JP5865113B2 - 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents

Description

本明細書で論じられる実施態様は、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。

原稿を読み取って得られる画像データから原稿領域の画像を切り出す画像処理装置が知られている。図１は、原稿を読み取って得られる画像データの模式図を示す。画像データ１００は、原稿の像を撮像素子で読み取った画素の集合で形成される原稿領域１０１と、撮像素子が原稿の外側の光を検出した画素の集合で形成される背景領域１０２とを含む。画像データから原稿領域の画像を切り出すために、原稿領域１０１と背景領域１０２との境界線１０３上の点であるエッジ点１０４が検出される。図１において各「×」印は、それぞれ境界線１０３上の異なるエッジ点１０４を表す。

原稿の端部を検出する技術として、シェーディングデータに基づいて原稿の端部となる特定領域を決定し、画像データの特定領域における値を所定値に置換することで、原稿の端部のノイズを除去する画像読取装置が知られている。画像読取装置のマスク補正回路は、シェーディング補正を行うために利用するシェーディングデータに基づいて、ガンマ補正回路から入力される画像データについて原稿の端部となる特定領域の判定を行う。特定領域と判定された画像データの値は所定値に変換されて後段の各回路に出力される。

また、ラインセンサの各素子間の濃度差を抑制する画像読取装置が知られている。この画像読取装置は、所定方向に沿って受光素子が配列されたラインセンサと、ラインセンサの読み取り領域のうち、少なくとも記録媒体に記録された画像を読み取る第１の読み取り領域以外の第２の読み取り領域に設けられた白基準板を備える。また画像読取装置は、第２の読み取り領域に対応した第２の受光素子により読み取られた第２の読み取り領域の画素値に基づいて、第１の読み取り領域に対応した第１の受光素子により読み取られた第１の読み取り領域の画素値を補正する補正手段を備える。

特開２００９−２６０８９３号公報 特開２００７−１９８５３号公報

図１の領域１０２において明度が均一でない現象、すなわち明度にムラが生じる現象が生じることがある。背景領域の明度のムラの原因の一例として、画像読取装置の原稿裏当て（以下、単に「裏当て」と表記する）の傾きやたわみがある。裏当ての傾きやたわみが生じると、裏当てと光学センサとの間の間隔に差ができるため、裏当てから反射する光を読み取った画素で形成される背景領域１０２で明度ムラが生じる。裏当ての傾きやたわみは、裏当ての支持部材の故障の他、例えば厚みのある原稿を読み取る際にも生じることがある。

背景領域１０２の明度のムラによって、原稿領域１０１との境界付近の背景領域１０２の明度が変動すると、エッジ点１０４の位置の誤検出の一因となる。本明細書に記載される装置、システム、方法及びコンピュータプログラムは、原稿領域を含む画像データの背景領域に明度ムラがある場合の原稿領域のエッジ点の検出精度を向上することを目的とする。

装置の一観点によれば、原稿領域を含む画像データを入力する入力部と、原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶する記憶部と、第１主走査ラインに続く第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する補正部と、補正部により補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する原稿領域のエッジ点を検出するエッジ点検出部を備える画像処理装置が与えられる。

装置の他の一観点によれば、画像読取装置と、該画像読取装置との間の通信により画像読取装置が読み込む画像を受信するコンピュータ装置とを有する画像処理システムが与えられる。画像処理システムは、画像読取装置により読み込まれる原稿領域を含んだ画像データ中の、原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶する記憶部と、第１主走査ラインに続く第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する補正部と、補正部により補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する原稿領域のエッジ点を検出するエッジ点検出部を備える。

方法の一観点によれば、画像処理方法が与えられる。画像処理方法は、原稿領域を含む画像データを取得する処理と、原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶部に記憶する処理と、第１主走査ラインに続く第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する処理と、補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する原稿領域のエッジ点を検出する処理を画像処理装置に実行させる。

コンピュータプログラムの一観点によれば、制御部を備えた情報処理装置に実行させるための画像処理プログラムが与えられる。画像処理プログラムは、原稿領域を含む画像データを取得する処理と、原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶部に記憶する処理と、第１主走査ラインに続く第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する処理と、補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する原稿領域のエッジ点を検出する処理を制御部に実行させる。

本明細書に記載される装置、システム、方法又はコンピュータプログラムによれば、原稿領域を含む画像データの背景領域に明度ムラがある場合の原稿領域のエッジ点の検出精度が向上される。

画像データの模式図（その１）である。 画像処理システムのハードウエア構成図である。 画像処理制御部の機能構成例を示す図である。 画像データの模式図（その２）である。 背景データの一例の説明図である。 エッジ点が検出される対象ラインの説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は対象ライン上の画像データの例示の説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は背景データの補正例の説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はエッジ点の検出処理の第１例の説明図である。 画像処理制御部の動作の説明図である。 背景データ補正処理の説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は背景データによる画像データの補正を行わない場合と行う場合の相違の説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はエッジ点の検出処理の第２例の説明図である。

＜１．ハードウエア構成＞
以下、添付する図面を参照して好ましい実施例について説明する。図２は、画像処理システムのハードウエア構成図である。画像処理システム１は、画像読取装置１０及びコンピュータ装置３０を備える。画像読取装置１０は、２次元の原稿を読み取って、この原稿に対応する画像信号を生成する。画像読取装置１０は、例えば、複数の光源で露光された２次元原稿を走査して読み取る画像読取装置であってよい。このような、例えば画像読取装置の例として、例えばフィーダスキャナ、フラットベッドスキャナ、ハンディスキャナ等の各種スキャナ装置が挙げられる。以下、フィーダスキャナの例によって実施例の説明を行う。

コンピュータ装置３０は、有線又は無線の通信回線を介して画像読取装置１０との間で通信が可能であり、この通信回線を経由して画像読取装置１０が読み取った原稿の画像信号を画像読取装置１０から受信する。

画像読取装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit: 中央処理ユニット）１１、メモリ１２、イメージセンサ１３、ＡＦＥ（Analog Front-End Processor）１４と、シェーディング処理部１５と、ブロックバッファ１６を備える。また、画像読取装置１０は、画像処理制御部１７と、画像メモリ１８と、調停部１９と、モータ２０と、モータ制御部２１と、原稿センサ２２と、入力部２３と、出力部２４と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２５を備える。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたコンピュータプログラムに従い画像読取装置１０の動作を制御する。ある実施例では、ＣＰＵ１１は、画像読取装置１０が読み取る原稿画像の画像処理を行ってもよい。メモリ１２にはこのような画像処理用のコンピュータプログラムが格納されてもよい。メモリ１２には、ＣＰＵ１１により実行されるコンピュータプログラムや、このコンピュータプログラムの実行の際に使用されるデータが格納される。メモリ１２は、プログラムを記憶するための非揮発性記憶装置や、データを一時的に記憶するための揮発性メモリを含んでいてよい。

イメージセンサ１３は、２次元の原稿を撮像して、原稿に対応する画像信号を出力する。イメージセンサ１３は、例えば、１次元又は２次元に配列されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子と、この撮像素子に原稿の像を結像する光学系を備える。ＡＦＥ１４は、イメージセンサ１３から出力される画像信号に対して増幅やその他の信号処理を施した後、処理された画像信号をシェーディング処理部１５へ入力する。

シェーディング処理部１５は、ＡＦＥ１４から受信した画像信号を、画像データとしてブロックバッファ１６に収容し、この画像データにシェーディング処理を施した後に、画像処理制御部１７に出力する。画像処理制御部１７は、シェーディング処理が施された後の画像データに所定の画像処理を施し、画像データを画像メモリ１８に格納する。他の実施例においてシェーディング処理部１５は、シェーディング処理が施された後の画像データを画像メモリ１８に格納し、画像処理制御部１７は、画像メモリ１８から画像データを入力してもよい。調停部１９は、画像処理制御部１７が画像処理の際に行うメモリ１２に対するアクセスと、ＣＰＵ１１によるメモリ１２へのアクセスとが競合しないように、これらのアクセスを調停する。

モータ２０は、画像読取装置１０の原稿トレイからイメージセンサ１３による原稿読み取り位置まで原稿を搬送するローラに回転駆動力を与える。モータ制御部２１は、原稿の読み取り時に原稿を搬送するモータ２０の動作を制御する。原稿センサ２２は、原稿読み取り位置まで原稿を運ぶ搬送路上の所定の位置に原稿が存在するか否かを検出する。

ある実施例では、シェーディング処理部１５、画像処理制御部１７、調停部１９及びモータ制御部２１は、論理回路として画像読取装置１０に実装されてよい。論理回路は、例えば、LSI（large scale integration）やASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）等であってよい。他の実施例では、シェーディング処理部１５、画像処理制御部１７、調停部１９及びモータ制御部２１は、ＣＰＵやＤＳＰ（digital signal processor）等のプロセッサと、プログラムを格納するメモリを含む電子回路として画像読取装置１０に実装されてよい。

入力部２３は、ユーザによる入力操作を受け付ける入力装置である。入力部２３は、例えば、ボタン、スクロールホイール、キーパッド、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等であってよい。出力部２４は、画像読取装置１０から各種情報をユーザに提示するための出力装置である。例えば、出力部２４は、ユーザに提示する情報を利用者に可視的に表示する表示デバイスであってよい。出力部２４は、発光素子や、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の表示装置であってよい。または、出力部２４は、音声信号を出力するスピーカやその駆動回路であってよい。

Ｉ／Ｆ２５は、画像読取装置１０とコンピュータ装置３０との間の有線及び／又は無線による通信インタフェースである。画像読取装置１０は、読み取った原稿の画像データをＩ／Ｆ２５を介してコンピュータ装置３０へ送信することが可能である。画像読取装置１０は、画像読取装置１０の動作に関する設定情報や指示をＩ／Ｆ２５を介してコンピュータ装置３０から受信する。ある実施例では、画像読取装置１０は、コンピュータ装置３０により処理が施された画像データをＩ／Ｆ２５を介して受信してよい。

一方、コンピュータ装置３０は、ＣＰＵ３１と、補助記憶装置３２と、メモリ３３と、入力部３４と、出力部３５と、媒体読取部３６と、Ｉ／Ｆ３７を備える。ＣＰＵ３１は、補助記憶装置３２に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、コンピュータプログラムに応じた情報処理を実行する。ある実施例では、ＣＰＵ３１は、画像読取装置１０により読み取られた原稿画像の画像処理を行ってもよい。補助記憶装置３２にはこのような画像処理用のコンピュータプログラムが格納されてもよい。補助記憶装置３２は、コンピュータプログラムを記憶するための、不揮発性記憶装置や、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やハードディスクなどを含んでいてもよい。

メモリ３３には、ＣＰＵ３１が現在実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ３３は、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）を含んでいてよい。入力部３４は、ユーザによる入力操作を受け付ける入力装置である。入力部３４は、例えば、キーパッド、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等であってよい。

出力部３５は、コンピュータ装置３０によって処理された信号を出力する出力装置である。例えば、出力部３５は、コンピュータ装置３０によって処理された情報を利用者に可視的に表示する表示デバイスであってよい。出力部３５は、例えば、液晶ディプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの表示装置であってよい。または、出力部３５は、音声信号を出力するスピーカやその駆動回路であってよい。

媒体読取部３６は、コンピュータに読み取り可能な可搬型記録媒体に記憶されたデータを読み取る入力装置である。媒体読取部３６は、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ装置やＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置、フレキシブルディスクドライブ装置、ＣＤ−Ｒドライブ装置や、ＤＶＤ−Ｒドライブ装置、ＭＯドライブ装置、フラッシュメモリ装置へのアクセス装置であってよい。

Ｉ／Ｆ３７は、画像読取装置１０とコンピュータ装置３０との間の有線及び／又は無線による通信インタフェースである。コンピュータ装置３０は、画像読取装置１０が読み取った原稿の画像データを、Ｉ／Ｆ３７を経由して受信することが可能である。コンピュータ装置３０は、画像読取装置１０の動作に関する設定情報や指示をＩ／Ｆ３７を介して画像読取装置１０へ送信する。

＜２．第１実施例＞
＜２．１．機能構成＞
図３は、画像処理制御部１７の機能構成例を示す図である。画像処理制御部１７は、画像入力部５０と、背景データ検出部５１と、背景データ補正部５２と、エッジ検出部５３を備える。なお、図３は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。このため、画像処理制御部１７は図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。また、画像処理制御部１７は、背景データ記憶部５４に後述の背景データを記憶する。画像処理制御部１７は、所定の設定データを設定データ記憶部５５から読み取る。背景データ記憶部５４及び設定データ記憶部５５は、図２に示すメモリ１２の記憶領域の一部として実現される。

他の実施例では、画像入力部５０、背景データ検出部５１、背景データ補正部５２及びエッジ検出部５３により行われる処理の一部又は全部を、画像処理制御部１７に代わってＣＰＵ１１が実行してもよい。また、他の実施例では、これらの処理の一部又は全部をコンピュータ装置３０のＣＰＵ３１によって実行してもよい。背景データ記憶部５４及び設定データ記憶部５５は、コンピュータ装置３０のメモリ３３の記憶領域の一部として実現されてもよい。

ＣＰＵ３１にこれらの情報処理を実行させるコンピュータプログラムは、機械可読記録媒体に記録されて、媒体読取部３６により読み取られて補助記憶装置３２にインストールされてもよい。また、ＣＰＵ３１にこれらの情報処理を実行させるコンピュータプログラムは、図示しないネットワークインタフェースを介してネットワークからダウンロードされ、補助記憶装置３２にインストールされてもよい。

画像入力部５０は、画像データを入力する。図４は、以下の説明に使用する画像データの例示の模式図である。画像データ１００は、原稿の像をイメージセンサ１３で読み取った画素の集合で形成される原稿領域１０１と、イメージセンサ１３が原稿の外側の光を検出した画素の集合で形成される背景領域１０２とを含む。例えば、背景領域１０２は、原稿の裏当ての表面をイメージセンサ１３で読み取った画素の集合で形成される。参照符号１０３は、原稿領域１０１と背景領域１０２との境界線を示す。

また、イメージセンサ１３の主走査方向を矢印１１０で示し、副走査方向を矢印１１１で示す。画像データ１００は、主走査方向１１０に（ｘｅ＋１）個の画素を持ち、副走査方向１１１に（ｙｅ＋１）個の画素を持つ。主走査方向１１０をＸ軸方向とし副走査方向１１１をＹ軸方向として画像データ１００中の各画素の位置を座標（ｘ，ｙ）で表す。主走査方向１１０の始端及び終端のｘ座標をそれぞれ「０」及び「ｘｅ」とする。また、副走査方向１１１の始端及び終端のｙ座標をそれぞれ「０」及び「ｙｅ」とする。

画像データ１００は、原稿領域１０１を含まない副走査方向の範囲１２０を有する。図４の例では、範囲１２０はＹ座標の値「０」〜「ｙｂ」の範囲には原稿領域１０１が含まれない。このような範囲１２０を以下の説明で「付帯領域」と表記することがある。付帯領域１２０は、例えば、原稿センサ２２で搬送途中の原稿位置を読み取って、原稿の先端がイメージセンサ１３による原稿読み取り位置へ達する前からイメージセンサ１３の画像読み取りを開始させることによって生成することができる。他の実施例のフラットベッドスキャナは、原稿サイズを検出する原稿センサを備えてもよい。この実施例は、検出した原稿サイズよりも余計に副走査を行って付帯領域１２０を生成する。付帯領域１２０は、背景領域１０２と同様に、原稿の裏当ての表面をイメージセンサ１３で読み取った画素の集合で形成される。

図３を参照する。背景データ検出部５１は、裏当て表面がイメージセンサ１３で読み取られた主走査ライン上の各画素の明度を検出し背景データｄとして出力する。図５は、背景データｄの一例の説明図である。図５のグラフは、裏当て表面がイメージセンサ１３で読み取られた主走査ライン上の各座標ｘにおけるそれぞれの画素の明度を示す。

背景データ検出部５１は、付帯領域１２０内のいずれか複数の主走査ライン上の各画素の明度を検出し、同じｘ座標について複数の主走査ライン間で明度を平均することにより、背景データｄを算出してよい。背景データ検出部５１は、付帯領域１２０内のいずれか１つの主走査ライン上で検出した明度を、背景データｄとして出力してもよい。背景データ検出部５１が出力した背景データｄは、背景データ記憶部５４に格納される。背景データｄが検出される付帯領域１２０内の主走査ラインは、第１主走査ラインの一例である。

図３を参照する。背景データ補正部５２は、画像データ１００においてエッジ点を検出する対象となる主走査ライン毎に、主走査ライン上の背景領域１０２の明度に背景データｄの明度が近づくように背景データｄを補正する。以下の説明において、エッジ点の検出の対象となるラインを「対象ライン」と表記することがある。対象ラインは第２主走査ラインの一例である。

図６に、対象ラインの例を示す。例示の対象ライン１３０は、主走査方向１１０に沿って座標（０，ｙ１）から（ｘｅ，ｙ１）まで延びている。後述の通り、エッジ検出部５３は、原稿領域１０１と背景領域１０２との境界線１０３上のエッジ点１０４を対象ライン１３０上で検出する。画像処理制御部１７は、画像データ１００内の主走査ラインの中から、所定数のラインずつ飛ばして対象ライン１３０を選択してよい。他の実施例では、画像処理制御部１７は、隣合って並ぶ複数の主走査ラインのそれぞれを対象ライン１３０として選択してよい。

図７の（Ａ）は、ある対象ライン上の各画素の明度の例を示す。図７の（Ａ）のグラフは、対象ライン上の各座標ｘにおけるそれぞれの画素の明度を示す。以下の説明において、対象ライン上の各画素の明度のデータを「画像データＡ」と表記する。図７の（Ａ）は、比較的濃度の小さな原稿が、イメージセンサ１３の中央付近で読み取られた場合の画像データＡの例を示す。このため、対象ラインの各座標ｘのうち中央付近の原稿領域において明度が大きくなっており、対象ラインの始端側及び終端側での明度ＡＬ及びＡＲが、中央付近の明度に比べて小さくなっている。

図７の（Ｂ）は、他の対象ライン上の画像データＡの例を示す。図７の（Ａ）は、比較的濃度の小さな原稿がイメージセンサ１３の始端側に寄った状態で読み取られた場合の画像データＡの例を示す。原稿領域に含まれる始端側での明度ＡＬが終端側での明度ＡＲに比べて著しく大きくなっている。

背景データ補正部５２は、対象ライン上の画像データＡの複数の部分の明度を検出して、対象ライン上の背景領域１０２の明度に背景データｄの明度が近づくように背景データｄを補正する。背景データ補正部５２は、明度判定部５６と、選択部５７と、係数決定部５８を備える。明度判定部５６は、画像データＡの始端側及び終端側での明度ＡＬ及びＡＲを検出する。

図７の（Ａ）及び図７の（Ｂ）に、始端側及び終端側での明度ＡＬ及びＡＲの検出範囲を示す。始端側の明度ＡＬが検出される範囲Ｄ１はｘ座標の値がｘ１〜ｘ２の範囲であり、終端側の明度ＡＲが検出される範囲Ｄ２はｘ座標の値がｘ３〜ｘ４の範囲である。明度判定部５６は、範囲Ｄ１内の画像データＡの複数の画素の明度の平均をＡＬとし、範囲Ｄ２内の画像データＡの複数の画素の明度の平均をＡＲとして算出する。

他の実施例では、明度判定部５６は、範囲Ｄ１内の画像データＡのいずれかの１画素の明度をＡＬとし、範囲Ｄ２内の画像データＡのいずれかの１画素の明度をＡＲとして選択してもよい。なお、座標ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｘ４の設定値は設定データ記憶部５５に格納され、明度判定部５６によって読み出される。座標ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｘ４の値は画像読取装置１０の製造時に設定されてもよく、ユーザが画像読取装置１０の入力部２３やコンピュータ装置３０の入力部３４を操作することによって設定されてもよい。他の実施例では、座標ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｘ４の値は固定値でもよい。

明度判定部５６は、明度ＡＬ及びＡＲの差の絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１より小さいか否かを判断する。絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が閾値Ｔ１より小さければ、原稿がイメージセンサ１３の中央付近で読み取られており、明度ＡＬ及びＡＲの両方が背景領域１０２の明度を持っていると判断することができる。この場合には、範囲Ｄ１及びＤ２での明度ＡＬ及びＡＲの両方を背景データｄの補正に使用できる。なお、閾値Ｔ１の設定値は設定データ記憶部５５に格納され、明度判定部５６によって読み出される。閾値Ｔ１の値は画像読取装置１０の製造時に設定されてもよく、ユーザが画像読取装置１０の入力部２３やコンピュータ装置３０の入力部３４を操作することによって設定されてもよい。他の実施例では、閾値Ｔ１の値は固定値でもよい。

一方で、絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が閾値Ｔ１以上であれば、原稿がイメージセンサ１３の始端側又は終端側に寄った状態で読み取られており、始端側又は終端側の明度ＡＬ及びＡＲのいずれか一方が、原稿領域１０１の明度を持っていると判断することができる。この場合には、明度ＡＬ及びＡＲのうち原稿領域１０１の明度を持つ一方は背景データｄの補正に使用できないため、背景領域１０２の明度を持つ他方のみが使用できる。

絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が閾値Ｔ１以上の場合、明度判定部５６は、範囲Ｄ１及びＤ２と同じｘ座標の範囲における背景データｄの明度ＢＬ及びＢＲを検出する。以下の説明において、範囲Ｄ１と同じｘ座標の範囲における背景データｄの明度ＢＬを、始点側の明度ＢＬと表現することがある。また、範囲Ｄ２と同じｘ座標の範囲における背景データｄの明度ＢＲを、終端側の明度ＢＲと表現することがある。図８の（Ａ）は、始点側及び終端側における背景データｄの明度ＢＬ及びＢＲの検出位置の説明図である。

明度判定部５６は、範囲Ｄ１内の背景データｄの複数の画素の明度の平均をＢＬとし、範囲Ｄ２内の背景データｄの複数の画素の明度の平均をＢＲとして算出する。他の実施例では、明度判定部５６は、範囲Ｄ１内のいずれかの１画素の明度をＢＬとし、範囲Ｄ２内のいずれかの１画素の明度をＢＲとして選択してもよい。

明度判定部５６は、範囲Ｄ１の背景データｄと画像データＡの明度の差の絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜と、範囲Ｄ２の背景データｄと画像データＡの明度の差の絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜のいずれが大きいかを判断する。範囲Ｄ１の明度差の絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜が、範囲Ｄ２の明度差の絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜よりも小さければ、範囲Ｄ１の画像データＡの明度ＡＬが背景領域１０２の明度を持っており、原稿は終端側に寄っていると判断することができる。

反対に、範囲Ｄ１の明度差の絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜が、範囲Ｄ２の明度差の絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜よりも小さくなければ、範囲Ｄ２の画像データＡの明度ＡＲが背景領域１０２の明度を持っており、原稿は始点側に寄っていると判断することができる。

明度差｜ＡＬ−ＡＲ｜が閾値Ｔ１以上の場合、選択部５７は、明度判定部５６の判定に従って、範囲Ｄ１及びＤ２のうち、画像データＡの明度が背景領域１０２の明度を持っているいずれか一方の範囲を選択する。すなわち、選択部５７は、範囲Ｄ１の背景データｄと画像データＡの明度差｜ＢＬ−ＡＬ｜が、範囲Ｄ２の明度差｜ＢＲ−ＡＲ｜よりも小さい場合には範囲Ｄ１を選択する。選択部５７は、範囲Ｄ１の明度差｜ＢＬ−ＡＬ｜が、範囲Ｄ２の明度差｜ＢＲ−ＡＲ｜よりも小さくない場合には、範囲Ｄ２を選択する。このように範囲Ｄ１及びＤ２のいずれかを選択することによって、選択部５７は、これらの範囲の画像データの明度ＡＬ及びＡＲのうち一方を、背景データｄの補正に使用する画像データＡの明度として選択する。

係数決定部５８は、明度判定部５６の判定結果が以下の（ケース１）〜（ケース３）のいずれであるかに応じて定めた決定方法にしたがって、背景データｄを補正するための補正係数Ｑ（ｘ）を定める。背景データ補正部５２は、下式（１）により背景データｄに補正係数Ｑ（ｘ）を乗ずることにより補正された背景データｄ’を算出する。
ｄ’（ｘ）＝Ｑ（ｘ）×ｄ（ｘ） （１）
上式において、ｘは主走査ライン上のｘ座標を示し、Ｑ（ｘ）は、背景データｄの各ｘ座標における値ｄ（ｘ）に乗じる補正係数を示す。またｄ’（ｘ）は、主走査ライン上の各ｘ座標における補正された背景データｄ’の値を示す。

（ケース１）明度ＡＬ及びＡＲの差の絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１より小さい場合には、係数決定部５８は、範囲Ｄ１及びＤ２両方の画像データＡの背景データｄの明度に基づき、次式（２）の例により補正係数Ｑ（ｘ）を決定する。

Ｑ（ｘ）＝（ＡＲ／ＢＲ−ＡＬ／ＢＬ）／（ｘｅ）×ｘ＋ＡＬ／ＢＬ （２）

図８の（Ｂ）は、式（１）の例による補正係数Ｑ（ｘ）により補正された背景データの例を示す。式（１）の補正係数Ｑ（ｘ）は、始端側のｘ座標「０」において値「ＡＬ／ＢＬ」を持ち、終端側のｘ座標「ｘｅ」において値「ＡＲ／ＢＲ」を有する一次関数である。このため、背景データｄの始端側及び終端側の明度がそれぞれＢＬ及びＢＲであるとき、補正された背景データｄ’の始端側及び終端側の明度はそれぞれＡＬ及びＡＲに近似する値となる。よって、対象ラインの画像データＡの背景領域１０２に主走査方向１１０に沿って変化する明度ムラがあっても、背景領域１０２がある対象ラインの始端及び終端の範囲にて、背景データｄ’の明度を画像データＡの背景領域１０２の明度に近づけることができる。

明度ＡＬ及びＡＲの差の絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１より小さくない場合には、係数決定部５８は、選択部５７が選択した範囲の画像データＡの背景データｄの明度に基づき、次式（３）又は（４）の例により補正係数Ｑ（ｘ）を決定する。

（ケース２）選択部５７が範囲Ｄ１を選択した場合
Ｑ（ｘ）＝ＡＬ／ＢＬ （３）

（ケース３）選択部５７が範囲Ｄ２を選択した場合
Ｑ（ｘ）＝ＡＲ／ＢＲ （４）

図８の（Ｃ）は、式（３）の例による補正係数Ｑ（ｘ）により補正された背景データの例を示す。式（３）の補正係数Ｑ（ｘ）は、図７の（Ｂ）の例のように始端側の範囲Ｄ１が原稿領域１０１に含まれる場合に使用される。補正係数Ｑ（ｘ）は、背景領域１０２の明度ＡＲを持つ終端側の範囲Ｄ２の背景データｄ’の明度をＡＲに近づける。

したがって、対象ラインの終端の範囲で、背景データｄ’の明度を画像データＡの背景領域１０２の明度に近づけることができる。また、終端側明度ＡＲのみを補正に用いることにより、原稿領域１０１内の始端側明度ＡＬのために背景データｄが背景領域１０２の明度と異なるように補正されることが防止される。

終端側の範囲Ｄ２が原稿領域１０１に含まれる場合にも同様に、式（２）の例による補正係数Ｑ（ｘ）によって、対象ラインの始端の範囲で、背景データｄ’の明度を画像データＡの背景領域１０２の明度に近づけることができる。また、原稿領域１０１内の終端側明度ＡＲのために、背景データｄが背景領域１０２の明度と異なるように補正されることが防止される。

図３を参照する。エッジ検出部５３は、下式（５）の通り補正された背景データｄ’を画像データＡから引くことによって、補正された画像データＡ’を算出する。
Ａ’（ｘ）＝Ａ（ｘ）−ｄ’（ｘ） （５）
上式（５）において、Ａ（ｘ）は、対象ラインの画像データＡの各ｘ座標における明度値を示す。Ａ（ｘ）は、補正された画像データＡ’の各ｘ座標における明度値を示す。

図９の（Ａ）及び図９（Ｂ）は、画像データＡ及び補正された背景データｄ’の例を示す。図９の（Ｃ）に、図９（Ｂ）の補正された背景データｄ’によって図９の（Ａ）の画像データＡを補正した結果の一例を示す。補正された背景データｄ’の値は背景領域において画像データＡの値に近似する。このため、対象ラインの背景領域の明度に関わらず、補正された画像データ（Ａ−ｄ’）の値は「０」に近似した値となる。

エッジ検出部５３は、補正された画像データＡ’が所定の閾値Ｔ２となる点をエッジ点の候補として検出する。なお、閾値Ｔ２の設定値は設定データ記憶部５５に格納され、エッジ検出部５３によって読み出される。閾値Ｔ２の値は画像読取装置１０の製造時に設定されてもよく、ユーザが画像読取装置１０の入力部２３やコンピュータ装置３０の入力部３４を操作することによって設定されてもよい。他の実施例では、閾値Ｔ２の値は固定値でもよい。

＜２．２．動作説明＞
続いて、画像処理制御部１７の動作について説明する。図１０は、画像処理制御部１７の動作の説明図である。ステップＳ１００において画像処理システム１は、画像データを入力する。ステップＳ１０１において背景データ検出部５１は、入力した画像データの付帯領域から背景データｄを検出する。ステップＳ１０２において画像処理制御部１７は、画像データのいずれかの主走査ラインを、エッジ点を検出する最初の対象ラインとして選択する。ステップＳ１０３において背景データ補正部５２は、対象ライン上の画素の明度に応じて背景データｄを補正する背景データ補正処理を行う。

図１１は、背景データ補正処理の説明図である。ステップＳ２００において明度判定部５６は、画像データＡの始端側範囲Ｄ１及び終端側範囲Ｄ２での明度ＡＬ及びＡＲを検出する。ステップＳ２０１において明度判定部５６は、明度ＡＬ及びＡＲの差の絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１より小さいか否かを判断する。絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１より小さい場合（ステップＳ２０１：Ｙ）に、処理はステップＳ２０２に進む。絶対値｜ＡＬ−ＡＲ｜が所定の閾値Ｔ１以上の場合（ステップＳ２０１：Ｎ）に、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０２において係数決定部５８は、範囲Ｄ１及びＤ２両方の画像データＡの背景データｄの明度に基づき、上式（２）の例により補正係数Ｑを決定する。その後に処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０３において明度判定部５６は、範囲Ｄ１及びＤ２における背景データｄの明度ＢＬ及びＢＲを検出する。ステップＳ２０４において明度判定部５６は、範囲Ｄ１の背景データｄと画像データＡの明度の差の絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜が、範囲Ｄ２の背景データｄと画像データＡの明度の差の絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜より小さいか否かを判断する。絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜が絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜以上である場合（ステップＳ２０４：Ｎ）に処理はステップＳ２０５に進む。絶対値｜ＢＬ−ＡＬ｜が絶対値｜ＢＲ−ＡＲ｜より小さい場合（ステップＳ２０４：Ｙ）に処理はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０５において選択部５７は、範囲Ｄ２を選択する。係数決定部５８は、選択された範囲Ｄ２の画像データＡの背景データｄの明度ＡＲ及びＢＲに基づき、上式（４）の例により補正係数Ｑを決定する。その後に処理はステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０６において範囲Ｄ１を選択する。係数決定部５８は、選択された範囲Ｄ１の画像データＡの背景データｄの明度ＡＬ及びＢＬに基づき、上式（３）の例により補正係数Ｑを決定する。その後に処理はステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７において背景データ補正部５２は、背景データｄに補正係数Ｑを乗ずることにより補正された背景データｄ’を算出する。その後に処理は終了する。

図１０を参照する。ステップＳ１０４においてエッジ検出部５３は、補正された背景データｄ’を画像データＡから引くことによって、補正された画像データＡ’を算出する。ステップＳ１０５においてエッジ検出部５３は、補正された画像データＡ’が所定の閾値Ｔ２となる点をエッジ点の候補として検出する。

ステップＳ１０６において画像処理制御部１７は、ステップＳ１０２で選択した対象ラインが、エッジ点検出の対象となる最後の主走査ラインであるか否かを判断する。対象ラインが最後の主走査ラインである場合（ステップＳ１０６：Ｙ）に処理は終了する。対象ラインが最後の主走査ラインでない場合（ステップＳ１０６：Ｎ）に処理はステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７において画像処理制御部１７は、エッジ点を検出する次の対象ラインを選択する。その後に処理はステップＳ１０３へ戻る。

＜２．３．効果＞
本実施例によれば、対象ライン上の背景領域１０２の画像データＡの明度の値が「０」に近くなるように、画像データＡを補正された背景データｄ’で補正してからエッジ点を検出する。このため、背景領域１０２の画像データＡの明度の大小に関わらず、エッジ点検出用の閾値Ｔ２を小さく設定することができるので、エッジ点の検出精度が向上される。図１２の（Ａ）及び図１２の（Ｂ）を参照して、その理由を説明する。

図１２の（Ａ）は、背景データｄで補正しない場合の画像データＡを示す。裏当ての濃度や状態に応じて、背景領域１０２の明度は様々な値を取り得る。このため、エッジ点検出用に画像データと対比される閾値Ｔｘは、原稿毎の背景領域１０２の明度の違いに対応するためにマージンをもった比較的大きな値に設定される。閾値Ｔｘのマージンをより大きくすると、閾値Ｔｘと原稿領域の明度の差が小さくなるためエッジ点の検出精度が低下する。

本実施例によれば、補正された画像データＡ’＝Ａ−ｄは、背景領域１０２の画像データＡの明度に関わらず図１２の（Ｂ）に示すように背景領域１０２にて値が小さくなる。このため、閾値Ｔｘのマージンをより少なくすることによってエッジ点の検出精度が向上させることができる。

また、本実施例によれば、対象ライン毎に補正された背景データｄ’を用いて画像データＡを補正する。このため背景領域に副走査方向に沿う明度ムラがあっても、明度ムラに追従するように画像データＡを補正できる。このため、画像データＡの背景領域に副走査方向に沿った明度ムラがあっても、エッジ点の検出精度が向上される。また、本実施例によれば、主走査方向に沿う対象ラインの複数の範囲Ｄ１及びＤ２の画像データＡの明度ＡＬ及びＡＲの両方を用いて補正された背景データｄ’を用いて画像データＡを補正する。このため、背景領域に主走査方向に沿う明度ムラがあっても、明度ムラに追従するように画像データＡを補正できる。このため、画像データＡの背景領域に主走査方向に沿った明度ムラがあっても、エッジ点の検出精度が向上される。

また、本実施例によれば、原稿領域が画像データＡの始端側及び終端側に寄っているか否かを判断する。原稿領域が始端側及び終端側のいずれかに寄っていれば、始端側及び終端側のうち原稿領域でない方の範囲の画像データＡの明度を用いて背景データｄを補正する。このような補正により、背景データｄの補正に原稿領域内の明度が使用されて補正後の背景データｄ’が背景領域の明度から離れることが防止される。この結果、補正後の画像データＡ’の背景領域の値が「０」から離れることが防止される。

＜２．４．変形例＞
本実施例では、背景データｄの補正に用いる画像データＡの明度ＡＬ及びＡＲを検出する複数の領域として、対象ラインの始端側及び終端側の範囲Ｄ１及びＤ２が使用される。しかし、背景データｄの補正に用いる画像データＡの明度を検出する複数の領域は、２カ所に関わらず３カ所以上の領域であってもよい。また、背景データｄの補正に用いる画像データＡの明度を検出する複数の領域は、背景領域内であれば始端側及び終端側の範囲でなくともよい。背景データ補正部５２は、背景領域内の複数箇所の明度差に基づき、内挿及び外挿処理によって主走査方向に沿った背景領域の明度を推定し、推定結果に基づいて背景データｄを補正してよい。

＜３．第２実施例＞
続いて、画像処理システム１の他の実施例について説明する。本実施例では、イメージセンサ１３による原稿読み取りの際に、原稿の地の濃度が小さくても大きくてもエッジ点を検出できるように、中間的な濃度を有する裏当てが使用される。

本実施例のエッジ検出部５３は、下式（６）の通り補正された背景データｄ’と画像データＡとの差の絶対値を、補正された画像データＡ’として算出する。
Ａ’（ｘ）＝｜Ａ（ｘ）−ｄ’（ｘ）｜ （６）

図１３の（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、画像データＡ及び補正された背景データｄ’の例を示す。図１３の（Ｃ）に、図１３（Ｂ）の補正された背景データｄ’によって図１３の（Ａ）の画像データＡを補正した結果の一例を示す。背景データｄ’と画像データＡとの差の絶対値を画像データＡ’とすることにより、原稿が背景領域より明るい領域であっても暗い領域であっても、補正された画像データ｜Ａ−ｄ’｜の値は正の値になる。エッジ検出部５３は、補正された画像データＡ’が所定の閾値Ｔ３となる点をエッジ点の候補として検出する。なお、閾値Ｔ３の設定値は設定データ記憶部５５に格納され、エッジ検出部５３によって読み出される。閾値Ｔ３の値は画像読取装置１０の製造時に設定されてもよく、ユーザが画像読取装置１０の入力部２３やコンピュータ装置３０の入力部３４を操作することによって設定されてもよい。他の実施例では、閾値Ｔ３の値は固定値でもよい。

本実施例によれば、背景領域における画像データＡの明度の値が「０」に近くなり、且つ原稿領域の画像データＡの値が正の値となるように補正された画像データＡ’が補正される。このため、対象ラインの画像データＡの背景領域の明度の大小に関わらず、各対象ライン間で一律の閾値Ｔ３をエッジ点検出用に使用することができる。このため、エッジ点の検出処理を簡略化することが可能となる。

１ 画像処理システム
１０ 画像読取装置
３０ コンピュータ装置
５０ 画像入力部
５１ 背景データ検出部
５２ 背景データ補正部
５３ エッジ検出部
５４ 背景データ記憶部

Claims (8)

1. 原稿領域を含む画像データを入力する入力部と、
   前記原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶する記憶部と、
   第１主走査ラインに続く、少なくとも一部が前記原稿領域に含まれる第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、前記記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する補正部と、
   前記補正部により補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する前記原稿領域のエッジ点を検出するエッジ点検出部と、を備え、
   第２主走査ライン上の前記第１部分と前記第２部分の内の一方は前記原稿領域より外側にあり、前記第１部分と前記第２部分の内の他方は前記原稿領域内、又は、前記原稿領域をはさんで前記一方と反対側であり且つ前記原稿領域より外側にある、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記補正部は、前記第１部分の画素の明度と前記第２部分の画素の明度に応じて、第２主走査ライン上の前記第１部分に対応する第１主走査ライン上の第３部分と、第２主走査ライン上の前記第２部分に対応する第１主走査ライン上の第４部分との間に存在する画素の明度を補正するための補正係数を決定する係数決定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記係数決定部は、前記第１部分と前記第２部分との間の距離に対する、前記第１部分の画素と前記第３部分の画素との間の明度比及び前記第２部分の画素と前記第４部分の画素との間の明度比の差分の比を傾きとする一次関数により前記補正係数を決定する請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記補正部は、
   前記第１部分の画素と第２主走査ライン上の前記第１部分に対応する第１主走査ライン上の第３部分の画素との間の明度差、及び、前記第２部分の画素と第２主走査ライン上の前記第２部分に対応する第１主走査ライン上の第４部分の画素との間の明度差に応じて、前記第１部分の画素の明度及び前記第２部分の画素の明度の何れかを選択する選択部と、
   前記選択部が選択した明度に応じて第１主走査ライン上の画素の明度を補正するための補正係数を決定する係数決定部と、
   を備える請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記エッジ点検出部は、前記補正部により補正された第１主走査ライン上の各画素の値と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の値との間の差の絶対値に応じて、前記エッジ点を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 画像読取装置と、該画像読取装置との間の通信により該画像読取装置が読み込む画像を受信するコンピュータ装置とを有する画像処理システムであって、
   前記画像読取装置により読み込まれる原稿領域を含んだ画像データ中の、前記原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶する記憶部と、
   第１主走査ラインに続く、少なくとも一部が前記原稿領域に含まれる第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、前記記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する補正部と、
   前記補正部により補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する前記原稿領域のエッジ点を検出するエッジ点検出部と、を備え、
   第２主走査ライン上の前記第１部分と前記第２部分の内の一方は前記原稿領域より外側にあり、前記第１部分と前記第２部分の内の他方は前記原稿領域内、又は、前記原稿領域をはさんで前記一方と反対側であり且つ前記原稿領域より外側にある、
   ことを特徴とする画像処理システム。
7. 画像処理方法であって、
   画像処理装置に、
   原稿領域を含む画像データを取得する処理と、
   前記原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶部に記憶する処理と、
   第１主走査ラインに続く、少なくとも一部が前記原稿領域に含まれる第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、前記記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する処理と、
   補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する前記原稿領域のエッジ点を検出する処理と、を実行させ、
   第２主走査ライン上の前記第１部分と前記第２部分の内の一方は前記原稿領域より外側にあり、前記第１部分と前記第２部分の内の他方は前記原稿領域内、又は、前記原稿領域をはさんで前記一方と反対側であり且つ前記原稿領域より外側にある、
   ことを特徴とする画像処理方法。
8. 制御部を備えた情報処理装置に実行させるための画像処理プログラムであって、
   原稿領域を含む画像データを取得する処理と、
   前記原稿領域より外側の主走査ラインである第１主走査ライン上の各画素の明度を記憶部に記憶する処理と、
   第１主走査ラインに続く、少なくとも一部が前記原稿領域に含まれる第２主走査ライン上の第１部分の画素の明度と第２部分の画素の明度とに応じて、前記記憶部に記憶される第１主走査ライン上の各画素の明度を補正する処理と、
   補正された第１主走査ライン上の各画素の明度と、第１主走査ライン上の前記各画素にそれぞれ対応する第２主走査ライン上の各画素の明度との間の差に応じて、第２主走査ライン上に位置する前記原稿領域のエッジ点を検出する処理と、を前記制御部に実行させ、
   第２主走査ライン上の前記第１部分と前記第２部分の内の一方は前記原稿領域より外側にあり、前記第１部分と前記第２部分の内の他方は前記原稿領域内、又は、前記原稿領域をはさんで前記一方と反対側であり且つ前記原稿領域より外側にある、
   ことを特徴とする画像処理プログラム。

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