JPH1117905A - 基準領域抽出方法、焦点調整方法および線数検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ステップＳ１で原稿画像をプレスキャンし
て得られた画像データに基づいて、トリミング範囲内の
各ラインについてコントラスト値が順次に求められる
（ステップＳ４ないしＳ６）。そして、トリミング範囲
内の各ラインについてのコントラスト値が順次に求めら
れる過程において、合焦状態の判別を行うのに十分なコ
ントラストを有するラインが見つかると、ステップＳ５
からステップＳ８に進み、そのラインがフォーカスライ
ンとして決定される。こうして決定されたフォーカスラ
イン上の画像データに基づいて、読取光学系の合焦状態
が判別される。 【効果】プレスキャンデータに基づいてフォーカスライ
ンが決定されるので、読取光学系の焦点合わせに長時間
を要することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナなどの画
像読取装置の動作条件を原稿読取条件に適合させるため
の予備制御処理を行うのに適した基準領域を原稿画像中
から抽出する方法に関する。また、本発明は、読取光学
系の焦点を調整するための方法に関する。さらに、本発
明は、原稿画像の網点線数を検出するための方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スキャナなどの画像読取装置において原
稿像を読み取る際には、原稿の厚みに応じてＣＣＤセン
サやレンズなどを有する読取光学系の焦点合わせを行っ
たり、取得された画像データに適切なフィルタ処理を施
すために原稿像の網点線数（空間周波数）を検出したり
するなど、原稿読取条件に画像読取装置の動作条件を適
合させるための予備制御処理を行う必要がある。

【０００３】読取光学系の焦点合わせでは、たとえば、
原稿のプレスキャンが行われた後、オペレータによって
読取りが必要な画像範囲（トリミング範囲）が指定され
ると、指定されたトリミング範囲内の中央付近の１ライ
ンなど、トリミング範囲に対する一定位置のラインがフ
ォーカスラインとして設定される。次いで、設定された
フォーカスラインが読取光学系によって読み取られて、
フォーカスライン上の各画素の画像データが取得され
る。そして、フォーカスライン上の全ての画素につき、
隣接する画素間の画像データの差が求められ、求められ
た画像データの差が総計されることにより、いわゆるコ
ントラスト値が求められる。このコントラスト値は、合
焦状態で最大値をとり、非合焦状態では比較的小さい値
をとる。そこで、コントラスト値が最大となるように読
取光学系を調整することにより、読取光学系の焦点合わ
せが達成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の技術
では、フォーカスライン上の原稿像のコントラストが大
きい場合には良好に焦点合わせを行うことができるが、
フォーカスライン上の原稿像のコントラストが小さい場
合には、焦点合わせが不良になることがある。すなわ
ち、ＣＣＤセンサやレンズの位置を変化させつつ各位置
でコントラスト値を求めると、フォーカスラインの像の
コントラストが大きい場合には、コントラスト値の極大
値がただ１つになる。したがって、読取光学系の焦点合
わせを良好に行うことができる。これに対して、フォー
カスラインのコントラストが小さい場合には、電気的ノ
イズなどの影響によって複数個の極大値が現れるため
に、いずれの極大値が合焦に対応したものかを必ずしも
適切に特定することができず、読取光学系の焦点合わせ
が適切に行われないおそれがある。

【０００５】また、原稿像の網点線数は、オペレータに
よって指定されたトリミング範囲に対する一定位置の画
像を読み取り、この読取によって取得した画像データを
高速フーリエ変換して、原稿像の空間周波数分布を得る
ことにより求められる。しかしながら、原稿像のコント
ラストが大きい部分では、明暗の境界付近で網点形状が
変形して網点の中心位置がずれているので、コントラス
トの大きい画像部分が読み取られた場合には、線数が正
確に検出されないおそれがある。

【０００６】そこで、上述のような不具合を生じないた
めに、プレスキャンが行われてトリミング範囲が指定さ
れた後、その指定されたトリミング範囲内の原稿像を１
ラインずつ読み取って、読取光学系の焦点合わせや原稿
像の線数検出などの予備制御処理を行うのに適したコン
トラストを有するラインを探すことが考えられる。とこ
ろが、この方法は、プレスキャン終了後、本スキャン開
始までに長い時間を要するので好ましくない。

【０００７】そこで、本発明の目的は、本スキャン開始
までに長時間を要することなく、予備制御処理を行うの
に適した領域を抽出する方法を提供することである。ま
た、この発明の他の目的は、原稿像を読み取るための読
取光学系の焦点合わせを良好に行うことのできる焦点調
整方法を提供することである。この発明のさらに他の目
的は、原稿像の網点線数を良好に検出することのできる
線数検出方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、画像読取
装置の動作条件を原稿読取条件に適合させるための予備
制御処理を行うのに適した基準領域を原稿画像中から抽
出するための方法であって、原稿画像を画像読取装置で
プレスキャンするステップと、プレスキャン時に取得さ
れた画像データに基づいて、所定の単位領域ごとのコン
トラスト値を算出するステップと、算出されたコントラ
スト値が予め定める判別基準に合致したならば、そのコ
ントラスト値に対応した単位領域を、上記予備制御処理
に適した基準領域として定めるステップとを含むことを
特徴とする基準領域抽出方法である。

【０００９】請求項１記載の方法によれば、プレスキャ
ンによって取得された画像データに基づき、所定単位領
域ごとのコントラスト値が算出されて、この算出された
コントラスト値が予め定める判別基準に合致した単位領
域が、予備制御処理のための基準領域として抽出され
る。これにより、たとえば光学系の焦点合わせや原稿画
像の線数検出などの予備制御処理を良好に行うことがで
きる。

【００１０】また、プレスキャンデータに基づいて基準
領域決定用のコントラスト値が求められるので、プレス
キャン後に原稿像を再び読み取り、この再読取りによっ
て取得された画像データに基づいてコントラスト値を求
める方法に比べて、基準領域を抽出するのに要する時間
を大幅に短縮することができる。ゆえに、請求項１記載
の方法によれば、プレスキャン終了後、本スキャン開始
までに長い時間を要するといったことがない。

【００１１】なお、プレスキャンとは、本スキャンに先
立って、オペレータが読取解像度の設定やトリミング範
囲を指定するために、比較的低い解像度で原稿画像の全
域を読み取る動作のことである。請求項２記載の発明
は、原稿画像を光学的に読み取るための読取光学系の焦
点を調整するための方法であって、原稿画像を読取光学
系でプレスキャンするステップと、プレスキャン時に取
得された画像データに基づいて、所定の単位領域ごとの
コントラスト値を算出するステップと、算出されたコン
トラスト値が予め定められたフォーカス領域決定用閾値
以上かどうかを判別し、フォーカス領域決定用閾値以上
であれば、そのコントラスト値に対応した単位領域をフ
ォーカス領域として定めるステップと、読取光学系の焦
点位置を変化させつつ、各焦点位置の状態で上記フォー
カス領域内の画像を読み取るステップと、この読取りで
取得された画像データに基づいて、各焦点位置での合焦
状態判定用コントラスト値を算出して、この算出された
コントラスト値に基づいて読取光学系を合焦状態に導く
ステップとを含むことを特徴とする焦点調整方法であ
る。

【００１２】請求項２記載の方法によれば、合焦状態の
判別を行うのに十分なコントラストを有する画像領域が
フォーカス領域として抽出され、この抽出されたフォー
カス領域内の画像データに基づいて合焦状態が判別され
る。これにより、合焦状態の判別を正確に行うことがで
きるので、読取光学系を確実に合焦位置に導くことがで
きる。

【００１３】また、プレスキャンデータに基づいてフォ
ーカス領域が決定されるので、読取光学系の焦点合わせ
に長時間を要することがない。請求項３記載の発明は、
合焦状態判定用コントラスト値は、フォーカス領域内の
全画素につき、所定画素数だけ間隔を開けた画素間で画
像データの差が求められて、求められた画像データの差
が総計されることにより算出されることを特徴とする請
求項２記載の焦点調整方法である。

【００１４】フォーカス領域内の画像の読取りは、通
常、本スキャン時の読取解像度（比較的高い解像度）で
行われる。高解像度で原稿の読取りが行われた場合、隣
接画素間の濃度差は当然に小さくなる。したがって、た
とえばフォーカス領域内の全画素について隣接する画素
間の濃度差を求め、求められた濃度差の総計を合焦状態
判断用のコントラスト値とした場合には、画像データ中
に現れる電気的ノイズなどの影響を受けてしまい、正確
なコントラスト値を得ることができないおそれがある。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、所定画素数
だけ間隔を開けた画素間で画像データの差が求められる
ので、その画像データの差は比較的大きな値となる。ゆ
えに、画像データ中に現れる電気的ノイズなどの影響を
大きく受けた不良なコントラスト値が算出されるおそれ
が少ないので、読取光学系の合焦状態をより良好に検出
することができる。

【００１６】請求項４記載の発明は、画像読取装置によ
って読み取られるべき原稿画像の網点線数を検出するた
めの方法であって、原稿画像を画像読取装置でプレスキ
ャンするステップと、プレスキャン時に取得された画像
データに基づいて、所定の単位領域ごとのコントラスト
値を算出するステップと、算出されたコントラスト値が
予め定められた線数検出領域決定用閾値以下かどうかを
判別し、線数検出領域決定用閾値以下であれば、そのコ
ントラスト値に対応した単位領域を線数検出領域として
定めるステップと、定められた線数検出領域内の画像を
画像読取装置で読み取り、この読取りで取得された画像
データに基づいて、原稿画像の線数を検出するステップ
とを含むことを特徴とする線数検出方法である。

【００１７】請求項４記載の方法によれば、コントラス
トの比較的小さい領域が線数検出領域として抽出され、
この抽出された線数検出領域内の画像データに基づいて
線数検出が行われる。これにより、原稿画像の線数を正
確に検出することができる。ゆえに、たとえば予め用意
した複数のフィルタから原稿画像の線数に応じたフィル
タを選択して使用することにより、原稿画像の種類に応
じたフィルタ処理を画像に施すことができる。

【００１８】また、プレスキャンデータに基づいて線数
検出領域が決定されるので、原稿画像の線数検出のため
に長い時間を要することがない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
実施の一形態が適用されるスキャナの概略構成を示す図
解図である。このスキャナ１は、平面走査式のスキャナ
であり、上面に原稿が載置される透明な原稿テーブル２
と、原稿テーブル２の上方に設けられた透過型原稿用光
源３と、原稿テーブル２の下方に設けられた反射型原稿
用光源４とを有している。透過型原稿の読取りに際して
は、透過型原稿用光源３から発生された光によって原稿
が照明され、反射型原稿の読取りに際しては、反射型原
稿用光源４から発生された光によって原稿が照明され
る。

【００２０】原稿からの透過光または反射光は、原稿テ
ーブル２の下方に配置された反射鏡５によって光路が水
平に曲げられてレンズ６に入射され、レンズ６によって
一次元ＣＣＤセンサ７の受光面に導かれる。ＣＣＤセン
サ７は、レンズ６を介して入射された光を光電変換し
て、原稿の主走査方向に沿った１ライン上の画像に対応
したアナログ画像信号を出力する。ＣＣＤセンサ７から
出力されるアナログ画像信号は、ディジタル画像データ
に変換された後、スキャナ１に接続されたコンピュータ
（後述する）に入力される。原稿画像の読取りは、この
ようなＣＣＤセンサ７による電気的な主走査と、原稿テ
ーブル２が副走査方向に沿って移動されることによる副
走査とによって達成される。

【００２１】なお、図１には、２個の反射型原稿用光源
４が備えられた構成が示されているが、１個の反射型原
稿用光源４で原稿の読取りに十分な光量を得ることがで
きる場合には、一方の反射型原稿用光源４が省略されて
もよい。図２は、本発明の第１実施形態に係るフォーカ
ス制御処理を実行するための制御回路である。

【００２２】上述のスキャナ１は、ＲＡＭおよびＲＯＭ
などを含むメモリ８が接続されたスキャナＣＰＵ９を有
している。ＣＣＤセンサ７から出力されるアナログ画像
信号は、アナログ／ディジタル変換器１０によってディ
ジタル画像データに変換された後、スキャナＣＰＵ９に
入力される。スキャナＣＰＵ９は、コンピュータ１１に
備えられたメインＣＰＵ１２と接続されており、スキャ
ナＣＰＵ９に入力された画像データは、スキャナＣＰＵ
９からメインＣＰＵ１２に与えられる。

【００２３】コンピュータ１１には、制御中枢としての
メインＣＰＵ１２の他に、ライン検出部１３、ピント検
出部１４およびメモリ１５が備えられている。ライン検
出部１３は、後述するライン決定処理において、スキャ
ナＣＰＵ９からの画像データに基づいてフォーカスライ
ン決定用のコントラスト値を計算する。フォーカスライ
ンとは、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６を合焦位置に導
くためのフォーカス制御処理（後述する）においてＣＣ
Ｄセンサ７による画像読取対象となる１ラインである。
また、ピント検出部１４は、上記フォーカス制御処理に
おいて、スキャナＣＰＵ９からの画像データに基づいて
合焦状態判別用のコントラスト値を計算する。ライン検
出部１３およびピント検出部１４の各機能は、メインＣ
ＰＵ１２が実行するソフトウエア処理によって実現され
る。

【００２４】コンピュータ１１にはさらに、スキャナ１
から出力される画像データに基づく画像を表示するため
のディスプレイ装置１６が接続されている。また、たと
えばキー入力装置やポインティングデバイスからなる操
作部１７が接続されており、オペレータが操作部１７を
操作することによって、読取解像度の設定や、読取りが
必要な画像範囲（トリミング範囲）の指定をすることが
できるようになっている。メインＣＰＵ１２は、操作部
１７からの入力信号ならびに上述のライン検出部１３お
よびピント検出部１４の演算結果に基づいて、スキャナ
１の各部の駆動に必要な命令をスキャナＣＰＵ９に与え
る。

【００２５】スキャナＣＰＵ９には、テーブルモータ駆
動回路１８、レンズモータ駆動回路１９およびＣＣＤモ
ータ駆動回路２０が接続されており、これらは、それぞ
れ、原稿テーブル２を副走査方向に移動させるためのテ
ーブルモータ２１、レンズ６を移動させるためのレンズ
モータ２２およびＣＣＤセンサ７を移動させるためのＣ
ＣＤモータ２３を駆動する。スキャナＣＰＵ９は、メモ
リ８に記憶されたプログラムおよびメインＣＰＵ１２か
らの制御命令等に基づいて、上記各駆動回路を介して上
記各モータ２１，２２，２３の駆動を制御する。

【００２６】また、スキャナＣＰＵ９は、メインＣＰＵ
１２からの制御命令に基づいて、アナログ／ディジタル
変換器１０に与えるべきサンプリング信号を生成するた
めのトリミング・サンプリング回路２４を制御する。た
とえば、高周波数のサンプリング信号をアナログ／ディ
ジタル変換器１０に与えることにより、高解像度の読取
りを実現することができる。また、操作部１７の操作に
よって指定されたトリミング範囲に合わせてサンプリン
グ信号の供給／停止を制御することにより、必要な画像
範囲についての画像データをアナログ／ディジタル変換
器１０から出力させることができる。

【００２７】図３は、フォーカスライン決定処理の流れ
を示すフローチャートである。このフォーカスライン決
定処理は、原稿をプレスキャンすることによって得られ
た画像データに基づいてフォーカスラインを決定するた
めの処理であり、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６を合焦
位置に導くためのフォーカス制御処理に先立って行われ
る。

【００２８】ここで、プレスキャンとは、読取解像度の
設定やトリミング範囲を指定するために行われるスキャ
ンのことであり、プレスキャンでは、比較的低い解像度
で原稿画像の全域が読み取られる。また、本スキャンと
は、オペレータによって指定されたトリミング範囲内の
全画像を画像データに変換するために行われるスキャン
のことであり、本スキャンでは、プレスキャンよりも高
い解像度で画像が読み取られる。

【００２９】フォーカスライン決定処理が開始される
と、まずスキャナ１による原稿のプレスキャンが実行さ
れる（ステップＳ１）。このプレスキャンによって得ら
れた画像データ（以下、「プレスキャンデータ」とい
う。）は、ＣＣＤセンサ７からスキャナＣＰＵ９を介し
てメインＣＰＵ１２に入力される。メインＣＰＵ１２
は、入力されたプレスキャンデータに基づく画像をディ
スプレイ１６に表示させるとともに、入力されたプレス
キャンデータをメモリ１５に格納する。

【００３０】オペレータは、ディスプレイ１６に表示さ
れたプレスキャン画像を見ながら、操作部１７を操作し
てトリミング範囲を指定する。以下では、図４に示すよ
うに、副走査方向にｍ（ｍ≧２）ライン、主走査方向に
ｎ個（ｎ≧２）の画素を含む領域がトリミング範囲とし
て指定された場合を想定して、フォーカスライン決定処
理の流れを説明する。

【００３１】ステップＳ１における原稿画像のプレスキ
ャンに引き続いて、メインＣＰＵ１２は、ステップＳ２
でオペレータによるトリミング範囲の指定が完了したか
否かを判断する。オペレータによるトリミング範囲の指
定が完了すると、メモリ１５に格納されたプレスキャン
データに基づいて、トリミング範囲内の１番目のライン
上の画像についてのコントラスト値が算出される（ステ
ップＳ３，Ｓ４）。具体的には、ステップＳ３で、メイ
ンＣＰＵ１２に内蔵されたカウンタＸの値が１にされ
て、トリミング範囲内の１ライン目のプレスキャンデー
タがメモリ１５から読み出される。そして、ステップＳ
４で、メモリ１５から読み出されたプレスキャンデータ
に基づき、１ライン目についてのコントラスト値がライ
ン検出部１３によって算出される。コントラスト値は、
１本のライン上の画像データ（画素濃度）の変化の割合
の大小を表す指標であり、下記演算式(1) のＣ(X) によ
って定義されている。つまり、コントラスト値Ｃ(X)
は、主走査方向に隣接する画素のデータの差を、トリミ
ング範囲内の１ライン中の全画素について求めて総計し
た値である。

【００３２】

【数１】

【００３３】ただし、上記演算式(1) において、Ｐ(x,
y) は、トリミング範囲内のｘ番目のライン上のｙ番目
の画素に対応した画像データを表す。１ライン目のコン
トラスト値Ｃ(1) が求まると、ライン検出部１３は、算
出したコントラスト値Ｃ(1) をメインＣＰＵ１２に与え
る。メインＣＰＵ１２は、与えられたコントラスト値Ｃ
(1) が予め定められた閾値Ａ以上か否かを判断する（ス
テップＳ５）。この閾値Ａは、後述するフォーカス制御
処理において合焦状態の判別を正確に行うことのできる
コントラスト値以上に設定されており、予めメモリ１５
に記憶されている。

【００３４】たとえば、コントラスト値Ｃ(1) が上記閾
値Ａ未満である場合には、１ライン目の画像が合焦状態
の判別を行うのに十分なコントラストを有していないと
判断されて（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ６に移
り、トリミング範囲内の全てのライン（上記想定下では
ｍ本のライン）についてコントラスト値が算出されたか
否かが判断される。このとき、コントラスト値は１番目
のラインについて求められただけであるから、ステップ
Ｓ６の判断は否定されて、ステップＳ７でカウンタＸの
値が２にされる。

【００３５】ステップＳ７でカウンタＸの値がインクリ
メントされると、ステップＳ４に戻り、トリミング範囲
内の２番目のラインについてコントラスト値Ｃ(2) が求
められる。そして、ステップＳ５で求められたコントラ
スト値Ｃ(2) が上記閾値Ａ以上か否かが判断されて、閾
値Ａ未満の場合にはステップＳ６に進み、トリミング範
囲内の全てのラインについてコントラスト値が算出され
たか否かが判断される。そして、トリミング範囲内の全
てのラインについてコントラスト値が算出されていない
場合には、ステップＳ７でカウンタＸの値がさらにイン
クリメントされて、ステップＳ４に戻る。

【００３６】このようにして、ステップＳ４ないしＳ７
の処理が繰り返されることにより、トリミング範囲内の
各ラインについてコントラスト値が順次に求められる。
そして、トリミング範囲内の各ラインについてのコント
ラスト値が順次に求められる過程において、ステップＳ
５で、合焦状態の判別を行うのに十分なコントラストを
有するラインが見つかると（ステップＳ５でＹＥＳ）、
ステップＳ８に進み、そのラインがフォーカスラインと
して決定されて、このフォーカスライン検出処理が終了
する。

【００３７】一方、上記閾値Ａ以上のコントラスト値を
有するラインがトリミング範囲内に存在せず、ステップ
Ｓ６でトリミング範囲内の全ラインについてコントラス
ト値が求められたか否かの判断が肯定されると、ステッ
プＳ９に進み、コントラスト値が最大であるラインがフ
ォーカスラインとして決定されて、このフォーカスライ
ン決定処理が終了される。

【００３８】このように、この実施形態に係るフォーカ
スライン決定処理では、オペレータが読取解像度の設定
やトリミング範囲の指定を行うために行われるプレスキ
ャンによって取得された画像データに基づいて、トリミ
ング範囲内の各ライン（単位領域に相当）についてのコ
ントラスト値が順次に求められる。そして、各ラインの
コントラスト値が順次に求められる過程において、予め
定められた閾値Ａ以上のコントラスト値を有するライン
が見つかると、そのラインがフォーカスライン（基準領
域に相当）として決定される。これにより、合焦状態の
判別を行うのに十分なコントラストを有するラインをフ
ォーカスラインとして設定することができるので、後述
するフォーカス制御処理において、ＣＣＤセンサ７およ
びレンズ６の位置を確実に合焦位置に導くことができ
る。

【００３９】また、上述のフォーカスライン決定処理で
は、プレスキャンデータに基づいてフォーカスライン決
定用のコントラスト値が求められるので、プレスキャン
後にトリミング範囲内の原稿像を１ラインずつ読み取
り、この読取りによって取得された画像データに基づい
てコントラスト値を求める方法に比べて、フォーカスラ
インを決定するのに要する時間を大幅に短縮することが
できる。

【００４０】さらに、トリミング範囲内に閾値Ａ以上の
コントラストを有するラインが存在しない場合には、ト
リミング範囲内の全ライン中で最もコントラストの大き
いラインがフォーカスラインとして設定されるので、従
来技術のようにトリミング範囲に対して一定の位置にあ
るラインがフォーカスラインとして設定される場合に比
べて、焦点合わせが不良になるおそれを少なくすること
ができる。

【００４１】図５は、フォーカス制御処理の流れを示す
フローチャートである。このフォーカス制御処理は、Ｃ
ＣＤセンサ７およびレンズ６を合焦位置に導くための処
理であり、上述のフォーカスライン決定処理に引き続い
て行われる。フォーカス制御処理が開始されると、メイ
ンＣＰＵ１２からの制御信号に基づき、スキャナＣＰＵ
９によってテーブルモータ２１が駆動制御されて、原稿
テーブル２が移動される（ステップＳ１）。具体的に
は、ＣＣＤセンサ７が上述のフォーカスライン決定処理
において決定されたフォーカスライン上の画像を読み取
ることができる位置に、原稿テーブル２が移動される。

【００４２】次に、スキャナＣＰＵ９は、メインＣＰＵ
１２からの制御信号に基づき、ＣＣＤモータ２３および
レンズモータ２２を駆動制御して、ＣＣＤセンサ７およ
びレンズ６を所定の初期位置に移動させる（ステップＴ
２）。そして、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６が初期位
置に変位された状態で、フォーカスライン上の画像の読
取りが行われ、この読取りで取得された画像データに基
づき、ピント検出部１４によってコントラスト値が求め
られる（ステップＴ３）。

【００４３】ＣＣＤセンサ７の受光面における結像状態
は、ＣＣＤセンサ７の読取解像度によって異なる。した
がって、フォーカス制御処理時のＣＣＤセンサ７の読取
解像度が本スキャン時の読取解像度と異なれば、このフ
ォーカス制御処理で導かれるＣＣＤセンサ７およびレン
ズ６の合焦位置では、本スキャンにおいて原稿画像を良
好に読み取ることができない。そこで、ステップＴ３に
おけるフォーカスライン上の画像の読取りは、オペレー
タによって設定された読取解像度（本スキャン時の読取
解像度）で行われる。

【００４４】ところが、フォーカスライン上の原稿画像
を高解像度で読み取った場合に、上記演算式(1) に従っ
てコントラスト値を求めたのでは、正確なコントラスト
値を得ることができず、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６
を良好に合焦位置に導くことができない。つまり、上記
演算式(1) では、 １ライン上の全ての画素について、隣
接する画素間の画像データの差が求められ、求められた
画像データの差の総計がコントラスト値であると定義さ
れている。高解像度で原稿の読取りが行われた場合、隣
接画素間の画像データ差は当然に小さくなるので、上記
演算式(1) に従って算出されるコントラスト値は、画像
データ中に現れる電気的ノイズや量子化誤差などの影響
を受けて不正確な値となる。そこで、本実施形態に係る
フォーカス制御処理では、下記演算式(2) に従ってコン
トラスト値Ｃ２が求められる。

【００４５】

【数２】

【００４６】すなわち、ステップＴ３では、所定画素数
αだけ間隔を開けた画素間で画像データの差が求められ
て、求められた画像データの差が、トリミング範囲内の
１ラインについて総計されることにより、コントラスト
値Ｃ２が求められる。これにより、画像データの差が比
較的大きな値となるので、正確なコントラスト値を得る
ことができ、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６の合焦状態
を正確に検出することができる。

【００４７】次に、ステップＴ４では、今回算出された
コントラスト値Ｃ２が、前回に算出されたコントラスト
値Ｃ２以上であるか否かが判断される。このとき、ＣＣ
Ｄセンサ７およびレンズ６が初期位置の状態におけるコ
ントラスト値Ｃ２が求められただけであるから、ステッ
プＴ５に移り、スキャナＣＰＵ９によってＣＣＤモータ
２３およびレンズモータ２２が駆動制御されて、ＣＣＤ
センサ７およびレンズ６がそれぞれ予め定められた１ス
テップ分移動される。ＣＣＤセンサ７およびレンズ６の
１ステップの移動量は、予め定められてメモリ８に記憶
されている。

【００４８】ＣＣＤセンサ７およびレンズ６が１ステッ
プ分移動されると、次に、ＣＣＤセンサ７およびレンズ
６が最大変位位置（初期位置から最も離れた位置）まで
移動されたか否かが判断される（ステップＴ６）。この
とき、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６は初期位置から１
ステップ移動されただけであるから、ステップＴ６から
ステップＴ３に戻り、ピント検出部１４によってＣＣＤ
センサ７およびレンズ６が１ステップ分移動された位置
でのコントラスト値Ｃ２が求められる。

【００４９】ステップＴ３でＣＣＤセンサ７およびレン
ズ６がそれぞれ１ステップ分移動された位置でのコント
ラスト値が求められると、ステップＴ４に移り、初期位
置で求められたコントラスト値Ｃ２（前回のコントラス
ト値）と１ステップ分移動された位置でのコントラスト
値Ｃ２（今回のコントラスト値）とが比較される。今回
のコントラスト値Ｃ２が前回のコントラスト値Ｃ２より
も大きい場合には、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６は合
焦方向に移動されたと言えるから、ステップＴ５に移
り、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６がさらに１ステップ
分移動される。こうしてステップＴ３ないしＴ６の処理
が繰り返されて、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６が合焦
位置に向けて１ステップ分ずつ移動されながら、コント
ラスト値Ｃ２の計算が各位置で行われる。

【００５０】ステップＴ３ないしＴ６が繰り返される過
程において、ステップＴ４で、今回算出されたコントラ
スト値Ｃ２が１ステップ前のＣＣＤセンサ７およびレン
ズ６の位置でのコントラスト値Ｃ２よりも減少している
と判断された場合には、その直前のＣＣＤセンサ７およ
びレンズ６の位置が合焦位置であるから、ＣＣＤセンサ
７およびレンズ６の位置が１ステップ分戻されて（ステ
ップＴ７）、このフォーカス制御処理が終了する。

【００５１】また、ＣＣＤセンサ７およびレンズ６がそ
れぞれ最大変位位置まで移動された場合には、ステップ
Ｔ６の判断が肯定されてステップＴ７に移り、ＣＣＤセ
ンサ７およびレンズ６の位置が１ステップ分戻されて、
このフォーカス制御処理が終了する。以上のように本実
施形態では、合焦状態の判別を行うのに十分なコントラ
ストを有するラインがフォーカスラインとして抽出さ
れ、この抽出されたフォーカスライン上の画像データに
基づいて合焦状態が判別される。これにより、合焦状態
の判別を正確に行うことができるので、ＣＣＤセンサ７
およびレンズ６を確実に合焦位置に導くことができる。

【００５２】図６は、本発明の第２実施形態に係る線数
検出処理を実行するための制御回路である。図６におい
て、図２に示す制御回路の各部と同等の部分には同一の
参照符号を付して示し、以下では、その部分に関する詳
細な説明を省略する。スキャナ１に接続されたコンピュ
ータ１１には、メインＣＰＵ、エリア検出部２５、線数
検出部２６およびメモリ１５が備えられている。エリア
検出部２５は、後述する線数検出領域決定処理におい
て、スキャナＣＰＵ９からの画像データに基づいて線数
検出領域決定用の評価値を計算する。線数検出領域と
は、網点で構成された原稿画像の線数を検出するための
線数検出処理（後述する）においてＣＣＤセンサ７によ
る画像読取対象となる領域である。また、線数検出部２
６は、上記線数検出処理において、スキャナＣＰＵ９か
らの画像データに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を
行う。エリア検出部２５および線数検出部２６の各機能
は、メインＣＰＵ１２が実行するソフトウエア処理によ
って実現される。

【００５３】図７は、線数検出領域決定処理の流れを示
すフローチャートである。この線数検出領域決定処理
は、原稿をプレスキャンすることによって得られた画像
データに基づいて線数検出領域を決定するための処理で
あり、原稿画像の線数を検出するための線数検出処理に
先立って行われる。線数検出領域決定処理が開始される
と、まずスキャナ１による原稿のプレスキャンが実行さ
れて（ステップＥ１）、プレスキャンデータがＣＣＤセ
ンサ７からスキャナＣＰＵ９を介してメインＣＰＵ１２
に入力される。メインＣＰＵ１２は、入力されたプレス
キャンデータに基づく画像をディスプレイ１６に表示さ
せるとともに、入力されたプレスキャンデータをメモリ
１５に格納する。

【００５４】オペレータは、ディスプレイ１６に表示さ
れたプレスキャン画像を見ながら、操作部１７を操作し
てトリミング範囲を指定する。ステップＥ１における原
稿画像のプレスキャンに引き続いて、メインＣＰＵ１２
は、ステップＥ２でオペレータによるトリミング範囲の
指定が完了したか否かを判断する。そして、オペレータ
によるトリミング範囲の指定が完了すると、ステップＥ
３に進み、指定されたトリミング範囲内の画像が所定画
素数ごとの複数のブロックに分割される。

【００５５】以下では、図８に示すように、トリミング
範囲内の画像が、それぞれ副走査方向にｓ（ｓ≧２）ラ
イン、主走査方向にｔ個（ｔ≧２）の画素を含む第１〜
第４ブロックに分割された場合を想定する。トリミング
範囲内の画像が第１〜第４ブロックに分割されると、ス
テップＥ４で、メインＣＰＵ１２に内蔵されたカウンタ
Ｎの値が１にされて、第１ブロック内の画像のプレスキ
ャンデータがメモリ１５から読み出される。そして、ス
テップＥ５で、メモリ１５から読み出されたプレスキャ
ンデータに基づき、エリア検出部２５によって、下記演
算式(3) で定義される濃度ずれ量Ｄ(N) が求められる。
下記演算式(3) で定義される濃度ずれ量Ｄ(N) は、第１
ブロック内の各画素濃度と所定濃度値Ｍとの差の総計で
ある。

【００５６】

【数３】

【００５７】上記演算式(3) において、所定濃度値Ｍ
は、最大濃度（８ビットデータの場合には２５５）の５
０パーセント程度の値に設定されている。濃度が極端に
大きい場合または極端に小さい場合、網点サイズが適正
ではないために、ＣＣＤセンサ７によって個々の網点を
判別することができず、線数が正確に検出されないおそ
れがある。そこで、本実施形態では、ブロックごとに濃
度ずれ量Ｄ(N) を求めて、濃度ずれ量Ｄ(N) を線数検出
領域を決定するうえでの判断材料の１つにしている。す
なわち、濃度が最大濃度の５０パーセント程度であれば
網点サイズが適当であるから、濃度が所定濃度値Ｍに近
いブロックを線数検出領域として決定することにより、
後述する線数検出処理において線数を良好に検出するこ
とができる。

【００５８】第１ブロックについての濃度ずれ量Ｄ(1)
が求まると、エリア検出部２５は、算出した濃度ずれ量
Ｄ(1) をメインＣＰＵ１２に与える。メインＣＰＵ１２
は、与えられた濃度ずれ量Ｄ(1) をメモリ１５に格納す
る。次に、エリア検出部２５によって、第１ブロック内
の画像についてのコントラスト値が求められる（ステッ
プＥ６）。このコントラスト値は、１つのブロック内の
画像データの変化の割合の大小を表す値であり、下記演
算式(4) および演算式(5) で定義される。

【００５９】

【数４】

【００６０】ここで、上記演算式(4) で定義されるＣ
(a,b) は、トリミング範囲内のａ番目のライン上のｂ番
目の画素に注目した時の、その注目画素と周辺画素との
画像データの差の絶対値の総計である。また、上記演算
式(5) で定義されるコントラスト値Ｃ３(N) は、１つの
ブロック内の全画素を順次注目して求めたＣ(a,b) の総
和である。

【００６１】第１ブロック内の画像についてのコントラ
スト値Ｃ３(1) が求められると、メモリ１５に格納され
ている濃度ずれ量Ｄ(1) が読み出されて、エリア検出部
２５によって、下記演算式(6) で定義される評価値Ｅ
(N) （この場合、評価値Ｅ(1)）が求められる。評価値
Ｅ(N) は、コントラスト値Ｃ３(N) に適当な係数を乗じ
て得られた値と濃度ずれ量Ｄ(N) に適当な係数を乗じて
得られた値との和であり、この値が比較的小さければ、
各網点が適当な大きさを有し、かつ、コントラストが比
較的小さい領域であると言える。

【００６２】 Ｅ(N) ＝k1・Ｃ３(N) ＋k2・Ｄ(N) ・・・・(6) ここで、上記演算式(6) において、k1，k2は、予め定め
られた評価係数である。こうして第１ブロックについて
の評価値Ｅ(1) が求められると、メインＣＰＵ１２は、
求められた評価値Ｅ(1) が予め定められた閾値Ｂ以下か
否かを判断する（ステップＥ８）。たとえば、評価値Ｅ
(1) が閾値Ｂよりも大きい場合には、第１ブロックが線
数検出に不適な領域であると判断されて（ステップＥ８
でＮＯ）、ステップＥ９に移り、トリミング範囲内の全
てのブロック（上記想定下では４つのブロック）につい
て評価値が算出されたか否かが判断される。このとき、
評価値は第１ブロックについて求められただけであるか
ら、ステップＥ１０に進み、カウンタＮの値が２にされ
てステップＥ５に戻る。

【００６３】このようにして、ステップＥ５ないしＥ１
０の処理が繰り返されることにより、トリミング範囲内
の各ブロックについて評価値が順次に求められる。そし
て、トリミング範囲内の各ブロックについての評価値が
順次に求められる過程において、閾値Ｂ以下の評価値で
あるブロックが見つかると、ステップＥ８からステップ
Ｅ１１に進み、そのブロックが線数検出に適した領域で
あると判断されて、この線数検出領域決定処理が終了す
る。

【００６４】一方、上記閾値Ｂ以下の評価値が得られず
に、トリミング範囲内の全ブロック（第１〜第４ブロッ
ク）について評価値が求められると、ステップＥ９から
ステップＥ１２に進み、評価値が最小であるブロックが
線数検出領域として決定されて、この線数検出領域決定
処理が終了される。このように、第２実施形態に係る線
数検出領域決定処理では、オペレータが読取解像度の設
定やトリミング範囲の指定を行うために行われるプレス
キャンによって取得された画像データに基づいて、トリ
ミング範囲内の各ブロック（単位領域に相当）について
の評価値が順次に求められる。そして、各ブロックの評
価値が順次に求められる過程において、予め定められた
閾値Ｂ以下の評価値を有するブロックが見つかると、そ
のブロックが線数検出領域（基準領域に相当）として決
定される。これにより、各網点が適当な大きさを有し、
かつ、コントラストの比較的小さい領域が線数検出領域
として設定されるので、後述する線数検出処理におい
て、原稿画像の線数を正確に検出することができる。

【００６５】また、プレスキャンデータに基づいて線数
検出領域が決定されるので、プレスキャン後にトリミン
グ範囲内の原稿像を読み取り、この読取りによって取得
された画像データに基づいて線数検出領域を決定する場
合に比べて、線数検出領域を決定するのに要する時間を
大幅に短縮することができる。さらに、トリミング範囲
内に閾値Ｂ以下の評価値を有するブロックが存在しない
場合には、トリミング範囲内の全ブロック中で評価値の
最も小さいブロックが線数検出領域として設定されるの
で、従来技術のようにトリミング範囲に対する一定領域
が線数検出領域として設定される場合に比べて、誤った
線数が検出されるおそれが少ない。

【００６６】図９は、線数検出処理の流れを示すフロー
チャートである。この線数検出処理が開始されると、ま
ず、メインＣＰＵ１２に内蔵されたカウンタＸが１にさ
れる（ステップＰ１）。次に、メインＣＰＵ１２からの
制御信号に基づき、スキャナＣＰＵ９によってテーブル
モータ２１が駆動制御されて、上述の線数検出領域決定
処理で決定された線数検出領域内の１ライン目の画像を
読み取ることができる位置に、原稿テーブル２が移動さ
れる。そして、ＣＣＤセンサ７によって線数検出領域内
の１ライン目の画像が読み取られる（ステップＰ２）。

【００６７】１ライン目の画像が読み取られると、線数
検出部２６によって、ステップＰ２で取得された画像デ
ータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が行われる
（ステップＰ３）。これにより、１ライン目の画像につ
いての周波数分布を得ることができる。こうして得られ
た周波数分布は、メモリ１５に格納される（ステップＰ
４）。

【００６８】ステップＰ５では、線数検出領域内の全ラ
インについて周波数分布が得られたか否かが判断され
る。このとき、１ライン目の画像についての周波数分布
が得られただけであるから、ステップＰ５からステップ
Ｐ６に移り、カウンタＸのカウント値が２にされる。そ
して、ステップＰ６からステップＰ２に戻り、線数検出
領域内の２ライン目の画像が読み取られて、２ライン目
の画像データに対して高速フーリエ変換が行われる。こ
の高速フーリエ変換で得られた周波数分布は、メモリ１
５に格納される。

【００６９】こうしてステップＰ２ないしＰ６が繰り返
されて、線数検出領域内の全ラインについて周波数分布
が求められると、ステップＰ５からステップＰ７に進
み、線数検出部２６によって、メモリ１５内に格納され
た周波数分布が分析されて、原稿画像の線数が検出され
る。以上のように第２実施形態では、原稿画像の線数を
検出するのに適したブロックが線数検出領域として抽出
され、この抽出された線数検出領域内の画像データに基
づいて線数検出が行われる。これにより、原稿画像の線
数を正確に検出することができる。ゆえに、たとえば、
メモリ１５内に種々のフィルタを格納しておき、原稿画
像の線数に応じたフィルタを選択して使用することによ
り、原稿画像の種類に応じたフィルタ処理を画像に施す
ことができる。

【００７０】本発明の実施形態の説明は以上のとおりで
あるが、本発明は上述の各実施形態に限定されるもので
はない。たとえば、上述のフォーカスライン決定処理で
は、フォーカスライン決定用のコントラスト値が上記演
算式(1) に従って求められるとしたが、上記演算式(1)
以外にも、下記演算式(7) または演算式(8) に従ってコ
ントラスト値Ｃ(X) が求められてもよい。

【００７１】

【数５】

【００７２】また、上述の線数検出領域決定処理では、
各ブロックについて濃度ずれ量Ｄ(N) およびコントラス
ト値Ｃ３(N) が求められ、求められた濃度ずれ量Ｄ(N)
およびコントラスト値Ｃ３(N) から得られる評価値Ｅ
(N) に基づいて、線数検出に適した領域が検出されてい
る。すなわち、上述の線数検出領域決定処理では、濃度
ずれ量Ｄ(N) が比較的小さく、かつ、コントラスト値Ｃ
３(N) が比較的小さいブロックが線数検出領域として決
定される。しかしながら、濃度ずれ量Ｄ(N) またはコン
トラスト値Ｃ３(N) のどちらか一方が求められて、求め
られた濃度ずれ量Ｄ(N) またはコントラスト値Ｃ３(N)
が予め定める閾値以下であれば、そのブロックを線数検
出領域として決定されるように、線数検出領域決定処理
が変更されてもよい。

【００７３】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態が適用されるスキャナの概略構
成を示す図解図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るフォーカス制御処
理を実行するための制御回路である。

【図３】フォーカスライン決定処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図４】トリミング範囲について説明するための図解図
である。

【図５】フォーカス制御処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図６】本発明の第２実施形態に係る線数検出処理を実
行するための制御回路である。

【図７】線数検出領域決定処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図８】プレスキャン画像のブロック分割について説明
するための図解図である。

【図９】線数検出処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ スキャナ ２ 原稿テーブル ６ レンズ（読取光学系） ７ ＣＣＤセンサ（読取光学系） ８，１５ メモリ ９ スキャナＣＰＵ １１ コンピュータ １２ メインＣＰＵ １３ ライン検出部 １４ ピント検出部 １８ テーブルモータ駆動回路 １９ レンズモータ駆動回路 ２０ ＣＣＤモータ駆動回路 ２１ テーブルモータ ２２ レンズモータ ２３ ＣＣＤモータ ２５ エリア検出部 ２６ 線数検出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像読取装置の動作条件を原稿読取条件に
   適合させるための予備制御処理を行うのに適した基準領
   域を原稿画像中から抽出するための方法であって、 原稿画像を画像読取装置でプレスキャンするステップ
   と、 プレスキャン時に取得された画像データに基づいて、所
   定の単位領域ごとのコントラスト値を算出するステップ
   と、 算出されたコントラスト値が予め定める判別基準に合致
   したならば、そのコントラスト値に対応した単位領域
   を、上記予備制御処理に適した基準領域として定めるス
   テップとを含むことを特徴とする基準領域抽出方法。
2. 【請求項２】原稿画像を光学的に読み取るための読取光
   学系の焦点を調整するための方法であって、 原稿画像を読取光学系でプレスキャンするステップと、 プレスキャン時に取得された画像データに基づいて、所
   定の単位領域ごとのコントラスト値を算出するステップ
   と、 算出されたコントラスト値が予め定められたフォーカス
   領域決定用閾値以上かどうかを判別し、フォーカス領域
   決定用閾値以上であれば、そのコントラスト値に対応し
   た単位領域をフォーカス領域として定めるステップと、 読取光学系の焦点位置を変化させつつ、各焦点位置の状
   態で上記フォーカス領域内の画像を読み取るステップ
   と、 この読取りで取得された画像データに基づいて、各焦点
   位置での合焦状態判定用コントラスト値を算出して、こ
   の算出されたコントラスト値に基づいて読取光学系を合
   焦状態に導くステップとを含むことを特徴とする焦点調
   整方法。
3. 【請求項３】合焦状態判定用コントラスト値は、フォー
   カス領域内の全画素につき、所定画素数だけ間隔を開け
   た画素間で画像データの差が求められて、求められた画
   像データの差が総計されることにより算出されることを
   特徴とする請求項２記載の焦点調整方法。
4. 【請求項４】画像読取装置によって読み取られるべき原
   稿画像の網点線数を検出するための方法であって、 原稿画像を画像読取装置でプレスキャンするステップ
   と、 プレスキャン時に取得された画像データに基づいて、所
   定の単位領域ごとのコントラスト値を算出するステップ
   と、 算出されたコントラスト値が予め定められた線数検出領
   域決定用閾値以下かどうかを判別し、線数検出領域決定
   用閾値以下であれば、そのコントラスト値に対応した単
   位領域を線数検出領域として定めるステップと、 定められた線数検出領域内の画像を画像読取装置で読み
   取り、この読取りで取得された画像データに基づいて、
   原稿画像の線数を検出するステップとを含むことを特徴
   とする線数検出方法。