JPH08235347A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読み取り装置に関し、歪みの少ない合成
画像が得られる。 【構成】 移動可能な二次元の撮像手段20と、移動前の
合成画像を基準画像60として、又、基準画像60に一部が
重なる移動後の撮影像を比較画像70として各々記憶する
画像情報記憶手段50と、基準，比較画像60,70の重複領
域特定手段91と、基準画像内重複領域61の中から任意の
１つの画素を基準画素62として選択し、基準画素62を中
心とする基準部分画像取込手段92と、比較画像内重複領
域71の中から複数の画素を比較画素72として選択し、複
数の各比較画素72を各々中心とし、基準部分画像63と同
一の形を持つ複数の比較部分画像73を取り込む比較部分
画像取込手段93と、基準部分画像63と複数の比較部分画
像73との一致度を判定し、一致度の最も高い１つの比較
部分画像73の比較画素72を、着目比較画素77として特定
する一致度判定手段110と、基準画素62の位置情報及び
着目比較画素77の位置情報にもとづいて、基準，比較画
像60,70を重ね合わせる画像合成手段94とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像読み取り装置で
あって、例えばいわゆるワープロやパーソナルコンピュ
ータ等に接続されて使用される手動式のスキャナーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスキャナーとしては、図
２６に示すように、一次元撮像素子200と、その長手方
向の両端部に配置された上下一対の位置検出センサー20
1,202とから構成されていた。従来のスキャナーが、図
２６に示したように、扇形に移動した場合を例に挙げて
説明する。

【０００３】一次元撮像素子200が、図２６に一点鎖線
で示した位置まで移動する間、原稿の読み取り部分を繰
り返し撮像し、各撮像位置において両位置検出センサー
201,202が一次元撮像素子200の撮像位置を検出する。一
次元撮像素子200からの画像情報と、両位置検出センサ
ー201,202からの位置情報は、図示しないがいわゆるワ
ープロやパーソナルコンピュータ等の機器本体に送ら
れ、その機器本体内で画像合成が行われ、その撮影像が
ディスプレー等に映し出される。

【０００４】このとき、１回目の撮影像と２回目の撮影
像とに重なる部分がある場合には、１回目の撮影像の上
から２回目の撮影像が上書きされ、重なっている部分の
撮影像は、２回目の撮影像に書き変わる。このようにし
て、一次元撮像素子200が、図２６に一点鎖線で示した
位置まで移動すると、ディスプレイには、原稿の扇形の
読み取り部分の撮影像が合成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のスキャナーでは、位置検出センサー201,202の検出誤
差が原因して、一次元撮像素子200の各撮影像が正確な
位置に合成されず、原稿の読み取り部分の撮影像が歪ん
でしまうという問題点があった。そこで、請求項１記載
の発明は、上記した従来の技術の有する問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、原稿を
二次元で撮像し、しかも位置検出センサーの検出誤差を
修正して画像合成を行うようにすることで、歪みの少な
い合成画像が得られるようにした画像読み取り装置を提
供しようとするものである。

【０００６】請求項２記載の発明は、上記した請求項１
記載の発明の目的に加え、基準画像内に比較限界を設定
することで、基準画像の画像処理を迅速化できるように
したものである。請求項３記載の発明は、上記した請求
項１又は請求項２記載の発明の目的に加え、比較画像内
に比較限界を設定することで、比較画像の画像処理を迅
速化できるようにしたものである。

【０００７】請求項４記載の発明は、上記した請求項１
〜３記載の発明の目的に加え、比較画像内に比較限界に
加え、撮像位置検出手段の検出誤差によって決まる検出
誤差領域を設定することで、比較画像の画像処理を一
層、迅速化できるようにしたものである。請求項５記載
の発明は、上記した請求項１〜４記載の発明の目的に加
え、比較部分画像を回転させながら、基準部分画像と比
較し、両画像の一致度を判定させることで、両画像の一
致度の判定を迅速化できるようにしたものである。

【０００８】請求項６記載の発明は、上記した請求項１
〜５記載の発明の目的に加え、歪みの一層、少ない合成
画像が得られるようにしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。請求項１記載の発明
は、例えば図１に示すように、次の８つの構成を備えて
いることを特徴とする。

【００１０】第１は、撮像手段(20)で、この撮像手段(2
0)は、原稿(30)を二次元で撮像し、撮像信号を出力する
移動可能なものである。第２は、撮像位置検出手段(40)
で、この撮像位置検出手段(40)は、前記撮像手段(20)の
撮像位置を検出して、位置信号を出力するものである。
第３は、画像情報記憶手段(50)で、この画像情報記憶手
段(50)は、移動前の合成画像又は前記撮像手段(20)から
の撮像信号を基準画像(60)として、前記基準画像(60)に
一部が重なる移動後の撮影像を比較画像(70)として各々
記憶するものである。

【００１１】第４は、重複領域特定手段(91)で、この重
複領域特定手段(91)は、前記基準画像(60)と比較画像(7
0)との各位置から、前記画像情報記憶手段(50)に記憶さ
れた前記基準画像(60)と比較画像(70)の重複領域(24)を
特定するものである（例えば図５）。第５は、基準部分
画像取込手段(92)で、この基準部分画像取込手段(92)
は、前記基準画像(60)内であり、かつ前記重複領域(24)
内の基準画像内重複領域(61)の中から、任意の１つの画
素を基準画素(62)として選択し（例えば図６）、前記基
準画素(62)を中心とし、所定の形を持つ基準部分画像(6
3)を取り込むものである（例えば図７，８）。

【００１２】第６は、比較部分画像取込手段(93)で、こ
の比較部分画像取込手段(93)は、前記比較画像(70)内で
あり、かつ前記重複領域(24)内の比較画像内重複領域(7
1)の中から、複数の画素を比較画素(72)として選択し
（例えば図１０）、複数の各前記比較画素(72)を各々中
心とし、前記基準部分画像(63)と同一の形を持つ複数の
比較部分画像(73)を取り込むものである（例えば図１
１）。

【００１３】第７は、一致度判定手段(110)で、この一
致度判定手段(110)は、前記基準部分画像取込手段(92)
により取り込まれた前記基準部分画像(63)と、前記比較
部分画像取込手段(93)により取り込まれた複数の前記比
較部分画像(73)とを各々比較し、前記基準部分画像(63)
と一致度の最も高い複数の前記比較部分画像(73)の前記
比較画素(72)を、着目比較画素(77)として特定するもの
である（例えば図１７）。

【００１４】第８は、画像合成手段(94)で、この画像合
成手段(94)は、前記基準画素(62)の位置情報、および前
記一致度判定手段(110)により特定された前記着目比較
画素(77)の位置情報にもとづいて、前記基準画像(60)と
比較画像(70)を重ね合わせるものである（例えば図１９
〜２１）。請求項２記載の発明は、上記した請求項１記
載の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

【００１５】すなわち、前記基準部分画像取込手段(92)
は、例えば図９に示すように、前記基準画像内重複領域
(61)内において、前記基準部分画像(63)が内接する基準
画像内比較限界(64)を設定し、前記基準画像内比較限界
(64)の中から前記基準画素(62)を選択するようにした。
請求項３記載の発明は、上記した請求項１又は請求項２
記載の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

【００１６】すなわち、前記比較部分画像取込手段(93)
は、例えば図１３に示すように、前記比較画像内重複領
域(71)内において、前記比較部分画像(73)が内接する比
較画像内比較限界(74)を設定し、前記比較画像内比較限
界(74)の中から前記比較画素(72)を選択するようにし
た。請求項４記載の発明は、上記した請求項１〜３記載
の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

【００１７】すなわち、前記比較部分画像取込手段(93)
は、例えば図１４に示すように、前記撮像位置検出手段
(40)の検出誤差によって決まる、前記比較画素(72)が存
在し得る検出誤差領域(75)と、前記比較画像内比較限界
(74)内との重複した領域を比較領域(76)として設定し、
前記比較領域(76)の中から前記比較画素(72)を選択する
ようにした。

【００１８】請求項５記載の発明は、上記した請求項１
〜４記載の特徴点に加え、次の２つの点を特徴とする。
第１に、前記一致度判定手段(110)は、例えば図１に示
すように、複数の各前記比較部分画像(73)を、各々の前
記比較画素(72)を中心に回転させる比較部分画像回転手
段(111)と、前記比較部分画像回転手段(111)により回転
される複数の各前記比較部分画像(73)と前記基準部分画
像(63)とを各々比較し、不一致の画素数の最小を各々求
める画像比較手段(112)と、複数の前記比較部分画像(7
3)のうち、前記画像比較手段(112)により各々求めた不
一致の画素数の最小の１つの前記比較部分画像(73)の前
記比較画素(72)を、前記着目比較画素(77)として特定す
る着目比較画素特定手段(113)とを備えている。

【００１９】第２に、前記画像合成手段(94)は、前記着
目比較画素(77)の位置および当該着目比較画素(77)を中
心とする前記比較部分画像(73)の不一致の画素数が最小
となったときの回転角度と、前記基準画素(62)の位置と
を求めて、前記基準画像(60)と比較画像(70)とを重ね合
わせるようにした。請求項６記載の発明は、上記した請
求項１〜５記載の特徴点に加え、次の３つの点を特徴と
する。

【００２０】第１に、前記基準部分画像取込手段(92)
は、前記基準画像内重複領域(61)内において、前記基準
部分画像(63)が内接する基準画像内比較限界(64)を設定
し、前記基準画像内比較限界(64)の中の全ての画素を前
記基準画素(62)を選択し（例えば図６）、各前記基準画
素(62)を中心とし、所定の形を持つ複数の基準部分画像
(63)を取り込むものである（例えば図７，８）。

【００２１】第２に、前記一致度判定手段(110)は、例
えば図２４，２５に示すように、前記複数の前記基準画
素(62)の各前記基準部分画像(63)に対し、一致度の最も
高い複数の前記比較部分画像(73)を選び、一致度の最も
高い複数の前記比較部分画像(73)の前記比較画素(72)の
中から、最も遠く離れた２個の前記比較画素(72)を、２
個の前記着目比較画素(77)とし、２個の前記着目比較画
素(77)に各々対応する２個の前記基準画素(62)を、２個
の着目基準画素(65)として各々特定する。

【００２２】第３に、前記画像合成手段(94)は、例えば
図２４，２５に示すように、２個の前記着目比較画素(7
7)の各位置と、２個の前記着目基準画素(65)の各位置と
がそれぞれ重なり合うように、前記基準画像(60)と比較
画像(70)とを重ね合わせるようにした。

【００２３】

【作 用】したがって、請求項１記載の発明によれば、
次のような作用を奏する。すなわち、前記基準画像(60)
内の前記基準部分画像(63)と、前記比較画像(70)内の前
記比較部分画像(72)との一致度を判定して、前記基準画
像(60)と比較画像(70)とを合成しているので、前記撮像
位置検出手段(40)の検出誤差があっても、前記基準，比
較画像(60,70)を歪み無く合成できる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、上記した請
求項１記載の作用に加え、次の作用を奏する。すなわ
ち、例えば図９に示すように、前記基準画像内重複領域
(61)より狭い、前記基準画像内比較限界(64)の中から前
記基準画素(62)を選択できる。請求項３記載の発明によ
れば、上記した請求項１又は請求項２記載の作用に加
え、次の作用を奏する。

【００２５】すなわち、例えば図１３に示すように、前
記比較画像内重複領域(71)より狭い、前記比較画像内比
較限界(74)の中から前記比較画素(72)を選択できる。請
求項４記載の発明によれば、上記した請求項１〜３記載
の作用に加え、次の作用を奏する。すなわち、例えば図
１４に示すように、前記比較画像内比較限界(74)より狭
い、前記比較領域(76)の中から前記比較画素(72)を選択
できる。

【００２６】請求項５記載の発明によれば、上記した請
求項１〜４記載の作用に加え、次の作用を奏する。すな
わち、例えば図１７に示すように、前記比較画素(72)を
回転しながら、前記基準画素(62)と比較し、不一致の画
素数の最小の１つの前記比較画素(72)を、一致度の最も
高い前記着目比較画素(77)と判定できる。

【００２７】これに加え、前記着目比較画素(77)の位置
および当該着目比較画素(77)を中心とする前記比較部分
画像(73)の不一致の画素数が最小となったときの回転角
度と、前記基準画素(62)の位置とを求めることで、例え
ば図１９〜２１に示すように、両基準，比較画像(60,7
0)の一方若しくは両方を平行移動と回転移動とを組み合
わせて移動することで、基準，比較画像(60,70)を合成
できる。

【００２８】請求項６記載の発明によれば、上記した請
求項１〜５記載の作用に加え、次の作用を奏する。すな
わち、例えば図２４，２５に示すように、比較画像(70)
内の最も遠く離れた２個の着目比較画素(77)を、対応す
る基準画像(60)内の２個の着目基準画素(65)に重なり合
うように、両基準，比較画像(60,70)の一方若しくは両
方を平行移動と回転移動とを組み合わせ移動すること
で、基準，比較画像(60,70)を合成できる。

【００２９】

【実施例】図１〜２３は、本発明の第１実施例を示すも
のであり、図１はブロック図、図２は二次元撮像領域を
示す説明図、図３は原稿を示す説明図、図４は第１撮像
位置を示す説明図、図５は第２撮像位置を示す説明図、
図６は基準画像を示す説明図、図７は基準部分画像を示
す基準画像の説明図、図８は基準部分画像を示す説明
図、図９は基準画像内比較限界を示す基準画像の説明
図、図１０は比較画像を示す説明図、図１１は比較部分
画像を示す比較画像の説明図、図１２は比較部分画像を
示す説明図、図１３は比較画像内比較限界を示す比較画
像の説明図、図１４は比較領域を示す比較画像の説明
図、図１５は非着目比較部分画像を示す比較画像の説明
図、図１６は非着目比較部分画像を示す説明図、図１７
は比較部分画像の回転状態を示す説明図、図１８は座標
軸を示す説明図、図１９は平行移動前の基準，比較画像
の説明図、図２０は平行移動後の基準，比較画像の説明
図、図２１は画像合成後の基準，比較画像の説明図、図
２２，２３はフローチャートをそれぞれ示す。

【００３０】図中、10は、画像合成装置を示し、この画
像合成装置10は、例えば手動式のスキャナーに使用さ
れ、このスキャナーは、図示しないが、いわゆるワープ
ロやパーソナルコンピュータ等の機器本体に接続され、
スキャナーで合成処理された画像合成情報を機器本体に
出力する。上記画像合成装置10は、図１に示すように、
大別すると、次の６つの構成を備える。

【００３１】第１は、図１に示すように、撮像手段20
で、この撮像手段20は、原稿30を二次元で撮像し、撮像
信号を出力する移動可能なものである。具体的には、撮
像手段20は、例えばＣＣＤ等の二次元撮像素子から構成
され、図２に示すように、二次元撮像領域21を有する。
撮像手段20は、モノクロ用でも、或いはカラー用であっ
てもよい。

【００３２】そして、上記二次元撮像領域21を、図３に
示す印刷パターンに、図４に示すように重ね合わせて、
第１撮像位置22で撮像する。つぎに、図５に二点鎖線で
示すように、二次元撮像領域21を第２撮像位置23まで移
動し、このとき第１、第２撮像位置22,23が重複領域24
で一部重なり合うようにして、第２撮像位置23で撮像す
る。こうして、順次、二次元撮像領域21を原稿30の印刷
パターン31に沿って移動しながら撮像する。

【００３３】第２は、図１に示すように、撮像位置検出
手段40で、この撮像位置検出手段40は、前記撮像手段20
の撮像位置、すなわち第１，第２撮像位置22,23を検出
して、位置信号を出力するものである。具体的には、撮
像位置検出手段40は、光学的、機械的或いは磁気的なセ
ンサーから構成されている。第３は、図１に示すよう
に、画像情報記憶手段50で、この画像情報記憶手段50
は、移動前の合成画像又は前記撮像手段20からの撮像信
号を基準画像60として、前記基準画像60に一部が重なる
移動後の比較画像70とを各々記憶するものである。

【００３４】具体的には、画像情報記憶手段50は、画像
合成装置10に内蔵されたメモリーに記憶される。そし
て、画像情報記憶手段50は、図１に示すように、基準画
像記憶手段51と、比較画像記憶手段52とから構成されて
いる。第４は、図１に示すように、撮像位置情報記憶手
段80で、この撮像位置情報記憶手段80は、前記撮像位置
検出手段40からの位置信号にもとづいて、図４，５に示
す第１，第２撮像位置22,23を各々記憶するものであ
る。

【００３５】具体的には、撮像位置情報記憶手段80は、
画像情報記憶手段50と同様に、画像合成装置10に内蔵さ
れたメモリーに記憶される。そして、撮像位置情報記憶
手段80は、図１に示すように、基準画像撮像位置記憶手
段81と、比較画像撮像位置記憶手段82とから構成されて
いる。第５は、図１に示すように、画像合成処理手段90
で、この画像合成処理手段90は、画像情報記憶手段50に
記憶された画像情報と撮像位置情報記憶手段80に記憶さ
れた位置情報とにもとづいて、基準，比較画像60,70を
合成するものである。具体的には、画像合成処理手段90
は、画像合成装置10に内蔵されたマイクロコンピュータ
やデジタルシグナルプロセッサ等の高速演算素子で処理
される。

【００３６】第６は、図１に示すように、出力手段100
で、この出力手段100は、前記画像合成処理手段90によ
り合成された合成画像情報を出力するものである。具体
的には、合成画像情報は、図示しない機器本体に出力さ
れ、そのディスプレイ上に表示される。つぎに、上記し
た画像合成処理手段90について更に詳しく説明すると、
画像合成処理手段90は、図１に示すように、次の５つの
構成を備えている。

【００３７】第１は、図１に示すように、重複領域特定
手段91で、この重複領域特定手段91は、前記撮像位置情
報記憶手段80に記憶された前記第１，第２撮像位置22,2
3から、前記画像情報記憶手段50に記憶された前記基
準，比較画像60,70の重複領域24（図５）を特定するも
のである。第２は、図１に示すように、基準部分画像取
込手段92で、この基準部分画像取込手段92は、図６に示
すように、前記基準画像60内であり、かつ前記重複領域
24内の基準画像内重複領域61の中から、任意の１つの画
素を基準画素62として選択するものである。これに加
え、基準部分画像取込手段92は、図７，８に示すよう
に、前記基準画素選択手段92により選択された前記基準
画素62を中心とし、所定の形を持つ基準部分画像63を取
り込むものである。

【００３８】本実施例では、基準部分画像取込手段92
は、図６に示すように、前記基準画像60内であり、かつ
前記重複領域24内の基準画像内重複領域61の中の全ての
画素を基準画素62として選択し、図７，８に示すよう
に、前記基準画素選択手段92により選択された各前記基
準画素62を中心とし、所定の形を持つ複数の基準部分画
像63を取り込んでいる。

【００３９】具体的には、基準画素62を中心とする円形
に基準部分画像63を取り出す。このため、基準部分画像
63が基準画像内重複領域61からはみ出してしまうと、そ
の形が円形でなくなるので、基準画素62は、図９に示す
ように、基準画像内重複領域61に内接する円の中心点を
結んだ基準画像内比較限界64の中から選択される。基準
部分画像63は、実際には、画素単位で切り出すので、外
形は画素単位の凹凸があり、完全な円形ではない。

【００４０】なお、基準部分画像63は、円形のほか、基
準画素62を中心とした多角形でもよい。また、一般的に
二次元撮像素子は、撮影した像を電気信号に変換する順
番が、その撮像画面の左上から右下まで水平方向の順番
であるので、基準画素62も、基準画像内比較限界64の図
９の向かって左上から順に右下に向かって、選ばれるこ
とが望ましい。

【００４１】第３は、図１に示すように、比較部分画像
取込手段93で、この比較部分画像取込手段93は、図１０
に示すように、前記比較画像70内であり、かつ前記重複
領域24内の比較画像内重複領域71の中から、複数の画素
を比較画素72として選択するものである。これに加え、
比較部分画像取込手段93は、図１１，１２に示すよう
に、比較画素選択手段94により選択された複数の各前記
比較画素72を各々中心とし、前記基準部分画像63と同一
の形を持つ複数の比較部分画像73を取り込むものであ
る。

【００４２】具体的には、比較画素72を中心とし、基準
部分画像63と同一半径の円形の比較部分画像73を取り出
す。このため、基準部分画像63と同様に、比較画素72が
比較画像内重複領域71からはみ出してしまうと、その形
が円形でなくなるので、比較画素72は、図１３に示すよ
うに、比較画像内重複領域71に内接する円の中心点を結
んだ比較画像内比較限界74の中から選択される。

【００４３】なお、比較画素72も、基準部分画像63と同
様に、円形のほか、比較画素72を中心とした多角形でも
よい。また、比較画素72は、基準画素62と同様に、比較
画像内比較限界74の図１３の向かって左上から順に右下
に向かって、選ばれることが望ましい。さらに、比較画
像内重複領域71には、図１４に示すように、前記撮像位
置検出手段40の検出誤差によって決まる、前記基準画素
62に対応する前記比較画素72が存在し得る検出誤差領域
75を設定している。そして、この検出誤差領域75と、前
記比較画像内比較限界74内との重複した領域を、比較領
域76として設定し、この比較領域76の中から前記比較画
素72を選択している。

【００４４】また、本実施例では、図１１，１２に示す
比較部分画像73と比較のために、図１５，１６に示すよ
うに、比較画像内重複領域71内の１つの画素を、非着目
比較画素72aとして選択し、この非着目比較画素72aを中
心とし、基準部分画像63と同一半径の円形の非着目比較
部分画像73aを取り出している。第４は、図１に示すよ
うに、一致度判定手段110で、この一致度判定手段110
は、例えば図１７に示すように、前記基準部分画像取込
手段92により取り込まれた前記基準部分画像63と、前記
比較部分画像取込手段93により取り込まれた複数の前記
比較部分画像73とを各々比較し、前記基準部分画像63と
一致度の最も高い１つの前記比較部分画像73の前記比較
画素72を、着目比較画素77として特定するものである。

【００４５】第５は、図１に示すように、画像合成手段
94で、この画像合成手段94は、例えば図１９〜２１に示
すように、着目基準画素65の位置情報、および前記一致
度判定手段110により特定された前記着目比較画素77の
位置情報にもとづいて、前記基準，比較画像60,70を重
ね合わせるものである。上記着目基準画素65は、図１９
〜２１に示すように、複数の基準画素62の各基準部分画
像63に対し、不一致の画素数の最小の１つの比較部分画
像73に対応する１つの基準部分画像63の基準画素62を指
すものである。

【００４６】上記画像合成手段94により合成された合成
画像は、図１に示すように、画像情報記憶手段50の基準
画像記憶手段51に、基準画像60として記憶される。この
ように、基準画像記憶手段51には、画像合成手段94によ
り合成された合成画像が基準画像60として記憶され、第
１回目の撮影像、すなわち、図４に示す第１撮像位置22
において、撮像手段20により撮像された撮影像は、図１
に示すように、比較画像記憶手段52に、常に一旦、比較
画像70として記憶される。このとき、第１撮像位置22
も、撮像位置検出手段40により、比較画像撮像位置記憶
手段82に一旦、記憶される。

【００４７】つぎに、第１回目の撮影では、画像情報記
憶手段50の基準画像記憶手段51に合成画像が記憶されて
いない。このため、第２回目の撮影に先立ち、比較画像
記憶手段52に記憶されている比較画像70が、基準画像記
憶手段51に移動され、基準画像60として記憶される。こ
のとき、第１撮像位置22も、比較画像撮像位置記憶手段
82から基準画像撮像位置記憶手段81に移動される。

【００４８】その後、第２回目の撮影像、図５に二点鎖
線で示す第２撮像位置23において、撮像手段20により撮
像された撮影像が、図１に示すように、比較画像記憶手
段52に、比較画像70として記憶される。このとき、第２
撮像位置23も、撮像位置検出手段40により、比較画像撮
像位置記憶手段82に記憶される。そして、第１回目の撮
影像と第２回目の撮影像とは、最終的に画像合成手段94
により合成された後、合成画像は、基準画像記憶手段51
に基準画像60として記憶される。

【００４９】つぎに、図示しないが、第３回目以降の撮
影像は、順次、比較画像記憶手段52に比較画像70として
記憶され、基準画像記憶手段51に記憶された基準画像60
としての合成画像と比較されて、合成処理が行われる。
つぎに、上記した一致度判定手段110について更に詳し
く説明すると、一致度判定手段110は、図１に示すよう
に、次の４つの構成を備えている。

【００５０】第１は、図１に示すように、比較部分画像
回転手段111で、この比較部分画像回転手段111は、図１
７に示すように、複数の各前記比較部分画像73を、各々
の前記比較画素72を中心に３６０度回転させるものであ
る。第２は、図１に示すように、画像比較手段112で、
この画像比較手段112は、前記比較部分画像回転手段111
により３６０度回転される複数の各前記比較部分画像73
と前記基準部分画像63とを各々比較し、不一致の画素数
の最小を各々求めるものである。

【００５１】すなわち、まず、非着目比較部分画像73a
を、図１７に示すように、３６０度回転しても、基準部
分画像63と一致しない。これに対し、比較部分画像73
を、図１７に示すように、所定回転角度（以下「比較部
分画像回転角度」という。）だけ回転すると、基準部分
画像63と一致する。

【００５２】基準部分画像63と比較部分画像73との外形
は、完全な円形でないので、両画像は完全には一致せ
ず、不一致の画素があることがある。基準画素62の位置
と比較画素72との位置が、原稿30上で近いほど、不一致
画素の数は少ない。第３は、図１に示すように、着目比
較画素特定手段113で、この着目比較画素特定手段113
は、複数の前記比較部分画像73のうち、前記画像比較手
段112により各々求めた不一致の画素数の最小の１つの
前記比較部分画像73の前記比較画素72を、前記着目比較
画素77として特定するものである。

【００５３】第４は、図１に示すように、着目基準画素
特定手段114で 、図１に示すように、着目基準画素特定
手段114を有し、この着目基準画素特定手段114は、複数
の基準画素62の各基準部分画像63に対し、不一致の画素
数の最小の１つの比較部分画像73に対応する１つの基準
部分画像63の基準画素62を、着目基準画素65として特定
するものである。その意味で、上記した着目比較画素77
と着目基準画素65とは、１：１で対応し、両画素の位置
は原稿30上で一致している。

【００５４】なお、図面に示した実施例では、図１の全
ての手段をスキャナー側に内蔵させたが、スキャナー側
には、撮像手段20および撮像位置検出手段40を内蔵させ
ておき、残る手段を機器本体側に設けてもよい。、つぎ
に、上記した画像合成手段94について更に詳しく説明す
る。図１８は、第１撮像位置22の座標軸と第２撮像位置
23の座標軸とを示す。

【００５５】第１撮像位置22の座標軸は、図１８に示す
ように、第１撮像位置座標軸120で、その座標原点は、
第１撮像位置原点121であり、具体的には上記した着目
基準画素65の位置が相当する。また、第２撮像位置23の
座標軸は、第２撮像位置座標軸122で、その座標原点
は、第２撮像位置原点123であり、具体的には上記した
着目比較画素77の位置が相当する。

【００５６】一般に、２つの直交座標系は、平行移動と
回転移動との組合せで、互いにその座標系を変換でき
る。第２撮像位置23の座標は、図１８に示すように、第
２撮像位置原点123を中心に座標回転角度124、すなわち
上記した比較部分画像回転角度だけ回転移動して、着目
基準画素65の位置と着目比較画素77の位置とから求めら
れる平行移動ベクトル125だけ平行移動すれば、第１撮
像位置22の座標に変換できる。

【００５７】言い換えれば、回転の中心位置、すなわち
第２撮像位置原点123、具体的には着目比較画素77の位
置と、座標回転角度124、具体的には比較部分画像回転
角度と、着目基準画素65の位置と着目比較画素77の位置
とから求められる平行移動ベクトル125とが求められれ
ば、基準，比較画像60,70とを合成できる。そこで、図
１９に示すように、着目比較画素77の位置を、着目基準
画素65の位置に重なり合うように、同図に矢印で示すよ
うに、比較画像70を基準画像60に向かって平行移動する
（図２０）。

【００５８】つぎに、図２０に矢印で示すように、比較
画像70を、その着目比較画素77を中心に比較部分画像回
転角度だけ回転移動することで、基準，比較画像60,70
が、図２１に示すように、重なり合う。なお、図面に示
した実施例では、第２撮像位置23の座標を、第１撮像位
置22の座標に変換したが、逆に第１撮像位置22の座標を
第２撮像位置23の座標に変換してもよいし、或いは第１
撮像位置22の座標と第２撮像位置23の座標とを、第３の
座標に変換し、第３の座標上で基準，比較画像60,70を
合成してもよい。

【００５９】つぎに、図２２，２３を用いて、上記した
構成を有する画像合成装置10の動作を説明する。まず、
ステップ１では、図２２に示すように、撮影像と位置と
を比較画像として取り込む（図４）。この取り込みは、
図１の撮像手段20で行われ、比較画像記憶手段52に、一
旦記憶される。すなわち、第１回目の撮影像、すなわ
ち、図４に示す第１撮像位置22において、撮像手段20に
より撮像された撮影像が、図１に示すように、比較画像
記憶手段52に、常に一旦、比較画像70として記憶され
る。このとき、第１撮像位置22も、撮像位置検出手段40
により、比較画像撮像位置記憶手段82により一旦、記憶
される。

【００６０】上記処理終了後、図２２に示すように、ス
テップ２に進み、このステップ２では、記憶された基準
画像60があるか否かの判定が行われる。第１回目の撮影
においては、基準画像記憶手段51に合成画像が基準画像
60として記憶されていないので、図２２に示すように、
ステップ２からステップ３に進む。

【００６１】上記ステップ３では、比較画像70を基準画
像60に移動する。すなわち、比較画像記憶手段52に記憶
されている比較画像70が、基準画像記憶手段51に移動さ
れ、基準画像60として記憶される。このとき、第１撮像
位置22も、比較画像撮像位置記憶手段82から基準画像撮
像位置記憶手段81に移動される。上記処理終了後、図２
２に示すように、ステップ１に戻り、再度、撮影像と位
置とを比較画像として取り込む（図５）。すなわち、第
２回目の撮影像、図５に二点鎖線で示す第２撮像位置23
において、撮像手段20により撮像された撮影像が、図１
に示すように、比較画像記憶手段52に、比較画像70とし
て記憶される。このとき、第２撮像位置23も、撮像位置
検出手段40により、比較画像撮像位置記憶手段82に記憶
される。

【００６２】つぎに、ステップ２に進み、記憶された基
準画像60があるか否かの判定が行われる。既に、ステッ
プ３で、第１回目の撮影像が、基準画像60として基準画
像記憶手段51に記憶されるので、図２２に示すように、
ステップ４に進む。上記ステップ４では、基準，比較画
像60,70の両位置より、基準，比較画像60,70との重複領
域24が求めるられる。重複領域24は、図１の重複領域特
定手段91により求められ、具体的には、図５にハッチン
グを付した部分が相当する。

【００６３】上記処理終了後、図２２に示すように、ス
テップ５に進み、このステップ５では、図９に示すよう
に、重複領域24内に基準画像内比較限界64を設定する。
上記処理終了後、図２２に示すように、ステップ６に進
み、このステップ６では、図６に示すように、この基準
画像内比較限界64内の１画素を基準画素62として選択す
る。基準画素62の選択は、図１の基準部分画像取込手段
92により処理される。

【００６４】上記処理終了後、図２２に示すように、ス
テップ７に進み、このステップ７では、図７，８に示す
ように、基準画素62を中心とする基準部分画像63の取り
出しが行われる。基準部分画像63の取り出しは、図１の
基準部分画像取込手段92により処理される。上記処理終
了後、図２２に示すように、ステップ８に進み、このス
テップ８では、図１３に示すように、重複領域24内に比
較画像内比較限界74を設定し、さらに、図１４に示すよ
うに、比較画像内比較限界74内に比較領域76を設定す
る。

【００６５】上記処理終了後、図２２に示すように、ス
テップ９に進み、このステップ９では、図１０に示すよ
うに、この比較領域76内の１画素を比較画素72として選
択する。比較画素72の選択は、図１の比較部分画像取込
手段93により処理される。上記処理終了後、図２２に示
すように、ステップ１０に進み、このステップ１０で
は、図１１，１２に示すように、比較画素72を中心とす
る比較部分画像73の取り出しが行われる。比較部分画像
73の取り出しは、図１の比較部分画像取込手段93により
処理される。

【００６６】上記処理終了後、図２２に示すように、ス
テップ１１に進み、このステップ１１では、図１７に示
すように、比較部分画像73を３６０度回転しながら、基
準画素62と比較する。比較部分画像73の回転は、図１の
比較部分画像回転手段111により処理される。上記処理
終了後、図２３に示すように、ステップ１２に進み、こ
のステップ１２では、回転中の不一致の画素数の最小を
求める。不一致の画素数の最小は、図１の画像比較手段
112で処理される。

【００６７】上記処理終了後、図２３に示すように、ス
テップ１３に進み、このステップ１３では、比較領域76
内の全画素を終了したかどうかの判定が行われる。その
結果、全画素を終了していない場合には、先に説明した
図２２のステップ９に戻る。これに対し、全画素を終了
した場合には、図２３に示すように、次のステップ１４
に進み、比較領域76内の全ての比較画素72のうち、不一
致の画素数の最小の比較画素72の位置と、その不一致の
画素数とを求める。

【００６８】上記処理終了後、図２３に示すように、ス
テップ１５に進み、このステップ１５では、基準画像内
比較限界64内の全画素を終了したかどうかの判定が行わ
れる。全画素を終了していない場合には、先に説明した
図２２のステップ６に戻る。これに対し、全画素を終了
した場合には、図２３に示すように、次のステップ１６
に進み、基準画像内比較限界64内の基準画素62に対応す
る、不一致の画素数の最小の比較画素72を着目比較画素
77とし、そのときの基準画素62を着目基準画素65とし、
着目比較画素77の位置と、当該着目比較画素77の比較部
分画像回転角度と、着目基準画素65の位置とを各々求め
る。着目比較画素77は、図１の着目比較画素特定手段11
3で処理され、着目基準画素65は、着目基準画素特定手
段114で処理される。

【００６９】上記処理終了後、図２３に示すように、ス
テップ１７に進み、このステップ１７では、図１９，２
０に示すように、着目比較画素77の位置と着目基準画素
65の位置とが重なるように、比較画像70を平行移動す
る。この平行移動は、図１の画像合成手段94により行わ
れる。上記処理終了後、図２３に示すように、ステップ
１８に進み、このステップ１８では、図２０，２１に示
すように、比較画像70を、着目比較画素77を中心に、比
較画像回転角度だけ回転する。この回転移動も、図１の
画像合成手段94により行われる。

【００７０】上記合成処理終了後、図２３に示すよう
に、ステップ１９に進み、このステップ１９では、合成
画像を基準画像60として記憶する。すなわち、合成画像
が、図１に示すように、基準画像記憶手段51に基準画像
60として記憶される。上記記憶処理終了後、図２３に示
すように、ステップ２０に進み、このステップ２０で
は、撮影が終了したか否かの判定が行われる。

【００７１】その結果、撮影が終了していない場合に
は、図２２のステップ１に戻る。そして、第３回目以降
の撮影が行われ、図示しないが、第３回目以降の撮影像
は、順次、比較画像記憶手段52に比較画像70として記憶
され、基準画像記憶手段51に記憶された基準画像60とし
ての合成画像と比較されて、合成処理が行われる。つぎ
に、図２４，２５は、本発明の第２実施例を示すもので
あり、両図はフローチャートを示す。

【００７２】本第２実施例の特徴は、２個の着目比較画
素77を特定し、２個の着目比較画素77を、当該２個の着
目比較画素77に各々対応した２個の着目基準画素65に重
ね合わせることで、基準，比較画像60,70を合成してい
る点である。すなわち、図２４，２５に示すように、本
実施例のステップ３１〜４５は、先に図２２，２３を用
いて説明した第１実施例のステップ１〜１５までと同様
である。

【００７３】異なる点は、図２５に示すように、本第２
実施例のステップ４６，４７である。まず、ステップ４
６では、図２５に示すように、不一致の画素数の最小の
比較画素72の中から、最も遠く離れた２個の比較画素72
を、２個の着目比較画素77とし、２個の着目比較画素77
に各々対応する２個の基準画素62を、２個の着目基準画
素65とし、２個の着目比較画素77の各位置と、２個の着
目基準画素65の各位置とを各々求める。

【００７４】上記処理終了後、図２５に示すように、ス
テップ４７に進み、２個の着目比較画素77の各位置と、
２個の着目基準画素65の各位置とがそれぞれ重なり合う
ように、比較画像70を回転移動と平行移動とを組み合わ
せて移動する。先の第１実施例では、図１８に示す座標
回転角度124を、比較部分画像73から求めていた。これ
に対し、本第２実施例によれば、比較部分画像73より広
い基準画像内比較限界64および比較画像内比較限界74か
ら座標回転角度124を求めているので、精度の高い座標
回転角度124を求めることができる利点がある。

【００７５】なお、両実施例では、一致度を一致する画
素の数としたが、一致度は比較する画素の階調情報の差
の合計でもよい。この場合は、画素の階調情報が白と黒
の２つしかない撮影像ばかりでなく、灰色の画素を有す
る撮影像にも適用できる利点がある。

【００７６】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、原稿を二次元で撮像し、しかも画
像位置検出手段の検出誤差を修正して画像合成を行うよ
うにしているので、歪みの少ない合成画像が得られるよ
うにした画像読み取り装置を提供することができる。

【００７７】請求項２記載の発明によれば、上記した請
求項１記載の発明の効果に加え、次の効果を奏する。す
なわち、基準画像内比較限界を設定することで、基準画
像の画像処理を迅速化できる。請求項３記載の発明によ
れば、上記した請求項１又は請求項２記載の発明の効果
に加え、次の効果を奏する。

【００７８】すなわち、比較画像内比較限界を設定する
ことで、比較画像の画像処理を迅速化できる。請求項４
記載の発明によれば、上記した請求項１〜３記載の発明
の効果に加え、次の効果を奏する。すなわち、比較画像
内比較限界に加え、撮像位置検出手段の検出誤差によっ
て決まる検出誤差領域を設定することで、比較画像の画
像処理を一層、迅速化できる。

【００７９】請求項５記載の発明によれば、上記した請
求項１〜４記載の発明の効果に加え、次の効果を奏す
る。すなわち、比較部分画像を回転させながら、基準部
分画像と比較し、両画像の一致度を判定させることで、
両画像の一致度の判定を迅速化できる。請求項６記載の
発明によれば、上記した請求項１〜５記載の発明の効果
に加え、次の効果を奏する。

【００８０】すなわち、一致度が高く、最も遠く離れた
２個の比較画素と、これらに対応した２個の基準画素を
互いに重ね合わせることで、歪みの一層、少ない合成画
像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブロック図である。

【図２】二次元撮像領域を示す説明図である。

【図３】原稿を示す説明図である。

【図４】第１撮像位置を示す説明図である。

【図５】第２撮像位置を示す説明図である。

【図６】基準画像を示す説明図である。

【図７】基準部分画像を示す基準画像の説明図である。

【図８】基準部分画像を示す説明図である。

【図９】基準画像内比較限界を示す基準画像の説明図で
ある。

【図１０】比較画像を示す説明図である。

【図１１】比較部分画像を示す比較画像の説明図であ
る。

【図１２】比較部分画像を示す説明図である。

【図１３】比較画像内比較限界を示す比較画像の説明図
である。

【図１４】比較領域を示す比較画像の説明図である。

【図１５】非着目比較部分画像を示す比較画像の説明図
である。

【図１６】非着目比較部分画像を示す説明図である。

【図１７】比較部分画像の回転状態を示す説明図であ
る。

【図１８】座標軸を示す説明図である。

【図１９】平行移動前の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２０】平行移動後の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２１】画像合成後の基準，比較画像の説明図であ
る。

【図２２】フローチャートである。

【図２３】図２２に続くフローチャートである。

【図２４】本発明の第２実施例を示し、同図はフローチ
ャートである。

【図２５】図２３に続くフローチャートである。

【図２６】本発明の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

10 画像合成装置 20 撮像手段 21 二次元撮像領域 22 第１撮像位置 23 第２撮像位置 24 重複領域 30 原稿 31 印刷パターン 40 撮像位置検出手段 50 画像情報記憶手段 51 基準画像記憶手段 52 比較画像記憶手段 60 基準画像 61 基準画像内重複領
域 62 基準画素 63 基準部分画像 64 基準画像内比較限界 65 着目基準画素 70 比較画像 71 比較画像内重複領
域 72 比較画素 72a 非着目比較画素 73 比較部分画像 73a 非着目比較部分
画像 74 比較画像内比較限界 75 検出誤差領域 76 比較領域 77 着目比較画素 80 撮像位置情報記憶手段 81 基準画像撮像位置
記憶手段 82 比較画像撮像位置記憶手段 90 画像合成処理手段 91 重複領域特定手段 92 基準部分画像取込
手段 93 比較部分画像取込手段 94 画像合成手段 100 出力手段 110 一致度判定手段 111 比較部分画像回転手段 112 画像比較手段 113 着目比較画素特定手段 114 着目基準画素特
定手段 120 第１撮像位置座標軸 121 第１撮像位置原
点 122 第２撮像位置座標軸 123 第２撮像位置原
点 124 座標回転角度 125 平行移動ベクト
ル 200 一次元撮像素子 201,202 位置検出セ
ンサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を二次元で撮像し、撮像信号を出力
   する移動可能な撮像手段と、 前記撮像手段の撮像位置を検出して、位置信号を出力す
   る撮像位置検出手段と、 移動前の合成画像又は前記撮像手段からの撮像信号を基
   準画像として、前記基準画像に一部が重なる移動後の撮
   影像を比較画像として各々記憶する画像情報記憶手段
   と、 前記基準画像と比較画像との各位置より、前記画像情報
   記憶手段に記憶された前記基準画像と比較画像との重複
   領域を特定する重複領域特定手段と、 前記基準画像内であり、かつ前記重複領域内の基準画像
   内重複領域の中から、任意の１つの画素を基準画素とし
   て選択し、前記基準画素を中心とし、所定の形を持つ基
   準部分画像を取り込む基準部分画像取込手段と、 前記比較画像内であり、かつ前記重複領域内の比較画像
   内重複領域の中から、複数の画素を比較画素として選択
   し、複数の各前記比較画素を各々中心とし、前記基準画
   像と同一の形を持つ複数の比較部分画像を取り込む比較
   部分画像取込手段と、 前記基準部分画像取込手段により取り込まれた前記基準
   部分画像と前記比較部分画像取込手段により取り込まれ
   た複数の前記比較部分画像とを各々比較し、前記基準部
   分画像と一致度の最も高い１つの前記比較部分画像の前
   記比較画素を、着目比較画素として特定する一致度判定
   手段と、 前記基準画素の位置情報および前記一致度判定手段によ
   り特定された前記着目比較画素の位置情報にもとづい
   て、前記基準画像と比較画像とを重ね合わせる画像合成
   手段とを備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記基準部分画像取込手段は、前記基準
   画像内重複領域内において、前記基準部分画像が内接す
   る基準画像内比較限界を設定し、前記基準画像内比較限
   界の中から前記基準画素を選択するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記比較部分画像取込手段は、前記比較
   画像内重複領域内において、前記比較部分画像が内接す
   る比較画像内比較限界を設定し、前記比較画像内比較限
   界の中から前記比較画素を選択するようにしたことを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読み取り装
   置。
4. 【請求項４】 前記比較部分画像取込手段は、前記撮像
   位置検出手段の検出誤差によって決まる、前記比較画素
   が存在し得る検出誤差領域と、前記比較画像内比較限界
   内との重複した領域を比較領域として設定し、前記比較
   領域の中から前記比較画素を選択するようにしたことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読
   み取り装置。
5. 【請求項５】 前記一致度判定手段は、複数の各前記比
   較部分画像を、各々の前記比較画素を中心に回転させる
   比較部分画像回転手段と、前記比較部分画像回転手段に
   より回転される複数の各前記比較部分画像と前記基準部
   分画像とを各々比較し、不一致の画素数の最小を各々求
   める画像比較手段と、複数の前記比較部分画像のうち、
   前記画像比較手段により各々求めた不一致の画素数の最
   小の１つの前記比較部分画像の前記比較画素を、前記着
   目比較画素として特定する着目比較画素特定手段とを備
   え、 前記画像合成手段は、前記着目比較画素の位置と、当該
   着目比較画素を中心とする前記比較部分画像の不一致の
   画素数が最小となったときの回転角度と、前記基準画素
   の位置とを各々求めて、前記基準画像と比較画像とを重
   ね合わせるようにしたことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記基準部分画像取込手段は、前記基準
   画像内重複領域内において、前記基準部分画像が内接す
   る基準画像内比較限界を設定し、前記基準画像内比較限
   界の中の全ての画素を前記基準画素として選択し、各前
   記基準画素を中心とし、所定の形を持つ複数の基準部分
   画像を取り込み、 前記一致度判定手段は、前記複数の前記基準画素の各前
   記基準部分画像に対し、一致度の最も高い複数の前記比
   較部分画像を選び、一致度の最も高い複数の前記比較部
   分画像の前記比較画素の中から、最も遠く離れた２個の
   前記比較画素を、２個の前記着目比較画素とし、２個の
   前記着目比較画素に各々対応する２個の前記基準画素
   を、２個の前記着目基準画素として各々特定し、 前記画像合成手段は、２個の前記着目比較画素の各位置
   と、２個の前記着目基準画素の各位置とがそれぞれ重な
   り合うように、前記基準画像と比較画像とを重ね合わせ
   るようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   １項に記載の画像読み取り装置。