JP4008801B2 - カラー画像読取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、副走査方向のモアレを低減ないし解消することができる線順次読取り型のカラー画像読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
等倍イメージセンサを利用したＲＧＢ各光源の線順次点灯によるカラー画像読取り装置は、小型されかつ低製造コスト化しており、イメージスキャナ装置やファクシミリ装置に幅広く使用されている。
【０００３】
このカラー画像読取り装置は、ＲＧＢ各光源を順次点灯させることで、１ライン分の原稿領域をＲＧＢ各１／３ラインずつ均等に走査して、得られた色成分信号を合成することで、１ラインのカラー画像データを生成することができる。
【０００４】
従来のカラー画像読取り装置では、原稿画像にＲ，Ｇ，Ｂの光を照射し、その反射光を複数の撮像素子を持つ受光面に結像させて画像読取りを行っている。このカラー画像読取り装置では、結像手段（レンズ）と受光面（受光素子）との間に、当該受光素子の並び方向に対して少なくとも２種類のローパス特性を持つ光学手段が設けられている。
【０００５】
出力されるカラー画像データの、副走査方向の解像度が異なるときでも、ＲＧＢ各光源が走査する領域の比率は同じである。たとえば、図１０（ａ）に示すように、副走査方向の解像度が２００ｄｐｉのカラー画像データを生成する場合、６００ｄｐｉのカラー画像データを生成する場合の何れにおいても、ＲＧＢの比率は１：１：１である。なお、図１０（ａ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの順に発光素子を点灯させた場合を示しているが、Ｒ，Ｂ，Ｇの順に点灯させたときでも同様である。
【０００６】
一方、精緻なカラー印刷を行う場合には、色表現手法として網点処理が行われる。網点処理では、図１０（ｂ）に示すように、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色のインクを網点状に配置し、各色のドットの有無あるいは径の大小関係で多彩な色を表現する。
【０００７】
各色の配列は、通常は、人間の視覚的な特性を利用して定められる。具体的には、色としては視覚感度が低いイエロー（Ｙ）を、角度について視覚感度が高い水平／垂直方向に展開し、その他の色を斜め方向３０°の傾きで展開する。
このような配列に従い、各色のドット間隔およびドット径の種類がその印刷物の、“きめ細かさ”を決定する。ドット間隔については、２００ｄｐｉ程度のものが広く普及している。
【０００８】
このような印刷物を、線順次方式のカラー画像読取り装置により読み取った場合、解像度によっては、特定の色のみ、モアレが発生してしまうことがある。
たとえば、副走査方向１９０ｄｐｉの間隔でドットが展開するカラー印刷物を、副走査方向２００ｄｐｉ解像度で、原稿画像の上下方向を読取り方向に合わせた読取りを行った場合を考察する。この場合、図１１に示すように、いわゆるラスタ走査に対して垂直方向に展開するＹ（イエロー）のドット間隔を１とすると、他の色は（３／４）１／２または１／２となる。走査解像度における間隔（１／２００インチ）に最も近いドット間隔の色はＹ（イエロー）であり、したがって、Ｙ（イエロー）にモアレが発生し易くなる（図８（ａ）参照）。
【０００９】
この現象はＹ（イエロー）のドットが連結しない程度の大きさの領域で発生しやすく、たとえば原稿色のグレーを表現するときにこのようなＹ（イエロー）のモアレが発生する。このような領域の読み取り画像に対して、Ｙ（イエロー）のモアレが発生すると、一見原稿には存在しないＹ（イエロー）の周期的なベタ領域が目立つようになり、印刷画像の品質が低下する。また原稿画像を斜めに読み取った場合には、Ｙ（イエロー）以外の色について上述したようなモアレが生じることがある。
なお、上記のようなモアレは、ＲＧＢによる読取りに限らず、他の三色または三色以上の光源によるカラー原稿画像の読取りにおいても生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来から、モアレに対する対策は種々提案されている。たとえば、特開平０５−１９６８９４号公報記載のモアレ低減方法では、２種類の光学ローパスフィルタを用いて、モアレを除去する方式が提案されている。しかし、この方式は、専用部品（光学ローパスフィルタ）を用いるうえ、ＣＣＤを採用する縮小光学系の読取り部にしか応用できない。
【００１１】
本発明の目的は、線順次カラー読み取り方式において、特にカラー網点を用いて作成された印刷物に生ずるＹ（イエロー）等のモアレの発生を解消ないし抑制することができるカラー画像読取り装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ラインセンサにて、赤色、緑色、青色の各色成分光源を走査ラインに対して順次点灯させて原稿画像の読取りを行うカラー画像読取り装置であって、赤色、緑色、青色のいずれか１つの色成分の光源点灯回数をその他の色成分の光源点灯回数の２倍として原稿を順次点灯照射する光源点灯回路と、前記光源点灯回路により各色成分の光源で順次照射された原稿画像を前記ラインセンサにより読取走査して得られるアナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から得られる２倍の光源点灯回数で読み取られた色成分の２ライン分のデジタル画像データを１／２に間引く平滑処理回路と、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力と前記平滑処理回路からの出力とを切換えることにより、各色成分のライン毎のデジタル画像データを順次取り出す切換回路とを備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のカラー画像読取り装置の実施形態を示すブロック図である。図１において、カラー画像読取り装置１１は、ＣＰＵ１１１と、光源点灯回路１１２と、ライン同期クロック供給回路１１３と、イメージセンサ部１１４と、アナログ回路１１５と、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１１６と、ローパスフィルタ１１７と、ラインメモリ１１８と、ラインメモリ制御部１１９と、平滑処理回路（間引き処理を行う回路）１２０と、切換回路（スイッチ）１２１とを有している。
【００２５】
ＣＰＵ１１１は、カラー画像読取り装置１１の全体を制御し、光源点灯回路１１２と、ライン同期クロック供給回路１１３と、ラインメモリ制御部１１９とが、装置の制御系を構成している。イメージセンサ部１１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光素子、センサ、カラー画像読取り機構（レンズ、ミラー等を含む）等を備えている。
アナログ回路１１５と、ＡＤＣ１１６と、ローパスフィルタ１１７と、ラインメモリ１１８と、平滑処理回路１２０と、スイッチ１２１とが検出画像処理系を構成している。
【００２６】
イメージセンサ部１１４のイメージセンサ１１４１からは、ライン同期クロック供給回路１１３からの同期クロックと、光源点灯回路１１２からの制御信号によりＲＧＢ各色成分のアナログビデオ信号を線順次に出力する。
出力された各色成分のビデオ信号は、ＡＤコンバータにより量子化されデジタル量として扱えるようになる。ローパスフィルタ１１７では、主走査方向の高周波成分を除去するために、デジタルビデオ信号にデジタルフィルタ処理が施される。この処理では、イメージセンサの解像度や最終的な出力画像の解像度に応じて、ノイズ等の不要な周波数を低減させる。
【００２７】
ラインメモリ１１８は、少なくとも１ライン分の画像データを格納できる。本実施形態では、Ｂ（青色）の画像データのみラインメモリ１１８に格納し、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の画像データはそのまま切換えスイッチ１２１に送られる。
ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、次のＢ（青色）の画像データが入力するタイミングにてラインメモリ１１８から読み出され、前のＢ（青色）と次のＢ（青色）とは、同一主走査位置の画素同士が同時に処理できるようなタイミングで平滑処理部へ送られる。
【００２８】
平滑処理回路１２０で、２ライン分の画像データを平滑処理し、１ラインの画像データを出力する。図２（ａ），（ｂ）に平滑処理の具体例を示す。図２（ａ），（ｂ）において、ｇa(n-2)，ｇa(n-1)，ｇanは、ラインメモリ１１８から取り出した前回の読取りにおける連続する３つの画素を示し、ｇb(n-2)，ｇb(n-1)，ｇbnは、ＡＤＣ１１６から取り出した今回の連続する３つの画素を示している。
【００２９】
図２（ａ）では、出力画素値Ｘは、
Ｘ＝（ｇa(n-2)＋２×ｇa(n-1)
＋ｇan＋ｇb(n-2)＋２×ｇｂ (n-1)＋ｇbn）１／８
とすることができ、また図２（ｂ）では、出力画素値Ｘは、
Ｘ＝（ｇa(n-1)＋ｇｂ (n-1)）／２
とすることができる。
【００３０】
ＡＤＣ１１６によるＡＤ変換後の量子化画像データによる２ライン平均処理を適用することができる。この平均処理は、平滑処理部にて施す処理として、単純な２ライン平均処理を構成することで実現可能である。
平滑処理では、Ｂ（青色）のライン数を１／２に間引くために、ラインメモリ１１８に格納されるラインでは行わずに、平滑処理回路１２０において行うようにしている。また、本実施形態では、Ｂ（青色）の光源点灯ライン数を、多色（Ｒ（赤色）やＧ（緑色））の光源点灯ライン数の２倍としてある。平滑処理回路１２０においては、各色成分のライン数が均等になるような処理を行う。
【００３１】
本実施形態では、平滑処理回路１２０での動作は、Ｂ（青色）ラインを、他色の光源点灯ラインの２倍の密度で読み込む場合を説明しているが、Ｂ（青色）ラインを他色の光源点灯ライン数の３倍以上の密度以外で読み込む場合についても上記手法が適用できる。
【００３２】
たとえば、Ｂ（青色）ラインを、他色の光源ラインの３倍の密度で読み込む場合はラインメモリ１１８を先行する２ライン分確保し、前記先行する２ラインと、次の１ラインの合計３ラインで平滑処理を実行することにより、平滑処理後の各色のライン数を均等にすることができる。
【００３３】
本実施形態では、これらの処理を可能にするイメージセンサ部１１４への、光源点灯回路１１２とからの光源点灯信号の供給、ラインメモリ１１８への、ローパスフィルタ１１７からの画像データ書き込み・読み出し動作、切り換え１２１の制御等は、ＣＰＵ１１１が行っている。
ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインに各々Ｂ（青色）の点灯ラインを設定する場合を図３に示す。なお、図３（図４，図５および図７）では、前のライン読み出し周期において、光電変換により蓄積した電荷がアナログ信号として読み出されるため、光源点灯色とアナログ信号の色が１ラインずれている。
【００３４】
図４および図５では、ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、次ライン期間で読み出され、連続して入力するＢ（青色）の画像データが平滑処理される。ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）を挟んだ次のＢ（青色）の入力ライン期間で読み出され、そのとき入力する画像データと平滑処理される。なお、図４および図５において、Ｂ（ｘ＋ｙ）はＢ（ｘ）とＢ（ｙ）とによる平滑処理により得られたデータである。図４では、隣接して走査されるＢ（青色）ラインにより、平滑処理を行う場合を例示し、図５では、隣接することなく走査されるＢ（青色）ラインにより、平滑処理を行う場合を例示している。
以上に説明した、図４〜図６に示した制御は、ＣＰＵが司る制御信号のタイミングを変更することによって実現される。
【００３５】
さらに、図６に示すようにラインメモリ、平滑処理回路、切換えスイッチを用いないカラー画像読取り装置を使用することもできる。図６において、カラー画像読取り装置２１は、ＣＰＵ２１１と、光源点灯回路２１２と、ライン同期クロック供給回路２１３と、イメージセンサ部２１４と、アナログ回路２１５と、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）２１６と、ローパスフィルタ２１７とを有しており、図１のカラー画像読取り装置１１におけるラインメモリ１１８、平滑処理回路１２０および切換えスイッチ１２１を除去した構成となっている。カラー画像読取り装置２１では、光源点灯回路２１２とライン同期クロック供給回路２１３との制御により図４および図５に示した処理が行われる。
【００３６】
すなわち、光源点灯順序としては、図４および図５に示すような点灯順序とし、連続するＢ（青色）の光源点灯ラインにおいてイメージセンサ２１４への同期クロックをソフトウェア的または図示しないハードウェアにより停止し、イメージセンサ２１４内でビデオ信号を重畳する。
【００３７】
このとき、単純に重畳するとＢ（青色）のアナログ信号が他の色のアナログ信号よりも大きくなってしまうが、ライン期間におけるＢ（青色）光源の実点灯時間を抑えたり、アナログ信号レベルでＢ（青色）信号だけアンプゲインを切り換えるなど種々の対応策がある。このとき、Ｂ（青色）信号のアンプゲインを、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）のときの１／ｎとすることができる。ここで、ｎは正の整数であってもよいし、正の任意の数とすることができる。
図７にその動作例を示す。
【００３８】
Ｂ（青色）の光源点灯ラインを他の色に対して２倍の密度で点灯させる場合において、各色の副走査方向の走査領域を均等に３／４とすることで光源点灯が一巡する期間の走査領域を従来手法と同じにし、副走査解像度を変化させないようにした場合を図８（ｂ），（ｃ）に示す。原稿搬送速度あるいは走査走行体移動速度を３／４にし、イメージセンサの光電変換蓄積時間はそのままとすることで、走査領域を３／４にすることができる。また、イメージセンサの光電変換蓄積時間を３／４にし、原稿搬送速度あるいは走査走行体移動速度はそのままで走査領域を３／４にすることもできる。図８（ｂ）は図３に示した処理に対応し、図８（ｃ）は図４および図５に示した処理に対応する。
図８
【００３９】
図１に示したカラー画像読取り装置１１の動作を、図９のフローチャートにより説明する。図９では、解像度２００ｄｐｉでの読み取り時に、図３に示したように光源点灯させ、その他の解像度においては通常どおりの光源点灯シーケンスとすることができる。
【００４０】
また、図９の処理は、ファクシミリのような原稿搬送方式の読み取り部をもつ機器を想定しており、原稿搬送速度を切り換えることにより、１ラインあたりの光電変換蓄積時間は変化させないで読み取る方式を採用している。
【００４１】
図９では、解像度が２００ｄｐｉとする場合（Ｓ１０１の「ＹＥＳ」）には、原稿搬送速度を通常の３／４に設定する（Ｓ１０２）。ついで、Ｒ光源を点灯させ（Ｓ１０３）、Ｇ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力するとともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１０４）。そして、Ｒ光源を点灯させ、Ｂ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介してラインメモリ１１８に格納するとともに、Ｒ光源を点灯させる（Ｓ１０５）。この後、Ｒ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力するとともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１０６）。この後、平滑回路１２０によりＢ信号について平滑処理を行う（Ｓ１０７）。ステップＳ１０８では、読取りが終了したか否かをチェックしており、上記のＳ１０４〜Ｓ１０７までの処理は、読取りが終了するまで繰り返される。
【００４２】
解像度が２００ｄｐｉでない場合（Ｓ１０１の「ＮＯ」）には、通常の処理が行われる。すなわち、原稿搬送速度を通常の速度に設定し（Ｓ１０９）、Ｒ光源を点灯し（Ｓ１１０）させる。ついで、Ｇ光源を点灯させ、Ｒ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｇ光源を点灯させる（Ｓ１１１）。以下、順次、Ｇ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１１２）、Ｂ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｒ光源を点灯させる（Ｓ１１３）。ステップＳ１１４では、読取りが終了したか否かをチェックしており、上記のＳ１１１〜Ｓ１１３までの処理は、読取りが終了するまで繰り返される。
【００４３】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、各色の最終的な解像度は均等に保った上で、カラー網点印刷物の読み取り時に特定色だけ発生する副走査方向モアレを低減ないし解消することができる。
【００４４】
（２）本発明のカラー画像読取り装置に、通常のカラー読み取り機能に切り替える機能を持たすことができる。これにより原稿種類や解像度の条件により特定色にモアレが発生する可能性が高い読み取りモードに対してのみ本発明を適用することで特定色のモアレを抑え、それ以外の読み取りモードに対しては、読み取り速度の低下またはＳ／Ｎの低下という本発明の副作用を防ぐことができる。また、ユーザの操作によらず、上記の切換えを自動的に行うようにもできる。
【００４５】
（３）特に、一般に使用されているＲＧＢの光学読取りにおいては、Ｂ（青色）の光源点灯ライン数をＲ（赤色）やＧ（緑色）の光源点灯ライン数よりも比率を高くするので、カラー網点印刷物に見られるＹ（イエロー）ドットの垂直配列に対して比較的低解像度での読み取り時に発生しやすい副走査方向のモアレを低減することができる。
【００４６】
（４）ＲＧＢの光源点灯ライン数の比率を、１：１：２にした場合には、一般的なカラー網点印刷物に見られるＹ（イエロー）ドットの垂直配列に対して比較的低解像度での読み取り時に発生しやすい副走査方向のモアレを低減し、かつ読み取り速度の低下またはＳ／Ｎの低下といった本発明の副作用を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像読取り装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は平滑処理の具体例を示す図である。
【図３】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインに各々Ｂ（青色）の点灯ラインを設定する場合の処理を示す図である。
【図４】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインにＢ（青色）の点灯ラインを連続して２ライン設定する場合の処理を示す図である。
【図５】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインにＢ（青色）の点灯ラインを連続して２ライン設定する場合の処理を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる、ラインメモリ、平滑処理回路、切換えスイッチを用いないカラー画像読取り装置を示す図である。
【図７】図６のカラー画像読取り装置の動作を示す図である。
【図８】（ａ）はＹ（イエロー）ドットによるモアレの発生を説明するための図、（ｂ），（ｃ）は、本発明によるモアレの抑制の説明図である。
【図９】図１に示したカラー画像読取り装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）に示すように２００ｄｐｉ，６００ｄｐｉの走査領域を示す図であり、（ｂ）はシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色のインクによる網点処理を示す図である。
【図１１】モアレの発生図を説明するための図であり、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の副走査方向ドット間距離を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１ ラー画像読取り装置
１１１，２１１，３１１ ＣＰＵ
１１２，２１２，３１２ 光源点灯回路
１１３，２１３，３１３ ライン同期クロック供給回路
１１４，２１４，３１４ イメージセンサ部
１１５，２１５，３１５ アナログ回路
１１６，２１６，３１６ ＡＤＣ
１１７，２１７，３１７ローパスフィルタ
１１８，３１８ ラインメモリ
１１９，３１９ ラインメモリ制御部
１２０，３２０ 平滑処理回路
１２１，３２１ 切換えスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、副走査方向のモアレを低減ないし解消することができる線順次読取り型のカラー画像読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
等倍イメージセンサを利用したＲＧＢ各光源の線順次点灯によるカラー画像読取り装置は、小型されかつ低製造コスト化しており、イメージスキャナ装置やファクシミリ装置に幅広く使用されている。
【０００３】
このカラー画像読取り装置は、ＲＧＢ各光源を順次点灯させることで、１ライン分の原稿領域をＲＧＢ各１／３ラインずつ均等に走査して、得られた色成分信号を合成することで、１ラインのカラー画像データを生成することができる。
【０００４】
従来のカラー画像読取り装置では、原稿画像にＲ，Ｇ，Ｂの光を照射し、その反射光を複数の撮像素子を持つ受光面に結像させて画像読取りを行っている。このカラー画像読取り装置では、結像手段（レンズ）と受光面（受光素子）との間に、当該受光素子の並び方向に対して少なくとも２種類のローパス特性を持つ光学手段が設けられている。
【０００５】
出力されるカラー画像データの、副走査方向の解像度が異なるときでも、ＲＧＢ各光源が走査する領域の比率は同じである。たとえば、図１０（ａ）に示すように、副走査方向の解像度が２００ｄｐｉのカラー画像データを生成する場合、６００ｄｐｉのカラー画像データを生成する場合の何れにおいても、ＲＧＢの比率は１：１：１である。なお、図１０（ａ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの順に発光素子を点灯させた場合を示しているが、Ｒ，Ｂ，Ｇの順に点灯させたときでも同様である。
【０００６】
一方、精緻なカラー印刷を行う場合には、色表現手法として網点処理が行われる。網点処理では、図１０（ｂ）に示すように、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色のインクを網点状に配置し、各色のドットの有無あるいは径の大小関係で多彩な色を表現する。
【０００７】
各色の配列は、通常は、人間の視覚的な特性を利用して定められる。具体的には、色としては視覚感度が低いイエロー（Ｙ）を、角度について視覚感度が高い水平／垂直方向に展開し、その他の色を斜め方向３０°の傾きで展開する。
このような配列に従い、各色のドット間隔およびドット径の種類がその印刷物の、“きめ細かさ”を決定する。ドット間隔については、２００ｄｐｉ程度のものが広く普及している。
【０００８】
このような印刷物を、線順次方式のカラー画像読取り装置により読み取った場合、解像度によっては、特定の色のみ、モアレが発生してしまうことがある。
たとえば、副走査方向１９０ｄｐｉの間隔でドットが展開するカラー印刷物を、副走査方向２００ｄｐｉ解像度で、原稿画像の上下方向を読取り方向に合わせた読取りを行った場合を考察する。この場合、図１１に示すように、いわゆるラスタ走査に対して垂直方向に展開するＹ（イエロー）のドット間隔を１とすると、他の色は（３／４）１／２または１／２となる。走査解像度における間隔（１／２００インチ）に最も近いドット間隔の色はＹ（イエロー）であり、したがって、Ｙ（イエロー）にモアレが発生し易くなる（図８（ａ）参照）。
【０００９】
この現象はＹ（イエロー）のドットが連結しない程度の大きさの領域で発生しやすく、たとえば原稿色のグレーを表現するときにこのようなＹ（イエロー）のモアレが発生する。このような領域の読み取り画像に対して、Ｙ（イエロー）のモアレが発生すると、一見原稿には存在しないＹ（イエロー）の周期的なベタ領域が目立つようになり、印刷画像の品質が低下する。また原稿画像を斜めに読み取った場合には、Ｙ（イエロー）以外の色について上述したようなモアレが生じることがある。
なお、上記のようなモアレは、ＲＧＢによる読取りに限らず、他の三色または三色以上の光源によるカラー原稿画像の読取りにおいても生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来から、モアレに対する対策は種々提案されている。たとえば、特開平０５−１９６８９４号公報記載のモアレ低減方法では、２種類の光学ローパスフィルタを用いて、モアレを除去する方式が提案されている。しかし、この方式は、専用部品（光学ローパスフィルタ）を用いるうえ、ＣＣＤを採用する縮小光学系の読取り部にしか応用できない。
【００１１】
本発明の目的は、線順次カラー読み取り方式において、特にカラー網点を用いて作成された印刷物に生ずるＹ（イエロー）等のモアレの発生を解消ないし抑制することができるカラー画像読取り装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ラインセンサにて、赤色、緑色、青色の各色成分光源を走査ラインに対して順次点灯させて原稿画像の読取りを行うカラー画像読取り装置であって、赤色、緑色、青色のいずれか１つの色成分の光源点灯回数をその他の色成分の光源点灯回数の２倍として原稿を順次点灯照射する光源点灯回路と、前記光源点灯回路により各色成分の光源で順次照射された原稿画像を前記ラインセンサにより読取走査して得られるアナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から得られる２倍の光源点灯回数で読み取られた色成分の２ライン分のデジタル画像データを１／２に間引く平滑処理回路と、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力と前記平滑処理回路からの出力とを切換えることにより、各色成分のライン毎のデジタル画像データを順次取り出す切換回路とを備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のカラー画像読取り装置の実施形態を示すブロック図である。図１において、カラー画像読取り装置１１は、ＣＰＵ１１１と、光源点灯回路１１２と、ライン同期クロック供給回路１１３と、イメージセンサ部１１４と、アナログ回路１１５と、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１１６と、ローパスフィルタ１１７と、ラインメモリ１１８と、ラインメモリ制御部１１９と、平滑処理回路（間引き処理を行う回路）１２０と、切換回路（スイッチ）１２１とを有している。
【００２５】
ＣＰＵ１１１は、カラー画像読取り装置１１の全体を制御し、光源点灯回路１１２と、ライン同期クロック供給回路１１３と、ラインメモリ制御部１１９とが、装置の制御系を構成している。イメージセンサ部１１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光素子、センサ、カラー画像読取り機構（レンズ、ミラー等を含む）等を備えている。
アナログ回路１１５と、ＡＤＣ１１６と、ローパスフィルタ１１７と、ラインメモリ１１８と、平滑処理回路１２０と、スイッチ１２１とが検出画像処理系を構成している。
【００２６】
イメージセンサ部１１４のイメージセンサ１１４１からは、ライン同期クロック供給回路１１３からの同期クロックと、光源点灯回路１１２からの制御信号によりＲＧＢ各色成分のアナログビデオ信号を線順次に出力する。
出力された各色成分のビデオ信号は、ＡＤコンバータにより量子化されデジタル量として扱えるようになる。ローパスフィルタ１１７では、主走査方向の高周波成分を除去するために、デジタルビデオ信号にデジタルフィルタ処理が施される。この処理では、イメージセンサの解像度や最終的な出力画像の解像度に応じて、ノイズ等の不要な周波数を低減させる。
【００２７】
ラインメモリ１１８は、少なくとも１ライン分の画像データを格納できる。本実施形態では、Ｂ（青色）の画像データのみラインメモリ１１８に格納し、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の画像データはそのまま切換えスイッチ１２１に送られる。
ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、次のＢ（青色）の画像データが入力するタイミングにてラインメモリ１１８から読み出され、前のＢ（青色）と次のＢ（青色）とは、同一主走査位置の画素同士が同時に処理できるようなタイミングで平滑処理部へ送られる。
【００２８】
平滑処理回路１２０で、２ライン分の画像データを平滑処理し、１ラインの画像データを出力する。図２（ａ），（ｂ）に平滑処理の具体例を示す。図２（ａ），（ｂ）において、ｇa(n-2)，ｇa(n-1)，ｇanは、ラインメモリ１１８から取り出した前回の読取りにおける連続する３つの画素を示し、ｇb(n-2)，ｇb(n-1)，ｇbnは、ＡＤＣ１１６から取り出した今回の連続する３つの画素を示している。
【００２９】
図２（ａ）では、出力画素値Ｘは、
Ｘ＝（ｇa(n-2)＋２×ｇa(n-1)
＋ｇan＋ｇb(n-2)＋２×ｇｂ (n-1)＋ｇbn）１／８
とすることができ、また図２（ｂ）では、出力画素値Ｘは、
Ｘ＝（ｇa(n-1)＋ｇｂ (n-1)）／２
とすることができる。
【００３０】
ＡＤＣ１１６によるＡＤ変換後の量子化画像データによる２ライン平均処理を適用することができる。この平均処理は、平滑処理部にて施す処理として、単純な２ライン平均処理を構成することで実現可能である。
平滑処理では、Ｂ（青色）のライン数を１／２に間引くために、ラインメモリ１１８に格納されるラインでは行わずに、平滑処理回路１２０において行うようにしている。また、本実施形態では、Ｂ（青色）の光源点灯ライン数を、多色（Ｒ（赤色）やＧ（緑色））の光源点灯ライン数の２倍としてある。平滑処理回路１２０においては、各色成分のライン数が均等になるような処理を行う。
【００３１】
本実施形態では、平滑処理回路１２０での動作は、Ｂ（青色）ラインを、他色の光源点灯ラインの２倍の密度で読み込む場合を説明しているが、Ｂ（青色）ラインを他色の光源点灯ライン数の３倍以上の密度以外で読み込む場合についても上記手法が適用できる。
【００３２】
たとえば、Ｂ（青色）ラインを、他色の光源ラインの３倍の密度で読み込む場合はラインメモリ１１８を先行する２ライン分確保し、前記先行する２ラインと、次の１ラインの合計３ラインで平滑処理を実行することにより、平滑処理後の各色のライン数を均等にすることができる。
【００３３】
本実施形態では、これらの処理を可能にするイメージセンサ部１１４への、光源点灯回路１１２とからの光源点灯信号の供給、ラインメモリ１１８への、ローパスフィルタ１１７からの画像データ書き込み・読み出し動作、切り換え１２１の制御等は、ＣＰＵ１１１が行っている。
ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインに各々Ｂ（青色）の点灯ラインを設定する場合を図３に示す。なお、図３（図４，図５および図７）では、前のライン読み出し周期において、光電変換により蓄積した電荷がアナログ信号として読み出されるため、光源点灯色とアナログ信号の色が１ラインずれている。
【００３４】
図４および図５では、ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、次ライン期間で読み出され、連続して入力するＢ（青色）の画像データが平滑処理される。ラインメモリ１１８に格納されたＢ（青色）の画像データは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）を挟んだ次のＢ（青色）の入力ライン期間で読み出され、そのとき入力する画像データと平滑処理される。なお、図４および図５において、Ｂ（ｘ＋ｙ）はＢ（ｘ）とＢ（ｙ）とによる平滑処理により得られたデータである。図４では、隣接して走査されるＢ（青色）ラインにより、平滑処理を行う場合を例示し、図５では、隣接することなく走査されるＢ（青色）ラインにより、平滑処理を行う場合を例示している。
以上に説明した、図４〜図６に示した制御は、ＣＰＵが司る制御信号のタイミングを変更することによって実現される。
【００３５】
さらに、図６に示すようにラインメモリ、平滑処理回路、切換えスイッチを用いないカラー画像読取り装置を使用することもできる。図６において、カラー画像読取り装置２１は、ＣＰＵ２１１と、光源点灯回路２１２と、ライン同期クロック供給回路２１３と、イメージセンサ部２１４と、アナログ回路２１５と、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）２１６と、ローパスフィルタ２１７とを有しており、図１のカラー画像読取り装置１１におけるラインメモリ１１８、平滑処理回路１２０および切換えスイッチ１２１を除去した構成となっている。カラー画像読取り装置２１では、光源点灯回路２１２とライン同期クロック供給回路２１３との制御により図４および図５に示した処理が行われる。
【００３６】
すなわち、光源点灯順序としては、図４および図５に示すような点灯順序とし、連続するＢ（青色）の光源点灯ラインにおいてイメージセンサ２１４への同期クロックをソフトウェア的または図示しないハードウェアにより停止し、イメージセンサ２１４内でビデオ信号を重畳する。
【００３７】
このとき、単純に重畳するとＢ（青色）のアナログ信号が他の色のアナログ信号よりも大きくなってしまうが、ライン期間におけるＢ（青色）光源の実点灯時間を抑えたり、アナログ信号レベルでＢ（青色）信号だけアンプゲインを切り換えるなど種々の対応策がある。このとき、Ｂ（青色）信号のアンプゲインを、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）のときの１／ｎとすることができる。ここで、ｎは正の整数であってもよいし、正の任意の数とすることができる。
図７にその動作例を示す。
【００３８】
Ｂ（青色）の光源点灯ラインを他の色に対して２倍の密度で点灯させる場合において、各色の副走査方向の走査領域を均等に３／４とすることで光源点灯が一巡する期間の走査領域を従来手法と同じにし、副走査解像度を変化させないようにした場合を図８（ｂ），（ｃ）に示す。原稿搬送速度あるいは走査走行体移動速度を３／４にし、イメージセンサの光電変換蓄積時間はそのままとすることで、走査領域を３／４にすることができる。また、イメージセンサの光電変換蓄積時間を３／４にし、原稿搬送速度あるいは走査走行体移動速度はそのままで走査領域を３／４にすることもできる。図８（ｂ）は図３に示した処理に対応し、図８（ｃ）は図４および図５に示した処理に対応する。
図８
【００３９】
図１に示したカラー画像読取り装置１１の動作を、図９のフローチャートにより説明する。図９では、解像度２００ｄｐｉでの読み取り時に、図３に示したように光源点灯させ、その他の解像度においては通常どおりの光源点灯シーケンスとすることができる。
【００４０】
また、図９の処理は、ファクシミリのような原稿搬送方式の読み取り部をもつ機器を想定しており、原稿搬送速度を切り換えることにより、１ラインあたりの光電変換蓄積時間は変化させないで読み取る方式を採用している。
【００４１】
図９では、解像度が２００ｄｐｉとする場合（Ｓ１０１の「ＹＥＳ」）には、原稿搬送速度を通常の３／４に設定する（Ｓ１０２）。ついで、Ｒ光源を点灯させ（Ｓ１０３）、Ｇ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力するとともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１０４）。そして、Ｒ光源を点灯させ、Ｂ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介してラインメモリ１１８に格納するとともに、Ｒ光源を点灯させる（Ｓ１０５）。この後、Ｒ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力するとともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１０６）。この後、平滑回路１２０によりＢ信号について平滑処理を行う（Ｓ１０７）。ステップＳ１０８では、読取りが終了したか否かをチェックしており、上記のＳ１０４〜Ｓ１０７までの処理は、読取りが終了するまで繰り返される。
【００４２】
解像度が２００ｄｐｉでない場合（Ｓ１０１の「ＮＯ」）には、通常の処理が行われる。すなわち、原稿搬送速度を通常の速度に設定し（Ｓ１０９）、Ｒ光源を点灯し（Ｓ１１０）させる。ついで、Ｇ光源を点灯させ、Ｒ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｇ光源を点灯させる（Ｓ１１１）。以下、順次、Ｇ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｂ光源を点灯させる（Ｓ１１２）、Ｂ信号（データ）をアナログ回路１１５，ＡＤＣ１１６，ローパスフィルタ１１７を介して出力させるともに、Ｒ光源を点灯させる（Ｓ１１３）。ステップＳ１１４では、読取りが終了したか否かをチェックしており、上記のＳ１１１〜Ｓ１１３までの処理は、読取りが終了するまで繰り返される。
【００４３】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、各色の最終的な解像度は均等に保った上で、カラー網点印刷物の読み取り時に特定色だけ発生する副走査方向モアレを低減ないし解消することができる。
【００４４】
（２）本発明のカラー画像読取り装置に、通常のカラー読み取り機能に切り替える機能を持たすことができる。これにより原稿種類や解像度の条件により特定色にモアレが発生する可能性が高い読み取りモードに対してのみ本発明を適用することで特定色のモアレを抑え、それ以外の読み取りモードに対しては、読み取り速度の低下またはＳ／Ｎの低下という本発明の副作用を防ぐことができる。また、ユーザの操作によらず、上記の切換えを自動的に行うようにもできる。
【００４５】
（３）特に、一般に使用されているＲＧＢの光学読取りにおいては、Ｂ（青色）の光源点灯ライン数をＲ（赤色）やＧ（緑色）の光源点灯ライン数よりも比率を高くするので、カラー網点印刷物に見られるＹ（イエロー）ドットの垂直配列に対して比較的低解像度での読み取り時に発生しやすい副走査方向のモアレを低減することができる。
【００４６】
（４）ＲＧＢの光源点灯ライン数の比率を、１：１：２にした場合には、一般的なカラー網点印刷物に見られるＹ（イエロー）ドットの垂直配列に対して比較的低解像度での読み取り時に発生しやすい副走査方向のモアレを低減し、かつ読み取り速度の低下またはＳ／Ｎの低下といった本発明の副作用を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像読取り装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は平滑処理の具体例を示す図である。
【図３】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインに各々Ｂ（青色）の点灯ラインを設定する場合の処理を示す図である。
【図４】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインにＢ（青色）の点灯ラインを連続して２ライン設定する場合の処理を示す図である。
【図５】ＲＧＢ各色の光源点灯ラインのシーケンスとして、Ｒ（赤色）およびＧ（緑色）の点灯ラインの直後のラインにＢ（青色）の点灯ラインを連続して２ライン設定する場合の処理を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる、ラインメモリ、平滑処理回路、切換えスイッチを用いないカラー画像読取り装置を示す図である。
【図７】図６のカラー画像読取り装置の動作を示す図である。
【図８】（ａ）はＹ（イエロー）ドットによるモアレの発生を説明するための図、（ｂ），（ｃ）は、本発明によるモアレの抑制の説明図である。
【図９】図１に示したカラー画像読取り装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）に示すように２００ｄｐｉ，６００ｄｐｉの走査領域を示す図であり、（ｂ）はシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色のインクによる網点処理を示す図である。
【図１１】モアレの発生図を説明するための図であり、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の副走査方向ドット間距離を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１ ラー画像読取り装置
１１１，２１１，３１１ ＣＰＵ
１１２，２１２，３１２ 光源点灯回路
１１３，２１３，３１３ ライン同期クロック供給回路
１１４，２１４，３１４ イメージセンサ部
１１５，２１５，３１５ アナログ回路
１１６，２１６，３１６ ＡＤＣ
１１７，２１７，３１７ローパスフィルタ
１１８，３１８ ラインメモリ
１１９，３１９ ラインメモリ制御部
１２０，３２０ 平滑処理回路
１２１，３２１ 切換えスイッチ
Claims (1)
- ラインセンサにて、赤色、緑色、青色の各色成分光源を走査ラインに対して順次点灯させて原稿画像の読取りを行うカラー画像読取り装置であって、
赤色、緑色、青色のいずれか１つの色成分の光源点灯回数をその他の色成分の光源点灯回数の２倍として原稿を順次点灯照射する光源点灯回路と、
前記光源点灯回路により各色成分の光源で順次照射された原稿画像を前記ラインセンサにより読取走査して得られるアナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から得られる２倍の光源点灯回数で読み取られた色成分の２ライン分のデジタル画像データを１／２に間引く平滑処理回路と、
前記Ａ／Ｄ変換器からの出力と前記平滑処理回路からの出力とを切換えることにより、各色成分のライン毎のデジタル画像データを順次取り出す切換回路と、を備えたことを特徴とするカラー画像読取り装置。
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