JP4366397B2

JP4366397B2 - 画像読取装置および画像処理方法

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Description

本発明は、原稿の両面の画像を読み取る画像処理に関する。

原稿に記録された画像を電子的に読み取る手段として、複写機、ファクシミリ、スキャナなどの画像読取装置がある。また、ユーザの介在なしに、原稿反転部により原稿の表裏を反転させ、原稿の表裏両面に記録された画像（以下「両面の画像」と呼ぶ）を読み取る自動両面読取装置がある。

［自動両面読取装置の原稿読取部］
図1は原稿読取部201の概略構成例を示す図である。

ピックアップローラ203は、原稿載置台202に積載された原稿211を一枚ずつピックアップして読取経路に送る。ピックアップされた原稿211は、搬送ローラ204を介して、図に示すローラ205が形成する経路1の方向に搬送される。経路1を通って読取位置に到達した原稿211は、原稿台ガラス210を介して、読取部209が備える光源208に照され、原稿211からの反射光は読取部209に入射する。

読取部209は、光電変換素子を備え、入射した光の強さに応じた電気信号を出力する。この電気信号は、図示しないアナログ-ディジタル(A/D)変換器においてディジタル信号に変換され、原稿の画像を示すディジタル画像データが得られる。このようにして、読取部209は、経路1を通って読取位置を通過する原稿211の表面に記録された画像（以下「表面画像」と呼ぶ）を読み取る。なお、光源208は、ほぼ可視波長領域について分光強度を有する。また、読取部209に入射する光の強度は、原稿211に記録された画像の分光反射率の分布に依存する。

原稿211の先端が反転搬送/排紙ローラ206に到達すると、原稿211は、その後端まで原稿読取部201から排出される。その後、反転搬送/排紙ローラ206の逆回転により、原稿211は再び原稿読取部201に取り込まれ、分離爪207によってローラ205が形成する経路2の方向へ導かる。

経路2を通過した原稿211は、搬送ローラ204によって、再び経路1を通って読取位置へ搬送される。そして、原稿211の裏面に記録された画像（以下「裏面画像」と呼ぶ）が読取部209によって読み取られる。この後、原稿211は、反転搬送/排紙ローラ206により原稿読取部201の外に排出される。

原稿読取部201は、上記の動作を繰り返して、原稿載置台202に積載された複数の原稿の両面の画像を順次読み取る。

図1に示すような原稿読取部201を有する自動両面読取装置により、原稿の両面の画像を読み取る場合の長所は、ユーザの介在なしに、自動的に両面の画像を読み取ることが可能なことである。さらに、単一の光源および単一の読取部により両面の画像を読み取るから、読取光学系の構成が単一であり、両面の画像の読取結果の幾何特性および色味特性が一致する。

他方、原稿は、表面画像の読取時と裏面画像の読取時の二回、原稿読取部201内部を搬送されるため画像の読み取りに時間が掛かり、原稿の搬送構成が複雑になるためジャムの発生確率が高い短所がある。

［同時両面読取装置の原稿読取部］
原稿を一回の搬送するだけで両面の画像を同時に読み取る同時両面読取装置がある。

図2は同時両面読取装置の原稿読取部301の概略構成例を示す図である。

ピックアップローラ203は、原稿載置台202に積載された原稿211を一枚ずつピックアップして読取経路に送る。ピックアップされた原稿211は、搬送ローラ204を介して、図に示すローラ205が形成する経路3の方向に搬送される。経路3を通って第一の読取位置に到達した原稿211は、原稿台ガラス210を介して、読取部209が備える光源208に照され、原稿211からの反射光は読取部209に入射する。読取部209は、第一の読取位置を通過する原稿211の表面画像を読み取る。

その後、原稿211は第二の読取位置に到達し、読取部304が備える光源303に照され、原稿211からの反射光は読取部304に入射する。読取部304は、第二の読取位置を通過する原稿211の裏面画像を読み取る。その後、原稿211は排紙ローラ302によって原稿読取部301の外へ排出される。

原稿読取部301は、上記の動作を繰り返して、原稿載置台202に積載された各原稿を一回搬送するだけで、各原稿の両面の画像を読み取る。

図2に示すような原稿読取部301を有する同時両面読取装置により、原稿の両面の画像を読み取る場合の長所は、ユーザの介在なしに、自動的に両面の画像を読み取ることが可能なだけではない。つまり、一回の搬送で原稿の両面の画像を読み取るので画像読取時間を短縮して画像読取装置のパフォーマンスを向上し、搬送経路が一経路だけであるからジャムの発生確率を低減することができる。

なお、以下では、光源208と読取部209の組み合わせを読取デバイスA、光源303と読取部304の組み合わせてを読取デバイスBと呼ぶことにする。

●読取デバイスAの構成
図2に示すように、読取デバイスAは、原稿台ガラス210の下に配置され、原稿台ガラス210上に原稿211が載置された場合は、読取デバイスAを副走査方向に移動して、原稿211の一方の面の画像を読み取ることが可能である。なお、以下では、読取デバイスを移動する読取方法を圧板読取と呼ぶことにする。

圧板読取に使用する読取デバイスAは、その配置空間および走査空間に余裕をもつため、図3Aに示すような縮小光学系と、図3Bに示すような等倍光学系のどちらのタイプを用いても構わない。

●縮小光学系による画像の読み取り
図3Aに示す縮小光学系の画像読取は以下のようになる。

読取部209は、機械的に固定された光源208と反射ミラー401を内包し、読取部209自体が図に示する矢印Aの方向に移動する。読取部209、光源208、反射ミラー401は読み取るべき原稿211の全幅と同等かそれ以上の幅を有する。なお、図3Aにおいて幅は奥行方向に相当する。

光源208から発せられた光Lは、原稿台ガラス210を介して原稿211を照らす。原稿211から反射した光Lは、反射ミラー401に反射されて光路が変更される。そして、光Lは、縮小レンズ（f-θレンズ）403によって縮小され、光電変換素子402に入射する。なお、縮小レンズ403は、原稿211と同等かそれ以上の幅をもつ光Lを、光電変換素子402の幅に応じて縮小する。

光電変換素子402は、例えば電荷結合素子(CCD)で、入射する光を電気信号に変換する半導体デバイスである。通常、光電変換素子402の幅は、原稿211の幅に対して狭い。従って、縮小レンズ403の縮小率は、原稿211の幅と光電変換素子402の幅の比率を基に決定する。

縮小光学系の読取部209と縮小レンズ403は、同期して矢印Aの方向に移動し、原稿211を走査することで、原稿211の画像を読み取る。

●等倍光学系による画像の読み取り
図3Bに示す等倍光学系の画像読取は以下のようになる。

コンタクトイメージセンサ(CIS)ユニットである読取部209は、機械的に固定された光源208と等倍レンズ404、光電変換素子402を内包し、読取部209自体が図に示す矢印Bの方向に移動する。読取部209、光源208、等倍レンズ404、光電変換素子402は読み取るべき原稿211の全幅と同等かそれ以上の幅を有する。

光源208から発せられた光Lは、原稿台ガラス210を介して原稿211を照らす。原稿211から反射した光Lは、等倍レンズ404を介して、光電変換素子402に入射する。

このように、CISユニットである読取部209が矢印Bの方向に移動し、原稿211を走査することで、原稿211の画像を読み取る。

●光源と光電変換素子
一般に、カラー画像を読み取る場合、光源208には、可視波長領域を包括する光源を使用する。また、光電変換素子402には、三原色の赤R、緑G、青Bの色分解フィルタと、各フィルタに対応する三列の光電変換素子群をもつデバイスを使用する。

また、光源208としてR、G、Bの波長をそれぞれ発光可能な光源を使用して、光電変換素子402として単一の光電変換素子群をもつデバイスを使用する方法もある。つまり、原稿211の走査時、光源R、光源G、光源Bを順次点灯し、各光源の反射光を単一の光電変換素子402で読み取り、光源ごとに得たR信号、G信号、B信号を合成して、カラー画像データにする方法である。

●読取デバイスBの構成
読取デバイスBは、図2に示す配置からも明らかなように、長い光学距離を有する縮小光学系の採用は難しい状況にあり、通常、等倍光学系を採用する。

［光学系の相違による読取特性の違い］
このように、読取デバイスAに縮小光学系を、読取デバイスBに等倍光学系を採用した場合、表面画像と裏面画像の読取特性、とくに色再現性が異なる。また、読取デバイスA、Bともに同じ光学系を採用し、同じデバイスを用いたとしても、読取位置における原稿の浮き具合、外部光の入射具合といった要因により、読取特性、とくに色再現性が異なる可能性がある。

同時両面読取装置は、原稿の両面から読み取った画像の色再現性が等しいことが要求される。しかし、実際上、原稿の両面で全く同じ絵柄/色相があるとすれば、プレゼンテーション資料やカタログなどの背景くらいであり、たとえプレゼンテーション資料やカタログでもより詳細な内容は頁ごとに異なる。言い替えれば、複数頁に亘る同一背景に対して、原稿の両面から読み取った画像の色再現性が等しいことが重要と言える。

特許文献1は、予め用意した基準画像データの特性パラメータRと、表面画像の読取画像データ（以下「表面画像データ」と呼ぶ）の特性パラメータFを比較して、特性パラメータFを補正する。その後、裏面画像を読み取り、表面画像データの、補正後の特性パラメータF'と、裏面画像の読取画像データ（以下「裏面画像データ」と呼ぶ）の特性パラメータQを比較して、特性パラメータQを補正する手法を開示する。そして、この手法により、表面画像画像データと裏面画像データの特性差を低減すると記載する。

図4は、両面の画像の色再現性が異なる同時両面読取装置において、その差を補正するために想定される画像処理の手順を示す図である。

まず、読取デバイスAである読取部501により、原稿211の表面画像を読み取り、Ra、Ga、Ba信号を生成する。なお、Ra、Ga、Ba信号は読取デバイスAに依存する特性をもち、国際照明委員会(CIE)が定める表色系としての意味をもたない状態の信号である。そして、色空間変換処理部503により、Ra、Ga、Ba信号をCIE表色系（例えばL*a*b*）に関連付けられた色空間のRa'、Ga'、Ba'信号に変換して、表面画像データ505を得る。

次に、読取デバイスBである読取部502により、同一の原稿211の裏面画像を読み取り、Rb、Gb、Bb信号を生成する。このRb、Gb、Bb信号も読取デバイスBに依存する特性をもつ。そして、色空間変換処理部504により、Rb、Gb、Bb信号もCIE表色系に関連付けられた色空間のRb'、Gb'、Bb'信号に変換して、裏面画像データ506を得る。

色空間変換処理部503、504には、入力三信号、出力三信号の三次元ルックアップテーブル(3DLUT)や、3×3や3×9の配列演算処理を適用することができる。また、色空間変換に関しては公知であるから詳細な説明は省略する。

RGB一色当り8ビット深さの画像は約1600万色を表現可能である。3DLUTは、通常、1600万より少ないカラーパッチをサンプルとし、それらの平均の色差ΔEaveを最小にするように構成する。従って、3DLUTや配列演算処理を用いる場合、すべての色に対して色差ΔE=0を達成することは困難である。つまり、3DLUTの場合、約1600万色分のエントリをもつテーブルを用意しない限り、必ず補間演算が必要になり、テーブルサイズに応じた量子化および補間演算誤差が発生するためである。勿論、約1600万のエントリを有するテーブルのデータサイズは500MBにも及び、現実的ではない。他方、配列演算処理を用いた場合も、RGBとL*a*b*の関係が非線形なため、色差ΔE=0にはなりえない。

特許文献1に記載された発明は、原稿の両面から読み取った画像の色再現性の差を低減することを目的とするため、多数の頁に亘って原稿の両面から読み取った同一の背景画像の色再現性を合わせることは困難である。また、予め基準画像データを備えておく必要があり、かつ、基準画像データに沿って画像補正するので、原稿に応じたダイナミックな画像補正は困難である。

特開2005-020224公報

本発明は、一回の搬送で原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置において、多数の頁に亘って原稿の両面から読み取った同一の背景画像の色再現性を合わせることを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。

本発明にかかる画像読取装置は、原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置であって、
原稿の表面画像を読み取る第一の読取手段と、
前記原稿の裏面画像を読み取る第二の読取手段と、
前記第一の読取手段が読み取った画像の第一の背景色、および、前記第二の読取手段が読み取った画像の第二の背景色を抽出する抽出手段と、
前記第一の読取手段が読み取った画像を第一の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第一の色処理手段と、
前記第二の読取手段が読み取った画像を第二の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第二の色処理手段と、
前記第一の背景色に対する前記第一の色処理手段の出力と、前記第二の背景色に対する前記第二の色処理手段の出力とが等しくなるように、前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整する調整手段と
を有し、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点は、
前記抽出手段が抽出した前記第一の背景色を包含する立体の頂点に対応し、
前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点は、
前記抽出手段が抽出した前記第二の背景色を包含する立体の頂点に対応し、
前記調整手段は、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値のうち、該出力値の調整量が少なくなるほうの３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整することを特徴とする。

本発明にかかる画像処理方法は、原稿の表面画像を読み取る第一の読取手段、前記原稿の裏面画像を読み取る第二の読取手段、前記第一の読取手段が読み取った画像を第一の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第一の色処理手段、並びに、前記第二の読取手段が読み取った画像を第二の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第二の色処理手段を有し、原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置の画像処理方法であって、
前記第一の読取手段が読み取った画像の第一の背景色、および、前記第二の読取手段が読み取った画像の第二の背景色を抽出する抽出工程と、
前記第一の背景色に対する前記第一の色処理手段の出力と、前記第二の背景色に対する前記第二の色処理手段の出力とが等しくなるように、前記第一の背景色を包含する立体の頂点に対応する前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または、前記第二の背景色を包含する立体の頂点に対応する前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整する調整工程と
を含み、
前記調整工程では、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値のうち、該出力値の調整量が少なくなるほうの３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整することを特徴とする。

本発明によれば、一回の搬送で原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置において、多数の頁に亘って原稿の両面から読み取った同一の背景画像の色再現性を合わせることができる。

以下、本発明にかかる実施例の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、便宜上、複写機に搭載される同時両面読装置について説明するが、ファクシミリ装置やスキャナに搭載することもできる。また、便宜上、同時両面読取装置が読み取った画像信号はRGB各8ビットの深さをもつとして説明する。

［構成］
図5は実施例1の同時両面読取装置の構成例を示すブロック図である。なお、原稿読取部301の機械的な構成は、図2に示した構成とほぼ同様であり、その説明を省略する。

CPU 104は、例えばワンチップマイクロプロセッサであり、内蔵するRAM 104bをワークメモリとして、内蔵するROM 104aに格納された制御プログラムに従い、システムバス108を介して、各構成を制御する。また、操作部101から入力されるユーザ指示に従い、各構成を制御する。操作部101は、同時両面読取装置が搭載された複写機の操作パネルに相当する。

色空間変換処理部503は、3DLUTを備え、原稿の表面画像を読み取る読取部501が出力する画像データに色処理を施す。色空間変換処理部504は、3DLUTを備え、原稿の裏面画像を読み取る読取部502が出力する画像データに色処理を施す。

詳細は後述するが、探索部103は、3DLUTの補正値を探索する。背景色抽出部109は、原稿の背景を示す画像データを抽出する。記憶部102は、画像処理中の画像、各種処理用のパラメータ、CPU 104が実行する制御プログラムなどを含む各種プログラムを格納する。

外部インタフェイス(I/F) 106は、外部機器や外部回線と本装置を接続するためのインタフェイスである。記録装置107は、記録紙に画像を印刷するプリンタである。

［色空間変換処理部］
図6は色空間変換処理部503、504が備える3DLUTを概念的に示す図である。各3DLUTは、読取部501、502が出力するRGBデータに対応して、RGB三方向に値0〜255に対応する直交軸をもつ。各直交軸上に離散的に設定された値に対して3DLUTのエントリポイントが配置され、各エントリポイントには3DLUTの出力データR'G'B'が設定されている。なお、このエントリポイントを格子点と称する。

RGBデータを3DLUTに入力すると、その座標(R, G, B)を包含する三角錐の頂点（四つの格子点）を決定して、各格子点と入力データの座標値の間の距離に基づき、線形補間（四面体補間）によって出力データR'G'B'を計算する。

図7は入力データPを包含する四格子点の一例を示す図である。各格子点C0、C1、C2、C3に格納されている色処理要素である出力値は下式のとおりである。
C0：(R_C0, G_C0, B_C0)
C1：(R_C1, G_C1, B_C1)
C2：(R_C2, G_C2, B_C2) …(1)
C3：(R_C3, G_C3, B_C3)

各格子と入力データRGBの座標の距離に基づき、各格子点に対する重み係数A0、A1、A2、A3を算出する。そして、格子間隔をNとすると、入力データRGBに対する3DLUTの出力データR'G'B'は下式で表される。
R' = (A0×R_C0 + A1×R_C1 + A2×R_C2 + A3×R_C3)/N
G' = (A0×G_C0 + A1×G_C1 + A2×G_C2 + A3×G_C3)/N …(2)
B' = (A0×B_C0 + A1×B_C1 + A2×B_C2 + A3×B_C3)/N

このような色空間変換処理部503、504の処理により、読取部501が読み取った画像データはOUTa(Ra', Ga', Ba')に、読取部502が読み取った画像データはOUTb(Rb', Gb', Bb')にそれぞれ変換される。

本実施例は、多数の頁に亘る同一背景に対してOUTa=OUTbを得ることが目的である。しかし、たとえ同一背景だとしても、読取部501が読み取った画像データINa(Ra, Ba, Ga)と、読取部502が読み取った画像データINb(Rb, Gb, Bb)は、通常、INa≠INbである。その上、色空間変換処理部503と504が備える3DLUTのパラメータは等しくないし、補間演算による演算誤差もある。従って、各色8ビットの場合の約1600万色すべてについてOUTa=OUTbになることは困難で、少なからず差分が生じてOUTa≠OUTbという結果になる。

［背景色抽出部］
背景色抽出部109は、読取部501、502が読み取った全頁のRGBデータのヒストグラムを作成し、RGB各チャネルの信号値の頻度から背景色を示す信号値を決定する。なお、背景色抽出部109は、読取部501と502が読み取った画像データについて、背景色を示す信号値を抽出するように構成されている。なお、ヒストグラムは一頁の全画素の信号値を累積してもよいが、所定の間隔で画素をサンプリングすれば、その分、必要なメモリ容量を低減し、背景色抽出処理の速度向上を図ることができる。

［操作部］
図8は操作部101の詳細を説明する図である。

操作部101は、ユーザが、コピーやスキャンなどのジョブの開始を指示するスタートキー701を備える。さらに、実行中のジョブをキャンセルするためのストップキー702、ファクシミリ動作時のダイヤルや数値入力に使用するテンキー703、動作設定を初期値に戻すためのリセットキー704を備える。また、各種設定情報を表示し、かつ、タッチパネルにより動作モードなどを選択するためのスクリーン705を備える。

図9はスクリーン705に表示される複写機能のデフォルト画面を示す図である。

状態表示部801は、現在ジョブを受け付けられるか否かの状態、設定されている複写倍率、設定されている記録紙サイズ、複写枚数などを表示する。さらに、スクリーン705のボタンには、次のボタンなどがある。複写倍率を100%に設定する等倍ボタン802。詳細な倍率設定モードに移行する倍率ボタン803。記録紙サイズの設定モードに移行する用紙選択ボタン804。フィニシング（ステイプルやソート）の設定モードに移行するソータボタン805。コピー濃度を設定する濃度設定ボタン807。両面読取の詳細設定モードに移行する両面ボタン806。なお、これらボタンはタッチパネル方式により、ユーザがボタンに触れることで各ボタンに設定された機能が実行されるが、以下では「ボタンを押す」と表現する。

同時両面読取を行う場合、ユーザは、原稿載置台202に原稿を積載して両面ボタン806を押す。この操作により、スクリーン705の表示は、図8に示す画面に移行する。

図10は複写機が有する読取モードの表示画面を示す図である。

両面→両面ボタン901は、原稿の両面の画像を読み取り、記録紙に両面コピーする動作モードを指定する。片面→両面ボタン902は、原稿の片面の画像を読み取り、二枚の原稿の片面から読み取った二面分の画像を一枚の記録紙に両面コピーする動作モードを指定する。両面→片面ボタン903は、原稿の両面の画像を読み取り、表面画像を奇数頁に、裏面画像を偶数頁に片面印刷する動作モードを指定する。ページ連写両面ボタン904は、冊子上の原稿を読み取り、冊子の右頁を記録紙の表面へ、冊子の左頁を記録紙の裏面へ両面コピーする動作モードを指定する。

ここで、両面→両面ボタン901または両面→片面ボタン903は、原稿の両面の画像を読み取る両面読取モードであるから、何れかの動作モードが指定された場合、後述する処理を実行する。そして、原稿の背景色を抽出して、色空間変換処理部503、504の処理結果がOUTa=OUTbになるようにする。

［処理］
図11は、多数の頁に亘り、その両面に同一背景が存在する原稿を同時両面読取装置で読み取り、背景画像の色再現性を一致またはできる限り等しくする処理を示すフローチャートで、CPU 104が実行する処理である。

CPU 104は、操作部101により両面読取モードが指示されると、原稿載置台202に積載された一枚目の原稿の両面の画像を読取部501、502で読み取る(S1101)。

次に、CPU 104は、読取部501、502がそれぞれ読み取った画像を背景色抽出部109に入力する。そして、表面画像データおよび裏面画像データのヒストグラムを作成させ(S1102)、RGB各チャネルの信号の頻度から背景色の信号値を抽出させる(S1103)。

次に、CPU 104は、背景色抽出部109が抽出した背景色の信号値について、色空間変換処理部503、504が備える3DLUTが補間演算に使用する四格子点を選定する(S1104)。なお、読取部501が読み取った画像の背景色の信号値に対しては色空間変換処理部503が備える3DLUTの四格子点を選定し、読取部502が読み取った画像の背景色の信号値に対しては色空間変換処理部504が備える3DLUTの四格子点を選定する。

次に、CPU 104は、抽出した背景色の信号値に色空間変換処理部503、504の処理を行った結果をそれぞれOUTa(Ra', Ga', Ba')、OUTb(Rb', Gb', Bb')とする。そして、探索部103にOUTa=OUTbにするような3DLUTの調整値を探索させて、ステップS1104で選定した格子点の出力値の調整値を取得する(S1105)。

次に、CPU 104は、出力値の調整量が少ない方の3DLUTの調整値を確定し、他方の3DLUT（出力値の調整量が多い方）の調整値を破棄（言い変えれば、オリジナルの3DLUTに確定）する(S1106)。例えば、色空間変換処理部503の3DLUTの出力値を調整した場合は、色空間変換処理部504の3DLUTの出力値は未調整（未変更）にする。

次に、CPU 104は、以上のようにして調整した3DLUTを用いて、原稿載置台202に積載された原稿の両面の画像を読取部501、502で読み取り、調整済みの色空間変換処理部503（または504）により色空間変換処理を施す(S1107)。なお、一頁目の原稿の画像については、改めて読み取ってもよいし、ステップS1101で記憶部102に画像データを格納しておき、その画像データを利用してもよい。

●格子点の出力値の調整
図12Aおよび図12Bは格子点の出力値を調整する処理(S1105)を示すフローチャートである。

CPU 104は、背景色の入力信号に対する重み係数A0、A1、A2、A3について大小関係を判定する(S1201)。例えばA0＞A1＞A2＞A3の場合、出力値への影響が格子点C3、C2、C1、C0の順に大きいことを示す。そこで、最も大きい重み係数に対応する格子点の調整値を、一番最初に、探索部103によって探索する。なお、以下では、便宜上、A0＞A1＞A2＞A3になる場合を説明する。従って、まず格子点C0を選択する(S1202)。

探索部103は、格子点C0に設定された、R要素R_C0の変動幅を決定し(S1203)、G要素G_C0の変動幅を決定し(S1204)、B要素B_C0の変動幅を決定する(S1205)。ここで、R_C0の変動幅は、R方向に格子点COに隣接する格子点C0r+1、C0r-1に設定されたR要素R_C0r+1からR_C0r-1の間にする。G_C0の変動幅は、G方向に格子点COに隣接する格子点C0g+1、C0g-1に設定されたG要素G_C0g+1からG_C0g-1の間にする。また、B_C0の変動幅は、B方向に格子点COに隣接する格子点C0b+1、C0b-1に設定されたB要素B_C0b+1からB_C0b-1の間にする。図13は変動幅を決定する格子点と隣接格子点の関係を示す図である。

次に、探索部103は、格子点C0に設定された各要素の出力値を上記の変動幅で変化させて、背景色の信号値INaに対する出力値OUTaを補間演算し、その結果を格子点C0の各要素の調整値に関連付けて記憶部102に格納する(S1206)。なお、調整値とは、格子点C0に設定された各要素の出力値を変動幅の範囲で変化させた値のことである。変化ステップは1以上の所定単位であればよい。

次に、CPU 104は、次に重み係数が大きい格子点（本例では格子点C1）を選択する(S1207)。

探索部103は、格子点C1に設定されたR要素R_C1の変動幅を決定するが、R方向に格子点C1に隣接する格子点C1r+1、C1r-1において調整値を探索するための補間演算を行ったか否かを判定する(S1208)。つまり、本例の場合、格子点C1に対して格子点C0がR方向に隣接する格子点（C1r+1またはC1r-1）か否かを判定することになる。R方向に隣接する格子点が探索済み格子点ではなければ、ステップS1203と同様に、変動幅を決定する(S1209)。また、R方向に隣接する格子点の何れかが探索済み格子点の場合は、未探索格子点のR要素から、探索済み格子点のR要素に設定した変動幅を含む範囲を格子点C1の要素R_C1の変動幅に決定する(S1210)。本例において具体例を挙げると、R_C1の変動幅は次のようになる。
C1r+1≠C0 かつ C1r-1≠C0の場合
R_C1r+1〜R_C1r-1
C1r+1 = C0の場合
R_C0r+1〜R_C1r-1 …(3)
C1r-1 = C0の場合
R_C1r+1〜R_C0r-1

次に、探索部103は、GおよびB要素についてステップS1208〜S1210と同様を処理を行い、GおよびB要素の変動幅を決定する(S1211、S1212)。

次に、探索部103は、格子点C1に設定された各要素の出力値を上記の変動幅で変化させて、背景色の信号値INaに対する出力値OUTaを補間演算し、その結果を格子点C1の各要素の調整値に関連付けて記憶部102に格納する(S1213)。

次に、CPU 104は、四格子点すべてについて、格子点に設定された各要素の出力値を変化させて背景色の信号値INaに対する出力値OUTaを補間演算する処理が終了したか否かを判定する(S1214)。そして、未処理の格子点がある場合は処理をステップS1207に戻す。また、四格子点すべての処理が終わったと判定した場合は、記憶部102に格納した補間演算結果の中に、OUTa=OUTbを満たすものがあるか否かを判定する(S1215)。なお、OUTbは、ステップS1105で色空間変換処理部504から取得済みである。

CPU 104は、OUTa=OUTbを満たす補間演算結果がない場合は、OUTaがOUTbに最も近い補間演算結果を選択する。そして、当該補間演算結果に関連付けられた格子点の各要素の調整値を色空間変換処理部503の3DLUTの調整値として仮決定する(S1216)。また、OUTa=OUTbを満たす補間演算結果がある場合は、複数の補間演算結果がOUTa=OUTbを満たすか否かを判定する(S1217)。そして、OUTa=OUTbを満たす補間演算結果が一つの場合は、当該補間演算結果に関連付けられた格子点の各要素の調整値を色空間変換処理部503の3DLUTの調整値として仮決定する(S1218)。また、OUTa=OUTbを満たす複数の補間演算結果がある場合は、格子点の出力値に対する各要素の調整量が最小の調整値が関連付けられた補間演算結果を選択する。そして、当該調整値を色空間変換処理部503の3DLUTの調整値として仮決定する(S1219)。

次に、CPU 104は、ステップS1201からS1219の処理を色空間変換処理部504に対して実行する(S1220)。

CPU 104は、仮決定した色空間変換処理部503、504の調整値による出力値の調整量を比較する。そして、前述したように、ステップS1106で、出力値の調整量が少ない方の3DLUTの調整値を確定し、出力値の調整量が多い方の3DLUTの調整値を破棄する。同様に、ステップS1222では、OUTa=OUTbを満たす複数の補間演算結果がある場合、格子点の出力値に対する各要素の調整量が最小の調整値が関連付けられた補間演算結果を選択する。これらの処理における比較方法は、例えば、単純に各要素の調整量の絶対値を積分して比較すればよい。また、各要素の調整量をΔr、Δg、Δbとして、一格子当り調整量を√(Δr²+Δg²+Δb²)として算出し比較してもよい。

このように、多数の頁に亘り同一背景がある原稿の両面の画像を読み取る場合に、その背景色を抽出する。そして、背景色に関する色空間変換処理部503の3DLUTまたは色空間変換処理部504の3DLUTの出力値を調整して、表面画像データと裏面画像データにおける背景画像の色再現性を一致またはできる限り近づける。従って、表面画像データと裏面画像データの背景画像に対する色再現性を一致またはできる限り等しくすることができる。

以下、本発明にかかる実施例2の画像処理を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。

［構成］
図14は実施例2の同時両面読取装置の構成例を示すブロック図である。なお、原稿読取部301の機械的な構成は、図2に示した構成とほぼ同様であり、その説明を省略する。

実施例2の同時両面読取装置は、図5に示した構成に加えて背景色の抽出領域を指定するための領域指定部108を備える。領域指定部108は、操作部101を介して、原稿の両面で色味（色再現性）を一致させたい領域の指示をユーザから受け付ける。

［原稿の例］
図15Aは原稿1401の表面画像の一例を、図15Bは原稿1401の裏面画像の一例を示す図である。

原稿1401の表面には、背景色1406の上に文字1402とグラフィックス1403が配置されている。同様に、裏面には、背景色1506の上に文字1502とグラフィックス1503が配置されている。なお、詳細は後述するが、破線で示す矩形1404、1405はユーザの指定領域を表し、原稿1401の画像に含まれる画像ではない。

以下では、図15A、図15Bに示す原稿の画像を処理する例を説明する。

［領域の指定］
ユーザは、同時両面読取装置の原稿載置台202に原稿を積載し、操作部101のスクリーン705に表示された両面ボタン806（図9参照）を押す。この操作によって、スクリーン705には図16に示す画面が表示される。なお、図16は複写機が有する読取モードの表示画面を示す図である。背景色合わせモードボタン905は、両面読取における背景色の色再現性の一致を指示するためのボタンである。なお、他のボタンは図10を用いて説明したので、その説明を省略する。

ユーザは、背景色合わせモードボタン905を押して、当該ボタンが反転表示された状態で、さらに両面→両面ボタン901または両面→片面ボタン903を押す。この操作によって、領域指定部108により、スクリーン705には図17に示す画面が表示される。なお、図17は色再現性を合わせる領域を指定する領域指定画面を示す図である。

図17には、領域指定画面906に、原稿上の背景色の色再現を合わせる領域を指定するための四角アイコン（□）を九つ表示した例を示す。ユーザは、一つ以上の四角アイコンを押して、色再現性を合わせる領域を一つまたは複数指定する。なお、四角アイコンは九つに限らず、より多くても、少なくてもよい。また、ユーザが原稿載置台202に原稿を積載した際に、原稿のサイズと向きを設定すれば、設定された原稿サイズと向きに応じて、領域指定画面906のサイズおよび向き（ポートレートまたはランドスケープ）を変化させることができる。勿論、原稿の向きは、読取可能な原稿サイズに応じて表示すればよい。

図15Aおよび図15Bに破線で示す矩形1404は、ユーザが指定した色再現性を合わせる領域に相当し、矩形1405に含まれる色が指定された背景色になる。原稿1401の両面で矩形1404、1405の座標は同一になる。

［処理］
図18は、多数の頁に亘り、その両面に同一背景が存在する原稿を同時両面読取装置で読み取り、背景画像の色再現性を一致またはできる限り等しくする、実施例2の処理を示すフローチャートで、CPU 104が実行する処理である。

ユーザが色再現性を合わせる領域を指定し、スタートキー701（図8参照）を押すと、CPU 104は、領域指定を受け付け(S1700)、一枚目の原稿の両面の画像を読み取る(S1101)。

次に、CPU 104は、ユーザの指定領域（表裏同一座標）について、背景色抽出部109にヒストグラム（両面の画素値を含む）を作成させ(S1702)、最大頻度を示す色を背景色として抽出する(S1703)。あるいは、指定領域の全画素の値を平均した平均値を背景色としてもよい。また、ヒストグラムを作成する対象の領域のサイズ（矩形1405に相当）は予め記憶部102に格納されているが、両面読取装置の設置後も変更可能なことが好ましい。

以降の処理は、図11を用いて説明した実施例1の処理と同じであるから、その詳細説明を省略する。

このように、多数の頁に亘り同一背景がある原稿の両面の画像を読み取る場合に、ユーザが指示する領域の背景色を抽出する。そして、背景色に関する色空間変換処理部503の3DLUTまたは色空間変換処理部504の3DLUTの出力値を調整して、表面画像データと裏面画像データにおける背景画像の色再現性を一致またはできる限り近づける。従って、表面画像データと裏面画像データの背景画像に対する色再現性を一致またはできる限り等しくすることができる。

以下、本発明にかかる実施例3の画像処理を説明する。なお、実施例3において、実施例1、2と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。

実施例2の方法で領域を指定した場合、例えば図19Aに示すように指定領域1404に文字1507が含まれ、背景色を抽出するためヒストグラムに影響し、正しい背景色が抽出できない可能性がある。この場合は、指定領域の全画素の値の平均値も正しい背景色を示さない。

図20は指定領域1404に背景以外の画像が含まれる場合を考慮した背景色の抽出処理(S1702〜S1703)を示すフローチャートである。

CPU 104は、背景色抽出部109に、表面画像データから指定領域1404のヒストグラムを作成させ(S1801)、裏面画像データから指定領域1404のヒストグラムを作成させる(S1802)。そして、表面画像と裏面画像の背景色をそれぞれ抽出し(S1803)、両方の背景色を比較して、所定値以上の色差があるか否かを判定する(S1804)。

CPU 104は、所定値以上の色差がある場合は、表面画像または裏面画像の指定領域1404に背景画像以外の画像があると判定する。この場合、図19Bに一例を示すように、裏面画像に対する指定領域を指定領域1404の周囲の何れかに移動し(S1805)、処理をステップS1802に戻す。

CPU 104は、上記の処理を繰り返して、表面画像と裏面画像の背景色の色差が所定値未満になれば処理を終了する。

以下、本発明にかかる実施例4の画像処理を説明する。なお、実施例1において、実施例1〜3と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。

図21は背景色指定画面を示す図である。図21に示す背景色指定画面は、ユーザが背景色合わせモードボタン905を押して、当該ボタンが反転表示された状態で、さらに両面→両面ボタン901または両面→片面ボタン903を押した場合に、領域指定部108により、スクリーン705に表示される。

つまり、CPU 104は、原稿載置台202に載置された一枚目の原稿の両面の画像を読み取り、読み取った画像を記憶部102に格納するとともに、領域指定部108に背景色指定画面の表示を指示する。

背景色指定画面には、表面画像と裏面画像のプレビュー画像2101、2102が表示される。ユーザは、両プレビュー画像の色再現性を合わせたい背景色に対応する位置をスタイラス2104などでタッチした後、OKボタン2103を押すことで、背景色を指定する。

CPU 104は、領域指定部108からユーザが指定した位置に対応するプレビュー画像内の座標情報として入力する。そして、当該座標を中心とする所定の領域を指定領域1404として、以降の処理を実行する。以降の処理は、実施例2と同じであるから、その詳細説明を省略する。

［変形例］
実施例1において背景色抽出部109が抽出する表面画像と裏面画像の背景色の信号値が所定値以上の色差を有する場合は、警告画面をスクリーン705に表示することが好ましい。また、実施例2〜5においてユーザが指定する領域の表面画像と裏面画像の背景色の信号値が所定値以上の色差を有する場合も、警告画面をスクリーン705に表示することが好ましい。

図22は警告画面の一例を示す図である。

警告画面は、ユーザが警告を認識し易くするためのエクスクラメーションマーク2201を表示する。さらに、読取処理の継続/中止の判断を促すテキスト表示2202、背景色を合わせずに読み取りを継続する旨を指示するYesボタン2203、読み取りの中止を指示するNoボタン2204を表示する。

警告画面を表示することで、例えば明らかに背景色が異なる原稿に、背景色を合わせる処理を行い、意図しない色味の画像にしてしまうようなエラーを防ぐことができる。勿論、音声やブザーによって警告してもよい

また、スクリーン705に「表面の背景を優先」ボタン、「裏面の背景を優先」ボタン、「自動色合わせ」ボタンを表示して、ユーザがそれらを選択するようにする。そして、表面の背景を優先が選択された場合は色空間変換処理部504の裏面用3DLUTを調整する。裏面の背景を優先が選択された場合は色空間変換処理部503の表面用3DLUTを調整する。また、自動色合わせが選択された場合は、実施例1で説明したように、調整量が少ない方の3DLUTを調整すればよい。

［他の実施例］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するソフトウェアを記録した記憶媒体（記録媒体）をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（CPUやMPU）が前記ソフトウェアを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施例の機能を実現することになり、そのソフトウェアを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。

また、前記ソフトウェアの実行により上記機能が実現されるだけでなく、そのソフトウェアの指示により、コンピュータ上で稼働するオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。

また、前記ソフトウェアがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットのメモリに書き込まれ、そのソフトウェアの指示により、前記カードやユニットのCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。

本発明を前記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するソフトウェアが格納される。

原稿読取部の概略構成例を示す図、同時両面読取装置の原稿読取部の概略構成例を示す図、縮小光学系の画像読取を説明する図、等倍光学系の画像読取を説明する図、両面の画像の色再現性が異なる同時両面読取装置において、その差を補正するために想定される画像処理の手順を示す図、実施例1の同時両面読取装置の構成例を示すブロック図、色空間変換処理部が備える3DLUTを概念的に示す図、入力データを包含する四格子点の一例を示す図、操作部の詳細を説明する図、スクリーンに表示される複写機能のデフォルト画面を示す図、複写機が有する読取モードの表示画面を示す図、多数の頁に亘り、その両面に同一背景が存在する原稿を同時両面読取装置で読み取り、背景画像の色再現性を一致またはできる限り等しくする処理を示すフローチャート、格子点の出力値を調整する処理を示すフローチャート、格子点の出力値を調整する処理を示すフローチャート、変動幅を決定する格子点と隣接格子点の関係を示す図、実施例2の同時両面読取装置の構成例を示すブロック図、原稿の表面画像の一例を示す図、原稿の裏面画像の一例を示す図、複写機が有する読取モードの表示画面を示す図、色再現性を合わせる領域を指定する領域指定画面を示す図、実施例2の、多数の頁に亘り、その両面に同一背景が存在する原稿を同時両面読取装置で読み取り、背景画像の色再現性を一致またはできる限り等しくする処理を示すフローチャート、領域指定の問題点を説明する図、指定領域の移動を説明する図、実施例3の指定領域に背景以外の画像が含まれる場合を考慮した背景色の抽出処理を示すフローチャート、背景色指定画面を示す図、警告画面の一例を示す図である。

Claims

原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置であって、
原稿の表面画像を読み取る第一の読取手段と、
前記原稿の裏面画像を読み取る第二の読取手段と、
前記第一の読取手段が読み取った画像の第一の背景色、および、前記第二の読取手段が読み取った画像の第二の背景色を抽出する抽出手段と、
前記第一の読取手段が読み取った画像を第一の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第一の色処理手段と、
前記第二の読取手段が読み取った画像を第二の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第二の色処理手段と、
前記第一の背景色に対する前記第一の色処理手段の出力と、前記第二の背景色に対する前記第二の色処理手段の出力とが等しくなるように、前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整する調整手段と
を有し、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点は、
前記抽出手段が抽出した前記第一の背景色を包含する立体の頂点に対応し、
前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点は、
前記抽出手段が抽出した前記第二の背景色を包含する立体の頂点に対応し、
前記調整手段は、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値のうち、該出力値の調整量が少なくなるほうの３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整することを特徴とする画像読取装置。
さらに、前記抽出手段が背景色を抽出する領域を示すユーザ指示を入力する入力手段を有することを特徴とする請求項１に記載された画像読取装置。
さらに、前記原稿の両面のプレビュー画像を表示する手段を有し、前記入力手段は、前記プレビュー画像内の座標情報として、前記ユーザ指示を入力することを特徴とする請求項２に記載された画像読取装置。
さらに、前記抽出手段が、前記ユーザ指示が示す指示領域から抽出した前記第一および第二の背景色を比較して、前記第一および第二の背景色の色差が所定値以上あるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記指示領域から抽出した前記第一および第二の背景色の色差が所定値以上あると判定された場合、前記第二の背景色を抽出する領域を前記指示領域の周辺に移動して、前記抽出手段に第二の背景色を再抽出させる領域修正手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
原稿の表面画像を読み取る第一の読取手段、前記原稿の裏面画像を読み取る第二の読取手段、前記第一の読取手段が読み取った画像を第一の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第一の色処理手段、並びに、前記第二の読取手段が読み取った画像を第二の３次元ルックアップテーブルを用いて色処理する第二の色処理手段を有し、原稿の両面の画像を読み取る画像読取装置の画像処理方法であって、
前記第一の読取手段が読み取った画像の第一の背景色、および、前記第二の読取手段が読み取った画像の第二の背景色を抽出する抽出工程と、
前記第一の背景色に対する前記第一の色処理手段の出力と、前記第二の背景色に対する前記第二の色処理手段の出力とが等しくなるように、前記第一の背景色を包含する立体の頂点に対応する前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または、前記第二の背景色を包含する立体の頂点に対応する前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整する調整工程と
を含み、
前記調整工程では、
前記第一の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値または前記第二の３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値のうち、該出力値の調整量が少なくなるほうの３次元ルックアップテーブルの格子点の出力値を調整することを特徴とする画像処理方法。
画像読取装置を制御して、請求項５に記載された画像処理を実行することを特徴とするコンピュータプログラム。
請求項６に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。