JP4997204B2

JP4997204B2 - 画像読取装置、画像読取方法

Info

Publication number: JP4997204B2
Application number: JP2008248186A
Authority: JP
Inventors: 淳榊原
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: US20090086294A1; JP2009089383A; US7903302B2

Description

本発明は、画像読取装置に関し、特に画像読取装置において原稿から読み取られる画像データの管理に関するものである。

近年、ネットワーク技術の普及に伴い、原稿からスキャン等することにより作成した文書データは、様々な用途（データ送信、ネットワーク経由での印刷出力など）に用いられるようになってきている。

また、カラープリンタやカラーデジタル複写機の普及に伴ない、文書データのカラー化が急ピッチで進んでいる。

文書データのカラー化は、プレゼンテーション等の多様な場面で欠かせないものとなってきており、多くの利点を有するが、情報量の増大に繋がるという欠点も併せ持っている。このようにカラー化によって容量が増大した文書データを扱うことは、クライアントＰＣやネットワークに多大な負荷を強いることになる。
例えば、従来の画像読取装置において原稿をカラーで読み取る場合は、受光面にＲＥＤ、ＧＲＥＥＮおよびＢＬＵＥの原色フィルタを配置したカラーセンサ、例えば、それぞれのラインセンサの受光面に上記フィルタを配置した３ラインＣＣＤセンサを用いることが一般的である。

このような従来の３ラインＣＣＤセンサを用いた画像読取装置にて解像度６００ｄｐｉでＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の原稿を読み取った場合、画像データの容量は１０５ＭＢｙｔｅ（３５ＭＢｙｔｅ×ＲＧＢ）となり、Ａ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の原稿を読み取った場合、２１０ＭＢｙｔｅといった大容量のデータとなる。

そこで、このような文書データのカラー化による文書データの大容量化を抑制するため、文書データの圧縮技術が求められている。
文書データの圧縮技術に関しては、中間調で生成された写真等の画像部分と、文字や細線等からなる線画部分に大別し、上記画像部分と線画部分を別々に圧縮することで原画像の情報を損なうことなく、文書データの圧縮率を高める、といった方法が知られている（例えば下記特許文献１参照）。
特開平２−２７４１７４号公報

しかしながら、近年の文書データのカラー化に伴なって文書データが多目的に使用されている関係上、データの軽量化だけでなく、モノクロ情報およびカラー情報についての適切且つ柔軟な処理が要求されている。

この発明の実施の形態は、画像読取装置において原稿から読み取った画像データのデータ容量の削減に寄与するとともに、ユーザの要求に応じた柔軟な画像処理の実現に寄与することのできる技術を提供することを目的とする。

実施の形態の一態様に係る画像読取装置は、第１の解像度のラインセンサにより原稿をモノクロでの画像読み取りを行なう第１の画像読取部と、前記第１の解像度よりも低い第２の解像度のラインセンサにより前記原稿からカラーでの画像の読み取りを行なう第２の画像読取部と、前記第１の画像読取部で読み取った各画像データにおける各画素について主走査方向における所定領域での階調値に基づいて色空間周波数を求め、前記色空間周波数の高低に基づいて輝度解像度を優先すべき第１の画像種別および色再現性を優先すべき第２の画像種別の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成する判別情報生成部と、前記第１の画像読取部で読み取る画像データの画素と前記第２の画像読取部で読み取る画像データにおける画素について、前記同一の原稿上での対応する位置を示す位置情報を転送パルス数に基づいて取得する位置情報取得部と、前記第１の画像読取部にて読み取られる画像データ中の画素を２値化する２値化処理部と、前記２値化処理部にて２値化された画素のいずれか一方の画素と同一位置における前記第２の画像読取部で読み取った画素の色情報を取得する色情報取得部と、前記位置情報取得部にて取得される位置情報と、該位置情報に対応する画素について前記色情報取得部にて取得される色情報とを対応付けて、更に前記位置情報取得部にて取得される位置情報に対して、該位置情報に対応する画素について前記判別情報生成部にて生成される判別情報を対応付けて、所定の記憶領域に格納させる格納部と、を備えてなることを特徴とする構成としている。

実施の形態の一態様に係る画像読取方法は、第１の解像度のラインセンサを有する第１の画像読取部により原稿をモノクロでの画像読み取りを行ない、前記第１の解像度よりも低い第２の解像度のラインセンサを有する第２の画像読取部により前記原稿からカラーでの画像の読み取りを行ない、前記第１の画像読取部で読み取った各画像データにおける各画素について主走査方向における所定領域での階調値に基づいて色空間周波数を求め、前記色空間周波数の高低に基づいて輝度解像度を優先すべき第１の画像種別および色再現性を優先すべき第２の画像種別の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成し、
前記第１の画像読取部で読み取る画像データの画素と前記第２の画像読取部で読み取る画像データにおける画素について、前記同一の原稿上での対応する位置を示す位置情報を転送パルス数に基づいて取得し、前記第１の画像読取部にて読み取られる画像データ中の画素を２値化し、前記２値化処理部にて２値化された画素のいずれか一方の画素と同一位置における前記第２の画像読取部で読み取った画素の色情報を取得し、前記取得する位置情報と、該位置情報に対応する画素について前記取得する色情報とを対応付けて、更に前記取得する位置情報に対して、該位置情報に対応する画素について前記判別情報を対応付けて、前記所定の記憶領域に格納させることを特徴とする構成としている。

本発明によれば、画像読取装置において原稿から読み取った画像データのデータ容量の削減に寄与するとともに、ユーザの要求に応じた柔軟な画像処理の実現に寄与することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態による画像読取装置Ｍの概略構成を示す図である。
画像読取装置Ｍは、原稿Ｏｒｇに光を照射する光源１、原稿Ｏｒｇに対して均一な光を照射する目的で配光特性を調整するリフレクタ２、原稿Ｏｒｇからの反射光を受ける第１ミラー３、第１ミラー３からの反射光を受ける第２ミラー５、第２ミラー５からの反射光を受ける第３ミラー６、第３ミラー６からの反射光を４ラインＣＣＤセンサ９の結像面に結像させるための集光レンズ８、集光レンズ８により結像された光エネルギーを光電変換により電荷に変更し、結像した画像を順次電気信号として外部に出力する４ラインＣＣＤセンサ９、４ラインＣＣＤセンサ９を実装するＣＣＤセンサ基板１０、ＣＣＤセンサ基板１０から出力されるＣＣＤ出力信号に各種処理を行なう制御基板１１、ＣＣＤセンサ基板１０と制御基板１１と電気的に接続するハーネス１１、白基準板１３、原稿Ｏｒｇを載置するための原稿台ガラス１４および原稿押さえカバー１５を備えている。

光源１、リフレクタ２および第１ミラー３から第１キャリジ４が構成され、第２ミラー５および第３ミラー６から第２キャリジ７が構成されている。原稿台ガラス１４上に載置された原稿Ｏｒｇを読み取る場合は、第１キャリジ４が図示しない駆動手段により図１の左から右方向に移動する。

この際、原稿Ｏｒｇと４ラインＣＣＤセンサ９の結像面の距離である光路長を変化させないために、第２キャリジ７を、第１キャリジ４と同方向に第１キャリジ４の移動速度の半分の速度で移動させる。

図２は、４ラインＣＣＤセンサ９の概略的な構成を示す図である。４ラインＣＣＤセンサ９は、モノクロ用ラインセンサ（第１の画像読取部）９Ｋと、赤色用ラインセンサ９Ｒ、赤色用ラインセンサ９Ｇおよび青色用ラインセンサ９Ｂからなるカラー用ラインセンサ（第２の画像読取部）とを備えている。

まず、モノクロ用ラインセンサ９Ｋは、受光面に色フィルタを設けないフォトダイオードアレイ９Ｋ３、フォトダイオードアレイ９Ｋ３で変換された奇数番目の画素の電荷を隣接するアナログシフトレジスタ９Ｋ１に転送するためのシフトゲート９Ｋ２、電荷を出力側に順次転送するアナログシフトレジスタ９Ｋ１、フォトダイオードアレイ９Ｋ３で変換された偶数番目の画素の電荷を隣接するアナログシフトレジスタ９Ｋ５に転送するためのシフトゲート９Ｋ４および電荷を出力側に順次転送するアナログシフトレジスタ９Ｋ５を備えている。

赤色用ラインセンサ９Ｒは、受光面上に青色フィルタを配置したフォトダイオードアレイ９Ｒ１、フォトダイオードアレイ９Ｒ１で変換された画素の電荷を隣接するアナログシフトレジスタ９Ｒ３に転送するためのシフトゲート９Ｒ２および電荷を出力側に順次転送するアナログシフトレジスタ９Ｒ３を備えている。
また、緑色用ラインセンサ９Ｇは、受光面上に青色フィルタを配置したフォトダイオードアレイ９Ｇ１、フォトダイオードアレイ９Ｇ１で変換された画素の電荷を隣接するアナログシフトレジスタ９Ｇ３に転送するためのシフトゲート９Ｇ２および電荷を出力側に順次転送するアナログシフトレジスタ９Ｇ３を備えている。

また、青色用ラインセンサ９Ｂは、受光面上に青色フィルタを配置したフォトダイオードアレイ９Ｂ１、フォトダイオードアレイ９Ｂ１で変換された画素の電荷を隣接するアナログシフトレジスタ９Ｂ３に転送するためのシフトゲート９Ｂ２および電荷を出力側に順次転送するアナログシフトレジスタ９Ｂ３を備えている。

図２に示した４ラインＣＣＤセンサ９は、フォトダイオードアレイ９Ｋ３と、フォトダイオードアレイ９Ｂ３、フォトダイオードアレイ９Ｇ３およびフォトダイオードアレイ９Ｒ３の有効画素数を異ならせた構成となっている。

各アナログシフトレジスタを制御するＣＬＫ１とＣＬＫ２は、逆位相で、シフトゲート９Ｋ２とシフトゲート９Ｋ４を制御するＳＨＫ信号と、シフトゲート９Ｂ２を制御するＳＨＢ信号と、シフトゲート９Ｇ２を制御するＳＨＧ信号と、シフトゲート９Ｒ２を制御するＳＨＲ信号が、ゲートを開く‘Ｈ’期間及びその前後の期間で停止するように入力される。なお、ここでは‘Ｈ’期間がゲートが開かれる期間であるとしたが、これに限られるものではなく、同様の動作を‘Ｌ’期間に実行させるようにすることもできる。

また、本実施の形態による画像読取装置Ｍでは、フォトダイオードアレイ９Ｋ３の有効画素数は、フォトダイオードアレイ９Ｂ１、フォトダイオードアレイ９Ｇ１、フォトダイオードアレイ９Ｒ１の２倍に設定されているものとする。
例えば、２９７ｍｍの原稿幅を読み取る際、フォトダイオードアレイ９Ｋ３は６００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度で読み取るとすれば、フォトダイオードアレイ９Ｂ１、フォトダイオードアレイ９Ｇ１、フォトダイオードアレイ９Ｒ１は３００ｄｐｉの解像度で読み取ることになる。

図３はラインセンサ９Ｋの分光感度特性を示すグラフであり、図４はラインセンサ９Ｒ、ラインセンサ９Ｇおよびラインセンサ９Ｂそれぞれの分光感度特性を示すグラフである。

４ラインＣＣＤセンサ９は、上述のようにラインセンサの受光表面に色フィルタを配置しないラインセンサ９Ｋと、色フィルタを配置したラインセンサ９Ｒ、９Ｇおよび９Ｂで構成されており、これらラインセンサに光源からの光を一様に照射した場合、ラインセンサ９Ｒまたはラインセンサ９Ｇ、またはラインセンサ９Ｂは特定領域の波長にしか感度を持たないのに対し、ラインセンサ９Ｋは波長領域４００ｎｍ未満から１０００ｎｍを超える部分にまで感度があるので、出力されるアナログ信号振幅はラインセンサＲ、Ｇ、Ｂから出力されるアナログ信号振幅よりも大きいものになる。

原稿ｏｒｇが、例えばＡ４サイズの原稿である場合、長手方向に２９７ｍｍ、短手方向に２１０ｍｍの面積を有することになる。この原稿の長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向として原稿読取動作を行なう場合、ＣＣＤラインセンサ９のフォトダイオードアレイの有効画素の数は最低でも７０１６画素（４００ｄｐｉ時は４６７７画素）必要となる。

一般的には７５００画素（４００ｄｐｉ時は５０００画素）のセンサとなる。また、ＣＣＤラインセンサは図３に示すように上記有効画素７５００画素の前段に光が入射しないようにフォトダイオードアレイの一部にアルミ等で遮光した光シールド画素部分、有効画素の前後にダミー画素、空送り部分があるため、ＣＣＤラインセンサに蓄積した電荷全てを外部に出力するためには７５００画素を超える転送ＣＬＫ数が必要となる。逆に、この転送ＣＬＫ（クロック）数をカウントするとこにより、出力される電荷に対応する画素のラインセンサ上での位置を取得することができる。

ここで、上述の有効画素領域外の光シールド画素部分と、空送り部分と、ダミー画素部分の合計を転送ＣＬＫの数で５００ヶとすると、１ライン分のＣＣＤラインセンサに蓄積された電荷を全てＣＣＤラインセンサの外部に出力するためには８０００ヶの転送ＣＬＫ分の時間が必要となり、その時間が１ラインの光蓄積時間（ｔＩＮＴ）となる。

続いて、制御基板１１の詳細について説明する。図５は、本実施の形態による画像読取装置Ｍにおける制御回路系の概略構成を示す図である。

制御基板１１は、ＣＰＵ等の処理ＩＣ１１Ａと、各種タイミング生成回路１１Ｂと、各種アナログ処理回路１１Ｃと、ラインメモリ回路１１Ｄと、画像処理回路部１１Ｅとから構成される。

処理ＩＣ１１Ａは、ＣＣＤセンサ９の信号処理系を制御する他に、アドレスバスとデータバス等の制御信号を用い、光源１の制御を行なう光源制御回路１７や第１キャリジ４と第２キャリジ７を移動させるためのモータ１９を制御するための駆動系制御回路１８の制御も行なう。

各種タイミング生成回路１１Ｂでは、図２に示したＳＨ信号や転送ＣＬＫ１、２等、ＣＣＤラインセンサ９を駆動するために必要な信号と、各種アナログ処理に必要な信号を生成する。各種タイミング生成回路１１Ｂで生成したＣＣＤラインセンサ９の駆動に必要な信号は、ＣＣＤセンサ制御回路１０Ａでタイミング調整を行い、信号振幅レベル合わせや波形整形のための処理を行なうＣＣＤドライバ１０Ｂを介してＣＣＤラインセンサ９に入力される。ここで、ＣＣＤセンサ制御回路１０Ａは、各種タイミング生成回路１１Ｂに含まれる構成としてもよい。
ＣＣＤラインセンサ９からの出力は、各種アナログ処理回路１１Ｃに入力され、所定のアナログ処理が行われる。なお、各種アナログ処理回路１１Ｃは、必ずしも制御基板１１に配置する必要はなく、例えばＣＣＤセンサ基板１０に配置しても機能的に問題はない。

ＣＣＤラインセンサ９は、図２に記載したように、各ラインセンサが所定の間隔をもって配置されているため、各ラインセンサの読み取り位置にはズレが生じている。ラインメモリ回路１１Ｄでは、上記読み取り位置のズレを補正する。画像処理回路部１１Ｅでは、前記ラインメモリ回路１１Ｄの制御を行なう他に、デジタル信号に変換された画像信号を用いて行なうシェーディング補正、拡大／縮小処理、ＬＯＧ変換等の処理が行われる。また、カラー原稿を読み取り、その画像を無彩色であるモノクロ信号に変換する処理もこの画像処理回路部１１Ｅで行われる。

図６は、本実施の形態による画像読取装置Ｍと画像形成装置から構成した複写装置の概念図を示す図である。

当該複写装置は、例えば、画像読取装置Ｍと、記憶媒体であるメモリと、各種画像処理部１７と、半導体レーザを用いたレーザ光学系１８と、電子写真プロセスを用いてトナーで画像を形成する画像形成部１９からなる画像形成装置（プリンタ部Ｂ）と、これら全ての制御を行なうシステム制御部と、ユーザが直接入力を行なうコントロールパネルとを備えている。当該複写装置と外部ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、・・・・との間での通信を行なう場合には、これらＰＣとシステム制御部からネットワークを介して接続する。

図７は、本実施の形態による画像読取装置Ｍについて説明するための機能ブロック図である。

第１の画像読取部１０１は、第１の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）で原稿からモノクロでの画像読み取りを行なう。
第２の画像読取部１０２は、第１の解像度よりも低い第２の解像度（例えば、３００ｄｐｉ）で原稿からカラーでの画像読み取りを行なう。
２値化処理部１０３は、第１の画像読取部１０１にて読み取られる画像データを２値化する。

判別情報生成部１０４は、各画像データにおける各画素が、輝度解像度を優先すべき「第１の画像種別」および色再現性を優先すべき「第２の画像種別」の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成する。具体的に、判別情報生成部１０４は、各画像データにおける各画素の色空間周波数を判別情報として生成する。

位置情報取得部１０５は、第１の画像読取部１０１および第２の画像読取部１０２それぞれにおいて同一原稿から読み取られる各画像データにおける各画素の該原稿上での対応する位置を示す位置情報を取得する。

色情報取得部１０６は、各画像データにおける各画素の色を示す色情報を取得する。なお、本実施の形態では、色情報取得部１０６は、２値化処理部１０３にて２値化された画像データに基づいて、第１の画像読取部１０１にて読み取られる画像データにおける各画素の色情報を取得する構成とすることにより、第１の画像読取部１０１にて高解像度で読み取られるモノクロの画像データの容量および当該画像データの色情報のデータ容量の低減に寄与することができる。
すなわち、２値化処理部１０３にて２値化された画像データ中の各画素は、「黒」か「白」のいずれかで表される。そこで、「黒」か「白」のいずれかで表される画素について、第２の画像読取部１０２で読み取った同一位置の画素の色情報を取得する。つまり、第２の画像読取部１０２で読み取った画像データ中の全ての画素についての色情報を取得するのではなく、第１の画像読取部１０１で読み取った画像データの中で、２値化処理された黒または白の画素のいずれか一方の画素についての色情報を取得する。

格納部１０７は、位置情報取得部１０５にて取得される位置情報と、該位置情報に対応する画素について色情報取得部１０６にて取得される色情報と、該位置情報に対応する画素について判別情報生成部１０４にて生成される判別情報とを対応付けて、例えばＭＥＭＯＲＹ８０２や不図示のページメモリ（所定の記憶領域）に格納させる。この際、格納部１０７は、上記各情報を同時にページメモリに対して格納させる。

格納部１０７は、位置情報および色情報を、判別情報に基づいてグルーピングして所定の記憶領域に格納させる。
このように、同じ画像種別に属する画素の位置情報や色情報を、所定の記憶領域における連続したアドレスに格納させることにより、後に画像データにおける特定の画像種別の画像を構成している画素についての処理を行なう際の、当該所定の記憶領域に格納された位置情報および色情報を参照するためのメモリへのアクセス効率を向上させることができる。

ＣＰＵ８０１は、画像読取装置における各種処理を行なう役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。ＭＥＭＯＲＹ８０２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等から構成されており、画像読取装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

図８は、本実施の形態による画像読取装置Ｍにおける処理の流れを示す図である。

画像処理回路部１１Ｅからはモノクロ６００ｄｐｉ信号とＲＧＢ各色３００ｄｐｉのカラー信号が、ラインメモリ回路１１Ｄにて画像の位置合わせが行われて同時に出力される。モノクロ信号に関しては、画像データ軽量化のために後段の２値化処理／擬似中間調処理（２値化処理部１０３）と、後述する画像の空間周波数分析部（判別情報生成部１０４）に入力される。

後段のページメモリＰＭには、判別情報生成部１０４にてモノクロ信号に基づいて生成した空間周波数情報（判別情報）と、モノクロ６００ｄｐｉの２値データと、Ｒｅｄ３００ｄｐｉ信号、Ｇｒｅｅｎ３００ｄｐｉ信号、Ｂｌｕｅ３００ｄｐｉ信号がそれぞれ異なる領域に保管される。

以下、参考としてＡ３サイズのカラー情報を読み取った場合の従来のデータ量と本実施の形態による画像読取装置Ｍにて読み取った場合のデータ量との比較を行なう。原稿がＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）であるものとすると、主走査方向７０１０画素、副走査方向９９１２ラインとなる。ここで、カラー１画素８ｂｉｔのデータとすると、必要な容量は、７０１０画素×９９１２ライン×３色で約２１０ＭＢｙｔｅとなる。

本実施の形態による画像読取装置Ｍでは、モノクロデータの容量は、２値化処理により７０１０画素×９９１２ラインで６９．５Ｍｂｉｔで約８．７ＭＢｙｔｅとなる。また、カラーデータ容量は解像度３００ｄｐｉであるため、主走査方向３５０５画素、副走査方向４９５６ラインとなり、必要な容量は、３５０５画素×４９５６ライン×３色で約５２ＭＢｙｔｅとなる。後述する空間周波数データは数Ｂｙｔｅから数十Ｂｙｔｅと微小であるため、ここでは無視すると、従来の画像読取装置では約２１０ＭＢｙｔｅであるのに対し、本実施の形態による画像読取装置では約６１ＭＢｙｔｅ（モノクロ８．７ＭＢｙｔｅ＋カラー５２ＭＢｙｔｅ）となる。

このように、モノクロとカラーの信号が個別に記憶領域に格納されることを加味しても、モノクロデータが２値化されているため、７０％近くの記憶容量削減が可能となる。このことは、一定時間内でのデータ転送量の削減につながり、回路全体としての高速化を図らなくても高速読み取りが可能となるため、ユーザとしてのフロントジョブ時間の短縮に貢献することができることを意味する。
続いて、図９、図１０および図１１を用いて判別情報生成部１０４における処理について説明する。

画像処理回路部１１Ｅから出力される８ｂｉｔの画像データは、シェーディング補正処理が行われているため、ラインセンサの各画素の感度バラツキや光学系による収差の影響等は補正されているが、原稿上のゴミ等の特異点、原稿の用紙そのものによる画像のザラツキに関しては補正できないため、本空間周波数分析部の前段でフィルタ処理を行い、モノクロ信号上に発生しているザラツキ（分散）を抑制する。

フィルタ処理では、例えば主走査方向に数画素平均する等の処理を行なう。その後、ライン単位でデータ（色空間周波数）を分析してゆく。例えば、画像データ１００〜２００ＬＳＢの範囲を超えるような画像変化が何回発生したかをカウントし、その数が所定の閾値以上（色空間周波数が高い）であれば「文字原稿領域（図１０参照）」或いは「線画領域」、所定の閾値未満であれば非文字である「写真領域（図１１参照）」であると判断することができる。図１０および図１１に示す具体的な画像を用いた処理の流れを見ても、画像データ１００〜２００ＬＳＢを超える範囲で文字部分のプロファイルが数多く変化しているのがわかる。また、今回は説明として１００〜２００ＬＳＢと設定したが、色文字や色線のデータとフィルタ処理後のザラツキを考慮して上記判定範囲は設定する必要がある。

判別情報生成部１０４では、上述のような処理を行い、画像上の文字領域と写真領域とを判別するための判別情報を生成してゆく。この際、図１２に示すように一枚の画像上に文字領域と写真領域とが混在しているような場合、各オブジェクトの座標等の情報を抽出する。

Ａ３サイズの原稿の場合、主走査方向をｘ方向、副走査方向をｙ方向とすると、ｘ方向は、０から８０００（２９７ｍｍ＝７０１０画素＋先端と後端のマージン）、ｙ方向は、０から１００００（４２０ｍｍ＝９９１２ライン＋先端と後端のマージン）とすると、画像情報（ｘ、ｙ）は、（ｘ、ｙ）＝（０、０）〜（８０００、１００００）の座標で表すことができる。

図１２に示す文字部１を例に説明すると、主走査方向は２００〜６５００、副走査方向は３００〜２５００となり、領域を示す４つの頂点の座標は（２００、３００）、（６５００、３００）、（２００、２５００）、（６５００、２５００）となる。なお、この領域情報を明確にするには対角の座標のみで表すことも可能であり、この場合、ＳＴＡＲＴアドレス（２００、３００）、ＥＮＤアドレス（６５００、２５００）で表現することができる。

２００と３００は１０進数であるため、これらを１６進数で表すと００Ｃ８（Ｈ）と０１２Ｃ（Ｈ）となる。同様に６５００と２５００は０９Ｃ４（Ｈ）と１９６４（Ｈ）で表現できる（図１３参照）。

また、この座標情報に文字／写真を表す情報を付加することで画像情報と座標を表すことができる。画像情報としては図１４に示すように、１６ｂｉｔデータの最上位ｂｉｔを使用すると、最上位ｂｉｔ＝“０”のときは文字領域、最上位ｂｉｔ＝“１”のとき写真領域とすると、前記文字部１はＳＴＡＲＴアドレス“００Ｃ８０１２Ｃ”、ＥＮＤアドレス“０９Ｃ４１９６４”となる。

同様に写真部２では、ＳＴＡＲＴアドレス“８ＦＡ０９７７０”、ＥＮＤアドレス“９９６４９Ｆ４０”と示すことができる。このように、１つの領域を４Ｂｙｔｅデータでページメモリに保管することができる。

図１５はページメモリから出力される各画像データの流れについて説明するための図であり、図１６および図１７は解像度変換処理に関する処理タイミングについて説明するための図である。

ページメモリに格納されたモノクロ２値データは、後段のセレクタ（ＳＥＬ）回路と解像度変換回路に入力される。３００ｄｐｉカラーデータであるＲｅｄ多値データ、Ｇｒｅｅｎ多値データおよびＢｌｕｅ多値データは、それぞれ解像度変換処理に入力され、モノクロ２値データに基づいて３００ｄｐｉから６００ｄｐｉに解像度変換される。

このとき、ページメモリに格納された空間周波数データ（判別情報）から座標変換カウンタ部で図１６に示す文字領域を示すＣＨＡ信号と、写真領域を示すＰＩＣ信号が生成され、ＣＨＡ信号が有効なときに上記解像度変換処理を行なうようにする。ここで、図１６に示すＰＶＥＮ（＝ＰａｇｅＶｉｄｅｏＥＮａｂｌｅ）信号は副走査方向で画像が有効な際に“Ｌ”となり、ＨＶＥＮ（＝ＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＶｉｄｅｏＥＮａｂｌｅ）信号は主走査方向で画像が有効な部分に“Ｌ”となる信号である。

すなわち、本実施の形態によれば、１つの画像データの中で、文字部分はくっきりと表示させるために高解像度の画像を生成させ、写真部分は色再現性を損なわないように低解像度のままで画像を生成させるといったように、画像オブジェクト（文字、線画、写真など）毎に異なる解像度の画像を生成することができる。このように、高解像度のモノクロ画像データと低解像度のカラー画像データとを、状況に応じて使い分けることにより、記憶領域でのデータ容量は抑えつつ、ユーザの要求に応じた品質の画像データを提供することが可能となる。

このように、画像の出力解像度に関してはモノクロ６００ｄｐｉの信号を基に自動制御することができるが、ユーザが所望する出力内容は不明であるため、コントロールパネルによる出力要求モード、具体的にはモノクロ／グレースケール（モノクロ多値）／カラー設定をセレクタに入力することで、モノクロ２値、グレースケール、カラーの出力を切り替えて出力する。

また、カラーファイリングの場合、初期設定は解像度３００ｄｐｉとしてシステム制御部（図６参照）にて圧縮処理を行い、ネットワーク経由で外部に出力するが、ユーザによりコントロールパネル上で（或いはＰＣからネットワーク経由で）「高精細」が選択された場合は、画像の全域に対して解像度変換処理を行い、６００ｄｐｉカラー信号としてシステム制御部で圧縮処理を行い、ネットワーク経由で外部に出力するようにすることが好ましい。

図１８は、本実施の形態による画像読取装置における処理（画像読取方法）の大まかな流れについて説明するためのフローチャートである。
第１の画像読取部１０１は、第１の解像度で原稿からモノクロでの画像読み取りを行なう（第１の画像読取ステップ）（Ｓ９０１）。
第２の画像読取部１０２は、第１の解像度よりも低い第２の解像度で原稿からカラーでの画像読み取りを行なう（第２の画像読取ステップ）（Ｓ９０２）。
本実施の形態では、上述の４ラインＣＣＤセンサを採用したことにより、第１の画像読取ステップと第２の画像読取ステップの処理を並行して実行させることが可能となっている。

２値化処理部１０３は、第１の画像読取ステップにて読み取られる画像データを２値化する（２値化処理ステップ）（Ｓ９０３）。
判別情報生成部１０４は、各画像データにおける各画素が、輝度解像度を優先すべき第１の画像種別および色再現性を優先すべき第２の画像種別の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成する（判別情報生成ステップ）（Ｓ９０４）。具体的に、判別情報生成ステップは、各画像データにおける各画素の色空間周波数を判別情報として生成する。

位置情報取得部１０５は、第１および第２の画像読取ステップそれぞれにおいて同一原稿から読み取られる各画像データにおける各画素の該原稿上での対応する位置を示す位置情報を取得する（位置情報取得ステップ）（Ｓ９０５）。
色情報取得部１０６は、各画像データにおける各画素の色を示す色情報を取得する（色情報取得ステップ）（Ｓ９０６）。具体的に、色情報取得部１０６は、２値化処理ステップにて２値化された画像データに基づいて、第１の画像読取部１０１にて読み取られる画像データにおける各画素の色情報を取得する。

格納部１０７は、位置情報取得ステップにて取得される位置情報と、該位置情報に対応する画素について色情報取得ステップにて取得される色情報とを対応付けて、所定の記憶領域に格納させる（格納ステップ）（Ｓ９０７）。格納ステップは、位置情報取得ステップにて取得される位置情報に対して、該位置情報に対応する画素について判別情報生成ステップにて生成される判別情報を更に対応付けて、所定の記憶領域に格納させることもできる。

また、格納ステップでは、位置情報および色情報を、判別情報に基づいてグルーピングして所定の記憶領域に格納させることもできる。
なお、格納ステップでは、第１および第２の画像読取ステップにて読み取られる画像についての位置情報および色情報を、所定の記憶領域に対して同時に格納させることが望ましい。

上述の画像読取装置Ｍでの処理における各ステップは、ＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されている画像読取プログラムをＣＰＵ８０１に実行させることにより実現されるものである。

本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

このように、本実施の形態によれば、高解像度モノクロ読取用のイメージセンサと低解像度カラー読取用のイメージセンサの出力を同時にページメモリに格納することで、カラーデータの高速転送が可能となる。また、後段の処理でカラーの解像度変換を行なうことでユーザが所望する画像処理を施した画像出力を短時間で実現することができる。

また、本実施の形態のように、判別情報と画素の位置や色の情報とを対応付けて記憶領域に格納することにより、画像データに対して所望の処理を施す際の文字領域と写真領域の判別が容易となり、画像データの判別情報に基づく所望の解像度への変換も容易に行なうことができるようになる。
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

以上に詳述したように本発明によれば、画像読取装置において原稿から読み取った画像データのデータ容量の削減に寄与するとともに、ユーザの要求に応じた柔軟な画像処理の実現に寄与することのできる技術を提供することができる。

本発明の実施の形態による画像読取装置Ｍの概略構成を示す図である。４ラインＣＣＤセンサ９の概略的な構成を示す図である。ラインセンサ９Ｋの分光感度特性を示すグラフである。ラインセンサ９Ｒ、ラインセンサ９Ｇおよびラインセンサ９Ｂそれぞれの分光感度特性を示すグラフである。本実施の形態による画像読取装置Ｍにおける制御回路系の概略構成を示す図である。本実施の形態による画像読取装置Ｍと画像形成装置から構成した複写装置の概念図を示す図である。本実施の形態による画像読取装置Ｍについて説明するための機能ブロック図である。本実施の形態による画像読取装置Ｍにおける処理の流れを示す図である。判別情報生成部１０４における処理について説明するための図である。判別情報生成部１０４における処理について説明するための図である。判別情報生成部１０４における処理について説明するための図である。一枚の画像上に文字領域と写真領域とが混在している例を示す図である。画像上における文字領域および写真領域の特定方法について説明するための図である。画像上における文字領域および写真領域の特定方法について説明するための図である。ページメモリから出力される各画像データの流れについて説明するための図である。解像度変換処理に関する処理タイミングについて説明するための図である。解像度変換処理に関する処理タイミングについて説明するための図である。本実施の形態による画像読取装置における処理（画像読取方法）の大まかな流れについて説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１光源、２リフレクタ、３第１ミラー、４第１キャリッジ、５第２ミラー、６第３ミラー、８集光レンズ、９４ラインＣＣＤセンサ、１０ＣＣＤセンサ基板、１１制御基板、１４原稿台ガラス、１５原稿押さえカバー、１０１第１の画像読取部、１０２第２の画像読取部、１０３２値化処理部、１０４判別情報生成部、１０５位置情報取得部、１０６色情報取得部、１０７格納部、８０１ＣＰＵ。

Claims

第１の解像度のラインセンサにより原稿をモノクロでの画像読み取りを行なう第１の画像読取部と、
前記第１の解像度よりも低い第２の解像度のラインセンサにより前記原稿からカラーでの画像の読み取りを行なう第２の画像読取部と、
前記第１の画像読取部で読み取った各画像データにおける各画素について主走査方向における所定領域での階調値に基づいて色空間周波数を求め、前記色空間周波数の高低に基づいて輝度解像度を優先すべき第１の画像種別および色再現性を優先すべき第２の画像種別の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成する判別情報生成部と、
前記第１の画像読取部で読み取る画像データの画素と前記第２の画像読取部で読み取る画像データにおける画素について、前記同一の原稿上での対応する位置を示す位置情報を転送パルス数に基づいて取得する位置情報取得部と、
前記第１の画像読取部にて読み取られる画像データ中の画素を２値化する２値化処理部と、
前記２値化処理部にて２値化された画素のいずれか一方の画素と同一位置における前記第２の画像読取部で読み取った画素の色情報を取得する色情報取得部と、
前記位置情報取得部にて取得される位置情報と、該位置情報に対応する画素について前記色情報取得部にて取得される色情報とを対応付けて、更に前記位置情報取得部にて取得される位置情報に対して、該位置情報に対応する画素について前記判別情報生成部にて生成される判別情報を対応付けて、所定の記憶領域に格納させる格納部と、
を備えてなる画像読取装置。
請求項１に記載の画像読取装置において、
前記格納部は、前記位置情報および色情報を、前記判別情報に基づいてグルーピングして所定の記憶領域に格納させる画像読取装置。
請求項１または２に記載の画像読取装置において、
前記第２の画像読取部は、赤色用ラインセンサ、緑色用ラインセンサおよび青色用ラインセンサを備えた３ラインＣＣＤセンサである画像読取装置。
第１の解像度のラインセンサを有する第１の画像読取部により原稿をモノクロでの画像読み取りを行ない、
前記第１の解像度よりも低い第２の解像度のラインセンサを有する第２の画像読取部により前記原稿からカラーでの画像の読み取りを行ない、
前記第１の画像読取部で読み取った各画像データにおける各画素について主走査方向における所定領域での階調値に基づいて色空間周波数を求め、前記色空間周波数の高低に基づいて輝度解像度を優先すべき第１の画像種別および色再現性を優先すべき第２の画像種別の内いずれに属する画像を構成しているかを判別するための判別情報を生成し、
前記第１の画像読取部で読み取る画像データの画素と前記第２の画像読取部で読み取る画像データにおける画素について、前記同一の原稿上での対応する位置を示す位置情報を転送パルス数に基づいて取得し、
前記第１の画像読取部にて読み取られる画像データ中の画素を２値化し、
前記２値化処理部にて２値化された画素のいずれか一方の画素と同一位置における前記第２の画像読取部で読み取った画素の色情報を取得し、
前記取得する位置情報と、該位置情報に対応する画素について前記取得する色情報とを対応付けて、更に前記取得する位置情報に対して、該位置情報に対応する画素について前記判別情報を対応付けて、前記所定の記憶領域に格納させる画像読取方法。
請求項４に記載の画像読取方法において、
前記位置情報および色情報を、前記判別情報に基づいてグルーピングして所定の記憶領域に格納させる画像読取方法。