JP2017135679A - 画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理を実行するコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】エリアセンサチップを複数一列に配列した画像読み取り装置において、チップ間のギャップ部の補間処理が適切に行う方法を提供する。【解決手段】本画像処理装置は、主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第1のセンサチップ111と主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第2のセンサチップ112とを主走査方向に隣接させて配列した画像読み取り手段と、読み取り手段により画像を読み取る場合に、隣接する第1のセンサチップと第2のセンサチップとの接合部に対応する画素値の生成を行う生成手段とを有する。生成手段は、接合部に対応する画素値の生成に接合部の両隣の色画素を用い、両隣の色画素である第1のエリアセンサチップにおける第1の色画素と第2のエリアセンサチップにおける第2の色画素は、同じ色の色画素であることを特徴とする。【選択図】図2
Description
本発明は、原稿台に載置された原稿に対し、センサを利用して読み取りされた画像に対して画像処理を実施する画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理を実行するコンピュータプログラムに関する。
従来、複写機やスキャナ等に用いられる画像処理装置に、例えばセルフォック(登録商標)レンズを介してリニアセンサで画像を直接読み取るコンタクトイメージセンサ(CIS)を備えたものがある。このような画像処理装置には、複数のセンサチップを主走査方向に配列して、一本のリニアセンサを構成しているものが用いられていることが多い。センサチップには、光電素子としてフォトトランジスタを複数配列したものが用いられる。この画像処理装置は、例えば、小さい原稿の画像を読み取る際にはセンサチップ一つ分の長さで画像を読み取ることができる。一方、大きい原稿の画像を読み取る際には複数のセンサチップで画像を読み取ることができる。このリニアセンサの配列を副走査方向に複数列平行に(例えばR・G・Bの3列)備えることでカラー画像を読み取ることができる。
しかしながら、このような画像処理装置では、各センサチップ間のつなぎ目部分に、フォトトランジスタ間に間隔(ギャップ)が生じる。そのため、例えば、大きい原稿の画像を読み取る際には、ギャップ部のデータを正確に読み取ることができない。よって、ギャップ部に対応する画像の画像データが欠落してしまう。そこで、ギャップ部に対応する画像データの補間を行う技術が開示されている(特許文献1参照)。このような技術によれば、隣り合うセンサチップから得られる色情報を参照することで、ギャップ部の補間画像データを生成することができる。
前述のとおり、リニアセンサを主走査方向に複数配列した構成の画像処理装置においては、隣り合うセンサチップが有する画素から得られる色情報から、ギャップ部の補間データを生成することができる。これは、リニアセンサの配列を複数列持つ構成であっても同様であり、例えばRGBの3ラインのリニアセンサの場合、RGB各々のラインにおいて、独立してギャップ部の補間データ生成を行うことにより、カラーの補間画像データを生成可能である。
一方、従来のラインセンサの替わりにエリアセンサを副走査方向に駆動させて用いる画像処理装置を考えてみる。このような画像処理装置では、センサの主走査方向に一列に同色画素を配列するのではなく、主走査・副走査方向に異なる色の画素が配列される(例えばベイヤー配列)。このようなエリアセンサを画像処理装置において用いる場合、複数のセンサチップを主走査方向に配列していると、各色センサが一列に揃わず複数の列に分散する。よってセンサ間の繋ぎ目であるギャップ部の補間画像データを生成するために、センサの色画素のうち異なる列の色画素から得られる情報や、センサの色画素のうちギャップ部から離れた位置にある色画素から得られる情報を参照する必要がある。
このように色画素の情報を参照すると、異なるタイミングでセンサが取得した色画素の情報を参照して補間処理を行うと、遮行等の搬送のズレに対して脆弱になるという問題が考えられる。また、補間のための参照画素位置の相対位置が色によって異なることにより、色間のMTF差が発生するという問題も考えられる。
上記課題を解決すべく本発明の画像処理装置は、主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第1のセンサチップと主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第2のセンサチップとを主走査方向に隣接させて配列した画像読み取り手段と、前記読み取り手段により画像を読み取る場合に、隣接する前記第1のセンサチップと前記第2のセンサチップとの接合部に対応する画素値の生成を行う生成手段と、を有する画像処理装置であり、前記生成手段は前記接合部に対応する画素値の生成に前記接合部の両隣の色画素を用い、前記両隣の色画素である前記第1のエリアセンサチップにおける第1の色画素と前記第2のエリアセンサチップにおける第2の色画素は、同じ色の色画素であることを特徴とする。
本発明によれば、エリアセンサを複数個主走査方向に配列した構成の画像処理装置において、各センサチップ間のつなぎ目部分であるギャップ部分に対応する画像データ補間画像生成を適切に行うことが可能となる。
本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
以下、本発明に関わる実施形態では、原稿台上に載置された冊子等の立体的な原稿を含む原稿の画像読み取りと読み取った画像の電子化、および、それに付随する画像処理を行う画像読み取り装置、すなわちドキュメントリーダについて説明する。しかし、これに限らず、画像読み取りに関連する画像処理を含む機能、すなわちコピー機能やFAX機能を有する画像読み取り装置の全てに適用可能である。
実施例1では、本発明の画像処理装置に関わる一実施形態として、エリアセンサを備えたドキュメントリーダについて説明する。
図1は、本実施例のデバイス構成を示す図である。ドキュメントリーダは、画像読み取りを行うリーダーボックス100、エリアセンサチップ111および112を有する。このエリアセンサチップ111、112は主走査方向120に隣接させて配列されたエリアセンサチップである。リーダーボックス100は、原稿台に載置された原稿130を副走査方向121に走査し、画像の読み取りを行う。
図2は、エリアセンサチップ111および112に関して、クローズアップした図である。各々のエリアセンサチップの中には、R・G・Bの色信号を読み取る色画素が配列されている。本実施例ではこれらのチップのうち同じ色信号を読み取る色画素が、主走査方向に一行に並ばず、主走査方向に複数の異なる色信号を読み取る色画素が、予め決められた順で並んでいる。例えば、図2のように、斜め45度の位置に配列されていることを特徴とする。
エリアセンサチップ111とエリアセンサ112の接合部201〜203はチップ間のギャップ部を示し、ここでは一画素分の幅がある。
さらに、ギャップ部の両隣にある画素は同じ色になるようにエリアセンサチップが配列されていることも特徴とする。例えば、エリアセンサチップ111における色画素204とエリアセンサチップ112における色画素205は、両方ともRの色信号を読み取る色画素である。同様に、エリアセンサチップ111における色画素206とエリアセンサチップ112における色画素207は、両方ともGの色信号を読み取る色画素である。また、エリアセンサチップ111における色画素208とエリアセンサチップ112における色画素209は、両方ともBの色信号を読み取る色画素である。
図3〜図5は、原稿を走査しているタイミングにおける、原稿内のある注目位置301と、エリアセンサチップ111および112との相対的な位置関係を示す図である。それぞれ図3はT−2t、図4はT−t、図5はTのタイミングの図である。ただしここで、tはリーダーボックス100およびエリアセンサチップ群が1ライン分移動するための時間を表している。
図3のT−2tの時、行302の各色画素により画素値の取得を行う。各色画素で受光した光信号は光電変換によって電気信号に変換し、各色の画素値を得る。これと同時にギャップ部に対応する注目位置301の仮想的なB信号の画素値の生成も行う。すなわち、注目位置301を挟む位置にあるB画素311の画素値blおよびB画素312の画素値brを参照し、数式1の補間処理によって補間画素値b(T−2t)を得る。
図4のT−tの時、同様に行402の各色画素により画素値の取得を行う。これと同時にギャップ部に対応する注目位置401の仮想的なG信号の画素値の生成も行う。すなわち、注目位置401を挟む位置にあるG画素411の画素値glおよびG画素412の画素値grを参照し、数式2の補間処理によって補間画素値g(T−t)を得る。
Tの時、同様に行502の各色画素の取得を行う。これと同時にギャップ部に対応する注目位置501の仮想的なR信号の画素値の生成も行う。すなわち、注目位置501を挟む位置にあるR画素511の画素値rlおよびR画素512の画素値rrを参照し、数式3の補間処理によって補間画素値r(T)を得る。
これら記憶部に格納された画素値をR、G、Bに割り当て、原稿130の注目位置301を含む行のカラー信号を生成する。これと同時に、注目位置301のR、G、B信号それぞれに、r(T)、g(T−t)、b(T−2t)を割り当て、補間信号を生成する。
注目位置301に対して行った補間信号の生成のフローを全てのギャップ部に対して行うことによって、継ぎ目がなく、正確な補間画像を生成する。
このように本実施形態では、各センサチップのギャップ部の両隣の色画素を同じ色にすることによって、補間画像の生成を適切に行うことが可能になる。このギャップ部の両隣にある色画素を同じ色にすべく、N種類の色の色画素を主走査方向に予め決められた順で配列する場合、1つのエリアセンサチップにおける色画素の個数は、主走査方向にm×N個、副走査方向にn×N+1個の色画素があればよい。(このm、n、Nは正の整数である。)
なお、本実施形態では、数式1〜数式3にあるように、各色の補間画素値を注目位置の左右の座標における画素値の平均をとって生成したが、これに限るものではなく、別の方法を採用しても良い。例えば、図6に示すとおり、近傍3*3画素領域602内にある6画素の画素値を参照して、標本化関数を利用した畳込みによって、注目位置601の補間画素値を生成しても良い。この場合でも、各色の参照画素値の相対位置関係は維持されるため、同様の効果が得られる。
なお、本実施形態では、数式1〜数式3にあるように、各色の補間画素値を注目位置の左右の座標における画素値の平均をとって生成したが、これに限るものではなく、別の方法を採用しても良い。例えば、図6に示すとおり、近傍3*3画素領域602内にある6画素の画素値を参照して、標本化関数を利用した畳込みによって、注目位置601の補間画素値を生成しても良い。この場合でも、各色の参照画素値の相対位置関係は維持されるため、同様の効果が得られる。
実施例1では、ドキュメントリーダのリーダーボックスに備えられたエリアセンサチップが、主走査方向7画素・副走査方向3画素の構成である場合について説明した。これはすなわち主走査方向の画素数が3の倍数+1になっているケースであり、同じエリアセンサチップを配列した場合に、自動的に左端と右端の副走査方向の色画素配列が同じになる。しかし、実際には画素数は偶数になるケースもある。また、ドキュメントリーダではモノクロスキャン時にカラーよりも高速で動作させるため、専用のセンサを設けているケースが多い。本実施形態ではこれらのような場合にも適用可能なドキュメントリーダについて説明する。
本実施例において実施例1と異なる点は、エリアセンサチップ内の色画素の配列である。よって、これについて説明する。
図7に示すのは、本実施例におけるエリアセンサチップ711およびエリアセンサチップ712に関してクローズアップした図である。実施例1と異なるのは、副走査方向4番目のラインにK信号読み取り用の画素721のラインが備えられている点と、エリアセンサチップの主走査方向の幅が8画素になっている点である。
K画素が備えられていることにより、モノクロスキャンの場合には、RGB画素を用いず、K画素だけを用いることによって、高速な画像読み取りが可能となる。もちろんこの場合、ギャップ部704の補間処理もK信号についてのみ行うため、実施例1と比較して高速な処理が可能となる。
また、エリアセンサチップは8画素であるため、RGBの画素配列が一部崩れているが、ギャップ部701〜703の両サイドの色画素配列が同じであるため、実施例1と同様に画像補間生成を適切に行うことが可能となる。
このように、本実施例では、エリアセンサチップの主走査方向・副走査方向の画素数が偶数である場合であっても、ギャップ部の画像補間生成を適切に行うことが可能である。また、モノクロスキャンの場合には、RGB画素を用いず、K画素だけを用いることによって高速スキャンを実現することが可能な画像処理装置について説明した。
(その他の実施例)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
100 リーダーボックス
111 センサチップ
112 センサチップ
120 主走査方向
121 副走査方向
130 原稿
201 ギャップ部
202 ギャップ部
203 ギャップ部
301 注目位置
111 センサチップ
112 センサチップ
120 主走査方向
121 副走査方向
130 原稿
201 ギャップ部
202 ギャップ部
203 ギャップ部
301 注目位置
Claims (9)
- 主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第1のセンサチップと主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第2のセンサチップとを主走査方向に隣接させて配列した画像読み取り手段と、
前記読み取り手段により画像を読み取る場合に、隣接する前記第1のセンサチップと前記第2のセンサチップとの接合部に対応する画素値の生成を行う生成手段と、
を有する画像処理装置であり、
前記生成手段は前記接合部に対応する画素値の生成に前記接合部の両隣の色画素を用い、前記両隣の色画素である前記第1のエリアセンサチップにおける第1の色画素と前記第2のエリアセンサチップにおける第2の色画素は、同じ色の色画素であることを特徴とする画像処理装置。 - 前記生成手段は、前記第1の色画素と前記第2の色画素を用いて前記接合部に対応する画素値の補間を行うことで、前記接合部に対応する画素値の生成を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1のエリアセンサチップはR信号を読み取る色画素とG信号を読み取る色画素とB信号を読み取る色画素を有しており、
前記R信号を読み取る色画素と前記G信号を読み取る色画素と前記B信号を読み取る色画素とが主走査方向における第1の列に予め決められた順で配列されていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第1の列に対して副走査方向に隣接する第2の列において、前記R信号を読み取る色画素は、前記第1の列に配列されているR信号を読み取る色画素と斜め45度の位置に配列されることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記第1の列に対して副走査方向に隣接する第2の列において、前記G信号を読み取る色画素は、前記第1の列に配列されているG信号を読み取る色画素と斜め45度の位置に配列されることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記第1の列に対して副走査方向に隣接する第2の列において、前記B信号を読み取る色画素は、前記第1の列に配列されているB信号を読み取る色画素と斜め45度の位置に配列されることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記第1のエリアセンサチップは、主走査方向にN種類の色画素が予め決められた順で配列されており、副走査方向にはm×N個の色画素が配列され、主走査方向にはn×N+1個の色画素が配列されていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第1のセンサチップと主走査方向に異なる色画素のエリアセンサが配列された第2のセンサチップとを主走査方向に隣接させて配列した画像読み取り手段を有する画像処理方法であり、
前記読み取り手段により画像を読み取る場合に、隣接する前記第1のセンサチップと前記第2のセンサチップとの接合部に対応する画素値の生成を行う生成ステップ、
を有し、
前記生成ステップでは前記接合部に対応する画素値の生成に前記接合部の両隣の色画素を用い、前記両隣の色画素である前記第1のエリアセンサチップにおける第1の色画素と前記第2のエリアセンサチップにおける第2の色画素は、同じ色の色画素であることを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに請求項8に記載の方法を実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016016377A JP2017135679A (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理を実行するコンピュータプログラム |
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JP2016016377A JP2017135679A (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理を実行するコンピュータプログラム |
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JP2016016377A Pending JP2017135679A (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理を実行するコンピュータプログラム |
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