JP4346356B2

JP4346356B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP4346356B2
Application number: JP2003171454A
Authority: JP
Inventors: 光生土屋; 豊幸原; 隆還田
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Nisca Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: JP2005012289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置に係り、特に、搬送された原稿を所定の読取位置で読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スキャナ等の原稿搬送ユニットが装着された画像読取装置では、原稿を読み取るイメージセンサを所定の読取位置に静止させ、原稿搬送ユニットで搬送されてきた原稿を、読取用ガラスを介して読み取ることで画像データを取得している（シートスルー方式）。すなわち、シートスルー方式では、原稿搬送ユニットは、給紙トレイ上に載置された原稿を分離した後、読取用ガラスに対し上流及び下流側にそれぞれ配設されたローラにより、分離された原稿を読取用ガラス上の読取位置に搬送する。読取位置で読み取られた原稿は、原稿搬送ユニット又は画像読取装置に固定された掬い上げ部材で読取用ガラス上から掬い上げられ下流側の排紙トレイに排出される。画像読取装置は、光源から光を照射し、読取位置に搬送されてきた原稿の画像記録面で反射された光をミラーやレンズ等の光学系を介してイメージセンサまで導き光電変換で画像データを取得する。
【０００３】
しかし、原稿が読取用ガラス上から搬送される際に、原稿の先端が、固定された掬い上げ部材の表面又は読取用ガラスの下流側に配置された搬送ローラに突き当たるので、その瞬間、原稿は搬送方向とは逆方向の反力（衝撃）を受ける。この衝撃により、原稿は読取位置において瞬時的に停止したり加振され、読み取った画像データに位置の歪みが含まれてしまう。また、原稿の搬送方向後端が読取用ガラスの上流側に配置された搬送ローラを通過する際に、原稿に対するローラのグリップ（挟持）が解除された瞬間、読取位置における原稿がバタついてブレが生ずるため、読み取った画像データに位置の歪みが含まれ、画像データの質が低下する、という問題がある。特に、読取センサがＲＧＢ３原色の３ラインで構成されるカラー画像読取装置では、原稿を同時に読み取る位置が異なるため、時間差補正を行ってもＲＧＢ３原色間で位置が合わず、色滲み又は色ズレとして再現されてしまう。
【０００４】
この問題を解決するために、取得した画像データから、ＲＧＢ３原色の画像データ間で相関演算を利用して色の度合いを検出し、本来モノクロであるはずの白黒境界に色滲みがないかを検出して補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１３９９４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、原稿に記録されたカラー画像は千差万別であり、上記特許文献の技術を用いても、例えば、エッジ部分や境界等の白から黒への高コントラスト部に正しく色が挿入された画像データに対して誤検出を行うことがあり、色の欠落という欠陥が生ずることがある。また、画像データの全ての無彩色（モノクローム）領域を彩度計算してカラー部分を検出する色滲み検出方法では、膨大な計算量からリアルタイムの色滲み検出処理に大きな演算性能が要求される。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、色滲み検出の演算量を抑え高コントラスト部に生じる色滲みを適正に補正することができる画像読取装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、原稿を搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される原稿面を照射する光源と、前記原稿面からの光をカラー画像データに変換するイメージセンサと、前記搬送手段で搬送される原稿を監視する監視センサからの出力により原稿搬送の変動量とその変動位置とを計測する計測手段と、前記イメージセンサで変換されたカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無および色滲み位置を検出する色滲み検出手段と、前記色滲み検出手段で検出された色滲み位置に対応したカラー画像データの補正を行う画像データ補正手段と、を備え、前記計測手段は、前記変動位置に対応する前記原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えるか否かを判断し、前記色滲み検出手段は、前記計測手段が前記原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えると判断したときに、その変動位置に対応するカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無を検出し、色滲みがある場合はその色滲み位置を検出し、前記画像データ補正手段は、前記色滲み検出手段で検出された前記色滲み位置に対応したカラー画像データの補正を行う、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、搬送手段により原稿が搬送され、原稿面に光源から照射された光がイメージセンサに入光してカラー画像データに変換される。搬送手段で搬送される原稿は監視センサで搬送状態が監視されており、計測手段により監視センサの出力から原稿搬送の変動量とその変動位置が計測される。そして、色滲み検出手段によりイメージセンサで変換されたカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無および色滲み位置が検出され、画像データ補正手段により色滲み検出手段で検出された色滲み位置に対応したカラー画像データの補正が行われるが、その際、計測手段は、変動位置に対応する原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えるか否かを判断し、色滲み検出手段は、計測手段が原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えると判断したときに、その変動位置に対応するカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無を検出し、色滲みがある場合はその色滲み位置を検出し、画像データ補正手段は、色滲み検出手段で検出された色滲み位置に対応したカラー画像データの補正を行う。本発明によれば、原稿の搬送変動が生じると当該箇所のカラー画像データに色滲みが発生するという原理に着目して、画像データ補正手段により色滲み検出手段で検出された色滲み位置のうち計測手段で計測された位置に対応したカラー画像データを計測手段で計測された変動量に基づいて補正するので、カラー画像データのみを解析する従来技術に比べて、正しく色が挿入された画像データに対して色滲みと誤判定することなく、カラー画像データの色滲みを補正することができる。
【００１０】
本発明において、計測手段は、原稿の搬送方向の先端を検出する先端検出センサを有し、この先端検出センサが検出した原稿先端を基準とする位置情報に対応して原稿搬送の変動位置を計測してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について説明する。
【００１３】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の画像読取装置は、原稿を読み取り、カラー画像データをパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力可能な画像読取ユニット２と、この画像読取ユニット２に装着され、読み取り対象の原稿を搬送する原稿搬送ユニット１とを備えている。
【００１４】
画像読取ユニット２は、略箱状のケーシング７５を有している。ケーシング７５の上部には、固定載置原稿を読み取るときの原稿載置台となる固定原稿プラテンガラス７３と、原稿搬送ユニット１を用いたシートスルー（流し読み）モードによる原稿読み取り時に使用する流し読みプラテンガラス７２とが固定されている。流し読みプラテンガラス７２の両側近傍には、原稿搬送ユニット１側に突出し、搬送される原稿Ｓの画像記録面側を支持する断面略三角形状の原稿ガイド７０、７１がケーシング７５と一体に形成されている（図２も参照）。
【００１５】
また、画像読取ユニット２は、ステッピングモータ（不図示）の駆動力によりケーシング７５内を副走査（イメージセンサの走査方向と垂直な）方向に移動可能な第１キャリッジ５０と第２キャリッジ５１とを有している。第１キャリッジ５０は、原稿Ｓを照明するための照明用ランプ６０と、照明用ランプ６０からの光を原稿方向に反射させるリフレクタ６４と、原稿からの反射光の光路を変更する第１ミラー６１とを有しており、第２キャリッジ５１は、第１ミラー６１で変更された原稿からの反射光の光路を略垂直に変更する第２ミラー６２と、第２ミラー６２で変更された反射光の光路を略水平とする第３ミラー６３とを有して構成されている。第３ミラー６３の水平延長線上には、ＣＣＤ等のライン状カラーイメージセンサ５３のセンサ面に反射光を集光するレンズユニット５２が配置されている。
【００１６】
イメージセンサ５３は、イメージセンサ５３を作動させると共にイメージセンサ５３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ基板５４にマウントされている。アナログ基板５４はシェーディング補正処理や画像処理等を行う処理基板５５に接続されており、処理基板５５は、ケーシング７５に固定され外部装置との接続を許容するインターフェースコネクタ５６に接続されている。
【００１７】
すなわち、図４に示すように、アナログ基板５４には、イメージセンサ５３の他、イメージセンサ５３を作動させるクロックジェネレータ１２４及びＡ／Ｄコンバータ１２２がマウントされており、処理基板５５には、画像読取ユニット２全体を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）１２０、画像データの濃度ムラ等を補正するシェーディング補正処理部１２３、画像データの時間差補正及び後述する色滲み補正等の画像処理を行う画像処理ＩＣ１２５、外部装置との通信を制御する通信ＩＣ１２６がマウントされている。なお、マイコン１２０はスキャナコネクタ１２８を介して原稿搬送ユニット１に接続されている。
【００１８】
図１に示すように、原稿搬送ユニット１は、載置トレイ２２上に載置された最上部の原稿Ｓを繰り出すピックアップローラ１０を有している。ピックアップローラ１０は、ピックアップローラ１０の下流側に位置し原稿Ｓを分離する分離ローラ１１と長板状の連接板で連接されている。また、ピックアップローラ１０及び分離ローラ１１のローラ軸にはそれぞれ図示しないプーリが固着されており、両プーリ間に図示しない無端ベルトが張架されている。このため、ピックアップローラ１０は、自重によって分離ローラ１１のローラ軸を中心に回動自在であり、載置トレイ２２上に載置された最上部の原稿Ｓに当接して分離ローラ１１側から無端ベルトを介して供給された回転駆動力で最上部の原稿Ｓを繰り出すことが可能である。分離ローラ１１の底部周面には摩擦力を有するゴム製の分離パッド１６が当接しており、分離パッド１６はバネ１７で上方（分離ローラ１１の周面側）に付勢されている。なお、載置トレイ２２には、原稿が載置されていない状態を検出するためのエンプティセンサ（不図示）が配置されている。
【００１９】
原稿搬送ユニット１は、載置トレイ２２から、画像読取ユニット２の固定原稿プラテンガラス７３を覆うカバー３ａと一体に構成され上部に緩やかな傾斜面を有する排紙トレイ３まで、画像読取ユニット２の設置面積内で原稿Ｓの搬送を許容する略Ｕ字状の搬送経路を有している。
【００２０】
また、原稿搬送ユニット１には、流し読みプラテンガラス７２を基準として上流及び下流側にそれぞれ原稿Ｓを流し読みプラテンガラス７２の略中央部の読取位置Ｐｒ（図２参照）に向けて搬送する搬送ローラ１２及び搬送ローラ１２で搬送された原稿Ｓを受け取って排紙トレイ３に向けて原稿Ｓを搬送する排出ローラ１４が配設されている。
【００２１】
搬送ローラ１２と排出ローラ１４との間には、両側が湾曲し搬送される原稿Ｓの裏面（画像記録面の背面）側をガイドするガイド板２１が配置されている。ガイド板２１の搬送ローラ１２近傍には、搬送される原稿Ｓの先端及び後端を検出する頭出しセンサ８０が固着されている（図２参照）。
【００２２】
この頭出しセンサ８０の固着位置について詳述すると、図２に示すように、イメージセンサ５３が原稿Ｓの画像記録面を読み取る読取位置Ｐｒの４００ライン分前の位置に設定されている。上述したように、イメージセンサ５３の原稿搬送方向の読み取り密度は４００ｄｐｉのため、読取位置Ｐｒに対して１インチ（２５．４ｍｍ）前に位置していることになる。実際には、取り付け誤差などから固着位置のバラツキが生じるため、図示しないディップスイッチによりオフセットのライン数の微調整がなされる。このため、原稿搬送ユニット１の組み立て工程でディップスイッチの値が設定され、オフセットのライン数が決定される。
【００２３】
図１に示すように、搬送ローラ１２は搬送シャフトに固着されており、搬送シャフトの一側には図示しないギアプーリが嵌着されている。搬送ローラ１２の駆動源となる搬送モータ２０のモータ軸には図示を省略したギアプーリが嵌着されており、図示しないギアプーリと図示を省略したギヤプーリとの間にはタイミングベルトが張架されている。搬送モータ２０にはステッピングモータが用いられており、１ステップがイメージセンサ５３による原稿読み取りの１ラインに相当するように設定されている。搬送ローラ１２には、搬送ローラ１２に従動し回転自在でシャフトに一定のクリアランスを持って支持された搬送コロ１３が当接している。
【００２４】
一方、排出ローラ１４側も同様な構造が採られている。すなわち、排出ローラ１４は排出シャフトに固着されている。排出シャフトに嵌着されたギアプーリ（不図示）と搬送モータ２０のモータ軸に嵌着されたギアプーリ（不図示）との間にはタイミングベルトが張架されており、搬送モータ２０からの回転駆動力は排出ローラ１４にも伝達される。また、排出ローラ１４には、排出ローラ１４に従動し回転自在でシャフトに一定のクリアランスを持って支持された排出コロ１５が当接している。
【００２５】
図２に示すように、ガイド板２１には、読取位置Ｐｒより上流側の位置に、原稿Ｓの搬送変動を監視する搬送計測ユニット３０が固着されている。搬送計測ユニット３０は、発光ダイオード３４と、原稿Ｓの裏面で反射した光を集光するレンズ３３、イメージセンサ３２、イメージセンサ３２を作動させる作動回路、イメージセンサ３２からの出力を増幅するアンプ及びアンプからの出力を変換するＡ／Ｄコンバータ等がマウントされたユニット基板３１を有しており、これらの構成部品は振動等による影響を抑制するためにユニットフレーム３５に一体となって固定されている。
【００２６】
本実施形態では、発光ダイオード３４に光量を稼ぐため青色発光ダイオードが用いられているが、より光量のあるレーザダイオードを用いるようにしてもよい。発光ダイオード３４から照射され原稿Ｓの裏面で反射した反射光はレンズ３３で集光されイメージセンサ３２に入射する。イメージセンサ３２は、原稿Ｓの搬送方向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に長い２本のモノクロームラインセンサを有している。２本のラインセンサ同士は１ライン以上離間している（本実施形態では、この離間距離を１０ラインに設定している。）。
【００２７】
発光ダイオード３４の照度が最も高い位置を監視位置Ｐｗとすると、監視位置Ｐｗはイメージセンサ３２を構成する２本のラインセンサ間の中心位置に設定されている。読取位置Ｐｒ及び監視位置Ｐｗは、イメージセンサ５３、３２への発光ダイオード３４及び照明用ランプ６０によるそれぞれの干渉を避けるために、異なる位置に設定されている。なお、本実施形態では、監視位置Ｐｗは読取位置Ｐｒの５０ライン分上流側に設定されており、イメージセンサ３２のうち一方の（上流側）ラインセンサは頭出しセンサ８０が原稿Ｓの先端を検出する位置から３４５ライン目に配置されており、他方の（下流側）ラインセンサは頭出しセンサ８０が原稿Ｓの先端を検出する位置から３５５ライン目に配置されている。
【００２８】
図４に示すように、原稿搬送ユニット１は、原稿搬送ユニット１を制御するマイコン１００を有している。マイコン１００は、頭出しセンサ８０、搬送モータ２０を駆動するドライバ１０１及び変動量検出回路３８に接続されており、ドライバ１０１は搬送モータ２０に接続され、変動量検出回路３８は搬送計測ユニット３０に接続されている。また、マイコン１００は、ＡＤＦコネクタ１０２を介して画像読取ユニット２に接続されている。なお、図４において、分離ローラ１１及びピックアップローラ１０を駆動するステッピングモータ並びにそのドライバ、及び、載置トレイ２２に配置されたエンプティセンサ等は捨象されている。
【００２９】
本実施形態の原稿読取装置は、公知の原稿読取装置と同様に原稿を固定原稿プラテンガラス７３に載置して原稿を読み取ることも可能であり、固定原稿プラテンガラス７３上に原稿を載置できるように、原稿搬送ユニット１は画像読取ユニット２に対して開閉（回動）可能に構成されている。
【００３０】
（動作）
次に、本実施形態の画像読取装置のシートスルーモードでの動作について説明する。
【００３１】
マイコン１２０は、通信ＩＣ１２６を介して外部装置から原稿のシートスルーモードでの読取命令を受信すると、照明用ランプ６０を点灯させ、イメージセンサ５３を作動させると共に、不図示のステッピングモータを駆動させ第１キャリッジ５０及び第２キャリッジ５１を読取位置Ｐｒに移動させる（図１の状態）。また、マイコン１２０は、読取命令があったことをマイコン１００に報知する。
【００３２】
マイコン１２０からの読取命令の報知を受けたマイコン１００は、エンプティセンサからの出力により載置トレイ２２上に原稿が載置されているか否かを判断する。原稿が載置されていないと判断したときには、その旨をマイコン１２０に報知し原稿が載置されるまで待機する。マイコン１２０は、通信ＩＣ１２６を介して外部装置に、載置トレイ２２上に原稿を載置すべき旨を報知する。
【００３３】
一方、載置トレイ２２上に原稿が載置されていると判断したときは、マイコン１００は、搬送計測ユニット３０を作動させると共に、分離ローラ１１に回転駆動力を供給する搬送モータ２０を駆動させる。これにより、載置トレイ２２の最上部に載置された原稿Ｓは、ピックアップローラ１０で繰り出され（この時を便宜上、原稿繰出時という。）、分離ローラ１１と分離パッド１６の摩擦力により一枚に分離される。原稿Ｓは、分離ローラ１１により下流側に搬送され、搬送ローラ１２及び搬送コロ１３でニップされて搬送されることで読取位置Ｐｒを経由して更に下流側に搬送される。
【００３４】
マイコン１００は、頭出しセンサ８０が原稿Ｓの先端を検出したときに内部カウンタを０として、搬送モータ２０を１ステップ回転させる（原稿Ｓを１ライン搬送する）毎に内部カウンタを１インクリメントし、内部カウンタの値が３４５か否か、すなわち、原稿Ｓの先端がイメージセンサ３２のうち上流側ラインセンサの位置に搬送されたか否かを判断し、否定判断のときはこの判断を続行し、肯定判断のときはユニット基板３１のＡ／Ｄコンバータを作動させる。Ａ／Ｄコンバータの作動によりイメージセンサ３２から出力されたモノクローム画情報は、変動量検出回路３８に入力され、変動量検出回路３８は、ライン毎に変動量をマイコン１００に送信する。
【００３５】
ここで、原稿Ｓの搬送監視について搬送計測ユニット３０と変動量検出回路３８との関係を説明する。上述したように、イメージセンサ３２は上流側及び下流側の２本のラインセンサを有しており、両者は１０ライン分離間している。従って、原稿Ｓが一定速度で搬送されれば、１０ライン相当の時間補正をすることで、両者から出力される画情報は一致するが、原稿Ｓが一定速度で搬送されなければ（原稿搬送に変動があれば）、画情報は一致せずその差（変動量）が顕出されるはずである。このため、変動量検出回路３８は、図５に示すように、１ライン毎に、上流側ラインセンサから出力された画情報を一時記憶し、１０ライン相当の時間経過後、上流側ラインセンサから出力された画情報を基準として下流側ラインセンサから出力された画情報と比較し、両画情報の差異を変動量として検出する。
【００３６】
また、マイコン１００は、変動量検出回路３８により検出された変動量が予め定められた（イメージセンサ５３による画像データの取得に影響しない）閾値以下か否かを判断し、肯定判断のときは変動量を０とみなし、否定判断のときは検出された変動量を原稿搬送で生じた変動量とみなす。なお、図５では、否定判断されたときの変動量を挙動情報として示している。一方、マイコン１００は、内部カウンタにより副走査方向での原稿Ｓの位置情報を有している。マイコン１００は、例えば、原稿ＳがＡ４サイズの場合、内部カウンタの値が３４５となる原稿Ｓの先端から内部カウンタの値が５０３２となる原稿Ｓの後端まで、内部カウンタの値（位置情報）に対応した挙動情報（変動量）をズレ情報として生成し、マイコン１２０へ送出する。なお、マイコン１００はマイコン１２０へ内部カウンタの値が３４５〜５０３２に対応する全ての変動量を送出してもよいが、本実施形態では通信負荷を小さくするために、位置情報に対応して挙動情報のみをマイコン１２０へ送出している（変動量０の場合はその位置情報を含めて送出していない。）。マイコン１２０は、マイコン１００から受信したズレ情報を順次画像処理ＩＣ１２５へ送出する。
【００３７】
更に、マイコン１００は、内部カウンタの値が４００か否か、換言すれば、原稿Ｓの先端が読取位置Ｐｒに搬送された否かを判断し、否定判断のときはこの判断を続行し、肯定判断のときは、読取開始指令をマイコン１２０に報知する。読取開始指令を受けたマイコン１２０は、Ａ／Ｄコンバータ１２２によるＡ／Ｄ変換を開始させる。これにより、画像読取ユニット２のイメージセンサ５３による原稿Ｓの画像記録面の読み取りが実行される。すなわち、照明用ランプ６０から又はリフレクタ６４を介して照射された光は、読取位置Ｐｒの原稿Ｓの画像記録面で反射し、流し読みプラテンガラス７２を介して第１乃至第３ミラー６１〜６３で光路を変更され、レンズユニット５２で集光されてイメージセンサ５３に入光する。図４に示すように、イメージセンサ５３からの出力は、Ａ／Ｄコンバータ１２２で原稿Ｓの搬送方向にライン状に配列された光電変換素子の画素列分順次変換されて１ライン分の画像データとなり、ライン遅れを伴ってシェーディング補正処理部１２３でＲＧＢ毎に１ライン分の補正が行われた後、画像処理ＩＣ１２５に送出される。画像処理ＩＣ１２５はシェーディング補正処理後の画像データをＲＧＢ毎にページメモリに記憶する。なお、イメージセンサ５３が１ライン読み取ると、搬送モータ２０による原稿Ｓの搬送も１ステップ（１ライン）送られる。
【００３８】
マイコン１００の内部カウンタの値が８００のときに、搬送ローラ１２で搬送される原稿Ｓの先端が排出ローラ１４又は排出コロ１５に当接するように設定されている。また、マイコン１００は、原稿ＳがＡ４サイズの場合に、内部カウンタの値が５０３２となったとき（原稿Ｓの後端が下流側ラインセンサの位置に位置するとき）に、ユニット基板３１のＡ／ＤコンバータによるＡ／Ｄ変換を終了させる。更に、マイコン１００は、内部カウンタの値が、頭出しセンサ８０が原稿Ｓの後端を検出したときから内部カウンタが更に４００増加したときに、搬送モータ２０の搬送により原稿Ｓの後端が読取位置Ｐｒに到達したものとみなして読取終了指令をマイコン１２０に報知する。この読取終了指令を受けたマイコン１２０は、Ａ／Ｄコンバータ１２２によるＡ／Ｄ変換を終了させる。
【００３９】
ここで、図５を参照して、画像処理ＩＣ１２５が実行する色滲み検出について詳述する。色滲みは、画像中の無彩色（モノクローム）領域で目立ち、画像中の横方向エッジ部（図７（Ａ）参照）や境界等の高コントラスト部に顕出される。図６（Ａ）に示すように、スキャナ等の画像読取装置で読み取られた画像データは、カラー部分と無彩色部分とに分類される。そのいずれにも、高コントラスト部が存在する。読取エラーも同じように存在するが、色滲みが特に目立つ部分は図６（Ａ）に示す斜線部の領域である。マイコン１２０は、シェーディング補正処理後の画像データがページメモリに格納されるのと並行して、順次検出されたズレ情報のうち位置情報を色滲み候補位置情報として画像処理ＩＣ１２５に報知する。画像処理ＩＣ１２５は、一言すれば、報知された色滲み候補位置情報に対応するシェーディング補正処理後の画像データ（ＲＧＢ別データ）について、（１）ＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊変換、（２）無彩色領域の検出（カラーとモノクロームとの分離）、（２）無彩色領域内の高コントラスト部の検出、（４）色滲みの検出、を行うことで図６（Ａ）に示す斜線部を検出するが、詳述すれば以下の手順を実行する。
【００４０】
（１）まず、ＣＩＥで規格化されており、人の知覚色度に近いと云われるＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系への変換を行う。すなわち、色滲み候補位置情報に対応するシェーディング補正処理後の画像データについて、表色系を下式（１）によりＸＹＺ色素系に変換して、下式（２）によりＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系に変換する。なお、式（２）において、Ｘｎには９５．０４５、Ｙｎには１００．０００、Ｚｎには１０８．８９２の値が用いられる。
【００４１】
【数１】

【００４２】
（２）図６（Ｂ）に示すように、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系の色度図では、ａ^＊軸とｂ^＊軸が直交しており、直交点が無彩色点となる。ａ^＊値、ｂ^＊値の範囲を決定することで、無彩色領域を抽出することができる。色滲みがないときは、カラーとモノクローム（以下、モノクロという。）との分離を行なうのは容易であるが、色滲みがあるときは、カラーと色滲みとの特徴が良く似ており、画素単位でカラーとモノクロとの分離を行なうのは難しい（色彩のみでカラーと色滲みとを分離することは難しい）ため、例えば、以下のアルゴリズムで無彩色領域を検出する。
【００４３】
▲１▼ 画像データを、累積ヒストグラムを作成するために、ｍ×ｍ（例えば、８画素×８画素）毎の小領域に分割する。
▲２▼ ▲１▼の小領域において、主走査方向に相当する縦方向にａ^＊値とｂ^＊値の累積ヒストグラムを作成する。ただし、累積値は累積画素数で正規化する。
▲３▼ ▲２▼での累積値が、Ta_SL＜ａ^＊＜Ta_SH、かつ、Tb_SL＜ｂ^＊＜Tb_SHの値の範囲に入るものを無彩色領域として検出する。
▲４▼ ▲３▼で無彩色領域と判別されなかった部分についてのみ、副走査方向に相当する横方向にａ^＊値とｂ^＊値の累積ヒストグラムを作成する。ここでも、累積値は累積画素数で正規化する。
▲５▼ ▲４▼での累積値が、Ta_ML＜ａ^＊＜Ta_MH、かつ、Tb_ML＜ｂ^＊＜Tb_MHの値の範囲に入るものも無彩色領域として検出する。
【００４４】
（３）色滲みは原稿Ｓの搬送方向（副走査方向）に生ずるため、図７（Ａ）に示す３×３の垂直方向Sobelフィルタを用いて無彩色領域での横方向の高コントラスト部（エッジ部）を検出する。すなわち、画像データのマトリクスの中央をＭ（ｉ，ｊ）とすると、Sobelフィルタ処理後のマトリクスの中央の値Ｍ（ｉ，ｊ）’は、Ｍ（ｉ，ｊ）’＝Ｍ（ｉ−１，ｊ−１）×（−１）＋Ｍ（ｉ，ｊ−１）×（−２）＋Ｍ（ｉ＋１，ｊ−１）×（−１）＋Ｍ（ｉ−１，ｊ）×０＋Ｍ（ｉ，ｊ）×０＋Ｍ（ｉ＋１，ｊ）×０＋Ｍ（ｉ−１，ｊ＋１）×１＋Ｍ（ｉ，ｊ＋１）×２＋Ｍ（ｉ＋１，ｊ＋１）×１として演算することができる。従って、例えば、図７（Ｂ）に示す画像データでは、左側のマトリクスの中央の値Ｍ（ｉ，ｊ）’は１６として求められ、右側のマトリクスの中央の値Ｍ（ｉ，ｊ）’は０として求められる。なお、本実施形態の画像読取装置では、原稿Ｓの搬送方向に色滲みを生ずるため横方向の高コントラスト部を検出しているが、縦方向（副走査方向）にアルゴリズムを変更しても、両方を併用してもよい。
【００４５】
（４）色滲みは、無彩色領域内の高コントラスト部（エッジ部）において、各画素におけるａ^＊値、ｂ^＊値がTa_DL＜ａ^＊＜Ta_DH、又は、Tb_DL＜ｂ^＊＜Tb_DHの範囲以外の画素に生じており、この画素を色滲み画素として判別することができ、画像データから色滲み画素の位置も特定することができる。つまり、無彩色領域内において対象画素周辺の画素（周辺画素）がカラーの場合には周辺画素が色滲みとして検出される。下表１には、色滲み検出で用いられる各閾値が纏められている。
【００４６】
【表１】

【００４７】
マイコン１２０は画像処理ＩＣ１２５に色滲みが発生候補位置を色滲み候補位置情報として画像処理ＩＣ１２５に報知し、画像処理ＩＣ１２５は、色滲み候補位置に対して上述した（１）〜（４）を実行することで色滲みの検出を実行する。
【００４８】
画像データの色滲みは、副走査方向におけるイメージセンサ５３の走査が一定速度でなく、かつ、ＲＧＢの読み取りが時間的に同時でないことに起因する。つまり、ある時刻に原稿Ｓの搬送変動が発生した場合にＲＧＢの画像データに影響（画像の一部の伸縮）が現れるが、同時に読み取っていない場合には、ＲＧＢそれぞれ別の位置に搬送変動の影響が現れる。例えば、白から黒に変化するエッジ部でＲが伸びる場合には、エッジ部に赤い部分（色滲み）が発生する。これを補正するには、色滲みが発生した部分で画像が伸びたか、又は、縮んだかとその伸縮量（補正すべき伸縮量）とを計量し、伸びた場合は伸びた分の画像を縮め（副走査方向に縮小し）、縮んだ場合は縮んだ分を伸ばせばよい（副走査方向に拡大すればよい）。
【００４９】
マイコン１２０は、マイコン１００より受信したズレ情報のうち変動量から、補正すべき伸縮量を演算（決定）し、画像処理ＩＣ１２５に補正すべき位置及び補正すべき伸縮量を報知する。マイコン１２０のＲＡＭに、予め変動量−伸縮量テーブルを展開しておき、ＲＡＭに記憶された当該位置に対応する変動量を読み出して、変動量−伸縮量テーブルを参照することで、補正すべき伸縮量を演算してもよい。
【００５０】
この報知を受けた画像処理ＩＣ１２５は、ＲＧＢ毎にマイコン１２０から報知された補正すべき位置及び補正すべき伸縮量に従って画像データを補正した後、イメージセンサ５３を構成するカラーセンサ間の離間を是正する時間差補正及びＲＧＢを重ね合わせてカラー画像データとする画像処理を行う。このように処理された画像データは、通信ＩＣ１２６を介して外部装置へ送出され、最終ラインの画像データの送信終了により１枚分の原稿Ｓの読み取りが終了する。なお、シートスルーモードによる原稿Ｓの読み取りは、載置トレイ２２に原稿が存在しないことをエンプティセンサが検出するまで、又は、外部装置から読取中止命令を受信するまで、上述した原稿繰出時に戻って載置トレイ２２に載置された次の原稿について続行される。
【００５１】
（作用等）
次に、本実施形態の画像読取装置の作用等について説明する。
【００５２】
本実施形態の画像読取装置では、マイコン１２０が、搬送計測ユニット３０及びマイコン１００の共働による原稿Ｓの搬送方向でのズレ情報（位置情報に対応する挙動情報）を把握し、ズレ情報のうち位置情報を色滲み候補位置情報として画像処理ＩＣ１２５に報知するので、画像処理ＩＣ１２５はＲＧＢ別の画像データの全領域につて色滲み検出を行う必要がなく、報知された領域に限定して色滲み検出を行う。つまり、本実施形態では、原稿Ｓの搬送変動を計測して異常な搬送を検出したときに、色滲みを発生させる要因があるとしてその色滲み候補位置を仮定し、この部分に対して画像データの色滲み検出を実行し、確かに色滲みが存在すればそこは正しい色滲み位置であるとみなすこととした。このため、従来技術のように、画像処理ＩＣ１２５がＲＧＢの各画像データの全ての画素について色滲み検出を行う必要がない。従って、本実施形態の画像読取装置は、色滲み検出に膨大な計算負荷が掛からずリアルタイムに色滲み検出を行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、原稿Ｓの搬送変動が生じると当該箇所の画像データに色滲みが発生するという原理に着目して、マイコン１００、１２０、変動量検出回路３８及び画像処理ＩＣ１２５の共働により、ＲＧＢの各画像データに対し画像処理ＩＣ１２５で検出された色滲み位置に対応した、変動量検出回路３８が生成したズレ情報のうち挙動情報（変動量）に応じて各画像データの色滲みを補正する。このため、カラー画像データのみを解析する従来技術のように、正しく色が挿入された画像データに対して色滲みと誤判定することない。従って、本実施形態の画像読取装置は、原稿Ｓの搬送変動に起因する画像データの色滲みを正しく補正することができる。
【００５４】
更に、本実施形態では、搬送計測ユニット３０のイメージセンサ３２に１０ライン離間した原稿Ｓの搬送方向と交差する方向（副走査方向）に長い２本のラインセンサを用い、１ライン毎に原稿Ｓの搬送変動を非接触で監視している。このため、原稿Ｓの搬送に影響を与えることなく搬送変動を正確に計測することができる。従って、マイコン１２０は、画像データの色滲みに対して補正すべき伸縮量を正しく決定でき、その結果、画像処理ＩＣ１２５による画像データの色滲みを正しく補正することができる。換言すれば、本実施形態の画像読取装置から通信ＩＣ１２６を介して外部装置に送出される画像データの質を高めることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、搬送計測ユニット３０に発光ダイオード３４を有したアクティブ方式のものを例示したが、図３に示すように、図２に示した発光ダイオード３４に相当する構成を欠くパッシブ方式の搬送計測ユニット１３０を用いるようにしてもよい。すなわち、搬送計測ユニット１３０は、原稿Ｓを透過した透過光を集光するレンズ１３３、１０ライン離間した２本のラインセンサを有するイメージセンサ１３２、イメージセンサ１３２を作動させる作動回路、イメージセンサ１３２からの出力を増幅するアンプ及びアンプからの出力を変換するＡ／Ｄコンバータ等がマウントされたユニット基板１３１を有しており、これらの構成部品は振動等による影響を抑制するためにユニットフレーム１３５に一体となって固定されている。この搬送計測ユニット１３０では、２本のラインセンサ間の中央が監視位置Ｐｗとされており、監視位置Ｐｗと読取位置Ｐｒとは一致している。従って、上流側及び下流側ラインセンサが１０ライン離間している場合は、それぞれ、頭出しセンサ８０が原稿Ｓの先端を検出する位置から３９５ライン目、４０５ライン目に配置される。このような構成では、透過光を用いることから原稿Ｓを構成する繊維も画情報に含まれるため、精度よく原稿Ｓの搬送変動を計測することができる。また、別の光源を必要としないため、読取画像に影響を与えないことと、読取位置での原稿の挙動が検出できるため正確に変動が検出できることも利点として上げられる。
【００５６】
更に、本実施形態では、画像処理ＩＣ１２５が実行する色滲み検出にＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊変換法を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＲＧＢのうち少なくとも１色の輝度値が他の多くとも２色の輝度値と大きく異なることに着目するＲＧＢ３原色からの色彩による色彩法や色の相関を使用する相関法等を用いるようにしてもよく、このような色滲み検出法でも「カラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部に存在する色滲みの位置を検出する」ことができる。これらの色滲み検出法の詳細については、本出願人が平成１４年２月１９日に出願した特願２００２−０８９９２８に詳しい。
【００５７】
また、本実施形態では、原稿搬送の変動量を２本のラインセンサからの出力を比較して画情報の差異により計測する例を示したが、本発明はこれに制限されず、例えば、原稿Ｓの速度を計測して速度差を原稿搬送の変動量とするようにしてもよい。また、本実施形態のようにアクティブ方式を用いる場合に、レーザー光を照射させ、あるいは、光に限定されず、超音波を含む音を発生させドップラー効果を利用した速度変化を検出するようにしてもよい。
【００５８】
更に、本実施形態では、マイコン１００、１２０、変動量検出回路３８、画像処理ＩＣ１２５に分けて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、これらを１つのマイコンと１つの画像処理ＩＣで行うようにしてもよく、変動量検出回路３８、画像処理ＩＣ１２５が実行する画像処理をマイコンが実行するようにしてもよい。また、本実施形態では、マイコン１００、１２０、変動量検出回路３８、画像処理ＩＣ１２５の共動で行う例を示したが、これらマイコン１００、１２０の処理も含めてハードウエアで構成するようにしてもよい。
【００５９】
そして、本実施形態では、原稿搬送ユニット１と画像読取ユニット２とを別体構成とした例を示したが、固定原稿による読み取りを行わずシートスルーモードの読み取りのみを行うようにすれば、固定原稿プラテンガラス７３は不要であり原稿読取装置全体の投影面積がかなり小さく構成でき、搬送障害の解除等は別とすると一体構成が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原稿の搬送変動が生じると当該箇所のカラー画像データに色滲みが発生するという原理に着目して、画像データ補正手段により色滲み検出手段で検出された色滲み位置のうち計測手段で計測された位置に対応したカラー画像データを計測手段で計測された変動量に基づいて補正するので、カラー画像データのみを解析する従来技術に比べて、正しく色が挿入された画像データに対して色滲みと誤判定することなく、カラー画像データの色滲みを補正することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能な画像読取装置の実施形態の概略正断面図である。
【図２】実施形態の画像読取装置の流し読みプラテンガラス近傍の正断面図である。
【図３】他の実施形態の画像読取装置の流し読みプラテンガラス近傍の正断面図である。
【図４】実施形態の画像読取装置の概略ブロック回路図である。
【図５】実施形態の画像読取装置の色滲み補正に関連する動作を模式的に示す動作説明図である。
【図６】（Ａ）はイメージセンサで読み取った読取画像に含まれる画像データの分類を模式的に示す説明図、（Ｂ）はＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊法での知覚色度と色との関係を模式的に示す説明図ある。
【図７】（Ａ）はＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊法での原稿搬送方向に対する色滲み発生エッジと垂直方向Sobelフィルタを示す説明図、（Ｂ）は画像データの例を示す説明図である。
【符号の説明】
１原稿搬送ユニット（画像読取装置の一部）
２画像読取ユニット（画像読取装置の一部）
１０ピックアップローラ（搬送手段の一部）
１１分離ローラ（搬送手段の一部）
１２搬送ローラ（搬送手段の一部）
１３搬送コロ（搬送手段の一部）
１４排出ローラ（搬送手段の一部）
１５排出コロ（搬送手段の一部）
３０搬送計測ユニット（監視センサ）
３２イメージセンサ
３３レンズ（監視センサ）
６０照明用ランプ（光源）
８０頭出しセンサ（先端検出センサ）
１００マイコン（計測手段の一部）
１２０マイコン（画像データ補正手段の一部）
１２５画像処理ＩＣ（色滲み検出手段、画像データ補正手段の一部）
１３１ユニット基板（監視センサ）
１３２イメージセンサ
１３３レンズ（監視センサ）
１３５ユニットフレーム（監視センサ）
Ｓ原稿
Ｐｒ読取位置
Ｐｗ監視位置

Claims

原稿を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段で搬送される原稿面を照射する光源と、
前記原稿面からの光をカラー画像データに変換するイメージセンサと、
前記搬送手段で搬送される原稿を監視する監視センサからの出力により原稿搬送の変動量とその変動位置とを計測する計測手段と、
前記イメージセンサで変換されたカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無および色滲み位置を検出する色滲み検出手段と、
前記色滲み検出手段で検出された色滲み位置に対応したカラー画像データの補正を行う画像データ補正手段と、
を備え、
前記計測手段は、前記変動位置に対応する前記原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えるか否かを判断し、
前記色滲み検出手段は、前記計測手段が前記原稿搬送の変動量が予め設定された所定量を越えると判断したときに、その変動位置に対応するカラー画像データの無彩色領域内の高コントラスト部における色滲みの有無を検出し、色滲みがある場合はその色滲み位置を検出し、
前記画像データ補正手段は、前記色滲み検出手段で検出された前記色滲み位置に対応したカラー画像データの補正を行う、
ことを特徴とする画像読取装置。
前記計測手段は、前記原稿の搬送方向の先端を検出する先端検出センサを有し、この先端検出センサが検出した原稿先端を基準とする位置情報に対応して前記原稿搬送の変動位置を計測することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。