JP3670425B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子黒板装置，ファクシミリ装置，イメージスキャナ装置等の画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、筆記シート上のテストパターンを読み取って画像記憶手段に記憶した画像データと、パターン記憶手段に記憶した画像データとを比較して一致するか否かを判断し、両画像データが一致しなかったときに異常であると診断する異常診断手段を備えた画像処理装置（例えば、特開平８−６５４３１号公報参照）があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像処理装置では、画像情報の読み取り時に筆記シート等の経時劣化等の原因による読み取り画像品質の劣化を検知することができないので、その読み取った画像情報を再生出力したときの画像品質の低下を未然に防止できないという問題があった。
【０００４】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、筆記シート等の経時劣化等の原因による読み取り画像品質の劣化を自動的に判定できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、筆記シートに描画された画像情報を読み取る画像読取手段と、その手段によって読み取った画像情報を再現出力する出力手段を備えた画像処理装置において、上記筆記シートが副走査方向に複数の筆記領域と余白部とを有し、且つ上記副走査方向の筆記領域と筆記領域の間に上記余白部をそれぞれ設けて基準白色領域とし、上記画像読取手段によって上記筆記シートの上記各基準白色領域から読み取った画像情報の読み取り信号レベルの最大値と最小値から、上記各基準白色領域のそれぞれの特性値を求め、上記筆記シートの各筆記領域から読み取った画像情報の読み取り信号レベルの最大値と最小値から、上記各筆記領域のそれぞれの特性値を求め、上記各基準白色領域の特性値と、上記各基準白色領域に対応する該各基準白色領域の次の副走査方向にある各筆記領域の特性値とに基づいて、上記筆記シートの各筆記領域の変色による読み取り画像品質の劣化有り，光源の劣化又は上記筆記シートの各筆記領域の退色による読み取り画像品質の劣化有り，読み取り画像品質の劣化無しのいずれの読み取り画像品質であるかを個別に判定する画像品質判定手段を設けたものである。
【０００６】
また、上記読み取り画像品質の判定を電源投入時に実施する手段を設けるとよい。
さらに、上記読み取り画像品質の判定を定期的に実施する手段を設けるとよい。
【００１４】
この発明の請求項１の画像処理装置は、筆記シートが複数の筆記領域を有する場合には、各筆記領域間に設けた基準白色領域に基づいて各筆記領域の画像情報の読み取り前にそれぞれ読み取り画像品質を判定することができる。
【００１６】
また、この発明の請求項２の画像処理装置は、電源投入時に上記読み取り画像品質の判定を実施するので、装置起動時に読み取り画像品質の低下を検知することができる。
【００１７】
さらに、この発明の請求項３の画像処理装置は、上記読み取り画像品質の判定を定期的に実施するので、読み取り画像品質の低下を早期に確実に検知することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、この発明の画像処理装置の一実施形態である電子黒板装置の前提になる通常の電子黒板装置について説明する。
図２は、この発明の画像処理装置の一実施形態である電子黒板装置の前提になる通常の電子黒板装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
この通常の電子黒板装置は、ユーザがマーカペン等の筆記具で文字や図等の描画情報（以下、「書画情報」と称する）を描画し、その書画情報をイレイサー等で消去して繰り返し描画可能な樹脂等の白色の筆記シート１と、筆記シート１を所定の速度で搬送するモータ及びギア等からなる駆動部２を備えている。
【００２０】
また、駆動部２によって所定方向（副走査方向）に搬送される筆記シート１上の書画情報に図示を省略した光源によって所定の光量の光を所定方向（主走査方向）に照射し、その反射光を線順次に走査してアナログ電気信号に光電変換するイメージセンサ３と、イメージセンサ３から出力されるアナログ画信号に所定の画像処理を施した後に白黒２値のデジタル画信号（書画データ）に変換して出力する画像処理部４を備えている。
【００２１】
さらに、画像処理部４から出力される白黒２値のデジタル画信号の２値画像データを記録して保持する半導体メモリ等で構成される記憶部５と、筆記シート１から読み取った書画データ又は記憶部５に保持された書画データを記録紙に印刷して再現出力する記録部６と、ユーザが筆記シート１の搬送や書画情報の読み取りなどの各種の指示を入力するキーボード及び各種の操作情報を表示するＬＣＤ等のディスプレイからなる操作パネル７を備えている。
【００２２】
そして、ＣＰＵ，ＲＯＭ，及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータによって実現され、この電子黒板装置全体の制御を司る制御部８を備えている。
【００２３】
この電子黒板装置は、ユーザが筆記シート１に対して専用のマーカペンによって文字や図等の書画情報を描画し、使用後はその書画情報を拭き取ることによって次の描画を行なうことができる。その拭き取りはユーザがイレイサーによって行なっても良いし、この電子黒板装置に設けられた消去機能を選択し、筆記シート１を搬送させて内蔵のイレイサーで行なうこともできる。
【００２４】
そして、操作パネル７より筆記シート１の複写指示が入力されると、制御部８が図示を省略した光源を点灯し、駆動部２を駆動させて筆記シート１を副走査方向への搬送を開始して、筆記シート１が所定の読み取り位置に到達すると、イメージセンサ３によって筆記シート１上の書画情報を主走査方向に画素単位で操作し、筆記シート１からの反射光をアナログ電気信号に光電変換する。
【００２５】
そのアナログ電気信号を画像処理部４によって所定の画像処理を施し、白黒２値のデジタル画信号に変換して出力して、その２値化されたデジタル画信号は必要に応じて記憶部５に記録して保持すると共に記録部６へ送出し、記録部６によって所定の記録紙に筆記シート１の書画情報を印刷して再現出力する。そして、制御部８は上記一連の処理動作がシーケンシャルに行なわれるように上記各部の制御を司る。
【００２６】
ところで、この電子黒板装置は、長期間使用するにつれて筆記シート１にマーカペンの顔料が吸着したり、筆記シート１自体が経年退色したり、あるいは図示を省略した光源の劣化等によって初期の読み取り画像品質を維持することが困難になる。その読み取り画像品質が所定レベルを下回ると、筆記シート１の地肌が読み取り画像に重畳するようになり、書画情報を正確に再現出力することができなくなる。
【００２７】
その際、ユーザは描画後に記録動作を行なって再現出力された書画情報を見るまではその読み取り画像品質の劣化を認識することができず、記録紙に印刷された描画内容が見難くなり、結果的に手書によって別途筆記し直すことになってしまって大変煩雑であった。
【００２８】
ここで、上記筆記シート１の画像読み取り異常を診断するようにすると、異常を検知したときに初めてユーザに報知することになり、ユーザが読み取り画像品質の劣化を記録紙に再現出力する前に予測することは困難であり、電子黒板装置の修復までのダウンタイムに大きな改善が見込めなくなる。
【００２９】
そこで、この発明の画像処理装置の実施形態である電子黒板装置では、筆記シートの読み取り時に読み取り画像品質の劣化を判定して、ユーザに通知可能にしている。
【００３０】
次に、この発明の画像処理装置の一実施形態である電子黒板装置について説明する。
図１はこの発明の画像処理装置の一実施形態である電子黒板装置の構成を示すブロック図であり、図２と共通する部分には同一符号を付し、共通する機能についてはその説明を省略する。
【００３１】
この電子黒板装置は、マイクロコンピュータによって実現される読取品質判定部９を設けている。その読取品質判定部９は、イメージセンサ３からの出力信号を画像処理部４によって量子化した白黒２値のデジタル画信号に基づいて筆記シート１の読み取り画像品質を演算して判定する。
【００３２】
また、上記読み取り画像品質の判定には、筆記シート１上に描画された書画情報を用いるようにしても良いし、筆記シート１上に設けた基準白色領域１ａから読み取った書画情報（実際には白色画像である）を用いるようにしても良い。
さらに、基準白色領域１ａは、筆記シート１の筆記領域の周囲の余白部に設けるようにすると良い。
【００３３】
すなわち、上記イメージセンサ３，画像処理部４等が、筆記シート１に描画された画像情報を読み取る画像読取手段の機能を果たし、上記記録部６が、その手段によって読み取った画像情報を再現出力する出力手段の機能を果たす。
また、上記読取品質判定部９が、上記画像読取手段によって読み取った画像情報に基づいて筆記シート１の読み取り画像品質を判定する画像品質判定手段の機能を果たす。
【００３４】
さらに、上記読取品質判定部９は、筆記シート１の基準白色領域１ａから読み取った画像情報の読み取り信号レベル又は／及び上記筆記シートから読み取った画像情報の読み取り信号レベルに基づいて読み取り画像品質を判定する機能も果たす。
【００３５】
また、基準白色領域を、筆記シート１の余白部，筆記シート１から画像情報を読み取るときの副走査方向の余白部，又は筆記シート１から画像情報を読み取るときの主走査方向の余白部に設けるとよい。
【００３６】
次にこの電子黒板装置における読み取り画像品質判定処理について説明する。図３は、図１に示した電子黒板装置の読み取り画像品質判定処理を示すフローチャートである。
【００３７】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１で筆記シートを搬送し、ステップ２へ進んで基準白色領域の読み取り位置か否かを判断して、その読み取り位置でなければステップ１へ戻ってさらに搬送し、その読み取り位置になったらステップ３へ進んで筆記シートを停止し、ステップ４へ進んで光源を点灯し、ステップ５へ進んで基準白色領域の読み取り書画情報に基づく特性値を採取する。
【００３８】
さらに、ステップ６へ進んで筆記シートを搬送し、ステップ７へ進んで筆記面（筆記領域）の読み取り位置か否かを判断して、その読み取り位置でなければステップ６へ戻ってさらに搬送し、その読み取り位置になったらステップ８へ進んで筆記シートを停止し、ステップ９へ進んで筆記領域の読み取り書画情報に基づく特性値を採取し、ステップ１０へ進んでその特性値に基づいて読み取り画像品質を判定し、この処理を終了する。
【００３９】
さらにこの読み取り画像品質判定処理について説明する。
制御部８から筆記シート１の読み取り画像品質の判定が指示されると、駆動部２は筆記シート１を回動させてイメージセンサ３の読み取り位置まで基準白色領域１ａを移動する。
【００４０】
制御部８は、基準白色領域１ａが所定の位置に到達すると、図示を省略した光源を点灯して読み取りライン上の基準白色領域１ａを照射する。そして、イメージセンサ３によって基準白色領域１ａからの反射光信号を走査して光電変換によってアナログ電気信号に変換して出力する。
【００４１】
また、画像処理部４によって図示を省略した量子化手段によってそのアナログ信号を量子化すると共に、読取品質判定部９に量子化情報を入力する。そして、読取品質判定部９はその量子化情報に基づいて読み取り画像品質の判定のための所定の演算を行なう。
【００４２】
例えば、入力された基準白色情報（基準白色領域１ａから読み取った白黒２値のデジタル画信号）の最大値と最小値とから平坦度を求め、その平坦度を特性値として演算し、制御部８の記憶領域に必要に応じて記憶する。
平坦度は、最大値及び最小値に基づいて次式（１）によって定義する。
平坦度＝（（最大値−最小値）／最大値）×１００（％）………（１）
【００４３】
ここで、基準白色領域１ａは、通常は描画されない余白部であるので、筆記領域に比べて白色度が高くて劣化も少ない。その基準白色領域１ａを読み取った書画情報（白色情報）に基づいて求めた特性値である平坦度の変化は光源の照明状態の変化に起因する。したがって、基準白色領域１ａを読み取ったときの特性値を保持及び比較することによって光源の劣化状況を把握することができる。
【００４４】
さらに、制御部８は駆動部２をさらに回動させて本来の筆記領域をイメージセンサ３の読取位置まで移動し、筆記領域が読取位置に到達すると、上記基準白色領域１ａの読み取り時と同じように筆記領域から読み取った書画情報（白黒２値のデジタル画信号）の最大値と最小値に基づいて平坦度を演算する。
【００４５】
そして、上記特性値に基づいて筆記シート１の読み取り画像品質を判定する。その読み取り画像品質の判定は、例えば、上記最大値及び平坦度に基づいて次のように判断すると良い。
【００４６】
（１）最大値が予め設定した所定レベルよりも大きく、平坦度が予め設定した所定レベルよりも小さいときは、「筆記具の顔料の吸着等による筆記シートの変色」による読み取り画像品質の劣化があると判定する。
【００４７】
（２）最大値が所定レベルよりも小さいときは、「光源の劣化又は筆記シートの退色」による読み取り画像品質の劣化があると判定する。
（３）最大値が予め設定した所定レベルよりも大きく、平坦度も予め設定した所定レベルよりも大きいときは、正常（読み取り画像品質の劣化無し）であると判定する。
【００４８】
なお、上述の処理では筆記シート１の基準白色領域１ａと筆記領域を用いて読み取り画像品質を判定したが、いずれか一方を用いて読み取り画像品質を判定するようにしてもよい。
【００４９】
このようにして、この電子黒板装置は、筆記シート１の読み取り画像品質判定手段を備えているので、制御部８が種々の要因に起因する読み取り画像品質の劣化を事前に認識することができ、読み取った書画情報を記録紙に再生出力したときに、その画像に地肌汚れが発生するという事態に至る前にユーザへの読み取り画像品質の劣化通知等の種々の対応を取り、書画情報の再生出力時の画像品質の低下を未然に防止することができる。
【００５０】
また、基準白色情報及び通常は地肌部分として処理する筆記シート自体の読み取り信号レベルに基づいて筆記シートの読み取り画像品質を判定することにより、筆記シートが経時変化による退色や筆記具の顔料の沈着による変色等の原因の地肌汚れ等による読み取り画像品質の低下を検知することができ、書画情報の再生出力前に画像品質の低下を未然に防止することができる。
【００５１】
さらに、筆記シートの普段描画されない領域である余白部に上記基準白色領域を設けことにより、筆記シートの筆記面を有効に利用することができ、イメージセンサによって容易に走査することができ、また機構を複雑にすることなく、コストアップを招かずに筆記シートの読み取り画像品質の低下を検知することができる。
【００５２】
次に、図１の電子黒板装置の筆記シートに複数の筆記領域を設けたときの機能について説明する。
この場合の電子黒板装置は、上記筆記シート１に設けた複数の筆記領域毎に読み取り画像品質を判定する。
【００５３】
図４は、その筆記シートのフォーマットの一例を示す説明図である。
この筆記シート１は、３個の筆記領域である筆記面１０ａ〜１０ｃを有し、筆記シート１の画像情報を読み取るときの副走査方向の余白部に基準白色領域を設けており、筆記面１０ａの読み取りが開始される側の余白部に基準白色領域１１ａを設けている。
また、筆記面１０ａと１０ｂの間の余白部に基準白色領域１１ｂを、筆記面１０ｂと１０ｃの間の余白部に基準白色領域１１ｃをそれぞれ設けている。
【００５４】
さらに、筆記シート１から画像情報を読み取るときの主走査方向の余白部に基準白色領域を設けており、筆記シート１の長手方向の端部（筆記シートの端部の搬送方向に帯状に伸びる余白部）に基準白色領域１１ｄを設けている。
【００５５】
そして、この電子黒板装置の読取品質判定部９は、筆記シート１の基準白色領域１１ａ〜１１ｄ又は筆記面１０ａ〜１０ｃから読み取った書画情報に基づいて各筆記面１０ａ〜１０ｃの読み取り画像品質の判定をそれぞれ個別に実施する。
すなわち、上記読取品質判定部９が、筆記シート１から読み取った書画情報に基づいて筆記シート１の各筆記領域の読み取り画像品質を個別に判定する手段の機能を果たす。
【００５６】
通常、この電子黒板装置に電源が投入されると、制御部８は各部の初期化を行なって、筆記シート１の各筆記面１０ａ〜１０ｃの内の初期画面（例えば、筆記面１０ａとする）を出現させる。ユーザはその筆記面１０ａに描画を開始するので、筆記面１０ａ及びこれに近い筆記面１０ｂほど使用頻度が高くなり、読み取り画像品質の劣化が早期に起き易くなる。
【００５７】
そこで、筆記シート１の各筆記面１０ａ〜１０ｃ毎にレベル差を識別し、読み取り画像品質の判定をそれぞれ行なうことにより、筆記シート１の部位に応じてより正確な読み取り画像品質を判定することができる。
【００５８】
次に、筆記シートの各筆記面毎に読み取り画像品質を判定する処理について説明する。
図５は、図１に示した電子黒板装置の筆記シートの各筆記面毎に読み取り画像品質を判定する処理を示すフローチャートである。
【００５９】
この処理は、ステップ１１で筆記シートを搬送し、ステップ１２へ進んで基準白色領域が読み取り位置にきたか否かを判断して、こなければステップ１１へ戻って筆記シートの搬送を繰り返し、きたらステップ１３へ進んで筆記シートの搬送を停止し、ステップ１４へ進んで光源を点灯し、ステップ１５へ進んで基準白色領域から読み取った書画情報に基づく特性値を採取する。
【００６０】
その後、ステップ１６へ進んで筆記面１を設定し、ステップ１７へ進んで筆記シートを搬送し、ステップ１８へ進んで筆記面が読み取り位置にきたか否かを判断して、こなければステップ１７へ戻って筆記シートの搬送を継続し、きたらステップ１９へ進んで筆記シートを停止し、ステップ２０へ進んで筆記面１から読み取った書画情報に基づく特性値を採取し、ステップ２１へ進んで読み取り画像品質を判定する。
【００６１】
さらにその後、ステップ２２へ進んで筆記面２を設定し、ステップ２３へ進んで筆記面３を終えたか否かを判断して、終えないのでステップ１７へ戻って筆記シートを搬送し、今度は筆記面２から書画情報を読み取って筆記面２の読み取り画像品質を判定し、さらに筆記面３の読み取り画像品質を判定して、ステップ２３の判断で筆記面３の読み取り画像品質を判定を終了したと判断すると、ステップ２４へ進んで初期筆記面の筆記面１に搬送して、この処理を終了する。
【００６２】
このようにして、筆記シート１が複数の筆記面を有するときには、読取品質判定部９が筆記シート１から読み取った書画情報に基づいて筆記シート１の各筆記面１０ａから１０ｃの読み取り画像品質を個別に判定するようにすれば、筆記面の使用頻度によってそれぞれ劣化の度合いが異なっていてもそれぞれ検知することができる。したがって、各筆記面毎に読み取り画像品質に差が生じても、それぞれの読み取り画像品質の劣化を確実に発見することができる。
【００６３】
なお、上述の各筆記面１０ａ〜１０ｃの読み取り画像品質の判定は、それぞれの筆記面の記録指示が入力される度に個別に行なうようにしてもよい。
また、図４に示した筆記シート１の読み取り画像品質を判定する場合、筆記面１０ａ〜１０ｃから読み取った書画情報に基づいてそれぞれの読み取り画像品質を個別に判定するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、基準白色領域１１ａ，筆記面１０ａ，基準白色領域１１ｂ，筆記面１０ｂ，基準白色領域１１ｃ，筆記面１０ｃの順で読み取り画像品質をそれぞれ判定するようにすれば、各筆記面の書画情報の読み取り前に読み取り画像品質を判定することができる。
【００６５】
さらにまた、図４に示した筆記シート１の基準白色領域１１ｄを用いて筆記シート１の読み取り画像品質を判定するようにすれば、筆記シート１の主走査毎に読み取り画像品質の低下を検知することができる。
【００６６】
次に、上記読み取り画像品質の判定を起動時及び定期的に行なうときの処理を説明する。
図６は、この電子黒板装置の読み取り画像品質の判定を起動時及び定期的に行なうときの処理を示すフローチャートである。
【００６７】
この処理は、ステップ３１でパワーオン（電源投入）か否かを判断して、電源投入ならステップ３５へ進んで上記読み取り画像品質の判定処理を実行し、ステップ３６へ進んで終了（パワーオフ）か否かを判断して、終了ならこの処理を終了する。
【００６８】
ステップ３１の判断で電源投入済みであれば、ステップ３２へ進んでＩＮＴ設定（初期設定）で読み取り画像品質判定間隔を設定し、ステップ３３へ進んで設定したＩＮＴ（＝判定開始時間）が経過したか否かを判断して、経過しなければステップ３７へ進んで通常の電子黒板動作処理を実行してステップ３３へ戻る。
【００６９】
ステップ３３の判断でＩＮＴが経過したら、ステップ３４へ進んでＩＮＴをクリアし、ステップ３５へ進んで上記読み取り画像品質の判定処理を実行し、ステップ３６へ進んで終了（パワーオフ）か否かを判断して、終了でなければステップ３２へ戻って上記の処理を繰り返し、終了ならこの処理を終了する。
【００７０】
このように、電源投入時に毎回判定動作を行なうことにより、筆記シートの使用前には確実に読み取り画像品質を確認することができ、よりユーザへの信頼性を向上させることができる。
【００７１】
また、読み取り画像品質の判定を起動時に行なうと共に、稼働中は定期的に行なうようにすれば、読み取り画像品質レベルの低下は主に光源と筆記シートの経時劣化によるものが多いので、これを所定期間毎にチェックすることにより、光源の経時劣化に起因する発光輝度と照度分布等の変化を常に監視することができる。したがって、読み取り画像品質の低下を早期に発見して把握することができ、その判定精度をより正確にすることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による画像処理装置によれば、筆記シート等の経時劣化等の原因による読み取り画像品質の劣化を自動的に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像処理装置の一実施形態である電子黒板装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電子黒板装置の前提になる通常の電子黒板装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した電子黒板装置の読み取り画像品質判定処理を示すフローチャートである。
【図４】図１に示した電子黒板装置の筆記シートのフォーマットの一例を示す説明図である。
【図５】図１に示した電子黒板装置の他の読み取り画像品質判定処理を示すフローチャートである。
【図６】図１に示した電子黒板装置のさらに他の読み取り画像品質判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：筆記シート １ａ，１１ａ〜１１ｄ：基準白色領域
２：駆動部 ３：イメージセンサ
４：画像処理部 ５：記憶部
６：記録部 ７：操作パネル
８：制御部 ９：読取品質判定部
１０ａ〜１０ｃ：筆記面

Claims (3)

1. 筆記シートに描画された画像情報を読み取る画像読取手段と、該手段によって読み取った画像情報を再現出力する出力手段とを備えた画像処理装置において、
   前記筆記シートが副走査方向に複数の筆記領域と余白部とを有し、且つ前記副走査方向の筆記領域と筆記領域の間に前記余白部をそれぞれ設けて基準白色領域とし、
   前記画像読取手段によって前記筆記シートの前記各基準白色領域から読み取った画像情報の読み取り信号レベルの最大値と最小値から、前記各基準白色領域のそれぞれの特性値を求め、前記筆記シートの各筆記領域から読み取った画像情報の読み取り信号レベルの最大値と最小値から、前記各筆記領域のそれぞれの特性値を求め、前記各基準白色領域の特性値と、前記各基準白色領域に対応する該各基準白色領域の次の副走査方向にある各筆記領域の特性値とに基づいて、前記筆記シートの各筆記領域の変色による読み取り画像品質の劣化有り，光源の劣化又は前記筆記シートの各筆記領域の退色による読み取り画像品質の劣化有り，読み取り画像品質の劣化無しのいずれの読み取り画像品質であるかを個別に判定する画像品質判定手段を設けたことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置において、
   前記読み取り画像品質の判定を電源投入時に実施する手段を設けたことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１記載の画像処理装置において、
   前記読み取り画像品質の判定を定期的に実施する手段を設けたことを特徴とする画像処理装置。

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