JP4160894B2

JP4160894B2 - 画像読取処理装置

Info

Publication number: JP4160894B2
Application number: JP2003410582A
Authority: JP
Inventors: 有儀彦阪
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: JP2005175700A

Description

この発明は、ディジタル複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等の画像読取処理装置に関する。

ディジタル複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等においては、光源を光らせて原稿に光を照射し、その反射光を読み取り、ディジタルデータに変換し、そのディジタルデータに種々の画像処理を実行することで所望の画像出力を得ている。
ここで原稿を読み取る際の読取方式は、大別して２つに分類される。１つは、原稿を固定し、光源を移動させて読み取る方式（これを「原稿固定読み方式」ということにする。）であり、もう１つは、原稿を移動させて読み取る方式（これを「光源固定読み方式」ということにする。）である。

ところで、光源と原稿の間にゴミが入ってしまった場合や読取位置が汚れた場合、原稿固定読み方式では、光源が動くため、光源がゴミを照らすのは一瞬であり、読み込んだ画像に対してのゴミの影響は小さな点でしか現れてこない。一方、光源固定読み方式の場合は、光源とゴミ（読取面の汚れ）の関係が固定されているために、光源は常にゴミ（汚れ）を照らしていることになり、読み込んだ画像に対するゴミ（汚れ）の関係は、縦黒筋、縦白筋になって現れてしまい、無視できない画像異常になる。

そこでかかる画像異常を減少するため、特許文献１では、原稿固定読み方式か光源固定読み方式かに応じて、エッジ強調処理のエッジ強調度合いを変化させて、縦筋発生の抑制を試みている。
また、特許文献２では、黒筋となる情報があれば操作部等に黒筋の発生とその発生位置を通知し、清掃を促している。
特開２００２−２７２５３号特開平６−３０３４２８号

しかしながら、上記従来技術におけるエッジ強調度合いの変更では、黒筋の発生を防止できない場合がある。また、黒筋の発生およびその発生位置を通知するものは、原稿画像の読取動作を中止して通知をするため、原稿画像の読取動作を停止せざるを得ない。このため、従来技術は、いずれも、ユーザに対する原稿画像の読取処理の要求を満足するものではなかった。

この発明は、かかる背景のもとになされたもので、縦筋発生の要因があっても、縦筋を防止するための画像処理の最適化を行うことを目的とするものである。また、この発明は、必要以上に原稿画像の読取動作の停止を避けることを目的とするものである。この発明は、さらに、常に良好な原稿画像の読取処理が行われるように、読取面にゴミや汚れなどが付着した場合に、画質への影響度合いを通知し、未然に縦筋の発生を防止する画像読取処理装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、位置が固定されている読取位置に対して原稿を移動させ、読取位置に対向する原稿領域をライン単位で連続的に読み取る原稿読取手段と、原稿の読取に際して、読取位置に汚れがあるか否かを検知する汚れ検知手段と、原稿読取手段が読み取った原稿画像に対して、原稿の種別に応じた画像処理を行うモード画質調整手段と、原稿読取手段が読み取った原稿画像に対して、シャープネス、濃度などの調整を行う応用画質調整手段と、を備え、前記汚れ検知手段の出力に基づいて、前記モード画質調整手段および応用画質調整手段を用い、（１）画像データの最初のラインデータから、同じ画素位置に同じ濃度の画像が現れる場合、かつそれが複数ライン連続して現れる場合、読取位置の汚れであると判別する処理と、（２）読取位置に汚れがあると判別されたときには、まず、シャープネス調整を行い、その結果、汚れの画素の濃度が所定の濃度未満になったか否かを判別する処理と、（３）シャープネス調整をしたけれども、汚れの画素の濃度が所定濃度以上であれば、次いで、濃度調整を行い、汚れの画素の濃度が所定濃度未満になったか否かを判別する処理と、（４）濃度調整をしたけれども、汚れの画素の濃度が所定濃度以上であれば、現在の画質モードが文字モードか否かを判別し、画質モード判別の結果、文字モードであれば、画質モードを文字・写真モードに変更し、前記処理（２）および（３）を繰り返す処理と、（５）前記処理（２）または（３）で、汚れの画素の濃度が所定の濃度未満になったと判別したときには、画像処理を行ってコピー処理を行い、コピー出力後に読取位置の清掃を促すメッセージを出力する処理と、
（６）前記処理（４）で、画質モード判別の結果、文字モードでなければ読取位置の清掃を促すメッセージを出力し、読み取り動作を停止する処理と、を実行する制御手段を有することを特徴とする画像読取処理装置である。

この構成によれば、汚れ検知手段により読取位置に汚れがあることが検知された場合には、検知された汚れの画像が、読み取った原稿画像の中で目立たなくなるように、モード画質調整手段および／または応用画質調整手段が調整される。つまり、ゴミや汚れが目立たなくなるように、自動的に最適な画質モード、画質調整の組み合わせが選択されて、原稿画像の読取処理が行われる。

この結果、処理された画像データに基づくコピー物や、ファクシミリ送信物として、読取位置の汚れに伴う縦黒筋や縦白筋の発生がほとんどない画像を出力することができる。また、モード画質調整手段および応用画質調整手段を調整しても、汚れ検知手段によって検知された汚れの画像が、原稿画像中で目立つと判別されたときには、原稿読取手段による原稿の読取を中止させて、読取位置に汚れがある旨の報知を行う。

こうすることによって、縦黒筋または縦白筋の目立つ画像異常のあるコピーやファクシミリ送信等を未然に防ぐことができる。
さらに、汚れ検知手段により読取位置の汚れが検知されたときであって、モード画質調整手段および／または応用画質調整手段の調整を行って、汚れに基づく縦筋の発生が目立たないように原稿画像の処理が行われた場合には、その原稿画像の処理が行われた後に、ユーザに対して、読取位置に汚れがある旨の報知を行う。

ユーザには、原稿読取処理が中断することなく行われた後、読取位置の汚れが報知されるので、ユーザは、その後の画像読取処理に備えて、読取位置を清掃すればよい。かかる場合、ユーザが所望する原稿画像の読取処理は中断されずに行われるから、使い勝手の良い装置とすることができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像読取処理装置の概略構成図である。この画像読取処理装置は、一例として、ディジタル複写機に適用されるものである。
画像読取処理装置は、読取部１および画像処理部２を含む。読取部１には、原稿をセットするためのセット台３と、セット台３にセットされた原稿を、読み取りのため１枚ずつ搬送する搬送機構（複数のローラ等からなる）４と、搬送される原稿を読み取るための読取位置５と、読み取り後の原稿が排出される排出台６とが含まれている。

また、読取位置５の下方には、読取位置５を照らすためのランプ７と、ランプ７により照らされて、読取位置５で反射する光を導くための光学系８が備えられている。光学系８で導かれる光はＣＣＤ９に結像される。この実施形態では、光学系８のランプ７は移動可能であるが、以下の説明は、ランプ７が図示の位置に固定されている場合の原稿読取動作について説明する。

ＣＣＤ９の出力は、画像処理部２に含まれるアナログ回路１０、Ａ／Ｄ変換回路１１および画像処理回路１２によって処理され、ビデオ信号として次段の制御部へ出力される。画像処理回路１２は、装置全体を制御するＣＰＵ１３の制御下に置かれている。
図２は、画像処理回路１２の詳細な構成を示すブロック図である。
画像処理回路１２には、Ａ／Ｄ変換回路から入力されるディジタル画像データに基づき、基準データを生成する基準データ生成回路１４と、この基準データ生成回路１４で生成された基準データに基づき、入力画像データのシェーディング補正を行うシェーディング補正処理回路１５、シェーディング補正後の画像データに対して変倍処理を行う変倍処理回路１６、変倍処理された画像データに対してフィルタ処理を行うフィルタ処理回路１７、フィルタ処理がされた画像データに対してγ補正処理を行うγ補正処理回路１８、γ補正がされた画像データに対して階調処理を行う階調処理回路１９が備えられている。そして階調処理された画像データは、ビデオ信号として次段の制御部へ出力される。

画像処理回路１２には、また、ＣＰＵ−インタフェース部２０が備えられていて、ＣＰＵ１３と接続されている。これにより、画像処理回路１２はＣＰＵ１３の制御下に置かれている。さらに、ＣＰＵ−インタフェース部２０を介して画像入力制御部２１が接続されており、ＣＣＤ９およびアナログ回路１０と接続されている。
この実施形態では、画像処理回路１２へ入力されるディジタル画像データに関して、まず、ＣＰＵ１３が汚れに基づく異常画素を有した画像データであるか否かを判別する。この判別は、ライン単位で連続的に入力される画像データに関し、複数ラインにまたがって同じ位置に同じ濃度の画像データが現れる場合に、汚れがあると判別することができる。

そして、入力画像データに汚れがある場合には、その汚れを目立たなくするために、フィルタ処理回路１７、γ補正処理回路１８および階調処理回路１９によって、画質調整を自動的に行う。
図３は、フィルタ処理回路１７によって行われるフィルタ処理の例を示す図である。図３において、平滑化とは、画素毎の細かな変動をなくし、滑らかな画像にすることを言う。平滑化により、画素本来が持つ高周波成分は失われることになる。

エッジ強調とは、画素間の濃度差を明確にして、文字や画像の輪郭を明瞭にすることである。
この実施例では、フィルタ処理として、図３に示すように、文字モード、文字・写真モードおよび写真モードという、原稿画質に応じて、それぞれ異なる平滑化処理およびエッジ強調処理が行われる。

図４は、平滑化処理の内容を説明するための図である。図４における左側の９つのブロックが、注目画素Ｅを中心に、その周囲に配置されたデータであり、これが入力データである。この入力データに対して、右側の９つのブロックで示されるフィルタ係数が掛け合わされる。すなわち、平滑化処理とは、入力データに対してフィルタ係数で特定される値を掛け合わせることにより出力データを得ることである。この計算式は、図４に示す数式の通りであり、計算された値ｄａｔａ＿ｏｕｔが注目画素Ｅの平滑化後の値となる。

図５は、エッジ強調処理を説明するための図である。エッジ強調処理では、左側の９つのブロックの中心にある注目画素Ｘに、右側の９つのブロックからなるフィルタ係数の値が掛け合わされ、差分値Ｓが算出される。そして強調された後の値Ｘ′は、元の値Ｘに差分値Ｓを加えたものとなる。
図６は、平滑化後にエッジ強調を行った場合の差分値Ｓおよび強調度Ｘ′の関係を示す図である。

図７は、γ補正処理回路１８で行われるγ補正のための曲線と、階調処理回路１９で行われる２値化しきい値の可変範囲との関係を示す図である。
左側の図７（Ａ）は、γ補正曲線であり、２５６階調の入力データのうちの４８が初期設定値とされ、３２〜１２８の範囲で濃度調整が行えることを示している。
右側の図７（Ｂ）は、２値化しきい値であり、２５６階調の入力データのうち１２８の値が２値化基準値の初期設定値であり、それを９６〜１６０の範囲で可変できることを表わしている。

さらに、下記の表は、エッジ強調のゲイン値可変範囲、すなわちシャープネス調整の範囲を示すものである。このシャープネス調整のためのゲイン値可変範囲は、文字モード、文字・写真モード、写真モードについてそれぞれ異なる範囲が定められている。

次に一例として、文字モードの場合において、汚れの画素（注目画素Ｅ）の値が、４０，６０，６５，７０，８０の場合につき、それぞれ、どのように画質調整が行われるかについて具体的に説明をする。
Ｅ＝４０のとき：
平滑化によりｄａｔａ＿ｏｕｔ＝３０、Ｘ′＝１４５≧１２８、よって汚れが目立ちＮＧ。

そこで、ゲインを１２／１６→１０／１６に変更する。つまりシャープネスを自動調整する。これにより、Ｘ′＝１２７＜１２８となり、汚れが目立たなくなりＯＫ。
Ｅ＝６０のとき：
平滑化によりｄａｔａ＿ｏｕｔ＝５２、ゲインを１２／１６→８／１６に調整すると、Ｘ′＝１５６≧１２８であり、ＮＧ。

そこで、濃度しきい値を、１２８→１６０に変更する。よって、１５６＜１６０であり、汚れが目立たなくなりＯＫ。つまり、この場合は、シャープネス調整および濃度調整を行う。
Ｅ＝６５のとき：
平滑化によりｄａｔａ＿ｏｕｔ＝５６、ゲインを１２／１６→８／１６に変更し、しきい値を１２８→１６０に変更。しかし、Ｘ′＝１７７≧１６０であり、ＮＧ。

そこで、フィルタ条件を、文字・写真モードに変更し、かつ、シャープネスを最小にする。これにより、ｄａｔａ＿ｏｕｔ＝４８、Ｘ′＝１３３＜１２８となり、汚れが目立たなくなり、ＯＫ。
Ｅ＝７０のとき：
平滑化によりｄａｔａ＿ｏｕｔ＝５２、ゲインを８／１６→４／１６に変更、Ｘ′＝１０４＜１２８となり、ＯＫ。つまり、この場合は、画質モードを変更し、γ補正による濃度再現を開始したことにより、汚れが目立たなくなっている。

Ｅ＝８０のとき：
文字・写真モードに変更し、かつ、シャープネス最小、濃度最低に設定する。これによってもＸ′＝１４０≧１２８であり、ＮＧ。
つまり、汚れの値が８０のときには、汚れを目立たなくするように調整することはできない。

以上説明した具体例のように、汚れの画素を目立たなくする処理は、
（１）同一画質モードでのシャープネス調整
（２）上記（１）に加えて濃度調整
（３）異なる画質モードでのシャープネス調整
（４）上記（３）に加えての濃度調整
という順序で、画像領域全体に対する影響を極力抑えるようにして調整される。

図８は、図１および図２に示すこの発明の一実施形態における制御動作を表わすフローチャートである。
図８に示すフローチャートにより、汚れの画素を目立たなくするための処理を含む全体的な処理内容について説明をする。
読取部１において原稿の読み取りが開始すると、まず、ＣＰＵ１３において読取位置５に汚れがあるか否かの判別が行われる（ステップＳ１）。

汚れの判別は、順次入力されてくるラインデータの同じ画素位置に、同じ濃度のデータがあるか否かにより行われる。通常、原稿の先端余白等には、画像データは記録されていないから、入力される画像データの最初のラインデータから、同じ画素位置に同じ濃度の画素が現れる場合、かつそれが複数ライン連続して現れる場合、読取位置５の汚れであると判別することができる（ステップＳ２でＹＥＳ）。

もし、複数ライン連続して同一画素に同一濃度の出力がない場合は、読取位置５に汚れがないと判別し（ステップＳ２でＮＯ）、原稿を読み取ってその読み取った画像に基づくコピーを行い出力をする（ステップＳ９）。
一方、読取位置５に汚れがあると判別されたときは、まず、シャープネス調整が行われる（ステップＳ３）。その結果、汚れの画素の濃度が所定の濃度未満になったか、所定の濃度以上であるかの判別がされる（ステップＳ４）。もし、シャープネス調整の結果、汚れの画素の濃度が所定濃度未満になったときには、汚れの画素に基づく縦筋は目立たなくなるから、その場合は、画像処理を行ってコピー処理をする（ステップＳ１０）。そして、コピー出力後には、読取画像に対して画質調整を変更した旨のメッセージを出力し（ステップＳ１１）、読取位置５の清掃を促すメッセージを行う（ステップＳ１２）。

これにより、ユーザは、次回のコピーに備えて読取位置５の清掃を行うことになる。この清掃は、今回のコピー終了後であるから、今回のコピーが中断されることなく、ユーザにとっては望ましい。
ステップＳ４で、所定濃度以上か否かの判別がされ、シャープネス調整をしたけれども、汚れの画素の濃度が所定濃度以上であれば、次いで、濃度調整が行われる（ステップＳ５）。

そしてその結果、汚れの画素の濃度が所定濃度以上のままか、所定濃度未満になったかの判別がされる（ステップＳ６）。
もし、濃度調整の結果、汚れの画素が所定濃度未満となった場合は、汚れの画素は縦筋として目立たなくなったわけであるから、原稿画像のコピー出力をし（ステップＳ１０）、画質調整を変更した旨のメッセージを出力し（ステップＳ１１）、その後に清掃を促すメッセージを出力する（ステップＳ１２）。

ステップＳ６で、汚れの画素が所定の濃度以上であれば、現在の画質モードが、文字モードか否かが判別されて、文字モードの場合は、文字・写真モードに変更される（ステップＳ８）。そして、文字・写真モードに変更後、ステップＳ３からの処理が繰返される。一方、ステップＳ７において、現在の画質モードが文字モードでない場合には、汚れの画素を目立たなくすることは困難であると判別して、読取位置５に汚れのあることの警告を行い、清掃を促すメッセージが出力される（ステップＳ１３）。そして、読み取り動作が停止される（ステップＳ１４）。

以上のこの発明の一実施形態の動作によれば、読取位置５に汚れがあっても、その汚れが目立たなくなるように画質調整が行われ、コピーが実行されるから、不必要にコピー動作が中断せず、ユーザにとって使い易い装置となる。
一方、読取位置５の汚れがひどく、コピーに目立った縦筋が現れるような場合には、汚れがある旨の警告をし、読取動作が停止されるから、無用なコピーが生じることなく、好ましい装置となる。

この発明は、複写機のみに適用されるわけではなく、ファクシミリ装置や、スキャナ装置においても同様に適用することができる。
その他、この発明は、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態に係る画像読取処理装置の概略構成図である。画像処理回路１２の詳細な構成を示すブロック図である。フィルタ処理回路１７によって行われるフィルタ処理の例を示す図である。平滑化処理の内容を説明するための図である。エッジ強調処理を説明するための図である。平滑化後にエッジ強調を行った場合の差分値Ｓおよび強調度Ｘ′の関係を示す図である。 γ補正処理回路１８で行われるγ補正のための曲線と、階調処理回路１９で行われる２値化しきい値の可変範囲との関係を示す図である。この発明の一実施形態における制御動作を表わすフローチャートである。

符号の説明

１読取部
２画像処理部
５読取位置
７ランプ
８光学系
１２画像処理回路
１７フィルタ処理回路
１８ γ補正処理回路
１９階調処理回路

Claims

位置が固定されている読取位置に対して原稿を移動させ、読取位置に対向する原稿領域をライン単位で連続的に読み取る原稿読取手段と、
原稿の読取に際して、読取位置に汚れがあるか否かを検知する汚れ検知手段と、
原稿読取手段が読み取った原稿画像に対して、原稿の種別に応じた画像処理を行うモード画質調整手段と、
原稿読取手段が読み取った原稿画像に対して、シャープネス、濃度などの調整を行う応用画質調整手段と、
を備え、
前記汚れ検知手段の出力に基づいて、前記モード画質調整手段および応用画質調整手段を用い、
（１）画像データの最初のラインデータから、同じ画素位置に同じ濃度の画像が現れる場合、かつそれが複数ライン連続して現れる場合、読取位置の汚れであると判別する処理と、
（２）読取位置に汚れがあると判別されたときには、まず、シャープネス調整を行い、その結果、汚れの画素の濃度が所定の濃度未満になったか否かを判別する処理と、
（３）シャープネス調整をしたけれども、汚れの画素の濃度が所定濃度以上であれば、次いで、濃度調整を行い、汚れの画素の濃度が所定濃度未満になったか否かを判別する処理と、
（４）濃度調整をしたけれども、汚れの画素の濃度が所定濃度以上であれば、現在の画質モードが文字モードか否かを判別し、画質モード判別の結果、文字モードであれば、画質モードを文字・写真モードに変更し、前記処理（２）および（３）を繰り返す処理と、
（５）前記処理（２）または（３）で、汚れの画素の濃度が所定の濃度未満になったと判別したときには、画像処理を行ってコピー処理を行い、コピー出力後に読取位置の清掃を促すメッセージを出力する処理と、
（６）前記処理（４）で、画質モード判別の結果、文字モードでなければ読取位置の清掃を促すメッセージを出力し、読み取り動作を停止する処理と、
を実行する制御手段を有することを特徴とする画像読取処理装置。