JP2023003470A - 画像読取装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

画像読取装置、画像処理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

Figure 2023003470000001
【課題】シートのエッジの検知精度が低下しにくい画像読取装置、画像処理方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】画像読取装置1は、画像読取部2と、基準部材と、エッジ検知部61と、補正処理部62と、を備える。画像読取部2は、搬送路を通して搬送されるシートの画像を読み取る。基準部材は、画像読取部2とは搬送路を挟んで対向するように配置される。エッジ検知部61は、画像読取部2で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいてシートのエッジを検知する。補正処理部62は、エッジ検知部61で比較される濃度値と閾値との少なくとも一方を、画像読取部2で読み取られる基準部材の画像に基づいて補正する。
【選択図】図4

Description

本発明は、画像読取装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
関連技術として、ADF(自動原稿送り部)を搭載した画像読取装置(画像処理装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。ADFは、シート(原稿)束を載置可能であり、載置されたシート束からシートを一枚ずつ分離し、画像読取部(読み取り部)に送り出す。画像読取部は、送り込まれたシートの画像を光学的に読み取る。読み取り済のシートは、排紙トレイに排出される。
関連技術に係る画像読取装置は、シートの傾きを検出する検出部、及び検出部によりシートの傾きを検出した場合、シートが傾いていない状態である正立方向となるように、傾きを補正する補正部を備えている。シートの傾きは、ADFによるシートの搬入時に、シートのエッジを検出可能な検出部のセンサーによって読み取られる。センサーは、ADFによるシートの搬送経路の途中に、主走査方向に並んで設けられる2個の光電センサーである。検出部は、搬送されるシートのエッジを2個の光電センサーがそれぞれ検出するタイミングにより、シートの主走査方向に対する傾きを検出する。
特開2016-63473号公報
上記関連技術の構成では、例えば外乱光等の影響により光電センサーの受光量に変動が生じた場合に、シートのエッジの検知精度が低下する可能性がある。
本発明の目的は、シートのエッジの検知精度が低下しにくい画像読取装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像読取装置は、画像読取部と、基準部材と、エッジ検知部と、補正処理部と、を備える。前記画像読取部は、搬送路を通して搬送されるシートの画像を読み取る。前記基準部材は、前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される。前記エッジ検知部は、前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知する。前記補正処理部は、前記エッジ検知部で比較される前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を、前記画像読取部で読み取られる前記基準部材の画像に基づいて補正する。
本発明の他の局面に係る画像処理方法は、搬送路を通して搬送されるシートの画像を画像読取部で読み取ることと、前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知することと、前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される基準部材の前記画像読取部で読み取られる画像に基づいて、前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を補正することと、を有する。
本発明の他の局面に係るプログラムは、搬送路を通して搬送されるシートの画像を画像読取部で読み取ることと、前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知することと、前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される基準部材の前記画像読取部で読み取られる画像に基づいて、前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を補正することと、を1以上のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、シートのエッジの検知精度が低下しにくい画像読取装置、画像処理方法及びプログラムを提供することができる。
図1は、実施形態1に係る画像読取装置の構成を示す模式図である。 図2は、実施形態1に係る画像読取装置の要部の構成を示す模式図である。 図3は、実施形態1に係る画像読取装置の構成を示し、図2の領域Z1の拡大図である。 図4は、実施形態1に係る画像読取装置の構成の一例を示すブロック図である。 図5は、実施形態1に係る画像読取装置におけるシートのエッジの検知原理を説明するための概念図である。 図6は、実施形態1に係る画像読取装置において、閾値を固定値とした場合の、基準部材の画像及びエッジによる影の画像の一例を示すグラフである。 図7は、実施形態1に係る画像読取装置における基準部材の画像及びエッジによる影の画像の一例を示すグラフである。 図8は、実施形態1に係る画像処理方法の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。
(実施形態1)
[1]画像読取装置の概略構成
まず、本実施形態に係る画像読取装置1の概略構成について、図1~図4を参照して説明する。
本実施形態に係る画像読取装置1は、一例として、原稿から画像(画像データ)を取得するスキャン機能、画像データに基づいて画像を形成するプリント機能、ファクシミリ機能、及びコピー機能等の複数の機能を有する複合機である。この画像読取装置1は、図1に示すように、画像読取部2と、画像形成部3と、を備える画像処理装置である。画像読取装置1は、画像を読み取る機能を有していればよく、複合機に限らず、スキャナー、ファクシミリ装置、及びコピー機等であってもよい。
画像読取部2は、シートSh1(図2参照)から画像を読み取る機能を有し、一例として、画像形成部3の上方に設置されている。画像形成部3は、画像読取部2によって読み取られたシートSh1の画像を、別シートSh2(図1参照)に形成する機能を有する。画像読取部2は、搬送路R1(図3参照)を通して搬送されるシートSh1の画像を読み取る。本実施形態では一例として、画像形成部3は、複数の給紙トレイ31、転写装置32及び定着装置33等を備え、画像読取部2から出力される画像(画像データ)に基づいて、電子写真方式で別シートSh2に画像を形成する。画像形成部3は、画像読取部2によって読み取られた画像に限らず、画像読取装置1の外部の情報処理装置等から入力される画像(画像データ)をシート(別シートSh2)に形成してもよい。また、画像形成部3は、例えば、インクジェット方式等、電子写真方式以外の画像形成方式により、シート(別シートSh2)に画像を形成する構成であってもよい。
画像読取装置1は、図2に示すように、装置本体4と、原稿カバー5と、を有する。原稿カバー5は、装置本体4の上方に配置されており、かつ、装置本体4に対して開閉(回転)可能に設けられている。原稿カバー5が「開」状態にあれば装置本体4の上面が露出し、原稿カバー5が「閉」状態にあれば装置本体4の上面が原稿カバー5で覆われる。そのため、原稿カバー5が開閉操作されることにより、装置本体4の上面が露出するか否かが切り替わる。原稿カバー5の開閉のための支持部(ヒンジ部)には、リミットスイッチ等のカバー開検出センサーが設けられている。そのため、例えば、ユーザーが原稿の画像を読み取らせようとして原稿カバー5が開かれると、カバー開検出センサーが作動して、その検出信号(カバー開検出信号)が後述する処理部6に出力される。
画像読取装置1の装置本体4は、第1コンタクトガラス41、第2コンタクトガラス42、画像読取部2及び処理部6等を有している。第1コンタクトガラス41及び第2コンタクトガラス42は、装置本体4の上面の一部を構成する。これにより、第1コンタクトガラス41及び第2コンタクトガラス42を通して、装置本体4の上面側(上方)からの光を装置本体4内に取り込むことが可能である。第1コンタクトガラス41には、読み取り対象の原稿(シートSh1)が載置される。第2コンタクトガラス42については後述する。画像読取部2は、第1コンタクトガラス41又は第2コンタクトガラス42越しに、シートSh1の画像を読み取る。処理部6は、画像読取部2と電気的に接続されており、画像読取部2にて読み取った画像のデータ(画像データ)を画像読取部2から入力する。つまり、画像読取装置1は、シートSh1の画像を読み取る画像読取部2、及び画像のデータを受け取る処理部6と、を装置本体4に備えている。
画像読取部2は、読取ユニット20、ミラー21,22、光学レンズ23及び光学センサー24(イメージセンサー)を有している。本実施形態では一例として、画像読取部2は、光学センサー24としてCCD(Charge Coupled Device)を用いたCCD方式である。ただし、画像読取部2は、CCD方式に限らず、CIS(Contact Image Sensor)方式であってもよい。
読取ユニット20は、光源201及びミラー202を含んでおり、例えば、ステッピングモーター等の駆動モーターを用いた駆動機構により副走査方向D2(図2参照)へ移動可能である。光源201は、主走査方向D1(図2の紙面に直交する方向)に並ぶ複数の発光素子、一例として、複数のLED(Light Emitting Diode)を含んでいる。光源201は、主走査方向D1に延びる直線状の光(ライン光)を、装置本体4の上面に設けられた第1コンタクトガラス41へ向けて照射する。そのため、駆動モーターにより読取ユニット20が副走査方向D2へ移動されると、光源201から第1コンタクトガラス41へ照射される直線状の光が、副走査方向D2へ走査される。画像読取部2の主走査方向D1及び副走査方向D2は、いずれも装置本体4の上面に沿う方向であって、かつ互いに直交する方向である。
ミラー202(第1ミラー)は、光源201から光が照射されたときに、シートSh1又は原稿カバー5の裏面(下面)で反射した反射光を、ミラー21(第2ミラー)へ向けて反射する。ミラー202で反射された光は、ミラー21及びミラー22(第3ミラー)により光学レンズ23に導かれる。光学レンズ23は、入射した光を集光して光学センサー24に入射させる。
光学センサー24は、受光した光をその光量(輝度の強度)に応じた電気信号(電圧又は電流)に変換する光電変換素子である。光学センサー24が受光した光量に応じた光量データについては、処理部6、又は処理部6の前段の前置回路にて、適宜の前置処理が施される。前置処理は、光量データに対する、γ補正処理、RGBカラーバランスの調整である色補正処理、又はRGBデータからCMYKデータへの色変換処理等を含む。前置処理後の光量データは、画像読取部2で読み取られた画像(読取画像)として、後述する記憶部25(図4参照)に記憶される。記憶部25は、処理部6に含まれていてもよい。
原稿カバー5は、原稿搬送装置7を有している。原稿搬送装置7は、ADF(Auto Document Feeder)であるので、図4では「ADF」と表記し、かつ以下の説明でも「ADF7」と称する。ADF7は、原稿カバー5の原稿セット部71にセットされた1枚又は複数枚のシートSh1を複数の搬送ローラー対72により順次搬送する。ここで、ADF7は、第2コンタクトガラス42上に定められた後述の読取位置P1(図3参照)を、副走査方向D2の右向きへ通過するようにシートSh1を移動させる。言い換えれば、ADF7は、第2コンタクトガラス42上の読取位置P1を含む搬送路R1を通して、シートSh1を搬送する。画像読取部2は、図2に示すように、読取位置P1の下方に読取ユニット20が位置する状態において、ADF7により搬送路R1を搬送されているシートSh1の画像を、読取位置P1で読み取ることが可能である。つまり、画像読取装置1は、搬送路R1を通してシートSh1を搬送するADF7を、原稿カバー5に備えている。
また、画像読取装置1の原稿カバー5は、基準部材51を有する。基準部材51は、原稿カバー5が「閉」状態にある場合に、第2コンタクトガラス42に対向する。読取位置P1は、副走査方向D2において、基準部材51の第2コンタクトガラス42との対向面(下面)の中心に相当する位置である。図3に示すように、基準部材51と第2コンタクトガラス42との間には、搬送路R1の一部を構成する隙間が確保される。よって、原稿セット部71にセットされたシートSh1は、基準部材51と第2コンタクトガラス42との隙間を通過することで、読取位置P1を副走査方向D2の右向きへ通過するように、ADF7にて搬送される。基準部材51は、基準部材51と第2コンタクトガラス42との隙間をシートSh1が通過するときにシートSh1の進路をガイドする搬送ガイド(通紙ガイド)として機能する。
すなわち、画像読取装置1は、画像読取部2とは搬送路R1を挟んで対向するように配置される基準部材51を備えている。ここで、基準部材51の配置は、画像読取部2にて、搬送路R1を挟んだ反対側から基準部材51の画像を読み取り可能となる配置、言い換えれば、搬送路R1越しに基準部材51の画像を読み取り可能となる配置であればよい。そのため、画像読取部2のうちの少なくとも読み込む画像に相当する光が入射する部位に対して、搬送路R1を挟んで対向するように基準部材51が配置される。つまり、基準部材51は、本実施形態では画像読取部2のうちの少なくとも読取ユニット20と、搬送路R1を挟んで対向するように配置される。基準部材51の表面は、一様に単一の色を有しており、本実施形態では一例として、一様に白色を有している。
本実施形態では一例として、図3に示すように、基準部材51は、回転可能なローラー部材からなり、基準部材51と第2コンタクトガラス42との隙間をシートSh1が通過するときにシートSh1の進路をガイドする、搬送ガイドローラーである。搬送ガイドローラーとしての基準部材51は、モーター等の動力源によって駆動され、図3に矢印A1で示す方向(反時計回り)に回転する。これにより、基準部材51である搬送ガイドローラーは、シートSh1を下方(第2コンタクトガラス42側)に押し付けつつ搬送する。基準部材51は、搬送ガイドローラーに限らず、例えば、回転しない搬送ガイド、シェーディング板又はシェーディングローラー等であってもよい。
ADF7は、基準部材51よりシートSh1の搬送方向の上流側(図3では左側)の所定位置に配置される第1搬送ローラー対73を有している。第1搬送ローラー対73は、第1駆動ローラー731と第1従動ローラー732とを含む。第1駆動ローラー731と第1従動ローラー732とは互いに所定の圧力で接している。第1搬送ローラー対73は、第1駆動ローラー731と第1従動ローラー732との間にシートSh1を挟み、シートSh1を読取位置P1に向けて搬送する。
さらに、ADF7は、基準部材51よりシートSh1の搬送方向の下流側(図3では右側)の所定位置に配置される第2搬送ローラー対74を有している。第2搬送ローラー対74は、第2駆動ローラー741と第2従動ローラー742とを含む。第2駆動ローラー741と第2従動ローラー742とは互いに所定の圧力で接している。第2搬送ローラー対74は、第2駆動ローラー741と第2従動ローラー742との間にシートSh1を挟み、読取位置P1を通過したシートSh1を原稿カバー5上の排出部75(図2参照)側にある搬送ローラー対72に向けて搬送する。
ADF7は、第1従動コロ76及び第2従動コロ77を有している。シートSh1の搬送路R1に沿って、基準部材51と第1搬送ローラー対73との間には第1従動コロ76が配置され、基準部材51と第2搬送ローラー対74との間には第2従動コロ77が配置される。さらに、装置本体4の上面における第2コンタクトガラス42よりシートSh1の搬送方向の下流側には、ガイド部材43が設けられている。ガイド部材43は、基準部材51と第2コンタクトガラス42との隙間に搬送されたシートSh1をすくい上げつつガイドする。
第1従動コロ76は、第2コンタクトガラス42と一定の間隔を空けて対向しており、第2コンタクトガラス42と共にシートSh1の搬送路R1を形成する。第1従動コロ76は、シートSh1を下方に押し付けつつ搬送する。第2従動コロ77は、ガイド部材43と一定の間隔を空けて対向しており、ガイド部材43と共にシートSh1の搬送路R1を形成する。第2従動コロ77は、シートSh1を下方に押し付けつつ搬送する。
上記構成のADF7によれば、原稿セット部71にセットされたシートSh1は、第1搬送ローラー対73によって搬送される。さらに、シートSh1は、第1従動コロ76により案内されつつ搬送され、基準部材51と第2コンタクトガラス42との隙間(読取位置P1)を通過する。その後、シートSh1は、第2従動コロ77、第2搬送ローラー対74及び搬送ローラー対72により搬送され、原稿カバー5の上面側に設けられた排出部75に排出される。
処理部6は、画像読取装置1を統括的に制御する。処理部6は、1以上のプロセッサー及び1以上のメモリーを有するコンピューターシステムを主構成とする。画像読取装置1では、1以上のプロセッサーがプログラムを実行することにより、処理部6の機能が実現される。プログラムはメモリー(又は記憶部25)に予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、光学ディスク等のコンピューターシステムで読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。1以上のプロセッサーは、半導体集積回路を含む1以上の電子回路で構成される。さらに、ここでいうコンピューターシステムは、1以上のプロセッサー及び1以上のメモリーを有するマイクロコントローラーを含む。処理部6は、処理部6が実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業区域)として使用されるメモリーを含んでいる。処理部6は、画像読取装置1を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。
記憶部25は、1以上の不揮発性のメモリーを含んでおり、処理部6に各種の処理を実行させるための制御プログラム等の情報が予め記憶されている。
このような画像読取装置1は、第1の読み取り方式及び第2の読み取り方式の2種類の読み取り方式による画像の読み取りが可能である。第1の読み取り方式は、原稿固定読み取り方式とも称される。第2の読み取り方式は、シートスルー読み取り方式とも称される。第1及び第2のいずれの読み取り方式で、読取動作を行うかは、例えば、ユーザーの操作によって任意に選択(切り替え)可能である。
第1の読み取り方式は、第1コンタクトガラス41の下方で副走査方向D2に沿って読取ユニット20を移動させつつ、第1コンタクトガラス41上に載置された原稿の画像を画像読取部2で読み取る方式である。具体的には、原稿が第1コンタクトガラス41上に載置され、装置本体4の上面が原稿カバー5によって塞がれた後、画像読取指示が入力される。すると、画像読取装置1は、第2コンタクトガラス42側のホームポジションから第2コンタクトガラス42とは反対側(図2の右側)へ読取ユニット20を移動させつつ、光源201から連続して順次1ライン分の光を照射する。そして、原稿(又は原稿カバー5の下面)からの反射光がミラー202,21,22及び光学レンズ23を介して光学センサー24に導かれる。このように、画像読取装置1は、原稿固定読み取り方式の読取動作においては、第1コンタクトガラス41上に載置される原稿の画像を、第1コンタクトガラス41越しに画像読取部2で読取可能である。
第2の読み取り方式は、ADF7によってシートSh1(原稿)を搬送し、読取位置P1を通過するシートSh1の画像を、読取位置P1で画像読取部2により読み取る方式である。具体的には、装置本体4の上面が原稿カバー5によって塞がれた状態で原稿セット部71に原稿がセットされ、画像読取指示が入力される。すると、画像読取装置1は、第2コンタクトガラス42の下方であって読取位置P1に対応する予め定められた位置(シートスルーポジション)に読取ユニット20を移動させる。この状態で、画像読取装置1は、副走査方向D2に沿って読取位置P1を通過するようにシートSh1をADF7にて移動させつつ、光源201から連続して順次1ライン分の光を照射する。この画像読取部2による読取動作は、原稿センサー78によりシートSh1が検知されてから予め定められた時間経過後に開始される。そして、シートSh1からの反射光がミラー202,21,22及び光学レンズ23を介して光学センサー24に導かれる。このように、画像読取装置1は、シートスルー読み取り方式の読取動作においては、ADF7により第2コンタクトガラス42上を搬送されるシートSh1の画像を、第2コンタクトガラス42越しに画像読取部2で読取可能である。
本実施形態では基準部材51が設けられているため、第2の読み取り方式においては、基準部材51と第2コンタクトガラス42との間を通過するシートSh1の画像を、画像読取部2が読み取ることになる。そのため、例えば、ピントずれ、又はシートSh1からの反射光量の低下等、シートSh1が第2コンタクトガラス42から離れることによる不具合が生じにくくなる。
また、画像読取装置1は、基準部材51とは別に設けられている白基準板44(図2参照)の表面の画像を画像読取部2で読み取ることにより、白色の基準データを取得可能である。白基準板44の表面は、一様に単一の色を有しており、本実施形態では一例として、一様に白色を有している。白基準板44は、例えば副走査方向D2における第1コンタクトガラス41と第2コンタクトガラス42との間に配置される。画像読取装置1は、画像読取開始時に、白基準板44の下方で読取ユニット20を移動させながら複数ライン分の基準データを取得し、これらの基準データを、記憶部25のシェーディング補正用記憶領域に転送する。シェーディング補正用記憶領域は、光学センサー24の主走査方向D1の素子数(画素数)に対応して設けられており、ここに転送された基準データに基づいて、画像データの濃度値が主走査方向D1に均一となるように補正される。
画像読取装置1で読み取られる画像は、複数の画素からなり、複数の画素の各々が濃度に対応する濃度値を有している。本実施形態では一例として、各画素の濃度は、「0」から「255」までの256段階(8ビット)の濃度値で表現され、かつ、濃度が薄いほど濃度値が大きくなるように濃度と濃度値との関係が規定されることとする。そのため、上述した読取動作で得られる白基準板44の表面の画像においては、基本的には、各画素の濃度値は、白色に相当する比較的大きな値、具体的には「255」近傍の値となる。
図4に示すように、本実施形態に係る画像読取装置1は、画像読取部2、画像形成部3及びADF7等の他、操作表示部11及び通信部12等を備える。
操作表示部11は、画像読取装置1におけるユーザーインターフェイスである。操作表示部11は、処理部6からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレー等の表示部、及びユーザーの操作に応じて処理部6に各種の情報を入力するスイッチ又はタッチパネル等の操作部を有する。また、画像読取装置1は、ユーザーインターフェイスとして、操作表示部11に加えて又は代えて、例えば、音声出力部及び音声入力部等を備えていてもよい。通信部12は、画像読取装置1と、例えば、インターネット又はLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを介して接続される外部装置との間で、データ通信を実行するインターフェイスである。
[2]傾き補正のための構成
上述したような画像読取装置1では、第2の読み取り方式(シートスルー読み取り方式)において、ADF7にて搬送されるシートSh1が傾斜していると、読み取られるシートSh1の画像に傾きが生じることになる。そこで、画像読取装置1においては、このような画像の傾きを補正する手段を採用することが有用である。
画像の傾きを補正する手段の一例として、メカニカルレジスト機構が知られている。メカニカルレジスト機構は、搬送路R1における読取位置P1より上流側に配置されるレジストトーラーを用いて、搬送されるシートSh1の傾き自体を補正する斜行補正(スキュー補正)を行う。具体的に、メカニカルレジスト機構は、搬送路R1を搬送されるシートSh1の先端を、停止状態にあるレジストローラーのニップ部に衝突させることで、シートSh1の傾きを補正する。メカニカルレジスト機構は、このようにしてシートSh1の姿勢が整えられた(傾きが補正された)後、レジストローラーを回転させることによって、搬送されるシートSh1の傾きを補正する。ただし、メカニカルレジスト機構では、レジストローラーの停止/回転を頻繁に繰り返す必要があるため、1枚のシートSh1の読み取りに要する時間が長くなり、またレジストローラーにシートSh1が衝突する際に音が発生する等の問題が生じ得る。本実施形態に係る画像読取装置1は、これらの問題に鑑みて、メカニカルレジスト機構に代えて、別の手段によってシートSh1の画像の傾きを補正する。
シートSh1の画像の傾きを補正するためのメカニカルレジスト機構の代替手段として、搬送されるシートSh1の傾き自体を補正するのではなく、画像読取部2で読み取られる画像の傾きを補正する手段がある。この場合、画像読取装置1は、搬送されるシートSh1の傾きを検知するための手段を有し、傾きが検知された場合に画像の傾きを補正する。
ところで、関連技術として、ADF(自動原稿送り部)を搭載した画像読取装置(画像処理装置)が知られている。ADFは、シート(原稿)束を載置可能であり、載置されたシート束からシートを一枚ずつ分離し、画像読取部(読み取り部)に送り出す。画像読取部は、送り込まれたシートの画像を光学的に読み取る。読み取り済のシートは、排紙トレイに排出される。
関連技術に係る画像読取装置は、シートの傾きを検出する検出部、及び検出部によりシートの傾きを検出した場合、シートが傾いていない状態である正立方向となるように、傾きを補正する補正部を備えている。シートの傾きは、ADFによるシートの搬入時に、シートのエッジを検出可能な検出部のセンサーによって読み取られる。センサーは、ADFによるシートの搬送経路の途中に、主走査方向に並んで設けられる2個の光電センサーである。検出部は、搬送されるシートのエッジを2個の光電センサーがそれぞれ検出するタイミングにより、シートの主走査方向に対する傾きを検出する。
しかしながら、上記関連技術の構成では、例えば外乱光等の影響により光電センサーの受光量に変動が生じた場合に、シートのエッジの検知精度が低下する可能性がある。
そこで、本実施形態では、以下の構成を採用することにより、シートSh1のエッジE1(図5参照)の検知精度が低下しにくい画像読取装置1を提供する。
すなわち、図4に示すように、本実施形態に係る画像読取装置1は、画像読取部2及び基準部材51に加えて、エッジ検知部61及び補正処理部62を更に備える。本実施形態では、エッジ検知部61及び補正処理部62は、処理部6にて具現化される。また、本実施形態では、処理部6は、傾き補正部63の機能を更に備えている。つまり、本実施形態に係る画像読取装置1は、エッジ検知部61、補正処理部62及び傾き補正部63を、処理部6の一機能として備えている。
エッジ検知部61は、画像読取部2で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいてシートSh1のエッジE1を検知する。ここでいう「シートSh1のエッジE1」は、搬送路R1を搬送されるシートSh1の先端、つまり搬送路R1を搬送されるシートSh1のうちで最初に読取位置P1に到達する側の端部である。矩形状のシートSh1が長手方向に沿って搬送される場合には一方の短辺がエッジE1となり、矩形状のシートSh1が短手方向に沿って搬送される場合には一方の長辺がエッジE1となる。エッジ検知部61は、このようなシートSh1のエッジE1を、画像読取部2で読み取られる画像を用いて検知する。
具体的に、エッジ検知部61は、シートSh1のエッジE1により発生する影を利用して、エッジE1を検知する。要するに、第2の読み取り方式(シートスルー読み取り方式)において、ADF7にて搬送されるシートSh1のエッジE1が読取位置P1付近を通過する際、光源201からの光がエッジE1に照射することでエッジE1周辺に影が生じる。エッジ検知部61は、この影を、画像読取部2で読み取られる画像から抽出することで、シートSh1のエッジE1を検知する。
図5を参照して、エッジE1周辺に影が生じる原理を説明する。まず、読取位置P1付近にシートSh1が存在しない状態では、画像読取部2とは搬送路R1を挟んで対向するように配置される基準部材51の画像が画像読取部2にて読み取られる。基準部材51の表面は、本実施形態では一様に白色であるので、光源201からの光は基準部材51の表面で拡散反射され、この拡散反射光が(ミラー202、ミラー21、ミラー22及び光学レンズ23を介して)光学センサー24に入射する。そのため、基準部材51の画像は、画像読取部2にて白色の画像として読み取られる。
一方、搬送されるシートSh1のエッジE1が読取位置P1付近にくると、図5に示すように、光源201から基準部材51の表面に向かう光路上にシートSh1のエッジE1が位置し、光源201からの光の一部はシートSh1のエッジE1(端面)に入射する。これにより、光源201からの光の一部は、基準部材51の表面に届く前に遮光され、基準部材51の表面で拡散反射されて光学センサー24に入射する光量が低下する。したがって、画像読取部2にて読み取られる画像においては、シートSh1のエッジE1周辺にて、入射光量が低下することによる「影」が発生する。ここで、シートSh1の厚みが厚いほど、また基準部材51とシートSh1との隙間が大きいほどに、エッジE1による入射光量の低下量は大きくなる。図5の例では、光源201は、読取位置P1に対してシートSh1の搬送方向の下流側から光を照射しているが、これに限らず、読取位置P1に対してシートSh1の搬送方向の上流側から光を照射してもよく、この場合でも、エッジE1周辺には影が生じる。
そこで、エッジ検知部61は、画像読取部2で読み取られる画像の濃度値と閾値とを比較し、閾値に対して濃度が濃い側となる濃度値の画素を「影」と判断することにより、エッジE1周辺に生じる影を検知し、シートSh1のエッジE1を検知する。本実施形態では濃度が薄いほど濃度値が大きくなるので、エッジ検知部61は、閾値を下回る濃度値の画素を「影」と判断する。
また、本実施形態では、エッジ検知部61は、画像読取部2の主走査方向D1における複数の検知位置でエッジE1を検知する。つまり、エッジ検知部61は、シートSh1の搬送方向に直交する主走査方向D1の一点のみではなく、複数の検知位置にてそれぞれ濃度値と閾値とを比較してエッジE1を検知する。エッジ検知部61は、このような複数の検知位置でエッジE1を検知することで、例えば、直線状に位置しないエッジE1をエラー値とする等、エッジE1の検知精度を高めることが可能である。
補正処理部62は、エッジ検知部61で比較される濃度値と閾値との少なくとも一方を、画像読取部2で読み取られる基準部材51の画像に基づいて補正する。すなわち、エッジ検知部61がシートSh1のエッジE1により発生する影を利用してエッジE1を検知する場合、基準部材51の明るさ(色味)が変われば、「影」の明るさ(濃度値)も変化し、エッジ検知部61でのエッジE1の検知精度に影響することがある。場合によっては、エッジ検知部61にてエッジE1が検知できなくなる可能性もある。そこで、本実施形態では、補正処理部62が、エッジ検知部61で比較される濃度値と閾値との少なくとも一方を補正することで、エッジ検知部61でのエッジE1の検知精度を維持する。
本実施形態では一例として、補正処理部62は、濃度値と閾値とのうちの閾値のみを補正する。すなわち、補正処理部62は、エッジ検知部61で比較される濃度値と閾値との少なくとも一方を補正すればよいので、濃度値のみ、閾値のみ、又は濃度値及び閾値の両方を補正するところ、本実施形態では閾値のみを補正する。言い換えれば、補正処理部62は、エッジ検知部61で閾値と比較される濃度値については補正しない。このように、閾値のみを補正する構成によれば、濃度値を補正する構成に比較して処理が簡単になり、処理負荷を抑えることができる。
具体的に、図6に示すように、閾値Th1が補正されない場合、つまり閾値Th1が固定値(一定)である場合には、基準部材51の明るさによっては、影か否かを判断できないことがある。図6(及び図7)は、横軸を基準部材51の明るさ、縦軸を画像読取部2で濃度値とし、基準部材51の画像G1及びエッジE1による影の画像G2の一例を示すグラフである。図6の例では、基準部材51の明るさが「80」のときには、画像G2のみのならず画像G1も濃度値が閾値Th1を下回っており、閾値Th1によっては影か否かが判断されないこととなる。そのため、例えば、製造ばらつき又は経年劣化等により基準部材51の明るさ(色味)が変わると、閾値Th1が固定値である場合、エッジ検知部61でのエッジE1の検知精度が低下し、場合によってはエッジE1が検知できなくなる可能性もある。
これに対して、本実施形態に係る画像読取装置1では、シートSh1が読取位置P1に到達する前に、画像読取部2で読み取られる基準部材51の画像をサンプリングし、この画像に基づいて、補正処理部62にて閾値Th1を補正する。例えば、補正処理部62は、図7に示すように、基準部材51の画像の画素値に対して所定の係数(1未満の値)を乗じた値を閾値Th1とするように、補正後の閾値Th1を決定する。一例として、補正処理部62は、基準部材51の画像の画素値に係数「0.9」を乗じた値を閾値Th1とする。これにより、図7に示すように、閾値Th1は固定値(一定)ではなく、基準部材51の明るさによって、基準部材51の画像の画素値と共に変化する。よって、例えば、製造ばらつき又は経年劣化等により基準部材51の明るさ(色味)が変わるとしても、エッジ検知部61でのエッジE1の検知精度を維持できる。結果的に、シートSh1のエッジE1の検知精度が低下しにくい画像読取装置1を提供することができる。
また、本実施形態では、補正処理部62は、複数の検知位置の各々について補正を行う。すなわち、エッジ検知部61が主走査方向D1における複数の検知位置でエッジE1を検知するので、これら複数の検知位置の各々について、補正処理部62が閾値Th1の補正を行う。これにより、主走査方向D1において、基準部材51の明るさにばらつきがある場合であっても、各位置(検知位置)における適切な閾値Th1を設定することができ、エッジE1の検知精度の向上を図りやすい。
傾き補正部63は、エッジ検知部61で検知されるエッジE1の傾斜に応じて、画像読取部2で読み取られる画像の傾きを補正する。つまり、本実施形態に係る画像読取装置1は、メカニカルレジスト機構の代替手段として、搬送されるシートSh1の傾き自体を補正するのではなく、画像読取部2で読み取られる画像の傾きを補正する手段を採用している。そして、画像読取装置1は、搬送されるシートSh1の傾きを検知するための手段として、エッジ検知部61で検知されるエッジE1の傾斜を検知する。具体的に、傾き補正部63は、エッジE1(矩形状のシートSh1の一方の短辺又は長辺)の主走査方向D1に対する傾斜角度をエッジE1の傾斜とし、この傾斜角度が所定角度(例えば1度)以上であれば、エッジE1の傾斜ありと判断する。
あるシートSh1についてエッジE1の傾斜があると判断されると、傾き補正部63は、このシートSh1について画像読取部2で読み取られる画像について回転補正を行うことで、当該画像の傾きを補正する。つまり、傾き補正部63は、エッジE1の傾斜角度分だけ、エッジE1の傾斜方向と反対方向に画像を回転させることで、シートSh1が傾いていない状態である正立方向となるようにシートSh1の画像の傾きを補正する。これにより、画像読取装置1は、メカニカルレジスト機構を用いなくても、画像の傾きを補正でき、メカニカルレジスト機構に関する課題(読み取りに要する時間が長くなる、また衝突音が発生する等)を解決することが可能である。
ところで、画像読取装置1は、搬送時のシートSh1の裏面(第2コンタクトガラス42と反対側の面)の読み取りを行うための内部イメージセンサーをADF7内に備えることもある。この構成では、内部イメージセンサーと対向する位置には、ローラー状又は板状の搬送ガイドが配置される。この場合、内部イメージセンサーにてエッジE1を検知するための明るさの基準は、搬送ガイドの明るさ(色味)によって変わるので、測色済みの基準シートの画像を読み取ることで明るさの基準値を決め、搬送ガイドは主走査方向D1のばらつき補正のために使用される。この例では、明るさの基準は基準シートで決まるため、搬送ガイドの明るさにばらつきがあっても、エッジE1検知のための閾値を適切な値に補正でき、エッジE1の検知精度を維持することが可能である。
[3]画像処理方法
次に、図8を参照しつつ、本実施形態に係る画像処理方法、つまり画像読取装置1の動作について説明する。ここで、図8におけるステップS1、S2・・・は、処理部6により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。処理部6は、1以上のプロセッサー及び1以上のメモリーを有するコンピューターシステムを主構成とするので、1以上のプロセッサーがプログラムを実行することにより、以下の処理が実現される。
<ステップS1>
ステップS1において、処理部6は、ユーザー操作により画像読取指示が入力されたか否かを判定する。ここでは、第2の読み取り方式(シートスルー読み取り方式)による画像読取を開始するための操作がされることをもって、処理部6は、画像読取指示が入力されたと判断し(S1:Yes)、処理をステップS2に移行させる。一方、第2の読み取り方式による画像読取を開始するための操作がなされておらず、画像読取指示が入力されていないと判断すると(S1:No)、処理部6は、ステップS1を繰り返し実行する。
<ステップS2>
ステップS2において、処理部6の補正処理部62は、基準部材51の画像を取得する。具体的に、補正処理部62は、シートSh1が読取位置P1に到達する前に、画像読取部2に読取動作を行わせる。これにより、画像読取部2は、第2コンタクトガラス42を通して、基準部材51の画像を読み取る読取動作を実施する。上記の読取動作により、基準部材51の表面の画像が読み取られて、補正処理部62は、基準部材51の画像を取得する。
<ステップS3>
ステップS3においては、処理部6の補正処理部62は、取得した基準部材51の画像を用いて閾値Th1を補正する。本実施形態では一例として、補正処理部62は、基準部材51の画像の画素値に対して所定の係数を乗じた値を閾値Th1とするように、補正後の閾値Th1を決定する。さらに、このとき、補正処理部62は、主走査方向D1における複数の検知位置の各々について補正を行うことで、複数の検知位置の各々における閾値Th1を決定する。
<ステップS4>
ステップS4においては、処理部6のエッジ検知部61は、画像読取部2で読み取られる画像の濃度値と閾値Th1との比較に基づいてシートSh1のエッジE1を検知する。ここで、エッジ検知部61は、画素単位で濃度値と閾値Th1とを比較し、濃度値が閾値Th1を下回る場合にエッジE1(影)と判断する。さらに、エッジ検知部61は、主走査方向D1における複数の検知位置でエッジE1を検知し、これら複数の検知位置で検知されたエッジE1に対して線形処理を施すことで、直線状のエッジE1を検知する。
<ステップS5>
ステップS5においては、処理部6は、エッジE1を検知したシートSh1全体の画像を取得する。具体的に、処理部6は、エッジE1を検知してから、シートSh1が読取位置P1を通過し終わるまでの間に、画像読取部2に読取動作を行わせる。これにより、画像読取部2は、第2コンタクトガラス42を通して、シートSh1の画像を読み取る読取動作を実施する。上記の読取動作により、シートSh1の表面の画像が読み取られて、処理部6は、シートSh1の画像を取得する。
<ステップS6>
ステップS6においては、処理部6の傾き補正部63は、主走査方向D1に対するエッジE1の傾斜があるか否かを判断する。このとき、傾き補正部63は、主走査方向D1に対するエッジE1の傾斜角度が所定角度以上であれば、エッジE1の傾斜ありと判断し(S6:Yes)、処理をステップS7に移行させる。一方、主走査方向D1に対するエッジE1の傾斜角度が所定角度未満であれば、エッジE1の傾斜なしと判断し(S6:No)、ステップS7をスキップして一連の処理を終了する。
<ステップS7>
ステップS7においては、処理部6の傾き補正部63は、ステップS5で取得されたシートSh1の画像について傾き補正を実行する。このとき、傾き補正部63は、主走査方向D1に対するエッジE1の傾斜角度相当分だけ、エッジE1の傾斜方向と反対方向に画像を回転させることで、シートSh1が傾いていない状態である正立方向となるようにシートSh1の画像の傾きを補正する。これにより、処理部6は、一連の処理を終了する。
以上説明した画像処理方法の手順は一例に過ぎず、図8のフローチャートに示す処理の順番が適宜入れ替わったり、処理が追加されたりしてもよい。また、複数枚のシートSh1を連続的に読み取る連続通紙においては、処理部6は、上記ステップS2~S7の処理を各シートSh1について行う。
[4]変形例
画像読取装置1に含まれる複数の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、エッジ検知部61、補正処理部62及び傾き補正部63の少なくとも1つは、処理部6の一機能として実現される構成に限らず、処理部6とは別の筐体に設けられていてもよい。
また、画像読取装置1は、画像(画像データ)を読み取る機能を有していればよく、画像形成部3を有することは必須ではない。例えば、画像読取装置1は、画像を形成する機能(画像形成部3)を持たず、読み取った画像(画像データ)を外部に出力するスキャナー又はファクシミリ装置等であってもよい。
また、画像読取装置1において、第1の読み取り方式(原稿固定読み取り方式)及び第2の読み取り方式(シートスルー読み取り方式)の2種類の読み取り方式による画像の読み取りが可能であることは、必須ではない。すなわち、画像読取装置1は、シートスルー読み取り方式による画像の読み取りが可能であればよく、原稿固定読み取り方式による画像の読み取りの機能を有さなくてもよい。
また、エッジ検知部61が主走査方向D1の複数の検知位置でエッジE1を検知することは必須ではなく、例えば主走査方向D1の一点のみでエッジE1を検知してもよい。補正処理部62が、複数の検知位置の各々について補正を行うことも必須ではなく、例えば複数の検知位置についてまとめて補正を行ってもよい。また、補正処理部62は、濃度値と閾値との少なくとも一方を補正すればよいので、実施形態1のように閾値のみを補正する構成に限らず、濃度値のみ、又は濃度値及び閾値の両方を補正してもよい。
また、実施形態1では、濃度が薄いほど濃度値が大きくなるように濃度と濃度値との関係が規定されているが、これに限らず、例えば、濃度が濃いほど濃度値が大きくなるように濃度と濃度値との関係が規定されてもよい。
(実施形態2)
本実施形態に係る画像読取装置1は、エッジ検知部61で検知されるエッジE1を傾き補正以外に利用する点で、実施形態1に係る画像読取装置1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して説明を適宜省略する。
本実施形態では一例として、処理部6は、エッジ検知部61で検知されるエッジE1を「原稿折れ検知」に利用する。ここでいう「原稿折れ」は、シートSh1の角等が折れ曲がっている(又は切れている)等により、本来矩形状であるはずのシートSh1の外径が、五角形状等になっている状態を意味する。すなわち、エッジ検知部61で検知されるシートSh1のエッジE1は、本来ならば直線状であるはずが、途中で折れ曲がったような形状のエッジE1が検知される場合には、処理部6は、このシートSh1について「原稿折れ」が生じていることを検知する。「原稿折れ」が生じている場合、処理部6は、例えば、操作表示部11にて報知を実行してもよいし、シートSh1の搬送を中止してもよい。この場合、画像読取装置1は、例えば、メカニカルレジスト機構を採用することで、傾き補正部63を省略可能である。
実施形態2の変形例として、画像読取装置1は、エッジ検知部61で検知されるエッジE1を、原稿折れ検知だけでなく、傾き補正部63での傾き補正にも利用してもよい。実施形態2の構成(変形例を含む)は、実施形態1で説明した各構成(変形例を含む)と組み合わせて適用可能である。
1 画像読取装置
2 画像読取部
51 基準部材
61 エッジ検知部
62 補正処理部
63 傾き補正部
D1 主走査方向
E1 エッジ
R1 搬送路
Sh1 シート
Th1 閾値

Claims (7)

  1. 搬送路を通して搬送されるシートの画像を読み取る画像読取部と、
    前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される基準部材と、
    前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知するエッジ検知部と、
    前記エッジ検知部で比較される前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を、前記画像読取部で読み取られる前記基準部材の画像に基づいて補正する補正処理部と、を備える、
    画像読取装置。
  2. 前記補正処理部は、前記濃度値と前記閾値とのうちの前記閾値のみを補正する、
    請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記エッジ検知部で検知される前記エッジの傾斜に応じて、前記画像読取部で読み取られる画像の傾きを補正する傾き補正部を更に備える、
    請求項1又は2に記載の画像読取装置。
  4. 前記エッジ検知部は、前記画像読取部の主走査方向における複数の検知位置で前記エッジを検知する、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記補正処理部は、前記複数の検知位置の各々について補正を行う、
    請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 搬送路を通して搬送されるシートの画像を画像読取部で読み取ることと、
    前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知することと、
    前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される基準部材の前記画像読取部で読み取られる画像に基づいて、前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を補正することと、を有する、
    画像処理方法。
  7. 搬送路を通して搬送されるシートの画像を画像読取部で読み取ることと、
    前記画像読取部で読み取られる画像の濃度値と閾値との比較に基づいて前記シートのエッジを検知することと、
    前記画像読取部とは前記搬送路を挟んで対向するように配置される基準部材の前記画像読取部で読み取られる画像に基づいて、前記濃度値と前記閾値との少なくとも一方を補正することと、
    を1以上のプロセッサーに実行させるためのプログラム。
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