JP4650197B2 - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents
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Description
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
第1方向に対応付けられた第1比率と、第2方向に対応付けられた第2比率と、に関する情報を記憶するメモリと、
前記原稿と前記原稿の影を含む画像の前記画像データを2値化し、2値化された画像が前記第1比率に分割されるような前記第1方向の位置を算出し、前記2値化された画像が前記第2比率に分割されるような前記第2方向の位置を算出し、算出された前記第1方向の位置と前記第2方向の位置とに基づいて、前記影を含む画像の前記画像データから前記原稿の位置を求めるコントローラと、
を有する画像読取装置。
このような画像読取装置によれば、読み取った画像から原稿の位置を正確に求めることができる。
第1方向に対応付けられた第1比率と、第2方向に対応付けられた第2比率と、に関する情報をメモリから読み出し、
前記原稿と前記原稿の影を含む画像の前記画像データを2値化し、
2値化された画像が前記第1比率に分割されるような前記第1方向の位置を算出し、
前記2値化された画像が前記第2比率に分割されるような前記第2方向の位置を算出し、
算出された前記第1方向の位置と前記第2方向の位置とに基づいて、前記影を含む画像の前記画像データから前記原稿の位置を求める
ことを特徴とする画像読取方法。
このような画像読取方法によれば、読み取った画像から原稿の位置を正確に求めることができる。
<基本的構成について>
図1は、SPC複合装置の全体斜視図である。図2は、SPC複合装置の構成のブロック図である。SPC複合装置1は、原稿から画像を読み取るためのスキャナ機能と、外部のコンピュータからの印刷データに基づいて画像を紙に印刷するプリンタ機能と、原稿から読み取った画像を紙に印刷するコピー機能と、を有する。
プリンタ部20は、紙を搬送する搬送ユニット(不図示)と、インクを吐出するヘッドを移動させるキャリッジ21とを有する。そして、プリンタ部20は、搬送ユニットにより紙を搬送する搬送動作と、移動するヘッドからインクを吐出して紙にドットを形成するドット形成動作とを交互に繰り返して、紙に画像を印刷する。不図示の搬送ユニットは、SPC複合装置1の背面の背面給紙口22又はSPC複合装置1の前面の前面給紙口23にセットされた紙を給紙し、SPC複合装置1の前面の排紙トレイ24へ印刷された紙を排紙する。
スキャナ部10は、上蓋11と、原稿台ガラス12とを有する。上蓋11には、白色の原稿マット112が取り付けられている。原稿台ガラス12に原稿が置かれた状態で上蓋11が閉じられると、原稿が原稿マット112と原稿台ガラス12との間で平らにセットされる。原稿台ガラス12の下には、読取キャリッジ等のスキャナ部10の他の構成要素がある。これらについては、後述する。
パネル部40は、液晶ディスプレイ41と、各種のボタンを有する。ボタンの種類としては、例えば、電源ボタン42、設定ボタン43、ストップボタン44、モード選択ボタン45、カーソル操作ボタン群46、スタートボタン47等がある。電源ボタン42は、SPC複合装置1の電源をオン/オフする。設定ボタン43は、ヘッドクリーニング、ノズルチェック、インク残量等の設定や確認を行う。ストップボタン44は、動作中の機能を中止する。モード選択ボタン45は、SPC複合装置1の機能の選択を行う。カーソル操作ボタン群46は、液晶ディスプレイ41に表示される項目の設定等を行う。スタートボタン47は、カラーボタン47C及びモノクロボタン47Bを有し、カラー印刷又はモノクロ印刷の開始に用いられる。
図6は、プリンタ機能時のデータの流れの説明図である。
コンピュータには、SPC複合装置1のプリンタドライバが予めインストールされている。そして、プリンタドライバは、コンピュータに、アプリケーションプログラム等で作成された画像データを印刷データに変換させる。この印刷データには、コマンドデータと画素データとが含まれている。コマンドデータは、SPC複合装置1のプリンタ部20を制御するためのデータである。画素データは、印刷画像を構成するドットの有無・色・階調に関するデータである。そして、プリンタドライバは、コンピュータに、印刷データをSPC複合装置1へ送信させる。
ASIC64は、コンピュータからの印刷データを、コマンドデータと画素データとに分離して、ASIC用メモリ65にバッファする。そして、ASIC64は、受信したコマンドデータに基づいてプリンタ部20を制御し、画素データに基づいてヘッドからインクを吐出させ、印刷を行う。これにより、SPC複合装置1は、プリンタとして機能する。
図7は、スキャナ機能時のデータの流れの説明図である。
コンピュータには、SPC複合装置1のスキャナドライバが予めインストールされている。ユーザは、コンピュータ上でスキャナドライバの設定を行い、例えば読取解像度や読み取り範囲等の設定を行う。ユーザは、スキャナ部10に原稿5をセットした後、コンピュータ上でスキャナドライバによりスキャン開始を指示すると、スキャナドライバは、コンピュータに、ユーザの設定内容に応じた制御データをSPC複合装置1へ送信させる。
ASIC64は、コンピュータからの制御データに基づいてスキャナ部10を制御し、スキャナ部10から原稿5の画像データを取得する。そして、ASIC64は、取得した画像データをコンピュータへ送信する。これにより、SPC複合装置1は、スキャナとして機能する。
図8Aは、コピー機能時のデータの流れの説明図である。図8Bは、コピー時の様子の説明図である。
ユーザは、パネル部40を操作して設定を行い、例えば紙の大きさ、原稿の大きさ、倍率、コピーモード(はやい/きれい)等の設定を行う。スキャナ部10に原稿5をセットした後、ユーザがパネル部40のスタートボタン47を押すと、コピー開始を指示する開始信号がパネル部40からASIC64へ送られる。ASIC64は、ユーザの設定内容に応じた制御データをスキャナ部10へ送信し、スキャナ部10は、制御データに基づいて原稿5を読み取り、原稿5の画像データをASIC64へ送信する。ASIC64は、スキャナ部10からの画像データをASIC用メモリ65にバッファする。
<スキャナ部10の基本的構成について>
図9は、スキャナ部の構成の説明図である。この図は、上蓋11を開けて透明な原稿台ガラス12の下を見た様子である。スキャナ部10は、上蓋11及び原稿台ガラス12のほかに、読取キャリッジ13と、駆動ユニット15と、センサユニット16とを更に有する。
図10Aは、縮小光学系を用いたスキャナ部の構成の説明図である。図10Bは、光源からセンサまでの光路の概略説明図である。図10Bでは、説明を簡略化するため、ミラー163の数を少なくしている。
図11Aは、密着光学系を用いたスキャナ部の構成の説明図である。図11Bは、光源からセンサまでの光路の概略説明図である。
つまり、密着光学系の場合の構成であっても、前述の縮小光学系の場合の構成と同様に、光源161が開口部132に対して読取キャリッジ13の移動方向上流側に設けられているので、光源161と読取領域との間の光路は、読取領域と開口部132との間の光路に対して、交差する。
図12は、上蓋の構成の説明図である。
上蓋11は、原稿マット112と、格子状部材114と、フィルムホルダ116とを有する。原稿マット112は、上蓋11が閉じられたときに原稿5を原稿台ガラス12に押し付けるためのシート状部材である。原稿マット112は、プラスチック製のシートでも良いし、ゴム製の軟らかいシートでも良い。軟らかい部材であれば、上蓋11が閉じられたときの原稿5との密着性が向上する。この原稿マット112は、格子状部材114に接着されている。原稿マット112と原稿5との密着性を高めるため、原稿マット112と格子状部材114との間にスポンジが介在することもある。
格子状部材114は、プラスチック製の細い角材が縦横に隙間をあけて一体的に形成された部材である。この格子状部材114は、上蓋11から着脱可能である。格子状部材114を上蓋11から外すと、格子状部材114と上蓋11との間の空間に収容されているフィルムホルダ116を取り出せる。
フィルムホルダ116は、フィルム等の透過原稿をスキャナ部10で読み取る際に、フィルムを保持するための部材である。フィルムを読み取る際には、ユーザは、フィルムホルダ116にフィルムをセットし、そのフィルムホルダ116を原稿台ガラス12にセットし、上蓋11を閉じる。
四角い紙に印刷を行うだけでなく、CDやDVDのレーベル面に印刷を行いたいという要求がある。本実施形態のSPC複合装置1では、以下のようにして、CDやDVDのレーベルを作成することができる。
ここでは、コンピュータ上のCD/DVDレーベル作成用のアプリケーションソフトによりレーベルが作成され、アプリケーションソフトにより作成したレーベルがSPC複合装置1により印刷される。
専用トレイ8は長方形状のプラスチック製であり、円形の凹部8Aが形成されており、凹部の中央には保持部8Bが設けられている。被印刷ディスク7は、この凹部8Aに嵌められるようにして、専用トレイ8に載せられる。凹部8Aに被印刷ディスク7が入れられるとき、被印刷ディスク7の中央の穴の内側から保持部8Bが被印刷ディスク7を保持し、被印刷ディスク7が専用トレイ8上で安定する。なお、専用トレイ8に被印刷ディスク7を載せるとき、被印刷ディスク7の印刷面を上にする。
SPC複合装置1の排紙トレイ24の付近に、ガイド241が設けられている。このガイド241は、通常の紙の印刷時には下部収容体に収容されているが、専用トレイ8をセットするときには、SPC複合装置1の前面から突出するように引き出される。そして、ユーザは、このガイド241に沿って、被印刷ディスク7をセットした専用トレイ8を挿入する。専用トレイ8には三角形のマークが付いており、ガイド241にも三角形のマークが付いており、両マークが合うまで専用トレイ8が挿入される。両マークが合ったところで、専用トレイ8のセットが完了する(SPC複合装置1への被印刷ディスク7のセットが完了する)。
ここでは、SPC複合装置1のスキャナ部10によりレーベルが読み取られ、読み取られたレーベルがSPC複合装置1のプリンタ部20により印刷される。ユーザの行う手順は、通常のコピー機能の活用時とほぼ同様である。なお、プリンタ部20が印刷データに基づいて印刷を行う前に、被印刷ディスク7をSPC複合装置1にセットする必要があるが、被印刷ディスク7のセットの方法は、既に説明した方法と同様である。
<原稿ディスク6の厚みによる隙間について>
原稿が紙の場合、厚さを無視できるほど薄いので、原稿台ガラス12と原稿マット112との間には隙間が生じない。しかし、原稿がCDやDVDなどの場合、原稿の厚みが無視できないので、原稿台ガラス12と原稿マット112との間に隙間ができる。
図18Aは、移動方向上流側のエッジ近傍をセンサユニットが読み取るときの様子の説明図である。エッジ近傍では、センサユニット16は、原稿台ガラス12から離れた状態の原稿マット112を読み取ることになる。言い換えると、エッジ近傍の読取領域は、原稿台ガラス12から離れた状態の原稿マット112になる。一方、既に説明したとおり、光源161は開口部132に対して読取キャリッジ13の移動方向上流側に設けられており、光源161は、移動方向上流側から読取領域へ光を斜めに照射している。このため、読取領域にある原稿マット112は、光源161からの光に照らされた状態になる。
この場合も、エッジ近傍では、センサユニット16は、原稿台ガラス12から離れた状態の原稿マット112を読み取ることになる。言い換えると、エッジ近傍の読取領域は、原稿台ガラス12から離れた状態の原稿マット112になる。
一方、光源161が移動方向上流側から読取領域へ光を斜めに照射しているため、原稿ディスク6の移動方向下流側のエッジの影が、原稿マット112に形成される。この結果、読取領域に、原稿ディスク6の移動方向下流側のエッジの影が形成される。
このような状態でスキャナ部10が読み取りを行うと、画像データに影の画像が含まれる。
図19A〜図19Dは、画像データ上の影の形状の説明図である。各図の左側には、原稿台ガラス12に置かれた原稿ディスク6の位置が示されている。なお、この図は、原稿台ガラス越しから見た原稿ディスク6の位置であり、また、読取キャリッジ13は図中の上から下に向かって移動する。また、各図の右側には、スキャナ部10によって読み取られた画像データが示されている。図中の黒い部分が、原稿ディスク6の影である。なお、説明のため、影は大きく誇張されている。
図21A及び図21Bは、画像データ上の影の形状の別の変化の説明図である。縮小光学系の縮尺が大きくなると、図21Aに示すように、画像データが走査方向に縮小される。但し、縮小光学系の縮尺が変化しただけでは、移動方向には画像データは変形しない。一方、読取キャリッジ13の移動速度が速くなると、図21Bに示すように、画像データが移動方向に縮小される。但し、読取キャリッジ13の移動速度が変化しただけでは、走査方向には画像データは変形しない。
原稿マット112が白色であるため、影が生じないのであれば、白色を示す画素データは原稿ディスク以外の部分のデータだと考えられる。このため、読み取った画像データから白色の画素データを除去すれば、原稿ディスク6の画像の画像データを抽出できる。
しかし、画像データに影の画像が含まれる場合、影の部分の画素データは白色を示さないため、白色の画素データを除去しただけでは、抽出された画像データの中に影の画像が残ってしまう。このようにして抽出した画像データに基づいて印刷を行うと、CDに影の画像も一緒に印刷されるおそれがある。
<プロファイルデータの作成について>
図22は、プロファイルデータの作成処理のフロー図である。まず本実施形態では、SPC複合装置の製造工場において、原稿ディスク6の画像の形状の特性を示すプロファイルデータを作成する。
最初に、基準となる基準SPC複合装置の原稿台ガラス12の特定位置に原稿ディスク6が置かれる(S101)。基準SPC複合装置としては、その機種の平均的な特性を示すSPC複合装置が採用される。但し、設計通りの理想的なSPC複合装置が基準SPC複合装置に採用されても良い。また、特定位置とは、原稿台ガラス上の予め決められた9箇所のうちの一つである。最初の特定位置は、原稿台ガラス上の中央(走査方向の中央であって、移動方向の中央)の位置であるものとする。
次に、基準SPC複合装置を用いて原稿ディスク6が読み取られる(S102)。つまり、原稿ディスク6が原稿台ガラス12に置かれた状態で上蓋11が閉じられて、スキャナ部10が読み取りを行い、原稿ディスク6と影の画像を含む画像データが生成される。
次に、画像データの測定が行われる(S103)。検査者は、図形描画ソフト等のアプリケーションソフトを用いて画像データをディスプレイ上に表示し、ディスプレイ上に表示された画像を検査する。検査対象は、(1)ディスク中心から上又は下のエッジまでの距離RV、(2)ディスク中心から左又は右のエッジまでの距離RH、(3)下のエッジから影の輪郭までの距離SB、(4)左のエッジから影の輪郭までの距離SL、(5)右のエッジから影の輪郭までの距離SR、である。これらの距離は、画素数で表される。なお、ディスク中心の位置は、ディスプレイ上に表示された画像に基づいて検査者が特定する。
検査者は、図のように画像を4分割したときの各領域の画素数を測定する。すなわち、(1)左上の領域の画素数LT、(2)右上の領域の画素数RT、(3)左下の領域の画素数LB、(4)右下の領域の画素数RB、をそれぞれ測定する。なお、これらの画素数は、各領域の面積を示す。なお、各領域の面積も、前述の距離も、いずれも画素数によって表されるが、距離よりも面積の方が大きな値を示すことになる。
図25は、ユーザが原稿ディスクをコピーするときにSPC複合装置1が行う処理のフロー図である。これらの処理は、SPC複合装置1のコントローラ60がメモリに記憶されたプログラムに従ってスキャナ部10やプリンタ部20等を制御することによって、実現される。言い換えると、メモリに記憶されているプログラムは、以下に説明する各処理をコントローラ60に実現させるためのコードを備えている。なお、以下の処理を行う前に、ユーザは予め原稿ディスク6をスキャナ部10にセットし、被印刷ディスク7を専用トレイ8にセットして、その専用トレイ8をSPC複合装置1にセットする。
そして、コントローラ60は、LT+LBとRT+RBの比に基づいて、原稿ディスク6の走査方向の中心位置を算出する(S206)。図26Bは、原稿ディスクの走査方向の中心位置の説明図である。図中の点線によって黒領域が2分されているが、2分された左の領域と右の領域の面積比は、LT+LB:RT+RBになっている。これにより、原稿ディスク6の中心位置の走査方向の座標が算出される。
一実施形態としてのSPC複合装置を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
図28は、別の実施形態のフロー図である。これらの処理は、SPC複合装置1のコントローラ60がメモリに記憶されたプログラムに従ってスキャナ部10やプリンタ部20等を制御することによって、実現される。言い換えると、メモリに記憶されているプログラムは、以下に説明する各処理をコントローラ60に実現させるためのコードを備えている。
(1)前述の実施形態では、画像読取装置でもあるSPC複合装置1は、スキャナ部10と、メモリと、コントローラ60とを有している。スキャナ部10は、原稿を読み取り、画像データを出力する。ここで、原稿が厚い場合、スキャナ部10が原稿の影をも読み取ってしまい、読み取った画像データの画像にも影が含まれてしまう。このような影を含む画像から影の画像を除去して原稿の画像を抽出するためには、まず、影を含む画像における原稿の位置を正確に求める必要がある。
なお、2値化された画像の走査方向の幅SWをSL+RH:SR+RHで内分する座標を算出し、この座標を原稿ディスク6の中心位置の走査方向の座標とすることも考えられる。また、2値化された画像の移動方向の幅SHをRV:RV+SBで内分する座標を算出し、この座標を原稿ディスク6の中心位置の移動方向の座標とすることも考えられる。しかし、このように算出すると、算出された原稿の位置が不正確になるおそれがある。
但し、原稿の形状は円盤状のものに限られるものではない。例えば、名刺の様に矩形であっても良い。しかし、この場合、原稿を原稿台へ置くとき、ユーザは原稿を所定の角度でセットする必要がある。
なお、被印刷媒体も、円盤状のものでなくても良い。
但し、このような構成に限られるものではない。読み取った画像に影が含まられるのであれば、影の原因は他の要因であっても良い。
なお、スキャナ部は縮小光学系を有するものに限られるものではない。例えば前述の密着光学系のスキャナ部であっても良い。但し、縮小光学系を有するスキャナ部の方が、画像データが走査方向に変化し易くなるので、本実施形態を適用したときのメリットが大きい。
そこで、本実施形態では、原稿台ガラス12の複数の領域にそれぞれ対応付けた複数のプロファイルデータがメモリに予め記憶されている。そして、コントローラ60は、画像データに基づいて原稿の原稿台上の位置を検出し(図25のS204)、検出された位置に応じた領域に対応するプロファイルデータをメモリから読み出し(図25のS205)、このプロファイルデータに基づいて原稿の中心位置を算出している。
これにより、本実施形態では、原稿の置かれた位置に関わらず、影を含む画像の画像データから原稿の位置を正確に求めることができる。
7 被印刷ディスク、8 専用トレイ、8A 凹部、8B 保持部、
10 スキャナ部、
11 上蓋、112 原稿マット、114 格子状部材、116 フィルムホルダ、
12 原稿台ガラス、
13 読取キャリッジ、132 開口部、134 ガイド、
15 駆動ユニット、
152 駆動モータ、154 プーリ、156 タイミングベルト、
16 センサユニット、161 光源、
162 レンズ、163 ミラー、164 CCDセンサ、
166 ロッドレンズアレイ、167 CCDセンサ、
20 プリンタ部、21 キャリッジ、22 背面給紙口、23 前面給紙口、
24 排紙トレイ、241 ガイド、
25 インクカートリッジカバー、26 インクカートリッジ、
30 カードリーダ部、40 パネル部、
41 液晶ディスプレイ、42 電源ボタン、43 設定ボタン、
44 ストップボタン、45 モード選択ボタン、46 カーソル操作ボタン群、
47 スタートボタン、47C カラーボタン、47B モノクロボタン、
60 コントローラ、61 インターフェース部、62 CPU、
63 CPU用メモリ、64 ASIC、65 ASIC用メモリ、66 クロック、
72 上部収容部、74 下部収容部
Claims (13)
- 原稿の第1方向に沿ったライン状の領域の画像を読み取るためのセンサと、前記センサを前記第1方向と交差する第2方向に移動させるためのキャリッジとを有し、読み取った前記原稿の画像データを出力するスキャナ部と、
前記第1方向に対応付けられた第1比率と、前記第2方向に対応付けられた第2比率と、に関する情報を記憶するメモリと、
前記原稿と前記原稿の影を含む画像の前記画像データを2値化し、2値化された画像が前記第1比率に分割されるような前記第1方向の位置を算出し、前記2値化された画像が前記第2比率に分割されるような前記第2方向の位置を算出し、算出された前記第1方向の位置と前記第2方向の位置とに基づいて、前記影を含む画像の前記画像データから前記原稿の位置を求めるコントローラと、
を有する画像読取装置。 - 請求項1に記載の画像読取装置であって、
前記コントローラは、
前記第1方向の位置を算出する際には、前記2値化された画像が前記第1比率の面積比で分割されるような前記第1方向の位置を算出し、
前記第2方向の位置を算出する際には、前記2値化された画像が前記第2比率の面積比で分割されるような前記第2方向の位置を算出する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1又は2に記載の画像読取装置であって、
前記原稿は円盤状であることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記スキャナ部は、前記原稿を置くための原稿台と、前記原稿を前記原稿台に向かって押し付ける蓋とを有し、
前記スキャナ部が前記原稿を読み取るとき、前記原稿台と前記蓋との間に隙間がある
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記スキャナ部は、前記領域の画像を前記第1方向に沿って縮小して前記センサに投影する縮小光学系を有する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記スキャナ部は、原稿に光を照射する光源を有し、
前記キャリッジは、前記光源及び前記センサとともに前記第2方向に移動する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記コントローラは、求められた前記原稿の位置に基づいて読取範囲を決定し、前記スキャナ部に前記読取範囲を読み取らせる
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項7に記載の画像読取装置であって、
前記コントローラは、前記読取範囲に基づいて解像度を決定し、決定された解像度で前記スキャナ部に前記読取範囲を読み取らせる
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項7に記載の画像読取装置であって、
前記コントローラは、前記読取範囲の画像データを取得した後、所定の解像度になるように前記画像データに対して拡大処理又は縮小処理を行う
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項7〜9のいずれかに記載の画像読取装置であって、
被印刷媒体を印刷するプリンタ部を更に有し、
前記コントローラは、前記読取範囲の画像データに基づいて、プリンタ部に被印刷媒体を印刷させる
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項7〜9のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記コントローラは、前記読取範囲の画像データを外部に出力することを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1〜11のいずれかに記載の画像読取装置であって、
前記メモリは、原稿台上の複数の領域に対応付けて前記情報を複数記憶し、
前記コントローラは、前記画像データに基づいて前記原稿の前記原稿台上の位置を検出し、検出された位置に応じた領域に対応する前記情報を前記メモリから読み出し、読み出された前記情報に基づいて前記第1方向の位置及び前記第2方向の位置を算出する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿の第1方向に沿ったライン状の領域の画像を読み取るためのセンサを、前記第1方向と交差する第2方向に移動させることによって、原稿を読み取り画像データを作成し、
前記第1方向に対応付けられた第1比率と、前記第2方向に対応付けられた第2比率と、に関する情報をメモリから読み出し、
前記原稿と前記原稿の影を含む画像の前記画像データを2値化し、
2値化された画像が前記第1比率に分割されるような前記第1方向の位置を算出し、
前記2値化された画像が前記第2比率に分割されるような前記第2方向の位置を算出し、
算出された前記第1方向の位置と前記第2方向の位置とに基づいて、前記影を含む画像の前記画像データから前記原稿の位置を求める
ことを特徴とする画像読取方法。
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