JP7006145B2 - 画像処理装置、画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法に関する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリおよび書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能および通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置をスキャナとして利用するときに、原稿を原稿読み取り位置へ自動的に搬送するＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：自動給紙装置）が利用されることがある。ＡＤＦによる原稿の搬送時に、原稿の読み取り位置に対して原稿が傾斜（スキュー）することがある。スキューが生じたまま（原稿が傾いた状態）で原稿を読み取ると、読み取り画像にもスキューが生じる。

スキュー対策として、読み取り画像に生じた原稿の影に基づいてスキュー角度やレジスト位置を検知し、読み取り画像中の原稿画像に生じた傾斜を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、副走査方向に離間させて配置した２つの発光部における発光強度を切り替えて原稿のエッジを検知し、検知したエッジに基づいてスキュー角度やレジスト位置を定める技術が開示されている。

原稿の読み取り時にスキューが生じた場合、副走査方向のエッジだけではなく、主走査方向のエッジにも傾斜が生じる。しかし、特許文献１に開示された技術では、読み取り画像における主走査方向のエッジの影の出現が十分ではないため主走査方向のエッジを検知することが困難である。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、原稿のエッジの検知精度を向上させ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、原稿を読み取り領域へ搬送する原稿搬送部と、光学素子によって前記原稿に形成された画像を読み取る読取部と、前記読取部に対して前記原稿の搬送方向上流に配置され前記原稿に対して光を照射する発光部と、前記発光部の発光領域を制御する発光制御部と、前記原稿を読み取って生成される読み取り画像の隣接する画素間における画素値の変化に基づいて、原稿領域の境界を検知する境界検知部と、前記原稿のサイズ情報を取得する原稿サイズ情報取得部と、を含み、前記発光制御部は、前記原稿サイズ情報取得部で取得した原稿サイズ情報と、前記原稿が前記原稿搬送部によって搬送される際の読み取り領域上の基準位置とに基づいて、前記原稿の主走査方向の端部のうち、いずれか一辺のみが、前記光が前記原稿に照射された領域である照射領域と重複するように前記発光領域を制御することを特徴とする

本発明によれば、原稿のエッジの検知精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係る画像処理部の内部構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像を示す図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像に対してスキュー補正を行った図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像に対してレジスト補正を行った図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像から切り出された原稿領域の画像を示す図。 従来のスキャナユニットの構成を示す図。 従来のスキャナユニットを用いて生成される読み取り画像を示す図。 本発明の実施の形態に係る光源の構成を示す図。 本発明の実施の形態に係るスキャナユニットの構成を示す図。 本発明の実施の形態に係るスキャナユニットを用いて生成される読み取り画像を示す図。 本発明の実施の形態に係る光源の発光態様を示す図。 本発明の実施の形態に係る光源の発光態様を示す図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像を示す図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像における画素値変化を示す図。 本発明の実施の形態に係るフィルタマトリクスの係数を例示した図。 本発明の実施の形態に係るフィルタマトリクスの係数を例示した図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像を補正する処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施の形態に係る四隅の一角が欠けた原稿を示す図。 本発明の実施の形態に係る副走査方向の限定された範囲において光源の発光領域の幅を制御する態様を示す図。 本発明の実施の形態に係る副走査方向の限定された範囲において光源の発光領域の幅を制御する態様を示す図。 本発明の実施の形態に係る読み取り画像を示す図。 本発明の実施の形態に係るγ補正関数を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態においては、読み取り対象の原稿をスキャナユニットに搬送する搬送部としてＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）が搭載されたＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：複合機）などの画像処理装置に本発明を適用した例について説明する。

まず、本実施形態に係る画像処理装置１全体のハードウェア構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像処理装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等と同様の構成を含む。

すなわち、画像処理装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０およびＩ／Ｆ５０を備え、これらがバス８０を介して接続され、構成されている。また、Ｉ／Ｆ５０にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）６０および操作部７０が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像処理装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェアなどのプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラムなどが格納される。

Ｉ／Ｆ５０は、バス８０と各種のハードウェアやネットワークなどを接続し制御する。ＬＣＤ６０は、ユーザが画像処理装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部７０は、キーボードやマウスなど、ユーザが画像処理装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０に格納されたプログラムのステップや、ＨＤＤ４０もしくは光学ディスクなどの記憶媒体からＲＡＭ２０にロードされたプログラムのステップに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像処理装置１の機能を実現する機能ブロックが構成され、画像処理方法、画像処理プログラムが実現される。

また、画像処理装置１は、ＣＰＵ１０を複数備える構成であってもよい。さらに、ＣＰＵ１０に換えて、後述する機能構成を実現するＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いてもよい。

次に、本実施形態に係る画像処理装置１の機能構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態に係る画像処理装置１は、コントローラ１００、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１０１、スキャナユニット１０２、排紙トレイ１０３、ディスプレイパネル１０４、給紙テーブル１０５、プリントエンジン１０６、排紙トレイ１０７およびネットワークＩ／Ｆ１０８を有する。

また、コントローラ１００は、主制御部１１０、エンジン制御部１２０、画像処理部１３０、操作表示制御部１４０および入出力制御部１５０を含む。図２に示すように、本実施形態に係る画像処理装置１は、スキャナユニット１０２、プリントエンジン１０６を有する複合機として構成されている。なお、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。

ディスプレイパネル１０４は、画像処理装置１の状態を視覚的に表示する表示部であると共に、タッチパネルとしてユーザが画像処理装置１を直接操作し、もしくは、画像処理装置１に対して情報を入力する際の入力部でもある。すなわち、ディスプレイパネル１０４は、ユーザによる操作を受けるための画像を表示する機能を含む。ディスプレイパネル１０４は、図１に示すＬＣＤ６０および操作部７０によって実現される。したがって、ディスプレイパネル１０４は操作表示部として機能する。

ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像処理装置１がネットワーク４を介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースなどが用いられる。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによる通信が可能である。また、ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像処理装置１がファクシミリとして機能する際に、ファクシミリ送信を実行するためのインタフェースとしても機能する。そのため、ネットワークＩ／Ｆ１０８は、電話回線にも接続されている。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、図１に示すＩ／Ｆ５０によって実現される。

コントローラ１００は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ３０や不揮発性メモリならびにＨＤＤ４０や光学ディスク等の不揮発性記憶媒体に格納されたプログラムが、ＲＡＭ２０等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０がそのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによって構成される。コントローラ１００は、画像処理装置１全体を制御する制御部として機能する。

主制御部１１０は、コントローラ１００に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ１００の各部に命令を与える。エンジン制御部１２０は、プリントエンジン１０６やスキャナユニット１０２などを制御もしくは駆動する駆動手段としての役割を担う。画像処理部１３０は、主制御部１１０の制御に従い、印刷出力すべき画像情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン１０６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報であるラスターデータである。

また、画像処理部１３０は、スキャナユニット１０２から入力される撮像データを処理し、画像データを生成する。この画像データとは、スキャナ動作の結果物として画像処理装置１の記憶領域に格納され、もしくはネットワークＩ／Ｆ１０８を介して他の情報処理端末や記憶装置に送信される情報である。本実施形態では、この画像データについて

操作表示制御部１４０は、ディスプレイパネル１０４に情報表示を行い、もしくはディスプレイパネル１０４を介して入力された情報を主制御部１１０に通知する。入出力制御部１５０は、ネットワークＩ／Ｆ１０８を介して入力される情報を主制御部１１０に入力する。また、主制御部１１０は、入出力制御部１５０を制御し、ネットワークＩ／Ｆ１０８を介してネットワークに接続された他の機器にアクセスする。

画像処理装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部１５０がネットワークＩ／Ｆ１０８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部１５０は、受信した印刷ジョブを主制御部１１０に転送する。主制御部１１０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部１３０を制御して印刷ジョブに含まれる文書情報もしくは画像情報に基づいて描画情報を生成させる。

画像処理部１３０によって描画情報が生成されると、エンジン制御部１２０は、プリントエンジン１０６を制御し、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル１０５から搬送される用紙に対して画像形成を実行させる。すなわち、画像処理部１３０、エンジン制御部１２０およびプリントエンジン１０６が画像形成出力部として機能する。プリントエンジン１０６の具体的態様としては、インクジェット方式による画像形成機構や電子写真方式による画像形成機構などを用いることが可能である。プリントエンジン１０６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ１０７に排紙される。

画像処理装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル１０４の操作もしくはネットワークＩ／Ｆ１０８を介して他の端末から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部１４０もしくは入出力制御部１５０が主制御部１１０にスキャン実行信号を転送する。主制御部１１０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部１２０を制御する。

エンジン制御部１２０は、ＡＤＦ１０１を駆動し、ＡＤＦ１０１にセットされた撮像対象の原稿をスキャナユニット１０２に搬送する。また、エンジン制御部１２０は、スキャナユニット１０２を駆動し、ＡＤＦ１０１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ１０１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット１０２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット１０２は、エンジン制御部１２０の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。すなわち、スキャナユニット１０２が撮像部として動作すると共に、エンジン制御部１２０が、読取制御部として機能する。

撮像動作においては、スキャナユニット１０２に含まれるＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）やＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等の光学素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて撮像情報が生成される。エンジン制御部１２０は、スキャナユニット１０２が生成した撮像情報を画像処理部１３０に転送する。画像処理部１３０は、主制御部１１０の制御に従い、エンジン制御部１２０から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。

画像処理部１３０が生成した画像情報は主制御部１１０が取得し、主制御部１１０がＨＤＤ４０などの画像処理装置１に装着された記憶媒体に保存する。すなわち、スキャナユニット１０２、エンジン制御部１２０および画像処理部１３０が連動して、画像入力部として機能する。画像処理部１３０によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０などの記憶媒体に格納され、もしくは、入出力制御部１５０およびネットワークＩ／Ｆ１０８を介して外部の装置に送信される。

また、画像処理装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部１２０がスキャナユニット１０２から受信した撮像情報もしくは画像処理部１３０が生成した画像情報に基づき、画像処理部１３０が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部１２０がプリントエンジン１０６を駆動する。なお、描画情報と撮像情報との情報形式が同一である場合は、撮像情報をそのまま描画情報として用いることも可能である。

本実施形態に係る画像処理装置１は、スキャナユニット１０２から入力される撮像データを処理し、画像データを生成する際に、ＡＤＦ１０１による原稿の搬送時に生じた原稿の傾斜（スキュー）を補正する処理に特徴を有する。次に、撮像データを処理する制御を行う画像処理部１３０の内部機能について説明する。

図３は、本実施形態に係る画像処理部１３０の内部機能を示す機能ブロック図である。図３に示すように、画像処理部１３０は、読取画像生成部１３１、エッジ検知部１３２、角度算出部１３３、座標算出部１３４、スキュー補正部１３５、位置補正部１３６、出力画像補正部１３７を含む。

読取画像生成部１３１は、光学素子が原稿を走査して得られた光学情報に基づいて、図４に示すような読み取り画像Ｐ１などの撮像情報を生成する。読取画像生成部１３１は、例えば、撮像情報として、ＲＧＢをそれぞれ８ビットの値（０～２５５）で表したデジタル画像データを生成する。

エッジ検知部１３２は、読取画像生成部１３１が生成した撮像情報の全域、すなわち、原稿領域と背景領域とを含む撮像情報から原稿領域の境界（エッジ）を検知する境界検知部として機能する。なお、エッジ検知部１３２について、詳細を後述する。

角度算出部１３３は、エッジ検知部１３２が検知した原稿領域のエッジの情報に基づいて撮像情報の全域に対する原稿領域の傾斜角度（スキュー角度θ）を算出する。なお、角度算出部１３３は、原稿領域のエッジの情報を直線近似して原稿領域の傾斜角度を算出してもよく、その他の近似方法を用いて原稿領域の傾斜角度を算出する構成であってもよい。

座標算出部１３４は、エッジ検知部１３２が検知した原稿領域のエッジの情報に基づいて撮像情報における原稿領域の原点座標（ｘ０，ｙ０）を算出する。座標算出部１３４は、例えば、原稿領域のエッジの情報に基づいて原稿領域の一辺と、該一辺と直角に交差する他の一辺との交点の座標に基づいて原稿領域の原点座標（ｘ０，ｙ０）を算出する。

スキュー補正部１３５は、角度算出部１３３が算出した原稿領域の傾斜角度の情報（スキュー角度θ）に基づいて、読み取り画像Ｐ１に対して回転処理を実行し、図５に示すように原稿領域の傾斜（スキュー）を補正する。

位置補正部１３６は、座標算出部１３４が算出した原稿領域の原点座標の情報（原点（ｘ０，ｙ０））に基づいて、読み取り画像Ｐ１に対して平行移動処理を実行し、図６に示すように原稿領域の位置ずれ（レジスト）を補正する。

出力画像補正部１３７は、原稿領域の傾斜や位置ずれが補正された読み取り画像Ｐ１に対してガンマ補正やノイズ低減、色補正処理などの処理を行い、読み取り画像から原稿領域の画像のみを切り出す。出力画像補正部１３７によって切り出された原稿領域の画像は、画像処理部１３０から主制御部１１０に送信される。

次に、従来のスキャナユニットにおいて、読み取り画像Ｐ１中の原稿領域の上辺に影を発生させる構成について説明する。図８は、従来のスキャナユニットの構成図、図９は、従来のスキャナユニットを用いて生成された読み取り画像Ｐ１を例示した図である。

図８（ａ）に示すように、スキャナユニットは、背景板３０１、イメージセンサ３０３、発光部である光源３０４Ａ、光源３０４Ｂを含んで構成される。ＡＤＦ１０１によって原稿を搬送してスキャンを実行する場合、原稿を搬送しながらイメージセンサ３０３でラインごとに原稿の読み取りを実行する。

スキャンを実行するために、背景板３０１と読み取り面３０５との間には、原稿を搬送できる程度のギャップが設けられている。また、光源３０４Ａ、光源３０４Ｂから光を照射しながら原稿を搬送する。イメージセンサ３０３は、光源３０４Ａ、光源３０４Ｂから照射された光が原稿に当たって反射した反射光により、原稿を読み取る。

原稿が搬送されるまでは、光源３０４Ａおよび光源３０４からの光は背景板３０１に直接当たっている。その後、図８（ｂ）に示すように、原稿が搬送されてきたとき、搬送方向（副走査方向）上流の光源、すなわち、光源３０４Ａから照射される光が原稿によって遮られる。このとき、背景板３０１に原稿の端部の影が発生する。イメージセンサ３０３は、背景板３０１に発生した原稿の端部の影を読み取ることになり、図９に示すように原稿の端部の影が読み取り画像Ｐ１に表現される。

図８に示すスキャナユニットでは、副走査方向の原稿のエッジの影が発生する。一方、当該スキャナユニットでは、主走査方向の原稿のエッジの影は、十分には発生しない。また、原稿が傾斜した状態で読み取られた場合、主走査方向の原稿のエッジも斜めになり、主走査方向の原稿のエッジに副走査方向の成分が含まれることになる。しかし、傾斜角が小さい場合には、主走査方向の原稿のエッジの影は発生しない。

また、主走査方向の原稿のエッジが検出できない場合であっても、原稿の副走査方向の先端と後端とにおけるエッジ検出結果に基づいて、主走査方向の原稿のエッジを推定できる場合がある。しかし、例えば、原稿の角が欠けた場合には、主走査方向の原稿のエッジは正確に検知することができない。

そこで、本実施形態に係るスキャナユニット１０２に含まれる光源３０４Ａ、３０４Ｂは、図１０に示すように、主走査方向に複数の発光素子を一元的に配列して構成されるものを用いることとする。なお、光源３０４Ａ、３０４Ｂにおける発光素子の配列は、図１０のように、１列であることに限定されるものではない。

主走査方向に複数の発光素子が配列されていて、この主走査方向の配列の一部の発光制御を行うことができるものであって、主走査方向における原稿への光の照射領域を制御できるものであればよい。

つまり、ＡＤＦ１０１を用いて原稿をスキャナユニット１０２に搬送する際に、エンジン制御部１２０が光源３０４Ａおよび３０４Ｂを構成する発光素子を制御することによって、光源３０４Ａおよび３０４Ｂにおける発光領域の幅を制御し、原稿の主走査方向の端部のうち、いずれか一辺のみに光が照射されるようにできるものであればよい。したがって、エンジン制御部１２０は、発光制御部として機能する。

具体的に、エンジン制御部１２０は、図１１に示すように、スキャナユニット１０２において原稿を読み取る際に、搬送される原稿から見て原稿の主走査方向左辺に光が照射されないように、すなわち、原稿の主走査方向の端部のうち、左辺もしくは右辺のいずれか一辺のみが発光領域に重複するように、光源３０４Ａ、光源３０４Ｂの発光領域を制御する。

このように光源３０４Ａ、３０４Ｂの発光領域を制御することで、スキャナユニット１０２に進入した原稿によって、光源３０４Ａおよび光源３０４Ｂにおいて点灯している発光素子から照射された光が遮られ、背景板３０１に原稿の左辺のエッジの影が発生する。

読取画像生成部１３１は、イメージセンサ３０３が読み取った、背景板３０１における反射光に基づいて読み取り画像Ｐ１を生成する。したがって、本実施形態においては、主走査方向に配列された発光素子の点灯を制御して、図１２に示すような原稿領域の主走査方向の端部に影が生じた読み取り画像Ｐ１を生成することが可能となる。

そして、画像処理部１３０に含まれる各部の機能によって、読み取り画像Ｐ１に発生した原稿領域の主走査方向の端部の影のエッジに基づいて読み取り画像Ｐ１に表現されている原稿位置を検知する。

次に、本実施形態に係る光源３０４Ａ、光源３０４Ｂの発光態様について図１３および図１４を参照して説明する。以後の説明において、光源３０４Ａ、光源３０４Ｂを総称して「光源３０４」と記載する。

図１３は、原稿が奥基準で搬送された際の光源３０４の主走査方向における発光態様を示す図、図１４は、原稿が中央基準で搬送された際の光源３０４の主走査方向における発光態様を示す図である。

ここで、「奥基準」とは、読み取り対象の原稿のサイズが不ぞろいな場合であっても、スキャナユニット１０２の読み取りエリア上の共通した位置を原稿の左辺が通過するように搬送されるときの原稿の基準位置のことである。

原稿の基準位置が奥基準で搬送される場合、読み取り時に光源３０４の固定の位置から発光領域を制御することによって、原稿の左辺側に影が生じた読み取り画像Ｐ１を取得することができる。

また、「中央基準」とは、スキャナユニット１０２の読み取りエリアの主走査方向の中央を、原稿の主走査方向の中央が通過するように搬送されるときの原稿の基準位置のことである。原稿の大きさが異なる場合、原稿の基準位置が中央基準で搬送されると、原稿の左辺が通過するスキャナユニット１０２の読み取りエリアの位置が変化する。

例えば、主走査方向の最大読み取り幅がＡ３サイズであるスキャナユニット１０２でＡ３サイズの原稿を読み取った場合、原稿の左辺はスキャナユニット１０２の読み取りエリアの端部付近を通過しているものの、Ａ４サイズの原稿を読み取った場合には、原稿の左辺は読み取りエリアの端部から４ｃｍほど右側を通過する。

そのため、原稿を中央基準で搬送するＡＤＦ１０１が搭載されている場合には、原稿をスキャナユニット１０２の読み取りエリアに搬送する前に、原稿サイズを示す原稿サイズ情報を取得し、原稿の読み取りを実行する。このとき、原稿サイズを検知するセンサの検知結果を、原稿サイズ情報として用いてもよい。

さらに、ユーザがディスプレイパネル１０４から指定した原稿サイズを、原稿サイズ情報として用いてもよい。そして、原稿サイズに応じて光源３０４の発光領域を制御することによって、どのようなサイズの原稿に対しても原稿の左辺側に影が生じた読み取り画像Ｐ１を取得することができる。

次に、本実施形態に係る読み取り画像Ｐ１における原稿領域のエッジを検知する処理について図１５から図１８を参照して説明する。図１５は、本実施形態に係る読み取り画像Ｐ１の一例を示す図である。

図１５に示すように、図８に示すような構成を備える読取部に原稿を読み取らせて生成された読み取り画像Ｐ１には、原稿領域の副走査方向上流側と主走査方向左側に影領域Ｓ１、影領域Ｓ２が発生している。

また、光源３０４からの光が照射されて背景領域に発生した影領域Ｓ１、影領域Ｓ２は、背景領域よりも、明度が小さいため、より濃い黒色で表現される。なお、原稿領域は、読み取り対象の原稿に表現されている図形や文字などにより、白色もしくは黒色に変化するため、さまざまな画素値を取り得る。

図１６は、本実施形態に係る読み取り画像Ｐ１における画素値変化を示す図である。図１６に示すように、背景領域は、背景板３０１自体が読み取られるため、背景板３０１自体の色によって画素値が定まる。したがって、背景領域から影領域Ｓ１もしくは影領域Ｓ２へと変化する画素間、すなわち、背景領域と影領域Ｓ１もしくは影領域Ｓ２とが隣接している画素間においては、一定の画素値の変化が発生する。

本実施形態では、背景領域から影領域Ｓ１、影領域Ｓ２に変化する境界、すなわち、エッジを、図１６に示すような画素値の変化に基づいて検知する。上述したように、背景領域の画素と影領域Ｓ１、影領域Ｓ２の画素との画素値の変化は、図１６の領域Ｖ１に示すように一定である。そのため、原稿の種類に依存することなく、読み取り画像Ｐ１における影領域Ｓ１、影領域Ｓ２のエッジを検知することができる。

次に、図１７および図１８を参照して、本実施形態に係るエッジを検知するためのフィルタについて説明する。図１７は、本実施形態に係るフィルタマトリクスＭ１の係数を例示した図である。フィルタマトリクスＭ１は、図１７に示すような係数によって、副走査方向における明るい領域から暗い領域への変化を正の値として出力して、原稿領域の副走査方向下流の端部（原稿の上辺）に生じたエッジを検知する。このとき、明るい領域が画素値の大きい領域であり、暗い領域が画素値の小さい領域である。

図１８は、本実施形態に係るフィルタマトリクスＭ２の係数を例示した図である。フィルタマトリクスＭ２は、図１８に示すような係数によって、主走査方向における明るい領域から暗い領域への変化を正の値として出力して、原稿領域の主走査方向の左辺（原稿の左辺）に生じたエッジを検知する。

本実施形態において、エッジ検知部１３２は、図１７および図１８に示すようなフィルタマトリクスＭ１、フィルタマトリクスＭ２を用いて計算された値に対し、所定の閾値、例えば、背景領域から影領域Ｓ１、Ｓ２へ変化する付近の画素の画素値（すなわち、背景領域と影領域Ｓ１もしくは影領域Ｓ２とが隣接する画素間の画素値）などを基準として２値化を行い、影領域Ｓ１、Ｓ２のエッジを検知する。

なお、上述したように、背景領域と影領域Ｓ１、影領域Ｓ２とにおいては、一定の画素値の変化が発生する。したがって、フィルタマトリクスＭ１、フィルタマトリクスＭ２を用いた演算結果が、背景領域と影領域Ｓ１、影領域Ｓ２とにおける画素値の変化に基づいて定められた所定の値の範囲に含まれる画素をエッジとして検知する構成であってもよい。

以上説明したように、本実施形態においては、読み取り対象の原稿に対して、光を照射する範囲を制御し、読み取り画像Ｐ１に生じた画素値の変化に基づいて、読み取り画像Ｐ１における原稿領域のエッジを検知する。そして、検知されたエッジに基づいて読み取り画像Ｐ１を補正することによって、原稿領域のみが表現された画像情報を生成する。

次に、本実施形態に係る読み取り画像Ｐ１を補正する処理の流れについて図１９を参照して説明する。図１９は、本実施形態に係る読み取り画像Ｐ１を補正する処理の流れを示すフローチャートである。

読取画像生成部１３１は、光学素子が原稿を走査して得られた光学情報に基づいて、撮像情報、すなわち、読み取り画像Ｐ１を生成する（Ｓ１９０１）。エッジ検知部１３２は、図１５から図１８において説明したようにして、読み取り画像Ｐ１の隣接する画素間における画素値の変化に基づいて原稿領域のエッジを検知する（Ｓ１９０２）。

角度算出部１３３は、エッジ検知部１３２によって検知された原稿領域のエッジの情報に基づいて、原稿領域のスキュー角度を算出する（Ｓ１９０３）。座標算出部は、エッジ検知部１３２が検知した原稿領域のエッジの情報に基づいて、読み取り画像Ｐ１における原稿領域の原点座標を算出する（Ｓ１９０４）。

角度算出部１３３によって算出された原稿領域のスキュー角度に基づいて、スキュー補正部１３５は、読み取り画像Ｐ１に対して回転処理を実行する（Ｓ１９０５）。このとき、スキュー補正部１３５は、読み取り画像Ｐ１に対する原稿領域の傾斜が解消されるように、読み取り画像Ｐ１を回転させる。このときの回転量は、スキュー角度に相当する角度分である。

位置補正部１３６は、座標算出部１３４が算出した原稿領域の原点座標の情報に基づいて、原稿領域の位置ずれを補正する（Ｓ１９０６）。このとき、位置補正部１３６は、例えば、原稿領域が読み取り画像Ｐ１の左上に偏って配置されるように読み取り画像Ｐ１を平行移動させる。

出力画像補正部１３７は、スキュー補正と位置補正が行われた読み取り画像Ｐ１から原稿領域のみを切り出し、ガンマ補正やノイズ低減、色補正処理などの処理を実行して、主制御部１１０に送信する（Ｓ１９０７）。

このように、本実施形態においては、原稿領域の上辺および左辺に影領域Ｓ１、Ｓ２を発生させ、背景領域の画素値と影領域Ｓ１、Ｓ２の画素値との変化に基づいて原稿領域のエッジを検知する。そして、検知された原稿領域のエッジの情報に基づいて読み取り画像Ｐ１を補正し、原稿領域のみを切り出した画像情報を生成する。

また、本実施形態に係るエンジン制御部１２０は、光源３０４の発光領域を制御して、読み取り画像Ｐ１の画質のムラを低減する。図２０は、四隅の一角が欠けた原稿を示す図である。また、図２１は、限定された副走査方向の範囲において光源３０４の発光領域の幅を制御する態様を示す図である。

図２０に示すように、原稿に対してエッジを検出したいエリアＥ１のエッジの影が発生するように光源３０４の発光領域の幅を制御した場合、エリアＥ１近傍の原稿には、原稿面照度の減少が生じることがある。

この原稿面照度が減少した領域では明度が低下するため、主走査方向にわたって読み取り画像Ｐ１に明度むらが発生する。そこで、本実施形態では、図２１に示すように、原稿のエッジを検知するラインを限定して光源３０４を発光させる制御を実行することにより、読み取り画像Ｐ１に明度むらが発生しないようにする。

また、原稿の副走査方向上流の端部から所定のライン分離れた領域から、光源３０４を発光させる制御を開始することにより、例えば、原稿の角に留め具がある場合でも原稿領域のエッジを検知することができる。

具体的に、エンジン制御部１２０は、図２１に示すように、原稿の読み取り開始から数ラインの読み取りが完了したところから、さらに数ラインに搬送する間のみ光源３０４の発光領域を制御して光が照射されるようにする。すなわち、エンジン制御部１２０は、原稿の読み取り開始位置から離れた領域において光源３０４の発光領域の幅を制御する。エンジン制御部１２０は、図２１のエリアＥ１´に相当する原稿領域に光源３０４からの光が照射されないように光源３０４の発光領域を制御する。

このようにすると、原稿の読み取り開始から数ラインの読み取りが完了したところから、さらに数ラインに搬送する間のみの領域、すなわち、エリアＥ１´の領域のエッジの影が発生し、その影に基づいて原稿のエッジを検知することができる。

また、エンジン制御部１２０は、図２２に示すように、原稿の読み取り開始から数ラインの読み取りが完了したところから、さらに数ラインに搬送する間のみ光源３０４の発光領域を段階的に制御して光が照射されるようにする。エンジン制御部１２０は、図２２のエリアＥ２´に相当する原稿領域に光源３０４からの光が照射されないように光源３０４の発光領域を制御する。

このようにすることで、副走査方向の一部だけに極端な照明強度のむらが発生するのを低減することができる。そのため、読み取り画像Ｐ１の明度がエリアＥ２´の近傍において極端に変化しないため、読み取り画像Ｐ１の画質の低下を防ぐことができる。

また、原稿の基準位置が奥基準で搬送され、スキャナユニット１０２の読み取りエリアから搬送方向の上流側に、原稿の搬送位置がずれた場合や、原稿の基準位置が中央基準で搬送され、スキャナユニット１０２の読み取りエリアから搬送方向の左右に、原稿の搬送位置がずれた場合であっても、副走査方向の一部だけに極端な照明強度のむらが発生するのを低減することができる。

一方で、図２３に示すように、読み取り画像Ｐ１において、光源３０４からの光が照射されなかった領域、すなわち、エリアＥ３は、光源３０４からの光が照射された領域であるエリアＥ４より明度が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、エンジン制御部１２０によって、光源３０４の発光領域が制御された場合、出力画像補正部１３７は、光源３０４からの光が照射されなかったエリアＥ３の画像に対して、エリアＥ４の画像とは異なるγ補正を実行する。

図２４は、本実施形態に係るγ補正関数を示す図である。図２４に示すように、エリアＥ３に対するγ補正関数は、エリアＥ４に対するγ補正関数より明度を向上させる関数である。このように、異なるγ補正関数を用いてγ補正を行うことにより、読み取り画像Ｐ１の明度の平坦性を一定にすることができる。

さらに、出力画像補正部１３７は、異なるγ補正関数を用いてγ補正を行った場合に、読み取り画像Ｐ１に対してノイズ低減フィルタを適用させて、画質補正を行ってもよい。ノイズ低減フィルタとして、ガウシアンフィルタ、イプシロンフィルタ、バイラテラルフィルタなどを用いてもよい。また、光源３０４の発光領域が制御された領域ごとに、ノイズ低減フィルタの強度を切り替えることによって、より画質を向上させることが可能となる。

１ 画像処理装置
１０ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
４０ ＨＤＤ
５０ Ｉ／Ｆ
６０ ＬＣＤ
７０ 操作部
８０ バス
１００ コントローラ
１０１ ＡＤＦ
１０２ スキャナユニット
１０３ 排紙トレイ
１０４ ディスプレイパネル
１０５ 給紙テーブル
１０６ プリントエンジン
１０７ 排紙トレイ
１０８ ネットワークＩ／Ｆ
１１０ 主制御部
１２０ エンジン制御部
１３０ 画像処理部
１３１ 読取画像生成部
１３２ エッジ検知部
１３３ 角度算出部
１３４ 座標算出部
１３５ スキュー補正部
１３６ 位置補正部
１３７ 出力画像補正部
１４０ 操作表示制御部
１５０ 入出力制御部

特開２０１０－１５４３０５号公報

Claims (9)

1. 原稿を読み取り領域へ搬送する原稿搬送部と、
   光学素子によって前記原稿に形成された画像を読み取る読取部と、
   前記読取部に対して前記原稿の搬送方向上流に配置され前記原稿に対して光を照射する発光部と、
   前記発光部の発光領域を制御する発光制御部と、
   前記原稿を読み取って生成される読み取り画像の隣接する画素間における画素値の変化に基づいて、原稿領域の境界を検知する境界検知部と、
   前記原稿のサイズ情報を取得する原稿サイズ情報取得部と、
   を含み、
   前記発光制御部は、
   前記原稿サイズ情報取得部で取得した原稿サイズ情報と、前記原稿が前記原稿搬送部によって搬送される際の読み取り領域上の基準位置とに基づいて、前記原稿の主走査方向の端部のうち、いずれか一辺のみが、前記光が前記原稿に照射された領域である照射領域と重複するように前記発光領域を制御することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記基準位置は、奥基準であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記基準位置は、中央基準であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記発光制御部は、
   前記原稿の副走査方向の所定の領域が前記発光領域と重複するように、前記発光領域を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記発光制御部は、
   前記原稿の読み取り開始位置から離れた領域において、前記発光領域を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記発光制御部は、
   前記発光領域を切り替えて制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
7. 前記発光領域が制御された領域の画像に対して補正を行う出力画像補正部を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
8. 前記出力画像補正部は、
   明度が補正された前記画像に対してノイズを低減する補正を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 画像処理方法であって、
   原稿を読み取り領域へ搬送する原稿搬送工程と、
   光学素子によって前記原稿に形成された画像を読み取る読取工程と、
   前記読取工程に対して前記原稿の搬送方向上流に配置され前記原稿に対して光を照射する発光工程と、
   前記発光工程の発光領域を制御する発光制御工程と、
   前記原稿を読み取って生成される読み取り画像の隣接する画素間における画素値の変化に基づいて、原稿領域の境界を検知する境界検知工程と、
   前記原稿のサイズ情報を取得する原稿サイズ情報取得工程と、
   を含み、
   前記発光制御工程は、
   前記原稿サイズ情報取得工程で取得した原稿サイズ情報と、前記原稿が前記原稿搬送工程によって搬送される際の読み取り領域上の基準位置とに基づいて、前記原稿の主走査方向の端部のうち、いずれか一辺のみが、前記光が前記原稿に照射された領域である照射領域と重複するように前記発光領域を制御することを特徴とする画像処理方法。

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