JP2020204834A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊インクの塗布状態による画像バラツキを低減した合成画像を得る画像読取装置を提供する。【解決手段】第１光源３１は可視光源であり、画像データ生成手段３５により第１画像データ３６を取得する。第２光源３２は不可視光源であり、不可視光の光量調整手段により第２光調整光３３を生成する。生成した第２光調整光３３と画像データ生成手段３５により第２画像データ３７を取得する。一回の走査に対して、光の切替手段３４により、可視光源と不可視光源を切替え、第１画像データ３６と第２画像データ３７を両方取得する。取得した二つの画像データを比較して、蛍光領域特定手段３８により特殊インク領域を特定する。【選択図】図４

Description

本発明は、原稿載置台に載置された複数枚の原稿の給紙を行い、給紙された原稿を画像データとして読取りを行う画像読取装置に関し、詳しくは、可視光領域内の波長である第１光源と、可視光領域外の波長である第２光源を用いて原稿の画像読取りを行う画像読取装置に関するものである。

紫外光源といった可視光領域外の特定波長の光を照射した際に、可視光領域の光（蛍光）を発光する特殊インクが知られている。このような特殊インクは、不可視インクやＵＶインクとして知られている。

特殊インクが印刷された領域は、特定波長の光（励起光）を照射すると、照射された特定波長の光を吸収することで、特殊インクの電子が励起状態となる。励起状態となった特殊インクの電子は、より安定な基底状態に戻る際に、照射された特定波長の光（励起光）よりも長い波長の光を発光することが知られている。

特殊インクは、偽造防止や改竄防止のためにパスポートや小切手、チェックなどに用いられている。例えば、パスポートでは、特殊インクで印刷されている領域に、励起光である波長３７０［ｎｍ］程度の紫外光を照射すると、可視光波長内の発光を確認することができる。特殊インクに励起光を照射した際に発光する波長は、特殊インクにより異なり、青色を発光するものや、黄色を発光するもの、緑色を発光するもの、赤色を発光するもの等が知られている。

特殊インクで印刷されている領域に、波長３７０［ｎｍ］程度の紫外光を照射すると、可視光波長内の発光を確認することができることは説明したが、特殊インクの印刷回数により、可視光波長内の発光量に差がでてくる。例えば、特殊インクを３回塗ったものと比べ、特殊インクを１回しか塗っていないものは、可視光波長内の発光量が少なくなる。

特許文献１に記載されている画像読取装置は、第１光源として、Ｒ（赤）光源、Ｇ（緑）光源、Ｂ（青）光源といった可視光源を備えている。また、第２光源として、紫外光源などの不可視光源を備えている。

画像読取装置は、原稿の画像読取りを行う際に、Ｒ（赤）光源、Ｇ（緑）光源、Ｂ（青）光源に加え、不可視光源を各ラインにおいて順次点灯し、各光源点灯時の反射光を、読取りセンサにより取得する。

画像読取装置は、可視光源であるＲ（赤）光源、Ｇ（緑）光源、Ｂ（青）光源点灯時の反射光から、可視光源に基づいた第１画像データを生成する。また、画像読取装置は、紫外光源や赤外光源などの不可視光源点灯時の反射光から、不可視光源に基づいた第２画像データを生成する。

画像読取装置は、前述したように可視光源と不可視光源を順次点灯することで、読取対象原稿の可視光源に基づいた第１画像データと、不可視光源に基づいた第２画像データを一回の走査により読取る事が出来る。

可視光源に基づいた第１画像データと不可視光源に基づいた第２画像データを合成することで蛍光および蛍光以外の二つ情報を一枚の画像で同時に確認することが出来る。その際、第１画像データを考慮して第２画像データを画像処理することで最終的に得る合成画像の画質をより向上させることが出来る。

特開２０１１−１０９６２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像読取装置では、読取対象原稿の可視光源に基づいた第１画像データと、不可視光源に基づいた第２画像データの組み合わせから、色補正処理後の画像データを、予め記憶した色補正テーブルから対応する画像データを読みだすことで、原稿に蛍光画像が含まれている場合であっても、蛍光画像を容易かつ忠実に再現できるように画像補正しているが、例えば特殊インクの塗り量が少なく、可視光波長内の発光量が少ない場合や、背景領域と蛍光領域の濃度差が少ない場合、蛍光画像を忠実に再現することは難しい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、第１光源によって得られた可視情報と、第１光源の発光状態を考慮した第２光源による不可視情報とを合成することで、最終的に得る合成画像の画質を向上することを目的とする。この方式によって特殊インクの塗布状態による画像バラツキを低減し最良の合成画像が得られる。

上記課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、可視領域内波長の第１光を撮像対象媒体に照射する第１光源と、可視領域外波長の第２光を前記撮像対象媒体に照射する第２光源と、前記第２光源の光量を調整できる光量調整手段と前記光量調整手段によって光量を段階的に調整した第２光調整光と、前記第１光もしくは前記第２光調整光を、前記撮像対象媒体に照射し、反射した反射光に基づいて、前記撮像媒体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記撮像対象媒体の画像データを生成する画像データ生成手段と、前記第１光を照射させた際に前記画像データ生成手段が生成する第１画像と、前記第２調整光の照射によって励起された特殊インク領域からの画像情報を含む可視波長画像を、前記画像データ生成手段に従って生成する第２画像と、前記第１画像と前記第２画像における輝度分布状況を比較する輝度比較手段と、前記輝度比較手段より得られた比較結果から特殊インクで印字された領域を特定する蛍光領域特定手段と、で構成されることを特徴とする。

その結果、本発明によれば、特殊インクの塗布量が少ない場合や、特殊インクが印刷された媒体の保管状況が悪くても、特殊インクの状態に依存することなく最良な合成画像が得られる。

本実施形態に係る画像読取装置の模式図。 画像読取ユニット構成説明図。 フィルタ透過特性を示す図。 (ａ)画像読取装置および画像読取装置に接続するＰＣの構成ブロック図。(ｂ)画像処理のブロック図。(ｃ)画像出力フローチャート。 照明切換制御を示すフローチャート。 原稿および照明切換制御を行った場合における読取画像の概念図。 (ａ)特殊インクが印刷された原稿の可視光照射時における読取画像を示す図。(ｂ)特殊インクが印刷された原稿の紫外光照射時における読取画像を示す図。 (ａ)特殊インクが印刷されていない原稿を示す図。(ｂ)特殊インクが印刷されていない原稿の可視光照射時における読取画像を示す図。(ｃ)特殊インクが印刷されていない原稿の紫外光照射時における読取画像を示す図。 不可視光源の光量を調整する調整方法のフローチャート。 特殊インクで印刷された領域を検出するためのフローチャート。 (ａ)蛍光領域の特定方法。(ｂ)ＵＶ画像データと可視画像データを比較方法。 特殊インクで印刷された領域を特定するためのフローチャート。 不可視光源の光量による輝度値の変化。 (ａ)特殊インクが印刷された原稿の可視光照射時における読取画像。(ｂ)特殊インクが印刷された原稿の不可視光照射時における読取画像。(ｃ)蛍光情報は飽和状態で識別しにくい原稿の合成画像。 合成画像の生成手順を示すフローチャート。 最適な輝度値を基準値として補正を行った第２画像と第１画像と合成。

図１は、本発明に係る画像読取装置１００の模式図である。以下、画像読取装置１００が備える各構成について説明する。原稿台１０２は、読取対象となる原稿１０１を積載収納する。原稿台１０２上の原稿１０１は、給紙ローラ１０６によって１枚ずつ分離して搬送路１０８に送り出され、搬送ローラ１０７によって搬送路１０８に沿って搬送され、排出部１０３に排出される。排出部１０３は画像読取処理を終えた原稿１０１を積載収納する。

レジストセンサ１０９は搬送路１０８上を搬送される原稿１０１を検出する。レジストセンサ１０９が原稿１０１を検出すると、画像読取ユニット１０４で原稿１０１の読取りを開始する。本実施形態の場合、画像読取ユニット１０４は２つ設けられており、一方が原稿１０１の表面を、他方が原稿１０１の裏面を読取る。無論、画像読取ユニット１０４を１つ設けて、原稿１０１の片面のみを読取る構成としてもよい。各画像読取ユニット１０４に対向する位置には、対向面部材である背景板１０５がそれぞれ設けられている。背景板１０５は、例えば、黒色で非蛍光部材である。

図２は、画像読取ユニット１０４の構成説明図であり、図１の２つの画像読取ユニット１０４を示している。しかし、図１の左側の画像読取ユニット１０４も同様の構成である。

画像読取ユニット１０４は、筐体１０４１と、搬送路１０８に面して設けられたガラス板１０４２とによって、内部が密封されたユニットである。画像読取ユニット１０４の内部には、光線を曲げて光を集めるレンズ１０４６と、ラインイメージセンサ１０４３と、一対の発光部１０４４と、が設けられている。ラインイメージセンサ１０４３は、原稿１０１の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に延設され、主走査方向の１ライン分の画像を１度に読取る。ラインイメージセンサ１０４３は、例えば、ＣＣＤラインセンサやコンタクトイメージセンサである。

発光部１０４４ａは、ラインイメージセンサ１０４３に対して原稿１０１の搬送方向の上流側に配置され、例えば赤、青、緑などの可視光を発光する。発光部１０４４ｂは、搬送方向の下流側に配置され、紫外線を発光する。レンズ１０４６とラインイメージセンサ１０４３は、一対の発光部１０４４の間に、挟みこまれるようにして配置されている。一対の発光部１０４４は、それぞれ、ラインイメージセンサ１０４３と略平行に延設されており、例えば、複数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイにより構成される。

図２の破線矢印で示すように、ラインイメージセンサ１０４３は、発光部１０４４からの光が原稿１０１で反射した反射光をレンズ１０４６にて集光し、レンズ１０４６にて集められた光をラインイメージセンサ１０４３で受光して原稿１０１上の画像を読取る。ラインイメージセンサ１０４３は、紫外線カットフィルタを備えている。
図３は、紫外線カットフィルタの透過特性を示した図である。ラインイメージセンサ１０４３は、紫外線（可視波長以外）を削減し、可視光（可視波長以上）を受光する構成となっている。

特殊インクが印刷された領域に紫外光を照射すると、特殊インクは照射された特定波長の光を吸収し、励起状態となる。励起状態となった特殊インクの電子は、より安定な基底状態に戻る際に、紫外光よりも長い波長の光を発光する。この発光された紫外光よりも長い光をラインイメージセンサ１０４３で読取るために、紫外線カットフィルタにより原稿１０１上で反射した紫外光をカットし、可視光のみ受光する構成としている。

次に、画像読取装置１００の制御系の構成について説明する。図４（ａ）は、画像読取装置１００の制御系のブロック図及び画像読取装置１００に接続可能なＰＣ（パソコン）２００のブロック図である。
画像読取装置１００は、制御部１０を備える。制御部１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）１４と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１５と、を備える。

ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムを実行し、画像読取装置１００全体の制御を行う。ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１が実行するプログラムや固定的なデータが記憶される。ＲＡＭ１３には、ラインイメージセンサ１０４３が読取った画像データや、ＣＰＵ１１の演算結果といった可変データが記憶される。ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は他の記憶手段でもよい。

入出力Ｉ／Ｆ１４には以下の構成が接続され、ＣＰＵ１１とデータの入出力が行われる。駆動回路２２は、給紙ローラ１０６、搬送ローラ１０７等を駆動するモータ２１をＣＰＵ１１の命令に従って駆動する。センサ２３には、上述したレジストセンサ１０９や原稿１０１の搬送終了を検出する排出検出センサ等が含まれ、その検出結果をＣＰＵ１１は取得することができる。

駆動回路２４は、各画像読取ユニット１０４の一対の発光部１０４４をＣＰＵ１１の命令に従って駆動する。一対の発光部１０４４は、それぞれ独立して駆動される。また、駆動回路２４は、発光部１０４４の発光強度を可変にすることができる。（例えば、発光部１０４４への供給電力量を可変できる）。

Ａ／Ｄ変換器２５及び画像処理回路２６は、各画像読取ユニット１０４のラインイメージセンサ１０４３毎に設けられる。Ａ／Ｄ変換器２５は、イメージセンサ１０４３が出力する、画像を示すアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。画像処理回路２６は、Ａ／Ｄ変換器２５が変換したデジタル画像信号に対して、シェーディング補正等の画像処理を行う。ＣＰＵ１１は、画像処理回路２６から出力される画像信号を取得することができる。

通信Ｉ／Ｆ１５には、ＰＣ２００が接続可能であり、これによりＣＰＵ１１はＰＣ２００と通信可能である。通信Ｉ／Ｆ１５は、ネットワークに接続するためのインターフェースであってもよい。

ＰＣ２００は、一般的なパソコンであり、制御部２１０を備える。制御部２１０は、ＣＰＵ２１１と、ＲＯＭ２１２と、ＲＡＭ２１３と、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１４と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１５と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２１６と、を備える。

ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２やＨＤＤ２１６に記憶されたプログラムを実行する。ＨＤＤ２１６には、例えば画像読取装置１００用のドライバが記憶される。ＲＯＭ２１２及びＲＡＭ２１３及びＨＤＤ２１６は、他の記憶手段でもよい。入出力Ｉ／Ｆ２１４には、ディスプレイ２２１や、キーボード、マウスといった入力部２２２が接続される。通信Ｉ／Ｆ２１５は、画像読取装置１００が接続される。

次に、画像読取装置１００が実行する処理について説明する。画像読取装置１００は、例えば、ＰＣ２００を介して、ユーザーが読取り開始を指示した場合に原稿１０１の読取りを開始する。ＣＰＵ１１は、まず給紙ローラ１０６を駆動して原稿１０１の搬送を開始する。レジストセンサ１０９によって原稿１０１が画像読取ユニット１０４に到達したことが検出されると、ＣＰＵ１１は、発光部１０４４の発光を開始すると共に、ラインイメージセンサ１０４３を駆動して原稿１０１の画像を読取る。

図４（ｂ）に画像処理のブロック図を示す。第１光源３１は可視光源であり、画像データ生成手段３５により第１画像データ３６を取得する。第２光源３２は不可視光源であり、不可視光の光量調整手段により第２光調整光３３を生成する。生成した第２光調整光３３と画像データ生成手段３５により第２画像データ３７を取得する。一回の走査に対して、光の切替手段３４により、可視光源と不可視光源を切替えることができ、第１画像データ３６と第２画像データ３７を両方取得する。取得した二つの画像データの蛍光領域を蛍光領域特定手段３８により特定し、最適な輝度値を算出する。さらに画像補正手段３９と画像の合成手段４０により、特殊インクの状態に依存しない最良な輝度値を持つ合成画像を合成する。図４（ｃ）に本提案のフローチャートの概略を示す。各ステップの右に明記した図番にて、詳細内容を説明する。

以上は本提案に係る構成概念である。下記に実施形態について説明する。

ラインイメージセンサ１０４３が原稿１０１の画像を読取る際、一対の発光部１０４４の発光状態を切替える。詳細には、発光部１０４４ａを発光し、発光部１０４４ｂを発光しない第１の発光状態と、発光部１０４４ａを発光せず、発光部１０４４ｂを発光する第２の発光状態とを、例えば奇数ラインの読取時と偶数ラインの読取時とで、交互に切替える。

発光状態を切替えることにより、本実施形態では、奇数ラインには可視光に基づく画像が形成され、偶数ラインには紫外線に基づく画像が形成される。特殊インクには、紫外線が照射されると蛍光発色し、可視光線を発光するものがある。特殊インクが印刷されている原稿における第２の発光状態では、原稿面から紫外線が反射するとともに、蛍光発色した可視光も放射される。ラインイメージセンサ１０４３には紫外線カットフィルタが備えられているため、紫外線反射光を削減し、蛍光発色した可視光のみを受光することができる。

また、副走査方向の読取解像度は、出力解像度よりも高いことが好ましく、例えば、出力解像度の２倍の解像度であることが好ましい。出力解像度には、ＰＣ２００へ出力する解像度、或いは、ユーザが画像の解像度として設定した解像度等、最終的な読取画像ファイルの解像度である。副走査方向の読取解像度の変更は、例えば、原稿１０１の送り速度を変更することで変更できる。なお、主走査方向の読取解像度も、出力解像度よりも高くしてもよいが、データ量増大抑制等の観点から等倍であることが好ましい。

図５は、ＣＰＵ１１が実行する照明切替制御の例を示すフローチャートである。この照明切替制御は、原稿１０１の読取動作中における発光部１０４４の駆動制御である。Ｓ１では、読取ライン数を示すパラメータｋの初期値を１（１ライン目）とし、読取終了ライン数を示すパラメータＮの値を読取対象の原稿サイズに応じた全ライン数に設定する。Ｓ２では、ｋの値が奇数か否かを判定する。該当する場合はＳ３へ進み、該当しない場合はＳ４へ進む。Ｓ３では、第１発光状態で一対の発光部１０４４を駆動し、Ｓ４では、第２発光状態で一対の発光部１０４４を駆動する。

Ｓ５では、ラインイメージセンサ１０４３による一回の読取り（１ラインの読取り）が完了したか否かを判定する。該当する場合はＳ７へ進み、該当しない場合は待ちとなる。Ｓ７では、ｋの値が予め定めた値Ｎに達したか否かを判定する。Ｎは、Ｓ１にて設定された読取対象原稿１０１の原稿サイズに応じた全ライン数である。達した場合は、一連の画像読取処理を終了し、達していない場合は、Ｓ６でｋの値を１つ加算し、Ｓ２へ戻って同様の処理を繰り返す。

図６は、照明切替制御を行った場合の原稿１０１の例とその読取画像の概念図を示す。読取画像の概念図において、奇数ラインに可視画像，偶数ラインにＵＶ画像(紫外線照射時における読取画像)の両方を見ることができる。

このように本実施形態では、原稿の読取中、一対の発光部１０４４の発光状態を切替えることで、１度のスキャン走査で可視画像とＵＶ画像の両方を取得でき、また、相対位置誤差の無い２つの画像を得ることができる。

図７（ａ）及び（ｂ）は、読取画像１０１の奇数ラインと偶数ラインとに分離した画像を示す。本実施形態では、１ライン毎に発光状態を切替えるため、奇数ライン及び偶数ラインと発光状態との関係により、（ａ）の画像は可視画像となり、他方の（ｂ）画像は左上に特殊インクで印刷されたマークが写りこんだ画像となる。

図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、特殊インクが印刷されていない原稿１０１の、可視光照射時における読取画像及び、特殊インクが印刷されていない原稿１０１の紫外線照射時における読取画像を示す。前述した照明切替え制御を用いて特殊インクが印刷されていない原稿１０１の画像読取りを行うと、可視画像とＵＶ画像を取得することが出来る。原稿１０１には特殊インクが印刷されていないため、紫外線を照射しても蛍光発色する可視光は確認できない。そのため図８（ｃ）に示したような輝度が均一な画像となる。

照射される紫外線の波長によっては、可視光(青色)成分が含まれることや、照射する波長に青色成分波長が含まれていないが、原稿１０１事態が紫外光を吸収し励起光を発光してしまう材質だった場合、紫外線照射時における読取画像が図８（ｃ）のような真っ黒な画像にならず、図８（ｄ）のような黒より少し明るい輝度の画像となることがある。

通常、第２光源によって得られた画像において、特殊インクが印刷された領域は、特殊インクが印刷されていない領域より明るくなる。この時の明るさは特殊インクの種類や、塗り量や、塗料の厚さや、原稿の保管状態、印字後の経過時間に強く依存する。従って特殊インクが印刷された領域とそうでない領域において、ふたつの領域の明暗を識別するためには輝度差が大きいほど有利となる。

図９に第２光源の光量を調整して、得られた第２光調整光についてフローチャートを示す。Ｓ４０１で不可視光源の下限値Ｎを決定する。ここで下限値Ｎとは、ＵＶ画像を得るために必要な最小の光量値とする。次にＳ４０２で画像読取動作を行いながら、不可視光源の光量を一定間隔で上限値Ｍまで増加させる。その結果、読取画像は副走査方向に階段状に明るくなる。光量を下限値Ｎから上限値Ｍまで一定間隔で増加させることを１サイクルとした時、その１サイクル中に読取原稿に対して最良の発光条件が存在することになる。

Ｓ４０３では、設定した光量値が上限値Ｍ以下であるかを判断し、上限値Ｍ以下の場合はＳ４０４で画像を読み取る。逆に設定した光量が上限値Ｍに達した場合はＳ４０１に戻り再び光量を下限値Ｎに設定する。

前記の１サイクルの幅は、原稿の大きさや特殊インクで印刷された内容によって、読取装置自体の割込み、あるいはユーザ割込みによって任意に決定できるものとする。１サイクルにおける発光方法は、下限値Ｎから上限値Ｍまでに増加させる手段に限らず、上限値Ｍから下限値Ｎに減少させる手段もありえる。

Ｓ４０５にて読取対象原稿の最終ラインであるかを確認し、最終ラインではない場合、Ｓ４０２にて光量を増加させ前述したように画像読取を継続する。逆に最終ラインである場合、画像データの読取を終了する。

図１０は第２光調整光によって得られるＵＶ画像から、特殊インクが印刷されているであろう領域の検出方法例を示したフローチャートである。Ｓ５０１では、第２光源を発光源にして読取ったＵＶ画像の、蛍光領域の始点となる画素を見つけるため、先頭画素から順次ピクセル輝度を確認していく。例えば、予め定められた固定の輝度閾値よりも高い輝度値だった場合に、特殊インクが印刷されたであろう領域と判断し、始点画素とする。なお第２光調整光の光量に応じてＵＶ画像の輝度値も変化するので、始点画素を正しく判別するためには、輝度閾値も第２光調整光の光量に合わせて変えなければならない。Ｓ５０２で始点画素が見つかった場合、Ｓ５０３では始点画素の座標をＸｎ（ｎ＝０座標）として、Ｘ０座標情報をＲＡＭ１３に記憶する。Ｓ５０２ Ｎｏ→Ｓ５０１で始点画素を見つけるまでのフローを繰り返す。

Ｓ５０４では対象画素となる座標Ｘｎ（ｎ＝１，２，３、４，５・・・・）を基準にして、その周囲の対象画素を、特定順に確認していく。ここで対象画素とは、予め定められた固定の輝度閾値より輝度が高く、蛍光領域だと判断した画素を指す。特定順に関しては図１１を使用し詳細内容を後述する。

Ｓ５０５で、対象画素Ｘｎの周囲に特定画素が見つかった場合、Ｓ５０６で見つかった画素が新規の画素か、今までに確認した画素か判断する。判断方法は記憶した座標ｎ番号から新規のものか、そうでないか判断することができる。Ｓ５０５で、対象画素Ｘｎの周囲に特定画素が見つからなかった場合、始点として見つけた画素が、蛍光領域の固まりでないと判断でき、Ｓ５０４に戻ってもう一度始点となる対象画素を確認しにいく。

Ｓ５０６で見つけた対象画素が新規の対象画素だと判断した場合、その位置情報を始点として確定する（Ｓ５０７ Ｙｅｓ）。逆にＳ５０６で新規の対象画素でなかった場合、Ｓ５０４に戻り、再び対象画素を確認していく（Ｓ５０７ Ｎｏ）。ここでＳ５０６の新規の対象画素の確認はＸｎ(ｎ≠０以外)で確認する。

Ｓ５０７で確定した座標Ｘｎのｎ値を確認し、ｎ≠０の場合、ｎの値を一つ加算し、ｎ＝ｎ＋１として座標Ｘｎ情報を記憶する。（Ｓ５０８、Ｓ５０９、Ｓ５１０）その後Ｓ５０４に戻り、ｎ＝ｎ＋１で記憶した位置座標を中心に、再び周囲の対象画素を特定順に確認していく。（Ｓ５０８）

Ｓ５０７で確定した座標Ｘｎのｎ値を確認し、ｎ＝０だった場合、特定画像の確認が始点（ｎ＝０）に戻ったことを意味する。始点Ｘ０から始まり、対象画素Ｘｎのｎ値が増えていった後に、始点Ｘ０に戻った場合、蛍光画像領域の画素全て確認したことになり、領域を特定することができる。

ここで特定順について図１１（ａ）を用いて説明する。ｂ２画素が始点Ｘｎ（ｎ＝０）の場合、始点Ｘ０を基準にして周囲の画素をピクセル毎に数字を○で囲んだ１〜８の順で確認していく。確認した結果、例えば座標ｃ２が対象画素だった場合、次はＣ２を座標Ｘｎ（ｎ＝１）として周囲の対象画素を確認する。周囲の対象画素を確認する際は、Ｘｎ（ｎ＝ｎ−１）の座標が八番目に確認されるように周囲の画素を順に確認していくため、座標Ｃ２の次の対象画素がｄ３だった場合、対象画素Ｘ（ｎ＝ｎ−１）の座標ｃ２が、八番目に確認されるように周囲の特定画素を確認していく。

図１０のフローチャートにより、第２光調整光で得られたＵＶ画像からＵＶインクで印刷されたと推測できる領域が検出できたら、その領域が本当にＵＶインクで印刷された領域であるか特定する。これは紫外線の波長に青色成分が含まれていたり、原稿１０１自体が紫外光を吸収し励起光を発光してしまう材質だった場合、図１０で検出した領域がこれらの影響を受けているのか判断するためである。図１２は蛍光色領域を特定するための、フローチャートとなっている。

Ｓ７０１、Ｓ７０２では、第１光源で得られた可視画像から、始点となる画素を見つけるため先頭画素から順次ピクセル輝度を確認していく。ここでは例えば予め定められた固定の輝度閾値よりも高い輝度値だった画素に対して始点画素と判断する。

Ｓ７０２で始点画素が見つからなかった場合、その領域には紫外線の波長に含まれた青色成分の影響が無かったと判断でき、図１０のフローチャートで検出した領域を蛍光色領域であると特定することができる。Ｓ７０２で始点画素が見つかったとしても、始点画素座標が、ＵＶ画像で検出した始点画素座標とある一定値以上離れている場合、同じく図９で検出した領域に紫外線の波長に含まれた青色成分の影響が無かったと判断でき、図９で検出した領域を蛍光色領域であると特定することができる。(Ｓ７０３)

Ｓ７０３ Ｙｅｓで始点座標位置がある範囲内に入っていると判断した場合、Ｓ７０４では、その画素から同じく特定順に画素を確認して、領域を検出する。Ｓ７０５では、ＵＶ画像で検出した領域と可視画像で検出した領域が同じ形状であるか比較する。

図１１（ｂ）に検出した領域形状の比較方法Ｓ７０５について詳細を示す。ＵＶ画像と可視画像で検出した領域にて、始点画素と判断する輝度値を限界値として画素の二値化をする。限界値より高い輝度値を持つ画素は「１」とする。それ以外の画素は「０」とする。次に、同じ座標毎に二値化した画素を比較する。同じ座標（例えばＵＶ画像データのｄ４と可視画像データのｄ４）に両方とも「１」を持つ画素は有る場合は、蛍光領域画素２０２と可視画像画素２０３を確認することが出来る。一方、同じ座標（例えばＵＶ画像データのｂ１と可視画像データのｂ１）に其々「１」と「０」を持つ画素有る場合は、蛍光領域画素２０１と判断することができる。

Ｓ７０５で比較した結果、形状が異なっていれば、図１０で検出した領域が蛍光色領域であると特定することができる。逆に検出した領域がある範囲内だった場合、ＵＶ画像領域で浮き出ていた領域が、紫外光に含まれる青色成分の影響を受けた、又は原稿１０１自体が紫外光を吸収し励起光を発光してしまう材質だったという影響を受けたためと判断することができ、原稿に特殊インクで印字された領域が無かったと判断できる。（Ｓ７０６、Ｓ７０７，Ｓ７０８）

なお、図１０、１１、１２に示す上記特定手段はスキャン中に処理することが可能だが、スキャン後の構成としてもよい。

特殊インク量が少ない場合や、原稿の保管状態が悪く、特殊インクが原稿から剥がれてしまっている場合は不可視光源の光量をあげることで、蛍光色領域の輝度値を上げることができる。しかし原稿の蛍光領域外に、紫外光に含まれる青色成分に反射する材質が使われている場合、蛍光外領域の輝度値も高くなってしまう。

図１３は不可視光源と輝度の関係を示したものである。不可視光源の光量を上げると、得られる画像の輝度値が増加する。図１３中の波形Ｂは不可視光を照射し蛍光領域から得られた輝度と光量との関係を示し、一方、波形Ｃは不可視光を照射し蛍光外領域から得られた輝度と光量との関係を示す。ふたつの波形より、蛍光外領域よりも蛍光領域の輝度の方がより速く増加することになる。蛍光領域に相当する輝度値Ｂの画像データは２５５(明るい方向)に近くなるように、ＣはＢとの明暗(コントラスト)をつけるために０(暗い方向)に近づける必要がある。しかしＢとＣはもともと同じ不可視光源であるためＢだけを一方的に２５５明るい方向)に近づけることはできない。従って、不可視光源の光量を上げる過程で、ＢとＣの輝度差が、より大きく成る条件が最良となる。

図１３中のＢｘおよびＣｘは波形Ｂと波形Ｃの差が最大になる点、つまり蛍光領域と蛍光外領域の輝度差が最大になる点を示す。

図１３中のＡは可視光源点灯時の反射光から得られる第１画像データの輝度値を示す。また点線で示した波形（Ａ＋Ｂ）と波形（Ａ＋Ｃ）は、第１画像データと第２画像データを合成したときの、蛍光領域の輝度と蛍光外領域の輝度を示すことになる。

前述したようにＣは可視光領域からの画像データの輝度値であるため、Ａの画像データと重複する。従って画像を合成する際、Ｃは本質的には不要な画像データとなる。ただしＣの輝度を０に近づけようとすると、Ｂの輝度も０に近づくため、最終的に得られる合成画像の明暗(コントラスト)は低下する。

合成画像データにて蛍光領域の明暗を強調するための輝度決定方法について述べる。飽和状態３０５は、輝度２５５付近のため画質としては白に飽和してしまい明暗が識別困難となる。なお飽和状態となる輝度値は、原稿の条件によって決まるため、装置あるいはユーザによって任意の値に決定できるものとする。次に、（Ａ＋Ｃ）≪飽和状態輝度値の関係よりＣｍａｘを算出する。Ｃｍａｘとは、前述した不可視光を照射した時に蛍光外領域から得られた輝度Ｃのうち実行的に取り得る最大輝度のことである。Ｃｍａｘを超えるような不可視光源の光量を設定した場合、飽和状態３０５に達するため合成画像の明暗は著しく低下する。

図１４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に前述した飽和状態におけるＰ点の画像を示す。図１４（ａ）可視画像と（ｂ）ＵＶ画像は個々に見ると、十分な輝度差である。（ａ）と（ｂ）を合成し、（ｃ）になると、蛍光情報と蛍光外情報は共に飽和状態になるため、認識困難な画像となる。

合成画像として蛍光領域に相当する画像データ（Ａ＋Ｂ）と蛍光外領域に相当する画像データ（Ａ＋Ｃ）を明確に識別するための条件は、ＡＢＣの輝度バランスを調整することにある。

ＢとＣの最適な輝度差分を算出する。最適な輝度差を得るためにはふたつの条件を同時に満たす必要がある。
『条件１：ＢとＣの差分が最大になる』
『条件２：Ｃ＜Ｃｍａｘ』
このふたつの条件を同時に満たす輝度により第２画像データと第１画像データを合成することで、蛍光領域と蛍光外領域共に飽和することなく、蛍光領域が最も強調出来る合成画像を生成することができる。

合成画像の生成手順について、図１５のフローチャートを用いて説明する。不可視光源の光量の調整することにより異なる輝度値が持つ第２画像データ（Ｓ８０１）の最適な輝度値、蛍光領域輝度基準値Ｂｘと蛍光外領域輝度基準値Ｃｘを確定する。第２画像データの蛍光領域の輝度値を基準値Ｂｘに合わせるように、第２画像全体に画像補正を行う。また、蛍光外領域における、輝度値を基準値Ｃｘに合わせるように、第２画像全体に画像補正を行う。（Ｓ８０２）第１画像データと、補正した第２画像データを合成し、合成画像を生成することで（Ｓ８０３，Ｓ８０４）、特殊インクの塗り量が少ない場合でも、明瞭な画像を得ることが可能である。（Ｓ８０５）

図１６に不可視光源の光量を調整しながら読み取った第２画像に対して、前述した基準輝度値によるＵＶ画像処理を行う過程を示す。

図１６（ａ）：ＵＶ画像として最適な輝度値を得る条件(Ｂｘ−Ｃｘの輝度差)に従って発光量３０８を決定する。

図１６（ｂ）：副走査方向に従って不可視光源の光量を上げたときの画像イメージを示す。得られる画像は階段状の輝度値分布となるが、発光量３０８より図１６（ｂ）で階段状輝度分布のうち、最適な輝度値３０６が確定する。

図１６（ｃ）：ＵＶ画像処理の方法を示す。最適な輝度値３０６より得られた輝度値より、これと異なる値に対して補正を行う。(※図１６（ｃ）の矢印３０７) この補正により階段状になった輝度値が一様化する。

図１６（ｄ）：合成画像を示す。図１６（ｃ）で補正された画像処理後の第２画像と、既に得られている第１画像を合成すると最適な輝度値を有した合成画像となる。

以上のように、不可視光源光量を調整し、さらに、可視光源に基づいた第１画像データと不可視光源に基づいた第２画像データを合成することで、特殊インクが識別しやすくなることが可能となる。

１００ 画像読取装置
１０１ 原稿
１０２ 原稿台
１０３ 排出部
１０４ 画像読取ユニット
１０５ 背景板
１０６ 給紙ローラ
１０７ 搬送ローラ
１０８ 搬送路
１０９ レジストセンサ
１０４１ 筐体
１０４２ ガラス板
１０４３ ラインイメージセンサ
１０４４ 発光部
１０ 画像読取装置制御部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 入出力Ｉ／Ｆ
１５ 通信Ｉ／Ｆ
２１ モータ
２２ モータ駆動回路
２３ センサ
２４ 発光部駆動回路
２５ Ａ／Ｄ変換器
２６ 画像処理回路
２００ ＰＣ
２０１ 蛍光領域画素
２０２ 蛍光外領域画素
２０３ 可視画像画素
２１１ ＣＰＵ
２１２ ＲＯＭ
２１３ ＲＡＭ
２１４ 入出力Ｉ／Ｆ
２１５ 通信Ｉ／Ｆ
２１６ ＨＤＤ
２２１ ディスプレイ
２２２ 入力部
３０１ 第２画像データの蛍光領域輝度値
３０２ 第２画像データの蛍光領域外輝度値
３０３ 合成画像の蛍光領域輝度値
３０４ 合成画像の蛍光外領域輝度値
３０５ 識別しにくい飽和状態
３０６ 最適な輝度値を持つＵＶ画像
３０７ 最適な輝度値を基準値として補正
３０８ 最適な不可視光源の光量

Claims (3)

1. 可視領域内波長の第１光を撮像対象媒体に照射する第１光源と、
   可視領域外波長の第２光を前記撮像対象媒体に照射する第２光源と、
   前記第２光源の光量を調整できる光量調整手段と
   前記光量調整手段によって光量を段階的に調整した第２光調整光と、
   前記第１光もしくは前記第２光調整光を、前記撮像対象媒体に照射し、反射した反射光に基づいて、前記撮像媒体を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段によって撮像された前記撮像対象媒体の画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記第１光を照射させた際に前記画像データ生成手段が生成する第１画像と、
   前記第２調整光の照射によって励起された特殊インク領域からの画像情報を含む可視波長画像を、前記画像データ生成手段に従って生成する第２画像と、
   前記第１画像と前記第２画像における輝度分布状況を比較する輝度比較手段と、
   前記輝度比較手段より得られた比較結果から特殊インクで印字された領域を特定する蛍光領域特定手段と、
   で構成されることを特徴とする、画像読取装置。
2. 前記第２画像を読み取った後に、前記蛍光領域特定手段により識別された前記第２画像の蛍光領域と前記第２画像の蛍光外領域において、
   前記第２光調整光によって徐々に変化したそれぞれの輝度値の中から輝度差が大きくなるように、
   前記蛍光領域と前記蛍光外領域の基準輝度値を特定する基準輝度特定手段と、
   前記基準輝度特定手段の結果から、特定されたそれぞれの基準輝度値を元に蛍光領域と蛍光外領域の段階的な輝度値を補正する画像補正手段と、
   で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記第１画像と前記第２画像を合成する際に、合成画像の輝度が白飽和しないように、前記第２画像の輝度上限を確定する輝度上限確定手段と、
   で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の画像読取装置。