JP6859779B2 - 画像読取装置、画像読取方法および画像読取プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、画像読取方法および画像読取プログラムに関する。

書籍などを画像として読み取る画像読取装置がある。その一例として、ドキュメントスキャナと呼ばれる装置が知られている。ドキュメントスキャナは、平面上の原稿台の所定の位置に書籍などを開いて載置し、読み取り対象の原稿面を撮像素子によって撮像し、当該原稿面を画像として取得する。

ドキュメントスキャナを用いて原稿を読み取るときには、原稿台に置かれた原稿のページをめくりながら、各ページの画像を取得して、一つの原稿に係る各ページの画像を一つの画像ファイルとしてまとめて保存する。原稿台に置かれた原稿を別の原稿と入れ替えるときは、入れ替え前に取得されている画像と入れ替え後に取得される画像を別の画像ファイルとして区別して保存する。

したがって、原稿の入れ替えを正しく検知する必要がある。原稿台に載置された原稿の入れ替えを検知するために、例えば、原稿台にセンサなどを設けた画像読取装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている画像読取装置によれば、読み取り対象とする原稿の大きさに合わせて複数のセンサを設けておかなければならない。この場合、原稿台にセンサなどを取り付けるための製造コストが増え、製品サイズが大きくなる等の課題もある。

本発明は、画像読取装置におけるコスト低減を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、原稿台に載置された原稿の画像を取得する画像読取部と、前記原稿の移動の判定のための判定画像を所定の周期に従って取得するように前記画像読取部における画像読取タイミングを制御し、前記原稿の移動の判定の基準となる基準画像をユーザの操作に従って取得するように前記画像読取部を制御する画像読取制御部と、前記基準画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域において、当該領域に存在する点群の各座標のうち、当該基準画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における基準特徴点座標として算出し、前記判定画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域おいて、当該領域に存在する点群の各座標うち、当該判定画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における判定特徴点座標として算出する特徴点座標算出部と、前記所定の周期毎に、前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標の前記領域ごとに差分を算出する特徴点座標差分算出部と、前記所定の周期毎の前記差分に基づいて前記原稿の入替を判定する原稿入替判定部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像読取装置におけるコスト低減を図ることができる。

本発明の一実施形態であるドキュメントスキャナの全体構成図である。 本実施形態に係るドキュメントスキャナのハードウェア構成図である。 本実施形態に係るドキュメントスキャナの機能構成図である。 第一実施形態に係るドキュメントスキャナにおいて実行される画像読取プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第一実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第一実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第二実施形態に係るドキュメントスキャナにおいて実行される画像読取プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第二実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第五実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第五実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第六実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 第七実施形態に係る画像読取プログラムにおける詳細な処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態であるＭＦＰの全体構成図である。 上記ドキュメントスキャナにおけるエリアセンサと原稿および原稿台との関係を説明する概略図である。 上記ドキュメントスキャナにおける原稿の入替検出原理を説明する図である。 上記ドキュメントスキャナにおける原稿の輪郭抽出原理を説明する図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて読取画像から特定の色成分を除外する原理を説明する図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて読取画像からユーザの手が掛かる輪郭部分を除外する原理を説明する図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて読取画像に複数の原稿が含まれる例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンの例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンの別例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンのさらなる別例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンのさらなる別例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンのさらなる別例を示す図である。 上記ドキュメントスキャナにおいて検出可能な原稿の入替パターンのさらなる別例を示す図である。

［本実施形態の要旨］
本発明に係る画像読取装置の実施形態について説明する。本実施形態に係る画像読取装置は、いわゆるスキャナ装置である。当該スキャナ装置は、書籍等に含まれる読取り対象面を平板状の載置面においた状態で画像として取得し保存する機能を備える。以下の説明において、読み取りの対象面を含む原稿を「ブック原稿」と表記する。なお、当該スキャナ装置のような形式のものを、一般的に「ドキュメントスキャナ」と呼ぶ。

本実施形態に係るドキュメントスキャナは、読み取り対象であるブック原稿の入れ替えの検知を、ソフトウェア処理により実行することを要旨の一つとする。即ち、本実施形態に係るドキュメントスキャナであれば、ブック原稿の入れ替えを検知するための検知機構（センサなど）を設けることなくブック原稿の入れ替えを精度良く検知することができる。

以下、本実施形態に係るドキュメントスキャナは「スキャナ１００」と表記して説明をする。スキャナ１００は、所定の位置に載置されたブック原稿の画像を周期的に取得した「読み取り画像」を用いて、当該ブック原稿の位置を示す情報を周期的に算出し、基準となる位置との差分によってブック原稿の入れ替え判定を行う。ここで、基準となるブック原稿の位置は、スキャナ１００のユーザによるブック原稿の画像取得操作により取得された読み取り画像から特定する。これによって、スキャナ１００は、ブック原稿を画像として読み取る構成を活用して、ブック原稿が入れ替えられたかどうかを精度よく判定することができる。なお、「ブック原稿の位置を示す情報」とは、ブック原稿の画像から取得することができる情報のうち、物体の相対的な位置を特定することができる情報であって、例えば、ブック原稿の四隅の座標である。本実施形態では、ブック原稿の位置を示す情報を、読み取り画像に含まれるブック原稿の輪郭を特定し、この輪郭から四隅の座標を特定する。より詳しくは、本実施形態では、ブック画像の輪郭の特定において、読み取り画像に含まれるブック原稿の輪郭を構成する点群の座標（輪郭座標）を特定し、輪郭座標に含まれる一部の座標を特徴点座標として用いる。この特徴点座標が、四隅の座標に相当する。即ち、本実施形態に係るスキャナ１００は、読み取り画像の取得の周期ごとのブック原稿の四隅の座標の位置の変化（差分）用いて原稿の入替判定を行う。なお、本実施形態はこれに限るものではなく、ブック原稿の入替判定において、輪郭の座標（四隅の座標）を用いるだけでなく、その他の座標を用いてもよい。例えば、読み取り画像に含まれるブック原稿の中心の座標の周期毎の位置の差分を用いてブック原稿の入替判定を行うようにしてもよい。

［画像読取装置の概要］
図１は、本実施形態に係るスキャナ１００の概要を説明する全体構成図である。図１（ａ）に示すように、スキャナ１００は、撮像素子１１０と、ブック原稿である原稿６００を照らす照明１２０と、原稿６００を載置する原稿台１３０と、撮像素子１１０と照明１２０を支持する支持部１４０と、原稿読取り指示や読取り条件の設定を行う操作キー１６０と、を備える。

撮像素子１１０は、光電変換素子からなる撮像面を備えるエリアセンサの一種であって、原稿台１３０に載置された原稿６００の原稿面に表されている文字や図形等を画像として取得する光電変換手段である。撮像素子１１０は、原稿６００を上方から撮影するために、支持部１４０の上方端部において保持されている。すなわち、撮像素子１１０の撮像面は、原稿６００が載置される原稿台１３０に向けられている。撮像素子１１０により取得された画像は、二次元画素配列からなる。画素は、画素面と平行の第一方向と、画素面と平行であって第一方向と直交する第二方向に配列される。

図１（ｂ）は、支持部１４０の上方端部に保持されている撮像素子１１０や照明１２０を、原稿台１３０側から見た図である。図１（ｂ）に示すように、照明１２０は、撮像素子１１０の周囲に複数配置されている。例えば、撮像素子１１０の撮像面が向いている方向（原稿台１３０の方向）に光を照射するように照射方向が設定されている。照明１２０は、撮像素子１１０の周囲を囲むようにして配置されている。

図１（ｃ）は、支持部１４０の下方端部が固定されている原稿台１３０を撮像素子１１０側から見た図である。図１（ｃ）に示すように、原稿台１３０は、原稿６００を水平状に載置する載置面を備える平面状の板部材であって、スキャナ１００の土台を構成する。スキャナ１００には、原稿台１３０に載置された原稿６００を画像として読み取れる範囲であって、撮像素子１１０が撮像可能な範囲である原稿配置領域１３２が設定されている。原稿配置領域１３２が、いわゆる有効画像領域である。原稿配置領域１３２は、原稿台１３０におけるその他の領域と区別しやすくするために、例えば異なる色が付されている。

また、原稿台１３０には、ＡＦ参照パターン１３１が設けられている。ＡＦ参照パターン１３１は、原稿６００を撮影するときに撮像素子１１０の撮像面にピントを自動的に合わせるＡＦ制御に用いられるパターンである。ＡＦ参照パターン１３１が配置されている領域は、撮像素子１１０における有効画像領域に含まれるように、後述するレンズ１１３の画角が設定されている。スキャナ１００が備える撮像光学系は、撮像素子である撮像素子１１０と撮像レンズであるレンズ１１３により構成される。

［画像読取装置の動作概要］
ここで、スキャナ１００の動作の概要について説明する。まず、取得したい原稿面となるページを開いた状態で原稿台１３０に原稿６００をセットする（載置する）。ユーザが操作キー１６０を操作して読み取り動作の開始を指示するスタートボタンを押下する。このユーザ操作に従って、照明１２０が点灯し、原稿スキャン動作が実行される。原稿スキャン動作により、原稿６００の画像が取得される。当該操作に係る原稿スキャン動作が終了し、ユーザが他のページをスキャンしたい場合、次のページにめくって、再度スタートボタンを押下する。上記の操作を繰り返すことで、一つの原稿６００を画像として連続的に読み取ることができる。

また、操作キー１６０には、読み取りサイズを設定する設定キーなども配置されている。設定キーにより読み取りサイズを選択した後にスタートキーを押下すれば、スキャナ１００は設定されたサイズの画像を読み取るように動作する。

撮像素子１１０が原稿６００を撮像するときに照明１２０を点灯するのは、室内照明の写り込みや、ユーザ自身の影の写り込み等の外来影響を排除するためである。したがって、照明１２０は、ユーザが操作キー１６０を操作してスキャン指示を行ったときに、その指示に合わせて点灯し、スキャン動作の終了時に自動的に消灯する。

≪撮像素子１１０と原稿６００との関係≫
ここで、図１４を用いて、撮像素子１１０と原稿６００および原稿台１３０との関係について説明する。図１４に示すように、スキャナ１００は原稿台１３０および原稿６００の像を、レンズ１１３を用いて撮像素子１１０に結像させて合焦状態を形成し、原稿６００の画像を読み取るように構成されている。ここで、撮像素子１１０の撮像面における原稿６００の画像の合焦状態の良し悪しは、撮像素子１１０とレンズ１１３と原稿台１３０の距離と、レンズ１１３の焦点距離で決まる。レンズ１１３は、ＡＦ制御に基づいてレンズ１１３を移動させるレンズ駆動手段によって、矢印Ａに示す方向（レンズ１１３の光軸方向）に沿って移動可能な状態に保持されている。したがって、レンズ駆動手段によってレンズ１１３の光軸方向におけるレンズ位置を調整するようにＡＦ制御を行うことができる。

［画像読取装置を含む画像形成装置の全体構成］
次に、スキャナ１００を備える画像形成装置の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係る画像読取装置であるＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）５００の構成例を示す模式的な断面図である。図1において、ＭＦＰ５００は、給紙機構４００と、本体３００と、本発明に係る画像読取装置の一実施形態であるスキャナ１００と、操作パネル２００と、を備える。

本体３００の内部には、タンデム方式の作像部３０１と、給紙機構４００から搬送路３０２を介して作像部３０１に記録紙を供給するレジストローラ３０３と、光書き込み装置３０４と、定着・搬送部３０５と、両面トレイ３０６と、を備えている。

作像部３０１には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色に対応する４本の感光体ドラム３０７が並設されている。感光体ドラム３０７の周囲には、帯電器・現像器３０８と、転写器、クリーナ、および除電器を含む作像要素が配置されている。また、転写器と感光体ドラム３０７との間には両者のニップに挟持された状態で駆動ローラと従動ローラとの間に張架された中間転写ベルト３０９が配置されている。

このように構成されたタンデム方式のＭＦＰ５００は、ＹＭＣＫの各色に対応する感光体ドラム３０７に光書き込みを行い、現像器３０８でトナー毎に現像し、中間転写ベルト３０９によって、例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に１次転写をする。その後、１次転写により４色が重畳されたフルカラーの画像を記録紙に２次転写する。その後、２次転写を定着して排紙することにより、フルカラーの画像を記録紙上に形成することができる。

操作パネル２００は、ＭＦＰ５００の動作を指示するユーザインターフェース（Ｉ／Ｆ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）である。操作パネル２００が備えるユーザＩ／Ｆをユーザが操作することにより、ＭＦＰ５００が備えるスキャナ１００がスキャン動作を実行する。

ＭＦＰ５００は、スキャナ１００が読み取った画像を紙などの記録媒体に転写して出力することができる。また、ＭＦＰ５００は、スキャナ１００が読み取った画像を画像データとして保存する機能も備える。

［スキャナ１００のハードウェア構成］
上記の説明を踏まえて、本発明に係るスキャナ１００の構成と特徴について説明する。次に、スキャナ１００のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、スキャナ１００は、撮像素子１１０、モータ１１２、レンズ１１３、照明１２０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５０、操作キー１６０、外部Ｉ／Ｆ１７０、メモリ１８０、を備える。

撮像素子１１０は、すでに説明をしたとおり、エリアセンサである。モータ１１２は、レンズ１１３を駆動して焦点距離を調整するための駆動手段である。レンズ１１３は、原稿６００を画像として読み取るときに、当該原稿６００の像を撮像素子１１０の撮像面に結像させる。

ＣＰＵ１５０は、操作キー１６０からの入力を受け付けて、スキャナ１００の動作全体の制御を後述する制御プログラムに基づいて実行する演算手段である。外部Ｉ／Ｆ１７０は、例えば、記憶装置１９０とスキャナ１００を接続し、スキャナ１００が読み取った画像データを画像ファイルとして記憶するための制御を実行する。したがって、外部Ｉ／Ｆ１７０を介して、スキャナ１００には記憶装置１９０が接続される。

メモリ１８０は、撮像素子１１０を介して取得した読み取り画像を画像データや画像ファイルとして記憶し、また、スキャナ１００の動作を制御する制御プログラムや制御プログラムの実行に用いられる設定情報を記憶する記憶手段である。また、メモリ１８０は、制御プログラムを実行するためのワークエリアとしても機能する。

レンズ１１３は、モータ１１２の駆動によってレンズ位置が移動するように構成されている。モータ１１２の駆動制御は、ＣＰＵ１５０が行う。このモータ１１２とＣＰＵ１５０によってレンズ駆動手段が構成される。レンズ１１３がレンズ駆動手段によりレンズ位置を移動させる所定のタイミングにおいて、撮像素子１１０が原稿６００の画像を取得する。

≪原稿６００の入れ替え判定原理≫
次にスキャナ１００における原稿６００の入れ替えの判定方法について説明する。図１５は、原稿台１３０に載置された原稿６００の画像を取得する状態を、スキャナ１００の上方から俯瞰した様子を示す図である。図１５（ａ）に示すように、原稿台１３０の上に置かれた原稿６００を撮像素子１１０が撮像して読み取り画像を取得し、その読み取り画像における原稿６００の輪郭を抽出する。図１５（ａ）では、抽出された輪郭を形成する四隅のそれぞれに、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄという符号を付している。読み取り画像に含まれる原稿６００の輪郭部分を抽出する手段として、周知のライブラリプログラムであるＯｐｅｎＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｂｒａｒｙ）等を用いることができる。

図１５（ｂ）は、原稿６００を原稿台１３０の外側へと移動させたときの様子を示している。図１５（ｂ）では、移動後の四隅のそれぞれに、ａ、ｂ、ｃ、ｄという符号を付している。まず、ユーザによる操作キー１６０の操作に従って取得された画像から抽出された移動前四隅座標と、予め定められた周期に従って自動的に取得された画像から抽出された移動後四隅座標であるのそれぞれを特定する。この「移動前四隅座標（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）」と「移動後四隅座標（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）」の差分を算出する。即ち、「Ａ−ａ」「Ｂ−ｂ」、「Ｃ−ｃ」、「Ｄ−ｄ」をそれぞれ算出する。算出された差分が一定の値よりも大きければ、原稿６００が原稿台１３０から外されたと判定し、原稿６００が入れ替えられる状態であると判定できる。したがって、原稿６００の輪郭を構成する部分の座標の差分に基づいて原稿６００の入れ替えの判定をする。また、移動前四隅座標または移動後四隅座標が取得できず、これらの差分を算出できないときも、原稿６００が入れ替えられたと判定することができる。

［画像読取装置の機能構成］
次に、スキャナ１００の機能構成について図３を用いて説明する。図３に示すように、スキャナ１００は、画像読取制御部１５１、画像読取部１５２、前処理部１５３、輪郭抽出部１５４、中心座標算出部１５５、画像領域分割部１５６、特徴点座標算出部１５７、輪郭抽出判定部１５８、特徴点座標差分算出部１５９、差分閾値保持部１５９１，原稿入替判定部１６１、画像記憶部１５２１、色閾値設定部１５３１、色抽出部１５３２、色域決定部１５３３を備える。

画像読取制御部１５１は、操作キー１６０からの操作を受け付けて画像読取部１５２に対して原稿台１３０の上面である原稿面を画像として取得する画像読取動作の実行を指示する。また、画像読取制御部１５１は、タイマー制御による所定の周期に従って画像読取部１５２における画像読取タイミングを制御する。画像読取部１５２は、画像読取タイミングに従って原稿面の画像を取得する。画像読取タイミングに従った画像の取得動作は、自動的にかつ周期的に実行されるキャプチャ動作である。画像読取制御部１５１におけるキャプチャ動作の指示は、例えば３３．３ｍｓ間隔で繰り返し実行される。この場合、１秒間に３０回のキャプチャ動作が実行される。

画像読取部１５２は、画像読取制御部１５１の制御に応じて、モータ１１２を動作させてレンズ１１３を合焦位置に移動し、撮像素子１１０を介して読み取り画像を取得する。操作キー１６０の操作に従って取得された画像は所定の画像処理が施されて、画像記憶部１５２１に記憶されて保存される。また、操作キー１６０の操作に従って取得された画像と、キャプチャ動作に従って取得された画像は、それぞれ画像記憶部１５２１において一時的に記憶される。

画像記憶部１５２１は、メモリ１８０に設けられた記憶領域であって、画像読取部において取得される画像を適宜記憶する。なお、画像記憶部１５２１は、メモリ１８０内の記憶領域に限ることはなく、スキャナ１００に接続した外部記憶装置に設けられた記憶領域でもよい。

前処理部１５３は、画像読取部１５２が取得した読み取り画像を読み出して、当該読み取り画像に対して、原稿６００の輪郭を抽出する処理を実行する前段の画像処理を実行する。前処理部１５３における画像処理は、読み取り画像に含まれる原稿６００とそれ以外の部分を区別した画像を生成するための処理であって、例えば、二値化処理である。

輪郭抽出部１５４は、前処理部１５３において処理された読み取り画像に対して輪郭抽出処理を実行する。輪郭抽出部１５４は、たとえば、周知のライブラリプログラムを用いた輪郭処理を実行する。これによって、原稿６００を含む読み取り画像の中から、原稿６００の輪郭部分を構成する点を特定した輪郭画像が取得される。

中心座標算出部１５５は、輪郭抽出部１５４において取得された輪郭画像における点の座標に基づいて、原稿６００の中心座標を算出する。

画像領域分割部１５６は、中心座標算出部１５５において算出された中心座標に基づいて、読み取り画像に含まれる原稿６００の画像の領域を四つの領域に分割する。

特徴点座標算出部１５７は、分割された四つの領域のそれぞれに存在する点群（原稿６００の輪郭を形成する点群）のうち、中心座標算出部１５５が予め算出した中心座標から最も遠い点の座標を算出する。この最も遠い点が、本実施形態における「特徴点」である。特徴点座標算出部１５７が算出する特徴点の座標のうち、キャプチャ動作により取得された読み取り画像から算出されたものを「判定特徴点座標」とする。また、ユーザ操作に従って取得された読み取り画像から算出されたものを「基準特徴点座標」とする。なお、算出された特徴点座標は、スキャナ１００が備えるメモリ１８０の記憶領域、スキャナ１００が備えるその他の記憶手段または、スキャナ１００に接続される外部記憶手段等、所定の記憶領域のいずれかまたは複数において、後述する処理に使用可能な状態で保持される。なお、いずれかの記憶手段において特徴点座標を記憶する場合、「判定特徴点座標」と「基準特徴点座標」のそれぞれを区別して識別可能な状態で保持し、それぞれを特定して読み出せる状態で記憶する。

輪郭抽出判定部１５８は、原稿６００の輪郭を構成する点群の中から、特徴点として必要な座標を全て算出できたか否かを判定する処理を実行する。

特徴点座標差分算出部１５９は、一時的に記憶されている基準特徴点座標と判定特徴点座標の差分を、キャプチャ周期毎に算出する処理を実行する。即ち、特徴点座標差分算出部１５９は、特徴点座標算出部１５７において算出された特徴点（基準特徴点と判定特徴点）の座標の差分を算出する処理を実行する。

差分閾値保持部１５９１は、特徴点座標差分算出部１５９において算出された特徴点の座標の差分を比較する第一閾値および第二閾値を保持する。第一閾値は、二次元の読み取り画像における縦方向を第一方向とした場合における第一方向の差分との比較に用いる閾値である。また、第二閾値は、第一方向と直交する横方向を第二方向とした場合における第二方向の差分との比較に用いる閾値である。言い換えると、原稿６００の読み取り画像を構成する二次元画素配列における縦方向を第一方向とし、この第一方向に直交する方向である、原稿６００の読み取り画像を構成する二次元画素配列の横方向を第二方向とする。特徴点座標算出部１５７において算出される座標の差分は、第一方向に係る第一差分と第二方向に係る第二差分を含む。

原稿入替判定部１６１は、特徴点座標差分算出部１５９において算出された特徴点座標の差分の大きさが、差分閾値保持部１５９１において保持される第一閾値および第二閾値よりも大きいか否かを判定することで、原稿６００の入替を判定する処理を実行する。即ち、差分に含まれる第一差分について第一閾値を用い、合わせて、差分に含まれる第二差分について第二閾値を用いることで、原稿の入れ替えを判定する。

色閾値設定部１５３１は、前処理部１５３において用いられる色抽出処理用の閾値を保持するする。

色域決定部１５３３は、前処理部１５３において、読み取り画像に含まれる色域のうち、輪郭の抽出から除外する色域を決定する色域決定処理を実行する。

色抽出部１５３２は、色閾値設定部１５３１において設定されている色抽出用の閾値を用いた色抽出処理を実行する。

［本発明に係る画像読取方法の第一実施形態］
次に、本実施形態に係るスキャナ１００において実行される画像読取プログラムと、当該プログラムを用いで行われる画像読取方法についてフローチャートを用いて説明する。図４は、画像読取方法の第一実施形態に係るフローチャートである。なお、以下の説明は、本発明に係る画像読取プログラムの処理ステップでもある。各処理ステップには、Ｓ４０１、Ｓ４０２・・・のように符号を付している。図４において示す画像処理方法は、スキャナ１００が備えるＣＰＵ１５０において実行される画像読取プログラムによって実現する機能を用いて行うものである。当該画像処理方法は、ＣＰＵ１５０等を備えるコンピュータにおいて実行可能なものである。

図４は、第一実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートである。スキャナ１００の動作が開始されると、画像読取制御部１５１に画像読取動作の制御が実行される（Ｓ４０１）。具体的には、Ｓ４０１においてキャプチャ動作の周期を待つ処理が実行される。このキャプチャ動作の周期を待つ間に、ユーザによる操作キー１６０の操作が検知されれば（Ｓ４０２／ＹＥＳ）、基準画像読取り処理が実行される（Ｓ４０８）。キャプチャ動作の周期を待つ間に操作キー１６０による操作が検知されなければ（Ｓ４０２／ＮＯ）、後述する判定画像読取り処理（Ｓ４０３）が実行される。Ｓ４０３は、キャプチャ動作であるから、操作キー１６０による操作が検知されなければ、所定の周期に従ってＳ４０３からＳ４０７の処理が繰り返し実行される。

Ｓ４０８において、画像読取制御部１５１が画像読取部１５２に対して画像読取り動作の実行を指示する。画像読取部１５２は、モータ１１２を動作させてレンズ１１３を合焦位置に移動させ、撮像素子１１０に対し、原稿台１３０に置かれている原稿面を撮像するように制御する。これによって取得された画像は、所定の画像処理が施されて画像記憶部１５２１に記憶される。また、Ｓ４０８において取得された画像は、基準画像として一時的に保持される。

続いて、Ｓ４０８において取得された基準画像に対する特徴点座標取得処理が実行される（Ｓ４０９）。ここで、Ｓ４０９において実行される特徴点座標取得処理の詳細について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、Ｓ４０９の処理に用いられる画像は、画角の調整や、原稿６００のふくらみによる歪みを補正した画像であってもよい。

図５に示すように、まず、前処理部１５３において、読み取り画像に対する二値化処理が実行される（Ｓ５０１）。Ｓ５０１において、二値化に用いられる閾値は、色閾値設定部１５３１に予め設定されている値を用いる。図１６（ａ）が読み取り画像の例である。図１６（ａ）に示す読み取り画像である原稿画像２０１に対して、Ｓ５０１の処理が実行されると、原稿６００とそれ以外の区別が明確な画像が生成される。

次に、輪郭抽出部１５４が、二値化された読み取り画像に対して輪郭抽出処理を実行する（Ｓ５０２）。Ｓ５０２における輪郭抽出処理は、周知のライブラリプログラムを用いればよい。Ｓ５０２における処理を実行すると、図１６（ｂ）に示す画像が得られる。

Ｓ５０２において、輪郭抽出部１５４は、読み取り画像の輪郭を構成する点群の各座標の中から、第一方向の座標であるＸ座標の最大値および最小値、第二方向の座標であるＹ座標の最大値および最小値を算出する。以下の説明において、Ｘ座標の最大値を「Ｘｍａｘ」とする。Ｘ座標の最小値を「Ｘｍｉｎ」とする。Ｙ座標の最大値を「Ｙｍａｘ」とする。Ｙ座標の最小値を「Ｙｍｉｎ」とする。なお、Ｘ座標とＹ座標を規定するＸ軸とＹ軸は、原稿台１３０の幅方向をＸ軸とし、原稿台１３０の奥行方向をＹ軸とする。

続いて、中心座標算出部１５５が、読み取り画像における中心座標を算出する。具体的には、（Ｘｍａｘ−Ｘｍｉｎ）／２をＸ座標における中心座標（Ｘ中心座標）とする。また、（Ｙｍａｘ−Ｙｍｉｎ）／２をＹ座標における中心座標（Ｙ中心座標）とする。したがって、（（Ｘｍａｘ−Ｘｍｉｎ）／２，（Ｙｍａｘ−Ｙｍｉｎ）／２）が読み取り画像の中心座標となる（Ｓ５０３）。

続いて、画像領域分割部１５６が、中心座標を通過するＸ軸とＹ軸に基づいて、それぞれ二分割し、読み取り画像を四分割する（Ｓ５０４）。中心座標を通過するＸ軸によって分割された領域における、奥側の領域をＹ座標が正の値になる領域とし、手前側の領域をＹ座標が負の値になる領域とする。また、中心座標を通過するＹ軸によって分割された領域における、右側の領域をＸ座標が正の値になる領域とし、左方の領域をＸ座標が負の値になる領域とする。

図１５（ａ）を参照しながら説明すれば、原稿６００の中心座標から右上の領域は、Ｘ座標とＹ座標が正の値になる第一領域である。また、原稿６００の中心座標から左上の領域は、Ｘ座標が負の値になり、Ｙ座標が正の値になる第二領域である。同様に、原稿６００の中心座標から左下の領域は、Ｘ座標が負の値になり、Ｙ座標も負の値になる第三領域である。原稿６００の中心座標から右下の領域は、Ｘ座標が正の値になり、Ｙ座標が負の値になる第四領域である。

続いて、特徴点座標算出部１５７が、上記の各領域に含まれる点の中で上記の中心座標から最も直線距離が遠い点に係る座標をそれぞれ算出する（Ｓ５０５）。Ｓ５０５において得られる画像の例を図１６（ｃ）に示す。以下、当該座標を特徴点座標とし、ユーザの操作に従って実行された画像読取動作により取得された読み取り画像に基づく特徴点座標を「基準特徴点座標」とする。即ち、特徴点座標は、各領域に一つずつ存在する。本実施形態に係る特徴点座標は、読み取り画像の輪郭を構成する四隅の座標に相当する。以下、Ｓ４０９において取得される基準特徴点座標のうち、第一領域の特徴点座標を「Ｐ１１」とする。第二領域の特徴点座標を「Ｐ１２」とする。第三領域の特徴点座標を「Ｐ１３」とする。第四領域の特徴点座標を「Ｐ１４」とする。

Ｓ５０５において算出される「Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４」それぞれに係る基準特徴点の座標データである基準特徴点データは、一時的に保持されて次に処理に用いられる。以上のように、読み取り画像に対する基準特徴点の座標を算出したことで特徴点座標取得処理（Ｓ４０９）を終了する。

図４に戻る。キャプチャ動作の周期（３０ｆｐｓ）が到来するまでに、操作キー１６０による操作が検知されなければ（Ｓ４０２／ＮＯ）、画像読取部１５２が原稿台１３０に置かれている原稿６００の画像を自動的に取得するキャプチャ動作を実行し、判定画像読取り処理が実行される（Ｓ４０３）。Ｓ４０３の処理において取得される読み取り画像は、Ｓ４０８の処理において取得される読み取り画像とは異なり、原稿６００の輪郭を判別できる程度の画質であればよい。すなわち、Ｓ４０３の処理において取得される読み取り画像の解像度は、Ｓ４０８の処理において取得される読み取り画像の解像度よりも低くてもよい。キャプチャ動作に係る画像の解像度を低く設定することでキャプチャ動作の高速化を図ることができる。なお、Ｓ４０３において取得された画像は、原稿６００の入れ替えを判定するために用いられる画像であるから、以下において「判定画像」と称する。判定画像に対して、Ｓ４０８と同様の特徴点座標取得処理が実行される（Ｓ４０４）。

Ｓ４０４において実行される特徴点座標取得処理の詳細は、すでに図５のフローチャートを用いて説明したとおりである。したがって、Ｓ４０４の処理に用いられる画像は、画角の調整や、原稿６００のふくらみによる歪みを補正した画像であってもよい。

なお、Ｓ４０４に係る特徴点座標取得処理において取得される判定画像に係る特徴点は、「判定特徴点」として、Ｓ４０８における基準特徴点とは区別する。したがって、判定特徴点の座標は、基準特徴点の座標（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４）とは区別されて一時的に保持される。ここで、判定画像の特徴点の座標（判定特徴点座標）は、第一領域の判定特徴点座標を「Ｑ１１」、第二領域の判定特徴点座標を「Ｑ１２」、第三領域の判定特徴点座標を「Ｑ１３」、第四領域の特徴点座標を判定「Ｑ１４」とする。すなわち、基準特徴点座標データに係る基準特徴点座標「Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４」と、周期ごとのキャプチャ動作によって取得された画像から算出された判定特徴点座標データに係る判定特徴点座標「Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４」は区別されて保持される。

続いて、Ｓ４０４において判定特徴点座標の算出が正常に完了したか否かを判定する（Ｓ４０５）。ここで、Ｓ４０４において、判定特徴点座標が一つでも算出できなければ（Ｓ４０５／ＹＥＳ）、すでに原稿６００は原稿台１３０から外された位置に移動されている。したがって、原稿６００は入替されたものと判定し、画像記憶部１５２１に記憶されている読み取り画像を１つの画像ファイルとして、まとめて記憶装置１９０に記憶する（Ｓ４１０）。なお、特徴点座標を算出できなかった回数をカウントしておき、当該回数が一定値を超えた場合に原稿６００は入替されたものと判定してもよい。

判定特徴点座標の算出が正常に完了していれば（Ｓ４０５／ＮＯ）、すでに算出され区別されて保持されている基準特徴点座標データと判定特徴点座標データの差分を算出する特徴点差分算出処理が実行される（Ｓ４０６）。

Ｓ４０６をより詳細に説明する。基準特徴点座標データと判定特徴点座標データのそれぞれを構成する座標データにおけるＸ座標分の差分を第一差分とする。また、同じくＹ座標分の差分を第二差分とする。したがって、すでに説明したＰ１１とＱ１１のＸ座標部分の差分を「Ｘ１１ｄｉｆｆ」、Ｐ１２とＱ１２のＸ座標部分の差分を「Ｘ１２ｄｉｆｆ」、Ｐ１３とＱ１３のＸ座標部分の差分を「Ｘ１３ｄｉｆｆ」、Ｐ１４とＱ１４のＸ座標部分の差分を「Ｘ１４ｄｉｆｆ」とする。Ｙ座標部分の差分も同様に、Ｐ１１とＱ１１のＹ座標部分の差分を「Ｙ１１ｄｉｆｆ」、Ｐ１２とＱ１２のＹ座標部分の差分を「Ｙ１２ｄｉｆｆ」、Ｐ１３とＱ１３のＹ座標部分の差分を「Ｙ１３ｄｉｆｆ」、Ｐ１４とＱ１４のＹ座標部分の差分を「Ｙ１４ｄｉｆｆ」とする。Ｓ４０６では、（Ｘ１１ｄｉｆｆ、Ｙ１１ｄｉｆｆ）、（Ｘ１２ｄｉｆｆ、Ｙ１２ｄｉｆｆ）、（Ｘ１３ｄｉｆｆ、Ｙ１３ｄｉｆｆ）、（Ｘ１４ｄｉｆｆ、Ｙ１４ｄｉｆｆ）、をそれぞれ算出する処理を実行する。

続いて、Ｓ４０６において算出された各座標の差分が所定の閾値以上である否かにより原稿６００の入替が生じたか否かを判定する原稿入替判定処理（Ｓ４０７）が実行される。ここでＳ４０７の処理の詳細について、図６を用いて説明する。まず、第一差分であるＸ座標に係る差分（Ｘ差分：Ｘｄｉｆｆ）の絶対値が第一閾値以上であるか否かを判定する処理を実行する（Ｓ６０１）。ここで、第一閾値は、差分閾値保持部１５９１に保持されている設定値であって、例えば、原稿台１３０の幅方向の寸法の１／２の値を第一閾値として保持する。Ｓ６０１において、Ｘ差分の絶対値のうち、一つでも第一閾値以上の値があれば（Ｓ６０１／ＹＥＳ）、すでに原稿６００は原稿台１３０から外されて入替されたものと判定し、画像記憶部１５２１に記憶されている読み取り画像を１つの画像ファイルとして、記憶装置１９０に記憶する（Ｓ６０３）。

Ｓ６０１において、Ｘ差分の絶対値のうち、第一閾値以上の値が一つもなければ（Ｓ６０１／ＮＯ）、原稿入替判定部１６１が、Ｓ４０６において算出された各座標の差分のうち、第二差分であるＹ座標に係る差分（Ｙ差分：Ｙｄｉｆｆ）の絶対値が第二閾値以上であるか否かを判定する処理を実行する（Ｓ６０２）。ここで、第二閾値は、差分閾値保持部１５９１に設定されている設定値であって、例えば、原稿台１３０の奥行き方向の寸法の１／２の値である。Ｓ６０２において、Ｙ差分の絶対値のうち、一つでも第二閾値以上の値があれば（Ｓ６０２／ＹＥＳ）、すでに原稿６００は原稿台１３０から外されて入替されたものと判定し、画像記憶部１５２１に記憶されている読み取り画像を１つの画像ファイルとして、記憶装置１９０に記憶する（Ｓ６０３）。

Ｓ６０２において、Ｙ差分の絶対値のうち、第二閾値以上の値が一つもなければ（Ｓ６０２／ＮＯ）、原稿入替判定処理（Ｓ４０７）を終了し、処理をＳ４０１に移行する。

以上説明した実施形態では、原稿６００の入れ替えを判定するための閾値として、原稿台１３０の幅寸法と奥行き寸法に基づく値を用いる。原稿台１３０の幅と奥行きの半分に相当する長さに相当する値を閾値として設定しておき、基準特徴点の座標と判定特徴点の座標との差分の絶対値を当該閾値と比較している。この結果、差分の絶対値が閾値よりも大きければ、原稿６００が入れ替えられたと判定することできる。したがって、原稿６００が移動したとしても、閾値を超えない程度の移動であれば、原稿６００は同一のものとしてキャプチャ動作を継続する。

なお、本実施形態に係る第一閾値と第二閾値は、原稿台１３０の寸法の半分に相当する値を用いるが、この場合、原稿台１３０の大きさや対応する原稿サイズなどによって第一
閾値と第二閾値は異なる値になるので、原稿台１３０の大きさによっては、原稿６００の入れ替えの判定に用いる値として最適な値が異なる場合がある。そこで、例えば複数のユーザによるユーザビリティ評価などを行って、任意の閾値を決定すればよい。

本実施形態に係るスキャナ１００は、原稿６００の入れ替え動作として、図２０から図１５に例示する全ての動作パターンに対応する。図２０は、ユーザ操作に従って原稿６００の画像を取得する状態を例示している。この状態で取得された読み取り画像に基づいて、基準特徴点座標（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）が取得される。

図２１は、原稿６００を原稿台１３０に対して平行移動させた場合を例示している。図２１（ａ）に示すように、原稿６００を原稿台１３０の長手方向に移動させると、判定特徴点座標（Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４）も長手方向に移動し、一部は原稿台１３０と重なる位置になる。また、図２１（ｂ）に示すように、原稿６００を原稿台１３０の短手方向に移動させると、判定特徴点座標（Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４）も短手方向に移動し、図２１（ｃ）に示すように斜め方向に移動させると判定特徴点座標も斜め方向に移動する。いずれの方向に原稿６００を移動させても、そのときの判定特徴点座標（Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４）と基準特徴点座標（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）の差分の絶対値が閾値を超えれば、原稿６００を入れ替える位置に移動させたものと判定できる。

図２２、図２３、図２４は、原稿６００を原稿台１３０に対して回転させて移動させた場合を例示している。図２２、図２３、図２４に例示したような原稿６００の移動パターンにおいても、それぞれの判定特徴点座標と基準特徴点座標の差分の絶対値が閾値を超えれば、原稿６００を入れ替える位置に移動させたものと判定できる。

図２５（ａ）は、原稿６００を原稿台１３０に対して持ち上げた場合を例示している。図２５（ｂ）は、原稿６００を原稿台１３０の上で閉じた場合を例示している。図２１から図２５において例示したいずれの場合であっても、それぞれの判定特徴点座標と基準特徴点座標の差分の絶対値が閾値を超えたときに、原稿６００は入れ替えされたと判定できる。これによって、原稿６００に係る読み取り画像を１つの画像ファイルとして記憶させればよい。

以上説明した本実施形態に係るスキャナ１００によれば、コストやサイズの制約を増やすことなく、原稿６００を様々な移動パターンによって入れ替えを行った場合であっても、それを精度良く検知することができる。なお、本実施形態では、スキャナ１００の例としてドキュメントスキャナを用いたが、透過性の原稿台１３０に原稿を下向きに置いて下から読み取る一般的なフラットヘッドスキャナにも適用することもできる。即ち、本発明に係る画像読取装置はフラットヘッドスキャナにも適用できる。

本実施形態に係るスキャナ１００における原稿６００の入れ替え検知方法は、他の方法に比べて多くの利点を有する。ここで他の方法とは例えば、原稿台１３０にあらかじめマークを印刷しておき、マークが見えたら原稿６００の入れ替えと判断する方法が考えられる。しかしこの方法では、原稿６００が原稿台１３０から完全に除かれる前に次の原稿６００が入れられた場合、マークが検知されず入れ替えを判断できない可能性がある。また薄い原稿６００ではマークが透けてしまい、読み取り画像に写り込んでしまい、入れ替え検知の精度が低くなる。

他にも読み取り画像から原稿６００の面積を計算して、原稿６００の面積が一定以下になるか０になった場合に、原稿６００が入れ替えられたと判断する方法も考えられる。しかしこの場合も原稿６００が完全に抜かれる前に次の原稿６００が入れられると、入れ替えを判断できなくなる。また、原稿６００を閉じてしまった場合には面積が少なくなるので、入れ替えを誤検知してしまう可能性がある。

以上のとおり、本実施形態に係るスキャナ１００における原稿入れ替え検知方法は、他の方法に比べて優れた利点を有している。即ち、ユーザが原稿６００の読み取りを行った際に取得した読み取り画像から、原稿６００の位置の基準となる座標を取得し、当該基準となる座標と、その後周期的に取得される原稿６００の位置を示す座標との差分に基づいて原稿６００の入れ替えを判定する。したがって、原稿６００が原稿台１３０から完全に取り除かれない場合でも確実に精度良く、原稿６００の入れ替えの判定を行うことができる。

［本発明に係る画像読取方法の第二実施形態］
次に、スキャナ１００を用いた画像読取方法の第二実施形態について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７に示す各処理のうち、図４を用いて説明した第一実施形態との大きな差異点は、閾値設定処理（Ｓ７１０）である。以下、差異点について詳細に説明することとし、その他の処理の説明は、必要な部分のみとする。

スキャナ１００の動作が開始されて、キャプチャ動作が開始され、キャプチャ動作が周期的に実行され（Ｓ７０１）、操作キー１６０からの原稿読取り操作が検知された場合（Ｓ７０２／ＹＥＳ）、基準画像読み取り処理が実行される（Ｓ７０８）。Ｓ７０８において取得された読み取り画像は、画像記憶部１５２１に記憶され、特徴点座標取得処理が実行される（Ｓ７０９）。

特徴点座標取得処理（Ｓ７０９）の詳細は、既に説明した図５に係るフローチャートを用いて説明したものと同様である。したがって、特徴点座標取得処理（Ｓ７０９）では、読み取り画像に含まれる原稿６００の四隅座標である基準特徴点座標が取得される。

Ｓ７０９に続いて、閾値設定処理が実行される（Ｓ７１０）。閾値設定処理の詳細について図８を用いて説明する。まず、原稿６００の基準特徴点座標に基づいて、読み取り画像におけるＸ軸方向のサイズであるＸサイズを算出する（Ｓ８０１）。続いて、読み取り画像のＸサイズから第一閾値を算出して、差分閾値保持部１５９１に保持する（Ｓ８０２）。例えば、Ｘサイズの１／２の値を第一閾値とする。すでに、第一閾値が保持されている場合は、新たに算出された第一閾値を用いて更新する。

続いて、原稿６００の基準特徴点座標に基づいて、読み取り画像におけるＹ軸方向のサイズであるＹサイズを算出する（Ｓ８０３）。その後、読み取り画像のＹサイズから第二閾値を算出し、差分閾値保持部１５９１に保持する（Ｓ８０４）。例えば、Ｙサイズの１／２の値を第二閾値とする。すでに、第二閾値が保持されている場合は、新たに算出された第二閾値を用いて更新する。

図７に戻る。閾値設定処理（Ｓ７１０）が終了すると、処理はＳ７０１に戻る。その後、読取り操作が検知される都度（Ｓ７０２／ＹＥＳ）、閾値設定処理が実行されて第一閾値と第二閾値が更新される（Ｓ７１０）。

操作キー１６０の操作が検知されなければ（Ｓ７０２／ＮＯ）、画像読取部１５２が原稿台１３０に置かれている原稿６００の画像を取得するキャプチャ動作をし（Ｓ７０３）、判定特徴点の座標を取得する特徴点座標取得処理が実行される（Ｓ７０４）。

Ｓ７０４における特徴点座標取得処理の詳細も、すでに図５のフローチャートを用いて説明したとおりである。Ｓ７０４において判定特徴点座標の算出が正常に完了していれば（Ｓ７０５／ＮＯ）、特徴点座標差分算出処理が実行され（Ｓ７０６）、原稿入替判定処理が実行される（Ｓ７０７）。Ｓ７０７の詳細な処理は、図６を用いてすでに説明をしたものと同様である。ここで用いられる第一閾値および第二閾値は、閾値設定処理（Ｓ７１０）において差分閾値保持部１５９１に保持された最新の第一閾値および第二閾値である。

したがって、Ｓ７０７においてＸ差分の絶対値が第一閾値以上であるか否かの判定を実行するときは、読み取り画像のＸ方向のサイズの半分以上であるか否かの判定になる。同様に、Ｓ７０７においてＹ差分の絶対値が第二閾値以上であるか否かの判定を実行するときは、読み取り画像のＹ方向のサイズの半分以上であるか否かの判定になる。

以上のとおり、第二実施形態に係るスキャナ１００による画像読取方法は、ユーザ操作に従って取得された原稿６００の読み取り画像の画像サイズに基づいて原稿入替判定部１６１が用いる第一閾値および第二閾値を算出して設定する。例えば、画像読取り領域の幅寸法の半分、および画像読取り領域の奥行き寸法の半分の値を第一閾値および第二閾値として用いることができる。これによって、サイズの小さな原稿６００は、読み取りが終わった後に原稿台１３０の端の方に置いたままで次の原稿６００と入れ替えても、正しく原稿６００の入れ替えを判定することができる。

特にスキャナ１００の周辺に原稿６００を置く場所がないような環境では、原稿台１３０を一時的に原稿６００の置き場所として使用するケースが考えられる。本実施形態に係るスキャナ１００は、ユーザが原稿６００を読み取り領域の外に出すことで「原稿を替えた」と判定する。このように、読み取り領域のサイズに応じて閾値を設定すれば、スキャナ１００における入れ替えの判定とユーザの認識のずれが生じることなく、入れ替え検知の精度を高めることができる。

本実施形態に係る閾値設定処理（Ｓ７１０）において設定される第一閾値および第二閾値は、読み取り原稿の幅寸法と奥行き寸法の半分の値に限らず、読み取り領域のサイズに連動するものであればよい。この場合、読み取り領域が小さい場合にユーザが読み取り領域外に読み取り後の原稿６００を置いたままにしていた場合であっても、原稿６００の入れ替えを正しく判断できればよい。

［本発明に係る画像読取方法の第三実施形態］
次に、スキャナ１００を用いた画像読取方法の第三実施形態について説明する。本実施形態は、第二実施形態に係る閾値設定処理（Ｓ７１０）の代わりに、操作キー１６０を用いて読取り原稿サイズを指定し、この指定された読取り原稿サイズを用いて第一閾値と第二閾値を設定するものである。

本実施形態によれば、ユーザが不定形サイズの原稿６００を読み取るときに、読取り原稿サイズを原稿６００のサイズに合わせて設定することができる。即ち、その原稿６００の具体的な寸法について操作キー１６０を介して入力させて、入力された原稿サイズに基づいて第一閾値と第二閾値を算出して、差分閾値保持部１５９１に保持させる。これにより、不定形原稿であってもユーザが決定した原稿サイズに基づいて原稿６００の入れ替えを正しく検知することができる。

なお、本実施形態に係る第一閾値と第二閾値は、例えば、入力された原稿サイズの半分の長さであればよい。

［本発明に係る画像読取方法の第四実施形態］
次に、スキャナ１００を用いた画像読取方法の第四実施形態について説明する。本実施形態は、第二実施形態に係る閾値設定処理（Ｓ７１０）の代わりに、特徴点座標取得処理（Ｓ７０９）において取得される原稿６００の読み取り画像の寸法から、標準規格として規定されている紙のサイズ（Ａ判やＢ判など）に基づいて、第一閾値と第二閾値を決定する。即ち、読み取り画像の寸法から、標準規格のサイズを決定し、当該標準規格のサイズに基づいて第一閾値と第二閾値を設定する。

例えば、読み取り画像の寸法がＡ４判として認識可能な寸法であれば、原稿サイズをＡ４判として決定し、Ａ４判のサイズに基づいて第一閾値と第二閾値を算出して、差分閾値保持部１５９１に保持させる。この場合、原稿サイズの半分の寸法をそれぞれの閾値とすればよい。本実施形態によれば、例えばユーザがあえて原稿６００よりも大きい領域を読み取りたい場合でも、実際の原稿サイズに基づいて原稿６００の入れ替えを正しく検知することができる。

［本発明に係る画像読取方法の第五実施形態］
次に、本発明に係る画像読取装置の実施形態であるスキャナ１００を用いて実行可能な画像読取方法の第五実施形態について説明する。すでに説明をしたとおり、スキャナ１００は、所定の周期（例えば、３３．３ｍｓ周期）においてキャプチャ動作を実行する。また、キャプチャ動作の度に、判定特徴点座標を算出し、基準特徴点座標との差分に基づいて、原稿６００の入れ替えを判断する。

したがって、判定特徴点座標の算出処理を実行するときに、判定画像読取り処理（Ｓ４０３、Ｓ７０３）において、原稿６００の読み取り画像にユーザの手が写り込む場合がある。ユーザは、原稿６００を移動させるときに輪郭部分を持つので、原稿６００の読み取り画像に係る判定特徴点座標を算出すべき四隅付近にユーザの手が含まれる。これによって、原稿６００に係る判定特徴点座標が大きくずれた位置にあるものとして算出される可能性がある。判定特徴点座標が実際とは大きく異なると、基準特徴点座標との差分が実際とは異なる状態になり、場合によっては、原稿６００の入れ替えが起きていると誤判定される可能性がある。

そこで、本実施形態に係るスキャナ１００では、読み取り画像における原稿６００の輪郭を抽出する処理を実行する際に、ユーザの手に相当する画像領域は輪郭から除外する処理を実行する。これによって、ユーザの手が写り込んでも原稿６００の入れ替えを正しく行うことができる。

本実施形態の特徴は、基準特徴点座標を取得するための特徴点座標取得処理（Ｓ４０９、Ｓ７０９）にある。すでに説明をした特徴点座標取得処理（図５参照）と異なる部分について詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る特徴点座標取得処理の詳細な流れを示すフローチャートである。

まず、前処理部１５３において、読み取り画像に含まれる色域のうち、輪郭の抽出から除外する色域を決定する色域決定処理が実行される（Ｓ９０１）。Ｓ９０１は、後段の色抽出処理において用いる閾値を読み取り画像に基づいて決定するための処理である。したがって、予め設定する閾値を用いて色抽出処理を実行する場合は、Ｓ９０１を実行しなくてもよい。予め色閾値を設定する場合、例えば、複数のユーザの肌の色を設定し、ヒストグラムを作成するなどして決定すればよい。以下、色域決定処理を実行する場合について、詳細な流れを説明する。

図１０に示すように、まず、読み取り画像の各画素値の色情報を集計する処理を実行する（Ｓ１００１）。色情報は、読み取り画像に対する色抽出を実行する際に用いる色としてＲＧＢ系を用いる場合はＲＧＢ値を集計し、ＨＳＶ系を用いる場合にはＨＳＶ値を集計する。

次に、集計された色情報のＲ・Ｇ・Ｂ（またはＨ・Ｓ・Ｖ）のそれぞれの最大値と最小値を算出し、この最大値と最小値に基づいて、後段の色抽出処理で用いる閾値を算出する（Ｓ１００２）。続いて、算出された色抽出用の閾値は色閾値設定部１５３１に保持される（Ｓ１００３）。

図９に戻る。続いて、色抽出用の閾値である色閾値を用いて色抽出処理が実行される（Ｓ９０２）。ここで、図１７の画像例を用いながら説明する。まず、Ｓ９０２において図１７（ａ）に示す読み取り画像に対して、色抽出部１５３２が色抽出処理を実行すると、図１７（ｃ）に示す画像が得られる。ここで、仮にＳ９０２における処理を実行しなければ、図１７（ｂ）に示すような、ユーザの手が含まれた画像が得られることになる。

Ｓ９０２により、読み取り画像に含まれるユーザの手の部分は、原稿６００の部分を示す画像と区別される。以降において実行される、二値化処理（Ｓ９０３）、輪郭抽出処理（Ｓ９０４）、中心座標算出処理（Ｓ９０５）、画像領域分割処理（Ｓ９０６）、特徴点座標算出処理（Ｓ９０７）によって基準特徴点座標が算出される。Ｓ９０３からＳ９０７までの処理は、すでに説明したＳ５０１からＳ５０５までの処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。

本実施形態によれば、色抽出のための色閾値をユーザ操作に従って取得される基準画像に含まれる原稿６００の一部分の色域に基づいて決定することができる。したがって、ユーザの肌の色に違いがあっても、当該ユーザが行う原稿６００の画像読み取り処理において、当該画像における原稿６００の輪郭をより正確に抽出することができる。また、基準画像に基づいて決定された色閾値を用いて、キャプチャ動作に従って取得される判定画像における輪郭を抽出する際にも、当該色閾値を用いて処理を実行することができる。これによって、より正確に判定基準点座標を算出することができ、ユーザに合わせてより正確に原稿６００の入れ替えを判定することができる。

なお、ユーザが原稿６００を手で押さえながらスキャン操作をする場合があるので、手の色が閾値決定に影響を与える場合がある。そこで、色域決定処理（Ｓ９０１）を実行するときに、読み取り画像に含まれる全ての画素値を用いるのではなく、読み取り画像の中央付近の画素値のみ使用するなど範囲を限定してもよい。

特定の色域を除外するには、読み取り画像を色相／彩度／明度で表現するＨＳＶ系を用いる方法がある。図１８に示す例では、手の部分のＨＳＶ値は（２２、１１１、９１）付近の値であって、原稿領域のＨＳＶ値は（４０、３、１７２）付近である。このように、ＨＳＶ系を用いるときは、色相（Ｈ）の値は差が小さくても区別される。したがって、Ｈ値の閾値は彩度（Ｓ）や明度（Ｖ）よりも細かく設定すればよい。

［本発明に係る画像読取方法の第六実施形態］
次に、本発明に係る画像読取装置の実施形態であるスキャナ１００を用いて実行可能な画像読取方法の第六実施形態について説明する。すでに説明をしたとおり、スキャナ１００は、所定の周期（例えば、３３．３ｍｓ周期）に従って実行されるキャプチャ動作において取得される判定画像に基づいて判定座標を算出する。キャプチャ動作が繰り返し実行されている間において、原稿６００の入れ替え動作を行おうとすると、判定画像にユーザの手が入りこむことがある。

図１８を参照しながら説明すると、図１８（ａ）は、読み取り画像の例であって、ユーザの手が映り込んでいない画像の例である。図１８（ｂ）のように、ユーザの手が含まれた画像に基づいて輪郭抽出処理を実行すると、判定特徴点座標の一つである「Ｐ１３」が、原稿６００の中央座標から最も遠い手部分に相当する位置になってしまう。一方、色抽出処理を実行して手部分を排除すると、Ｐ１３の位置は、図１８（ｃ）に例示するようになる。

図１８（ｂ）、図１８（ｃ）のいずれの場合であっても、判定特徴点座標の一部が、ユーザの手によって隠れてしまい、大きく移動したかのような状態になる。そこで、本実施形態に係るスキャナ１００では、基準特徴点座標と判定特徴点座標との差分を算出するときに、判定特徴点座標の周期毎の変動が大きすぎる場合は、その特徴点座標を入れ替え判定に用いないことにする。具体的には、前の周期のキャプチャ動作において取得された判定画像から算出された判定特徴点座標と、今周期のキャプチャ動作において取得された判定画像から算出された判定特徴点座標を比較することで、周期毎の判定即頂点座標が異常変動した場合に対処できるようにする。

第六実施形態に係る画像読取方法において、既に説明をした実施形態との大きな差異点は、特徴点座標差分算出処理（Ｓ４０６、Ｓ７０６）にある。以下、この差異点について図１１のフローチャートを用いて詳細に説明し、その他の処理の説明は省略する。

まず、特徴点座標が正常に算出された後に（Ｓ４０５／ＮＯ、Ｓ７０５／ＮＯ）、正常に算出された判定特徴点座標のそれぞれにおいて、前周期に算出された判定特徴点座標との比較を実行する（Ｓ１１０１）。Ｓ１１０１における比較の結果、今周期のキャプチャ動作に係る判定特徴点座標が前周期のキャプチャ動作に係る判定特徴点座標の一定距離（探索範囲）に該当するならば（１１０２／ＮＯ）、今周期に係る判定特徴点座標を用いて特徴点座標差分算出処理を実行する（Ｓ１１０４）。

一方、今周期のキャプチャ動作に係る判定特徴点座標が前周期のキャプチャ動作に係る判定特徴点座標の一定距離（探索範囲）に該当しない、即ち、探索範囲外に該当するならば（１１０２／ＹＥＳ）、今周期に係る判定特徴点座標を破棄して、代わりに、前周期に係る判定特徴点座標を後段の処理に用いるように設定する（Ｓ１１０３）。その後、前周期に係る判定特徴点座標を用いて特徴点座標差分算出処理を実行する（Ｓ１１０４）。その後、すでに説明したとおり、原稿入替判定処理（Ｓ４０７、Ｓ７０７）を実行する。

Ｓ１１０３において、今周期に係る判定特徴点座標の全てを前周期に係る判定特徴点座標に入れ替える必要はなく、探索範囲外に存在する判定特徴点座標のみ、すなわち、前周期のものとの差分が既定値を超える今周期の判定特徴点座標のみを、前周期に係る判定特徴点座標に代えればよい。また、今周期に係る判定特徴点座標のうち、前周期に係る判定特徴点座標から一定以上離れているものを、後段の処理の対象から外すようにしてもよい。

Ｓ１１０２の比較に用いる探索範囲の設定値は、最適な値が、対応する原稿サイズや想定するユーザによって異なる場合がある。そこで、例えば複数人によるユーザビリティ評価などを行った結果を用いて、探索範囲の設定値を決定してもよい。また、汎用的に使用可能な値を設定値としてもよい。例えば、原稿６００の入れ替え動作が非常に速く、原稿６００の移動速度が１０００ｍｍ／ｓ程度であっても対応可能なように、探索範囲を４０ｍｍに設定すればよい。この値は、キャプチャ動作の周期である３０ｆｐｓに相当する移動距離（１０００／３０＝３３．３ｍｍ）を鑑みて、多少の余裕を用いて設定する例である。

本実施形態によれば、ユーザの手などが読み取り画像に写り込んだ場合であっても、誤って原稿６００の入れ替えを誤判定することを防止できる。

なお原稿６００の位置を表す全ての判定特徴点座標が無効となった場合は、その時点で原稿入れ替えありと判断してもよい。

［本発明に係る画像読取方法の第七実施形態］
次に、本発明に係る画像読取装置の実施形態であるスキャナ１００を用いて実行可能な画像読取方法の第七実施形態について説明する。図１９（ａ）に例示するように、ユーザが原稿６００を入れ替える場合、前の原稿６００を完全に抜き取る前に次の原稿６００を挿入する場合がある。この場合、原稿６００の輪郭は、図１９（ｂ）に示すように読み取り画像において複数抽出されることになる。図１９（ｂ）に例示するように、複数の原稿６００の輪郭を同時に抽出した場合、どの判定特徴点を用いて原稿６００の入れ替えを判定すべきか、見分けが付かなくなる。

そこで、第七実施形態に係る画像読取方法は、既に説明をした実施形態と特徴点座標差分算出処理（Ｓ４０６、Ｓ７０６）において、異なる処理を実行する。したがって、この異なる処理について図１２のフローチャートを用いて詳細に説明し、その他の処理の説明は省略する。

まず、特徴点座標が正常に算出された後に（Ｓ４０５／ＮＯ、Ｓ７０５／ＮＯ）、今周期において取得した読み取り画像から算出した四隅座標（判定特徴点座標）を基準特徴点座標と比較した場合、その差が最小になる判定特徴点座標の組み合わせを決定する（Ｓ１２０１）。即ち、今周期において取得した読み取り画像のそれぞれの輪郭ごと算出した判定特徴点座標を基準特徴点座標と比較して、近い方の判定特徴点座標を入れ替え判定用として決定する。これによって、入れ替え後の原稿６００の判定特徴点座標と参照してしまうことを防ぐ。

Ｓ１２０１において決定された判定特徴点座標を用いて、Ｓ４０６およびＳ７０６と同様の特徴点差分算出処理を実行する（Ｓ１２０２）。具体的には、に、（Ｘ１１ｄｉｆｆ、Ｙ１１ｄｉｆｆ）、（Ｘ１２ｄｉｆｆ、Ｙ１２ｄｉｆｆ）、（Ｘ１３ｄｉｆｆ、Ｙ１３ｄｉｆｆ）、（Ｘ１４ｄｉｆｆ、Ｙ１４ｄｉｆｆ）、をそれぞれ算出する。その後、すでに説明したとおり、原稿入替判定処理（Ｓ４０７、Ｓ７０７）をする。

本実施形態に係るスキャナ１００によれば、読み取り後の原稿６００が完全に抜き取られる前に次の原稿６００を挿入された場合であっても、原稿６００の入れ替えを正しく検知することができる。

以上説明した各実施形態に係るスキャナ１００によれば、原稿６００の中心座標を基準にして原稿６００の入れ替えを判定するのではなく、原稿６００の輪郭を構成する特徴点座標を用いて原稿６００の入れ替えを判定する。これによって、例えば、ユーザが原稿６００を垂直方向に持ち上げた場合であっても、原稿６００の入れ替えを判定することができる。仮に、原稿６００の中心座標に基づく入替判定とすると、原稿６００を持ち上げた場合には、前周期の読み取り画像に係る中心座標と後周期の読み取り画像に係る中心座標の差はほとんど生じず、原稿６００が動いていないように誤判定することになる。即ち、中心座標を用いると原稿６００の入れ替えの判定ができない場合がある。

即ち、原稿６００を持ち上げて、読み取り画像が原稿６００で埋め尽くしてしまった状態で、持ち上げた原稿６００の下で新たな原稿６００を入れ替えた場合などは、原稿６００の入替判定ができない。一般的に、原稿６００を入れ替えない場合に原稿を持ち上げる動作を行うことは考え難い。

そこで、本実施形態に係るスキャナ１００は、一般的に、原稿６００を入れ替えない場合に原稿を持ち上げる動作を行うことは考え難いことに着目し、原稿６００の入替判定に用いるための、原稿６００の位置を示す情報として、原稿６００の四隅の座標を用いる。これによって、ユーザが原稿６００を垂直方向に持ち上げた場合であっても原稿６００の入れ替えの判定を精度よく行うことができる。

１００ スキャナ
１５１ 画像読取制御部
１５２ 画像読取部
１５３ 前処理部
１５４ 輪郭抽出部
１５５ 中心座標算出部
１５６ 画像領域分割部
１５７ 特徴点座標算出部
１５８ 輪郭抽出判定部
１５９ 特徴点座標差分算出部
１６１ 原稿入替判定部
６００ 原稿
１５２１ 画像記憶部
１５３１ 色閾値設定部
１５３２ 色抽出部
１５３３ 色域決定部
１５９１ 差分閾値保持部

特開２０１５−０３２８９７号公報

Claims (10)

1. 原稿台に載置された原稿の画像を取得する画像読取部と、
   前記原稿の移動の判定のための判定画像を所定の周期に従って取得するように前記画像読取部における画像読取タイミングを制御し、前記原稿の移動の判定の基準となる基準画像をユーザの操作に従って取得するように前記画像読取部を制御する画像読取制御部と、
   前記基準画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域において、当該領域に存在する点群の各座標のうち、当該基準画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における基準特徴点座標として算出し、前記判定画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域おいて、当該領域に存在する点群の各座標うち、当該判定画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における判定特徴点座標として算出する特徴点座標算出部と、
   前記所定の周期毎に、前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標の前記領域ごとに差分を算出する特徴点座標差分算出部と、
   前記所定の周期毎の前記差分に基づいて前記原稿の入替を判定する原稿入替判定部と、を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記差分のうち第一方向に係る第一差分を判定するための第一閾値と、前記差分のうち前記第一方向に直交する第二方向に係る第二差分を判定するための第二閾値と、を保持する差分閾値保持部を、有し、
   前記原稿入替判定部は、前記第一閾値および前記第二閾値と前記差分との比較に基づいて前記原稿の入替を判定する、ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記第一閾値と前記第二閾値は、前記原稿が載置される原稿台の寸法に基づいて設定される、ことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記第一閾値と前記第二閾値は、前記原稿に係る前記画像の寸法に基づいて設定される、ことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
5. 前記第一閾値と前記第二閾値は、前記原稿に係る前記画像の寸法により規定される原稿サイズに基づいて設定される、ことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
6. 前記特徴点座標算出部は、前記基準画像に含まれる特定の色成分を抽出する色抽出部と、前記色成分を含む色域を決定する色域決定部と、を含み、
   前記特徴点座標算出部は、前記基準画像に含まれる前記色域を除外した画像を用いて前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標とを算出する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記原稿入替判定部は、前記所定の周期毎の前記差分のうち、既定値を超える差分となる領域があるときは、当該領域を前記原稿の入替の判定から除外する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
8. 前記特徴点座標算出部において複数の前記判定特徴点座標が算出されたとき、
   前記原稿入替判定部は、前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標における前記差分が最も小さい判定特徴点座標データを用いて前記原稿の入替を判定する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
9. 原稿台に載置された原稿の移動の判定の基準となる基準画像をユーザの操作に従って取得するように画像読取タイミングを制御し、また、前記原稿の移動の判定のための判定画像を所定の周期に従って取得するように前記画像読取タイミングを制御し、
   前記基準画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域において、当該領域に存在する点群の各座標のうち、当該基準画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における基準特徴点座標として算出し、前記判定画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域おいて、当該領域に存在する点群の各座標うち、当該判定画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における判定特徴点座標として算出し、
   前記所定の周期毎に、前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標の前記領域ごとに差分を前記所定の周期毎に算出し、
   前記所定の周期毎の前記差分に基づいて前記原稿の入替を判定することを特徴とする画像読取方法。
10. コンピュータに、
    原稿台に載置された原稿の画像を取得する画像読取ステップ、
    前記原稿の移動の判定のための判定画像を所定の周期に従って取得するように前記画像読取ステップにおける画像読取タイミングを制御し、前記原稿の移動の判定の基準となる基準画像をユーザの操作に従って取得するように前記画像読取ステップにおける処理のタイミングを制御する画像読取制御ステップと、
    前記基準画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域において、当該領域に存在する点群の各座標のうち、当該基準画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における基準特徴点座標として算出し、前記判定画像の中心座標に基づいて分割された四つの領域の各領域おいて、当該領域に存在する点群の各座標うち、当該判定画像の中心座標からの直線距離が最も遠い点の座標を当該領域における判定特徴点座標として算出する特徴点座標算出ステップと、
    前記所定の周期毎に、前記基準特徴点座標と前記判定特徴点座標の前記領域ごとに差分を算出する特徴点座標差分算出ステップと、
    前記所定の周期毎の前記差分に基づいて前記原稿の入替を判定する原稿入替判定部と、を実行させることを特徴とする画像読取プログラム。

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