JP5007316B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
この場合、読み取る原稿画像にも依るが、解像度が低過ぎると、取得した文字や線分等の画像に潰れが生じ、逆に、解像度が必要以上に高いと、スキャン時間が長くなり、且つ、読み取った画像データの容量も大きくなる(この場合、大容量メモリが必要となり、処理時間も増大する)のため、ユーザは、原稿に見合った適正な解像度を試行錯誤して決定するという、手間のかかる操作を余儀なくされており、極めて利便性の悪いものであった。
図2は、本発明が適用された画像形成装置としての複合機の概観を示し、後述する本発明の画像読取装置(スキャナ)100(200)、及びプリンタ400、操作パネル300等で構成されている。
操作パネル300は、スキャン開始ボタン301、スキャンモード設定用ボタン302、液晶等による表示部303等で構成され、ユーザのボタン操作により、原稿の読み取り指示や各種パラメータ(例えば、スキャン解像度、カラーモード等)の設定や表示等を行う。
実施例1によるスキャナ100は、印刷設定格納部101、操作パネル制御部102、画像読取部103、画像格納部104、メモリカード制御部105、画像処理部106等を備える。
表示部303は、タッチパネル式にて構成されており、その画面表示については後述する。
平均連続画素数解析部107は、スキャナ100が搭載するCPU(図示せず)が画像処理用の制御プログラムを実行することにより実現される機能部であり、画像格納部104より読み込んだモノクロ2値の画像データを解析し、白画素及び黒画素に対する各々連続画素数を検出すると共に、その平均値と標準偏差を算出する。
尚、画像解析に際し、処理時間と解析結果の兼ね合で、画像に対する縦方向の解析を省略することも可能である。
「品質判定を行う」は、ユーザが選択したスキャン解像度が、画像品質やデータ容量の点で適正な解像度であったかどうかを通知する機能である。
「プレスキャンのみ」は、「品質判定を行う」の機能が有効な場合にのみ表示されるもので、画像データをメモリカードに格納せずに画像品質の判定だけを行う機能である。「プレスキャンのみ」の機能を無効にした場合は、読み取った画像データを直接カードメモリに格納する。これをスキャンtoメモリカード機能という。
図5に示すように、データ解析で検出された黒の連続画素数は、5dot、4dot、3dotである(サンプル数は3)。
従って、その平均値μKは、
μK=(5.0+4.0+3.0)/3=4(dot)となる。
すなわち、標準偏差σKは、(ばらつきの二乗の和)を(サンプル数−1)で除算して二乗平均σK 2を求め、その平方根より算出でき、
σK 2=((5.0−4.0)2+(4.0−4.0)2+(3.0−4.0)2)/(3−1)=1.0
σK=√(σK 2)=1.0(dot)となる。
すなわち、図5の例では、黒の連続画素数の平均値は4dotで、±1dotのばらつきが存在すると判断する。
従って、サンプル値が(μ−σ)以上になる確率は、μ以上の確率が50%であるから、(68.2/2)+50≒84%であると判断でき、本実施例では、この判断基準に基づいて、後述するスキャン解像度の適正判断と推奨解像度の算出を行う。
但し、本実施例では、平均値μwと標準偏差σwを算出する際、所定数(μk+3σk)を越える白の連続画素数については、サンプルとして除外するようにしている。
すなわち、正規分布曲線において、サンプル値が(μ±3σ)の範囲(3シグマ区間)に入る確率が理論上99.7%になることは、上述した通りである。
この点を考慮し、S202においては、白の連続画素数が(μ+3σ)を越えるサンプルについては、単なる空白領域(例えば、画像の背景)における白の連続画素数であると判断し、このサンプル値を計算から除外するようにしている。これにより、連続画素数の平均値と標準偏差の算出において、不本意なサンプルを取り込んで計算するといった不都合を回避でき、精度の高い算出結果を得ることができる。
(μk+3σk)=7.0dotとなる。
従って、白の連続画素数の平均値μwと標準偏差σwを算出する際に、白の連続画素数が7.0dotを越えるサンプルについては除外される。
μw=(2.0+6.0)/2=4.0
μw 2=((2.0―4.0)2+(6.0−4.0)2)/(2−1)=4.0
σw=√(σw 2)=2.0(dot)
μ=r1×μk+r2×μw・・・・・(1)
σ=r1×σk+r2×σw・・・・・(2)
尚、r1は黒画素に対する重み付け、r2は白画素に対する重み付けを示し、黒画素のサンプル数をnk、白画素のサンプル数をnwとすると、重み付けr1とr2は、下式(3)、(4)で示される。
r1=nk×(nk+nw)・・・・・(3)
r2=nw×(nk+nw)・・・・・(4)
黒の連続画素数の平均μkは、4.0dot、標準偏差σkは、1.0dot、サンプル数nkは、3であり、また、白の連続画素数の平均μwは、4.0dot、標準偏差σwは、2.0dot、サンプル数nwは、2であるから、式(3)、(4)より
r1=nk×(nk+nw)=0.6
r2=nw×(nk+nw)=0.4
となる。
従って、黒画素と白画素を含めた連続画素数の平均値μと標準偏差σは、式(1)、(2)より以下のように算出できる。
μ=r1×μk+r2×μw=4.0(dot)
σ=r1×σk+r2×σw=1.4(dot)
品質保証画素数とは、文字や線の画像品質を維持するための、必要最小限の連続画素数のことであり、本実施例では、品質保証下限画素数をn=μ−σとしている。尚、この品質保証下限画素数nの定義は、図9のS201で述べた判断基準に基づくものであり、図9のS203の具体例によれば、平均連続画素数μは、4.0dot、標準偏差σは、1.4dotであるから、
品質保証下限画素数nは、2.6dotとなる。
文字や線の画像品質を保証する場合、連続画素数が1ドットの場合は、明らかに画像品質が劣り、少なくとも2〜3dotは必要である。経験上、例えば、連続画素数1ドットの画像に、連続画素数2ドットの画像が繋がるような画像では、画像品質は低下する。そこで、本実施例では、適正連続画素数tを2.5dotとした。
尚、この適正連続画素数については、各種実験に基づいて最適値を決定することが望ましい。
n×(a[i]/R)≧t・・・・・(5)
品質保証下限画素数nを2.6dot、適正連続画素数tを2.5dot、スキャン解像度Rを150dpi、配列a[i]を{75、100、150、200、300、400、600}とすると、式(5)より、a[i]=150dpi、i=2と算出され、本算出結果より、ユーザが選択したスキャン解像度R=150dpiは、最適解像度であると判断する。
また、同じスキャン解像度R=150dpiにて別の原稿をスキャンした結果、品質保証下限画素数nが5.2dotであったとすると、式(5)より、a[i]=75dpi、i=0が算出される。
本算出結果は、スキャン解像度Rを150dpiの半分の75dpiに落としても、品質保証下限画素数n=5.2の半分の値である2.6dotが適正連続画素数t=2.5dotを越えるため、上述した判断基準(連続画素数が84%)は、適正連続画素数tより大きい値になることを保証できることを意味している。
よって、本原稿のスキャンでは、スキャン解像度を75dpiに設定しても良いと判断する。
また、同じスキャン解像度R=150dpiにて、さらに別の原稿をスキャンした結果、品質保証下限画素数nが1.3dotであったとすると、式(5)より、a[i]=300dpi、i=4が算出される。
本算出結果は、スキャン解像度を150dpiの2倍の300dipに上げなければ、品質保証下限画素数n=1.3dotの2倍の値である2.6dotが適正連続画素数t=2.5dotを越えないため、連続画素数が84%は、適正連続画素数tより大きい値になることを保証できないことを意味している。
よって、本原稿のスキャンでは、スキャン解像度として300dpiを選択すべきであると判断する。
尚、品質保証下限画素数nが適正連続画素数tより大きくなるための保証範囲を拡大するため、品質保証下限画素数nを、(μ−2σ)、或いは(μ−3σ)として計算することも可能である。因みに、n=(μ−2σ)の場合は97%、n=(μ−3σ)の場合は99%となる。
S305の〈具体例1〉の場合は、例えば、図4の(a)に示すように、『スキャン解像度、判定の結果、現在選択中の解像度150dpiが最適でした』と表示される。
〈具体例2〉の場合は、例えば、図4の(b)に示すように、『スキャン解像度、判定の結果、解像度が超過しています。75dpiを推奨します』と表示される。
〈具体例3〉の場合は、例えば、図4の(c)に示すように、『スキャン解像度判定の結果、解像度が不足しています。300dpiを推奨します』と表示される。
換言すれば、ユーザがセットした原稿の画像は、装置の最大解像度600dpiにてスキャンしても、一定以上の画像品質が得られない程の繊細な描画であったと判断できる。
この場合は、例えば、図4の(d)に示すように、『スキャン解像度判定の結果、最大解像度にしても画像品質が保証できないような原稿内容でした』と表示される。
特に、表示部にスキャン解像度の解析結果(画像品質情報)が表示されるので、ユーザは、その解析結果より、再度スキャンする必要があるか、或いは、スキャン結果をそのまま使用できるかが、明確に判断できる。
本実施例のスキャナ200は、印刷設定格納部201、操作パネル制御部202、画像読取部203、画像格納部204、メモリカード制御部205、画像処理部206等を備える。
但し、画像読取部203については、実施例1と相違し、モノクロ2値画像データ、グレイスケール画像データ、カラー画像データの何れかを取得するものとする。
また、平均連続画素数解析部207は、画像格納部204より取得した画像データ(モノクロ2値、カラー、グレイスケール)を解析し、白画素および黒画素に対する各々連続画素数を検出すると共に、その平均値と標準偏差を算出する機能部である。尚、カラー、グレイスケールの各画像データについては、2値データに変換した後に画像解析を行う。
尚、RGB値をグレイスケールに変換するには、RGB値をYCbCrカラー空間に変換し、その輝度成分であるY成分を利用する。RGB値からの変換式を下式(6)に示す。
Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B・・・・・(6)
この閾値70%は、測定結果に基づいて調整しても良い。
また、本発明は、複合機のスキャン関連の機能であるScan To USBMemory、Scan To Email、Scan To Server、PC Scan等にも適用可能である。
103、203 画像読取部
104、204 画像格納部(格納部)
106、206 画像処理部
100、200 スキャナ(画像読取装置)
209 2値画像変換部(画像変換部)
303 表示部
400 プリンタ
Claims (6)
- スキャン解像度を設定する設定部と、
設定された前記スキャン解像度にて原稿を読み取る画像読取部と、
読み取った画像データを格納する格納部と、
前記画像データにおける同一画素の連続数を解析して、白画素および黒画素に対する各々連続画素数の平均値とその標準偏差より品質保証下限画素数を算出すると共に、当該品質保証下限画素数と所定の閾値との比較により最適解像度を算出し、該算出した最適解像度を前記スキャン解像度に対する推奨解像度に決定する画像処理部と、
前記画像処理部の解析結果に基づき、前記スキャン解像度の適正性及び前記推奨解像度を含む画像品質情報を表示する表示部とを備えることを特徴とする画像読取装置。 - 一定数以上連続する白画素については、前記品質保証下限画素数の計算から除外することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記画像品質情報は、前記推奨解像度と前記スキャン解像度の大小関係の情報を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像読取装置。
- カラー画像データを2値画像データに変換する画像変換部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3までの何れかに記載の画像読取装置。
- グレイスケール画像データを2値画像データに変換する画像変換部を備えることを特徴とする請求項1から請求項4までの何れかに記載の画像読取装置。
- 請求項1から請求項5までの何れかに記載の画像読取装置と、当該画像読取装置が取得した画像データを印刷するプリンタとを備えることを特徴とする画像形成装置。
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