JP2019054361A - スキャナー、スキャンデータの生産方法およびスキャン制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】しわ補正が行われた画像の画質を向上させること。【解決手段】原稿を読み取って読取画像を生成する読取部と、前記読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出する抽出部と、前記読取画像に含まれる前記第１領域においてしわを低減させず、前記第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行う処理部と、を備えるスキャナーを構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、スキャナー、スキャンデータの生産方法およびスキャン制御プログラム
に関する。

従来、しわが生じていた原稿を読み取った読取画像を補正する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、しわ領域に含まれていると判定された画素の明度値を背景明度値を用いて補正する技術が開示されている。

特開２０１０−１６６４４２号公報

しわが生じていた原稿を読み取った場合しわの部分には明暗が生じるが、この明暗が解消するように一律に暗くするなどの補正を行うと、しわの部分に含まれる薄い文字等のオブジェクトが判読不能になる場合があった。

上記目的を達成するためのスキャナーは、原稿を読み取って読取画像を生成する読取部と、読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出する抽出部と、第１領域においてしわを低減させず、第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行う処理部と、を備える。この構成によれば、模様を消すことなくしわによる明暗の変動を低減することができる。

さらに、しわ低減処理が、第２領域において、原稿の地色よりも高輝度の部分のみを暗く補正する処理である構成であっても良い。この構成によれば、模様を消すことなくしわを低減する補正を行うことができる。

さらに、処理部が、特定の輝度より高輝度の領域における読取画像の輝度ヒストグラムの統計値に基づいて地色を取得する構成であっても良い。この構成によれば、暗く大きい領域が原稿に含まれる場合に、当該領域が地色であると誤認識されることを防止することができる。

さらに、処理部が、地色よりも高輝度の部分の、地色を含む第１輝度範囲に属する画素に対して、補正前の輝度の上昇とともに補正後の輝度が地色の輝度から地色の輝度より暗い飽和輝度まで変化する第１輝度補正を行い、第１輝度範囲の高輝度側に隣接した第２輝度範囲に属する画素に対して、補正前の輝度に関わらず補正後の輝度を飽和輝度に変化させる第２輝度補正を行う構成であっても良い。この構成によれば、模様を消すことなくしわによる影響を低減することができる。

さらに、処理部が、地色より高輝度の輝度範囲において、輝度が広い範囲に分布している場合、狭い範囲に分布している場合よりも、第１輝度範囲を広くする構成であっても良い。この構成によれば、しわによる影響の程度に応じて補正の強度を調整することができる。

さらに、処理部が、第１領域と第２領域の境界において、しわの低減量を徐々に変化させる構成であっても良い。この構成によれば、補正の影響を目立たなくさせることができる。

スキャナーのブロック図である。 しわが発生した状態での原稿の読み取りを模式的に示す図である。 しわ低減処理を示すフローチャートである。 読取画像の輝度ヒストグラムの一例である。 輝度補正テーブルを説明する図である。 勾配による重みの変化を示す図である。 しわ部分の補正前の輝度を示す図である。 しわ部分の勾配を示す図である。 しわ部分の補正後の輝度を示す図である。 文字を含むしわ部分の補正前の輝度を示す図である。 文字を含むしわ部分の勾配を示す図である。 文字を含むしわ部分の補正後の輝度を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）スキャナーの構成：
（２）しわ低減処理：
（３）他の実施形態：

（１）スキャナーの構成：
図１は、本発明の実施形態にかかる画像処理装置として機能するスキャナー１の構成を示すブロック図である。スキャナー１は、コントローラー１０と、メモリー２０と、ＵＩ（User Interface）部３０と、通信部４０と、画像読取部５０とを備える。

ＵＩ部３０は、タッチパネル式のディスプレイやキー入力部を含む。ディスプレイは、表示パネルと、表示パネルに重ねられたタッチ検出パネルとを備える。ディスプレイは、コントローラー１０の制御に基づいて様々な情報を表示パネルに表示する。また、ディスプレイはタッチ検出パネルに対する人の指等による接触を検出し、接触座標をコントローラー１０に出力する。キー入力部は、電源ボタンやスタートボタン、キャンセルボタン、数字ボタン等のキーに対する操作を検出すると操作されたキーを示すキー操作情報をコントローラー１０に出力する。

通信部４０は、リムーバブルメモリーや、外部の機器と各種の通信プロトコルに従って通信するための通信インターフェース回路を含む。画像読取部５０は、原稿に発光し原稿からの反射光を受光して読み取りデータとする周知のカラーイメージセンサーや光源、原稿台、機械部品等を備えている。本実施形態において、画像読取部５０は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色チャネルの階調を示すデータとして画像を読み取る。

コントローラー１０は、画像読取部５０から当該データを取得し、メモリー２０に読取画像データ２０ａとして記録する。メモリー２０には、任意のデータを記録可能であり、本実施形態においては、しわ低減処理に利用される輝度補正テーブル２０ｂも記録される。

コントローラー１０は、ＵＩ部３０から取得した上記の情報に基づいて利用者の操作内容を取得することができ、当該操作内容に対応する処理を実行することができる。コントローラー１０が実行可能な処理には種々の処理が含まれ、例えば、画像読取部５０における読み取りの指示やしわ低減処理を伴う読み取りの指示、読み取った画像をリムーバブルメモリーや外部の機器に送信する指示等が含まれる。むろん、スキャナー１は、スキャナー１に接続された外部の機器（例えば、他のコンピューターや携帯端末等）に制御されても良い。

コントローラー１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ等を備え、メモリー２０に記録された種々のプログラムを実行することによって、スキャナー１の各機能を実現する。コントローラー１０が実行する種々のプログラムには、画像読取部５０で読み取った読取画像にしわ低減処理を実行する機能をコントローラー１０に実現させるためのスキャン制御プログラム１１が含まれる。

スキャン制御プログラム１１は、読取部１１ａと、抽出部１１ｂと、処理部１１ｃとを備えている。読取部１１ａは、原稿を読み取って読取画像を生成する機能をコントローラー１０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、コントローラー１０は、読取部１１ａの機能により、画像読取部５０を制御し、スキャナー１の原稿台に置かれた原稿を読み取って読取画像を取得する。取得された読取画像は読取画像データ２０ａとしてメモリー２０に記録される。

抽出部１１ｂは、読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出する機能をコントローラー１０に実行させるプログラムモジュールである。また、処理部１１ｃは、第１領域においてしわを低減させず、第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行う機能をコントローラー１０に実行させるプログラムモジュールである。

しわは原稿台上で原稿が原稿台に垂直な方向に対して凹凸を有することによって形成され、読取画像においては、地色よりも明るい部分と、当該部分に隣接した地色よりも暗い部分として現れる。図２は、しわが発生した状態での原稿の読み取りを模式的に示す図である。図２においては、原稿の状態と当該原稿の読取画像と読取画像での輝度を左から順に並べて示している。また、ここでは、原稿台がｘ−ｙ平面に平行であり、ｘ方向が主走査方向、ｙ方向が副走査方向であることが想定されている。従って、原稿のしわがｘ−ｙ平面に垂直なｚ方向に生じる。図２においては、ｚ軸の正方向にしわＣ₁、ｚ軸の負方向にしわＣ₂が生じている例が示されている。

図２に示す例において、光源はｚ軸の正方向、ｙ軸の正方向に向いており、光源からの光Ｌの光軸はｘ−ｙ平面に傾斜している。光源からの光が原稿で反射や散乱することによって図示しないセンサーに読み取られるが、しわが生じている領域としわが生じていない領域とでは原稿面と光軸との角度が異なる。このため、原稿の同じ色の部分であっても、しわが生じている領域としわが生じていない領域とで異なる色（主に輝度）として画像が読み取られる。

具体的には、しわによって光軸の方向と原稿面との交差角が大きくなると明るくなり、しわによって光軸の方向と原稿面との交差角が小さくなると暗くなる。図２に示す読取画像および輝度は、このような明暗が生じたことを模式的に示している。すなわち、しわＣ₁においては、原稿がｚ軸正方向に凸であるため、ｙ軸正方向への移動とともにしわによって光軸の方向と原稿面との交差角が小さくなった後、しわによって光軸の方向と原稿面との交差角が大きくなる。この結果、図２に示す読取画像においては、しわＣ₁の部分においてｙ軸正方向への移動とともに輝度が地色より徐々に暗くなり、その後一旦明るくなった後、徐々に地色の輝度に向けて輝度が変化していく。

しわＣ₂においては、原稿がｚ軸負方向に凸であるため、ｙ軸正方向への移動とともにしわによって光軸の方向と原稿面との交差角が大きくなった後、しわによって光軸の方向と原稿面との交差角が小さくなる。この結果、図２に示す読取画像においては、しわＣ₂の部分においてｙ軸正方向への移動とともに輝度が地色より徐々に明るくなり、一旦暗くなった後、徐々に地色の輝度に向けて輝度が変化していく。

なお、図２に示す例においては、しわＣ₂によって光軸の方向と原稿面との交差角が大きくなる部位に文字Ｃh（Ｈｅｌｌｏの文字）が印字されている。従って、読取画像においては明るい部分に当該文字が含まれており、しわＣ₂の部分の輝度において当該文字の部分の輝度は周囲より暗くなっている。図２の読取画像においては、Ｈｅｌｌｏの文字を強調しているが、ここでは文字Ｃhが薄い文字（高輝度の文字）であることを想定する。すなわち、図２に示すようにしわＣ₂に含まれる文字の部分において輝度が暗くなっているが、輝度の値自体は周囲の地色と比較して大差ない値である。

以上のように、しわが生じていると読取画像に明暗が生じるため、しわによって生じた明るい部分を暗くする補正によってしわが除去される。しかし、しわに文字が印刷されている場合には、上述のように文字の部分が暗くなるため、明るい部分を一律に暗くしてしまうと、文字が判読不能になってしまう。そして、しわが生じている場合において、一般的には、暗い部分がしわに起因して暗い状態になっているのか、文字によって暗くなっているのか判定困難である。一方、しわが生じている場合において、地色より明るい部分はほとんどの場合がしわであると見なすことが可能である。

そこで、本実施形態において、コントローラー１０は、しわがあり模様がない領域において、原稿の地色よりも高輝度の部分のみを暗く補正する処理を行うことにより、しわ低減処理を実施する。この構成によれば、文字等の模様を地色に同化させることなくしわを低減する処理を行うことができる。

なお、本実施形態において、コントローラー１０は、読取画像の勾配に基づいて第１領域と第２領域とを区別する。すなわち、コントローラー１０は、読取画像データ２０ａを取得し、読取画像の勾配を画素毎に特定する。そして、コントローラー１０は、勾配が第１の閾値以上である領域を第１領域とみなし、しわ低減処理を適用しない。また、コントローラー１０は、勾配が第２の閾値以下である領域を第２領域とみなし、しわ低減処理を適用する。さらに、コントローラー１０は、勾配が第２閾値よりも大きく、第１閾値よりも小さい領域を第１領域と第２領域の境界とみなし、しわの低減量を徐々に変化させる。以上の構成によれば、模様を消すことなくしわによる明暗の変動を低減することができ、さらに、補正の影響を目立たなくさせることができる。

（２）しわ低減処理：
次に、上述の構成におけるしわ低減処理を詳細に説明する。図３はしわ低減処理を示すフローチャートである。当該しわ低減処理は、例えば、利用者がＵＩ部３０を操作してしわ低減処理を伴う読み取りを行うように指示した場合において、コントローラー１０が読取部１１ａの機能によって原稿を読み取り、読取画像データ２０ａがメモリー２０に記録された状態で開始される。

しわ低減処理が開始されると、コントローラー１０は、抽出部１１ｂの機能により、読取画像のＲＧＢ色チャネルをＹＵＶ色チャネルに変換する（ステップＳ１００）。すなわち、コントローラー１０は、メモリー２０から読取画像データ２０ａを取得し、各画素の色を表現する色空間を変換する。ＲＧＢ色チャネルのＹＵＶ色チャネルへの変換は、種々の手法によって実施されて良く、例えば、
Ｙ＝（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ＋２）／４
Ｕ＝（Ｂ−Ｇ＋１）／２＋１２７
Ｙ＝（Ｒ−Ｇ＋１）／２＋１２７
等の式によって変換可能である。ここで、Ｒは赤チャネルの階調値、Ｇは緑チャネルの階調値、Ｂは青チャネルの階調値であり、Ｙは輝度である。

次に、コントローラー１０は、処理部１１ｃの機能により、輝度補正テーブルを算出する（ステップＳ２００）。ここで、輝度補正テーブルは、原稿の地色よりも高輝度の部分のみを暗く補正するための変換テーブルである。当該輝度補正テーブルを算出するため、コントローラー１０は、まず、原稿の地色を取得する。具体的には、コントローラー１０は、特定の輝度より高輝度の領域における読取画像の輝度ヒストグラムを取得する。ここで、特定の輝度は、地色を誤検出しないように予め決められた輝度であり、文字等の暗い部分を排除するために設定された輝度である。

すなわち、原稿の地色は、文字等のオブジェクトの背景であるため、一般的には輝度ヒストグラムにおいて度数が大きい輝度である。しかし、原稿の多くの部分に文字等の暗いオブジェクトが印刷されていると、当該暗いオブジェクトの画素の度数が大きくなる。従って、輝度範囲の全域にわたる輝度ヒストグラムにおいて度数の大きい輝度を地色と見なすなどの解析を行うと、地色を誤検出する可能性がある。

図４は、読取画像の輝度ヒストグラムの一例である。図４に示す輝度ヒストグラムにおいて、輝度分布は高輝度側と低輝度側に計２個のピークを有している。このような輝度分布では、多くの場合、高輝度側のピークが原稿の地色の輝度、低輝度側のピークが文字等のオブジェクトの輝度に該当する。そこで、コントローラー１０は、例えば、輝度範囲の中央の値Ｙｃを特定の輝度とし、少なくとも、当該特定の輝度以上の輝度範囲における輝度ヒストグラムを取得する。そして、コントローラー１０は、特定の輝度より高輝度の領域における輝度ヒストグラムの統計値を取得し、統計的に度数が大きい輝度を地色として取得する。なお、本実施形態においては、最頻値を地色として取得する。図４においては、輝度の最頻値であり、地色の輝度と見なされる輝度をＹ_BGとして示している。

地色の輝度が特定されると、コントローラー１０は、地色よりも高輝度の部分の画素の輝度を補正するための輝度補正テーブルを算出する。具体的には、コントローラー１０は、原稿の地色の輝度から輝度の最大値（本実施形態では２５５）の範囲における輝度の標準偏差Ｙsを式（１）〜（３）に基づいて算出する。

ここで、Ｙは輝度、Ｎは原稿の地色の輝度から輝度の最大値までの範囲に輝度が含まれる画素の数であり、ｎ（Ｙ）は輝度ヒストグラムである。また、輝度Ｙ_BGは地色の輝度であり、Ｙ_Uは地色の輝度から輝度の最大値までの範囲に輝度が含まれる画素による平均輝度であり、Ｙ_Vは輝度分散である。従って、標準偏差Ｙsは（Ｙ_V）^1/2である。

標準偏差Ｙsが取得されると、コントローラー１０は、原稿の地色の輝度Ｙ_BGから高輝度側に当該標準偏差Ｙsの範囲を第１輝度範囲として設定する。また、コントローラー１０は、第１輝度範囲の上限値から輝度の最大値までの輝度範囲を第２輝度範囲として設定する。輝度範囲が設定されると、コントローラー１０は、各輝度範囲における輝度の変換関係を定義することで輝度補正テーブルを算出する。

具体的には、コントローラー１０は、第１輝度範囲より小さい輝度範囲においては変換が行われない（変換前後の輝度値が等しい）輝度補正テーブルを算出する。図５においては、輝度補正テーブルの例を示している。当該図５において横軸は変換前の入力輝度Ｙ、縦軸は変換後の出力輝度Ｙ'を示しており、輝度補正テーブルによる変換特性を太い実線によって示している。また、図５において、第１輝度範囲より小さい輝度範囲は範囲Ｚ₀であり、当該図５において傾き１の直線で示すように、範囲Ｚ₀において入力輝度Ｙと出力輝度Ｙ'は等しい。

さらに、コントローラー１０は、第１輝度範囲に属する画素に対して、補正前の輝度の上昇とともに補正後の輝度が地色の輝度Ｙ_BGから地色の輝度より暗い飽和輝度Ｙ_MAXまで変化する第１輝度補正が行われるように、輝度補正テーブルを算出する。本実施形態においては、図５に示すように、入力輝度Ｙが輝度Ｙ_BG〜Ｙ_BG＋Ｙsの第１輝度範囲Ｚ₁において、出力輝度Ｙ'が輝度Ｙ_BG〜Ｙ_MAXまで直線的に減少する特性の輝度補正テーブルが生成される。なお、本実施形態において、図５に示すグラフにおいて第１輝度範囲Ｚ₁における入出力特性の傾きは−１である。従って、第１輝度範囲Ｚ₁において、出力輝度Ｙ'は式Ｙ'＝Ｙ_BG−（Ｙ−Ｙ_BG）で表現される。むろん、傾きは負であれば良く、−1より小さくても良いし大きくても良い。また、輝度変化は直線的な変化に限定されず、曲線的な変化であっても良い。

さらに、コントローラー１０は、第２輝度範囲Ｚ₂に属する画素に対して、補正前の輝度に関わらず補正後の輝度を飽和輝度Ｙ_MAXに変化させる第２輝度補正が行われるように、輝度補正テーブルを算出する。本実施形態においては、図５に示すように、入力輝度Ｙが輝度Ｙ_BG＋Ｙs〜２５５の第２輝度範囲Ｚ₂において、出力輝度Ｙ'が飽和輝度Ｙ_MAXである特性の輝度補正テーブルが生成される。なお、本実施形態においては、第１輝度範囲Ｚ₁と第２輝度範囲Ｚ₂とが連続した範囲であり、第１輝度範囲Ｚ₁における入出力特性の傾きは−１である。従って、本実施形態においてＹ_MAXはＹ_BG−Ｙsであるが、むろん、Ｙ_MAXはこの値に限定されない。以上の輝度補正テーブルによれば、原稿の地色より明るい部分のみを暗く補正することができるため、模様を消すことなくしわによる影響を低減することができる。

なお、本実施形態において、第１輝度範囲の大きさは、原稿の地色の輝度から輝度の最大値までの範囲における輝度ヒストグラムの標準偏差Ｙsで規定される。従って、本実施形態においては、地色より高輝度の輝度範囲において輝度が広い範囲に分布している場合、狭い範囲に分布している場合よりも第１輝度範囲が広くなる。原稿の地色より明るい輝度の大半はしわの画素によって形成されるため、地色より高輝度の輝度範囲において輝度が広い範囲に分布している場合、しわが多いと推定される。従って、本実施形態においては、しわが多いと推定される場合に第１輝度範囲が広くなる構成が採用されている。この構成によれば、しわによる影響の程度に応じて補正の強度を調整することができる。

次に、コントローラー１０は、抽出部１１ｂの機能により、第１領域と第２領域とを特定する（ステップＳ３００）。本実施形態においては、読取画像の勾配に基づいて第１領域と第２領域とを区別する。従って、読取画像の勾配を取得し、各画素の勾配が予め決められた第１閾値および第２閾値で規定される範囲内であるか否か評価することと、各画素が第１領域と第２領域とのいずれに属するのか特定していることとは等価である。そこで、コントローラー１０は、読取画像の各画素を注目画素として読取画像中をスキャンし、各注目画素について勾配を算出する。勾配は、例えば、注目画素を含む既定の範囲の画素の輝度差等によって特定可能である。ここでは、注目画素の上下左右に２画素の範囲の画素が注目画素の周囲の画素であり、コントローラー１０が、合計５×５画素の中で最大輝度と最小輝度を求め、その差の絶対値を勾配ｄとする例を想定する。

この例において、コントローラー１０は、勾配ｄが第１の閾値ｄ₀＋Ｄ以上である領域を第１領域とみなし、勾配ｄが第２の閾値ｄ₀以下である領域を第２領域とみなす。なお、本実施形態においては、第１領域と第２領域との境界においてしわの低減量を徐々に変化させるため、第１領域と第２領域とを異なる値としてある。

各画素の勾配ｄが取得されると、コントローラー１０は、勾配ｄおよび輝度補正テーブルに基づいて輝度を補正する（ステップＳ４００）。本実施形態においては、第１領域と第２領域との境界でしわの低減量を徐々に変化させるために、輝度補正テーブルによる出力輝度Ｙ'と、入力輝度Ｙ（補正していない輝度）とを重みｗで線形結合する構成が採用されている。すなわち、コントローラー１０は、各画素における補正後の輝度をｗ×Ｙ＋（１−ｗ）×Ｙ'によって取得する。

図６は、ｄによる重みｗの変化を示すグラフである。図６においては、横軸を勾配ｄ、縦軸を重みｗとして示している。図６に示すように、勾配が第２の閾値ｄ₀以下である第２領域においては重みｗが０となる。従って、第２領域における補正後の輝度はＹ'となり、輝度補正テーブルによって得られた出力輝度Ｙ'自体が補正後の輝度となる。一方、勾配が第１の閾値ｄ₀＋Ｄ以上である第１領域においては重みｗが１となる。従って、第１領域における補正後の輝度は補正前の輝度Ｙと等しく、輝度補正テーブルは適用されない。勾配が第２の閾値ｄ₀より大きく、第１の閾値ｄ₀＋Ｄより小さい場合、勾配の上昇に伴って重みが０から１まで変化する。従って、勾配がこの範囲にある画素において、補正後の輝度は、補正前の輝度Ｙと輝度補正テーブルによる出力輝度Ｙ'との間の輝度となり、大きさは重みに応じて変化する。

図７〜図９は、上述の図２に示すしわＣ₁における補正の様子を説明する説明図である。図７はしわＣ₁を構成する画素における補正前の輝度を示し、図８は図７に示す画素の勾配ｄを示し、図９は補正後の輝度を示している。各図において、横軸はｙ方向（副走査方向）の位置を示しており、同一符号（ｙ₁等）で示される位置は同じ位置である。図７に示す例において、位置ｙ₁よりｙ軸負方向の領域および位置ｙ₅よりｙ軸正方向の輝度は地色の輝度Ｙ_BGである。また、図７に示す例において、位置ｙ₁〜ｙ₂の画素は地色より暗く、ｙ軸正方向に向けて徐々に暗くなる。位置ｙ₂〜ｙ₃の画素は地色より暗く、ｙ軸正方向に向けて徐々に明るくなる。位置ｙ₃〜ｙ₄の画素は地色より明るく、ｙ軸正方向に向けて徐々に明るくなる。位置ｙ₄〜ｙ₅の画素は地色より明るく、ｙ軸正方向に向けて徐々に暗くなる。

このような輝度変化がある画素において勾配を算出すると、各画素の周囲に輝度が変化している画素が含まれる場合に勾配が非０となる。また、位置に対する輝度の変化が大きいほど勾配は大きくなる。従って、図８に示すように、勾配は、位置ｙ₁，位置ｙ₂，位置ｙ₄，位置ｙ₅の周囲で徐々に変化しつつ、位置ｙ₁から位置ｙ₂の間にほぼ一定の区間が存在し、位置ｙ₂から位置ｙ₄の間（位置ｙ₃の前後）にほぼ一定の区間が存在し、位置ｙ₄から位置ｙ₅の間にほぼ一定の区間が存在する状態となる。

図８においては、第１の閾値ｄ₀＋Ｄおよび第２の閾値ｄ₀が示されており、当該図８に示すように、しわＣ₁における勾配は第２の閾値ｄ₀以下である。従って、しわＣ₁は全域が第２領域である。一般的なしわにおいては、明暗が形成されるが、当該明暗の勾配は文字等のオブジェクトによって形成される勾配よりも小さく、本実施形態においては、当該しわによる明暗の勾配が第２の閾値ｄ₀以下となっている。なお、第２の閾値ｄ₀は、典型的なしわにおける明暗の勾配が当該第２の閾値ｄ₀以下になるように設定されていることが好ましく、例えば、統計的に第２の閾値ｄ₀を決定する構成等を採用可能である。

以上のように、図７に示すしわＣ₁は全域が第２領域であるため、補正後の輝度を示す式ｗ×Ｙ＋（１−ｗ）×Ｙ'において重みは０となり、輝度補正テーブルの出力輝度Ｙ'が補正後の輝度となる。輝度補正テーブルにおいては、図５に示すように、原稿の地色の輝度Ｙ_BGより明るい輝度のみが補正される。従って、図７に示す例においては、位置ｙ₃から位置ｙ₅の範囲の画素について補正が行われる。図９は、このような補正後の輝度の例を示しており、原稿の地色より明るい部分が原稿の地色より暗くなるように補正される。この結果、しわによって形成された地色より明るい部分が消失しており、しわによる影響を低減させることができる。

図１０〜図１２は、上述の図２に示すしわＣ₂における補正の様子を説明する説明図である。図１０はしわＣ₂を構成する画素における補正前の輝度を示し、図１１は図１０に示す画素の勾配ｄを示し、図１２は補正後の輝度を示している。各図において、横軸はｙ方向（副走査方向）の位置を示しており、同一符号（ｙ₁等）で示される位置は同じ位置である。図１０に示す例においては、位置ｙ₁よりｙ軸負方向の領域および位置ｙ₅よりｙ軸正方向の輝度は地色の輝度Ｙ_BGである。また、図１０に示す例において、位置ｙ₁〜ｙ₆の画素は地色より明るく、ｙ軸正方向に向けて徐々に明るくなる。位置ｙ₆〜ｙ₇の画素は文字を構成する画素であり、地色より暗い画素によって構成されている。位置ｙ₇〜ｙ₂の画素は地色より明るく、ｙ軸正方向に向けて徐々に明るくなる。位置ｙ₂〜ｙ₃の画素は地色より明るく、ｙ軸正方向に向けて徐々に暗くなる。位置ｙ₃〜ｙ₄の画素は地色より暗く、ｙ軸正方向に向けて徐々に暗くなる。位置ｙ₄〜ｙ₅の画素は地色より暗く、ｙ軸正方向に向けて徐々に明るくなる。

このような輝度変化がある画素において勾配を算出すると、各画素の周囲に輝度が変化している画素が含まれる場合に勾配が非０となる。また、位置に対する輝度の変化が大きいほど勾配は大きくなる。勾配は、輝度差の絶対値であり、しわＣ₁，Ｃ₂においては凹凸が逆であるとともに文字の有無が異なるのみであるため、図１１に示す勾配は、文字の周囲を除いて図８に示す勾配とほぼ同一である。

一方、文字の周囲において、勾配は大きく変化する。この例では細い文字が想定されているため、注目画素の周囲に存在する輝度差によって勾配が算出されると、文字の領域（位置ｙ₆〜位置ｙ₇）を含む領域（位置ｙ₉〜位置ｙ₁₀：ｙ₉＜ｙ₆、ｙ₇＜ｙ₁₀）で勾配が第１の閾値ｄ₀＋Ｄ以上となる。また、文字の領域（位置ｙ₆〜位置ｙ₇）から離れるほど勾配が小さくなり、位置ｙ₈および位置ｙ₁₁において勾配が第２の閾値ｄ₀となる。

従って、本例においては、位置ｙ₉〜位置ｙ₁₀の画素が第１領域の画素であり、位置ｙ₈よりｙ軸負方向側の画素が第２領域の画素であり、位置ｙ₁₁よりｙ軸正方向側の画素が第２領域の画素である。以上のように、図１０に示すしわＣ₂において、位置ｙ₈よりｙ軸負方向側の画素と位置ｙ₁₁よりｙ軸正方向側の画素が第２領域の画素であるため、補正後の輝度を示す式ｗ×Ｙ＋（１−ｗ）×Ｙ'において重みは０となり、輝度補正テーブルの出力輝度Ｙ'が補正後の輝度となる。

輝度補正テーブルにおいては、図５に示すように、原稿の地色の輝度Ｙ_BGより明るい輝度のみが補正される。従って、図１０に示す例においては、位置ｙ₁から位置ｙ₈の範囲の画素と、位置ｙ₁₁から位置ｙ₃の範囲の画素において、輝度補正テーブルの出力輝度Ｙ'が補正後の輝度となる。

一方、位置ｙ₉〜位置ｙ₁₀の画素が第１領域の画素であるため、補正後の輝度を示す式ｗ×Ｙ＋（１−ｗ）×Ｙ'において重みは１となり、輝度補正テーブルの出力輝度Ｙ'は参酌されない。従って、当該第１領域に含まれる画素について輝度の補正は行われない。

さらに、第１領域と第２領域との間に存在する画素、すなわち、位置ｙ₈〜位置ｙ₉の画素および位置ｙ₁₀〜位置ｙ₁₁の画素においては、勾配が第２の閾値ｄ₀と第１の閾値ｄ₀＋Ｄとの間の値となるため、補正後の輝度を示す式ｗ×Ｙ＋（１−ｗ）×Ｙ'において重みが０〜１の値となり、重みによる調整が行われる。このため、位置ｙ₈〜位置ｙ₉の画素においては、ｙ軸正方向に向けて位置が変化すると、輝度補正テーブルによる補正が行われた状態の輝度から補正が行われない状態の輝度まで徐々に輝度が変化する。また、位置ｙ₁₀〜位置ｙ₁₁の画素においては、ｙ軸正方向に向けて位置が変化すると、輝度補正テーブルによる補正が行われない状態の輝度から補正が行われた状態の輝度まで徐々に輝度が変化する。

以上の構成により、しわによって形成された地色より明るい部分を消失させてしわによる影響を低減させながら、文字の周囲においてはコントラストを維持することができる。従って、文字を判読不能にさせることなくしわの低減処理を行うことができる。

次に、コントローラー１０は、ＹＵＶ色チャネルをＲＧＢ色チャネルに変換する（ステップＳ５００）。すなわち、本実施形態においては、読取画像を補正した後の画像をＲＧＢ色チャネルで出力するように構成されている。そこで、コントローラー１０は、ステップＳ４００で得られた各画素のデータに対して、ステップＳ１００の逆変換を行う。ＹＵＶ色チャネルのＲＧＢ色チャネルへの変換は、種々の手法によって実施されて良く、例えば、
Ｇ＝Ｙ−（Ｕ−１２７）／２−（Ｖ−１２７）／２
Ｒ＝Ｇ＋２×（Ｖ−１２７）−１
Ｂ＝Ｇ＋２×（Ｕ−１２７）−１
等の式によって変換可能である。ここで、Ｒは変換後の赤チャネルの階調値、Ｇは変換後の緑チャネルの階調値、Ｂは変換後の青チャネルの階調値であり、Ｙは補正後の輝度、Ｕ，ＶはステップＳ１００で取得された値である。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、本発明の一実施形態にかかるスキャナーは、読み取り以外の目的にも使用される電子機器である複合機等に備えられていても良い。さらに、以上の実施形態のようにしわの上に模様がある領域においてしわを低減させず、しわがあり模様がない領域においてしわを低減させる手法は、プログラムの発明、方法の発明やスキャンデータの生成方法の発明としても実現可能である。

さらに、コントローラー１０の少なくとも１部における処理を、スキャナー１に接続されたコンピューターのドライバプログラム又はアプリケーションプログラムに実施させてもよい。この場合、コンピューターをスキャナーの一部とみなすことができる。

さらに、上述の実施形態は一例であり、一部の構成が省略されたり、他の構成が追加されたりする実施形態が採用され得る。例えば、コントローラー１０が、第１領域と第２領域との境界においてしわの低減量を徐々に変化させるのではなく、第１領域と第２領域とが隣接する状況において、第１領域で補正を行わず、第２領域で輝度補正テーブルによる補正を行う構成が採用されてもよい。

読取部は、原稿を読み取って読取画像を生成することができればよい。すなわち、読取部においては、原稿に照射された光によって生じる原稿からの光を検出することにより、原稿にしわが生じている場合には当該しわを含めた読取画像を生成する。原稿を読み取るための態様は種々の態様であって良く、上述のようなフラットベッドの原稿台に載置された原稿を読み取る構成に限定されず、ＡＤＦによって搬送される原稿を読み取る構成等であっても良い。

抽出部は、読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出することができればよい。すなわち、しわ低減処理の対象となる第２領域としわ低減処理の対象にならない第１領域とを抽出することができればよい。模様は、しわ低減処理によって判読不能になることを防止すべき対象であれば良く、文字、図形、色によって原稿の地色と区別される各種の部位が模様を構成し得る。

しわの上に模様がある第１領域を検出するための手法は、上述のように勾配を参照する手法以外にも種々の手法を採用し得る。例えば、エッジに囲まれた領域や周に尖った部位が存在する部分や、ジャギーな部位が存在する部分等が第１領域として検出される構成等であっても良い。

処理部は、領域毎にしわ低減処理を行う場合と行わない場合とを切り替える事ができればよい。上述の実施形態においては、第１領域と第２領域の境界において、しわの低減量を徐々に変化させる構成が採用されていたが、しわの低減量の調整が行われない構成も想定し得る。なお、しわ低減処理は、画像におけるしわの影響を低減させることを意味しており、典型的にはしわによって地色に対して生じた明暗を目立たなくさせる処理であるが、しわの低減はしわの消去であってもよい。

原稿の地色を特定する際に参酌される特定の輝度は、原稿の地色が誤判定されることを防止することができるように設定されていればよい。すなわち、輝度ヒストグラムの統計値のみによる判定では、文字等の暗い部分が大きい面積である場合に当該部分を原稿の地色と誤判定し得る。そして、一般的には、原稿の地色は、白などの明るい色によって構成されるため、特定の輝度より高輝度の領域について輝度ヒストグラムを参酌することにより、原稿の地色が明るい色である場合において、地色が誤判定される可能性を低減することができる。しかし、明るい色に限らず、原稿の地色が特定の輝度の範囲内や特定の色相の範囲内であるならば、特定の輝度の範囲内や、特定の色相の範囲内の輝度ヒストグラムの統計値によって地色が取得されても良い。

飽和輝度は、補正後に地色の輝度のように認識される輝度であれば良く、しわによって生じた地色より明るい部分を、補正後に地色よりも暗い輝度に変換できるように設定されていれば良い。なお、飽和輝度は、上述の実施形態のように、地色と第１輝度範囲とによって決まっても良いし、固定値であっても良い。

第１領域と第２領域の境界において、しわの低減量を徐々に変化させる際に考慮される要素は、勾配に限定されない。例えば、第１領域と第２領域との境界において、各領域からの距離によって補正の重みが変化する構成等であっても良い。

さらに本発明は、コンピューターが実行するプログラムや、方法としても適用可能である。また、以上のようなプログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、複数の装置が備える部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、プログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１…スキャナー、１０…コントローラー、１１…スキャン制御プログラム、１１ａ…読取部、１１ｂ…抽出部、１１ｃ…処理部、２０…メモリー、２０ａ…読取画像データ、２０ｂ…輝度補正テーブル、３０…ＵＩ部、４０…通信部、５０…画像読取部

Claims (8)

1. 原稿を読み取って読取画像を生成する読取部と、
   前記読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出する抽出部と、
   前記読取画像に含まれる前記第１領域においてしわを低減させず、前記第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行う処理部と、
   を備えるスキャナー。
2. 前記しわ低減処理は、
   前記第２領域において、前記原稿の地色よりも高輝度の部分のみを暗く補正する処理である、
   請求項１に記載のスキャナー。
3. 前記処理部は、
   特定の輝度より高輝度の領域における前記読取画像の輝度ヒストグラムの統計値に基づいて前記地色を取得する、
   請求項２に記載のスキャナー。
4. 前記処理部は、前記地色よりも高輝度の部分の、
   前記地色を含む第１輝度範囲に属する画素に対して、補正前の輝度の上昇とともに補正後の輝度が前記地色の輝度から前記地色の輝度より暗い飽和輝度まで変化する第１輝度補正を行い、
   前記第１輝度範囲の高輝度側に隣接した第２輝度範囲に属する画素に対して、補正前の輝度に関わらず補正後の輝度を前記飽和輝度に変化させる第２輝度補正を行う、
   請求項２または請求項３のいずれかに記載のスキャナー。
5. 前記処理部は、
   前記地色より高輝度の輝度範囲において、輝度が広い範囲に分布している場合、狭い範囲に分布している場合よりも、前記第１輝度範囲を広くする、
   請求項４に記載のスキャナー。
6. 前記処理部は、
   前記第１領域と前記第２領域の境界において、しわの低減量を徐々に変化させる、
   請求項１〜請求項５のいずれかに記載のスキャナー。
7. 読取部によって原稿を読み取って読取画像を生成し、
   前記読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出し、
   前記読取画像に含まれる前記第１領域においてしわを低減させず、前記第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行ってスキャンデータを生産する、
   スキャンデータの生産方法。
8. コンピューターを、
   原稿を読み取って読取画像を生成する読取部、
   前記読取画像からしわの上に模様がある第１領域と、しわがあり模様がない第２領域とを抽出する抽出部、
   前記読取画像に含まれる前記第１領域においてしわを低減させず、前記第２領域においてしわを低減させるしわ低減処理を行う処理部、
   として機能させるスキャン制御プログラム。

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