JP5228705B2 - 画像読み取り装置、画像読み取り方法、画像読み取りプログラム、画像読み取りプログラムが記憶された記憶媒体 - Google Patents
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Description
これに対し、例えば書画カメラのように読み取り面を上に向けた状態で、デジタルカメラなどのエリアセンサをスキャナ代わりにして原稿を読み取る方法が様々考えられている。例えば、カメラないし被写体を微少な距離だけずらして撮影された複数枚の画像を合成する読み取り方法が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
これに対し、特許文献3記載の方法のように、カメラと被写体との位置関係を変化させて画像を取得し部分画像をつなぎ合わせる方法や、位置や角度を変えて撮影する方法では、前述した問題が発生しない反面、撮像系を移動させて撮影する必要があることから、機器構成が複雑になる上に一回の原稿の取り込みに時間がかかるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑み、単純な装置構成により、上向きに載置された原稿を読み取り、かつ、高解像度の画像を取得する画像読取装置、画像読み取り方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
前記画像取得指示が入力されたことを契機に、前記画像データの画素数よりも大きい画素数が確保された合成画像データであって、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する画素値格納手段と、を有し、 前記評価手段は、前記撮影手段の総画素数に対する、前記撮影手段の総画素数から輝度が一定の画素数を減じて得られる前記原稿が撮影された前記画像データの画素数の比を評価値として、前記評価値が一定値以上か否かに基づき前記画像データの品質を評価する、ことを特徴とする。
例えば、画像データAを(1、1)に格納したなら、画像データBの対応する画素の画素値を(1,2)に格納し、画像データCの対応する画素の画素値を(1,3)に格納する、等である。原理的には画像データが9つあれば、画像合成フィールドの全ての画素を埋めることができる。
評価部41について説明する。評価部41は、その画像データから合成画像データを生成してよいか否かを判定するための評価値を算出する。画素数に対する原稿12の撮影範囲が小さすぎたり、撮影範囲がずれているような場合は、合成画像データに用いるべきでない。同様に、画像データの焦点が合っておらずぼやけていたり、コントラストが低かったり、暗いような場合にはその画像データは適切な条件で撮影されていないので、合成画像データに用いるべきでない。このため、評価部41は、各画像データをこのような評価項目に基づき評価して合成画像データに用いることができるか否かを判定する。評価部41は、例えば各画像データについて以下のような評価項目を数値化する。なお、評価値は、数値が高いほど評価が高いものとする。
「原稿が撮影された画素数/画像データの画素数、撮影位置」
「鮮明度(エッジ数)、コントラスト、平均輝度値」
図5(a)は原稿12が小さく撮影された例の一例を、図5(b)は撮影位置がずれてしまった例の一例を、それぞれ示す。原稿台15は無地又は単色など、輝度がほぼ一定であるので、画像データのうち輝度が一定の領域を原稿台15が撮影された領域として検出することができる。したがって、「画像データの総画素数−輝度がほぼ一定の画素数」が、「原稿が撮影された画素数」となり、「原稿が撮影された画素数/画像データの画素数」を算出できる。
まず、画像補整部44は、各画像データに対して台形補正やコントラスト補正を始めとする各種画像処理を施し、画像データを合成に適した画像データに補正する。特に原稿12が書籍形式の場合、綴じ込み部付近では画像データに歪みが発生するので、例えば原稿12の外縁が長方形になるように歪み補正する。また、綴じ込み部付近と小口付近では明るさが変わるので、原稿12の全体が均一の明るさとなるように輝度ムラを補正する。
1)ある領域内に含まれる図形(文字など)のエッジや輪郭を関数で近似し、画像間で比較対象領域内の近似関数同士の誤差が最小となる位置を求める
2)ある領域内に含まれる図形(文字など)の特徴点(線の端点、交点など)を求め、画像間で比較対象領域内の特徴点のずれが最小となる位置を求める
図7(a)は上記1)の方法を、図7(b)は上記2)の方法をそれぞれ模式的に示す図の一例である。図7(a)の画像Aに画像Bの位置をあわせる場合、画像AとBをそれぞれ関数で近似し、画像Bの位置をずらしながら関数同士のずれが最小となる位置を決定する。
・最も評価値のよい画像データと他の画像データの位置あわせを行った結果に基づき、合成領域の画素値が格納されていない画素を埋めていく
・評価値の近い画像データを近くに格納する
・原稿12の移動方向を考慮する
・
所定の順番又は不作為に格納する
最も評価値のよい画像データAと他の画像データBの位置あわせを行った結果を利用する場合、例えば右側に1画素移動した位置関係で対応すれば、合成領域において、画像データAの画素の右側に画像データBの画素値を格納する。所望の画素値が既に格納されている場合は、位置あわせの結果に基づき、次に好適な画素に画素値を格納する。
続いて画素の補間について説明する。図8(a)〜(d)は、画素の補間を模式的に説明する図の一例である。図8(a)〜(d)の左の合成領域は画素値を数値で示し、右の領域は画素値をグレースケールの濃淡で示す。図8(a)は画素値が格納されていない空の合成領域を示し、図8(b)は基準となる画像データAの画素値が格納された合成領域を示し、図8(c)は画像データB、Cなど画像データA以外の画像データの画素値が格納された合成領域をそれぞれ示す。
差分検出部42は、各画像データ毎に画像データ間の画素値の差分を検出する。すなわち、同じ画素位置にて撮影された異なる画像データの画素値を減算した差分(絶対値又は差分の二乗でもよい)を画素毎に算出し、全画素の合計を算出する。例えば、原稿台15に何も原稿12が載置されていない場合、各画像データには連続的に原稿台15が撮影されるので、画像データ間の差分は極めて小さい。これに対し、原稿台15に原稿12が載置されたり、ページがめくられると、差分が大きく変化する。したがって、差分を検出することで、原稿12の載置やページがめくられたことを検出できる。
画像読み取り装置100の動作手順について図9のフローチャート図に基づき説明する。まず、ユーザは、原稿台15の所定の位置に被写体となる原稿12を載置する。差分検出部42は、カメラ11に映る画像データの変化から、ユーザが原稿12を原稿台15に載置しようとしていること又は載置したか否かを判定する(S301)。ユーザが原稿12を原稿台15に載置しようとしていない又は載置してない場合(S301のNo)、このステップS301の判定を繰り返す。この場合、カメラ11が撮影した画像データはHDD28に記憶されることなく破棄される。
ついで、評価部41は評価値が一定以上か否かを判定する(S306)。評価値が一定以上でない場合(S306のNo)、評価部41はその画像データを削除する(S307)。これにより、評価値の低い画像データを用いて合成画像データを生成することを防止できる。
・S304
評価部41は、HDD28に記憶された画像データを評価して評価値を算出する。算出方法は実施例1にて説明した。また、評価部41は画像データから評価パターン40を切り出す。評価パターン40の撮影位置は画像データ間でほぼ同じ位置としてよいので、予め設定された範囲(例えば、画像データの右上の所定範囲)から評価パターン40を検出する。評価部41は、評価パターン40の標準テンプレートを読み出し、設定された範囲で画素をずらしながら画素値の差を評価し、最も画素値が一致する位置に評価パターン40が撮影されていると検出する。その時の画素領域に評価パターン40が撮影されているとして、評価パターン40を切り出す。
ついで、評価部41は、「評価値が一定以上か」又は「評価パターンの撮影品質が基準を満たすか」の少なくとも一方を満たすか否かを判定する(S306)。いずれかを満たす場合(S306のYes)の手順は実施例1と同様である。
12 原稿
13 光源
14 柱部
15 原稿台
16 読み取りスイッチ
18 ネットワーク
19 受信用コンピュータ
21 CPU
28 HDD
30 画像処理プログラム
40 評価パターン
41 評価部
42 差分検出部
43 削除部
44 画像補整部
45 画素対応づけ部
46 画素格納部
47 画素補間部
50 書画カメラ装置
60 制御部
100 画像読み取り装置
200 画像読み取りシステム
Claims (14)
- 原稿を所定のサイクル時間毎に撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が前記サイクル時間毎に撮影した画像データを合成対象とするか否かの指標となる前記画像データの評価値を決定し、前記評価値に基づき前記画像データの品質を評価する評価手段と、
前記評価手段が評価した前記評価値に対応づけて前記画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
ユーザによる画像取得指示を入力する指示入力手段と、
前記評価値が所定値以上の前記画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記評価値が所定値以上の複数の前記画像データの画素値に基づき、前記評価値が所定値以上の基準となる前記画像データの画素に他の前記画像データの画素を対応させる画素対応づけ手段と、
前記画像取得指示が入力されたことを契機に、
前記画像データの画素数よりも大きい画素数が確保された合成画像データであって、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する画素値格納手段と、を有し、
前記評価手段は、前記撮影手段の総画素数に対する、前記撮影手段の総画素数から輝度が一定の画素数を減じて得られる前記原稿が撮影された前記画像データの画素数の比を前記評価値として、前記評価値が一定値以上か否かに基づき前記画像データの前記品質を評価する、ことを特徴とする画像読み取り装置。 - 前記評価値が所定値以上の前記画像データの数が前記合成画像データの画素数に満たないため、前記指示入力手段によりユーザによる前記画像取得指示が入力された時に、前記画素範囲の全てに前記画像データの画素値が格納されない場合、前記合成画像データの画素のうち画素値が格納されない画素の画素値を、画素値が格納されない画素の周囲の画素の画素値で補間する補間手段、
を有することを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。 - 前記評価手段は、前記撮影手段の総画素数に対する、前記撮影手段の総画素数から輝度が一定の画素数を減じて得られる前記原稿が撮影された前記画像データの画素数の比に加え、前記撮影手段の撮影範囲における前記原稿が撮影された位置を前記評価値として、前記評価値が一定値以上か否かに基づき、前記画像データの前記品質を評価する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像読み取り装置。 - 前記評価手段は、前記画像データのエッジ数、コントラスト又は平均輝度値の少なくとも一つを前記評価値とし、前記評価値が一定値以上か否かに基づき、前記画像データの前記品質を評価する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像読み取り装置。 - 濃淡を備えた評価パターンが前記撮影手段の撮影範囲内に配置されており、
前記評価手段は、前記撮影手段により撮影された前記評価パターンの画素値分布と、予め記憶している前記評価パターンの標準的な画素値分布との差が所定内であるか否かを判定し、
前記差が所定内であると判定されるか、又は、前記評価値が一定値以上であると判定されるか、の少なくとも一方の条件を満たす場合、前記画像データを合成対象とすると判定する、
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の画像読み取り装置。 - 前記評価値が前記一定値未満の前記画像データを前記画像データ記憶手段から削除する削除手段、
を有することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の画像読み取り装置。 - 前記撮影手段が撮影した前記画像データの画素の画素値と、前記画像データ記憶手段に記憶された前記画像データの対応する画素の画素値との差分を検出する差分検出手段を有し、
前記削除手段は、前記差分が所定値内の場合、前記評価値が低い方の前記画像データを削除する、
ことを特徴とする請求項6記載の画像読み取り装置。 - 前記画素値格納手段は、
前記画素範囲において最も前記評価値のよい前記画像データの画素値を格納した画素に対し、
前記画素対応づけ手段が対応づけた、最も前記評価値のよい前記画像データの画素と他の前記画像データの画素の対応関係に基づき、前記合成画像データにおける他の前記画像データの画素値を格納する画素を決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。 - 前記合成画像データの横の長さ及び縦の長さが、前記画像データのn倍の場合、
前記画素値格納手段は、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた複数の画素のそれぞれを、前記画像データの端から該画素の位置までの長さを縦横にそれぞれn倍した前記合成画像データ内の画素位置に設定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。 - 前記画素値格納手段は、前記画像取得指示が入力されたことを契機に、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの前記画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納するのでなく、
前記撮影手段が撮影した前記原稿のページめくりを検出したことを契機に、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの前記画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する、
請求項1記載の画像読み取り装置。 - 前記画素値格納手段は、前記合成画像データの前記画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する際、前記評価値の近い前記画像データの画素の画素値を隣接させて格納する、又は、前記原稿が移動した方向に前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する、ことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
- 撮影手段が、原稿を所定のサイクル時間毎に撮影するステップと、
評価手段が、前記撮影手段が前記サイクル時間毎に撮影した画像データを合成対象とするか否かの指標となる前記画像データの評価値を決定し、前記評価値に基づき前記画像データの品質を評価するステップと、
画像データ記憶手段に、前記評価手段により評価された前記評価値に対応づけて前記画像データを記憶するステップと、
指示入力手段が、ユーザによる画像取得指示を入力するステップと、
前記評価値が所定値以上の前記画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記評価値が所定値以上の複数の前記画像データの画素値に基づき、前記評価値が所定値以上の基準となる前記画像データの画素に他の前記画像データの画素を対応させるステップと、
画素値格納手段が、前記画像取得指示が入力されたことを契機に、
前記画像データの画素数よりも大きい画素数が確保された合成画像データであって、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納するステップと、を有し、
前記評価手段が前記画像データの前記品質を評価するステップステップでは、前記撮影手段の総画素数に対する、前記撮影手段の総画素数から輝度が一定の画素数を減じて得られる前記原稿が撮影された画素数の比に基づき、前記画像データの品質を評価する、
ことを特徴とする画像読み取り方法。 - 原稿を所定のサイクル時間毎に撮影する撮影手段と、ユーザによる画像取得指示を入力する指示入力手段と、を備えた書画カメラと接続されたコンピュータを、
前記撮影手段が前記サイクル時間毎に撮影した画像データを合成対象とするか否かの指標となる前記画像データの評価値を決定し、前記評価値に基づき前記画像データの品質を評価する評価手段と、
前記評価手段が評価した前記評価値に対応づけて前記画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記評価値が所定値以上の前記画像データを前記画像データ記憶手段から読み出し、前記評価値が所定値以上の複数の前記画像データの画素値に基づき、前記評価値が所定値以上の基準となる前記画像データの画素に他の前記画像データの画素を対応させる画素対応づけ手段と、
前記画像取得指示が入力されたことを契機に、
前記画像データの画素数よりも大きい画素数が確保された合成画像データであって、前記画像データと前記合成画像データの画素数により定まる前記合成画像データの画素範囲に、前記画素対応づけ手段が互いに対応付けた前記画像データの複数の画素の画素値をそれぞれ格納する画素値格納手段と、
として機能させ、
前記評価手段は、前記撮影手段の総画素数に対する、前記撮影手段の総画素数から輝度が一定の画素数を減じて得られる前記原稿が撮影された画素数の比に基づき、前記画像データの品質を評価する、
ことを特徴とするプログラム。 - 請求項13記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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