JP6299525B2 - 画像読取装置および媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置および媒体に関する。

特許文献１には、テストパターン画像を読取り手段によって読取り、得られた読取りデータから画像出力手段の出力特性を補正する補正データを更新するためのデータを、この読取り手段に対応したパラメータを用いて作成する画像処理装置が記載されている。
特許文献２には、読取対象物を走査して複数の画素における色成分毎の階調値を含む読取データを取得し、この読取データに含まれる階調値を、複数の走査位置毎に階調値と色彩値との対応関係を規定したスキャンプロファイルを参照して色彩値に変換する画像読取装置が記載されている。
特許文献３には、基準原稿を所定の測定器で測定して得られた測定結果と、この基準原稿を補正対象の画像読取装置で読み取り、画像領域内の所定の位置にある画像信号値を解析して得られた統計量とから入力濃度特性補正パラメータを算出する濃度特性補正方法が記載されている。

特開２０００−２５３２６８号公報 特開２００５−２６０３０５号公報 特開２０００−９２３２６号公報

本発明は、画像の位置による読取り結果への影響を抑制しつつ、読取った画像の色彩が不連続になることを抑制した画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像読取装置は、画像を読み取って各画素の階調値を生成する読取部と、補正の基準となる基準画像を前記読取部が読み取って生成した各画素の階調値を、該基準画像を示す画像データにおいて対応する画素の階調値に近づけるための係数群をそれぞれ算出する算出部であって、前記基準画像を互いに重複する重複部分を含む複数の領域に分け、該領域別に前記係数群を算出する算出部と、前記読取部が補正の対象となる補正対象画像を読み取って生成した各画素の階調値を補正する場合、前記重複部分の画素の階調値については、該重複部分を含む前記領域別にそれぞれ前記算出部により算出された前記係数群を用いて補正を行う補正部と、を有する。
本発明の請求項２に係る画像読取装置は、請求項１に記載の態様において、前記基準画像は、周回する媒体に形成され、前記読取部は、前記媒体が周回しているときに、前記基準画像を読取ることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る画像読取装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記補正部は、前記重複部分の画素の階調値については、該重複部分を含む前記領域別にそれぞれ前記算出部により算出された前記係数群と、該各領域における該画素の重み係数と、を用いて補正を行うことを特徴とする。
本発明の請求項４に係る画像読取装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記補正部は、前記読取部が前記基準画像を読み取って生成した各画素の階調値と、該基準画像を示す画像データにおいて対応する画素の階調値との差分の、前記領域ごとの代表値に基づいて、前記算出部により該領域別にそれぞれ算出された前記各係数群のうちのいずれかを選択し、選択した該係数群を用いて補正を行うことを特徴とする。
本発明の請求項５に係る画像読取装置は、請求項４に記載の態様において、前記補正部は、前記領域ごとの前記差分の代表値として該差分の分位数をそれぞれ求め、該分位数が小さい方の前記領域に対して算出された前記係数群を用いて補正を行うことを特徴とする。
本発明の請求項６に係る画像読取装置は、請求項４に記載の態様において、前記補正部は、前記領域ごとの前記差分の代表値として該差分の最大値をそれぞれ求め、該最大値が小さい方の前記領域に対して算出された前記係数群を用いて補正を行うことを特徴とする。
本発明の請求項７に係る媒体は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像読取装置において用いられる基準画像が形成された媒体であって、前記領域別に前記基準画像に含まれる複数の階調値を、決められた境界により内外を区画される色空間内に点として配置した場合に、該各点から最も近い他の点または該境界までの距離の比が２未満であることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、読み取った画像の画素の階調値について重複部分を含まない複数の領域ごとにそれぞれ算出された係数群を用いて補正を行う場合に比べて、読取った画像の色彩が不連続になることを抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、重複部分を含む各領域における画素の重み係数を、その画素の補正に反映させることができる。
請求項３に係る発明によれば、読取部が基準画像を読み取って生成した各画素の階調値と、基準画像を示す画像データにおいて対応する画素の階調値との差分の代表値を、その画素の補正に反映させることができる。
請求項４に係る発明によれば、差分の分位数が大きい方の領域で算出された係数群を用いて補正を行うよりも、読取られた階調値を、少なくとも分位数に区切られた部分について、その真の色に近い色を示す階調値に補正することができる。
請求項５に係る発明によれば、差分の最大値が大きい方の領域に対して算出された係数群を用いて補正を行うよりも、読取られた階調値を、差分の最大値による影響を抑制して階調値を補正することができる。
請求項６に係る発明によれば、側面において同じ表面積を有する多角柱形状の媒体に基準画像を形成して読取装置に内蔵する場合に比べて、多くの色数の基準画像を配置することができる。
請求項７に係る発明によれば、基準画像の各領域に含まれる各階調値の、決められた色空間における偏りを減らすことができる。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置の主要構成を示す図。 図１における読取部を−ｙ方向に見た図。 分光反射特性を説明するための図。 誘導板の移動を説明するための図。 第２側面に保持された複数のカラーチャートを示す図。 基準値表の一例を示す図。 画像読取装置の機能的構成を示す図。 第２側面において決められた複数の領域の例を示す図。 プロファイル表の一例を示す図。 画素を含む領域に対する、その画素の位置の重み係数を説明するための図。 変形例における領域を説明するための図。

１．実施形態
１−１．画像読取装置の全体構成
以下、本発明の一実施形態に係る画像読取装置９を説明する。図において、画像読取装置９の各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表す。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置９の主要構成を示す図である。画像読取装置９は、誘導板１、保持体２、読取部３、遮蔽板４、制御部５、および記憶部６を有する。

誘導板１は、用紙Ｐなどの媒体を誘導する部材である。誘導板１は、ｘｙ平面に平行に配置され、＋ｚ方向側の面によって、＋ｙ方向である搬送方向Ｄ１に搬送される用紙Ｐを、読取位置Ｐ１に誘導する。読取位置Ｐ１は、読取部３が画像を読取る位置である。誘導板１は、ｙ軸方向に沿って移動可能であり、図１に示す位置（以下、第１の位置という）にあるときに用紙Ｐを誘導する。

保持体２は、色見本を保持する部材である。色見本とは、画像読取装置９の色の補正に用いられる見本であり、一つの色見本は、色の補正の基準となる１つの色（真の色）を表示する。

保持体２は、誘導板１が第１の位置にあるときに、読取部３から見て誘導板１の向こう側（−ｚ方向）にあるが、誘導板１が移動するのに伴って回転することで、保持する色見本を、読取部３が読取り可能な読取位置Ｐ１に移動させる。

読取部３は、照明３１と、レンズ３２と、撮像部３３とを有し、画像を読み取って各画素の階調値を生成する。照明３１には、読取位置Ｐ１に向けて、用紙Ｐの搬送方向の上流側（−ｙ方向）から照射光を照射する照明３１ｕと、用紙Ｐの搬送方向の下流側（＋ｙ方向）から照射光を照射する照明３１ｄと（以下、これらを区別しない場合、単に「照明３１」という）がある。これら２種類の照明３１によって読取位置Ｐ１が照射されることで、片方のみから照射される場合よりも、ばらつきや偏りの少ない画像が読取られる。なお、照明３１ｕ、および照明３１ｄは、それぞれｘ軸方向に沿って並べられた複数の発光源を有していてもよい。

レンズ３２は、ｘ軸方向に幅を有する読取位置Ｐ１の画像を縮小する縮小光学系の一例である。図２は、図１における読取部３を−ｙ方向に見た図である。読取位置Ｐ１の画像は、ｘ軸方向に幅Ｗ１を有する。レンズ３２は、用紙Ｐから距離Ｌ１の位置にあり、用紙Ｐから距離Ｌの位置にある撮像部３３が撮像可能な大きさに読取位置Ｐ１の画像を縮小する。図２において、レンズ３２は、ｘ軸方向に幅Ｗ２（Ｗ２＜Ｗ１）を有し、撮像部３３は、ｘ軸方向に幅Ｗ３（Ｗ３＜Ｗ１）を有する。したがって図２に示すように、読取部３は、画角θの撮像範囲にある読取位置Ｐ１の画像を読取る。

撮像部３３は、レンズ３２を経由して、読取位置Ｐ１からの反射光を受け取ることで用紙Ｐに形成された画像を読取る構成である。図２に示す撮像部３３は、いわゆるラインセンサであり、ｘ軸方向に配列された複数の撮像素子３３１を有する。これら複数の撮像素子３３１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどであり、様々な環境で複数の工程を経て製造される。

遮蔽板４は、用紙Ｐなどの媒体のうち、読取位置Ｐ１以外の一部を照明３１から遮蔽する板である。遮蔽することにより、読取位置Ｐ１の反射光は、他の部位の反射光の干渉を受け難くなる。

遮蔽板４は、媒体の可動域を制限する機能を有していてもよい。遮蔽板４が誘導板１とともに媒体である用紙Ｐを挟むことにより、遮蔽板４がない場合に比べて用紙Ｐのｚ軸方向の位置が安定する。なお画像読取装置９は、この遮蔽板４に替えて、媒体の可動域を制限する機能を主に有する制限部材を配置してもよい。

制御部５は、画像読取装置９の各部の動作を制御する手段である。制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。制御部５は、駆動部（図示せず）を制御して誘導板１をｙ軸方向に沿って移動させ、回転部（図示せず）を制御して軸Ｏを中心に保持体２を回転させる。駆動部および回転部は、例えばモーターなどの動力源と歯車などの動力伝達機構とを有する。

記憶部６はハードディスクなどの大容量の記憶手段であり、制御部５に読み込まれるプログラムを記憶する。また、記憶部６は、基準値表６１と、プロファイル表６２とを記憶する。基準値表６１は、保持体２に保持された複数の色見本の基準値を、各色見本の位置と対応付ける表である。基準値とは、色見本の真の色を示す階調値であって、予め測色器によって測定されたものである。

プロファイル表６２とは、媒体における複数の領域ごとに算出された色補正プロファイルを記述した表である。この色補正プロファイルとは、読取部３によって読取られた画像を示す各階調値を、真の色の階調値に近づけるようにそれぞれ補正するためのパラメータ群（係数群）である。
なお、記憶部６は、いわゆるリムーバブルディスク、すなわち着脱可能な記録媒体を含んでもよい。

１−２．画像読取の位置依存
読取部３による画像の読取りは、その画像の位置に依存する。例えば用紙Ｐ上の異なる位置に同じ顔料が塗布されていても、その位置に応じて読取られた結果である階調値が異なってしまう場合がある。その原因として、例えば以下の３つが挙げられる。

第１の原因は、照明３１のばらつきである。照明３１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、様々な環境で複数の工程を経て製造される。そのため、複数の照明３１には、各工程における製造条件の差異がそれぞれ累積して、光色や明るさなどにばらつきが生じる場合がある。

図２に示すように、複数の照明３１がｘ軸方向に沿って配列されている場合、読取位置Ｐ１の各反射点は、その位置から遠い照明３１よりも、その位置に近い照明３１からの光を多く受けて反射する。その結果、読取位置Ｐ１の画像は、その画像の位置に応じて異なる光色・明るさの光を反射するため、読取られた各画素の階調値が、その画素の位置に依存して異なる場合がある。

第２の原因は、反射角の相違である。読取位置Ｐ１の画像は、例えば、用紙Ｐの表面にトナーが定着されることによって形成されるが、用紙層とトナー層とには分光反射特性に差がある。ここで分光反射特性とは、拡散反射成分と正反射成分の比などである。図３は、分光反射特性を説明するための図である。図３（ａ）に示す図は、用紙層における反射を示したものであり、図３（ｂ）に示す図は、トナー層における反射を示したものである。

図３において、入射光Ｉｎは、読取位置Ｐ１に入射する光である。正反射光Ｉｓは、読取位置Ｐ１において、入射光Ｉｎの入射角と同じ反射角で反射する光である。拡散反射光Ｉｄは、読取位置Ｐ１において様々な角度に反射する光である。図３（ａ）に示す用紙層では、図３（ｂ）に示すトナー層に比べて、拡散反射光Ｉｄの割合が大きい。そして、読取位置Ｐ１の画像は、図２に示したように、その画像のｘ軸方向の位置に応じてレンズ３２に向かう反射光の反射角が異なるので、読取られた各画素の階調値が、その画素の位置に依存して異なる場合がある。

第３の原因は、撮像素子３３１のばらつきである。上述したとおり撮像素子３３１は、様々な環境で複数の工程を経て製造されるため、各工程における製造条件の差異がそれぞれ累積して、感度にばらつきが生じる場合がある。その結果、読取位置Ｐ１の画像は、その画像の位置に応じて異なる感度で撮像されるため、読取られた各画素の階調値が、その画素の位置に依存して異なる場合がある。

１−３．色補正のための構成
読取部３による画像の読取りが、その画像の位置に影響され難くするために、読取部３に対して色補正をすることが必要である。色補正は、保持体２に保持された色見本を用いて行われる。

保持体２は、第１の位置にあるときの誘導板１に接触しないように、軸Ｏを中心とした半径ｒの円柱を軸Ｏの方向に沿って切断した形状の側面を有する。軸Ｏは、用紙Ｐが誘導される方向（＋ｙ方向）に交差する方向に設けられており、図１においてはｘ軸方向に沿って設けられている。保持体２の側面のうち、上述の円柱が切断されることによって形成された部分を第１側面２１と呼び、第１側面２１以外の部分を第２側面２２と呼ぶ。

なお、上述した説明では、保持体２は、軸Ｏを中心とした半径ｒの円柱を軸Ｏの方向に沿って切断した形状の側面を有するとしたが、実際にこの円柱を切断して作成されるものに限られない。保持体２は、例えば、上記の形状に応じた鋳型に樹脂などを射出成形して作成されてもよい。

また、保持体２は第１側面２１よりも軸Ｏに近い側に中空を有していてもよい。すなわち、保持体２の側面は、例えば、軸Ｏから外周面までが半径ｒの円筒を軸Ｏの方向に沿って切断した形状であってもよい。

また、保持体２が中空を有する場合に、切断される前の形状は円筒に限られず、例えば、保持体２の第１側面２１および第２側面２２に沿った形状の中空を有した形状であってもよい。要するに切断される前の保持体２の形状は軸Ｏに対して垂直に交差する面で切断したときの外周が円であればよい。

誘導板１が第１の位置にあるとき、図１に示す保持体２は第１側面２１が＋ｚ方向に向いた姿勢をとる。保持体２がこの姿勢をとることにより、読取位置Ｐ１から−ｚ方向に距離ｒ０（＜ｒ）の幅の空間が生じる。誘導板１の厚みは距離ｒ０よりも小さいので、誘導板１は、この空間を移動しても保持体２に接触しない。

第２側面２２は、第１側面２１よりも広い面積を有する。第２側面２２には、複数のカラーチャートがｘ軸に沿って並べられた状態で保持されている。カラーチャートとは、一組をなす複数種類の色見本をそれぞれ決められた位置に並べた基準画像であり、読取部３が読取る色の補正の基準として用いられる。

図４は、誘導板１の移動を説明するための図である。図１に示す第１の位置のほか、誘導板１は、図４に示す位置（以下、第２の位置という）に移動可能である。第１の位置にある誘導板１は、図４に示す移動方向Ｄ２（＋ｙ方向）に沿って移動し、第２の位置に至る。画像読取装置９は、用紙Ｐに形成された画像を読取部３に読取らせるときに図示しない駆動部によって誘導板１を第１の位置に移動させて、誘導板１に用紙Ｐを誘導させる。

一方、画像読取装置９は、保持体２の第２側面２２に保持された色見本を読取部３に読取らせるときに上記の駆動部によって誘導板１を第２の位置に移動させる。第２の位置は、軸Ｏから半径ｒ以上離れている。つまり、第２の位置は、軸Ｏを中心にして保持体２が回転しても、誘導板１がその保持体２に接触しない程度に軸Ｏから離れた位置である。

誘導板１が第２の位置にあるとき、図示しない回転部は保持体２を回転方向Ｄ３に回転させる。読取位置Ｐ１は軸Ｏから＋ｚ方向に半径ｒに相当する距離だけ離れているので、この回転により、軸Ｏから半径ｒだけ離れた側面である第２側面２２は、読取位置Ｐ１に移動する。すなわち、保持体２の第２側面２２に保持された色見本は、読取位置Ｐ１に移動する。制御部５は、読取部３に読取位置Ｐ１に移動した色見本を読取らせ、色の補正に用いる係数群の算出を行う。なお、図４においてこの回転方向Ｄ３は、軸Ｏを中心とした時計回りである。

図５は、第２側面２２に保持された複数のカラーチャートを示す図である。図５において、横軸はｘ軸方向を示しており、縦軸は、図１に示した角度φを示している。角度φは、軸Ｏを中心とした周方向の位置を示す角度である。

図５に示すように、第２側面２２には、３つのカラーチャートＣＬ、ＣＣ、ＣＲ（以下、これらを区別する必要がないときには単に「カラーチャート」という）がこの順に＋ｘ方向に並んで保持されている。これらのカラーチャートは、例えば、共通のデータに基づいて形成された画像であり、対応する位置に配置された色見本の発色の差は決められた閾値を下回る。対応する位置とは、カラーチャートＣＬの原点を点ＰＬとし、カラーチャートＣＣの原点を点ＰＣとし、カラーチャートＣＲの原点を点ＰＲとした場合に、それぞれのカラーチャートにおいてそれぞれの原点を基準としたときの対応する位置をいう。

点ＰＬ、点ＰＣ、および点ＰＲはいずれもφ軸上の位置が共通であり、点ＰＬと点ＰＣとの距離、および点ＰＣと点ＰＲとの距離はいずれもカラーチャート１つ分のｘ軸方向の長さに相当している。したがって、例えばカラーチャートＣＬの或る点と、その点にカラーチャートＣＣにおいて対応する点とは、いずれもφ軸上の位置が共通しており、ｘ軸方向の間隔がカラーチャート１つ分のｘ軸方向の長さである。

図５に示した３つのカラーチャートに含まれる複数の色見本の基準値は、第２側面２２における各色見本の位置と対応付けて、基準値表６１に記憶されている。図６は、基準値表６１の一例を示す図である。図６に示すように、基準値表６１には、第２側面２２における位置を表す座標としてｘとφとの組が記述されており、この座標に配置された色見本の基準値としてＣＩＥ１９７６のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間（ＣＩＥＬＡＢ色空間）におけるＬ＊、ａ＊、およびｂ＊の各値が記述されている。ＣＩＥＬＡＢ色空間とは、ＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage；国際照明委員会）により定められた表色系における色空間である。なお、色見本が記述される色空間は、ＣＩＥＬＡＢ色空間に限られず、例えばＣＩＥＬＵＶ色空間といった他の色空間であってもよい。また、基準値表６１に記述された第２側面２２における位置を表す座標は、上述した３つのカラーチャートをｘ軸方向に並べた基準画像を示す画像データにおける各画素に対応していてもよい。

１−４．画像読取装置の機能的構成
図７は、画像読取装置９の機能的構成を示す図である。制御部５は、上述したプログラムを実行することにより、取得部５１、算出部５２、および補正部５３として機能する。

取得部５１は、保持体２の回転角度などを基に読取部３が読取ったカラーチャートの第２側面２２における位置を指定して、その位置に配置された画素を含む色見本の基準値を記憶部６の基準値表６１から取得する。すなわち、取得部５１は、補正の基準となる基準画像を示す画像データにおいて、指定した位置にある画素の階調値をそれぞれ取得する。算出部５２は、読取部３が読取ったカラーチャートの階調値と、取得部５１が取得したその階調値に対応する基準値とから、色補正プロファイルを算出する。色補正プロファイルとは、上述したとおり、読取部３がカラーチャートを読取って生成した各画素の階調値を、カラーチャートを示す画像データにおいて対応する画素の階調値（基準値）に近づけるための係数群である。

色補正プロファイルは、例えば以下のとおり算出される。読取部３は、読取ったカラーチャートの階調値をＲＧＢ（Red Green Blue）表色系で表されたデータとして出力する。算出部５２は、階調値のＲ、Ｇ、Ｂ、これらをそれぞれ二乗した値であるＲ²、Ｇ²、Ｂ²、および、これらのうち２つを乗算した値であるＲ×Ｇ、Ｇ×Ｂ、Ｂ×Ｒ、並びに定数項を示す１、の計１０個の要素を有するベクトルに対して内積演算した場合に、この階調値の位置における基準値に近いＬ＊、ａ＊、およびｂ＊の各値が得られる行列を色補正プロファイルとして算出する。この行列は、読取部３が画像を読取って生成した階調値の補正に用いられる係数群の一例であり、この場合３行１０列の要素を有する。なお、読取ったカラーチャートの階調値は、ＲＧＢ表色系以外の表色系で表されたデータとして出力してもよく、また、読取ったカラーチャートの階調値から生成するベクトルの要素の数は、上述の１０個に限られない。

色補正プロファイルの算出には、重回帰分析などの統計的手法や線形計画法、非線形計画法などを用いてもよい。ここで、色補正プロファイルは、第２側面２２において予め決められた領域ごとに算出される。

図８は、第２側面２２において決められた複数の領域の例を示す図である。図８に示すとおり、３つのカラーチャートには、いずれもｘ軸方向に８列、φ方向に６行の計４８個の色見本がそれぞれ配置されている。これらの色見本は、決められた有限の色空間における偏りが少なくなるようにそれぞれの色の種類が設計されている。これら複数の色見本を一組として、色補正プロファイルの算出が行われる。カラーチャートＣＬ，ＣＣ，ＣＲは、それぞれ領域Ａ１，Ａ３，Ａ５に対応する。

ここで、各カラーチャートのｘ軸方向の８列を−ｘ方向側の４列（左半分）と、＋ｘ方向側の４列（右半分）とに区別すると、各カラーチャートの右半分の領域は、共通の構成であり、また、各カラーチャートの左半分の領域は、共通の構成である。

カラーチャートＣＬの右半分の領域と、カラーチャートＣＣの左半分の領域とを組合せて領域Ａ２とし、カラーチャートＣＣの右半分の領域と、カラーチャートＣＲの左半分の領域とを組合せて領域Ａ４とする。

領域Ａ２および領域Ａ４は、領域Ａ１，Ａ３，Ａ５のいずれかと重複する部分（重複部分）を有する領域である。領域Ａ２および領域Ａ４にも、領域Ａ１，Ａ３，Ａ５と種類および数が共通する複数の色見本が含まれているので、それぞれ色補正プロファイルが算出される。

算出部５２は、第２側面２２に保持された３つのカラーチャートを互いに重複する重複部分を含む複数の領域に分け、それらの領域別に色補正プロファイルを算出するので、互いに重複しない領域のみからそれぞれ色補正プロファイルを算出する場合に比べて、より多くの色補正プロファイルが得られる。

領域別に算出された色補正プロファイルは、それぞれ、その領域と対応付けられてプロファイル表６２に記憶される。図９は、プロファイル表６２の一例を示す図である。プロファイル表６２は、図９に示すように、領域を識別する領域名に対応づけて、色補正プロファイルが記憶されている。図９に示すプロファイル表６２は、領域Ａ１から領域Ａ５までの５つの領域について、それぞれ色補正プロファイルを記憶している。

補正部５３は、読取部３が補正の対象となる補正対象画像を読取って生成した各画素の階調値を、プロファイル表６２から読み出した色補正プロファイルを用いて補正を行う。例えば、読取部３は、用紙Ｐなどの上に形成された画像を読取って、その画像に含まれる複数の画素について、ＲＧＢ表色系で表された階調値を出力する。このとき各画素は、ｘ軸方向における位置を特定される。

補正部５３は、読取部３が出力した各画素のｘ軸方向における位置に基づいて、その画素を含む領域を全て特定する。特定した領域が１つである場合、補正部５３は、その階調値を、特定したその領域について算出された色補正プロファイルを用いて補正する。

一方、特定した領域が２つ以上である場合、すなわち、特定した領域が複数の領域の重複部分である場合、補正部５３は、上述したその階調値を、その重複部分を含むそれら２つ以上の領域別にそれぞれ算出された色補正プロファイルを用いて補正する。

例えば、領域Ａ２および領域Ａ３のいずれにも含まれる位置の階調値に対して、補正部５３は、領域Ａ２および領域Ａ３のそれぞれに対応付けられている色補正プロファイルを用いて２つの補正値を算出し、これら２つの補正値の相加平均をこの階調値の補正値とする。

以上、説明したとおり、実施形態に係る画像読取装置９は、互いに重複する複数の領域ごとに、それぞれ色補正プロファイルを算出するから、互いに重複しない複数の領域からそれぞれ色補正プロファイルを算出する場合に比べて多くの色補正プロファイルを用いることができる。

また、上記の複数の領域のうち、いずれかが２つ以上が重複する位置の階調値については、その位置を含む２つ以上の領域に対してそれぞれ算出された係数群を用いて補正を行うので、補正後の色について、重複する部分を介して隣接する他の領域との差が目立ち難くなり、色彩が不連続になり難くすることができる。

２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

２−１．変形例１
上述した実施形態において、補正部５３は、補正の対象となる画素を含む領域が２つ以上特定される場合、すなわち、重複部分の画素の階調値を補正する場合に、その重複部分を含む領域別にそれぞれ算出された色補正プロファイルを用いて、その画素の階調値から２つの補正値を算出し、これら２つの補正値の相加平均をこの階調値の補正値としていたが、補正部５３は、重複部分の画素の階調値に対して、それらの領域に対するその画素の重み係数と、それらの領域別にそれぞれ算出された各色補正プロファイルと、を用いてこの階調値を補正してもよい。

図１０は、画素を含む領域に対する、その画素の位置の重み係数を説明するための図である。図１０に示す画素Ｐｘは、領域Ａ２および領域Ａ３のいずれにも含まれる。領域Ａ２における画素の重み係数は、領域Ａ２のｘ軸方向における中心線である線Ｂ２を基準に定められ、領域Ａ３における画素の重み係数は、領域Ａ３のｘ軸方向における中心線である線Ｂ３を基準に定められる。すなわち、領域Ａ２に含まれる画素は、ｘ軸方向に沿って線Ｂ２から離れるほどその重み係数が小さくなり、領域Ａ３に含まれる画素は、ｘ軸方向に沿って線Ｂ３から離れるほどその重み係数が小さくなるように決められている。

画素Ｐｘは、図１０に示すとおり、線Ｂ２からｘ軸方向に沿って「ｘａ」の距離にあり、線Ｂ３からｘ軸方向に沿って「ｘａ」よりも大きい「ｘｂ」の距離にある。この場合、画素Ｐｘは、領域Ａ３よりも領域Ａ２の中心に近い。したがって、画素Ｐｘの領域Ａ２における重み係数は、領域Ａ３における重み係数よりも大きくなる。

なお、例えば、正の実数であるｋを用いて、画素Ｐｘの領域Ａ２における重み係数ｋａを、ｋａ＝ｋ×ｅｘｐ（−ｘａ²／２）と定義し、画素Ｐｘの領域Ａ３における重み係数ｋｂを、ｋ×ｅｘｐ（−ｘｂ²／２）と定義すると、上述したとおり、領域の中心に近いほどその領域における重み係数は大きくなり、領域の中心から離れるほどその領域における重み係数は小さくなる。

補正部５３は、各領域について決められた上記の重み係数を、例えば、それぞれ各領域に対して算出された色補正プロファイルの各成分に乗算してもよい。この場合、補正部５３は、重み係数を乗算して得られた色補正プロファイルを上述した１０個の要素を有するベクトルに内積演算することで、読取部３が読取ったカラーチャートのＲＧＢ表色系における階調値を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊、ａ＊、およびｂ＊の各値に補正すればよい。

２−２．変形例２
また、補正部５３は、重複部分の画素の階調値を補正する場合に、その重複部分を含む領域別にそれぞれ算出された色補正プロファイルのいずれかを選択し、選択した色補正プロファイルを用いて、その画素について読取られた階調値を補正してもよい。

例えば、補正部５３は、読取部３が補正の対象となる補正対象画像を読み取って生成した各画素の階調値を補正する場合、重複部分の画素の階調値については、以下のように選択した色補正プロファイルを用いて補正を行う。すなわち、補正部５３は、読取部３がカラーチャートを読み取って生成した各画素の階調値と、カラーチャートを示す画像データにおいて対応する画素の階調値（基準値）との差分の代表値を、複数の領域ごとに求める。そして、補正部５３は、求めた各代表値に基づいて、領域別に算出された色補正プロファイルのうちいずれかを選択し、選択したその色補正プロファイルを用いて重複部分の画素の階調値について、補正を行う。

この場合、補正部５３は、差分の代表値として分位数を用いてもよい。補正部５３は、例えば、カラーチャートを読取って得られた階調値とそのカラーチャートの基準値との差分の絶対値を大きさの順に並べて、全体の９５％が小さい側に含まれるように分割する差分であるΔＥ９５％を領域ごとに求めてもよい。このΔＥ９５％が小さい方の領域は、第１階調値と第２階調値との差分が総じて小さい方の領域であるため、この領域について算出された色補正プロファイルの方が、ΔＥ９５％が大きい方の領域で算出された色補正プロファイルよりも、読取られた階調値を、全体的（分位数で区切られた部分、ここでは全体の９５％）にその真の色に近い色を示す階調値に補正することができる。

また、補正部５３は、上述した代表値として最大値を採用してもよい。補正部５３は、例えば、カラーチャートを読取って得られた階調値とそのカラーチャートの基準値との差分の絶対値が最大となる値、つまり、最大値を求めてもよい。この最大値が大きい方の領域は、第１階調値と第２階調値との差分の最大値が色補正に影響を及ぼしやすいため、最大値が小さい方の領域を採用して算出された色補正プロファイルの方が、最大値が大きい方の領域で算出された色補正プロファイルよりも、読取られた階調値を、最大の誤差に影響されずにその真の色に近い色を示す階調値に補正することができる。なお、差分の代表値としては、他に最頻値や中央値などが採用されてもよい。

２−３．変形例３
カラーチャートとして、３つ以上の領域が重複するものを用いてもよい。図１１は、この変形例における領域を説明するための図である。図１１（ａ）には、上述した領域Ａ１〜Ａ５が示されている。カラーチャートＣＬに相当する領域Ａ１の左半分を領域Ａ１１、右半分を領域Ａ１２とする。また、カラーチャートＣＣに相当する領域Ａ３の左半分を領域Ａ１３、右半分を領域Ａ１４とする。そして、カラーチャートＣＲに相当する領域Ａ５の左半分を領域Ａ１５、右半分を領域Ａ１６とする。

領域Ａ１、領域Ａ３、および領域Ａ５は、互いに重複する部分を持たない。一方、領域Ａ１２を左半分とし、領域Ａ１３を右半分とする領域Ａ２、および、領域Ａ１４を左半分とし、領域Ａ１５を右半分とする領域Ａ４を定める。この場合、領域Ａ１２は、領域Ａ１と領域Ａ２とが重複する領域であり、領域Ａ１３は、領域Ａ２と領域Ａ３とが重複する領域である。また、領域Ａ１４は、領域Ａ３と領域Ａ４とが重複する領域であり、領域Ａ１５は、領域Ａ４と領域Ａ５とが重複する領域である。

図１１（ｂ）には、３つ以上の領域が重複するカラーチャートの例が示されている。各領域はｘ軸方向に並ぶ３つの部分に分割されている。例えば領域Ａ６は、左側部分が領域Ａ２１であり、中央部分が領域Ａ２２であり、右側部分が領域Ａ２３である。一方、領域Ａ２３は、領域Ａ７にとって中央部分の領域であり、領域Ａ８にとって左側部分の領域である。すなわち、図１１（ｂ）に示した場合では、領域Ａ２３は、領域Ａ６，Ａ７，Ａ８の３つの領域が重複する部分である。

なお、この場合、或る領域において左側部分、右側部分、および中央部分の重み係数をそれぞれ異なるものとしてもよい。例えば左側部分および右側部分の重み係数は０．２５、中央部分の重み係数は０．５といった具合である。

２−４．変形例４
上述した実施形態において、カラーチャートには、ｘ軸方向に８列、φ方向に６行の計４８個の色見本がそれぞれ配置されていたが、１つのカラーチャートに配置される色見本の数はこれに限られない。

ＲＧＢ表色系からＬ＊ａ＊ｂ＊表色系へ変換するためには、ある程度以上の数の色見本が必要である。例えば、色空間における三軸をそれぞれ６点ずつで表すとした場合、６の三乗である２１６個の色見本が必要となる。したがって、例えば、カラーチャートにおいて、２１６個の色見本は、ｘ軸方向に１２列、φ方向に１８行、並べられてもよい。

この場合であっても、ｘ軸方向に互いに隣接する２つの領域には重複する部分があり、それら互いに重複する複数の領域ごとに、それぞれ色補正プロファイルが算出されるから、互いに重複しない領域のみからそれぞれ色補正プロファイルが算出される場合に比べて多くの色補正プロファイルが用いられる。

２−５．変形例５
上述した実施形態において、色見本を保持する部材である保持体２は、軸Ｏを中心とした半径ｒの円柱を軸Ｏの方向に沿って切断した形状の側面を有する物体であり、軸Ｏを中心に回転させられるものであったが、色見本を保持する部材はこれに限られない。

例えば、複数の色見本を含むカラーチャートは、複数のローラに架け渡されたベルトなど、無端の帯状部材に形成されていてもよい。この場合、この帯状部材は、周回すればよい。すなわち、カラーチャートは、複数のローラの周りを周回する媒体に形成され、読取部３は、この媒体が周回しているときに、カラーチャートを読み取ればよい。

比較例として、多角柱形状の側面にチャートを形成し、多角柱の軸を中心として回転させる場合は、多角柱を回転させるとその側面には曲率がなく、読取部３と多角柱の側面との距離が変化するため、回転中はチャートとして使えず、静止している状態での限られた面積しかチャート領域として用いることができない。円柱状又はベルト状で周回する媒体にチャート（ａ）が形成される場合は、回転中も読取部３との距離が保たれるために回転している間もチャート領域として用いることができ、同じ表面積で読取部３に対向する多角形状のチャートを読取装置に内蔵する場合に比べて、チャート配置領域として有効な面積を広くすることが可能となる。したがって、より多くの色数のチャートを配置することが可能となり、より精度の良い色補正プロファイルを得ることが可能となる。

また、複数のローラの周りを周回する媒体にカラーチャートが形成された場合は、カラーチャートは、周回する媒体に形成されるため、円柱状の物体に色見本を保持する場合に比べて、読取部３近傍での部材の占有領域を増大させることなく、チャート配置領域として有効な面積を大きくすることができる。

２−６．変形例６
上述した実施形態において、カラーチャートを構成する複数種類の色見本の組合せについて、これらの各色見本の色は、決められた有限の色空間においてほぼ等間隔に分散していることが望ましい。例えば、各カラーチャートに含まれる各色見本の基準値を、決められた境界により内外を区画される色空間内に点として配置した場合に、それらの各点から最も近い他の点またはその境界までのそれぞれ距離を求めると、それらの距離のうちから選んだ２つの距離の比がいずれも、例えば２未満になるなど、決められた値よりも小さくなるように設計されていてもよい。

具体的には、カラーチャート内の各色見本の色を示す基準値をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間内に点として配置し、それら各点から最短の距離にある他の点、またはＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の境界までのその距離をそれぞれ求めた場合に、それらの距離のうち最長のものが最短のものの２倍未満になるように、色見本が選択されているとよい。これにより、カラーチャートを構成する色見本の色についての、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間などの決められた色空間における偏りは抑えられる。なお、１つの色見本には複数の画素が対応している場合があり、顔料のばらつきなどによりこれら各画素の階調値が異なる場合があるが、１つの色見本に含まれる画素の階調値は基準値と同じ値であるとみなしてもよい。この場合、１つの色見本に含まれる画素の階調値の平均値や最頻値を、その色見本の基準値としてもよい。

２−７．変形例７
読取部３が色見本を読取る間、保持体２が停止している必要はない。読取部３は、保持体２が回転する間に色見本を連続して読取ってもよい。読取部３は、回転させられているときの保持体２に保持された複数の色見本を読取ってもよい。

２−８．変形例８
第１側面２１や第２側面２２はそれぞれ１つでなくてもよい。たとえば、図１に破線で示すように、軸Ｏを軸として、軸Ｏに交差する平面に対して第１側面２１を１８０度回転させた位置に第２の第１側面２１ａを設け、両側に第２側面２２、２２ａを設ける構成としてもよい。第２側面２２、２２ａには同じ色見本を保持させておくと、一回のキャリブレーションで必要な回転角度が１８０度で済む。

１…誘導板、２…保持体、２１…第１側面、２２…第２側面、３…読取部、３１…照明、３２…レンズ、３３…撮像部、３３１…撮像素子、４…遮蔽板、５…制御部、５１…取得部、５２…算出部、５３…補正部、６…記憶部、６１…基準値表、６２…プロファイル表、９…画像読取装置。

Claims (7)

1. 画像を読み取って各画素の階調値を生成する読取部と、
   補正の基準となる基準画像を前記読取部が読み取って生成した各画素の階調値を、該基準画像を示す画像データにおいて対応する画素の階調値に近づけるための係数群をそれぞれ算出する算出部であって、前記基準画像を互いに重複する重複部分を含む複数の領域に分け、該領域別に前記係数群を算出する算出部と、
   前記読取部が補正の対象となる補正対象画像を読み取って生成した各画素の階調値を補正する場合、前記重複部分の画素の階調値については、該重複部分を含む前記領域別にそれぞれ前記算出部により算出された前記係数群を用いて補正を行う補正部と、
   を有する画像読取装置。
2. 前記補正部は、前記重複部分の画素の階調値については、該重複部分を含む前記領域別にそれぞれ前記算出部により算出された前記係数群と、該各領域における該画素の重み係数と、を用いて補正を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記補正部は、前記読取部が前記基準画像を読み取って生成した各画素の階調値と、該基準画像を示す画像データにおいて対応する画素の階調値との差分の、前記領域ごとの代表値に基づいて、前記算出部により該領域別にそれぞれ算出された前記各係数群のうちのいずれかを選択し、選択した該係数群を用いて補正を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 前記補正部は、前記領域ごとの前記差分の代表値として該差分の分位数をそれぞれ求め、該分位数が小さい方の前記領域に対して算出された前記係数群を用いて補正を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記補正部は、前記領域ごとの前記差分の代表値として該差分の最大値をそれぞれ求め、該最大値が小さい方の前記領域に対して算出された前記係数群を用いて補正を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
6. 前記基準画像は、前記読取部による読取位置において曲率を有して周回する媒体に形成され、
   前記読取部は、前記媒体が周回しているときに、前記基準画像を読取る
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の画像読取装置において用いられる基準画像が形成された媒体であって、
   前記領域別に前記基準画像に含まれる複数の階調値を、決められた境界により内外を区画される色空間内に点として配置した場合に、該各点から最も近い他の点または該境界までの距離の比が２未満である
   ことを特徴とする媒体。

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