JPWO2016147832A1 - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents
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Abstract
Description
《1−1》実施の形態1の構成
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像読取装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。図1に示されるように、画像読取装置1は、撮像部2、A/D(アナログ/デジタル)変換部3、及び画像処理部4を備えている。また、画像処理部4は、画像メモリ41、類似度算出部42、合成位置推定部43、及び合成部44を備えている。なお、画像読取装置1は、原稿を搬送する搬送部と、装置全体の制御を行う制御部とを備えてもよい。搬送部と制御部としてのプロセッサについては、後述の実施の形態2において説明する。
〈撮像部2の動作〉
撮像部2は、原稿26で反射した光を光電変換して得られた信号SIをA/D変換部3に出力する。A/D変換部3は、信号SIをアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号に基づく画像データDIを画像処理部4に出力する。
図9は、図1に示される画像処理部4の類似度算出部42の動作を説明するための図である。図9において、OV2(k−1,R)は、k−1番目のセンサーチップ21(k−1)によって生成された画像データのx軸方向の右側のオーバーラップ領域(8×4画素)を示す。OV2(k,L)は、k−1番目のセンサーチップ21(k−1)の隣りのk番目のセンサーチップ21(k)によって生成された画像データの左側のオーバーラップ領域(8×4画素)を示す。CD(−1)からCD(−7)は、オーバーラップ領域OV2(k−1,R)から抽出された、8×2画素のマッチング領域を示す。ここで、括弧内の−1から−7までの識別番号は、マッチング領域の番号である。また、CD(1)からCD(7)は、オーバーラップ領域OV2(k,L)から抽出された、8×2画素のマッチング領域を示す。ここで、括弧内の1から7までの識別番号は、マッチング領域の番号である。
図10(a)から(f)は、合成位置推定部43の動作を説明するための図である。図10(a)及び(b)は、原稿26が基準位置Pにある場合(図4(a)から(c)の場合)における動作を説明する図である。図10(c)及び(d)は、原稿26が基準位置Pよりもセンサーチップ21に近い位置にある場合(図6(a)から(c)の場合)における動作を説明する図である。図10(e)及び(f)は、原稿26が基準位置Pよりもセンサーチップ21から遠い位置にある場合(図8(a)から(c)の場合)における動作を説明する図である。図10(a)、(c)、(e)は、k−1番目のセンサーチップ21(k−1)によって生成された画像データの右側のオーバーラップ領域OV2(k−1,L)におけるマッチング領域CD(−7)からCD(−1)までと、k番目のセンサーチップ21(k)によって生成された画像データの左側のオーバーラップ領域OV2(k,L)とにおけるマッチング領域CD(1)からCD(7)までとの位置関係を示す。また、図10(b)、(d)、(f)は、図10(a)、(c)、(e)に示される各マッチング領域の画像データに対応する類似度データ(差分絶対値の和)D42を示す図である。
次に、合成部44の動作について説明する。
図11(a)から(c)は、原稿26が基準位置Pにある場合(図2(a)及び(b)、図4(a)から(c)の場合)における合成部44の動作を説明する図である。図11(a)は、画像メモリ41から読み出された画像データD41を示し、図11(b)は、合成部44における合成倍率設定部45からの合成倍率位置データD45での合成倍率により、画像データD41をx軸方向(撮像素子の配列方向、複数のセンサーチップの配列方向)に変倍倍率変換(図11(a)から(c)では、等倍)した画像データを示し、図11(c)は、図11(b)の画像データを合成(合成位置Pcに基づく合成倍率位置データD45による合成位置で結合)した合成画像データD44を示す。
以上に説明したように、実施の形態1に係る画像読取装置1によれば、レンズ24などの光学系を用いて原稿26上の隣り合う読取範囲2A(k−1),2A(k)及び隣り合う読取範囲2A(k),2A(k+1)などをオーバーラップさせることで、複数のセンサーチップ21を直線状に配置した構成であって、隣り合うセンサーチップ21間におけるデータの欠落の無い画像データを取得することができる。
上記実施の形態1及び後述する実施の形態3における画像読取装置1の機能の一部は、ハードウェア構成で実現されても良いし、あるいは、CPU(Central Processing Unit)を含むマイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムで実現されてもよい。画像読取装置1の機能の一部がコンピュータプログラムで実現される場合には、マイクロプロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体からコンピュータプログラムをロードし実行することによって、画像読取装置1の機能の一部を実現することができる。
上記実施の形態1で説明した画像読取装置1は、画像処理部4における合成部44内の合成倍率設定部45を図17のように構成し、各セルの両端の位置データD43から読取領域の主走査方向の読取幅Wc(両端の位置の間の主走査方向幅)を算出し、この読取幅Wcと合成基準位置Pr間の幅Wrとから合成倍率と合成位置を設定するよう構成していた。しかし、図18に示されるような合成倍率設定部45bを用いて、位置データD43から読取時のオーバーラップ量を算出し、合成基準位置Prに対応するオーバーラップ量(基準オーバーラップ量と呼ぶ)との差から、合成倍率と合成位置を設定するよう構成することもできる。
図18は、本発明の実施の形態3に係る画像読取装置1内の画像処理部4において、合成部44内の合成倍率設定部45(図16)の代わりに用いる合成倍率設定部45bの構成を示すブロック図である。図18において、図1及び図16、図17を参照して説明した実施の形態1における構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付してある。
〈合成部44、合成倍率設定部45bの動作〉
合成部44及び合成倍率設定部45bの動作を、合成倍率設定部45bの動作を中心に説明する。原稿26が基準位置Pにある場合における合成部44、合成倍率設定部45bの動作は、図11(a)から(c)に示すように、位置データD43が示す合成位置Pcは、オーバーラップ領域上の合成基準位置Prに一致するので、2つの合成オーバーラップ量OVWc1及びOVWc2は、基準オーバーラップ量OVWrと一致する(OVWc1、OVWc2=OVWr)。したがって、合成部44内の合成倍率設定部45bにおけるオーバーラップ量算出部453では、合成オーバーラップ量OVWcを算出し、倍率・合成位置設定部452bにおいて、オーバーラップ量算出部453からの合成オーバーラップ量OVWcと基準オーバーラップ量OVWrから、合成倍率を例えばOVWc/OVWr=1倍と設定し、合成位置Pcをそのままの合成位置とする。画像変換部442において、画像データDIを合成倍率1(等倍)で倍率変換して画像データの倍率を補正し、オーバーラップ領域の画像を結合して、合成画像データD44を生成し出力する。
以上に説明したように、実施の形態3に係る画像読取装置1によれば、合成倍率設定部45bにより、位置データD43から読取時の合成オーバーラップ量を算出し、基準オーバーラップ量との差から、合成倍率と合成位置を設定するようにしているので、画像データをx軸方向に倍率変換(等倍又は拡大又は縮小)し、倍率変換後の画像データを合成することで、基準位置Pから原稿26までの距離が変わった場合であっても、隣り合う画像の繋ぎ目(合成位置)を目立たない画像とすることができる。そして、隣り合うセンサーチップ間に対応する位置のデータの欠落を無くし、読取画像の品質を向上することができる。
Claims (13)
- 第1方向に配列された複数の撮像素子をそれぞれ有し、前記第1方向に配列されたN個(Nは2以上の整数)のセンサーチップと、
原稿上において前記第1方向に並ぶN個の読取範囲を前記N個のセンサーチップにそれぞれ縮小結像させるN個の光学系と、
前記N個のセンサーチップによって生成された画像データであって、前記N個の読取範囲の画像データの内の隣り合う読取範囲が重複する領域であるオーバーラップ領域の前記画像データを用いて、前記隣り合う読取範囲のオーバーラップ領域の前記第1方向の位置を求め、前記第1方向の前記位置から読取画像の倍率と2つの画像データが結合される位置である合成位置を得て、前記N個の読取範囲の画像データの前記第1方向の倍率を補正する画像処理を行い、該画像処理が行われた前記N個の読取範囲の画像データを結合して合成画像データを生成する画像処理部と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 前記N個の光学系の各々は、
前記原稿で反射した光を光学的に縮小する第1のレンズと、
前記第1のレンズで縮小された前記光の一部を通過させる絞りと、
前記絞りを通過した光を前記N個のセンサーチップの1つに結像させる第2のレンズと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記画像処理部は、
前記N個のセンサーチップによって生成された画像データであって、前記N個の読取範囲の画像データの内の隣り合う読取範囲が重複する領域であるオーバーラップ領域の前記画像データを用いて、前記オーバーラップ領域内で設定されたマッチング領域の画像データ間の類似の程度を示す類似度を算出する類似度算出部と、
前記類似度算出部で算出された前記類似度から、前記隣り合う読取範囲の2つの画像データが結合される位置である合成位置をそれぞれ推定する合成位置推定部と、
前記合成位置推定部で推定された前記合成位置に基づき、前記N個の読取範囲の画像データの各々について、読取範囲の倍率と合成位置設定し、前記N個の読取範囲の画像データの前記第1方向の幅をそれぞれ変換して、前記変換された2つの画像データを合成して合成画像データを生成する合成部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記合成位置推定部は、
前記マッチング領域の画像データ間の類似度を算出する処理を、前記マッチング領域の位置を変えて繰り返し行って複数の類似度を取得し、
取得された前記複数の類似度の内の最も高い類似度に基づいて、前記合成位置を決定する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記N個の読取範囲の画像データの内のk番目(kは1以上N以下の整数)の読取範囲のオーバーラップ領域内のマッチング領域の、前記k番目の読取範囲のオーバーラップ領域内の端部からの距離は、
前記N個の読取範囲の画像データの内のk+1番目の読取範囲のオーバーラップ領域内のマッチング領域の、前記k+1番目の読取範囲のオーバーラップ領域内の端部からの距離に等しい、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像読取装置。 - 前記類似度は、前記オーバーラップ領域内で設定された前記マッチング領域の画素毎の差分絶対値の和に基づく値であり、前記差分絶対値の和が小さいほど前記類似度は高い、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記類似度は、前記オーバーラップ領域内で設定された前記マッチング領域の画素毎の差分の二乗和に基づく値であり、前記差分の二乗和が小さいほど前記類似度は高い、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記合成部は、
前記合成位置推定部で推定された前記合成位置と予め決められている合成基準位置に基づき、前記N個の読取範囲の画像データの各々について合成の倍率を設定し、合成倍率と合成接続位置を出力する合成倍率設定部と、
前記合成倍率設定部により設定された合成倍率を用いて、前記N個の読取範囲の画像データの前記第1方向の幅を変換する画像変換部と、
前記合成倍率設定部により設定された合成接続位置を合わせて、前記画像変換部で変換された画像データを合成して合成画像データを生成するオーバーラップ領域接続部と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。 - 前記合成倍率設定部は、
前記N個の読取範囲の画像データの各々について、
前記合成位置推定部で推定された前記合成位置から、前記第1方向の一端側の合成位置と他端側の合成位置との間の前記第1方向の幅から合成読取幅を求める読取幅算出部と、
予め決められている読取範囲の合成基準位置による両端の間の前記第1方向の幅と、前記読取幅算出部からの合成読取幅から合成倍率を算出するとともに、前記合成位置推定部で推定された前記合成位置を前記合成倍率により変換される際の合成接続位置として求めて、合成倍率と合成接続位置を設定する倍率・合成位置設定部と
を備えることを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。 - 前記倍率・合成位置設定部は、
前記読取幅算出部からの合成読取幅と予め決められている合成基準位置による読取範囲の幅との比率から合成倍率と合成接続位置を設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端側の合成位置と他端側の合成位置とが、前記N個の読取範囲の画像データの各々における予め決められている合成基準位置と同じ位置にあり、前記読取幅算出部からの合成読取幅が予め決められている合成基準位置による読取範囲の幅と等しい場合には、前記合成倍率を1に設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端側の合成位置と他端側の合成位置とが、前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記合成基準位置の外側にあり、前記読取幅算出部からの合成読取幅が、予め決められている合成基準位置による読取範囲の幅より大きい場合には、前記合成倍率を1より小さい値に設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端側の合成位置と他端側の合成位置とが、前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記合成基準位置の内側にあり、前記読取幅算出部からの合成読取幅が、予め決められている合成基準位置による読取範囲の幅より小さい場合には、前記合成倍率を1より大きい値に設定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像読取装置。 - 前記合成倍率設定部は、
前記N個の読取範囲の画像データの前記第1方向の両端それぞれに対し、前記合成位置推定部で推定された前記合成位置から、前記読取範囲のオーバーラップ領域の幅を算出し、合成オーバーラップ量を求めるオーバーラップ量算出部と、
前記オーバーラップ量算出部からの前記読取範囲の両端における合成オーバーラップ量と予め決められている読取範囲の合成基準位置でのオーバーラップ量とにより、前記N個の読取範囲における合成倍率を算出するとともに、前記合成位置推定部で推定された前記合成位置を前記合成倍率により変換される際の合成接続位置として求めて、合成倍率と合成接続位置を設定する倍率・合成位置設定部と
を備えることを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。 - 前記倍率・合成位置設定部は、
前記オーバーラップ量算出部からの合成オーバーラップ量と予め決められている合成基準位置によるオーバーラップ量との比率から合成倍率と合成接続位置を設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端の合成オーバーラップ量が、予め決められている合成基準位置でのオーバーラップ量と等しい場合には、前記合成倍率を1に設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端の合成オーバーラップ量が、予め決められている合成基準位置でのオーバーラップ量より小さい場合には、前記合成倍率を1より小さい値に設定し、
前記N個の読取範囲の画像データの各々における前記第1方向の一端の合成オーバーラップ量が、予め決められている合成基準位置でのオーバーラップ量より大きい場合には、前記合成倍率を1より大きい値に設定する、
ことを特徴とする請求項11に記載の画像読取装置。 - 第1方向に配列された複数の撮像素子をそれぞれ有し、前記第1方向に配列されたN個(Nは2以上の整数)のセンサーチップと、
原稿上において前記第1方向に並ぶN個の読取範囲を前記N個のセンサーチップにそれぞれ縮小結像させるN個の光学系と
を備える画像読取装置が実行する画像読取方法であって、
前記N個のセンサーチップによって生成された画像データであって、前記N個の読取範囲の画像データの内の隣り合う読取範囲が重複する領域であるオーバーラップ領域の前記画像データを用いて、前記隣り合う読取範囲のオーバーラップ領域の前記第1方向の位置を求めるステップと、
前記第1方向の前記位置から読取画像の倍率と2つの画像データが結合される位置である合成位置を得て、前記N個の読取範囲の画像データの前記第1方向の倍率を補正する画像処理を行い、該画像処理が行われた前記N個の読取範囲の画像データを結合して合成画像データを生成するステップと
を有することを特徴とする画像読取方法。
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