JP2023097660A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿のエッジを良好に検出できる、読取装置を提供する。
【解決手段】裏面読取デバイス４２は、原稿通過板４１の下方で、原稿通過板４１に対向して移動不能に設けられている。原稿通過板４１の上方には、押さえ部材４６の下面に貼着された白フィルム４９が原稿通過板４１に対向して設けられている。裏面読取デバイス４２により白フィルム４９が読み取られて、裏面読取デバイス４２から出力される画素値のヒストグラムが作成される。裏面読取デバイス４２により原稿の裏面が読み取られたときには、裏面読取デバイス４２から出力される画素値がヒストグラムに応じた第１階調変換関数または第２階調変換関数により濃淡変換されて、その濃淡変換後の画素値を用いた領域分離により原稿のエッジが検知される。
【選択図】図１

Description

本発明は、読取装置に関する。

従来、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）を備え、ＡＤＦにより原稿を搬送しつつ、その原稿の表面および裏面をそれぞれ表面読取デバイスおよび裏面読取デバイスで読み取る読取装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、読取装置には、ＡＤＦ方式での読み取りに加えて、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像を読み取るＦＢ（Flat Bed）方式での読み取りが可能なものがある。

特開２０２１－４４６３５号公報

両方式を採用した読取装置におけるＡＤＦ方式での原稿の読み取り時には、原稿が搬送路を搬送され、その途中、原稿の裏面が裏面読取用のコンタクトガラスに接触し、原稿の表面が表面読取用のコンタクトガラスに接触する。表面読取デバイスは、表面読取用のコンタクトガラスの下方で、コンタクトガラス上での原稿の移動方向と同方向に往復移動させる必要があるため、コンタクトガラスに対して僅かに離間して設けられている。一方、裏面読取デバイスは、裏面読取用のコンタクトガラスに密着して設けられている。

かかる構造上、表面読取デバイスおよび裏面読取デバイスの光源に高輝度ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が使用されるなどの要因により、読取画像が想定以上に明るくなる場合がある。その場合、原稿の読取画像のエッジが不鮮明となり、エッジの検出を失敗する可能性がある。

本発明の目的は、原稿の読取画像のエッジを良好に検出できる、読取装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る読取装置は、透明板と、透明板に一方側から対向して配置され、透明板に向けて光源から光を出射し、透明板に対して他方側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する読取デバイスと、透明板に他方側から対向して配置される白色部と、記憶部と、制御部と、を備え、記憶部は、読取デバイスから出力される画素値を濃淡変換するための階調変換関数を記憶しており、制御部は、読取デバイスに白色部の読み取りを実施させ、この読み取りにより読取デバイスから出力される画素値を用いて、各画素の濃淡に応じた画素値のヒストグラムを作成し、読取デバイスに透明板と白色部との間に存在する原稿の読み取りを実施させ、この読み取りにより読取デバイスから出力される画素値をヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得し、濃淡変換後の画素値を用いて領域分離を行い、原稿のエッジを検知する。

この構成によれば、透明板の一方側に、読取デバイスが透明板に対向して設けられ、透明板の他方側に、白色部が透明板に対向して設けられている。読取デバイスにより白色部が読み取られて、読取デバイスから出力される画素値のヒストグラム（横軸：画素値、縦軸：頻度）が作成される。そして、読取デバイスにより原稿が読み取られると、読取デバイスから出力される画素値がヒストグラムに応じた階調変換関数により濃淡変換されて、その濃淡変換後の画素値を用いた領域分離により原稿のエッジが検知される。ヒストグラムに応じた階調変換関数による濃淡変換では、たとえば、白色部の画素値がそれよりも低い値に変換されることにより、原稿の読取画像のエッジが鮮明に示される画素値を得ることができる。その結果、濃淡変換後の画素値から原稿の読取画像のエッジを良好に検知することができる。

本発明によれば、原稿の読取画像のエッジを良好に検出することができる。

本発明の一実施形態に係る読取装置の構成を図解的に示す断面図である。 読取装置の電気的構成を示すブロック図である。 読取装置における画像データ処理の流れを示す図である。 濃淡変換に用いられる第１階調変換関数を示す図である。 濃淡変換に用いられる第２階調変換関数を示す図である。 白フィルムの読み取りにより取得した画素値のヒストグラムの一例を示す図である。 関数決定処理の流れを示すフローチャートである。 原稿のエッジの画像の例を示す図であり、エッジが鮮明な状態を示す。 原稿のエッジの画像の例を示す図であり、エッジが不鮮明な状態を示す。 原稿のエッジの画像の例を示す図であり、エッジが鮮明な状態を示す。 原稿のエッジの画像の例を示す図であり、エッジが不鮮明な状態を示す。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜読取装置の構成＞
図１に示される読取装置１は、原稿を読み取るための装置であり、筐体２および原稿カバー３を備えている。読取装置１では、ＦＢ（Flat Bed）方式およびＡＤＦ（Auto Document Feeder）方式の両方式による原稿の読み取りが可能に構成されている。読取装置１は、原稿カバー３には、ＡＤＦ４が設けられている。

なお、以下の説明で使用するため、読取装置１をその正面側から見た状態を基準に読取装置１の前後左右を規定する。また、上下については、読取装置１が水平面上に設置された状態で規定する。図１には、読取装置１を左右方向に延びる切断面線に沿って切断した断面が示されている。

筐体２は、略直方体形状をなしている。筐体２の天面板１１には、図２に示されるように、第１開口１２および第２開口１３が設けられている。

第１開口１２は、前後方向および左右方向に延びる端縁を有し、前後よりも左右に長い矩形状に形成されている。第１開口１２を下側から塞ぐように、原稿載置板１４が設けられている。原稿載置板１４は、透明な材料を用いて平板状に形成されている。

第２開口１３は、第１開口１２の左側において、前後方向および左右方向に延びる端縁を有し、前後方向に細長く延びる矩形状に形成されている。第２開口１３を下側から塞ぐように、原稿通過板１５が設けられている。原稿通過板１５は、透明な材料を用いて平板状に形成されている。

筐体２内には、図１に示されるように、表面読取デバイス２１（第２読取デバイスの一例）が原稿載置板１４および原稿通過板１５（第２透明板の一例）の下方で、左右方向である副走査方向に移動可能に設けられている。表面読取デバイス２１は、副走査方向に移動可能とするため、原稿載置板１４および原稿通過板１５の各下面との間に隙間を空けて配置されている。表面読取デバイス２１は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）ユニットの形態をなし、筐体内に、光源２２、ライトガイド２３、ロッドレンズアレイ２４およびイメージセンサ２５を備えている。

光源２２は、赤色、緑色および青色の３色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む。光源２２は、パルス幅変調により点灯が制御される。

ライトガイド２３は、光源２２の光を伝搬する部材であり、透明材料からなる。ライトガイド２３は、光源２２の前側に配置されて、副走査方向と直交する前後方向である主走査方向に延びている。

ロッドレンズアレイ２４は、ライトガイド２３と左右方向に位置をずらして、たとえば、ライトガイド２３の左側に配置されている。ロッドレンズアレイ２４は、主走査方向に整列して並ぶ多数のロッドレンズ（レンズの一例）を備えている。ロッドレンズは、成立等倍の屈折率分布型レンズである。

イメージセンサ２５は、所定個（たとえば、１２個）のセンサＩＣチップを備えている。センサＩＣチップは、主走査方向に一列に並べて配置されている。各センサＩＣチップは、受光素子列を備えている。受光素子列は、複数の受光素子を主走査方向に等ピッチで一列に配置して構成されている。各受光素子は、たとえば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタおよびフォトダイオードを備え、入射光に含まれるＲＧＢの各色成分の強度に応じた電気信号を出力する。

光源２２からの光がライトガイド２３を通して原稿載置板１４または原稿通過板１５上の読取対象物に照射されて、読取対象物での反射光がロッドレンズアレイ２４を通過してイメージセンサ２５に入射する。１個のロッドレンズは、たとえば、複数個の受光素子の受光面上に成立当倍像を結像させる。各受光素子で光電変換が行われ、各受光素子から電気信号が出力されることにより、表面読取デバイス２１による主走査方向の１ライン分の読み取りが達成される。

原稿通過板１５の上方には、押さえ部材２６が設けられている。押さえ部材２６は、その下面に、原稿通過板１５と平行をなす押圧面と、押圧面から左側に進むほど原稿通過板１５から離間するように傾斜ないしは湾曲した案内面とを有している。押さえ部材２６は、弾性部材２７により、原稿通過板１５に向けて弾性的に付勢されている。また、押さえ部材２６の下面には、白フィルム２８（第２白色部の一例）が貼着されている。

原稿カバー３は、開位置と閉位置とに開閉可能に設けられている。原稿カバー３が閉位置に位置する状態では、原稿カバー３により、筐体２の上面の全域が被覆される。原稿カバー３は、閉位置から手前側が持ち上げられることにより、開位置に変位される。原稿カバー３が開位置に位置する状態では、筐体２の上面の全域が露出する。

ＡＤＦ４は、供給トレイ３１および排出トレイ３２を備えている。供給トレイ３１および排出トレイ３２は、上下に間隔を空けて重なった状態に設けられている。ＡＤＦ４内には、搬送経路３３が形成されている、搬送経路３３は、その一端が供給トレイ３１の左側の端部上で開放され、左側に延び、Ｕ字状に湾曲しつつ右側に折り返されて、原稿通過板１５と押さえ部材２６との間を経由し、他端が供給トレイ３１と排出トレイ３２との間で右側に開放されている。また、ＡＤＦ４内には、搬送経路３３に沿って、供給ローラ３４、分離ローラ３５、搬送ローラ３６、反転ローラ３７および排出ローラ３８が供給トレイ３１側からこの順に設けられている。

搬送ローラ３６と反転ローラ３７との間において、搬送経路３３の下側には、原稿通過板４１（第１透明板の一例）が設けられている。原稿通過板４１は、透明な材料を用いて平板状に形成され、その上面が搬送経路３３に沿って延びている。

原稿通過板４１の下方には、裏面読取デバイス４２（第１読取デバイスの一例）が設けられている。裏面読取デバイス４２は、表面読取デバイス２１と同じ構成であり、筐体内に、光源４３、ライトガイド４４、ロッドレンズアレイ４５およびイメージセンサ４６を備えている。裏面読取デバイス４２は、固定的に配置され、裏面読取デバイス４２の筐体の上面は、原稿通過板４１の下面に接触している。なお、光源４３、ライトガイド４４、ロッドレンズアレイ４５およびイメージセンサ４６の具体的構成については、それぞれ表面読取デバイス２１の光源２２、ライトガイド２３、ロッドレンズアレイ２４およびイメージセンサ２５と同じであるから、その説明を省略する。

光源４３からの光がライトガイド４４を通して原稿通過板４１上の読取対象物に照射されて、読取対象物での反射光がロッドレンズアレイ４５を通過してイメージセンサ４６に入射する。各受光素子で光電変換が行われ、各受光素子から電気信号が出力されて、その電気信号が画素値に変換されることにより、裏面読取デバイス４２による主走査方向の１ライン分の読み取りが達成される。

原稿通過板４１の上方には、押さえ部材４７が設けられている。押さえ部材４７は、その下面に、原稿通過板４１と平行をなす押圧面と、押圧面から右側に進むほど原稿通過板４１から離間するように傾斜ないしは湾曲した案内面とを有している。押さえ部材４７は、弾性部材４８により、原稿通過板４１に向けて弾性的に付勢されている。また、押さえ部材４７の下面には、白フィルム４９（第１白色部の一例）が貼着されている。

ＦＢ方式による原稿の読み取りの際には、原稿カバー３が開位置に開かれて、原稿が原稿載置板１４の上面に載置される。このとき、原稿は、左側の端縁が第１開口１２の左側の端縁に右側から当接し、かつ、後側の端縁が第１開口１２の後側の端縁に前側から当接した状態に配置される。その後、原稿カバー３が閉位置に閉じられて、原稿が原稿カバー３によって上側から覆われた状態にされる。そして、スキャンの実行の指令に応じて、表面読取デバイス２１が読取範囲の先頭の読取開始位置に対応する位置に移動され、その位置から副走査方向に移動されながら、表面読取デバイス２１が原稿載置板１４上の原稿を１ラインずつ副走査方向に順に読み取ることにより、原稿の読み取りが達成される。

一方、ＡＤＦ方式による原稿の読み取りの際には、ＡＤＦ４の供給トレイ３１上に原稿が載置される。また、表面読取デバイス２１が原稿通過板１５に下方から対向する位置で停止される。その後、スキャンの実行の指令に応じて、供給ローラ３４による原稿の搬送が開始される。原稿は、分離ローラ３５により１枚ずつに分離されて、搬送ローラ３６および反転ローラ３７により搬送経路３３を搬送される。原稿が原稿通過板１５と押さえ部材２６との間を通過しつつ、表面読取デバイス２１が原稿の裏面を１ラインずつ順に読み取ることにより、原稿の表面の読み取りが達成される。また、原稿が原稿通過板４１と押さえ部材４７との間を通過しつつ、裏面読取デバイス４２が原稿の裏面を１ラインずつ順に読み取ることにより、原稿の裏面の読み取りが達成される。

また、読取装置１は、図２に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、フラッシュメモリやＥ２ＰＲＯＭなどのデータの書き換えが可能な不揮発性メモリ５２（記憶部の一例）と、ＳＤＲＡＭなどの揮発性メモリ５３とを備えている。ＣＰＵ５１、不揮発性メモリ５２および揮発性メモリ５３は、データ通信のためのバス５４に接続されている。

ＣＰＵ５１（制御部の一例）は、各種の処理のためのプログラムを実行することにより、ＡＤＦ４、表面読取デバイス２１を副走査方向に移動させる移動機構５５など、読取装置１の各部を制御する。不揮発性メモリ５２には、ＣＰＵ５１によって実行されるプログラムおよび各種のデータなどが記憶されている。揮発性メモリ５３は、ＣＰＵ５１がプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。

移動機構５５は、表面読取デバイス２１を担持するキャリッジ、正逆回転可能なステッピングモータ、ステッピングモータにより回転駆動される駆動プーリ、駆動プーリと対をなす従動プーリおよび駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられたベルトを備えている。駆動プーリと従動プーリとは、左右方向に互いの間に間隔を空けて、それぞれ回転軸線が前後方向に延びるように配置されている。ベルトの途中部は、キャリッジに固定されている。駆動プーリの回転により、ベルトが走行し、ベルトの走行に伴って、表面読取デバイス２１を担持したキャリッジが左右方向と一致する副走査方向に移動する。

また、読取装置１には、操作パネル５６が備えられている。操作パネル５６には、各種の設定のために操作される操作部と、情報の表示のための表示部とが含まれる。操作部と表示部とは、別々に設けられていてもよいし、液晶ディスプレイなどの表示部上に感圧式または静電容量式の透明フィルムスイッチなどの操作部を重ねて構成されるタッチパネルの形態であってもよい。

＜画像データ処理＞
ＣＰＵ５１は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に組み込まれており、ＡＳＩＣは、図３に示されるように、スキャン回路６１、斜行補正回路６２、画像処理回路６３、ＪＰＥＧエンコーダ６４、スキャンデバイス回路６５およびエッジ検出用画像処理回路６６を実質的に備えている。スキャン回路６１、斜行補正回路６２、画像処理回路６３、ＪＰＥＧエンコーダ６４、スキャンデバイス回路６５およびエッジ検出用画像処理回路６６の各回路は、その全部または一部が論理回路などのハードウェアで実現されてもよいし、ハードウェアで実現されない一部がプログラム処理によってソフトウエア的に実現されてもよいし、また、その全部がプログラム処理によってソフトウエア的に実現されてもよい。プログラム処理は、ＣＰＵ５１により実行される。

たとえば、読取装置１に原稿の両面の読取指示が入力されると、ＣＰＵ５１は、表面読取デバイス２１、裏面読取デバイス４２および移動機構５５などを制御し、原稿の表面および裏面の両面の読み取りのための処理を行う。原稿の読取指示は、たとえば、ユーザが操作パネル５６を操作することにより、操作パネルから入力される。

表面読取デバイス２１および裏面読取デバイス４２（以下、総称するときは「読取デバイス２１，４２」という。）から出力される電気信号は、スキャン回路６１に入力される。スキャン回路６１には、Ａ／Ｄ変換回路７１、黒補正回路７２およびシェーディング補正回路７３が含まれる。

Ａ／Ｄ変換回路７１では、たとえば、８ビット（０～２５５）の分解能を有しており、ＲＧＢの各色について、各読取デバイス２１，４２から出力される電気信号がデジタル値である画素値（画素データ）に変換される。たとえば、下限側の基準電圧（下限値）未満の電気信号については、一律に「０」に変換され、上限側の基準電圧（上限値）を超える電気信号については、一律に「２５５」に変換され、下限値から上限値の範囲の電気信号については、その電圧の大小に応じた画素値に変換される。

黒補正回路７２では、Ａ／Ｄ変換回路７１によるＡ／Ｄ変換後の画素値に対して、画素ごとのノイズ除去のための黒補正が行われる。

シェーディング補正回路７３では、黒補正後の画素値に対して、光学系の特性による画素間の濃度むらを低減するシェーディング補正が行われる。ＣＰＵ５１は、シェーディング補正後の画素値を揮発性メモリ５３（図２参照）に保存する。

なお、この実施形態では、読取デバイス２１，４２およびスキャン回路６１により、本発明の「読取デバイス」の一例が構成されている。

その後、ＣＰＵ５１は、揮発性メモリ５３からシェーディング補正後の画素値を読み出して、その読み出した画素値を斜行補正回路６２に入力する。原稿が搬送経路３３（図１参照）を搬送方向に対して傾いた状態で搬送される場合、シェーディング補正後の画素値からなる読取画像が主走査方向および副走査方向に対応する方向（座標軸）に対して傾いてしまう。斜行補正回路６２では、読取画像の傾きを補正する斜行補正処理が行われる。読取画像の傾きは、たとえば、読取画像の先端エッジが検出されて、その先端エッジの主走査方向に対する傾き角度を求めることにより検出される。先端エッジの検出については、後述する。ＣＰＵ５１は、斜行補正処理後の画素値を揮発性メモリ５３に保存する。

その後、ＣＰＵ５１は、揮発性メモリ５３から斜行補正処理後の画素値を読み出して、その読み出した画素値を画像処理回路６３に入力する。画像処理回路６３では、所定の変換式に従って、斜行補正処理後の画素値がＹ成分（輝度）の値、Ｃｂ成分（色差）の値およびＣｒ成分（色差）の値に変換される。ＣＰＵ５１は、Ｙ成分、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の各値を揮発性メモリ５３に保存する。

その後、ＣＰＵ５１は、揮発性メモリ５３からＹ成分、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の各値を読み出して、その読み出した各値をＪＰＥＧエンコーダ６４に入力する。ＪＰＥＧエンコーダ６４では、Ｙ成分、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の各値からＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）圧縮データが作成される。ＣＰＵ５１は、ＪＰＥＧ圧縮データを揮発性メモリ５３に保存する。

一方、ＣＰＵ５１は、シェーディング補正回路７３から出力されるシェーディング補正後の画素値のうち、裏面読取デバイス４２が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値をスキャンデバイス回路６５に入力する。スキャンデバイス回路６５には、主走査フィルタ回路８１、主走査縮小回路８２および階調変換回路８３が含まれる。

主走査フィルタ回路８１では、主走査方向の一端から他端に向けて各画素値が１つずつ順に注目画素値とされて、その注目画素値を中心とする３×３画素または５×５画素の平滑化フィルタ（移動平均フィルタ）を用いた処理が行われる。

主走査縮小回路８２では、一定間隔で単純に画素を間引くことにより読取画像を縮小する間引き処理が行われる。なお、主走査縮小回路８２では、所定範囲（たとえば、２×２、３×３）内の画素値をその平均値に置き換えることにより読取画像を縮小する面積平均処理が行われてもよい。

階調変換回路８３では、階調変換関数を用いた濃淡変換（階調変換）により、ＲＧＢの各色について、主走査縮小処理後の画素値がその画素値からなる読取画像に対して濃淡を変化させた読取画像を得るための画素値に変換される。ＣＰＵ５１は、階調変換回路８３から出力される出力画素値、つまり濃淡変換後のＲＧＢ各色の画素値を揮発性メモリ５３に保存する。

不揮発性メモリ５２には、たとえば、第１階調変換関数および第２階調変換関数の２種類の階調変換関数が記憶されている。

第１階調変換関数は、図４に示されるように、折れ線型トーンカーブの形態をなしている。第１階調変換関数を用いた濃淡変換では、階調変換回路８３に入力される入力画素値が所定値Ａ以下の第１範囲であるときには、入力画素値にかかわらず、出力画素値が０となる。入力画素値が所定値Ａを下限とし、所定値Ａよりも大きい所定値Ｂを上限とする第２範囲であるときには、入力画素値の増加に対して、出力画素値が第１傾きで直線的に増加する。入力画素値が所定値Ｂよりも大きい所定値Ｃを下限とし、入力画素値の最大値（２５５）を上限とする第３範囲であるときには、入力画素値の増加に対して、出力画素値が第１傾きよりも大きい第２傾きで直線的に増加する。入力画素値が第２範囲と第３範囲との間の第４範囲、つまり所定値Ｂと所定値Ｃとの間の範囲であるときには、入力画素値にかかわらず、出力画素値が一定値となる。

第２階調変換関数は、図５に示されるように、第１階調変換関数とは異なる折れ線型トーンカーブの形態をなしている。第２階調変換関数を用いた濃淡変換では、入力画素値が所定値Ａ以下の範囲であるときには、入力画素値にかかわらず、出力画素値が０となる。また、入力画素値が所定値Ａよりも大きい範囲においては、入力画素値の増加に対して、出力画素値が一定の傾きで直線的に増加する。

第１階調変換関数の作成に際しては、ＣＰＵ５１は、裏面読取デバイス４２に白フィルム４９（図１参照）をモノクロ読取モードで読み取らせる。白フィルム４９がモノクロで読み取られて、２５６階調の画素値が取得される。その後、ＣＰＵ５１は、白フィルム４９の読み取りにより取得した画素値のヒストグラム（横軸：画素値、縦軸：頻度）を作成する。そして、ＣＰＵ５１は、ヒストグラムから、頻度が予め定める値以上である画素値の範囲Ｂ－Ｃ（所定値Ｂと所定値Ｃとの間の範囲）を特定する。第１階調変換関数は、第２階調変換関数をベースとして、第２階調変換関数における所定値Ｂと所定値Ｃとの間の範囲において、入力画素値にかかわらず出力画素値が一定値となるように、入力画素値と出力画素値との対応づけを変更し、その変更後の所定値Ｃに対応する出力画素値から出力画素値の上限まで、入力画素値の増加に対して出力画素値が直線的に増加するように、所定値Ｃを下限とする第３範囲で入力画素値と出力画素値との対応づけを変更することにより作成される。

ＣＰＵ５１は、濃淡変換後のＲＧＢ各色の画素値を揮発性メモリ５３に保存した後、適切なタイミングで、揮発性メモリ５３から濃淡変換後のＲＧＢ各色の画素値を読み出し、その読み出した画素値をエッジ検出用画像処理回路６６に入力する。エッジ検出用画像処理回路６６には、ＹＩＱ変換回路８４、領域分離回路８５、主走査サイズ設定回路８６、原稿先端エッジ検知回路８７および原稿後端エッジ検知回路８８が含まれる。

ＹＩＱ変換回路８４では、所定の変換式に従って、濃淡変換後のＲＧＢ各色の画素値がＹ成分（輝度）の値、Ｉ成分（色差）の値およびＱ成分（色差）の値に変換される。

Ｙ成分の値は、白黒のデジタル画像の濃度値として、領域分離回路８５に入力される。領域分離回路８５では、Ｙ成分の値の２値化が行われる。すなわち、所定の閾値が用いられて、閾値未満のＹ成分の値については、一律に「０」に変換され、閾値以上のＹ成分の値については、一律に「２５５」に変換される。そして、領域分離回路８５では、たとえば、ソーベルフィルタ（Sobel filter）を用いたエッジ検出法により、２値化された値が表す画像のエッジが検出（抽出）される。

主走査サイズ設定回路８６では、領域分離回路８５で検出されたエッジから、原稿の主走査方向のサイズが設定される。ＣＰＵ５１は、原稿の主走査方向のサイズを揮発性メモリ５３に保存する。

原稿先端エッジ検知回路８７では、領域分離回路８５で検出されたエッジから、主走査方向に延びる任意の直線および副走査方向に延びる任意の直線を座標軸とし、それらの直線の交点を原点とする直交座標系における原稿の先端の２頂点の座標が検出される。

原稿後端エッジ検知回路８８では、領域分離回路８５で検出されたエッジから、原稿先端エッジ検知回路８７と同じ座標系における原稿の後端の２頂点の座標が検出される。

ＣＰＵ５１は、原稿の先端の２頂点の座標および原稿の後端の２頂点の座標を揮発性メモリ５３に保存する。シェーディング補正後の画素値からなる読取画像の傾き（先端エッジの主走査方向に対する傾き角度）は、原稿の先端の２頂点の座標から求めることができる。

＜関数決定処理＞
スキャンデバイス回路６５（図３参照）における階調変換に、第１階調変換関数または第２階調変換関数のいずれを用いるかを決定するため、ＣＰＵ５１は、図７に示される関数決定処理を実行する。

関数決定処理では、ＣＰＵ５１は、前述したように、表面読取デバイス２１および裏面読取デバイス４２によりそれぞれ原稿の表面および裏面が読み取られると、シェーディング補正回路７３（図３参照）から出力されるシェーディング補正後の画素値のうち、裏面読取デバイス４２が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値をスキャンデバイス回路６５に入力する。このとき、スキャンデバイス回路６５（階調変換回路８３）における階調変換では、標準的な階調変換関数である第２階調変換関数が用いられる（Ｓ１）。そして、エッジ検出用画像処理回路６６において、裏面読取デバイス４２により読み取られた原稿の裏面の画像のエッジが検出される（Ｓ２）。

原稿の裏面の画像の読み取りが終了した後、ＣＰＵ５１は、裏面読取デバイス４２に白フィルム４９（図１参照）をモノクロ読取モードで読み取らせる（Ｓ３）。裏面読取デバイス４２から出力される電気信号がスキャン回路６１に入力されて、Ａ／Ｄ変換、黒補正およびシェーディング補正が行われることにより、各画素について、２５６階調の画素値が取得される。その後、ＣＰＵ５１は、白フィルム４９の読み取りにより取得した画素値のヒストグラム（横軸：画素値、縦軸：頻度）を作成し、ヒストグラムから最頻値を求めて、その最頻値を白フィルム画素値として取得する。

その後、ＣＰＵ５１は、白フィルム画素値と予め定められた閾値との大小を比較する。そして、白フィルム画素値が閾値よりも大きい場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、次回以降の原稿の読み取り時における階調変換に第１階調変換関数が使用されるように設定する（Ｓ５）。これにより、白フィルム４９での反射光の輝度が原稿の地肌での反射光の輝度と同程度に高い場合に、次回以降の原稿の読み取り時には、白フィルム４９における原稿から露出した部分（原稿により覆われない部分）を読み取った画素値を低く抑えることができ、図８に示されるように、原稿の裏面の画像のエッジが鮮明に示される画素値を得ることができる。その結果、原稿の裏面の読取画像のエッジを良好に検出することができる。

一方、白フィルム画素値が閾値よりも大きいにもかかわらず、次回以降の原稿の読み取り時における階調変換に第２階調変換関数が使用される場合、白フィルム４９における原稿から露出した部分を読み取った画素値が大きい値となり、図９に示されるように、原稿の裏面の画像のエッジが途切れて、エッジを良好に検出できないおそれがある。

白フィルム画素値が閾値以下である場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、次回以降の原稿の読み取り時における階調変換に第２階調変換関数が使用されるように設定する（Ｓ６）。白フィルム画素値が閾値以下である場合に、次回以降の原稿の読み取り時における階調変換に第１階調変換関数が使用されると、所定値Ｂと所定値Ｃ（図４参照）との間の入力画素値に対する出力画素値（濃度）がエッジの濃度と被り、図１０に示されるように、その部分の濃度差がなくなることにより、原稿の裏面の画像のエッジが途切れて、エッジを良好に検出できないおそれがある。

そのため、次回以降の原稿の読み取り時における階調変換に第２階調変換関数が使用される。これにより、図１１に示されるように、原稿の裏面の画像のエッジを良好に検出することができる。

＜作用効果＞
以上のように、表面読取デバイス２１は、原稿載置板１４および原稿通過板１５の下方で、左右方向である副走査方向に移動可能に設けられている。裏面読取デバイス４２は、原稿通過板４１の下方で、原稿通過板４１に対向して移動不能に設けられている。また、表面読取デバイス２１は、原稿通過板１５の下面との間に隙間を空けて配置され、裏面読取デバイス４２は、原稿通過板４１に接触して配置されている。かかる構成では、裏面読取デバイス４２による読取画像が表面読取デバイス２１による読取画像と比較して明るくなり、原稿の裏面の読取画像のエッジが不鮮明になりやすい。

原稿通過板４１の上方には、押さえ部材４７の下面に貼着された白フィルム４９が原稿通過板４１に対向して設けられている。裏面読取デバイス４２により白フィルム４９が読み取られて、裏面読取デバイス４２から出力される画素値のヒストグラムが作成される。裏面読取デバイス４２により原稿の裏面が読み取られたときには、裏面読取デバイス４２から出力される画素値がヒストグラムに応じた階調変換関数（第１階調変換関数または第２階調変換関数）により濃淡変換されて、その濃淡変換後の画素値を用いた領域分離により原稿のエッジが検知される。たとえば、白フィルム４９での反射光の輝度が原稿の地肌での反射光の輝度と同程度に高い場合、第１階調変換関数を使用する濃淡変換が行われて、白フィルム４９における原稿に覆われない部分を読み取った画素値がそれよりも低い値に変換される。これにより、原稿の裏面の読取画像のエッジが鮮明に示される画素値を得ることができる。その結果、濃淡変換後の画素値から原稿の裏面の読取画像のエッジを良好に検知することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態でも実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、原稿の表面および裏面の両面が読み取られる場合に、シェーディング補正回路７３から出力されるシェーディング補正後の画素値のうち、裏面読取デバイス４２が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値がスキャンデバイス回路６５に入力されるとした。

これに限らず、原稿の表面および裏面の両面が読み取られる場合に、シェーディング補正回路７３から出力されるシェーディング補正後の画素値のうち、表面読取デバイス２１が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値がスキャンデバイス回路６５に入力されてもよい。また、原稿の表面のみが読み取られる場合には、当然、表面読取デバイス２１が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値がスキャンデバイス回路６５に入力される。

表面読取デバイス２１が出力する電気信号から生成されたシェーディング補正後の画素値がスキャンデバイス回路６５に入力される場合、濃淡変換には、第２階調変換関数が用いられ、白フィルム４９の読み取りにより取得した画素値のヒストグラムに基づいて作成された第１階調変換関数は用いられない。

また、前述の実施形態では、ＣＰＵ５１は、原稿を裏面読取デバイス４２に読み取らせた後、白フィルム４９を裏面読取デバイス４２に読み取らせて、その白フィルム４９の読み取りにより裏面読取デバイス４２から出力される画素値のヒストグラムを作成し、裏面読取デバイス４２に次の原稿の読み取りを実施させたときに、裏面読取デバイス４２から出力される画素値をヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得するとした。

これに限らず、ＣＰＵ５１は、原稿を裏面読取デバイス４２に読み取らせる前に、白フィルム４９を裏面読取デバイス４２に読み取らせて、その白フィルム４９の読み取りにより裏面読取デバイス４２から出力される画素値のヒストグラムを作成し、原稿を裏面読取デバイス４２に原稿の読み取らせたときに、裏面読取デバイス４２から出力される画素値をヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得してもよい。

また、ＣＰＵ５１は、読取装置１が工場から出荷される前に、白フィルム４９を裏面読取デバイス４２に読み取らせて、その白フィルム４９の読み取りにより裏面読取デバイス４２から出力される画素値のヒストグラムを作成し、原稿を裏面読取デバイス４２に原稿の読み取らせたときに、裏面読取デバイス４２から出力される画素値をヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得してもよい。

さらに、ヒストグラムの作成は、読取装置１の電源がオンされたとき、裏面読取デバイス４２が交換されたとき、裏面読取デバイス４２に備えられる光源４３またはイメージセンサ４６が交換されたとき、または、白フィルム４９が交換されたときなどに行われてもよい。

第１階調変換関数を用いた濃淡変換では、階調変換回路８３に入力される入力画素値が所定値Ｂと所定値Ｃとの間の第４範囲であるときには、入力画素値にかかわらず、出力画素値が一定値となるとしたが、入力画素値の増加に対して出力画素値が第１傾きよりも小さい傾きで直線的に増加してもよいし、非直線的に増加してもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：読取装置
１５，４１：原稿通過板
２１：表面読取デバイス
２２，４３：光源
２８，４９：白フィルム
４２：裏面読取デバイス
５１：ＣＰＵ
５２：不揮発性メモリ

Claims (10)

1. 透明板と、
   前記透明板に一方側から対向して配置され、前記透明板に向けて光源から光を出射し、前記透明板に対して他方側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する読取デバイスと、
   前記透明板に前記他方側から対向して配置される白色部と、
   記憶部と、
   制御部と、を備え、
   前記記憶部は、前記読取デバイスから出力される画素値を濃淡変換するための階調変換関数を記憶しており、
   前記制御部は、
   前記読取デバイスに前記白色部の読み取りを実施させ、この読み取りにより前記読取デバイスから出力される画素値を用いて、各画素の濃淡に応じた画素値のヒストグラムを作成し、
   前記読取デバイスに前記透明板と前記白色部との間に存在する原稿の読み取りを実施させ、この読み取りにより前記読取デバイスから出力される画素値を前記ヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、前記階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得し、
   濃淡変換後の画素値を用いて領域分離を行い、前記原稿の読取画像のエッジを検出する、読取装置。
2. 請求項１に記載の読取装置であって、
   前記記憶部は、前記階調変換関数として、第１階調変換関数と、第２階調変換関数とを記憶しており、
   前記第１階調変換関数は、入力される画素値が所定値以下の第１範囲で、濃淡変換後の画素値が０となり、入力される画素値が前記所定値を下限とする第２範囲で、入力される画素値の増加に対して、濃淡変換後の画素値が第１傾きで直線的に増加し、入力される画素値がその画素値の最大値を上限とする第３範囲で、入力される画素値の増加に対して、濃淡変換後の画素値が第２傾きで直線的に増加し、前記第２範囲と前記第３範囲との間の第４範囲で、入力される画素値の増加に対して、前記第１傾きよりも小さい傾きで増加または一定値を取るように作成され、
   前記第２階調変換関数は、入力される画素値が所定値以下の範囲で、濃淡変換後の画素値が０となり、入力される画素値が所定値よりも大きい範囲において、入力される画素値の増加に対して、濃淡変換後の画素値が一定の傾きで直線的に増加するように作成されており、
   前記制御部は、前記ヒストグラムの最頻値と所定の閾値とを比較して、前記最頻値が前記閾値よりも大きい場合、前記第１階調変換関数を階調変換に使用し、前記最頻値が前記閾値以下である場合、前記第２階調変換関数を階調変換に使用する、読取装置。
3. 請求項２に記載の読取装置であって、
   前記一定の傾きよりも小さい傾きは、０である、読取装置。
4. 請求項２または３に記載の読取装置であって、
   前記透明板は、第１透明板および第２透明板を含み、
   前記読取デバイスは、
   前記第１透明板に第１側から対向して配置され、前記第１透明板に向けて光を出射する光源および前記第１透明板に対して前記第１側と反対側の第２側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する第１読取デバイスと、
   前記第２透明板に第３側から対向して配置され、前記第２透明板に向けて光を出射する光源および前記第２透明板に対して前記第３側と反対側の第４側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する第２読取デバイスと、を含み
   前記白色部は、
   前記第１透明板に前記第２側から対向して配置される第１白色部と、
   前記第２透明板に前記第４側から対向して配置される第２白色部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記第１読取デバイスに前記第１透明板と前記第１白色部との間に存在する前記原稿の一方面の読み取りを実施させ、前記ヒストグラムの最頻値と所定の閾値とを比較して、前記最頻値が前記閾値よりも大きい場合、前記第１階調変換関数を階調変換に使用することを決定し、前記最頻値が前記閾値以下である場合、前記第２階調変換関数を階調変換に使用することを決定し、その決定した前記第１階調変換関数または前記第２階調変換関数に前記原稿の前記一方面の読み取りにより前記第１読取デバイスから出力される画素値を入力して、前記第１階調変換関数または前記第２階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得し、
   前記第２読取デバイスに前記第２透明板と前記第２白色部との間に存在する前記原稿の他方面の読み取りを実施させ、この読み取りにより前記第２読取デバイスから出力される画素値を前記第２階調変換関数に入力して、前記第２階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得する、読取装置。
5. 請求項４に記載の読取装置であって、
   前記第１読取デバイスは、前記第１透明板に接触して配置されており、
   前記第２読取デバイスは、前記第２透明板との間に隙間を空けて配置されている、読取装置。
6. 請求項１～３のいずれか一項に記載の読取装置であって、
   前記透明板は、第１透明板および第２透明板を含み、
   前記読取デバイスは、
   前記第１透明板に第１側から対向して配置され、前記第１透明板に向けて光を出射する光源および前記第１透明板に対して前記第１側と反対側の第２側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する第１読取デバイスと、
   前記第２透明板に第３側から対向して配置され、前記第２透明板に向けて光を出射する光源および前記第２透明板に対して前記第３側と反対側の第４側に存在する読取対象からの反射光を受光して、その受光量に応じた画素値を出力する第２読取デバイスと、を含み、
   前記白色部は、
   前記第１透明板に前記第２側から対向して配置される第１白色部と、
   前記第２透明板に前記第４側から対向して配置される第２白色部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記第１読取デバイスに前記第１透明板と前記第１白色部との間に存在する前記原稿の一方面の読み取りを実施させ、
   前記第２読取デバイスに前記第２透明板と前記第２白色部との間に存在する前記原稿の他方面の読み取りを実施させる、読取装置。
7. 請求項６に記載の読取装置であって、
   前記第１読取デバイスは、前記第１透明板に接触して配置されており、
   前記第２読取デバイスは、前記第２透明板との間に隙間を空けて配置されている、読取装置。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の読取装置であって、
   前記制御部は、前記原稿を前記読取デバイスに読み取らせる際、前記原稿の読み取りの前に、前記読取デバイスに前記白色部の読み取りを実施させ、前記ヒストグラムを作成する、読取装置。
9. 請求項１～７のいずれか一項に記載の読取装置であって、
   前記制御部は、
   前記原稿を前記読取デバイスに読み取らせる際に、前記読取デバイスに前記白色部の読み取りを実施させて、前記ヒストグラムを作成し、
   前記読取デバイスに次の原稿の読み取りを実施させ、この読み取りにより前記読取デバイスから出力される画素値を前記原稿の読取時に作成した前記ヒストグラムに応じた階調変換関数に入力して、前記階調変換関数による濃淡変換後の画素値を取得する、読取装置。
10. 請求項１～７のいずれか一項に記載の読取装置であって、
    前記制御部は、前記読取装置の工場出荷前に、前記読取デバイスに前記白色部の読み取りを実施させ、前記ヒストグラムを作成する、読取装置。

Images