JP4642877B2

JP4642877B2 - 画像読取り装置、及び該装置に用いられる画像読取り方法

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Publication number: JP4642877B2
Application number: JP2008163901A
Authority: JP
Inventors: 哲瀬川; 雅彦杉本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP2008283705A

Description

この発明は、画像読取り装置、及び該装置に用いられる画像読取り方法に係り、特に、原稿をイメージセンサに密着させずに画像を入力するスタンド型装置に適用して好適な画像読取り装置、及び該装置に用いられ、同イメージセンサの光電変換素子数を増やさずに高解像度の画質を得るのに好適な画像読取り方法に関する。

画像読取り装置には、読取り部に密着された原稿の画像を走査して取り込む密着型の他、原稿を読取り部に密着させずに画像を取り込むスタンド型のものがある。スタンド型の画像読取り装置では、イメージセンサの光電変換素子数を増やさずに画質を向上させるために、画素ずらし方式が用いられているものがある。画素ずらし方式では、２次元に配列されている光電変換素子（たとえば、電荷結合素子、Charge Coupled Device 、ＣＣＤ）を物理的に微動させ、１画素に３つのデータが取り込まれる。これにより、３ＣＣＤと同等の高画質の画像取り込みが可能となる。

この種の関連技術としては、たとえば、次のような文献に記載される技術が知られている。
特許文献１に記載されたイメージスキャナ装置では、原稿画像が読み取り部に密着することなく、非接触型で間接的に読み取られる。同装置では、光電変換素子として１次元のイメージセンサが用いられ、副走査装置と組み合わせることにより、２次元画像が取得される。

特許文献２に記載された撮像装置では、エリアセンサを画素配列方向に基準位置から画素配列間隔の１／Ｎ（Ｎは整数）だけ（Ｎ−１）回移動させるための機構が設けられ、基準位置から画素配列方向に画素列間隔の１／Ｎだけ移動させた位置におけるエリアセンサの読出しラインの出力信号及び（Ｎ−１）個のエリアセンサの読出しラインの出力信号を読み出して合成する信号処理手段が設けられている。この撮像装置では、原稿がエリアセンサの画素配列方向の異なる位置で撮像され、これらの複数の撮像出力が合成処理されて高解像度が得られる。このため、エリアセンサで取得される画像の解像度が画素ずらし方式によって向上する。

特許文献３に記載されたイメージスキャナでは、ユーザは、表示装置に表示された画像を見ながら、原稿又は一次元イメージセンサの位置を操作するだけで、読取られた画像の位置を最適な範囲の位置に調整することができる。最適な範囲の位置調整時では、ユーザは、停止命令受付手段により停止命令を行うだけで作業が終了できるため、繰り返し読取り及び表示開始のための命令を装置に与えることなく読取り及び表示ができ、原稿の位置合わせ作業を容易にできる。また、停止命令が受け付けられるまでは通常の読取りよりも高速の読取りが行われる。

特許文献４に記載された文書画像取得装置では、手の画像を検出して手の領域を除去する手段が設けられ、手の動き及び文書の動きを検出して文書のページを捲る動作の可否が判定される。そして、画像が静止したことが検出され、そのときの画像が文書画像として切り出される。

特許文献５に記載された画像入力装置では、被写体からの光が光学系によって光電変換手段の入射面に結像される。同光学系によって結像される画像位置は、画素ずらし手段により相対的に移動し、同一の被写体の画像が複数回撮像されて合成される。また、同画像入力装置における震動を検知する震動検知手段が設けられ、同震動検知手段が外部から与えられた震動を検知したとき、禁止手段により撮像が禁止される。また、震動の影響により、画素ずらしの前後での画素のずれ量が不適切である場合、あるいは現時点で取り込んだ画像と前回取り込んだ画像とのずれ量が不適切な場合には、禁止手段により撮像が禁止される。このため、正常な画像のみが取り込まれ、解像度が向上する。

特許文献６に記載された画像読取装置では、スイッチが押下された後、ＣＣＤエリアセンサのもつ画素数から得られる低精細度の画像に基づいて静止判定が行われ、静止判定条件が成立すると、自動的に画素ずらし方式から得られる高精細度の画像の読取りが開始される。このため、読取りに時間を要する高精細度の読取りに対して読取り時間が低減され、読取り作業の効率が向上する。

特開平１１−３１３１９３号公報（第１頁、図１）特開昭５７−０３１２５８号公報（第１頁）特開平０８−１５４１５３号公報（第１頁、図１）特開２０００−３０８０４５号公報（第１頁、図１）特開平０７−１７７４２４号公報（第１頁、図４）特開２００２−１９９１８９号公報（第３頁、図２）

しかしながら、上記従来の各装置では、次のような問題点があった。
すなわち、特許文献１に記載されたイメージスキャナ装置では、連続して画像取得を行う場合、ユーザは画像取得を行うことを決めてから次の画像取得を行う作業にできるだけ速やかに移行する必要がある。画像取得に時間がかかる場合、その間に原稿の上方を別の作業によって原稿とは関係のない物体（たとえば、次の原稿を運ぶための手や腕など）がイメージセンサを遮ることがないようにする必要がある。また、このイメージスキャナ装置は、スタンド型であるため、原稿面の明るさが周囲の明るさによって決定される。このため、設置時など、画像取得作業の開始前にユーティリティソフトが起動され、明るさに対する調整が行われる。ユーティリティソフトは、通常、設置時、照明の配置が変化したとき、あるいは部屋のシャッタやカーテンなどが開閉されたときに起動され、明るさ調整を行うためのものであるが、同イメージスキャナ装置は、画像を取得するたびに明るさ調整が行われるようにはなっていない。このため、周囲の明るさの変化が激しい（たとえば、分刻みで変化するような状態）場合では、明るさ調整が追従しきれず、取得された画像に不具合が生じるという問題点がある。

特許文献２に記載された撮像装置では、画像の読込みを行うための命令の後に１枚目の画像が取得され、画素ずらしの動作の後に２枚目の画像が取得され、この後に画像の合成処理が行われる。このため、画像の読込みの命令の後から画像の合成処理が終了するまでの時間は、１枚の画像を取得する場合に比較して長くなるという問題点がある。また、１枚目の画像に原稿画像が入力されていたとしても、画素ずらしの後の画像では、ユーザによる次の作業のための手の画像が入ってしまうことがあり、画像を合成する処理において正しい画素ずらしの合成ができないという問題点がある。また、原稿以外の物が読み込まれない場合でも、画像取得の前と後では、取得された画像を用いて認識や識別などの様々な処理が行われることがある。たとえば、この撮像装置では、画像が取得された後に画素ずらし処理が行われるため、画像取得後の演算処理を行う処理部の負荷が重くなり、処理が遅くなるという問題点がある。

特許文献３に記載されたイメージスキャナでは、１枚の原稿画像を取得するたびに停止命令を受け付けたか否かが検出されるが、停止命令の受け付けの確認終了の直後に停止命令を受け付けたとき、最悪の状態として、普通に１枚の画像取得をする場合と同じ時間がかかってしまう。また、高速の読取りを行う場合も、ユーザの停止命令に基づいて新規に高解像度の画像を読み込むため、結局高解像度の画像を読み込む時間が必要となる。しかも、画素ずらし動作が行われないので、光電変換素子以上に高い解像度が得られないという問題点がある。

特許文献４に記載された文書画像取得装置では、常に画像が取得され、静止画像で、かつ、手の画像が除去された場合にのみ、既に取得された最新の画像が取り出される。この場合、一般に用いられる数百万画素クラスのエリアセンサでは、同エリアセンサから全画素の信号を取り出す際、高解像度のモードとして、連続する複数の画素から全画素を出力するフレームモードが使用され、同エリアセンサを用いてフレームモードで画像を取得する場合には、同文献には記載されていないが、メカニカルシャッタが用いられることが多い。メカニカルシャッタは、１フレームが２フィールドから構成されてイメージセンサが一方のフィールドの画素を出力しているとき、同イメージセンサに対して原稿の画像を遮断する。また、同文献では、特に画像モード（フレームモード又は間引きモード）を切り替えることに対しては記載されていないが、常に画像を取得しておき、必要な場合に取り出すような手法をとる場合、フレームモードで画像を取得するとき、画像取得のたびにメカニカルシャッタが動く必要がある。ところが、一般に、メカニカルシャッタは、稼動部分を含むため、摩擦や変形などがあり、同装置内部にあるイメージセンサの各素子、処理回路、及びレンズなどと比較して寿命が短い。また、稼動部分に摩擦があるので、動作時に騒音が生じる。このため、静かな環境では、ユーザにとってメカニカルシャッタの動作音が喧騒に感じられるという問題点がある。

また、この文書画像取得装置では、画像の位置が変化した状態でも、原稿が静止していれば切り出しが行われ、ユーザの意図しない原稿の動きに対して読込み画像が更新されてしまうという問題点がある。また、用紙から画像を切り出して認識をかける方式では、手の領域を除去すると、画像を円滑に切り出せないという問題点がある。すなわち、原稿の画像が帳票やオフィス文書などの場合、この原稿の形状は長方形又は長方形に近いものである。このため、一般的な画像処理では、読み込んだ画像のうちの必要な部分だけが切り出され、その部分の認識処理が行われる。そして、切り出しの部分の形状を限定することにより、処理の高速化と処理量の軽減が図られているが、帳票のエッジの部分と手とが重なっているとき、手の領域を除去すると、同帳票のエッジの部分の画像も除去されてしまので、同エッジの部分が直線ではなくなり、同帳票を長方形とみなすことができなくなるため、同帳票に専用の切り出しアルゴリズムが必要となり、処理速度の低下や処理量が増大するという問題点がある。

特許文献５に記載された画像入力装置では、原稿にユーザの手が誤って接触してずれた場合や、周囲の空気の動きによって原稿がずれた場合、ずれが震動検知手段で検出されずに画像が入力され、解像度が向上しないという問題点がある。また、画素のずれ量が適切であるか否かを判定する処理が必要となり、画像入力処理の速度が低下するという問題点がある。

特許文献６に記載された画像読取装置では、静止状態の判定だけで画像入力を行うと、原稿を置く「手」の画像が入ったまま静止している場合でも、画像の入力処理が行われることがある。また、原稿台上に原稿が載置されてないときの背景についても、静止状態と判定され、この場合にも、画像の入力処理が行われることがある。このため、無用なデータが入力されるという問題点がある。また、スイッチが押下された後に静止状態を判定するための画像が取得され、静止判定がなされた後に高精細度の画像処理が行われるため、装置全体の動作を高速化できないという問題点がある。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、設置環境の明るさの変化に円滑に対応することができる画像読取り装置、及び該装置に用いられる画像読取り方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出すると共に該背景色以外の画像を検出する背景色検出手段と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法に係り、明るさ設定保持手段を設けておき、取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合、前記明るさ設定手段が、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、前記明るさ設定保持手段が、以降の画像取得で取得画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法に係り、明るさ設定保持手段を設けておき、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記白基準原稿であることが検出された場合、前記明るさ設定手段が、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、前記明るさ設定保持手段が、以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法に係り、明るさ設定保持手段を設けておき、前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大している場合、前記明るさ設定手段が、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、前記明るさ設定保持手段が、以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出されたとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法に係り、明るさ設定保持手段を設けておき、前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が白基準原稿であることが検出された場合、前記明るさ設定手段が、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、前記明るさ設定保持手段が、以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記原稿が白基準原稿であることを検出するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、表面に識別子のみが記載された均一な略白色の影除去用白基準原稿に設定された白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて部分的に調整して影を除去する明るさ調整手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法に係り、明るさ設定保持手段を設けておき、取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記影除去用白基準原稿であることが検出された場合、前記明るさ調整手段が、前記影除去用白基準原稿から前記識別子の部分を除いた領域の明るさを前記設定された白基準値とするための乗率を記憶し、前記明るさ設定保持手段が、以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴としている。

また、請求項６記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出すると共に該背景色以外の画像を検出する背景色検出手段と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に係り、前記明るさ設定手段は、取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、以降の画像取得で取得画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴としている。

また、請求項７記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に係り、前記明るさ設定手段は、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記白基準原稿であることが検出された場合、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴としている。

また、請求項８記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に係り、前記明るさ設定手段は、前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大している場合、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行う明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴としている。

また、請求項９記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出されたとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に係り、前記明るさ設定手段は、前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が白基準原稿であることが検出された場合、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記原稿が白基準原稿であることを検出するまで前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴としている。

また、請求項１０記載の発明は、複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、表面に識別子のみが記載された均一な略白色の影除去用白基準原稿に設定された白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、取得画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて部分的に調整して影を除去する明るさ調整手段とを備えてなる画像読取り装置に係り、前記明るさ調整手段は、取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記影除去用白基準原稿であることが検出された場合、前記影除去用白基準原稿から前記識別子の部分を除いた領域の明るさを前記設定された白基準値とするための乗率を記憶する構成とされ、以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴としている。

以上説明したように、この発明の構成によれば、ユーザがほとんど意識することなく、取得画像の明るさの設定が行われるので、短時間のうちに周囲の明るさが変化するような場合でも、取得画像が明るさの変化の影響を受けることを回避でき、環境の明るさの変化に円滑に対応できる。また、手の画像を検出してその領域の切り貼りを行うことなく、手の画像がない状態の画像を用いるため、原稿画像の切出しのための特別なアルゴリズムが不要となる。また、影除去用白基準原稿を用いて識別子の部分を除いた領域の明るさを設定して影を除去するようにしたので、スタンド型の画像読取り装置に発生しやすい設置環境による影の影響を低減できる。

この発明の実施形態の概要について述べる。この発明の実施形態に係る画像読取り装置は、取得された画像からユーザの手の画像が検出され、かつユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合、画像全体の明るさの設定を行い、以降の画像取得で取得画像からユーザの手の画像が検出され、かつユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、設定された明るさを保持する構成になされている。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態及び参考例（関連技術）について説明する。

参考例１

図１は、この発明の第１の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。
この形態の画像読取り装置は、同図に示すように、画像読取り部１と、画素ずらし駆動回路２と、メカニカルシャッタ駆動回路３と、イメージセンサ制御処理回路４と、制御部５とから構成されている。画像読取り部１は、エリアイメージセンサ１１と、画素ずらし機構１２と、レンズ１３と、メカニカルシャッタ１４と、レンズ１５とから構成されている。エリアイメージセンサ（以下、「イメージセンサ」という）１１は、たとえばモノクロ画像に対応するものであり、複数の光電変換素子（たとえば、ＣＣＤ）が所定の間隔でマトリクス状に配列され、たとえば５００万画素クラスに構成されている。画素ずらし機構１２は、イメージセンサ１１の位置を各ＣＣＤ間のピッチに満たない範囲内でずらす画素ずらしを行う。この場合、イメージセンサ１１が搭載されている基板１１ａを、たとえば圧電素子及び板バネを用いて物理的に微動させる。レンズ１３，１５は、原稿台２０上の読取り対象となる原稿２１の画像をイメージセンサ１１の撮像面上に結像させる。メカニカルシャッタ１４は、複数枚の遮光板が高速で開閉し、イメージセンサ１１の撮像面上の結像を制御する。

画素ずらし駆動回路２は、画素ずらし機構１２を駆動することにより、イメージセンサ１１が搭載されている基板１１ａを微動させる。メカニカルシャッタ駆動回路３は、メカニカルシャッタ１４を所定のタイミングで駆動する。この場合、連続する複数の画素から全画素を出力するフレームモードの動作では、１画素おきの画素をまとめて１フィールドとして１フレームを２フィールドから構成し、イメージセンサ１１が一方のフィールドの画素を出力しているとき、メカニカルシャッタ１４が閉じて同イメージセンサ１１に対して原稿の画像を遮断する。イメージセンサ制御処理回路４は、イメージセンサ１１に対してクロックの送出やモードを設定して駆動し、同イメージセンサ１１から出力される画像信号を処理する。

制御部５は、この画像読取り装置全体を制御するためのＣＰＵ（中央処理装置）５ａ、及び、この実施形態の画像読取り方法を同ＣＰＵ５ａに実施させるための画像読取り制御プログラムが記録されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）５ｂを有している。特に、この実施形態では、制御部５は、画素ずらしを行う前に取得した原稿２１の画像からユーザの手２２の画像を検出する他、画素ずらしを行う前の画像と画素ずらしを行った後の画像とを所定の方法で処理して処理前よりも高解像度の画像を生成する。

図２は、図１の画像読取り装置の外観の一例を示す斜視図である。
この画像読取り装置では、同図２に示すように、アーム機構３１により、原稿２１から画像読取り部１のイメージセンサ１１までの距離が所定値に保持されている。また、制御装置３２には、図１中の画素ずらし駆動回路２、メカニカルシャッタ駆動回路３、イメージセンサ制御処理回路４及び制御部５が内蔵されている。

図３は、図１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャート、図４、図５及び図６が画素ずらしの原理を説明する図である。
これらの図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得がたとえばフレームモードで行われ（ステップＡ１）、ユーザの手２２の画像の検出処理が行われる（ステップＡ２）。この後、ユーザの手２２の画像が検出されたか否かが判定され（ステップＡ３）、検出されたとき、ステップＡ４へ進む。原稿台２０上の画像取得がたとえばフレームモードで行われ（ステップＡ４）、取得画像からユーザの手２２の画像を検出する処理が行われ（ステップＡ５）、ユーザの手２２の画像が検出されたか否かの判定処理が行われる（ステップＡ６）。この場合、取得画像から一旦ユーザの手２２の画像が検出された場合、手２２の画像が検出されなくなるまで、ステップＡ４に戻って画像取得が繰り返し行われる。手２２の画像が検出されなくなるまで、ステップＡ４に戻って画像取得が繰り返し行われる。また、ステップＡ３において、手２２の画像が検出されなかった場合、ステップＡ１に戻って再び画像取得が繰り返し行われる。

一旦、ユーザの手２２の画像が検出され、次に手２２の画像が検出されなくなった場合、画素ずらし駆動回路２により画素ずらし機構１２が駆動されて画素ずらし動作が行われ（ステップＡ７）、画素ずらし後の画像取得がたとえばフレームモードで行われる（ステップＡ８）。この画素ずらし動作では、たとえば、図４に示すように、画素ずらし前の１８１ｄｐｉ（１ピッチ；１４０ミクロン）の画像が斜め４５度の方向にずらされ、図５に示すように、画素ずらし後の２５５ｄｐｉ（１ピッチ；１００ミクロン）の画像が得られる。この画像は、図６に示す２５５ｄｐｉの参考画像と同等のものである。この後、画素ずらし前の手２２の画像が検出されなくなった画像と、画素ずらし後の画像とを用いて画素ずらし方式に対応した画像処理の演算が行われ（ステップＡ９）、画素ずらしを行わない場合の画像よりも高解像度の高解像度画像データが得られる（ステップＡ１０）。画素ずらし機構１２は、再び画素ずらし前の画像を取得するために画素ずらし戻し動作を行う（ステップＡ１１）。

以上のように、この第１の参考例によれば、ユーザの手２２の画像の有無の判定結果に基づいて画素ずらし動作が行われるため、画素ずらし方式による高解像度化の利点を損うことなく、原稿２１の画像の読み込みが高速化される。

参考例２

図７は、この発明の第２の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ａが設けられている。制御部５Ａは、制御部５の機能に加え、イメージセンサ１１に対して、連続する複数の画素から規則的に画素を間引いて出力するドラフトモードの動作、又は全画素を出力するフレームモードの動作を行うように制御する。他は、図１と同様の構成である。

図８は、図７の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
画素ずらしを行う前にイメージセンサ１１においてドラフトモードによる原稿台２０上の画像取得が行われる（ステップＢ１）。このドラフトモードでは、イメージセンサ１１は、連続する複数の画素からたとえば１画素おきに画素を間引いて出力するように制御される。ユーザが原稿２１を原稿台２０上に置くと、繰り返し取得している画素ずらし前のドラフトモードによる画像中にユーザの手２２の画像が検出される（ステップＢ２，Ｂ３）。引き続き、画素ずらし前のドラフトモードの画像取得が繰り返して行われる（ステップＢ４）。

取得画像から手２２の画像が検出されなくなったとき（ステップＢ５，Ｂ６）、一旦、画素ずらし前の状態でフレームモードの画像取得が行われる（ステップＢ７）。そして、画素ずらし動作が行われ（ステップＢ８）、画素ずらし後のフレームモードの画像取得を行うことにより、２枚のフレームモードの画像が取得される（ステップＢ９）。この後、画素ずらし前のフレームモード画像と画素ずらし後のフレームモード画像とを用いて画素ずらし方式に対応した画像処理の演算が行われ（ステップＢ１０）、画素ずらしを行わない場合の画像よりも高解像度の高解像度画像データが得られる（ステップＢ１１）。一方、ユーザが次の原稿の画像を読み取らせる準備をするために、画素ずらし戻し動作（ステップＢ１２）によってステップＢ１に戻り、再びドラフトモードで繰り返し画像取得が開始され、ユーザの手２２の画像を検出する状態となる。

また、前記ステップＢ２などにおいてユーザの手２２の画像を検出する場合、図示しないメモリに予め手２２の色を記憶させておき、取得された画像から類似色の部分について、それぞれの類似度（色としてどれだけ離れているかを表す）及び同類似度における画素数が計数される。手２２の検出の判定では、たとえば、各類似度に重みを付け、各類似度における画素数と重みとの積が計算され、この積が予め決めておいた値以上になった場合に手２２が検出されたものと判定される。

また、高解像度で比較的安価なエリアセンサとして、インターライン型のＣＣＤがあるが、同ＣＣＤでは、受光部から光電変換で溜まった電荷を取り出すために、１画素おきの画素をまとめて１つのフィールドとし、全画素を読み出すフレームモードでは合計２つのフィールドの画像信号が出力される。この場合、２つのフィールドに分割して読み出すために、画素間の干渉を低減させて読み出すことができる一方で、少なくとも片方のフィールドを読み出している間はメカニカルシャッタによってＣＣＤに光が入らないようにする必要がある。また、スミア（ｓｍｅａｒ）を抑制するためにも、メカニカルシャッタが用いられる。

一方、前記インターライン型のＣＣＤのドラフトモードでは、間引き画素に対して読み出しを行い、１つのフィールドで画像の読み出しが行われ、スミアの影響が少ない場合には、メカニカルシャッタは必ずしも必要でない。この実施形態では、エリアセンサの被写体は、紙、帳票、写真など、用紙に印刷あるいは書かれた原稿であるので、直射日光、スポットライト、蛍光管などの光源、又は鏡面反射による光源などのような比較的強い光を読み込むことは想定されない。このため、スミアの影響は考慮する必要は少なく、ドラフトモードではメカニカルシャッタ１４の駆動は不要である。よって、この実施形態では、画素ずらしを行って高解像度画像を得るときにメカニカルシャッタ１４を使用してフレームモードで画像を取得し、手２２の画像を検出する場合にはメカニカルシャッタ１４を使用しない。

以上のように、この第２の参考例によれば、フレームモードの画像取得及び画素ずらしを行うことにより、高解像度の画像を常に用意しておく必要がないので、画素ずらしの処理で占有されるデータの処理量を低減することができ、その分、他の処理を多く行うことができる。また、常にフレームモードで画像を取得する必要がないので、メカニカルシャッタ１４の使用頻度が低くなり、長寿命かつ低騒音化される。

実施形態１

図９は、この発明の第１の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｂが設けられている。制御部５Ｂは、制御部５の機能に加え、取得した原稿の画像から背景色を検出する他、取得した原稿の画像の明るさを設定する機能を有している。この場合、制御部５Ｂは、原稿を置く部分（原稿台２０）の背景色を図示しないメモリに記憶させておき、ユーザの手２２、及び背景色と異なる画像が検出されているとき、ユーザが原稿画像を読み取らせようとしているものと判定する。そして、このときの周囲環境の明るさを検出し、その検出結果を用いて取得画像に補正をかける。また、制御部５Ｂでは、制御部５の画素ずらしを行う機能は省略されている。他は、図１と同様の構成である。

図１０は、図９の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＣ１）、この後、ユーザの手２２の画像が検出されたとき（ステップＣ２，Ｃ３）、ステップＣ４へ進む。取得画像から背景色の部分が除去され（ステップＣ４）、また、取得画像からユーザの手２２の画像を除去する処理が行われる（ステップＣ５）。取得画像から手２２の画像が検出され、かつ、手２２の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合（ステップＣ６）、ユーザが原稿２１を原稿台２０に載せることにより画像を装置に取得させるための作業が行われたものとみなし、手２２の画像及び背景色以外の領域を取得すべき原稿として、その部分の画像について明るさ設定する処理が行われる（ステップＣ７）。この後、画像取得で取得画像からユーザの手２２の画像が検出され、かつユーザの手２２の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、設定された明るさが保持される。明るさの設定が終了した後に他の処理が必要であれば（ステップＣ８）、その処理に移る（ステップＣ９）。なお、前記ステップＣ３においてユーザの手２２の画像が検出されないとき、ステップＣ８へ進む。

また、前記ステップＣ７における明るさの設定は、設定された乗率を取得画像全体に掛けることにより行われる。この乗率は、取得した原稿画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるものである。たとえば、原稿画像中の最も白いレベルを２５５、最も暗いレベルを０、地のグレーレベル値を２４０と設定する。そして、取得画像のうちの印刷されていない地の色部分レベルの最頻度レベル値が１６０、印刷部分の最頻度レベル値が２０となっている場合、地の色部分の最頻度レベル値１６０をグレーレベル値（２４０）に引き上げる。この場合、乗率は１．５となり、取得画像全体にこの乗率を掛ける。この結果、取得画像の印刷部分の最頻度レベル値は３０、地の色部分の最頻度レベル値１６０が２４０となる。

以上のように、この第１の実施形態によれば、ユーザが原稿２１を原稿台２０上に置いたとき、周囲環境の明るさを検出し、その検出結果を用いて取得画像に補正をかけるので、ユーザがほとんど意識することなく明るさの設定が行われ、短時間のうちに周囲の明るさが変化するような場合でも、取得画像が明るさの変化の影響を受けることを回避できる。

実施形態２

図１１は、この発明の第２の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｃが設けられている。制御部５Ｃは、制御部５の機能に加え、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較すると共に、取得した原稿の画像から識別子を検出する機能を有している。また、制御部５Ｃは、前記識別子が検出されたとき、取得した原稿の画像の明るさを前記した比較による比較結果に基づいて設定する機能を有している。また、制御部５Ｃでは、制御部５の画素ずらしを行う機能は省略されている。他は、図１と同様の構成である。

図１２は、図１１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＤ１）、ユーザの手２２の画像の検出処理が行われる（ステップＤ２）。この後、ユーザの手２２の画像が検出されたとき（ステップＤ３）、ステップＤ４へ進む。同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群は、たとえば銀行などで使用される白色系の帳票であり、同一の識別子が印刷され、白基準原稿として用いられる。そして、白基準原稿、前記識別子に対応した白基準値、及び取得画像から識別子を検出する（ステップＤ４）。

前記白基準値と取得画像の白部分の濃度値とが比較され、前記識別子が白基準の識別子であるとき（ステップＤ５）、取得画像の明るさが設定される（ステップＤ６）。明るさの設定値は、この後の画像取得（ステップＤ１）で取得画像から手２２の画像が検出され（ステップＤ２，Ｄ３）、かつ、取得画像から識別子が検出されるまでの間、保持される。また、手２２の画像及び識別子が検出されない場合、つまり単に画像を取得する際には、設定された明るさの設定値を用いて取得画像の明るさ設定が行われる。この後、他の処理が必要であれば、その処理に移る（ステップＤ７，Ｄ８）。

ステップＤ６における明るさの設定は、たとえば、第１の実施形態と同様に行われ、乗率が１．５となる。この値は、後に手２２の画像が検出され、かつ予め決められた識別子を有する原稿画像が検出されない限り、取得画像に掛ける処理に用いられる。この結果、予め決められた識別子を有する原稿画像については、画像の印刷部分の最頻度レベル値は３０、地の色部分の最頻度レベル値１６０は２４０となる。また、識別子のない別の原稿画像についても、地の部分のレベルを左右する紙の厚みや紙の色が同じであれば、地のレベル値は２４０の近傍となる。

以上のように、この第２の実施形態によれば、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿に対して、第１の実施形態と同様の利点がある。

参考例３

図１３は、この発明の第３の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｄが設けられている。制御部５Ｄは、制御部５の機能に加え、取得した原稿の画像から背景色を検出する他、取得した原稿の画像の明るさを設定する機能を有している。他は、図１と同様の構成である。

図１４は、図１３の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＥ１）、画素ずらしを行う前の画像にユーザの手２２の画像が検出されたとき（ステップＥ２，Ｅ３）、取得画像から背景色の部分が除去され（ステップＥ４）、また、取得画像からユーザの手２２の画像を除去する処理が行われる（ステップＥ５）。そして、ユーザの手２２の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合（ステップＥ６）、画像全体の明るさ設定が行われる（ステップＥ７）。この後、画素ずらしを行う前の画像が繰り返して取得され（ステップＥ８）、取得された画像からユーザの手２２の画像が検出されなくなったときに（ステップＥ９，Ｅ１０）画素ずらしが行われ（ステップＥ１１）、画素ずらしを行った後に画像の取得が行われる（ステップＥ１２）。そして、画素ずらしを行う前のユーザの手２２の画像が検出されなくなった画像と画素ずらしを行った後の画像とを用いて高解像度の画像が取得される（ステップＥ１３，Ｅ１４）。この後の画像取得で取得画像からユーザの手２２の画像が検出され、かつユーザの手２２の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、設定されている明るさが保持される。再び、画素ずらしを行う前の画像が取得され、画素ずらしを行う前の画像に手２２の画像が検出されているか否かが検出される（ステップＥ１５）。

以上のように、この第３の参考例によれば、第１の参考例及び第１の実施形態と同様の利点がある。

実施形態３

図１５は、この発明の第３の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｅが設けられている。制御部５Ｅは、制御部５の機能に加え、取得した原稿の画像から背景色を検出する他、同背景色の領域の面積の変化を検出する機能を有している。また、制御部５Ｅは、取得した原稿の画像の明るさを設定する機能を有している。また、制御部５Ｅでは、制御部５の画素ずらしを行う機能及びユーザの手２２の画像を検出する機能は省略されている。他は、図１と同様の構成である。

図１６は、図１５の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＦ１）、取得画像から背景色の部分が検出され（ステップＦ２）、この背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大している場合（ステップＦ３，Ｆ４）、取得画像から背景色の領域を除去した領域に対して画像全体の明るさ設定が行われる（ステップＦ５，Ｆ６）。この後、画像取得で背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで、設定されている明るさが保持される。この後、他の処理が必要であれば、その処理に移る（ステップＦ７，Ｆ８）。

前記ステップＦ４における「予め設定した割合」は、たとえば、次のように設定される。すなわち、背景色の領域の面積の変化とは、原稿２１を原稿台２０上に置くことによって背景色の領域の一部が原稿２１の占める領域に変化することであるから、たとえば、Ａ４サイズの帳票を原稿２１として置くとすれば、取得画像の面積からＡ４サイズの面積を差し引いた面積を取得画像の面積で割ったものが「予め設定した割合」の限界値となる。実際には、帳票の画像に背景色と同じ印刷色が表れることに配慮し、この値よりも若干（たとえば１割程度）低い値に設定する。

以上のように、この第３の実施形態によれば、取得画像から背景色の領域を除去した領域に対して画像全体の明るさ設定が行われ、この後の画像取得で背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで、設定されている明るさが保持されるので、制御部５Ｅにおけるデータの処理量を低減することができる。

実施形態４

図１７は、この発明の第４の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｆが設けられている。制御部５Ｆは、制御部５の機能に加え、第３の実施形態の制御部５Ｅと同様に、取得した原稿の画像から背景色を検出する他、同背景色の領域の面積の変化を検出する機能を有している。また、制御部５Ｆは、第２の実施形態の制御部５Ｃと同様に、同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の値とを比較すると共に、取得した原稿の画像から識別子を検出する機能を有している。また、制御部５Ｆは、前記識別子が検出されたとき、取得した原稿の画像の明るさを前記した比較による比較結果に基づいて設定する機能を有している。また、制御部５Ｆでは、制御部５の画素ずらしを行う機能及びユーザの手２２の画像を検出する機能は省略されている。他は、図１と同様の構成である。

図１８は、図１７の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＧ１）、取得画像から背景色の部分が検出され（ステップＧ２）、この背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し（ステップＧ３，Ｇ４）、かつ、識別子に基づいて白基準原稿であることを検出した場合（ステップＧ５，Ｇ６）、取得画像から背景色の領域を除去した領域に対して画像全体の明るさの設定が行われる（ステップＧ７，Ｇ８）。この後、画像取得で背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ識別子に基づいて白基準原稿であることが検出されるまで、設定されている明るさが保持される。この後、他の処理が必要であれば、その処理に移る（ステップＧ９，Ｇ１０）。前記ステップＧ４における「予め設定した割合」については、第３の実施形態と同様に設定される。

以上のように、この第４の実施形態によれば、第２及び第３の実施形態と同様の利点がある。

参考例４

図１９は、この発明の第４の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｇが設けられている。制御部５Ｇは、制御部５の機能に加え、予め登録されている特徴を検出する機能を有している。この場合、予め登録しておく特徴は、たとえば、ユーザが手袋を着けている場合であれば、手袋の色や濃度である。他は、図１と同様の構成である。

図２０は、図１９の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＨ１）、画素ずらしを行う前の画像にユーザの手２２の画像が検出され（ステップＨ２）、この画像中に予め登録されている特徴（たとえば、手袋の色や濃度）が検出されているとき（ステップＨ３）、画素ずらしを行う前の画像が繰り返して取得される（ステップＨ４）。取得された画像から予め登録されている特徴が検出されなくなったときに（ステップＨ５，Ｈ６）画素ずらしが行われ（ステップＨ７）、画素ずらしが行われた後に画像の取得が行われる（ステップＨ８）。そして、画素ずらしを行う前の予め登録されている特徴が検出されなくなった画像と画素ずらしを行った後の画像とを用いて高解像度の画像が取得される（ステップＨ９，Ｈ１０）。この後、画素ずらし戻し動作が行われ（ステップＨ１１）、再び、画素ずらしを行う前の画像が取得され、画素ずらしを行う前の画像に予め登録されている特徴が検出されているか否かが検出される。

以上のように、この第４の参考例によれば、予め登録されている特徴の有無の判定結果に基づいて画素ずらし動作が行われるため、第１の参考例と同様に、画素ずらし方式による高解像度化の利点を損うことなく、原稿２１の画像の読み込みが高速化される。

参考例５

図２１は、この発明の第５の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第２の参考例を示す図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図７中の制御部５Ａに代えて、異なる機能を有する制御部５Ｈが設けられている。制御部５Ｈでは、制御部５Ａにおけるユーザの手２２の画像を検出する機能に代えて、第４の参考例の制御部５Ｇと同様に、予め登録されている特徴を検出する機能を有している。他は、図７と同様の構成である。

図２２は、図２１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
画素ずらしを行う前にイメージセンサ１１においてドラフトモードで画像取得が繰り返し行われる（ステップＪ１）。繰り返し取得されている画素ずらし前のドラフトモードによる画像に予め登録されている特徴が検出されている場合には（ステップＪ２，Ｊ３）、引き続き繰り返して画素ずらし前の画像がドラフトモードで取得される（ステップＪ４）。取得された画像から予め登録されている特徴が検出されなくなったときに（ステップＪ５，Ｊ６）フレームモードの画像取得が行われ（ステップＪ７）、この後、画素ずらしを行って画素ずらしを行った後のフレームモードの画像取得が行われる（ステップＪ８，Ｊ９）。そして、画素ずらしを行う前の予め登録されている特徴が検出されなくなったフレームモードの画像と画素ずらしを行った後のフレームモードの画像とが所定の方法で処理されて処理前よりも高解像度の画像が取得される（ステップＨ１０，Ｈ１１）。この後、画素ずらし戻し動作が行われ（ステップＨ１２）、再び、画素ずらしを行う前の画像がドラフトモードで取得され、画素ずらしを行う前の画像に予め登録されている特徴が検出されているか否かが検出される。

以上のように、この第５の参考例によれば、第２及び第４の参考例と同様の利点がある。

実施形態５

図２３は、この発明の第５の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図であり、第１の参考例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像読取り装置では、図１中の制御部５に代えて、新たな機能が付加された制御部５Ｊが設けられている。制御部５Ｊは、制御部５の機能に加え、表面に識別子のみが記載された均一な略白色の影除去用白基準原稿を用い、この影除去用白基準原稿に設定された白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較し、取得画像から前記識別子を検出する。そして、識別子が検出されたとき、取得画像の明るさを前記比較の結果に基づいて部分的に調整して影を除去する機能を有している。また、制御部５Ｊでは、制御部５の画素ずらしを行う機能は省略されている。他は、図１と同様の構成である。

図２４は、図２３の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。
この図を参照して、この形態の画像読取り方法の処理内容について説明する。
原稿台２０上の画像取得が行われ（ステップＫ１）、取得された画像からユーザの手２２の画像が検出され（ステップＫ２，Ｋ３）、かつ、識別子に基づいて影除去用白基準原稿であることが検出された場合（ステップＫ４，Ｋ５）、この影除去用白基準原稿から識別子の部分を除いた領域の明るさを前記設定された白基準値とするための乗率が制御部５Ｊに記憶される（ステップＫ６）。この後の画像取得で取得画像から識別子が検出されるまでの間、前記乗率に基づいて設定された明るさが保持され、影が除去される。この後、他の処理が必要であれば、その処理に移る（ステップＫ７，Ｋ８）。

以上のように、この第５の実施形態によれば、影除去用白基準原稿を用いて識別子の部分を除いた領域の明るさを設定して影を除去するようにしたので、スタンド型の画像読取り装置に発生しやすい設置環境による影の影響が低減する。

以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。たとえば、各実施形態における画像読取り装置の画像読取り部１では、レンズ１３，１５は、装置の規模や構成に応じて任意の数で良く、また、装置の規模や構成に応じて反射ミラーを設けても良い。
また、イメージセンサ１１は、各実施形態ではモノクロ画像に対応するものであるが、カラー画像に対応するものでもよい。

この発明の第１の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１の画像読取り装置の外観の一例を示す斜視図である。図１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。画素ずらしの原理の一例を示す図である。画素ずらしの原理の一例を示す図である。画素ずらしの原理の一例を示す図である。この発明の第２の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図７の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第１の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図９の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第２の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第３の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１３の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第３の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１５の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第４の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１７の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第４の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図１９の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第５の参考例（関連技術）である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図２１の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の第５の実施形態である画像読取り方法を実施するための画像読取り装置の電気的構成を示す図である。図２３の画像読取り装置の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１画像読取り部
２画素ずらし駆動回路
３メカニカルシャッタ駆動回路
４イメージセンサ制御処理回路
５制御部（手検出手段、画像処理手段）
５Ａ制御部（画像処理手段、画像保持手段、手検出手段）
５Ｂ制御部（背景色検出手段、手検出手段、明るさ設定手段）
５Ｃ制御部（手検出手段、比較手段、識別子検出手段、明るさ設定手段）
５Ｄ制御部（手検出手段、画像処理手段、背景色検出手段、明るさ設定手段）
５Ｅ制御部（背景色検出手段、面積変化検出手段、明るさ設定手段）
５Ｆ制御部（背景色検出手段、面積変化検出手段、比較手段、識別子検出手段、明るさ設定手段）
５Ｇ制御部（特徴検出手段、画像処理手段）
５Ｈ制御部（画像処理手段、画像保持手段、特徴検出手段）
５Ｊ制御部（手検出手段、比較手段、識別子検出手段、明るさ調整手段）
５ａＣＰＵ（中央処理装置）
５ｂＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
１１イメージセンサ
１１ａ基板
１２画素ずらし機構
１３，１５レンズ（結像部）
１４メカニカルシャッタ
２０原稿台
２１原稿
３１アーム機構（保持機構）

Claims

複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出すると共に該背景色以外の画像を検出する背景色検出手段と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法であって、
明るさ設定保持手段を設けておき、
取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合、
前記明るさ設定手段が、
取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、
前記明るさ設定保持手段が、
以降の画像取得で取得画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴とする画像読取り方法。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法であって、
明るさ設定保持手段を設けておき、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記白基準原稿であることが検出された場合、
前記明るさ設定手段が、
取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、
前記明るさ設定保持手段が、
以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴とする画像読取り方法。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、
前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、
取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法であって、
明るさ設定保持手段を設けておき、
前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大している場合、
前記明るさ設定手段が、
前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、
前記明るさ設定保持手段が、
以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴とする画像読取り方法。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、
前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、
同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出されたとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法であって、
明るさ設定保持手段を設けておき、
前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が白基準原稿であることが検出された場合、
前記明るさ設定手段が、
前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う明るさ設定処理と、
前記明るさ設定保持手段が、
以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記原稿が白基準原稿であることを検出するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴とする画像読取り方法。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
表面に識別子のみが記載された均一な略白色の影除去用白基準原稿に設定された白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて部分的に調整して影を除去する明るさ調整手段とを備えてなる画像読取り装置に用いられる画像読取り方法であって、
明るさ設定保持手段を設けておき、
取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記影除去用白基準原稿であることが検出された場合、
前記明るさ調整手段が、
前記影除去用白基準原稿から前記識別子の部分を除いた領域の明るさを前記設定された白基準値とするための乗率を記憶し、
前記明るさ設定保持手段が、
以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行うことを特徴とする画像読取り方法。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出すると共に該背景色以外の画像を検出する背景色検出手段と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置であって、
前記明るさ設定手段は、
取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されている場合、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、
以降の画像取得で取得画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記ユーザの手の領域以外に背景色以外の画像が検出されるまでの間、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴とする画像読取り装置。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置であって、
前記明るさ設定手段は、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記白基準原稿であることが検出された場合、取得された前記画像のうちの印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、
以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴とする画像読取り装置。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、
前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、
取得された前記原稿の画像の明るさを設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置であって、
前記明るさ設定手段は、
前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大している場合、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、
以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大するまで前記設定された明るさを保持する明るさ保持処理を行う明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴とする画像読取り装置。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像から原稿台の背景色を検出する背景色検出手段と、
前記背景色の領域の面積の変化を検出する面積変化検出手段と、
同一の紙厚及び略白色系の紙色を有する原稿群に対して同一の識別子が記載された白基準原稿の白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得された前記原稿の画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出されたとき、取得された前記原稿の画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて設定する明るさ設定手段とを備えてなる画像読取り装置であって、
前記明るさ設定手段は、
前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が白基準原稿であることが検出された場合、前記取得画像から前記背景色の領域を除いた領域に対して、印刷されていない地の部分のレベル値を予め設定されたグレーレベル値に引き上げるか又は引き下げるための乗率を前記画像全体に掛けることにより、前記画像全体の明るさの設定を行う構成とされ、
以降の画像取得で前記原稿の占める面積が減少して前記背景色の領域の面積が取得画像全体の面積に対して予め設定した割合を超えて増大し、かつ前記原稿が白基準原稿であることを検出するまで前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴とする画像読取り装置。
複数の光電変換素子が所定の間隔でマトリクス状に配列されてなるイメージセンサと、
読取り対象となる原稿の画像を前記イメージセンサの撮像面上に結像させる結像部と、
前記原稿から前記イメージセンサまでの距離を所定値に保持する保持機構と、
取得された前記原稿の画像からユーザの手の画像を検出する手検出手段と、
表面に識別子のみが記載された均一な略白色の影除去用白基準原稿に設定された白基準値と取得画像の白部分の濃度値とを比較する比較手段と、
取得画像から前記識別子を検出する識別子検出手段と、
前記識別子が白基準の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記識別子が検出され、該識別子が白基準の識別子であるとき、取得画像の明るさを前記比較手段による比較結果に基づいて部分的に調整して影を除去する明るさ調整手段とを備えてなる画像読取り装置であって、
前記明るさ調整手段は、
取得された画像から前記ユーザの手の画像が検出され、かつ前記識別子に基づいて前記原稿が前記影除去用白基準原稿であることが検出された場合、前記影除去用白基準原稿から前記識別子の部分を除いた領域の明るさを前記設定された白基準値とするための乗率を記憶する構成とされ、
以降の画像取得で取得画像から前記識別子が検出されるまでの間、画像を取得するたびに明るさ調整を行い、前記設定された明るさを保持する明るさ設定保持手段が設けられていることを特徴とする画像読取り装置。