JP3744241B2 - 画像読取装置および画像読取方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置および画像読取方法に関し、特にカラー画像の読取装置および読取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像読取装置では、カラー画像を読み取るものが数多く開発されている。その代表的なものがカラーイメージスキャナ（以下単にスキャナと記す）と称されている装置である。
【０００３】
カラー画像を読み取るためのスキャナの構成としては様々なものがある。例えば特開平１０−５１６４９号公報には、光の３原色であるＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色を読み取る３本のＣＣＤラインイメージセンサ（以下単にＣＣＤセンサと記す）を有し、光源を有するキャリッジを移動させつつ、原稿面からの反射光をこの３本のＣＣＤセンサに結像させて、各色の画像を読み取るカラースキャナが開示されている。
【０００４】
このようなスキャナでは、キャリッジが移動している最中に画像を読み取るために、読み取る色ごとにキャリッジの移動速度がごくわずかでもずれると、各色を重ね合わせてカラー画像を再現したときに色ずれが発生してしまうといった問題がある。
【０００５】
上記公報記載のスキャナは、このような問題を解決するために、ＣＣＤセンサの読み取り範囲内に斜め線のパターンを設けて、この斜め線パターンを各色ごとのＣＣＤセンサによって読み取り、読み取った斜め線パターンから、実際に読み取られた画素位置の各色間における誤差を検出して、カラー画像を再現する際に、検出した各色間の画素位置の誤差を補正することで、正確に各色成分ごとに読み取られた画素を重ね合わせ、結果的に色ずれのないカラー画像を得るようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような制御は、その前提として、まず、キャリッジの移動速度を常に一定に保つことが要求され、それでもなお、色ずれが発生する場合に、上記公報のような補正処理が有効に機能するものである。したがって、キャリッジの移動速度を一定に保つために機械系の精度を高くしなければならず、このためにスキャナの製造コストが高くなってしまっている。
【０００７】
これに対し、近年、より低コストのスキャナを提供するために、上記のようにキャリッジの移動中に画像を読み取るタイプのスキャナに代わり、キャリッジを主走査方向（ＣＣＤセンサのフォトダイオード並び方向）の１ライン分ごとに移動させて、そこで一旦停止させ、停止した状態でＲ、Ｇ、Ｂの各色をそれぞれのＣＣＤセンサによって順次に読み取るタイプのスキャナが開発されている。このようなタイプのスキャナでは、主走査方向のラインをＣＣＤセンサが停止したときに読み取るため、キャリッジの移動速度を高精度で一定に保つ必要がないと言ったメリットがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような１ラインごとに移動し、停止させてＲ、Ｇ、Ｂ各色を順次読み取るタイプのスキャナでは、キャリッジを停止させたときに、キャリッジの重量による慣性やタイミングベルトなど機械系のスリップなどによって完全に静止しない状態で画像読み取りが開始されることがある。
【０００９】
具体的には、例えば画像読み取りをＲＧＢの順で行う場合、キャリッジが１ライン分の移動後、停止した直後に、まず、Ｒラインの読み取りが開始されるが、このとき、キャリッジがその慣性あるいは機械系のスリップなどによって完全に静止していない状態で読み取りが行われることがある。これに対し、ＧラインやＢラインは、Ｒラインの後に読み取りが行われるため、Ｒライン読み取り中にキャリッジが完全に静止した状態となり、そこで読み取りが行われる。こうなると、Ｒラインの読み取り画素と、ＧおよびＢラインの読み取り画素の位置が異なることになる。
【００１０】
このような場合、ＲＧＢ共に同一色のべた塗り部分を読み取っているときには、読み取った画素位置が多少異なっても、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサは同一色を読み取っているため、これらを重ね合わせても同じ色が再現される。ところが、色境界部分が読み取られたときには、Ｒに対してＧおよび／またはＢが色境界を跨いで異なる色の画素を読み取ることになり、読み取った各色を重ね合わせると色ずれが発生して、実際の原稿色が再現されないことになる。
【００１１】
このような現象を回避するためには、スリップが発生しないように機械系の工作精度を上げたり、また、キャリッジの停止から画像読み取り開始までの時間を長くとって、キャリッジが完全に静止した状態となった後、画像読み取りを開始するようにすることで、ある程度改善される。しかし、工作精度を上げるとコストアップに繋がり、低下価格化を目的として停止中に画像読み取りを行うようにした効果がなくなってしまう。また、キャリッジの停止から読み取り開始までの間に余分な待ち時間を入れると画像読み取り速度が著しく遅くなり好ましくない。特に、機械系のスリップについては、何時、どこで発生するか分からず、これは機械系の工作精度を上げたとしても完全になくすことは非常に難しいものである。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、機械系の工作精度を上げたり、読み取り速度の低下を招くことなく、色ずれのないカラー画像を得ることができる画像読取装置および画像読取方法を提供することであり、特に、１ラインごとに移動し、停止させたところでＲ、Ｇ、Ｂを順次に読み取るタイプのスキャナとして好適に用いられる画像読取装置および画像読取方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
（１）読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取装置において、前記光電変換手段の読み取り範囲内に設けられた斜め線パターンと、前記斜め線パターンを前記光電変換手段が読み取り、得られた斜め線パターンデータから読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれの発生を検出する色ずれ検出手段と、前記色ずれ検出手段が色ずれの発生を検出したときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記光電変換手段が読み取った斜め線パターンのデータに基づき、色ずれの補正に用いる補正係数を各色成分ごとに算出する補正係数算出手段と、前記補正係数算出手段によって算出された補正係数をもとに、色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける前記光電変換手段が読み取った各読み取り波長ごとの原稿画像データの値を補正する色ずれ補正手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
（２）前記斜め線パターンは、無彩色の複数の斜め線からなるものであり、前記色ずれ検出手段は、前記光電変換手段が読み取った１ラインの中の前記無彩色斜め線パターンのデータから無彩色画素を検出し、そのラインの前後のラインにおける該無彩色画素と同位置の画素が有彩色であるか否かにより色ずれの発生を検出することを特徴とする画像読取装置。
（３）前記補正係数算出手段は、前記色ずれ検出手段が検出した前記無彩色画素における各読み取り波長ごとの画素値および前記無彩色画素の前後のラインにおける前記無彩色画素と同位置にある有彩色画素の各読み取り波長ごとの画素値に基づいて補正係数を算出することを特徴とする画像読取装置。
（４）前記光電変換手段は、原稿面を走査するために移動する移動手段に設けられており、前記光電変換手段の画素並び方向を主走査方向とし、前記移動手段の移動方向を副走査方向として、前記移動手段は、主走査方向の１ライン分移動した後、停止することを繰り返しながら原稿面を走査するものであり、前記光電変換手段は前記移動手段を停止させたときに、１ライン分の画像を各読み取り波長ごとに順に行うものであることを特徴とする画像読取装置。
（５）読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取方法であって、前記光電変換手段の画像読み取り範囲内に設けられている無彩色の斜め線パターンを原稿画像と共に読み取る画像読み取り段階と、前記読み取った斜め線パターンのデータから、読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれを検出する段階と、色ずれの発生が検出されたときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記読み取った斜め線パターンのデータから該色ずれを補正するための補正係数を算出する段階と、前記算出された補正係数により、前記画像読み取りの段階で読み取った色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける原稿画像データの値を補正する段階と、を有することを特徴とする画像読取方法。
（６）前記画像読み取り段階は、前記光電変換手段を１ラインごとに移動、停止を繰り返すことにより原稿面を走査して、この走査中、停止状態のときに行われるものであることを特徴とする画像読取方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用したスキャナの外観構成を示す斜視図であり、図２は、内部構成を説明するための概略図であり、図３は、このスキャナの画像信号を処理する制御回路を説明するためのブロック図である。
【００１６】
まず、このスキャナの外観構成は、従来のものと同様に、スキャナ本体１と、本体１の上部に設けられ、原稿を載置するコンタクトガラス２と、このコンタクトガラス２の全面を覆う蓋３とを有する。そして、本発明を適用することにより、コンタクトガラス２の表面の端部には、後述する斜め線パターン４が設けられている。
【００１７】
この斜め線パターン４は、図４に示すように、ＣＣＤセンサの読み取り面側から見たとき、白色の帯の中に、４５度の角度をなし、１ドット分の幅で黒色の複数の斜め線が描かれたパターンである。そして、この斜め線パターンは、ＣＣＤセンサによって原稿画像の読み取りが行われたときに、同時に読み取られ、後述するように色ずれの発生そのものを検出するために用いられると共に、色ずれを補正する際の補正係数の算出に用いられる。ここで、このような斜め線を用いているのは、斜め線の場合、１本の斜め線は画像読み取りの主走査方向のラインと必ず一か所で交差し、かつ、一か所以上では交差しないため、その他の線、例えば主走査方向と並行な線などより、色ずれの検出を正確に行うことができるためである。
【００１８】
また、本実施形態では、この斜め線パターン４をコンタクトガラス表面、すなわち原稿を載置したときに原稿面と同一面となるように設けている。これは、例えば原稿として若干厚みのあるものが載置されたときでも、常に画像を読み取る原稿面と同一面において斜め線パターンが読み取れるようにするためである。なお、薄手の原稿画像を読み取るのであれば、蓋３の端部に、ＣＣＤセンサの読み取り範囲内で原稿にかからないような位置に設けてもよい。
【００１９】
スキャナ本体１内の機械的な構成は、図２に示すように、図示しないステッピングモータとタイミングベルトによって移動されるキャリッジ１１が設けられており、このキャリッジ１１内に、白色光源１２と、この白色光源１２に照らされた原稿面からの反射光を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに読み取るカラーＣＣＤセンサユニット１３が設けられている。カラーＣＣＤセンサユニット１３は、読み取り波長が異なる３本の密着型ＣＣＤセンサ（光電変換手段）を有するもので、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応している。
【００２０】
ここでは、キャリッジ１１の移動方向が副走査方向（図１中の矢印ａ）であり、ＣＣＤセンサのフォトダイオード（画素）並び方向が主走査方向（図１中の矢印ｂ）である。なお、このようなスキャナ本体内部の構成は、いわゆる密着型ＣＣＤセンサを用いたスキャナにおいて一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。
【００２１】
このスキャナにおける基本的な読み取り動作は、コンタクトガラス２の上に、画像読み取り面を下にして原稿を載置した後、ステッピングモータによって駆動されたキャリッジ１１が、主走査方向の１ライン分ごとに、副走査方向へ移動、停止を繰り返しながら原稿面を走査し、この走査中、停止状態のときにＲ、Ｇ、Ｂ各色のＣＣＤセンサが主走査方向の１ラインを順次読み取る。
【００２２】
次に画像信号を処理する制御回路の構成について説明する。
【００２３】
図３に示すように、このスキャナの制御回路は、カラーＣＣＤセンサユニット１３ないの各色ごとのＣＣＤセンサから出力されるＲ、Ｇ、Ｂのアナログ信号を受けて、これをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３２と、Ａ／Ｄ変換器３２からの出力を受けて、同一ラインのＲ、Ｇ、Ｂ各成分の画像データを出力するライン補正部３と、ライン補正部３からの出力に対して、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分のデータのうち、原稿画像データを（ｎ−１）ライン、ｎラインおよび（ｎ＋１）ラインごとに記憶するラインバッファ３４、３５および３６と、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分のデータのうち、斜め線パターンのデータを（ｎ−１）ライン、ｎラインおよび（ｎ＋１）ラインごとに記憶するラインバッファ３７、３８および３９と、ラインバッファ３７、３８および３９に記憶された斜め線パターンのデータから、色ずれの発生を検出すると共に、発生した色ずれを補正するための補正係数を算出する補正係数演算部４０と、補正係数を一時記憶する３×３バッファ４１と、３×３バッファ４１から補正係数を読み込み、読み込んだ補正係数をもとにラインバッファ３４、３５および３６に記憶した原稿画像データに対して、色ずれの補正を行う色ずれ補正演算部４２と、ＭＴＦ補正やシェーディング補正などの画像処理を行う画像処理部４３と、画像データを外部へ出力するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）４４とからなる。なお、ここで、ｎラインとは、読み取ったライン数を示す変数である。
【００２４】
ここで、カラーＣＣＤセンサユニット１３は、既に説明したように、３本のＣＣＤセンサを有するものであるが、各ＣＣＤセンサの配置は、通常、５ラインから１０ライン程度（実際の寸法としては０．５〜１ｍｍ程度）の間隔で配置されている。したがって、キャリッジが停止したときに読み取られるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのラインは異なることになる。これは正常な動作において読み取るラインが違うもので、従来からの問題点ではない。このＲ、Ｇ、Ｂの読み取りライン位置の違いを補正するのがライン補正部３３の機能で、具体的には、キャリッジの移動方向先頭からＲ、Ｇ、Ｂの順でＣＣＤセンサが配置されている場合、最後のＢラインに対してＧラインのデータを５〜１０ライン程度遅延させ、さらにＧラインに対してＲラインのデータを５〜１０ライン程度（Ｂに対しては１０〜２０ライン程度となる）遅延させて出力することで、Ｂラインを基準に同一ラインのデータを出力するものである。なお、ここで遅延させるライン数は、各ＣＣＤセンサの配置間隔や読み取り解像度によって異なる。
【００２５】
ラインバッファ３４、３５および３６と、ラインバッファ３７、３８および３９は、図示する場合には、いずれも各ラインごとに示したが、実際には、１つのラインバッファがＲ、Ｇ、Ｂの各色成分ごとに、１ラインのデータを記憶するようになっている。
【００２６】
本実施形態において、色ずれ補正係数演算部４０は、ラインバッファ３７、３８および３９と共に、後述する動作により、本発明を構成する色ずれ検出手段および補正係数算出手段として機能し、また、色ずれ補正演算部４２は、色ずれ補正手段として機能するものである。
【００２７】
以上のように構成された制御回路による画像信号処理の動作について、図５および図６に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２８】
まず、ＣＣＤセンサによって読み取られて、ライン補正部３３から出力された画像データのうち、データの初めから原稿幅に相当するドット数分をｎライン目の原稿画像データとして各色成分ごとにラインバッファ３５に記憶し、同時にｎライン目のうちの残りのドット数分、すなわち、ｎライン目の斜め線パターンを読み取ったデータが各色成分ごとにラインバッファ３８に記憶する（Ｓ１）。
【００２９】
続いて、キャリッジを１ライン分移動して停止し、ステップＳ１同様にして、（ｎ＋１）ライン目について、原稿画像データを各色成分ごとにラインバッファ３６に記憶し、同時に斜め線パターンのデータを各色成分ごとにラインバッファ３９に記憶する（Ｓ２）。
【００３０】
なお、この状態で、（ｎ−１）ライン目の原稿画像データおよび斜め線パターンのデータは、後述するステップＳ１２の処理により、ｎラインの一つ前のデータが既に記憶されている。
【００３１】
続いて、補正係数演算部４０が、ラインバッファ３８に記憶された斜め線データの中からしきい値ｔ以下である無彩色の画素を検出する（Ｓ３）。なお、ここで、無彩色とは、ＣＣＤセンサが画像の読み取りを行った際に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサにおいて、光が全く入力されなかった状態を完全無彩色とし、デジタルデータとしては、例えば階調が８ビットの場合階調０が完全無彩色、階調２５５が白色となる。そして、しきい値ｔ以下とは、グレースケールとして現される黒色を規準とした明るさ０〜２５５までの階調のうち階調ｔ以下のものであり、これを無彩色としている。これに対して、有彩色とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサにおいて、それぞれ異なる光量を受光したことによりＲ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサの信号を重ね合わせたときに色がついた状態を言う。したがって、無彩色画素の検出には、ラインバッファ３８に記憶した各画素ごとに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分のデータ値が同じであり、かつ、しきい値ｔ以下のものを検出することになる。
【００３２】
続いて、ｎラインの前後のラインである（ｎ−１）ライン目と（ｎ＋１）ライン目の斜め線パターンのデータが記憶されているラインバッファ３７および３９の中から、検出した無彩色画素の位置と同位置の画素が有彩色であるか否かを検出する（Ｓ４）。
【００３３】
ここで、正常に読み取りが行われていれば（ｎ−１）ライン目あるいは（ｎ＋１）ライン目において有彩色画素は検出されないので、そのままステップＳ１０に進む（Ｓ５）。一方、有彩色画素が検出されたときには、その部分でキャリッジの慣性あるいは機械系のスリップなどによりＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの成分が色ずれを起こすので、これを補正するためにステップＳ６へ進む（Ｓ５）。
【００３４】
ステップＳ６では、色ずれ補正係数演算部４０が下記式により、ＲＧＢの各成分ごとに補正係数Ｘm1、Ｘm2、Ｘm3、Ｙm1、Ｙm2、Ｙm3、Ｚm1、Ｚm2、Ｚm3を算出する。
Ｘm1＝ｒ´(n-1)／２５５，Ｘm2＝ｒ´n／２５５，Ｘm3＝ｒ´(n+1)／２５５
Ｙm1＝ｇ´(n-1)／２５５，Ｙm2＝ｇ´n／２５５，Ｙm3＝ｇ´(n+1)／２５５
Ｚm1＝ｂ´(n-1)／２５５，Ｚm2＝ｂ´n／２５５，Ｚm3＝ｂ´(n+1)／２５５
各式中ｒ´、ｇ´、ｂ´はいずれも無彩色画素または有彩色画素における各色成分のデータ値である。また、Ｘ行はＲ成分、Ｙ行はＧ成分、Ｚ行はＢ成分の補正係数である。また、ここで各色成分のデータ値を２５５で割っているのは、階調を８ビットとしたためである。
【００３５】
続いて、算出された補正係数を３×３バッファ４１に記憶する（Ｓ７）。
【００３６】
続いて、色ずれ補正演算部４２が３×３バッファ４１に記憶された補正係数をもとに、ラインバッファ３４、３５および３６に記憶してある原稿画像データに対して色ずれ補正を実施する（Ｓ８）。なお、この動作については後述する。
【００３７】
続いて、３×３バッファ４１をクリアする（Ｓ９）。そして、１枚の原稿面の画像読み取りが完了したか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００３８】
ここで、１枚の原稿画像の読み取りが完了していれば、そのまま動作を終了する。一方、１枚の原稿画像の読み取りが完了していなければ、変数ｎを１加算して（Ｓ１１）、この時点でラインバッファ３５に記憶されている原稿画像データをラインバッファ３４に移し、ラインバッファ３６に記憶されている原稿画像データをラインバッファ３５に移し、また、ラインバッファ３８に記憶されている斜め線パターンのデータをラインバッファ３７に移し、ラインバッファ３９に記憶されている斜め線パターンのデータをラインバッファ３８に移す（Ｓ１２）。
【００３９】
そして、前記ステップＳ２へ戻り、以降の処理を１枚の原稿画像の読み取りが完了するまで繰り返し実行する。
【００４０】
図６は、前記ステップＳ８の色ずれ補正処理のサブルーチンフローチャートである。
【００４１】
まず、色ずれ補正演算部４２が３×３バッファ４１に記憶されている補正係数Ｘm1、Ｘm2、Ｘm3、Ｙm1、Ｙm2、Ｙm3、Ｚm1、Ｚm2、Ｚm3を読み込む（Ｓ８１）。
【００４２】
続いて、ラインバッファ３４、３５および３６に記憶してある３ライン分の原稿画像データを、下記（１）〜（３）式により各色成分ごとに読み出した補正係数を用いて加重平均して、ｎライン目の補正した原稿画像データを算出する（Ｓ８２）。
【００４３】
Ｒｎ＝Ｘm1・ｒ(n-1)＋Ｘm2・ｒn＋Ｘm3・ｒ(n+1) …（１）
Ｇｎ＝Ｙm1・ｇ(n-1)＋Ｙm2・ｇn＋Ｙm3・ｇ(n+1) …（２）
Ｂｎ＝Ｚm1・ｂ(n-1)＋Ｚm2・ｂn＋Ｚm3・ｂ(n+1) …（３）
ここで、式中、ｒ，ｇ，ｂは各ラインにおける１つの画素の原稿画像データの値である。
【００４４】
そして補正された原稿画像データをｎライン目の原稿画像データとして画像処理部４３へ出力する（Ｓ８３）。なお、実際の処理おいては、前記ステップＳ８２とこのＳ８３を合わせて、Ｓ８２において、ｎライン目の１画素分の補正が行われるごとに、これをＳ８３で出力して、次の画素をＳ８２で補正し、これをＳ８３で出力するといった動作を全画素について順次繰り返し実行することにより、ｎライン目の補正された原稿画像データが出力されることになる。
【００４５】
その後、色ずれ補正演算部４２から出力されたｎライン目の原稿画像データは、画像処理部４３において通常の処理と同様にＭＴＦ補正やシェーディング補正などが行われ、外部Ｉ／Ｆ４４を介して外部の装置へ出力される。
【００４６】
以上の動作により、斜め線パターンを読み取ったデータから、色ずれの発生が検出されたときには、斜め線パターンのデータをもとに補正係数が算出され、この補正係数に基づいて原稿画像データが補正されて、１ライン分の色ずれのない画像データが出力される。したがって、本実施形態によれば、キャリッジの慣性やスリップなど何時発生するか分からない原因によってＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の読み取り位置が異なることにより色ずれが発生した場合には、この色ずれをリアルタイムで即座に補正した画像データが出力され、その結果、色ずれの発現を抑えることができる。
【００４７】
なお、本発明は、発生した色ずれそのものを補正しているものであるので、上述のような実施形態に限定されるものではなく、例えば移動中に画像を読み取るタイプの画像読取装置においても適用可能であり、また、レンズ縮小型のＣＣＤセンサを用いたスキャナにおいても適用可能であり、さらに、光電変換手段としては、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した３本のＣＣＤセンサを用いたものに限らず、１本のＣＣＤセンサ上に色フィルタを設けてＲ、Ｇ、Ｂを順に読み取るタイプのスキャナにも適用可能である。
【００４８】
さらには、本発明の技術思想の範囲において当業者が様々な変形形態を実施することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、請求項ごとに以下のような効果を奏する。
【００５０】
請求項１記載の本発明によれば、斜め線パターンを読み取ったデータから色ずれを検出し、色ずれを検出したときに斜め線パターンのデータから補正係数を算出して、この補正係数をもとに原稿画像を読み取ったデータの値を補正することとしたので、画像読み取り時に発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５１】
請求項２記載の本発明によれば、色ずれ検出手段が光電変換手段が読み取った１ラインの中の無彩色斜め線パターンのデータから無彩色画素を検出して、そのラインの前後のラインにおける無彩色画素と同位置の画素が有彩色画素があるか否かにより色ずれを検出することとしたので、光電変換手段が異なる位置を読み取ることによって発生した色ずれを確実に検出することができる。
【００５２】
請求項３記載の本発明によれば、補正係数算出手段が、色ずれ検出手段が検出した無彩色画素における各読み取り波長ごとの画素値と、この無彩色画素の前後のラインにおける無彩色画素と同位置にある有彩色画素の各読み取り波長ごとの画素値とに基づいて補正係数を算出することとしたので、検出した無彩色画素と、色ずれが発生した場合に無彩色画素の前後のラインに現れる有彩色画素との関係から、色ずれを補正するための補正係数を求めることができるので、実際に発生した色ずれの程度に応じて適切な補正を行うことができる。
【００５３】
請求項４記載の本発明によれば、画像読取装置のうち、光電変換手段が移動手段に載置されており、移動手段を主走査方向の１ラインに相当する分移動させた後停止させることを繰り返して原稿面を走査し、停止状態のときに光電変換手段が画像を読み取るものとしたとき、移動手段が、例えば重量による慣性、あるいは機械系のスリップなどによって、移動手段を停止させたときに完全に静止していない状態で画像読み取りが行われて色ずれが発生した場合でも、前記請求項１〜３のいずれか一つに記載の構成により、発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５４】
請求項５記載の本発明によれば、無彩色の斜め線パターンを原稿画像と共に読み取り、このうち斜め線パターンを読み取ったデータから色ずれの発生を検出して、色ずれの発生が検出されたときには、同じく斜め線パターンのデータから色ずれを補正するための補正係数を算出して、この補正係数に基づいて原稿画像のデータを補正することとしたので、画像読み取り時に発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５５】
請求項６記載の本発明によれば、請求項４記載の構成において、画像読み取り段階が、前記光電変換手段を１ラインごとに移動、停止を繰り返すことにより原稿面を走査して、この走査中、停止状態のときに行われるものであるとき、例えば光電変換手段を移動させるための機械系の重量による慣性、あるいは機械系のスリップなどによって、光電変換手段が完全に静止していない状態で画像読み取りが行われて色ずれが発生した場合でも、前記請求項４記載の構成により、発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したスキャナの外観構成を示す斜視図である。
【図２】 上記スキャナの内部構成を説明するための概略図である。
【図３】 上記スキャナの画像信号処理を行う制御回路を説明するためのブロック図である。
【図４】 上記スキャナに設けられている斜め線パターンを示す図面である。
【図５】 上記スキャナの動作手順を示すフローチャートである。
【図６】 図５に示されるフローチャートのうち色ずれ補正実施の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【符号の説明】
４…斜め線パターン、
１３…カラーＣＣＤセンサユニット、
３４、３５、３６…画像データ用ラインバッファ、
３７、３８、３９…斜め線パターンデータ用ラインバッファ、
４０…色ずれ補正係数演算部、
４１…３×３バッファ、
４２…色ずれ補正演算部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置および画像読取方法に関し、特にカラー画像の読取装置および読取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像読取装置では、カラー画像を読み取るものが数多く開発されている。その代表的なものがカラーイメージスキャナ（以下単にスキャナと記す）と称されている装置である。
【０００３】
カラー画像を読み取るためのスキャナの構成としては様々なものがある。例えば特開平１０−５１６４９号公報には、光の３原色であるＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色を読み取る３本のＣＣＤラインイメージセンサ（以下単にＣＣＤセンサと記す）を有し、光源を有するキャリッジを移動させつつ、原稿面からの反射光をこの３本のＣＣＤセンサに結像させて、各色の画像を読み取るカラースキャナが開示されている。
【０００４】
このようなスキャナでは、キャリッジが移動している最中に画像を読み取るために、読み取る色ごとにキャリッジの移動速度がごくわずかでもずれると、各色を重ね合わせてカラー画像を再現したときに色ずれが発生してしまうといった問題がある。
【０００５】
上記公報記載のスキャナは、このような問題を解決するために、ＣＣＤセンサの読み取り範囲内に斜め線のパターンを設けて、この斜め線パターンを各色ごとのＣＣＤセンサによって読み取り、読み取った斜め線パターンから、実際に読み取られた画素位置の各色間における誤差を検出して、カラー画像を再現する際に、検出した各色間の画素位置の誤差を補正することで、正確に各色成分ごとに読み取られた画素を重ね合わせ、結果的に色ずれのないカラー画像を得るようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような制御は、その前提として、まず、キャリッジの移動速度を常に一定に保つことが要求され、それでもなお、色ずれが発生する場合に、上記公報のような補正処理が有効に機能するものである。したがって、キャリッジの移動速度を一定に保つために機械系の精度を高くしなければならず、このためにスキャナの製造コストが高くなってしまっている。
【０００７】
これに対し、近年、より低コストのスキャナを提供するために、上記のようにキャリッジの移動中に画像を読み取るタイプのスキャナに代わり、キャリッジを主走査方向（ＣＣＤセンサのフォトダイオード並び方向）の１ライン分ごとに移動させて、そこで一旦停止させ、停止した状態でＲ、Ｇ、Ｂの各色をそれぞれのＣＣＤセンサによって順次に読み取るタイプのスキャナが開発されている。このようなタイプのスキャナでは、主走査方向のラインをＣＣＤセンサが停止したときに読み取るため、キャリッジの移動速度を高精度で一定に保つ必要がないと言ったメリットがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような１ラインごとに移動し、停止させてＲ、Ｇ、Ｂ各色を順次読み取るタイプのスキャナでは、キャリッジを停止させたときに、キャリッジの重量による慣性やタイミングベルトなど機械系のスリップなどによって完全に静止しない状態で画像読み取りが開始されることがある。
【０００９】
具体的には、例えば画像読み取りをＲＧＢの順で行う場合、キャリッジが１ライン分の移動後、停止した直後に、まず、Ｒラインの読み取りが開始されるが、このとき、キャリッジがその慣性あるいは機械系のスリップなどによって完全に静止していない状態で読み取りが行われることがある。これに対し、ＧラインやＢラインは、Ｒラインの後に読み取りが行われるため、Ｒライン読み取り中にキャリッジが完全に静止した状態となり、そこで読み取りが行われる。こうなると、Ｒラインの読み取り画素と、ＧおよびＢラインの読み取り画素の位置が異なることになる。
【００１０】
このような場合、ＲＧＢ共に同一色のべた塗り部分を読み取っているときには、読み取った画素位置が多少異なっても、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサは同一色を読み取っているため、これらを重ね合わせても同じ色が再現される。ところが、色境界部分が読み取られたときには、Ｒに対してＧおよび／またはＢが色境界を跨いで異なる色の画素を読み取ることになり、読み取った各色を重ね合わせると色ずれが発生して、実際の原稿色が再現されないことになる。
【００１１】
このような現象を回避するためには、スリップが発生しないように機械系の工作精度を上げたり、また、キャリッジの停止から画像読み取り開始までの時間を長くとって、キャリッジが完全に静止した状態となった後、画像読み取りを開始するようにすることで、ある程度改善される。しかし、工作精度を上げるとコストアップに繋がり、低下価格化を目的として停止中に画像読み取りを行うようにした効果がなくなってしまう。また、キャリッジの停止から読み取り開始までの間に余分な待ち時間を入れると画像読み取り速度が著しく遅くなり好ましくない。特に、機械系のスリップについては、何時、どこで発生するか分からず、これは機械系の工作精度を上げたとしても完全になくすことは非常に難しいものである。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、機械系の工作精度を上げたり、読み取り速度の低下を招くことなく、色ずれのないカラー画像を得ることができる画像読取装置および画像読取方法を提供することであり、特に、１ラインごとに移動し、停止させたところでＲ、Ｇ、Ｂを順次に読み取るタイプのスキャナとして好適に用いられる画像読取装置および画像読取方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
（１）読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取装置において、前記光電変換手段の読み取り範囲内に設けられた斜め線パターンと、前記斜め線パターンを前記光電変換手段が読み取り、得られた斜め線パターンデータから読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれの発生を検出する色ずれ検出手段と、前記色ずれ検出手段が色ずれの発生を検出したときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記光電変換手段が読み取った斜め線パターンのデータに基づき、色ずれの補正に用いる補正係数を各色成分ごとに算出する補正係数算出手段と、前記補正係数算出手段によって算出された補正係数をもとに、色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける前記光電変換手段が読み取った各読み取り波長ごとの原稿画像データの値を補正する色ずれ補正手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
（２）前記斜め線パターンは、無彩色の複数の斜め線からなるものであり、前記色ずれ検出手段は、前記光電変換手段が読み取った１ラインの中の前記無彩色斜め線パターンのデータから無彩色画素を検出し、そのラインの前後のラインにおける該無彩色画素と同位置の画素が有彩色であるか否かにより色ずれの発生を検出することを特徴とする画像読取装置。
（３）前記補正係数算出手段は、前記色ずれ検出手段が検出した前記無彩色画素における各読み取り波長ごとの画素値および前記無彩色画素の前後のラインにおける前記無彩色画素と同位置にある有彩色画素の各読み取り波長ごとの画素値に基づいて補正係数を算出することを特徴とする画像読取装置。
（４）前記光電変換手段は、原稿面を走査するために移動する移動手段に設けられており、前記光電変換手段の画素並び方向を主走査方向とし、前記移動手段の移動方向を副走査方向として、前記移動手段は、主走査方向の１ライン分移動した後、停止することを繰り返しながら原稿面を走査するものであり、前記光電変換手段は前記移動手段を停止させたときに、１ライン分の画像を各読み取り波長ごとに順に行うものであることを特徴とする画像読取装置。
（５）読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取方法であって、前記光電変換手段の画像読み取り範囲内に設けられている無彩色の斜め線パターンを原稿画像と共に読み取る画像読み取り段階と、前記読み取った斜め線パターンのデータから、読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれを検出する段階と、色ずれの発生が検出されたときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記読み取った斜め線パターンのデータから該色ずれを補正するための補正係数を算出する段階と、前記算出された補正係数により、前記画像読み取りの段階で読み取った色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける原稿画像データの値を補正する段階と、を有することを特徴とする画像読取方法。
（６）前記画像読み取り段階は、前記光電変換手段を１ラインごとに移動、停止を繰り返すことにより原稿面を走査して、この走査中、停止状態のときに行われるものであることを特徴とする画像読取方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用したスキャナの外観構成を示す斜視図であり、図２は、内部構成を説明するための概略図であり、図３は、このスキャナの画像信号を処理する制御回路を説明するためのブロック図である。
【００１６】
まず、このスキャナの外観構成は、従来のものと同様に、スキャナ本体１と、本体１の上部に設けられ、原稿を載置するコンタクトガラス２と、このコンタクトガラス２の全面を覆う蓋３とを有する。そして、本発明を適用することにより、コンタクトガラス２の表面の端部には、後述する斜め線パターン４が設けられている。
【００１７】
この斜め線パターン４は、図４に示すように、ＣＣＤセンサの読み取り面側から見たとき、白色の帯の中に、４５度の角度をなし、１ドット分の幅で黒色の複数の斜め線が描かれたパターンである。そして、この斜め線パターンは、ＣＣＤセンサによって原稿画像の読み取りが行われたときに、同時に読み取られ、後述するように色ずれの発生そのものを検出するために用いられると共に、色ずれを補正する際の補正係数の算出に用いられる。ここで、このような斜め線を用いているのは、斜め線の場合、１本の斜め線は画像読み取りの主走査方向のラインと必ず一か所で交差し、かつ、一か所以上では交差しないため、その他の線、例えば主走査方向と並行な線などより、色ずれの検出を正確に行うことができるためである。
【００１８】
また、本実施形態では、この斜め線パターン４をコンタクトガラス表面、すなわち原稿を載置したときに原稿面と同一面となるように設けている。これは、例えば原稿として若干厚みのあるものが載置されたときでも、常に画像を読み取る原稿面と同一面において斜め線パターンが読み取れるようにするためである。なお、薄手の原稿画像を読み取るのであれば、蓋３の端部に、ＣＣＤセンサの読み取り範囲内で原稿にかからないような位置に設けてもよい。
【００１９】
スキャナ本体１内の機械的な構成は、図２に示すように、図示しないステッピングモータとタイミングベルトによって移動されるキャリッジ１１が設けられており、このキャリッジ１１内に、白色光源１２と、この白色光源１２に照らされた原稿面からの反射光を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに読み取るカラーＣＣＤセンサユニット１３が設けられている。カラーＣＣＤセンサユニット１３は、読み取り波長が異なる３本の密着型ＣＣＤセンサ（光電変換手段）を有するもので、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応している。
【００２０】
ここでは、キャリッジ１１の移動方向が副走査方向（図１中の矢印ａ）であり、ＣＣＤセンサのフォトダイオード（画素）並び方向が主走査方向（図１中の矢印ｂ）である。なお、このようなスキャナ本体内部の構成は、いわゆる密着型ＣＣＤセンサを用いたスキャナにおいて一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。
【００２１】
このスキャナにおける基本的な読み取り動作は、コンタクトガラス２の上に、画像読み取り面を下にして原稿を載置した後、ステッピングモータによって駆動されたキャリッジ１１が、主走査方向の１ライン分ごとに、副走査方向へ移動、停止を繰り返しながら原稿面を走査し、この走査中、停止状態のときにＲ、Ｇ、Ｂ各色のＣＣＤセンサが主走査方向の１ラインを順次読み取る。
【００２２】
次に画像信号を処理する制御回路の構成について説明する。
【００２３】
図３に示すように、このスキャナの制御回路は、カラーＣＣＤセンサユニット１３ないの各色ごとのＣＣＤセンサから出力されるＲ、Ｇ、Ｂのアナログ信号を受けて、これをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３２と、Ａ／Ｄ変換器３２からの出力を受けて、同一ラインのＲ、Ｇ、Ｂ各成分の画像データを出力するライン補正部３と、ライン補正部３からの出力に対して、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分のデータのうち、原稿画像データを（ｎ−１）ライン、ｎラインおよび（ｎ＋１）ラインごとに記憶するラインバッファ３４、３５および３６と、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分のデータのうち、斜め線パターンのデータを（ｎ−１）ライン、ｎラインおよび（ｎ＋１）ラインごとに記憶するラインバッファ３７、３８および３９と、ラインバッファ３７、３８および３９に記憶された斜め線パターンのデータから、色ずれの発生を検出すると共に、発生した色ずれを補正するための補正係数を算出する補正係数演算部４０と、補正係数を一時記憶する３×３バッファ４１と、３×３バッファ４１から補正係数を読み込み、読み込んだ補正係数をもとにラインバッファ３４、３５および３６に記憶した原稿画像データに対して、色ずれの補正を行う色ずれ補正演算部４２と、ＭＴＦ補正やシェーディング補正などの画像処理を行う画像処理部４３と、画像データを外部へ出力するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）４４とからなる。なお、ここで、ｎラインとは、読み取ったライン数を示す変数である。
【００２４】
ここで、カラーＣＣＤセンサユニット１３は、既に説明したように、３本のＣＣＤセンサを有するものであるが、各ＣＣＤセンサの配置は、通常、５ラインから１０ライン程度（実際の寸法としては０．５〜１ｍｍ程度）の間隔で配置されている。したがって、キャリッジが停止したときに読み取られるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのラインは異なることになる。これは正常な動作において読み取るラインが違うもので、従来からの問題点ではない。このＲ、Ｇ、Ｂの読み取りライン位置の違いを補正するのがライン補正部３３の機能で、具体的には、キャリッジの移動方向先頭からＲ、Ｇ、Ｂの順でＣＣＤセンサが配置されている場合、最後のＢラインに対してＧラインのデータを５〜１０ライン程度遅延させ、さらにＧラインに対してＲラインのデータを５〜１０ライン程度（Ｂに対しては１０〜２０ライン程度となる）遅延させて出力することで、Ｂラインを基準に同一ラインのデータを出力するものである。なお、ここで遅延させるライン数は、各ＣＣＤセンサの配置間隔や読み取り解像度によって異なる。
【００２５】
ラインバッファ３４、３５および３６と、ラインバッファ３７、３８および３９は、図示する場合には、いずれも各ラインごとに示したが、実際には、１つのラインバッファがＲ、Ｇ、Ｂの各色成分ごとに、１ラインのデータを記憶するようになっている。
【００２６】
本実施形態において、色ずれ補正係数演算部４０は、ラインバッファ３７、３８および３９と共に、後述する動作により、本発明を構成する色ずれ検出手段および補正係数算出手段として機能し、また、色ずれ補正演算部４２は、色ずれ補正手段として機能するものである。
【００２７】
以上のように構成された制御回路による画像信号処理の動作について、図５および図６に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２８】
まず、ＣＣＤセンサによって読み取られて、ライン補正部３３から出力された画像データのうち、データの初めから原稿幅に相当するドット数分をｎライン目の原稿画像データとして各色成分ごとにラインバッファ３５に記憶し、同時にｎライン目のうちの残りのドット数分、すなわち、ｎライン目の斜め線パターンを読み取ったデータが各色成分ごとにラインバッファ３８に記憶する（Ｓ１）。
【００２９】
続いて、キャリッジを１ライン分移動して停止し、ステップＳ１同様にして、（ｎ＋１）ライン目について、原稿画像データを各色成分ごとにラインバッファ３６に記憶し、同時に斜め線パターンのデータを各色成分ごとにラインバッファ３９に記憶する（Ｓ２）。
【００３０】
なお、この状態で、（ｎ−１）ライン目の原稿画像データおよび斜め線パターンのデータは、後述するステップＳ１２の処理により、ｎラインの一つ前のデータが既に記憶されている。
【００３１】
続いて、補正係数演算部４０が、ラインバッファ３８に記憶された斜め線データの中からしきい値ｔ以下である無彩色の画素を検出する（Ｓ３）。なお、ここで、無彩色とは、ＣＣＤセンサが画像の読み取りを行った際に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサにおいて、光が全く入力されなかった状態を完全無彩色とし、デジタルデータとしては、例えば階調が８ビットの場合階調０が完全無彩色、階調２５５が白色となる。そして、しきい値ｔ以下とは、グレースケールとして現される黒色を規準とした明るさ０〜２５５までの階調のうち階調ｔ以下のものであり、これを無彩色としている。これに対して、有彩色とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサにおいて、それぞれ異なる光量を受光したことによりＲ、Ｇ、Ｂの各ＣＣＤセンサの信号を重ね合わせたときに色がついた状態を言う。したがって、無彩色画素の検出には、ラインバッファ３８に記憶した各画素ごとに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分のデータ値が同じであり、かつ、しきい値ｔ以下のものを検出することになる。
【００３２】
続いて、ｎラインの前後のラインである（ｎ−１）ライン目と（ｎ＋１）ライン目の斜め線パターンのデータが記憶されているラインバッファ３７および３９の中から、検出した無彩色画素の位置と同位置の画素が有彩色であるか否かを検出する（Ｓ４）。
【００３３】
ここで、正常に読み取りが行われていれば（ｎ−１）ライン目あるいは（ｎ＋１）ライン目において有彩色画素は検出されないので、そのままステップＳ１０に進む（Ｓ５）。一方、有彩色画素が検出されたときには、その部分でキャリッジの慣性あるいは機械系のスリップなどによりＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの成分が色ずれを起こすので、これを補正するためにステップＳ６へ進む（Ｓ５）。
【００３４】
ステップＳ６では、色ずれ補正係数演算部４０が下記式により、ＲＧＢの各成分ごとに補正係数Ｘm1、Ｘm2、Ｘm3、Ｙm1、Ｙm2、Ｙm3、Ｚm1、Ｚm2、Ｚm3を算出する。
Ｘm1＝ｒ´(n-1)／２５５，Ｘm2＝ｒ´n／２５５，Ｘm3＝ｒ´(n+1)／２５５
Ｙm1＝ｇ´(n-1)／２５５，Ｙm2＝ｇ´n／２５５，Ｙm3＝ｇ´(n+1)／２５５
Ｚm1＝ｂ´(n-1)／２５５，Ｚm2＝ｂ´n／２５５，Ｚm3＝ｂ´(n+1)／２５５
各式中ｒ´、ｇ´、ｂ´はいずれも無彩色画素または有彩色画素における各色成分のデータ値である。また、Ｘ行はＲ成分、Ｙ行はＧ成分、Ｚ行はＢ成分の補正係数である。また、ここで各色成分のデータ値を２５５で割っているのは、階調を８ビットとしたためである。
【００３５】
続いて、算出された補正係数を３×３バッファ４１に記憶する（Ｓ７）。
【００３６】
続いて、色ずれ補正演算部４２が３×３バッファ４１に記憶された補正係数をもとに、ラインバッファ３４、３５および３６に記憶してある原稿画像データに対して色ずれ補正を実施する（Ｓ８）。なお、この動作については後述する。
【００３７】
続いて、３×３バッファ４１をクリアする（Ｓ９）。そして、１枚の原稿面の画像読み取りが完了したか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００３８】
ここで、１枚の原稿画像の読み取りが完了していれば、そのまま動作を終了する。一方、１枚の原稿画像の読み取りが完了していなければ、変数ｎを１加算して（Ｓ１１）、この時点でラインバッファ３５に記憶されている原稿画像データをラインバッファ３４に移し、ラインバッファ３６に記憶されている原稿画像データをラインバッファ３５に移し、また、ラインバッファ３８に記憶されている斜め線パターンのデータをラインバッファ３７に移し、ラインバッファ３９に記憶されている斜め線パターンのデータをラインバッファ３８に移す（Ｓ１２）。
【００３９】
そして、前記ステップＳ２へ戻り、以降の処理を１枚の原稿画像の読み取りが完了するまで繰り返し実行する。
【００４０】
図６は、前記ステップＳ８の色ずれ補正処理のサブルーチンフローチャートである。
【００４１】
まず、色ずれ補正演算部４２が３×３バッファ４１に記憶されている補正係数Ｘm1、Ｘm2、Ｘm3、Ｙm1、Ｙm2、Ｙm3、Ｚm1、Ｚm2、Ｚm3を読み込む（Ｓ８１）。
【００４２】
続いて、ラインバッファ３４、３５および３６に記憶してある３ライン分の原稿画像データを、下記（１）〜（３）式により各色成分ごとに読み出した補正係数を用いて加重平均して、ｎライン目の補正した原稿画像データを算出する（Ｓ８２）。
【００４３】
Ｒｎ＝Ｘm1・ｒ(n-1)＋Ｘm2・ｒn＋Ｘm3・ｒ(n+1) …（１）
Ｇｎ＝Ｙm1・ｇ(n-1)＋Ｙm2・ｇn＋Ｙm3・ｇ(n+1) …（２）
Ｂｎ＝Ｚm1・ｂ(n-1)＋Ｚm2・ｂn＋Ｚm3・ｂ(n+1) …（３）
ここで、式中、ｒ，ｇ，ｂは各ラインにおける１つの画素の原稿画像データの値である。
【００４４】
そして補正された原稿画像データをｎライン目の原稿画像データとして画像処理部４３へ出力する（Ｓ８３）。なお、実際の処理おいては、前記ステップＳ８２とこのＳ８３を合わせて、Ｓ８２において、ｎライン目の１画素分の補正が行われるごとに、これをＳ８３で出力して、次の画素をＳ８２で補正し、これをＳ８３で出力するといった動作を全画素について順次繰り返し実行することにより、ｎライン目の補正された原稿画像データが出力されることになる。
【００４５】
その後、色ずれ補正演算部４２から出力されたｎライン目の原稿画像データは、画像処理部４３において通常の処理と同様にＭＴＦ補正やシェーディング補正などが行われ、外部Ｉ／Ｆ４４を介して外部の装置へ出力される。
【００４６】
以上の動作により、斜め線パターンを読み取ったデータから、色ずれの発生が検出されたときには、斜め線パターンのデータをもとに補正係数が算出され、この補正係数に基づいて原稿画像データが補正されて、１ライン分の色ずれのない画像データが出力される。したがって、本実施形態によれば、キャリッジの慣性やスリップなど何時発生するか分からない原因によってＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の読み取り位置が異なることにより色ずれが発生した場合には、この色ずれをリアルタイムで即座に補正した画像データが出力され、その結果、色ずれの発現を抑えることができる。
【００４７】
なお、本発明は、発生した色ずれそのものを補正しているものであるので、上述のような実施形態に限定されるものではなく、例えば移動中に画像を読み取るタイプの画像読取装置においても適用可能であり、また、レンズ縮小型のＣＣＤセンサを用いたスキャナにおいても適用可能であり、さらに、光電変換手段としては、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した３本のＣＣＤセンサを用いたものに限らず、１本のＣＣＤセンサ上に色フィルタを設けてＲ、Ｇ、Ｂを順に読み取るタイプのスキャナにも適用可能である。
【００４８】
さらには、本発明の技術思想の範囲において当業者が様々な変形形態を実施することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、請求項ごとに以下のような効果を奏する。
【００５０】
請求項１記載の本発明によれば、斜め線パターンを読み取ったデータから色ずれを検出し、色ずれを検出したときに斜め線パターンのデータから補正係数を算出して、この補正係数をもとに原稿画像を読み取ったデータの値を補正することとしたので、画像読み取り時に発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５１】
請求項２記載の本発明によれば、色ずれ検出手段が光電変換手段が読み取った１ラインの中の無彩色斜め線パターンのデータから無彩色画素を検出して、そのラインの前後のラインにおける無彩色画素と同位置の画素が有彩色画素があるか否かにより色ずれを検出することとしたので、光電変換手段が異なる位置を読み取ることによって発生した色ずれを確実に検出することができる。
【００５２】
請求項３記載の本発明によれば、補正係数算出手段が、色ずれ検出手段が検出した無彩色画素における各読み取り波長ごとの画素値と、この無彩色画素の前後のラインにおける無彩色画素と同位置にある有彩色画素の各読み取り波長ごとの画素値とに基づいて補正係数を算出することとしたので、検出した無彩色画素と、色ずれが発生した場合に無彩色画素の前後のラインに現れる有彩色画素との関係から、色ずれを補正するための補正係数を求めることができるので、実際に発生した色ずれの程度に応じて適切な補正を行うことができる。
【００５３】
請求項４記載の本発明によれば、画像読取装置のうち、光電変換手段が移動手段に載置されており、移動手段を主走査方向の１ラインに相当する分移動させた後停止させることを繰り返して原稿面を走査し、停止状態のときに光電変換手段が画像を読み取るものとしたとき、移動手段が、例えば重量による慣性、あるいは機械系のスリップなどによって、移動手段を停止させたときに完全に静止していない状態で画像読み取りが行われて色ずれが発生した場合でも、前記請求項１〜３のいずれか一つに記載の構成により、発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５４】
請求項５記載の本発明によれば、無彩色の斜め線パターンを原稿画像と共に読み取り、このうち斜め線パターンを読み取ったデータから色ずれの発生を検出して、色ずれの発生が検出されたときには、同じく斜め線パターンのデータから色ずれを補正するための補正係数を算出して、この補正係数に基づいて原稿画像のデータを補正することとしたので、画像読み取り時に発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【００５５】
請求項６記載の本発明によれば、請求項４記載の構成において、画像読み取り段階が、前記光電変換手段を１ラインごとに移動、停止を繰り返すことにより原稿面を走査して、この走査中、停止状態のときに行われるものであるとき、例えば光電変換手段を移動させるための機械系の重量による慣性、あるいは機械系のスリップなどによって、光電変換手段が完全に静止していない状態で画像読み取りが行われて色ずれが発生した場合でも、前記請求項４記載の構成により、発生した色ずれが補正されて、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したスキャナの外観構成を示す斜視図である。
【図２】 上記スキャナの内部構成を説明するための概略図である。
【図３】 上記スキャナの画像信号処理を行う制御回路を説明するためのブロック図である。
【図４】 上記スキャナに設けられている斜め線パターンを示す図面である。
【図５】 上記スキャナの動作手順を示すフローチャートである。
【図６】 図５に示されるフローチャートのうち色ずれ補正実施の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【符号の説明】
４…斜め線パターン、
１３…カラーＣＣＤセンサユニット、
３４、３５、３６…画像データ用ラインバッファ、
３７、３８、３９…斜め線パターンデータ用ラインバッファ、
４０…色ずれ補正係数演算部、
４１…３×３バッファ、
４２…色ずれ補正演算部。
Claims (6)
- 読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取装置において、
前記光電変換手段の読み取り範囲内に設けられた斜め線パターンと、
前記斜め線パターンを前記光電変換手段が読み取り、得られた斜め線パターンデータから読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれの発生を検出する色ずれ検出手段と、
前記色ずれ検出手段が色ずれの発生を検出したときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記光電変換手段が読み取った斜め線パターンのデータに基づき、色ずれの補正に用いる補正係数を各色成分ごとに算出する補正係数算出手段と、
前記補正係数算出手段によって算出された補正係数をもとに、色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける前記光電変換手段が読み取った各読み取り波長ごとの原稿画像データの値を補正する色ずれ補正手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。 - 前記斜め線パターンは、無彩色の複数の斜め線からなるものであり、
前記色ずれ検出手段は、前記光電変換手段が読み取った１ラインの中の前記無彩色斜め線パターンのデータから無彩色画素を検出し、そのラインの前後のラインにおける該無彩色画素と同位置の画素が有彩色であるか否かにより色ずれの発生を検出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。 - 前記補正係数算出手段は、前記色ずれ検出手段が検出した前記無彩色画素における各読み取り波長ごとの画素値および前記無彩色画素の前後のラインにおける前記無彩色画素と同位置にある有彩色画素の各読み取り波長ごとの画素値に基づいて補正係数を算出することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
- 前記光電変換手段は、原稿面を走査するために移動する移動手段に設けられており、
前記光電変換手段の画素並び方向を主走査方向とし、前記移動手段の移動方向を副走査方向として、前記移動手段は、主走査方向の１ライン分移動した後、停止することを繰り返しながら原稿面を走査するものであり、
前記光電変換手段は前記移動手段を停止させたときに、１ライン分の画像を各読み取り波長ごとに順に行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像読取装置。 - 読み取り波長の異なる光電変換手段によって原稿面を走査し、カラー画像を読み取る画像読取方法であって、
前記光電変換手段の画像読み取り範囲内に設けられている無彩色の斜め線パターンを原稿画像と共に読み取る画像読み取り段階と、
前記読み取った斜め線パターンのデータから、読み取った主走査方向の１ラインにおける色ずれを検出する段階と、
色ずれの発生が検出されたときに、色ずれ発生が検出された前記１ラインを含む前記読み取った斜め線パターンのデータから該色ずれを補正するための補正係数を算出する段階と、
前記算出された補正係数により、前記画像読み取りの段階で読み取った色ずれ発生が検出された前記１ラインにおける原稿画像データの値を補正する段階と、を有することを特徴とする画像読取方法。 - 前記画像読み取り段階は、前記光電変換手段を１ラインごとに移動、停止を繰り返すことにより原稿面を走査して、この走査中、停止状態のときに行われるものであることを特徴とする請求項５記載の画像読取方法。
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