JP4362700B2 - 画像読取り装置、及び、画像読取り方法 - Google Patents
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Description
このため、現在の画像と目標画像との差分の絶対値の総和が最小になっているかどうかを判断するためには、画素ずらし量を増加させて取得する画像と目標画像のとの差分の絶対値の総和との比較と、画素ずらし量を減少させて取得する画像と目標画像のとの差分の絶対値の総和との比較が必要であり、画像を何度も取得することが必要になって、処理時間が長くかかる。更には、現在の画像と目標画像との差分の絶対値の総和では、所望の画像を得るための画素ずらし量の増減の判断ができず、画素ずらし量を繰り返して設定しなおすことが必要であり、画素ずらし量の調整に時間が長くかかることを余儀なくされている。
目標画像と画素ずらし後の画像の差分を計算する処理では、OCRで用いるサンプル帳票の画像のように、白地紙面上に数十字の文字図形のみが印字されているテクスチャに乏しい画像に対しては、十分な精度が得られない。更に、離散コサイン変換に伴う制約があり、任意の画像サイズの部分画像領域を比較領域として選択することができない。更に、調整に際に増減方向が分からない。
本発明の他の課題は、より高精度に調整することができる画像読取り装置、及び、画像読取り方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、任意の画像サイズの部分領域を比較領域に選択するとができる画像読取り装置、及び、画像読取り方法を提供することにある。
b=(R/α)・a
により与えられる。少数回のずらしにより収束解を急速に得ることができる。
x1≦x≦x2,y1≦y≦y2
として抽出され、濃度はf(x,y)で表され、高濃度領域である背景部分の平均濃度はAvgで表され、重心位置の座標Zx,Zyは、下記式:
Zx=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]x(Avg−f(x,y))
Zy=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]y(Avg−f(x,y))
M=Σ[y2,y2]Σ[x2,x1](Avg−f(x,y))
で計算により定められる。
ステップS1:
イメージセンサ7は、原稿台1に固定されている原稿Fの初期画像F[1]を取得する。初期画像F[1]は、画像蓄積メモリ18にデジタル化されて蓄積される。
ステップS2:
位置演算器21は、初期画像F[0]の初期位置X[0]を検出する。
ステップS3:
変位量信号26は、初期ずらし量ΔX[0]を設定する。画素ずらし機構13は、初期ずらし量ΔX[0]に対応する量の物理的変位14を出力する。イメージセンサ7の光電変換画素集合面9は、ΔX[0]に対応する変位量で微動的に変位する。
イメージセンサ7は、第1回目変位量で変位している第1回目変位画像F[1]を取得する。
ステップS5:
位置演算器21は、第1回目変位画像F[1]の第1回目変位位置X[1]を検出する。
ステップS6:
ステップS6は、ステップS5の後に実行され、又は、後述されるステップS7の後に実行される。ずらし戻しのステップS6では、第1回目変位画像F[1]は、ずらし量(−ΔX[0])で初期画像F[0]の元の初期位置X[0]に戻される。
相対距離演算器23は、第1回目変位位置X[1]と初期位置X[0]との差分である第1回目変位相対距離ΔX[1]を計算する。
ΔX[1]=X[1]−X[0]
ステップS8:
画素ずらし量制御器25は、規定相対距離ΔRを設定している。
ステップS9:
ΔX[1]とΔRの大小関係が画素ずらし量制御器25で判断される。
第1回目変位相対距離ΔX[1]が規定相対距離ΔRより大きい場合には、画素ずらし量制御器25は第1回目ずらし調整量ΔX{1}を設定する。
ΔX{1}<ΔX[0]
以下、大小記号>と<のいずれかは、等号を含む。
ステップS11(ΔX[1]<ΔR):
第1回目変位相対距離ΔX[1]が規定相対距離ΔRより大きい場合には、画素ずらし量制御器25は第1回目ずらし調整量ΔX{1}を設定する。
ΔX{1}>ΔX[0]
ステップS12(ΔX[1]=ΔR):
第1回目変位相対距離ΔX[1]が規定相対距離ΔRに許容範囲で等しい場合には、本プロセスは終了する。
ΔX[1]=ΔRになるまで、既述のステップS3〜ステップS10、又は、既述のステップS3〜S11が繰り返される。ステップS12では、元の画像F[0]と変位完了後の最終画像F[了]との間の相対変位距離は、規定されるΔRに一致し、又は、許容範囲内で一致している。2度目の画素ずらし量は、1度目の画素ずらし量の増減を予め差し引いた値として設定され、規定値に急速に収束されせることが好ましい。
b=(β/α)・a
a:ΔX
β:目標相対距離
このような関係に基づいて、次回のずらす量aを決定すれば、2回のずらし調整又は少数回調整で、調整を速やかに収束的に完了させることができる。
ステップS14:
位置演算器21は、変位前後画像19を2値画像に変換する2値化回路を備えている。位置演算器21は、変位前後画像19に対応する2値画像を生成する。変位前後画像19は、256階調(256濃度階数)で記述されている。閾値が、規定値(例示:100)に設定される。2値画像は、白画素と黒画素に2値化されている。白画素は、階調0〜階調256の単位画素の集合であり0で表される。黒画素は、階調0〜階調100の単位画素の集合であり1で表される。
ステップS15:
2値画像のうち黒画素が連結している黒画素連結領域を検出するための輪郭線ラベリングが実行される。黒画素のみから形成される領域である複数の黒画素領域ラベル、又は、白画素のみから形成される領域である複数の白画素領域ラベル(以下、前者について記述される。)は、それぞれに、その領域の左上座標(x1,y1)と右下座標(x2,y2)で規定される。各ラベルの左上座標(x1,y1)のx1は、その黒画素領域ラベルの画素の座標値のうち最小値に対応している。各ラベルの右下座標(x2,y2)のx2は、その黒画素領域ラベルの画素の座標値のうち最大値に対応している。このような領域は、正方形又は矩形であり、連続黒画素領域の外接直交四角形である。低濃度領域は、高濃度領域に内接し、高濃度領域の閉じた外郭線に囲まれている。
低濃度領域(x,y)は、
x1≦x≦x2,y1≦y≦y2
として抽出される。濃度はf(x,y)で表される。高濃度領域である背景部分の平均濃度はAvgで表される。重心位置の座標Zx,Zyは、下記式:
Zx=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]x(Avg−f(x,y))
Zy=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]y(Avg−f(x,y))
M=Σ[y2,y2]Σ[x2,x1](Avg−f(x,y))
で計算により定められる。
f(x,y):座標(x,y)で指定される画素の階調(濃度)
Avg:f(x,y)>T(=設定値)を満たす背景部分の濃度の平均
ここで、Σ[j,k]は、jからkまで足し加えられることを意味する。
このような重心決定は、複数のラベルの全てについて実行され得る。
13…微小変位機構
21…検出器
25…画素ずらし量制御器
Claims (8)
- 2次元のイメージセンサと、
光軸に直交する面の上で前記イメージセンサを初期位置から微小にずらす微小変位機構と、
画素ずらし前の画像と画素ずらし後の画像との間の相対距離を検出する検出器とを構成し
前記微小変位機構は、前記相対距離が規定値に許容範囲内で一致するまで、前記イメージセンサを変位させ、
前記相対距離はrで示され、前記規定値はRで示され、前記検出器から差分(r−R)に対応する量の微小調整信号を画素ずらし量として前記微小変位機構に出力する画素ずらし量制御器をさらに構成し、
前記イメージセンサは微小変位を受ける前に初期位置に復帰する
画像読取り装置。 - 前記画素ずらし量がaに設定された時の前記差分はαで表され、前記Rに対応する画素ずらし量はbで示され、前記画素ずらし量bは、下記関係:
b=(R/α)・a
により与えられる
請求項1の画像読取り装置。 - 初期位置から微小変位量aで特定される第1方向に前記イメージセンサを原稿に対して変位させる第1変位ステップと、
前記初期位置と変位後の前記イメージセンサの変位位置との間の相対距離rを検出する検出ステップと、
前記相対距離rと前記第1方向とに基づいて、前記相対距離rが規定値Rに近づく第2方向に前記イメージセンサを変位させる第2変位ステップと、
前記第2変位ステップの前に前記イメージセンサを前記初期位置に復帰させる復帰ステップと
を構成する画像読取り方法。 - 初期位置から微小変位量aで特定される第1方向に前記イメージセンサを原稿に対して変位させる第1変位ステップと、
前記初期位置と変位後の前記イメージセンサの変位位置との間の相対距離rを検出する検出ステップと、
前記相対距離rと前記第1方向とに基づいて、前記相対距離rが規定値Rに近づく第2方向に前記イメージセンサを変位させる第2変位ステップと、
前記原稿として図形パターンを用意するステップと、
前記図形パターンの重心位置を前記初期位置として用いるステップと
を構成する画像読取り方法。 - 前記図形パターンから特定領域を選択し、前記特定領域のうち濃度が設定閾値Tより低い低濃度領域と前記特定領域のうち濃度が設定閾値Tより高い高濃度領域とに分割して抽出する抽出ステップを更に構成し、
前記低濃度領域(x,y)は、
x1≦x≦x2,y1≦y≦y2
として抽出され、前記濃度はf(x,y)で表され、前記高濃度領域である背景部分の平均濃度はAvgで表され、前記重心位置の座標Zx,Zyは、下記式:
Zx=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]x(Avg−f(x,y))
Zy=(1/M)Σ[y2,y2]Σ[x2,x1]y(Avg−f(x,y))
M=Σ[y2,y2]Σ[x2,x1](Avg−f(x,y))
で計算により定められる
請求項4の画像読取り方法。 - 原稿を撮影して原稿画像を生成する2次元のイメージセンサと、
光軸に直交する面の上で前記イメージセンサを微小にずらす微小変位機構と、
前記微小変位機構により複数位置に変位する前記イメージセンサで生成される複数の原稿画像{G1,G2,・・・,Gn}を蓄積する蓄積器と、
前記複数の前記原稿画像{G1,G2,・・・,Gn}のうち任意の2枚の原稿画像{Gj,Gk}の濃度を同一画素に関して比較する比較器とを構成し、
前記原稿には、格子状に規定の分解能距離で互いに離隔し同形状に塗りつぶされた複数個の図形が描かれ、
前記原稿画像Gjの濃度と前記原稿画像Gkの濃度との差異が最小になる対原稿画像{Gs,Gt}を抽出する抽出器を更に構成し、
前記対原稿画像の原稿画像Gsと前記対原稿画像の原稿画像Gtの間の前記分解能距離が画像ずらし量として決定される
画像読取り装置。 - 前記分解能距離は前記図形の重心間距離であり、前記図形の重心は前記原稿の原稿面で検出される
請求項6の画像読取り装置。 - 前記分解能距離は前記図形のエッジ間距離であり、前記図形のエッジは前記原稿の原稿面で検出される
請求項6の画像読取り装置。
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