルを変換テーブル907と決定するため、変換テーブルの切り替えは行わず、S5からの処理を繰り返す。
図11の処理において、制御回路405から制御される画像処理回路404は、読取動作を停止することなくS6〜S10の処理を実行し、各種処理結果を制御回路405に通知する。制御回路405は、その各種処理結果をシステムコントローラ408に通知する。
以上のように、本実施形態では、紙紋発生が多い先端部501においては、適切に紙紋を除去し、紙紋発生が少ない先端部以外の部分においては、紙紋除去を行うとともに、文字が薄くなるなどの画質の劣化を防ぐことができる。
401 リーダ部: 404、407 画像処理回路 405 制御回路: 406 コントローラ: 408 システムコントローラ
Claims (8)
- 原稿を光学的に読み取る読取手段と、
前記読取手段により読み取られた読取データに基づいて、前記原稿の端部領域の読取データを、当該端部領域と異なる領域の読取データの輝度値よりも輝度値を高くするように補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする読取装置。 - 前記読取手段により所定量、読み取られた読取データから、輝度分布を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記輝度分布における所定の輝度に対応する度数に基づいて、前記端部領域を判定する判定手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の読取装置。 - 前記補正手段は、前記判定手段により判定された結果に応じて、輝度変換を行うための第1の補正テーブルから、前記第1の補正テーブルと異なる第2の補正テーブルに切り替えることにより、前記判定手段により前記端部領域と判定された領域の読取データを、前記端部領域と判定された領域と異なる前記原稿上の領域の読取データの輝度値よりも高くするように補正することを特徴とする請求項2に記載の読取装置。
- 前記第1の補正テーブルは、第1の閾値以上の輝度を一定の輝度に変換し、
前記第2の補正テーブルは、第2の閾値以上の輝度を前記一定の輝度に変換し、
前記第1の閾値は、前記第2の閾値より小さい、
ことを特徴とする請求項3に記載の読取装置。 - 前記判定手段は、前記原稿上における前記読取が行われた領域が、前記原稿の端を含む前記端部領域としての所定領域に含まれるか否かを判定し、
前記判定手段により、前記読取が行われた領域が前記所定領域に含まれると判定された場合、前記補正手段は、前記読取が行われた領域の読取データを補正するための補正テーブルとして前記第1の補正テーブルを決定し、
前記判定手段により、前記読取が行われた領域が前記所定領域に含まれないと判定された場合、前記補正手段は、前記読取が行われた領域の読取データを補正するための補正テーブルとして前記第2の補正テーブルを決定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の読取装置。 - 前記読取手段は、ライン型イメージセンサであり、
前記原稿の端は、前記ライン型イメージセンサの走査方向と交差する方向上に位置する、ことを特徴とする請求項5に記載の読取装置。 - 前記補正テーブルは、前記読取データに表れる前記原稿の紋様を除去するためのテーブルであることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の読取装置。
- 原稿を光学的に読み取る読取手段を備える読取装置において実行される読取方法であって、
前記読取手段により読み取られた読取データに基づいて、前記原稿の端部領域の読取データを、当該端部領域と異なる領域の読取データの輝度値よりも輝度値を高くするように補正する補正工程、
を有することを特徴とする読取方法。
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