JP5381156B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

原稿を光学的に読み取る場合に、読み取られた画素値に対してシェーディング補正等の補正を行なうため、白い基準板を読み取ることで得られた基準情報が用いられている。

この技術に関し、特許文献１には、白基準データ採取時は、白基準板に付着している異物によるシェーディング過補正の防止策として、白基準板内異なる読み取りにて白基準データを採取し、異なる読み取り位置における信号値のうちの最大値を用いてシェーディングを行う技術が開示されている。

また、特許文献２には、予め白基準板上の異物の影響が少ない位置を把握しておく技術が開示されている。
特開２００２−２７２４７号公報 特開２００３−１８３７４号公報

本発明は、原稿を読み取ることで得られた画素値の補正に要する時間を短縮する画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、原稿及び基準板に対して照明光を照射するように予め定められた方向に沿って配列された複数の発光素子を備えた光源と、前記光源により照明光が照射された前記原稿及び前記基準板を複数の画素に分割して測光し、画素毎に測光した画素値に応じた画素値情報を出力する測光手段と、前記測光手段により前記基準板を測光することにより得られた画素値情報から得られる、主走査方向において互いに隣接する画素の画素値の差が、測光した前記原稿の枚数の増加に伴って大きくなる閾値よりも大きい場合に前記基準板に付着した塵埃を検出したものと判定する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段により塵埃が検出されたときに、前記測光手段が測光する前記基準板における基準位置を前記主走査方向と交差する方向にずらし、前記塵埃検出手段により前記塵埃が検出されない前記基準板における測光位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された測光位置で、前記測光手段により測光されることにより得られた画素値情報を記憶する記憶手段と、前記測光手段により前記原稿を測光することにより得られた原稿画素値情報を、前記記憶手段に記憶された前記画素値情報を用いて補正する補正手段と、を有する。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記記憶手段に記憶される画素値情報は、前記測光手段により予め定められた時期に測光して得られた画素値情報である。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記位置検出手段により、前記基準板に付着した塵埃が検出されない前記測光手段の測光位置が検出されない場合に、警告を発生する警告手段を更に有する。

請求項１の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、原稿を測光する度に基準板を測光した画素値情報を取得する必要がないため、原稿を読み取ることで得られた画素値の補正に要する時間を短縮する画像処理装置を提供することができる。

請求項２の発明によれば、予め定められた時期に測光して画素値情報を得ることで、本構成を有しない場合と比較して、測光手段の劣化に対応することができる。

請求項３の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、利用者の利便性を高めることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置１０の全体構成を説明する。

同図に示すように、画像処理装置１０は、原稿搬送部１２と画像読取部１４とを備えている。

原稿搬送部１２は、画像が記録された原稿１８が置かれる原稿台２０を備えており、原稿台２０に置かれた原稿１８は、一枚ずつ取り出しロール２２で取り出され、原稿搬送路２４へ送られる。

原稿搬送路２４に送られた原稿１８は、搬送ロール対２６によって画像読取部１４による表面読取位置まで搬送され、表面を画像読取部１４で読み取られた後、排紙部３０に排紙される。

なお、上述した原稿搬送部１２と画像読取部１４は、図示しない支軸を中心に原稿搬送部１２が画像読取部１４の上方へ開閉可能とされている。すなわち、一般の画像形成装置のように、原稿搬送部１２の下面が利用者に露出される状態となる仕組みとなっている。

画像読取部１４は、上面に原稿１８を置くことが可能とされている透明なプラテンガラス３２を備えており、上記表面読取位置はプラテンガラス３２の上面に位置している。また、シェーディング補正処理で用いるための白い基準板４６が備わっている。

表面読取位置におけるプラテンガラス３２の下側には、原稿１８及び基準板４６に対して照明光を照射するように予め定められた方向に沿って配列された複数の発光素子を備えた光源３４と、原稿１８の表面で反射した反射光を受ける第１反射ミラー３６、第１反射ミラー３６で受けた反射光の進行方向を９０°曲げるための第２反射ミラー３８、第２反射ミラー３８で受けた反射光の進行方向をさらに９０°曲げるための第３反射ミラー４０とが備えられている。

また、画像読取部１４は、レンズ４２と、光源３４により照明光が照射された原稿１８及び基準板４６を複数の画素に分割して測光し、画素毎に測光した画素値に応じた画素値情報を出力する光検出部４４とを備えており、画像読取部１４は、第３反射ミラー４０で反射された反射光を、レンズ４２によって光検出部４４に結像させることで、原稿１８及び基準板４６の表面を読み取る。

なお、本実施の形態に係る画像処理装置１０は、光源３４として蛍光ランプを適用するが、これに限らず、原稿１８の搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等、他の光源を適用しても良い。

また、本実施の形態に係る画像処理装置１０では、光検出部４４として複数のＣＣＤ（Charge Coupled Device）で構成されるＣＣＤラインセンサを適用するが、これに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子を適用しても良い。

なお、本実施の形態に係る画像処理装置１０は、光源３４、第１反射ミラー３６、第２反射ミラー３８、及び第３反射ミラー４０が図１の矢印Ｃ方向に移動可能とされている。これにより、原稿搬送部１２が画像読取部１４の上方へ開けられ、プラテンガラス３２の上面に原稿１８が置かれた場合に、光源３４から照明光を原稿１８に向けて照射しつつ、矢印Ｃ方向へ光源３４、第１反射ミラー３６、第２反射ミラー３８、及び第３反射ミラー４０を移動させることで、上記原稿１８に記録された画像を読み取ることが可能とされている。もちろん、基準板４６方向にも移動可能となっており、基準板上の複数の位置で画素値情報を出力可能となっている。

次に、図２を用いて画像処理装置１０のハードウェア構成について説明する。画像処理装置１０は、主にコントローラ５０、画像読取制御部５２、原稿搬送部制御部５４、ＣＣＤ５８、及びＵＩ（User Interface）６０で構成されている。

このうち、コントローラ５０は、画像処理装置１０全体の制御を行う。また、コントローラ５０は、画像読取制御部５２から画像信号を受信し、ＵＩ６０からは利用者の指示等が入力される。また、ＵＩ６０は、利用者に対して情報を表示するための表示画面を有する。更にコントローラ５０は、画像読取制御部５２にスキャン指示を出す。

画像読取制御部５２は、この画像処理装置１０における画像の読取処理全体を制御するもので、原稿搬送部制御部５４、ＣＣＤ５８、走査制御部７２、及び照明制御部７６等の制御を行う。

具体的に、画像読取制御部５２は、コントローラ５０からの読取指示に従い、原稿表面側の画像読取を制御し、画像処理を施した上でコントローラ５０に画像を送る機能を持つ。

また、画像読取制御部５２は、表面ＲＯＭ（Read Only Memory）６８、及び表面ＮＶＭ（Non Volatile Memory）７０にアクセス可能となっている。

表面ＲＯＭ６８及び表面ＮＶＭ７０は、原稿の表面を読み取るための各種プログラムや各種情報等が記憶されている。特に表面ＮＶＭ７０には、塵埃が存在しない基準板を光検出部４４により測光されることにより得られた画素値情報、及び各種調整値等が記憶されている。

具体的に、本実施の形態では、原稿から読み取られた画素値情報である原稿画素値情報が補正されるが、この補正としてシェーディング補正を例にしている。従って、表面ＮＶＭ７０に記憶されている塵埃が存在しない基準板を光検出部４４により測光されることにより得られた画素値情報はシェーディング補正用画素値情報である。

なお、走査制御部７２は、原稿を読み取る際の走査に関する制御を行うものであり、モーター７４の制御も行う。このモーター７４は、図１で説明した光源３４と各種ミラーを一体的に移動させるモーターである。また、照明制御部７６は、光源３４を含むランプ７８を制御するものである。

原稿搬送部制御部５４は、原稿搬送部１２を制御するものであり、上述したロール２２や搬送ロール対２６を回転させるための各モーター６６を制御する各ローラ制御部６４、及び各センサ６２からの情報を受信する。

以下、フローチャートを用いて本実施の形態に係る画像処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、画像読取制御部５２により行なわれる処理である。最初に図３を用いて、位置検知処理について説明する。

まず、ステップ１０１で、検知時期が到来したか否か判定する。この検知時期は予め定められた時期であり、その例として、画像処理装置１０の電源投入後、省エネモードから通常モードへ復帰後、原稿の読み取り処理終了後、更に適切な検知時期を見つけるための実験等により得られた一定時間経過後等が挙げられる。この一定時間の例として、ＣＣＤ５８の特性が変化するまでの時間が挙げられる。

ステップ１０１で、検知時期が到来したと判定されると、ステップ１０２で基準板４６に読み取り位置（基準位置）を移動する。そして、ステップ１０３で、基準板４６を測光することで、画素値情報を取得する。これにより主走査方向の１列分の画素値が得られる。

次のステップ１０４で、基準板４６を測光することにより得られた画素値情報から、基準板４６に付着した塵埃を検出する周辺画素比較処理を行なう。この周辺画素比較処理は、基準板４６に付着した塵埃が検出されない光検出部４４の測光位置が検出されないに、ＮＧを返すようになっている。一方、周辺画素比較処理は、塵埃が検出されない光検出部４４の測光位置が検出された場合にはＯＫを返す。

次のステップ１０５で、ＮＧが返ってきたか否か判定し、肯定判定した場合には、ステップ１０６でコントローラ５０に警告を発生するように通知することで、ＵＩ６０に警告を発生し、処理を終了する。ＵＩ６０による警告内容として、基準板４６が汚れていること示す内容や、基準板４６の清掃を促す内容が挙げられる。

一方、ステップ１０５で否定判定した場合には、ステップ１０７で画素値情報をシェーディング補正用画素値情報として表面ＮＶＭ７０に記憶して処理を終了する。

次に、図４のフローチャートを用いて、上記ステップ１０４の周辺画素比較処理について説明する。まず、ステップ２０１で、画素数をカウントするためのカウンタＦを１で初期化する。次のステップ２０２で、基準板４６上の位置Ｓに測光位置を移動する。この位置Ｓは、前回の位置検知処理で、基準板４６に付着した塵埃が検出されなかった位置である。

次のステップ２０３で隣接する画素の画素値Ｗの差の絶対値Ｄを求める。ここでＷ（Ｆ）は、主走査方向に並べた順番でＦ番目の画素値である。そして、ステップ２０４で、差の絶対値Ｄが予め定められたαより大きいか否か判定する。すなわち、隣接する画素の画素値が一定以上離れていないか否か判定する。このαは、例えば、図５のグラフ（横軸：原稿読み取り枚数、縦軸：α）に示されるように読み取り枚数に比例して大きくなる値とするようにしても良い。

ステップ２０４で否定判定した場合には、ステップ２０５で、カウンタＦを１だけ増分し、ステップ２０６でＦがＭより大きいか否か判定する。このＭは主走査方向一列の画素の数である。

ステップ２０６で否定判定した場合には、まだＤを求めていない画素値が存在するため、ステップ２０３の処理に戻る。一方、ステップ２０６で肯定判定した場合には、全画素値に対してＤを求め、そして塵埃が検出されなかったことで、ステップ２０７でＯＫを返して処理を終了する。

ステップ２０４の処理に戻り、ステップ２０４で肯定判定した場合には、塵埃が検出されたと判定し、ステップ２０８で、測光する基準板４６における基準位置をずらすため、Ｓを１だけ増分し、測光する基準位置をずらす。

次のステップ２０９で、ＳがＮより大きいか否か判定する。このＮは、基準位置のうちで、これより大きなＮでは、測光する位置が存在しなくなるという位置を示している。

ステップ２０９で否定判定した場合には、ステップ２０２の処理に戻り、肯定判定した場合には、測光する位置が存在しないことから、基準板４６で塵埃が付着していない基準が存在しないため、ステップ２１０でＮＧを返して処理を終了する。

以上説明した処理により、ＮＧではない限り、シェーディング補正用画素値情報が記憶されることとなる。次に、実際に原稿を読み取る読み取り処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

ステップ３０１で、コントローラ５０から読み取り開始指示が通知されると、ステップ３０２で、表面ＮＶＭ７０から上記位置検出処理により記憶されたシェーディング補正用画素値情報を取得する。そして、ステップ３０３で原稿を測光することで主走査方向１列分の画素値情報を取得し、ステップ３０４で原稿を測光することで得られた画素値情報を、シェーディング補正用画素値情報を用いて補正する。

次のステップ３０５で、原稿全体を測光したか否か判定し、否定判定した場合には、ステップ３０３の処理に戻り、肯定判定した場合には、処理を終了する。

上述した読み取り処理と、位置検知処理は並行して動作させても良く、その場合は位置検知中にコントローラ５０から読み取り開始指示が通知された時も、表面ＮＶＭ７０に記憶されたシェーディング補正用画素値情報を取得して補正するようにしても良い。

なお、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

実施の形態に係る画像処理装置の全体構成を示す図である。 画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。 位置検出処理の流れを示すフローチャートである。 周辺画素比較処理の流れを示すフローチャートである。 αの一例を示すグラフである。 読み取り処理の流れを示すフローチャートである。

１０ 画像処理装置
１２ 原稿搬送部
１４ 画像読取部
１８ 原稿
４６ 基準板
５０ コントローラ
５２ 画像読取制御部
５４ 原稿搬送部制御部
５８ ＣＣＤ
７０ 表面ＮＶＭ

Claims (3)

1. 原稿及び基準板に対して照明光を照射するように予め定められた方向に沿って配列された複数の発光素子を備えた光源と、
   前記光源により照明光が照射された前記原稿及び前記基準板を複数の画素に分割して測光し、画素毎に測光した画素値に応じた画素値情報を出力する測光手段と、
   前記測光手段により前記基準板を測光することにより得られた画素値情報から得られる、主走査方向において互いに隣接する画素の画素値の差が、測光した前記原稿の枚数の増加に伴って大きくなる閾値よりも大きい場合に前記基準板に付着した塵埃を検出したものと判定する塵埃検出手段と、
   前記塵埃検出手段により塵埃が検出されたときに、前記測光手段が測光する前記基準板における基準位置を前記主走査方向と交差する方向にずらし、前記塵埃検出手段により前記塵埃が検出されない前記基準板における測光位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により検出された測光位置で、前記測光手段により測光されることにより得られた画素値情報を記憶する記憶手段と、
   前記測光手段により前記原稿を測光することにより得られた原稿画素値情報を、前記記憶手段に記憶された前記画素値情報を用いて補正する補正手段と、
   を有する画像処理装置。
2. 前記記憶手段に記憶される画素値情報は、前記測光手段により予め定められた時期に測光して得られた画素値情報である請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記位置検出手段により、前記基準板に付着した塵埃が検出されない前記測光手段の測光位置が検出されない場合に、警告を発生する警告手段を更に有する請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。