JP2021111819A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特定凹凸画像を含む原稿画像を良好な画質で生成する。【解決手段】 画像読取部２１は、スキャン方向に沿って配列された２つの光源を備え、光源の光で原稿画像を読み取る。制御部４１は、画像読取部２１に、一方の光源のみを点灯させて原稿画像を読み取らせ第１画像として取得し、画像読取部２１に、他方の光源のみを点灯させて原稿画像を読み取らせ第２画像として取得する。特定凹凸画像検出部４２は、各画素位置について第１画像の画素値および第２画像の画素値のうち明るい画素値を選択して明画素画像を生成し、各画素位置について第１画像の画素値および第２画像の画素値のうち暗い画素値を選択して暗画素画像を生成し、明画素画像と暗画素画像との差分画像を生成し、その差分画像に基づいて原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する。【選択図】 図２

Description

本発明は、画像読取装置に関するものである。

ある画像読取装置では、スキャン方向に対して垂直なライン状の２本の光源が、スキャン方向に沿って配列されており、順方向のスキャンと、逆方向のスキャンとが実行され、順方向スキャン時には、一方の光源が点灯し、他方の光源が消灯し、逆方向スキャン時には、他方の光源が点灯し、一方の光源が消灯することで、エンボスなどの原稿表面の凹凸の影を含む原稿画像が生成される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６−１８９５５３号公報

しかしながら、上述の画像読取装置では、元々の原稿表面に形成されているエンボスなどといった特定凹凸の画像（以下、特定凹凸画像という）が、原稿画像内で、影を伴って立体的に形成されるものの、原稿表面に生じている意図せぬ凹凸（シワなど）の画像も、同様に、原稿画像内で、影を伴って立体的に形成されてしまう。したがって、特定凹凸画像を除去せずに、シワなどの意図せぬ凹凸の画像を選択的に除去することが困難であり、特定凹凸画像を含む原稿画像の画質が劣化してしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、特定凹凸画像を含む原稿画像を良好な画質で生成する画像読取装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像読取装置は、スキャン方向に沿って配列された２つの光源を備え前記２つの光源の少なくとも一方からの光で原稿画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部を制御し、（ａ）前記画像読取部に、前記２つの光源のうちの一方を点灯させ他方を消灯させて前記原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第１画像として取得し、（ｂ）前記画像読取部に、前記２つの光源のうちの前記一方を消灯させ前記他方を点灯させて前記原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第２画像として取得する制御部と、（ａ）各画素位置について前記第１画像の画素値および前記第２画像の画素値のうち明るい画素値を選択し前記明るい画素値を有する明画素画像を生成し、（ｂ）各画素位置について前記第１画像の画素値および前記第２画像の画素値のうち暗い画素値を選択し前記暗い画素値を有する暗画素画像を生成し、（ｃ）前記明画素画像と前記暗画素画像との差分画像を生成し、（ｄ）前記差分画像に基づいて前記原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する特定凹凸画像検出部とを備える。

本発明によれば、特定凹凸画像を含む原稿画像を良好な画質で生成する画像読取装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面図である。 図２は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。 図３は、図１および図２に示す画像読取装置の動作について説明するフローチャートである。 図４は、図１および図２に示す画像読取装置により、特定凹凸を含む原稿から得られる第１〜第２画像について説明する図である。 図５は、図１および図２に示す画像読取装置により、特定凹凸を含む原稿から得られる第３〜第５画像について説明する図である。 図６は、図１および図２に示す画像読取装置により、シワを含む原稿から得られる第１〜第２画像について説明する図である。 図７は、図１および図２に示す画像読取装置により、シワを含む原稿から得られる第３〜第５画像について説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面図である。図１に示す画像読取装置は、スキャナー、複写機、デジタル複合機などといった装置である。図１において、コンタクトガラス１は、当該画像読取装置本体の上面に設置され、画像読取時に原稿が載置される透明な載置台である。

また、キャリッジ２は、図示せぬ駆動源によって副走査方向（つまり、スキャン方向）に移動可能に設置されている。キャリッジ２は、光源１１，１２とミラー１３とを有する。光源１１，１２は、それぞれ、主走査方向に沿ったライン状の光源であって、例えば、主走査方向に沿って配列された複数の発光ダイオードで光を出射する。また、２つの光源１１，１２は、スキャン方向（副走査方向）に沿って配列されている。スキャン時、光源１１，１２の一方または両方が点灯する。

光源１１，１２の少なくとも一方から出射された光は、キャリッジ２の位置に応じて、コンタクトガラス１上に載置された原稿に照射される。原稿に照射された光は、原稿の表面で反射する。そして、ミラー１３は、原稿からのその反射光をキャリッジ３に向けて反射する。

また、キャリッジ３は、図示せぬ駆動源によってキャリッジ２とともに副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ３は、ミラー１４，１５を有する。ミラー１４，１５は、キャリッジ２のミラー１３からの光を２度反射して副走査方向に沿って出射する。

結像レンズ４は、キャリッジ３のミラー１５からの光をイメージセンサー５に結像させる。イメージセンサー５は、主走査方向に配列された所定の画素数の受光素子を有する一次元イメージセンサーであり、ラインごとに、その画素数の画素についての受光量に対応する電気信号を出力する。イメージセンサー５としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が使用される。

キャリッジ２，３、結像レンズ４、イメージセンサー５、光源１１，１２、ミラー１３，１４，１５などにより、コンタクトガラス１に載置され原稿カバー６で抑えられた原稿の画像を読み取る画像読取部２１が構成されている。このように、画像読取部２１は、スキャン方向に沿って配列された２つの光源１１，１２を備え、その２つの光源１１，１２の少なくとも一方からの光で原稿画像を読み取る。

図２は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。

図２において、ユーザーインターフェイス３１は、ユーザー操作を検出するハードキー、タッチパネルなどの入力装置と、ユーザーに対して各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置とを有する。

プリント部３２は、原稿画像などを、電子写真方式などで記録用紙などにプリントする内部装置である。

画像処理装置３３は、画像読取部２１により読み取られた画像に対して画像処理を行う装置である。画像処理装置３３は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、制御プログラムに従って動作するコンピューターなどで実現される。

画像処理装置３３は、そのＡＳＩＣ、コンピューターなどで、制御部４１、特定凹凸画像検出部４２、および画像編集部４３として動作する。

制御部４１は、画像読取部２１、プリント部３２などを制御し、画像読取部２１から原稿画像を取得したり、画像処理後の画像をプリント部３２でプリントしたりする。

さらに、制御部４１は、画像読取部２１を制御して、画像読取部２１を制御し、（ａ）画像読取部２１に、２つの光源１１，１２のうちの一方を点灯させ他方を消灯させて原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第１画像として取得し、（ｂ）画像読取部２１に、２つの光源１１，１２のうちの一方を消灯させ他方を点灯させて原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第２画像として取得する。

特定凹凸画像検出部４２は、（ａ）各画素位置について上述の第１画像の画素値および上述の第２画像の画素値のうち明るい画素値を選択しその明るい画素値を有する明画素画像（第３画像）を生成し、（ｂ）各画素位置について上述の第１画像の画素値および上述の第２画像の画素値のうち暗い画素値を選択しその暗い画素値を有する暗画素画像（第４画像）を生成し、（ｃ）その明画素画像とその暗画素画像との差分画像（第５画像）を生成し、（ｄ）その差分画像に基づいて原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する。

この実施の形態では、例えば、特定凹凸画像検出部４２は、上述の差分画像（第５画像）に対してエッジ抽出処理を実行し、エッジ抽出処理により抽出されたエッジに基づいて、原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する。

画像編集部４３は、上述の特定凹凸画像の領域については暗画素画像の画素値を適用し特定凹凸画像の領域以外の領域については明画素画像の画素値を適用して画像を生成し、生成した画像を処理後の原稿画像として、プリント部３２に出力したり、図示せぬ記憶装置に保存したり、図示せぬ通信装置で送信したりする。

次に、上記画像読取装置の動作について説明する。図３は、図１および図２に示す画像読取装置の動作について説明するフローチャートである。図４は、図１および図２に示す画像読取装置により、特定凹凸を含む原稿から得られる第１〜第２画像について説明する図である。図５は、図１および図２に示す画像読取装置により、特定凹凸を含む原稿から得られる第３〜第５画像について説明する図である。図６は、図１および図２に示す画像読取装置により、シワを含む原稿から得られる第１〜第２画像について説明する図である。図７は、図１および図２に示す画像読取装置により、シワを含む原稿から得られる第３〜第５画像について説明する図である。

ユーザーは、原稿をコンタクトガラス１に載置した後、ユーザーインターフェイス３１に対して所定のユーザー操作を行う。制御部４１は、そのユーザー操作を検出すると、以下の処理を、特定凹凸画像検出部４２および画像編集部４３とともに実行する。

まず、制御部４１は、光源１２を点灯させ光源１１を消灯させて画像読取部２１に第１画像の読取を実行させ、画像読取部２１から第２画像の画像データを取得する（ステップＳ１）。次に、制御部４１は、光源１１を点灯させ光源１２を消灯させて画像読取部２１に第２画像の読取を実行させ、画像読取部２１から第２画像の画像データを取得する（ステップＳ２）。

なお、第１〜第２画像の読取は、解像度などを同一の読取条件で実行される。また、ステップＳ１，Ｓ２の順序は、この順序に特に限定されない。

図４に示すように、原稿表面に特定凹凸がある場合、第１画像および第２画像内の特定凹凸画像は、隣接する陰影画像を伴う。

他方、図６に示すように、原稿表面にシワがある場合、第１画像および第２画像にはシワの稜線に対応するエッジ部（以下、シワ部という）に隣接して輝度低下領域が現れる。

ここで、シワによる輝度低下領域は、特定凹凸画像により発生する明確な陰影ではなく、図６に示すような原稿表面の傾斜に起因する反射光の強度低下によるものであるため、上述の陰影画像ほど輝度が低下しないとともに、シワ部（シワの稜線の位置）における、反対側の輝度低下領域との境界は明確ではない。

このようにして制御部４１により第１〜第２画像が取得されると、特定凹凸画像検出部４２は、第１画像および第２画像から明画素画像（第３画像）および暗画素画像（第４画像）を生成する（ステップＳ３）。具体的には、特定凹凸画像検出部４２は、各画素位置について、第１画像の画素値と第２画像の画素値とを比較し、（ａ）両者のうちの明るいほうの画素値（両者の画素値が同一である場合には、その画素値）を適用して明画素画像を生成し、（ｂ）両者のうちの暗いほうの画素値（両者の画素値が同一である場合には、その画素値）を適用して暗画素画像を生成する。

また、特定凹凸画像検出部４２は、明画素画像と暗画素画像との差分画像（第５画像）を生成する（ステップＳ４）。

なお、原稿表面に凹凸がない部分に対応する、第１画像および第２画像における領域では、文字などのオブジェクトは、両者の画素値は互いに略同一となるため、第３画像および第４画像の両方に同様に現れ、それらの差分画像（第５画像）では差分によって現れない。

特定凹凸画像検出部４２は、上述の差分画像（第５画像）に基づき、特定凹凸画像を検出する（ステップＳ５）。具体的には、特定凹凸画像検出部４２は、第５画像に対して、例えばエッジ抽出処理を実行して、エッジ抽出処理により抽出された略並行な２本のエッジを、特定凹凸画像とその特定凹凸画像の両側に隣接する陰影画像との間のエッジとして特定し、その略並行なエッジの間の領域を特定凹凸画像の領域として検出する。

図５に示すように、原稿表面に特定凹凸がある場合、第４画像には、特定凹凸画像および両側に隣接する陰影画像が含まれる。したがって、第５画像には、特定凹凸画像を挟む、それらの陰影画像が含まれる。なお、上述のように、凹凸のない文字などのオブジェクトは第３画像および第４画像には含まれるが、差分によって第５画像には含まれない。

他方、図７に示すように、原稿表面にシワがある場合、第４画像には、線状のシワ部の両側の輝度低下領域の画像が含まれ、第５画像にも、それらの輝度低下領域が、実質的にほぼ現れないシワ部を挟むように連続して含まれる。なお、この場合も同様に、上述のように、凹凸のない文字などのオブジェクトは第３画像および第４画像には含まれるが、差分によって第５画像には含まれない。

したがって、図５に示すように輝度変化がある陰影画像に基づいて特定凹凸画像が検出されるが、図７に示すように輝度変化がほとんどない輝度低下領域に基づいては特定凹凸画像が検出されないため、シワ部とは区別して特定凹凸画像の領域が選択的に検出される。

そして、画像編集部４３は、検出された特定凹凸画像の領域を特定し、その特定凹凸画像の領域については暗画素画像の画素値を適用し特定凹凸画像の領域以外の領域については明画素画像の画素値を適用して得られた画像を処理後の原稿画像とする（ステップＳ６）。

ここで、明画素画像では、シワに起因する輝度低下領域が現れにくく、暗画素画像では、特定凹凸の輪郭が明確に現れやすいため、ステップＳ６で得られた原稿画像は、特定凹凸画像の輪郭が明確となり、シワの凹凸画像が抑制された、良好な画質を有する。

以上のように、上記実施の形態によれば、画像読取部２１は、スキャン方向に沿って配列された２つの光源１１，１２を備え、２つの光源１１，１２の少なくとも一方からの光で原稿画像を読み取る。制御部４１は、画像読取部２１を制御し、（ａ）画像読取部２１に、２つの光源１１，１２のうちの一方を点灯させ他方を消灯させて原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第１画像として取得し、（ｂ）画像読取部２１に、２つの光源１１，１２のうちの一方を消灯させ他方を点灯させて原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第２画像として取得する。特定凹凸画像検出部４２は、（ａ）各画素位置について第１画像の画素値および第２画像の画素値のうち明るい画素値を選択しその明るい画素値を有する明画素画像を生成し、（ｂ）各画素位置について第１画像の画素値および第２画像の画素値のうち暗い画素値を選択しその暗い画素値を有する暗画素画像を生成し、（ｃ）明画素画像と暗画素画像との差分画像を生成し、（ｄ）その差分画像に基づいて原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する。

これにより、特定凹凸画像を含む原稿画像が良好な画質で生成される。つまり、原稿画像内の特定凹凸画像の輪郭が明確に現れるとともに、シワに起因する輝度低下が抑制されるため、原稿画像が良好な画質で得られる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、スキャナー、複合機などの画像読取装置に適用可能である。

１１，１２ 光源
２１ 画像読取部
４１ 制御部
４２ 特定凹凸画像検出部
４３ 画像編集部

Claims (3)

1. スキャン方向に沿って配列された２つの光源を備え前記２つの光源の少なくとも一方からの光で原稿画像を読み取る画像読取部と、
   前記画像読取部を制御し、（ａ）前記画像読取部に、前記２つの光源のうちの一方を点灯させ他方を消灯させて前記原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第１画像として取得し、（ｂ）前記画像読取部に、前記２つの光源のうちの前記一方を消灯させ前記他方を点灯させて前記原稿画像を読み取らせ、当該原稿画像を第２画像として取得する制御部と、
   （ａ）各画素位置について前記第１画像の画素値および前記第２画像の画素値のうち明るい画素値を選択し前記明るい画素値を有する明画素画像を生成し、（ｂ）各画素位置について前記第１画像の画素値および前記第２画像の画素値のうち暗い画素値を選択し前記暗い画素値を有する暗画素画像を生成し、（ｃ）前記明画素画像と前記暗画素画像との差分画像を生成し、（ｄ）前記差分画像に基づいて前記原稿画像内の特定凹凸画像の領域を特定する特定凹凸画像検出部と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記特定凹凸画像検出部は、前記差分画像に対してエッジ抽出処理を実行し、前記エッジ抽出処理により抽出されたエッジに基づいて、前記原稿画像内の特定凹凸画像の位置を特定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記特定凹凸画像の領域については前記暗画素画像の画素値を適用し前記特定凹凸画像の領域以外の領域については前記明画素画像の画素値を適用して得られた画像を処理後の原稿画像とする画像編集部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。

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