WO2014132583A1 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

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WO2014132583A1
WO2014132583A1 PCT/JP2014/000750 JP2014000750W WO2014132583A1 WO 2014132583 A1 WO2014132583 A1 WO 2014132583A1 JP 2014000750 W JP2014000750 W JP 2014000750W WO 2014132583 A1 WO2014132583 A1 WO 2014132583A1
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image
overlap region
correction
pixel
pixels
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PCT/JP2014/000750
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直之 藤山
善隆 豊田
まさ子 浅村
山縣　浩作
聡 山中
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三菱電機株式会社
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    • H04N2201/0081—Image reader

Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus in which a plurality of line-shaped image sensors are arranged in a staggered manner and the detection ranges at the ends of adjacent image sensors in the main scanning direction are overlapped.
  • the present invention relates to an image processing apparatus that obtains a reproduced image by correcting and combining image data output from each image sensor when reading a document.
  • the “reproduced image” is an image generated by correcting and combining the read image data.
  • the reproduced image is the same image as the read original.
  • the read image data is rectangular image data that is long in the sub-scanning direction when the document is cut in the main scanning direction. That is, rectangular image data that is long in the sub-scanning direction are arranged in the main scanning direction.
  • the “staggered arrangement” means that two rows are arranged alternately. That is, two different things are arranged in two rows by sequentially changing the rows. “Replace the rows in order and place them in two rows” means to arrange them in a zigzag manner.
  • each image sensor is arranged so that end portions of adjacent image sensors overlap (overlap) in the sub-scanning direction.
  • adjacent means being near and does not need to be in contact with each other.
  • Patent Document 1 a technique is disclosed in which a reproduced image having a uniform brightness is obtained when a document having a uniform brightness is read by black correction and white correction.
  • Black correction is correction in which the output of the image sensor when there is no illumination light and the reading optical system is in a dark room state is subtracted from the pixel value of the obtained initial image.
  • White correction is a correction that multiplies the pixel value after black correction by a gain so that the maximum value that the pixel value can take or the maximum value set by the user when reading a white document. It is.
  • the overall brightness may be different between the image data of each image sensor.
  • the width of the image sensor as one unit, bright and dark stripes appear in the main scanning direction for each unit. Due to the appearance of light and dark stripes, the reproduced image becomes a low quality image.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an image processing method of an image reading apparatus in which the occurrence of bright and dark stripes in the main scanning direction is suppressed.
  • the image processing apparatus is an image output by a plurality of line-shaped image sensors arranged in the main scanning direction so as to have a portion where the detection ranges of adjacent end portions overlap each other, and the detection range An image having an overlap area in an area corresponding to the overlapping portion is input as an initial image, a correction coefficient is calculated based on the pixel value of the overlap area, and the brightness of the initial image is calculated using the correction coefficient.
  • a brightness correction unit that corrects and outputs a brightness correction image
  • an image combination unit that combines the brightness correction image to generate a reproduction image
  • the correction coefficient includes a plurality of pixels in the overlap region Is calculated using a ratio obtained by adding the sums to the sum of values corresponding to, and dividing the added value by one of the sums.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an image reading apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing image data read by a staggered image sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an image output from a black correction / white correction unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an image output from a deviation correction unit according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 10 is a block diagram showing internal processing of an average value calculation unit 41 in the image processing apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image reading apparatus to which an image processing method according to the present invention is applied.
  • the image reading apparatus 10 includes a reading optical system 12, an image sensor 13, and a substrate 14.
  • the image reading apparatus 10 reads an image written on the original 20 by moving the original 20 with respect to the fixed image sensor 13.
  • the image reading apparatus 10 reads an image described on the document 20 by moving the image sensor 13 with respect to the fixed document 20.
  • the X-axis direction is the main scanning direction.
  • the Y-axis direction is the sub-scanning direction.
  • the direction perpendicular to the XY plane is the Z-axis direction.
  • the direction of the image reading apparatus 10 with respect to the document 20 is the + Z-axis direction.
  • the document 20 moves from the + Y axis direction toward the ⁇ Y axis direction.
  • the image sensor 13 moves from the ⁇ Y axis direction toward the + Y axis direction to read an image.
  • the right side when viewed from the + Y-axis direction is the + X-axis direction.
  • the order of the image sensors 13 is represented by n.
  • the illumination light 11 emitted from a light source (not shown) disposed inside the image reading device 10 illuminates the document 20.
  • the light source is, for example, a halogen lamp or an LED.
  • the light reflected and scattered by the document 20 passes through the reading optical system 12 and forms an image on the image sensor 13.
  • the reading optical system 12 is composed of an optical element such as a lens.
  • the imaged light is converted into an electrical signal by the light receiving element of the image sensor 13 and output to a memory (not shown) as image data.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the image reading apparatus 10.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the document 20 moves with respect to the fixed image sensor 13. That is, the document 20 is conveyed and the image sensor 13 reads the image.
  • the conveyance direction of the document 20 is indicated by a direction F.
  • Image data output from the image sensor 13 is sequentially taken into the memory in time series with the conveyance of the document 20.
  • the “time series” is a series of values obtained by continuously observing a temporal change of a certain phenomenon. “Continuous observation” includes observations at regular intervals or observations performed discontinuously.
  • the “series” is a series of values.
  • image is displayed using “image data”, it is regarded as an image signal in the description of image processing. Therefore, in the following description, “image data” and “image” The same meaning is used. That is, for example, the “image” displayed in the drawing may be described as “image data”. Similarly, in the description of signal processing, “image data” may be described as “image”.
  • the ends of the adjacent image sensors 13 are arranged on the substrate 14 so as to overlap in the main scanning direction.
  • An “adjacent image sensor” is the closest image sensor in a different row.
  • An overlapping portion at the end of the image sensor 13 is referred to as an overlap portion OL.
  • a portion of the image data of one image sensor 13 that overlaps with the rectangular image data of the adjacent image sensor 13 is referred to as an “overlap region”.
  • FIG. 2 is a block diagram of the image processing apparatus 30 according to the first embodiment.
  • the image processing apparatus 30 includes a black correction / white correction unit 31, a shift correction unit 32, an image combining unit 33, and a brightness correction unit 40.
  • the brightness correction unit 40 includes an average value calculation unit 41, a correction coefficient calculation unit 42, and a correction processing unit 43.
  • the image sensor When reading an image with a line-shaped image sensor, the image sensor is moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the image sensor. Thereby, a planar image can be read with a linear image sensor.
  • the longitudinal direction of the image sensor is generally called a main scanning direction
  • the moving direction of the image sensor is called a sub-scanning direction.
  • the image sensors are arranged in two rows in the sub-scanning direction. Adjacent image sensors are alternately arranged on the two rows and arranged in the main scanning direction. Adjacent image sensors are arranged such that their end portions partially overlap in the main scanning direction. As described above, such an arrangement is called a “staggered arrangement”.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing image data read by the image sensor 13 arranged in a staggered pattern.
  • FIG. 3 is read at the same time as the rectangular image IM n ⁇ 1 , the rectangular image IM n, and the rectangular image IM n + 1 .
  • the positional relationship of data DI is shown.
  • the image data read by the image sensor 13 shown in FIG. 3 is called an “initial image”. That is, an image read by the image sensor 13 and not subjected to subsequent image processing is referred to as an “initial image”.
  • the X-axis direction is the main scanning direction.
  • the Y-axis direction is the sub-scanning direction.
  • the image sensor 13 relatively moves from the ⁇ Y axis direction to the + Y axis direction to read an image.
  • the position of the rectangular image IM n is shifted in the + Y-axis direction with respect to the rectangular image IM n ⁇ 1 and the rectangular image IM n + 1 .
  • the image data read by the staggered image sensor 13 is a rectangular image obtained by cutting the document 20 in the main scanning direction.
  • a rectangular image IM n ⁇ 1 is an image read by the n ⁇ 1 th image sensor 13.
  • the rectangular image IM n is an image read by the nth image sensor 13.
  • the rectangular image IM n + 1 is an image read by the (n + 1) th image sensor 13.
  • the data DI read at the same time is image data at different positions on the document 20 in the adjacent rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , IM n + 1 .
  • Data DI read at the same time is image data at a position different from the original 20 in the Y-axis direction (sub-scanning direction). “...” shown in FIG. 3 indicates that there is a rectangular image also in the ⁇ X axis direction of the rectangular image IM n ⁇ 1 , and that there is also a rectangular image in the + X axis direction of the rectangular image IM n + 1. ing
  • the image processing apparatus 30 performs the series of processes shown in FIG. 2 in real time while reading the document 20.
  • the data size in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is only a few pixels. That is, as the reading of the document 20 in the sub-scanning direction (Y-axis direction) proceeds, the image data for one pixel for which image processing has been determined is deleted, and the newly read image data for one pixel is added. The image combining process is sequentially performed.
  • “deleting image data” means, for example, outputting from the memory of the image reading apparatus 10 to an external device such as a printer.
  • real time processing refers to processing each time data is generated.
  • Data size refers to the size of image data and is represented by the number of pixels.
  • the black correction / white correction unit 31 takes in the data of the initial image FDM output from the image sensor 13 as an input.
  • the black correction / white correction unit 31 performs black correction and white correction.
  • Black correction and white correction are also referred to as shading correction.
  • An image on which the black correction / white correction unit 31 performs black correction and white correction is referred to as a “shading correction image”.
  • Black correction is correction in which the output (background) of the image sensor 13 when the reading optical system 12 is in the dark room state without the illumination light 11 is subtracted from the pixel value of the obtained initial image FDM.
  • the initial image FDM is image data output from the image sensor 13.
  • the pixel values are red (R), green (G), and blue (B) signal intensities.
  • No illumination light 11 means a state where no illumination is performed.
  • the output of the image sensor 13 when there is no illumination light 11 and the reading optical system 12 is in a dark room state is referred to as “background”. This background value is acquired before the original 20 is read.
  • white correction means that the pixel value after black correction is multiplied by a gain so that the maximum value that the pixel value can take or the maximum value set by the user when reading a pure white document 20 is obtained. It is correction to do.
  • the maximum pixel value is, for example, 255 for an 8-bit image and 1023 for a 10-bit image. This gain is calculated in advance by reading the white reference plate 15 and reading red (R), green (G) and blue (B) signals before reading the document 20.
  • the white correction when the white original 20 is read, all error factors that do not output white image data are corrected simultaneously. Error factors include, for example, the illuminance distribution of the illumination light 11 in the main scanning direction, the peripheral light amount ratio of the reading optical system 12, and the sensitivity variation of each light receiving element of the image sensor 13.
  • a reproduced image (copy image) having a uniform brightness can be obtained when the original 20 having a uniform brightness is read.
  • Uniform brightness means that brightness and density are uniform.
  • Factor A is that the distance from the document 20 to the reading optical system 12 is different from the distance from the white reference plate 15 used for white correction to the reading optical system 12. Factor A is often due to design constraints.
  • Factor B is that depending on the factor A, the main scanning illuminance distribution and the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination light 11 differ between when reading the original 20 and when reading the white reference plate 15.
  • the factor B is often due to design constraints.
  • Factor C is a positional deviation of the illuminance distribution in the sub-scanning direction by the illumination light 11 with respect to the two rows of image sensors 13 arranged in a staggered pattern.
  • the image sensor 13 reads the document 20 illuminated by the illumination light 11.
  • the image sensors 13 are arranged in two rows in the sub-scanning direction. For this reason, the reading position 16 of the image sensor 13 of the document 20 is different for each row of the image sensors 13. That is, the reading position 16 a and the reading position 16 b are at different positions in the Y-axis direction of the document 20. If the illuminance distribution at the reading position 16 of the image sensor 13 in each column is different, it causes light and dark stripes in the main scanning direction.
  • the “two-row image sensor” refers to the odd-numbered image sensor 13 and the even-numbered image sensor 13 illustrated in FIG. 1.
  • Factor D is that the reading position 16 of the image sensor 13 in each row varies in the sub-scanning direction. That is, the image sensor 13 is disposed at a position shifted from each column in the sub-scanning direction.
  • the factor C is often due to manufacturing errors.
  • the reading position 16 of the odd-numbered image sensor 13 and the reading position 16 of the even-numbered image sensor 13 are different in the sub-scanning direction.
  • the factor D is, for example, that the reading position 16 in the sub-scanning direction further varies among the odd-numbered image sensors 13.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an image output from the black correction / white correction unit 31.
  • FIG. 4 shows the positional relationship of the data DI read at the same time as the rectangular image IM n ⁇ 1 , rectangular image IM n, and rectangular image IM n + 1 output from the black correction / white correction unit 31.
  • the image output from the black correction / white correction unit 31 is a shading correction image SDM.
  • Each image sensor 13 has a plurality of light receiving elements corresponding to pixels. Each light receiving element of the image sensor 13 has a unique background value and gain value. That is, in the entire image data, each pixel in the main scanning direction has a unique background value and gain value.
  • the position of the rectangular image IM n is shifted in the + Y-axis direction with respect to the rectangular image IM n ⁇ 1 and the rectangular image IM n + 1 .
  • the image data (shading correction image data) SDM output from the black correction / white correction unit 31 is input to the shift correction unit 32.
  • the deviation correction unit 32 corrects a positional deviation in the sub-scanning direction (Y-axis direction) between the rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , IM n + 1 . That is, the correction of the positional deviation between the rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , IM n + 1 is performed on the image data (shading correction image) SDM after the black correction and the white correction are performed.
  • An image corrected by the shift correction unit 32 is referred to as a “shift correction image”.
  • the reading position 16 on the document 20 of the adjacent image sensor 13 is shifted in the sub-scanning direction (Y-axis direction). Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, when viewed from the data DI read at the same time, the initial images FDM of the adjacent image sensors 13 are shifted in the sub-scanning direction (Y-axis direction). In detail, due to the factor D, the initial image FDM of the image sensor 13 in the same column is shifted in the sub-scanning direction (Y-axis direction) with the data DI read at the same time.
  • the brightness correction unit 40 receives the shift correction image DM and matches the brightness between the respective rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , IM n + 1 . That is, the overall brightness when the rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , and IM n + 1 are combined is matched.
  • “brightness” refers to luminance.
  • the brightness correction process performed by the brightness correction unit 40 is performed using the overlap regions R n and L n .
  • the image corrected by the brightness correction unit 40 is referred to as a “brightness corrected image”.
  • the brightness correction image CDM is input to the image combining unit 33.
  • the image combining unit 33 performs a combination process on the brightness-corrected rectangular images IM n ⁇ 1 , IM n , and IM n + 1 .
  • the image combined by the image combining unit 33 is a “reproduced image”.
  • the black correction / white correction unit 31, the shift correction unit 32, the brightness correction unit 40, and the image combining unit 33 actually perform real-time processing while reading the document 20.
  • the data size in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is about several pixels.
  • Red is expressed as “R”
  • green is expressed as “G”
  • blue is expressed as “B”.
  • R, G, and B are expressed as “*”. That is, a mathematical expression using “*” is interpreted by replacing “*” with “R”, “G”, or “B”.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the deviation correction image DM corrected by the deviation correction unit 32.
  • FIG. 5 shows the positional relationship between the rectangular image IM n ⁇ 1 , the rectangular image IM n, and the rectangular image IM n + 1 .
  • the region I n ⁇ 1 is an overlap region R n ⁇ 1 , L, which will be described later, in the rectangular image data (rectangular image IM n ⁇ 1 ) read by the n ⁇ 1 th image sensor 13. This is a region excluding n-1 .
  • the area I n is an area obtained by removing overlap areas R n and L n described later from the image data (rectangular image IM n ) read by the n-th image sensor 13.
  • the area I n + 1 is an area excluding overlap areas R n + 1 and L n + 1 described later in the image data (rectangular image IM n + 1 ) read by the n + 1-th image sensor 13.
  • the positions of the rectangular image IM n ⁇ 1 , the rectangular image IM n, and the rectangular image IM n + 1 are shifted in the Y-axis direction.
  • the overlap region R n ⁇ 1 is an overlap region on the rectangular image IM n side in the rectangular image IM n ⁇ 1 .
  • the overlap region R n is an overlap region of the rectangular image IM n + 1 side in the rectangular image IM n.
  • the overlap region R n + 1 is an overlap region on the rectangular image IM n + 2 side in the rectangular image IM n + 1 .
  • the description of the rectangular image IM n + 2 is omitted.
  • the overlap region L n-1 is an overlap region on the rectangular image IM n-2 side in the rectangular image IM n-1 .
  • the overlap region L n is the overlap area of the rectangular image IM n-1 side in the rectangular image IM n.
  • the overlap region L n + 1 is an overlap region on the rectangular image IM n side in the rectangular image IM n + 1 .
  • the description of the rectangular image IM n-2 is omitted.
  • the brightness correction process will be described using a rectangular image IM n ⁇ 1 , a rectangular image IM n, and a rectangular image IM n + 1 .
  • the displacement correction unit 32 corrects the displacement of the positions of the rectangular image IM n ⁇ 1 , the rectangular image IM n, and the rectangular image IM n + 1 in the sub-scanning direction (Y-axis direction).
  • the sub-scanning direction (Y-axis direction) is the Y-axis direction.
  • the image in the overlap region R n ⁇ 1 and the image in the overlap region L n are exactly the same region on the surface of the document 20. That is, the image of the overlap region R n ⁇ 1 and the image of the overlap region L n should have the same pixel value.
  • the image of the overlap region R n ⁇ 1 and the image of the overlap region L n should have the same brightness. However, for the reason described above, the image of the overlap region R n ⁇ 1 and the image of the overlap region L n do not have the same pixel value.
  • the image of the overlap region R n and the image of the overlap region L n + 1 are exactly the same region on the surface of the document 20. That is, the image of the overlap region R n and the image of the overlap region L n + 1 should have the same pixel value. In other words, the overlap region R n of the image overlap region L n + 1 of the image should be the same brightness. However, for the reason described above, the image of the overlap region R n and the image of the overlap region L n + 1 do not have the same pixel value. Therefore, the following processing is performed.
  • the average value calculation unit 41 obtains average values AR n and AL n of pixel values of image data.
  • the average value of the pixel values of the image data included in the overlap region R n ⁇ 1 is defined as AR n ⁇ 1 (*)
  • the average value of the pixel values of the image data included in the overlap region L n is defined as AL n It is defined as (*). That is, the average value AR n ⁇ 1 (*) of the pixel values is a value obtained by adding the pixel values of the pixels included in the overlap region R n ⁇ 1 and dividing by the number of pixels.
  • the average value AL n (*) of the pixel values is a value obtained by adding the pixel values of the pixels included in the overlap region L n and dividing the result by the number of pixels.
  • the average value calculation unit 41 outputs the average values AR n and AL n of the pixel values to the correction coefficient calculation unit 42.
  • the input of the correction coefficient calculation unit 42 is an average value AR n , AL n of pixel values.
  • the correction coefficient calculation unit 42 receives the average values AR n and AL n of the pixel values and obtains the parameter values WL n (*) and WR n (*). Further, the correction coefficient calculation unit 42 obtains correction coefficients WG ni and WG nq from the parameter values WL n (*) and WR n (*). Then, the correction coefficient calculation unit 42 outputs correction coefficients WG ni and WG nq .
  • a ratio of ⁇ AR n ⁇ 1 (*) + AL n (*) ⁇ / 2 to the average value AL n (*) of pixel values is set as a parameter value WL n (*).
  • ⁇ AR n ⁇ 1 (*) + AL n (*) ⁇ / 2 is an average value of the average value AR n ⁇ 1 (*) of the pixel value and the average value AL n (*) of the pixel value.
  • the average value of the image data included in the overlap area R n is defined as AR n (*), and the average value of the image data included in the overlap area L n + 1 is defined as AL n + 1 (*). That is, AR n (*) is a value obtained by adding the pixel values of the pixels included in the overlap region R n and dividing the result by the number of pixels.
  • the average value AL n + 1 (*) of the pixel values is a value obtained by adding the pixel values of the pixels included in the overlap region L n + 1 and dividing by the number of pixels.
  • a ratio of ⁇ AR n (*) + AL n + 1 (*) ⁇ / 2 to the average value AR n (*) of the pixel values is set as a parameter value WR n (*).
  • ⁇ AR n (*) + AL n + 1 (*) ⁇ / 2 is an average value of the average value AR n (*) of the pixel values and the average value AL n + 1 (*) of the pixel values.
  • parameter values representing the overlap region L n and the overlap region R n are defined by the equation (1).
  • the parameter values WL n (*) and WR n (*) shown in Expression (1) are parameter values for correcting the luminance value (pixel value) of the pixel. In the following, “...” Used in the symbols n, i, etc. indicates that the symbols n, i, etc. continue in an integer string.
  • n N-th overlap region of the right side in the image sensor 13 (+ X-axis side)
  • the size of the overlap regions R n and L n is determined by the number of pixels in the main scanning direction and the number of pixels in the sub scanning direction (Y axis direction). Both are about several tens of pixels.
  • Equation (1) uses the average value of the pixel values, but Equation (2) is obtained using the sum of the pixel values of the image data in the overlap region.
  • the sum of the pixel values of the image data included in the overlap region R n ⁇ 1 is defined as TR n ⁇ 1 (*)
  • the sum of the pixel values of the image data included in the overlap region L n is defined as TL n (* ).
  • the sum of the pixel values of the image data included in the overlap region R n is defined as TR n (*)
  • the sum of the pixel values of the image data included in the overlap region L n + 1 is defined as TL n + 1 (*).
  • a parameter value representing the overlap region R n ⁇ 1 and the overlap region L n and a parameter value representing the overlap region R n and the overlap region L n + 1 can also be obtained as in the following equation (2).
  • Parameter values WL n (*) and WR n (*) shown in Expression (2) are parameter values for correcting the luminance value (pixel value) of the pixel.
  • the number of pixels obtained by subtracting the number of pixels in the main scanning direction of the overlap regions L n and R n from the number of pixels in the main scanning direction of the rectangular image IM n of the nth image sensor 13 is defined as an NI pixel.
  • the width of the overlap regions L n and R n in the main scanning direction is expressed as the number of pixels and is defined as a NO pixel. That is, the value obtained by adding twice the number of pixels NO in pixel number NI is the number of pixels in the main scanning direction of the rectangular image IM n.
  • the reason for adding twice the pixel number NO is to add the number of pixels in the main scanning direction of the overlap region R n in the + X axis direction and the number of pixels in the main scanning direction of the overlap region L n in the ⁇ X axis direction. Because. At this time, the position of the pixel included in the rectangular image data IM n can be represented by the pixel order i.
  • the correction processing unit 43 multiplies the pixel value of each pixel of the rectangular image IM n by the correction coefficient WG ni .
  • the brightness correction image CDM can be obtained by clipping the correction processing unit 43 with the maximum pixel value.
  • the maximum pixel value is, for example, 255 for an 8-bit image and 1023 for a 10-bit image. Therefore, the brightness of the image data obtained from all the image sensors 13 can be smoothly connected.
  • the image combining process performed by the image combining unit 33 combines and outputs image data for one pixel in the sub-scanning direction (Y-axis direction) in which the brightness correction processing is determined according to the conveyance of the document 20. Then, image data for one pixel is newly added in the sub-scanning direction (Y-axis direction).
  • the above processing is sequentially repeated in the sub-scanning direction (Y-axis direction). That is, according to the image processing according to the first embodiment, it is not necessary to add any special hardware. Further, it is not necessary to read a special reference chart and correct it in advance before reading the document.
  • the brightness correction unit 40 can also perform brightness correction in the overlap regions R n and L n where the size in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is one pixel. For this reason, in the series of image processing described above, every time image data with one pixel in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is read, an image processing result with one pixel in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is output. However, if the sub-scanning direction (Y-axis direction) is processed with one pixel, a noise component is mixed, and the accuracy of the sum TRn (*) of the pixel values of the image data or the average value ARn (*) of the pixel values of the image data May be less accurate.
  • the image reading apparatus 10 has a plurality of image sensors 13 in which a large number of light receiving elements are arranged in a straight line.
  • the image reading apparatus 10 arranges the adjacent image sensors 13 in the main scanning direction so that the detection ranges at the ends overlap each other.
  • the image processing apparatus 30 includes a black correction / white correction unit 31, a shift correction unit 32, a brightness correction unit 40, and an image combining unit 33.
  • the black correction / white correction unit 31 performs black correction and white correction on each image data (initial image data) FDM output from the image sensor 13.
  • the deviation correction unit 32 corrects deviations in the sub-scanning direction (Y-axis direction) for each image data (shading correction image data) SDM corrected by the black correction / white correction unit 31.
  • the brightness correction unit 40 uses the data of the shift correction image DM, in which the shift in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is corrected by the shift correction unit 32, and overlap regions L n at both ends in the main scanning direction.
  • the brightness correction unit 40 performs brightness correction on the shift correction image DM using the correction coefficient.
  • the image combining unit 33 combines the brightness correction images CDM whose brightness has been corrected by the brightness correction unit 40 to generate a reproduced image.
  • the image processing according to the first embodiment it is not necessary to add any special hardware. Further, it is not necessary to read a special reference chart and correct it in advance before reading the document.
  • the image processing according to the first embodiment can suppress the occurrence of bright and dark stripes in the main scanning direction. Thereby, the image processing according to the first embodiment can obtain a reproduced image RPM closer to the document 20.
  • the size of the overlap regions R n and L n is about ten pixels.
  • the image data (initial image data) FDM output from each image sensor 13 is clipped by multiplying the pixel value by the correction coefficients WG ni and WG nq pixel by pixel.
  • Such conversion processing is sequentially executed in the sub-scanning direction (Y-axis direction).
  • the image processing apparatus 30 outputs the image data for one pixel for which the correction process is determined. Then, the newly read image data for one pixel is added, and the above-described series of processing is executed.
  • the brightness correction unit 40 uses the data of the shift correction image DM in which the shift in the sub-scanning direction (Y-axis direction) is corrected by the shift correction unit 32, and overlap regions at both ends in the main scanning direction. Average values of the pixel values of the pixels included in L n and R n are calculated, and correction coefficients WG ni and WG nq are calculated using the average values. The brightness correction unit 40 multiplies the pixel values by the correction coefficients WG ni and WG nq and clips the multiplication result. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to combine images in real time while reading the document 20.
  • Embodiment 2 FIG.
  • the average value calculation unit 41 in the first embodiment for example, the average value AR n ⁇ 1 (*) of the pixel values of the image data included in the overlap region R n ⁇ 1 and the image data included in the overlap region L n.
  • the average value AL n (*) of the pixel values is output.
  • the average value calculation unit 41 in the second embodiment overlaps. An average is calculated between the pixel value of the image data included in the region R n ⁇ 1 and the pixel value of the image data included in the overlap region L n . Then, the average value calculation unit 41 obtains the average value AR n ⁇ 1 (*) and the average value AL n (*) using these average values.
  • the image processing apparatus can make corrections that are less susceptible to the influence.
  • the manufacturing error is an error such as a sensitivity variation of each pixel that occurs when the image sensor 13 is manufactured.
  • the attachment error is a variation between the reading position of the image sensor 13 and the illumination position of the illumination light 11 that occurs when the image sensor 13 is attached to the image reading apparatus 10. An error occurs in the signal intensity read by the variation between the reading position and the illumination position.
  • the average value AR n ⁇ 1 (*) and the average value AL n (*) in the first embodiment are the pixel value of the image data in the overlap region R n ⁇ 1 and the pixel of the image data in the overlap region L n , respectively. Calculated using the value.
  • the pixel value of the image data in the overlap region R n ⁇ 1 and the pixel value of the image data in the overlap region L n are not the same value due to manufacturing errors, attachment errors, and other factors.
  • the pixel values of the pixels corresponding to the same position on the document 20 in the overlap region R n ⁇ 1 and the overlap region L n are greatly different. Performs processing different from that of the first embodiment.
  • the pixel value of the pixel in the overlap region R n ⁇ 1 and the pixel value of the pixel in the overlap region L n and the average value are obtained.
  • the average value is set as the pixel value of the pixel having greatly different pixel values in the overlap region R n ⁇ 1 and the overlap region L n . That is, the pixel value of the corresponding pixel in the image data included in the overlap region R n ⁇ 1 and the overlap region L n is replaced with the average value of these corresponding pixels.
  • the average value AR n ⁇ 1 (*) and the average value AL n (*) are calculated.
  • the average values AR n ⁇ 1 (*) and AL n (*) are average values of the pixel values of the image data included in the overlap region.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the same components as those in the first embodiment are a black correction / white correction unit 31, a shift correction unit 32, an image combining unit 33, a correction coefficient calculation unit 42, and a correction processing unit 43.
  • the configuration of the image reading apparatus to which the image processing method according to the second embodiment is applied is represented by the block diagram shown in FIG. 2 as in the first embodiment.
  • the average value calculation unit 41 of the second embodiment is different from the average value calculation unit 41 of the first embodiment, but will be described using the same reference numeral 41.
  • image data (initial image) FDM read by the image sensor 13 is input to the black correction / white correction unit 31.
  • the output (shading correction image) SDM of the black correction / white correction unit 31 is input to the shift correction unit 32.
  • the deviation correction unit 32 outputs image data (deviation corrected image data) DM in which the positional deviation is corrected.
  • Image data (deviation corrected image data) DM is image data (deviation corrected image data) DI n , DL n , DR n , DL n + 1 and DR n ⁇ 1 .
  • Image data (shift-corrected image data) DI n , DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 are image data in the regions I n , L n , R n , L n + 1 , and R n ⁇ 1 , respectively. .
  • the regions I n , L n , R n , L n + 1 , and R n ⁇ 1 will be described later.
  • DI n (data shift corrected image) image data is image data in the region I n.
  • Image data (shift-corrected image data) DL n is image data in the region L n .
  • Image data (shift-corrected image data) DR n is image data in the region R n .
  • Image data (shift-corrected image data) DL n + 1 is image data in the region L n + 1 .
  • Image data (shift-corrected image data) DR n ⁇ 1 is image data in the region R n ⁇ 1 .
  • the image data (shift correction image data) DI n , DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 output from the shift correction unit 32 is input to the brightness correction unit 40.
  • the output (data of the shift correction image) DI n , DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 of the shift correction unit 32 is input to the correction processing unit 43.
  • outputs (data of misalignment corrected images) DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 of the misalignment correction unit 32 are input to the average value calculation unit 41.
  • the output of the average value calculation unit 41 (pixel value average values AR n and AL n ) is input to the correction coefficient calculation unit 42.
  • the output (correction coefficients WG ni , WG nq ) of the correction coefficient calculation unit 42 is input to the correction processing unit 43 as the other input signal.
  • the output of the correction processing unit 43 is the output (brightness corrected image) CDM of the brightness correction unit 40.
  • the output (brightness corrected image) CDM of the brightness correction unit 40 is input to the image combining unit 33.
  • the output (reproduced image) RPM of the image combining unit 33 becomes the output of the image processing device 30.
  • FIG. 6 is a block diagram of the average value calculation unit 41 in the image processing apparatus 30 according to the second embodiment.
  • the average value calculation unit 41 includes an error detection unit 51 and a selective addition unit 52.
  • the shift correction unit 32 outputs image data (shift correction image data) DI n , DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 .
  • the image data (shift correction image data) DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 are input to the average value calculation unit 41.
  • the threshold value TH is input to the average value calculation unit 41.
  • the threshold value TH is temporarily stored in a register or the like as set by the user.
  • the image data (shift correction image data) DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 input to the average value calculation unit 41 is input to the selective addition unit 52.
  • the image data (shift correction image data) DL n , DR n , DL n + 1 , DR n ⁇ 1 input to the average value calculation unit 41 is input to the error detection unit 51.
  • the threshold value TH input to the average value calculation unit 41 is input to the error detection unit 51.
  • the error detection unit 51 outputs a flag FL.
  • the flag FL is a flag indicating the magnitude relationship between the difference between the pixel values of the image data and the threshold value TH.
  • the “pixel value difference” is an absolute value of a difference between two pixel values.
  • the flag FL output from the error detection unit 51 is input to the selective addition unit 52 as an input signal.
  • the average values AR n ⁇ 1 and AL n output from the selective addition unit 52 are output from the average value calculation unit 41.
  • the average values AR n ⁇ 1 (*), AL n (*), AR n (*), AL n + 1 (*) described in the equation (1) shown in the first embodiment are used.
  • the average values AR n ⁇ 1 (*), AL n (*), AR n (*), and AL n + 1 (*) are the average values of the pixel values of the image data included in the overlap areas L n and R n. .
  • image data (deviation correction image data) DR n ⁇ 1 (*), image data (deviation correction image data) DL n (*), and a threshold TH (*) are input.
  • Image data (data of the shift corrected image) DR n-1 (*) is an image included in the overlap region R n-1 of the rectangular image IM n side in the rectangular image IM n-1.
  • Image data (displacement data of the corrected image) DL n (*) is an image included in the rectangular image IM n-1 side of the overlap region L n in the rectangular image IM n.
  • the image data (deviation corrected image data) DR n-1 (*) and the image data (deviation corrected image data) DL n (*) are the same area acquired from the overlap areas R n-1 and L n. Image data.
  • the “overlap region” is a portion where the rectangular images IM n of the adjacent image sensors 13 overlap.
  • the image sensor 13 is a line-shaped image sensor arranged in a staggered manner.
  • the pixel values at the same positions of the image data (shift-corrected image data) DR n-1 (*) and the image data (shift-corrected image data) DL n (*) are usually the same value.
  • the difference between the pixel values of the corresponding pixels between the adjacent line-shaped image sensors 13 may increase even if the pixel values are at the same position. .
  • the left side is the ⁇ X axis side.
  • the upper side is the ⁇ Y axis side.
  • the Y-axis direction is P pixels and the X-axis direction is Q pixels.
  • the pixel value for each pixel at the position (i, j) of the image data (deviation corrected image data) DR n ⁇ 1 included in the overlap region R n ⁇ 1 is expressed as a pixel value IMR i, j (*). .
  • the pixel value for each pixel at the position (i, j) of the image data (shift-corrected image data) DL n included in the overlap region L n is represented as a pixel value IML i, j (*). Note that the image data (shift correction image data) DR n ⁇ 1 and the image data (shift correction image data) DL n at the position (i, j) are a pixel pair.
  • a difference S i, j (*) between the pixel value IMR i, j (*) and the pixel value IML i, j (*) is defined by the following equation (5). Further, the difference S i, j (*) between the pixel value IMR i, j (*) and the pixel value IML i, j (*) is defined as the difference between the pixel pairs.
  • the error detection unit 51 compares the difference S i, j (*) with the threshold value TH (*) and performs the following processing.
  • Condition 1 is “S i, j (R) ⁇ TH (R)”.
  • Condition 2 is “S i, j (G) ⁇ TH (G)”.
  • Condition 3 is “S i, j (B) ⁇ TH (B)”.
  • the image data (shift correction image data) DR 0 of the overlap region R 0 and the image data (shift correction image data) DL N + 1 of the overlap region L N + 1 cannot be obtained from the reading device.
  • the error detection unit 51 determines the difference TL 1 (*) of the image data (shift correction image data) DM and the sum TR N (*) of the image data (shift correction image data) DM. Threshold processing using S i, j (*) and threshold TH (*) is performed.
  • the selective addition unit 52 cumulatively adds the pixel value IMR i, j (*) and the pixel value IML i, j (*) as needed.
  • the average values AR n ⁇ 1 (*), AL n (*), AR n (*), and AL n + 1 (*) of Expression (1) are the sum TR n ⁇ 1 of the image data (shift correction image data) DM.
  • (*), TL n (*), TR n (*), TL n + 1 (*) are divided by the number of pixels (P ⁇ Q) of the overlap regions R n and L n .
  • the sizes of the overlap regions R n and L n are P pixels in the Y-axis direction and Q pixels in the X-axis direction.
  • the correction coefficient calculation unit 42 can calculate a parameter value WR n ⁇ 1 (*) that represents the overlap region R n ⁇ 1 .
  • the correction coefficient calculation unit 42 can calculate a parameter value WL n (*) that represents the overlap region L n .
  • the correction coefficient calculation unit 42 can calculate a parameter value WR n (*) representing the overlap region R n .
  • the correction coefficient calculation unit 42 can calculate a parameter value WL n + 1 (*) that represents the overlap region L n + 1 .
  • the left end (end in the ⁇ X axis direction) is the first in the rectangular image IM n , and the qth in the main scanning direction (X axis direction).
  • the correction coefficient WG nq (*) of the pixel located is derived by the correction coefficient calculation unit 42 as follows.
  • the number of pixels obtained by subtracting the number of pixels (2 ⁇ number of pixels NO) in the main scanning direction of the overlap regions R n and L n from the number of pixels in the main scanning direction of the rectangular image data IM n of the n-th image sensor 13 Let it be NI. Further, the width of the overlap regions R n and L n in the main scanning direction is represented by the number of pixels and is defined as the number of pixels NO. That is, the value obtained by adding twice the number of pixels NO in pixel number NI is the number of pixels in the main scanning direction of the rectangular image IM n.
  • the reason for adding twice the pixel number NO is to add the number of pixels in the main scanning direction of the overlap region R n in the + X axis direction and the number of pixels in the main scanning direction of the overlap region L n in the ⁇ X axis direction. Because. At this time, the position of the pixel included in the rectangular image data IM n can be expressed by the pixel order q.
  • the correction processing unit 43 receives the correction coefficient WG nq (*) from the correction coefficient calculation unit 42.
  • the correction processing unit 43 multiplies the pixel value of each pixel of the rectangular image IM n by a correction coefficient WG nq (*).
  • q fix (NO / 2),..., ⁇ NI + NO + fix (NO / 2) ⁇ 1 ⁇ th in the main scanning direction. That is, if the image data (shift correction image data) included in the rectangular image IM n is expressed as DM n (*), the brightness correction image data CDM n (*) is obtained by the following equation (8). It is done.
  • CDM n (*) DM n (*) ⁇ WG nq (*) (8)
  • the deviation-corrected image data DM n (*) includes image data of the following three areas.
  • the first region is a region from the pixels located in the X-axis direction of the intermediate range of the overlap region L n to the pixel adjacent to the region I n the range of the overlap region L n.
  • the second region is a region I n.
  • the third region is a region from a pixel adjacent to the region I n the range of the overlap region R n to the pixel located at the X-axis direction of the intermediate range of the overlap region R n.
  • the maximum pixel value is, for example, 255 for an 8-bit image and 1023 for a 10-bit image. Therefore, CDM n (*) is clipped at the maximum pixel value to obtain the final brightness corrected image CDM.
  • the brightness of all the image data (initial image) FDM obtained from the image sensor 13 can be smoothly connected. it can.
  • an average value AR n-1 (*) and an average value AL n (*) are calculated by replacing the pixel value of the pixel pair with the average value of the pixel pair.
  • the pixel values are averaged between the pixel pairs. Replace with a value. Thereby, it can suppress that the precision of brightness correction worsens.
  • the average value AR n-1 (*) When there is dust such as dust in one of the image sensor 13 or the optical system that reads the overlap region R n-1 or the overlap region L n , the average value AR n-1 (*) There is a large difference from the average value AL n (*).
  • the average value AR n ⁇ 1 (*) is an average value of the pixel values of the overlap region R n ⁇ 1 .
  • the average value AL n (*) is an average value of the pixel values of the overlap region L n .
  • the average value AR n (*) and the average A large difference is made between the value AL n + 1 (*).
  • a linear problem occurs in the main scanning direction in the brightness corrected image CDM after the brightness is corrected.
  • the average value AR n (*) is an average value of the pixel values of the overlap region R n .
  • the average value AL n + 1 (*) is the average value of the pixel values of the overlap region L n + 1 .

Landscapes

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Abstract

画像処理装置３０は、隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有して主走査方向に並べられた複数のラインセンサが出力する画像で、検出範囲が重なる部分の領域にオーバーラップ領域を有する画像を初期画像ＦＤＭとして入力し、明るさ補正部４０及び画像結合部３３を備える。黒補正・白補正部３１は初期画像ＦＤＭに対し黒補正及び白補正を行いシェーディング補正画像ＳＤＭを出力する。明るさ補正部４０はオーバーラップ領域の画素値を基に補正係数を算出し補正係数を用いてずれ補正画像の明るさを補正して明るさ補正画像ＣＤＭを出力する。画像結合部３３は明るさ補正画像ＣＤＭを結合して再生画像ＲＤＭを生成する。

Description

画像処理装置及び画像処理方法
　本発明は、複数のライン状のイメージセンサが千鳥配列され、隣り合うイメージセンサの主走査方向の端部の検出範囲が重なるようにして配置された画像処理装置に関するものである。特に、原稿読取時に各イメージセンサから出力される画像データを補正及び結合して、再生画像を得る画像処理装置に関するものである。ここで、「再生画像」とは、読み取った画像データを補正及び結合して生成した画像である。一般的には、再生画像は読み取った原稿と同じ画像である。
　原稿を読み取り、画像データを作成する画像読取装置として、主走査方向に複数のライン状のイメージセンサを千鳥配列した読取装置が知られている。このような読取装置では、読み取られた画像データは、原稿を主走査方向に裁断した副走査方向に長い矩形形状の画像データになる。つまり、副走査方向に長い矩形形状の画像データが主走査方向に並んだ状態となる。ここで、「千鳥配列」とは、２列のものを互い違いに配置することである。つまり、異なる２つのものを順番に列を入れかえて２列に配置することである。「順番に列を入れかえて２列に配置する」ということは、ジグザグに配置することである。ただし、原稿を欠落無く読み取るために、各イメージセンサは、隣り合うイメージセンサの端部を副走査方向に重複（オーバーラップ）するように配置される。ここで、「隣り合う」とは、近くにあることを意味し、接していることを要しない。
　このような画像の読み取りを行う際には、黒補正及び白補正によって、均一な明るさの原稿を読んだときに、均一な明るさの再生画像が得られるようにする技術が開示されている（特許文献１）。「黒補正」とは、得られている初期画像の画素値から、照明光が無く読取光学系が暗室状態にあるときのイメージセンサの出力を差し引く補正である。また、「白補正」とは、白い原稿を読んだときに、画素値が取り得る値の最大値または使用者が設定する最大値になるように黒補正後の画素値にゲインを乗算する補正である。
特開２００７－２６７３５９号公報
　しかしながら、白補正を行ったにもかかわらず、各イメージセンサの画像データ間で、全体的な明るさが異なる場合がある。この場合には、イメージセンサの幅を一単位として、一単位ごとに主走査方向に明暗の縞が現れる。明暗の縞が現れることにより再生画像は、品質の低い画像になる。
　特許文献１に記載されたように、基準チャートｂによる補正を行っても、原稿の読み取り中において、読取光学系から原稿までの距離が変化した場合、又は読取光学系から基準チャートまでの距離と読取光学系から原稿までの距離とが異なる場合には、イメージセンサの幅を一単位として、一単位ごとに主走査方向に明暗の縞が現れるという問題を解消できない。
　本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、主走査方向の明暗の縞の発生を抑えた画像読取装置の画像処理方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る画像処理装置は、隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように主走査方向に並べられた複数のライン状のイメージセンサが出力する画像であって、前記検出範囲が重なる部分に対応する領域にオーバーラップ領域を有する画像を初期画像として入力し、前記オーバーラップ領域の画素値を基に補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記初期画像の明るさを補正して明るさ補正画像を出力する明るさ補正部と、前記明るさ補正画像を結合して再生画像を生成する画像結合部とを備え、前記補正係数は、複数の前記オーバーラップ領域の画素に対応した値の和について前記和を加算し、前記加算をした値を前記和のうちのひとつで割ることにより得られる比率を用いて算出されるものである。
　本発明によれば、主走査方向の明暗の縞の発生を抑えることが可能である。
実施の形態１に係る画像読取装置の構成図である。 実施の形態１に係る画像処理装置のブロック図である。 実施の形態１に係る千鳥配列されたイメージセンサで読み取られた画像データを示す模式図である。 実施の形態１に係る黒補正・白補正部から出力された画像を示す模式図である。 実施の形態１に係るずれ補正部から出力された画像を示す模式図である。 実施の形態２に係る画像処理装置における平均値計算部４１の内部処理を示すブロック図である。
　以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例を説明する。
実施の形態１．
　図１は、本発明による画像処理方法が適用される画像読取装置の構成も示した構成図である。画像読取装置１０は、読取光学系１２、イメージセンサ１３及び基板１４を有する。画像読取装置１０は、固定されたイメージセンサ１３に対して原稿２０が移動することで原稿２０に記載された画像を読み取る。または、画像読取装置１０は、固定された原稿２０に対してイメージセンサ１３が移動することで原稿２０に記載された画像を読み取る。
　説明を容易にするために、ＸＹＺ座標を用いる。Ｘ軸方向は主走査方向である。Ｙ軸方向は副走査方向である。Ｘ－Ｙ平面に垂直な方向がＺ軸方向である。原稿２０に対して画像読取装置１０の方向が＋Ｚ軸方向である。原稿２０は、＋Ｙ軸方向から－Ｙ軸方向に向かって移動する。相対的に、イメージセンサ１３は、－Ｙ軸方向から＋Ｙ軸方向に向かって移動して画像を読み取る。＋Ｙ軸方向からみて右側が＋Ｘ軸方向である。イメージセンサ１３の順番をｎで表す。－Ｘ軸方向の端にあるイメージセンサ１３をｎ＝１番目とする。＋Ｘ軸方向の端にあるイメージセンサ１３をｎ＝Ｎ番目とする。
　画像読取装置１０が原稿２０を読み取る際には、画像読取装置１０の内部に配置された図示しない光源から発せられた照明光１１が原稿２０を照明する。光源は、例えば、ハロゲンランプ又はＬＥＤなどである。原稿２０で反射及び散乱された光は、読取光学系１２を通って、イメージセンサ１３上に結像される。読取光学系１２は、レンズ等の光学素子で構成されている。結像された光は、イメージセンサ１３の受光素子によって、電気信号に変換されて、画像データとして図示しないメモリに出力される。
　図１は、画像読取装置１０の構成を示す構成図である。図１では、固定されたイメージセンサ１３に対して原稿２０が移動する構成を示している。つまり、原稿２０が搬送されて、イメージセンサ１３が画像を読み取る構成である。図１では、原稿２０の搬送方向を方向Ｆで示す。イメージセンサ１３から出力される画像データは、原稿２０の搬送と共に順次時系列でメモリに取り込まれる。そして、原稿２０の搬送が終了すると、原稿２０の全体の画像データがメモリに取得される。「時系列」とは、ある現象の時間的な変化を、連続的に観測して得られた値の系列のことである。「連続的に観測」には、一定間隔をおいた観測又は不連続に行われる観測が含まれる。また、「系列」とは、一連の値のことである。なお、「画像」は、「画像データ」を用いて表示されたものであるが、画像処理の説明では画像信号として捉えられるので、以下の説明では、「画像データ」と「画像」とは、同様の意味で用いる。つまり、例えば、図面に表示された「画像」を「画像データ」として説明する場合がある。また、同様に、信号処理の説明で、「画像データ」を、「画像」として説明する場合がある。
　隣り合うイメージセンサ１３の端部は、主走査方向に重複して、基板１４上に配置されている。「隣り合うイメージセンサ」とは、異なる列の一番近いイメージセンサのことである。例えば、図１で説明すると、ｎ＝２番目のイメージセンサ１３の「隣り合うイメージセンサ」は、ｎ＝１番目のイメージセンサ１３とｎ＝３番目のイメージセンサ１３とである。イメージセンサ１３の端部の重複部分をオーバーラップ部ＯＬと呼ぶ。１つのイメージセンサ１３の画像データのうち、隣り合うイメージセンサ１３の矩形画像データと重複する部分を、「オーバーラップ領域」と呼ぶ。
　図２は、実施の形態１に係る画像処理装置３０のブロック図である。画像処理装置３０は、黒補正・白補正部３１、ずれ補正部３２、画像結合部３３及び明るさ補正部４０を有する。明るさ補正部４０は、平均値計算部４１、補正係数算出部４２及び補正処理部４３を有する。
　ライン状のイメージセンサで画像を読取る場合には、イメージセンサをイメージセンサの長手方向と直角な方向に移動させる。これにより、線状のイメージセンサで、面状の画像を読取ることができる。この場合には、一般的にイメージセンサの長手方向を主走査方向と呼び、イメージセンサの移動方向を副走査方向と呼ぶ。
　イメージセンサは、副走査方向に２列に配置されている。そして、隣り合うイメージセンサは、この２列の上に交互に配置されて主走査方向に並んでいる。また、隣り合うイメージセンサは、主走査方向でその端部が一部重複するように配置されている。上述のように、このような配置を「千鳥配列」と呼ぶ。
　図３は、千鳥配列されたイメージセンサ１３で読み取られた画像データを示す模式図である図３は、矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１と同時刻に読み取られたデータＤＩの位置関係を示す。図３に示された、イメージセンサ１３で読み取られた画像データを「初期画像」と呼ぶ。つまり、イメージセンサ１３で読み取られて、その後に行う画像処理を行っていない画像を「初期画像」と呼ぶ。図３において、Ｘ軸方向は主走査方向である。Ｙ軸方向は副走査方向である。イメージセンサ１３は、相対的に、－Ｙ軸方向から＋Ｙ軸方向に移動して画像を読み取る。図３において、矩形画像ＩＭｎは、矩形画像ＩＭｎ－１及び矩形画像ＩＭｎ＋１に対して＋Ｙ軸方向に位置がずれている。
　千鳥配列されたイメージセンサ１３で読み取られた画像データは、原稿２０を主走査方向に裁断した矩形形状の画像になる。図３において、矩形画像ＩＭｎ－１は、ｎ－１番目のイメージセンサ１３で読み取られた画像である。矩形画像ＩＭｎは、ｎ番目のイメージセンサ１３で読み取られた画像である。矩形画像ＩＭｎ＋１は、ｎ＋１番目のイメージセンサ１３で読み取られた画像である。同時刻に読み取られたデータＤＩは、隣り合う矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１では、原稿２０の異なる位置の画像データである。同時刻に読み取られたデータＤＩは、原稿２０のＹ軸方向（副走査方向）異なる位置の画像データである。図３で示した「・・・」は、矩形画像ＩＭｎ－１の－Ｘ軸方向にも矩形画像が有ることを示し、矩形画像ＩＭｎ＋１の＋Ｘ軸方向にも矩形画像が有ることを示している。
　実際には、画像処理装置３０は、図２で示した一連の処理を、原稿２０を読み取りながらリアルタイム処理で行う。このため、副走査方向（Ｙ軸方向）のデータサイズは数画素分のみである。つまり、原稿２０の副走査方向（Ｙ軸方向）の読み取りが進むにつれて、画像処理の確定した一画素分の画像データを削除するとともに、新たに読み込まれた一画素分の画像データを追加して、順次、画像結合処理が行われる。ここで、「画像データを削除」とは、例えば、画像読取装置１０のメモリからプリンタ等の外部機器へ出力することである。また、「リアルタイム処理」とは、データが発生したときに、そのたびごとに処理を行うことである。「データサイズ」とは、画像データの大きさのことで、画素数で表す。
　黒補正・白補正部３１は、イメージセンサ１３から出力された初期画像ＦＤＭのデータを入力として取り込む。そして、黒補正・白補正部３１は、黒補正及び白補正を行う。黒補正及び白補正は、併せてシェーディング補正とも呼ばれる。黒補正・白補正部３１が、黒補正及び白補正を行った画像を「シェーディング補正画像」と呼ぶ。
　「黒補正」とは、得られている初期画像ＦＤＭの画素値から、照明光１１が無く読取光学系１２が暗室状態にある時のイメージセンサ１３の出力（バックグラウンド）を差し引く補正である。ここで、初期画像ＦＤＭは、イメージセンサ１３から出力された画像データである。また、画素値は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の信号強度である。「照明光１１が無く」とは、照明しない状態である。また、照明光１１が無く読取光学系１２が暗室状態にある時のイメージセンサ１３の出力を「バックグラウンド」と呼ぶ。このバックグラウンドの値は、原稿２０を読み取る前に取得しておく。
　また、「白補正」とは、真っ白な原稿２０を読んだ時に、画素値が取り得る値の最大値または使用者が設定する最大値になるように、黒補正後の画素値にゲインを乗算する補正である。画素値の最大値は、例えば、８ビット画像では２５５であり、１０ビット画像では１０２３である。このゲインは、原稿２０を読み取る前に事前に、白基準板１５を読み取り、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の信号を個別に算出しておく。
　白補正では、白い原稿２０を読み取った際に、白の画像データを出力しない誤差要因を全て同時に補正する。誤差要因としては、例えば、照明光１１の主走査方向の照度分布、読取光学系１２の周辺光量比及びイメージセンサ１３の各受光素子の感度のばらつき等である。黒補正・白補正部３１が行う白補正処理によって、均一な明るさの原稿２０を読んだ際に、均一な明るさの再生画像（複写画像）が得られるようになる。「均一な明るさ」とは、輝度及び濃度が均一なことである。
　しかし、実際には、下記の要因Ａから要因Ｄまでにより、画像データ全体の明るさを均一化する補正を行っても、主走査方向に明暗の縞が現れた再生画像となる。
　要因Ａは、原稿２０から読取光学系１２までの距離が、白補正に用いられる白基準板１５から読取光学系１２までの距離と異なることである。要因Ａは、設計的な制約による場合が多い。
　要因Ｂは、要因Ａによって、照明光１１の主走査の照度分布及び副走査方向の照度分布が、原稿２０を読み取る際と白基準板１５を読み取る際とで異なることである。要因Ｂも、設計的な制約による場合が多い。
　要因Ｃは、千鳥配列された２列のイメージセンサ１３に対する照明光１１による副走査方向の照度分布の位置ずれである。イメージセンサ１３は、照明光１１によって照明された原稿２０を読み取る。イメージセンサ１３は、副走査方向に２列に配置されている。このため、原稿２０のイメージセンサ１３の読取位置１６は、各列のイメージセンサ１３で異なる。つまり、読取位置１６ａと読取位置１６ｂとは、原稿２０のＹ軸方向で異なる位置にある。各列のイメージセンサ１３の読取位置１６の照度分布が異なると主走査方向に明暗の縞が現れる要因となる。つまり、照度分布の中心が、読取位置１６ａと読取位置１６ｂとのＹ軸方向の中心からずれている場合に、読取位置１６ａでの照度と読取位置１６ｂでの照度とは異なる。要因Ｃは、製造誤差による場合が多い。「２列のイメージセンサ」とは、図１に示した奇数番目のイメージセンサ１３及び偶数番目のイメージセンサ１３のことである。
　要因Ｄは、各列のイメージセンサ１３の読取位置１６が、副走査方向にばらついていることである。つまり、イメージセンサ１３が各列から副走査方向にずれた位置に配置されていることである。要因Ｃは、製造誤差による場合が多い。上述のとおり、奇数番目のイメージセンサ１３の読取位置１６と偶数番面のイメージセンサ１３の読取位置１６とは、副走査方向で異なっている。要因Ｄは、例えば、奇数番目のイメージセンサ１３の中で、さらに副走査方向の読取位置１６にばらつきがあるということである。
　図４は、黒補正・白補正部３１から出力された画像を示す模式図である。図４は、黒補正・白補正部３１から出力された矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１と同時刻に読み取られたデータＤＩの位置関係を示す。黒補正・白補正部３１から出力された画像は、シェーディング補正画像ＳＤＭである。各イメージセンサ１３は、画素に対応する複数の受光素子を有している。そして、イメージセンサ１３の各々の受光素子は、固有のバックグラウンドの値及びゲインの値を有している。つまり、画像データの全体で、主走査方向の画素の一つずつが固有のバックグラウンドの値及びゲインの値を有している。図４において、矩形画像ＩＭｎは矩形画像ＩＭｎ－１及び矩形画像ＩＭｎ＋１に対して＋Ｙ軸方向に位置がずれている。
　次に、黒補正・白補正部３１から出力された画像データ（シェーディング補正画像のデータ）ＳＤＭは、ずれ補正部３２に入力される。ずれ補正部３２は、矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１の間の副走査方向（Ｙ軸方向）の位置ずれを補正する。つまり、矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１の間の位置ずれの補正は、黒補正及び白補正の行われた後の画像データ（シェーディング補正画像）ＳＤＭに対して行われる。ずれ補正部３２で補正された画像を「ずれ補正画像」と呼ぶ。
　図１に示すように、隣り合うイメージセンサ１３の原稿２０上の読取位置１６は、副走査方向（Ｙ軸方向）にずれている。このため、図３及び図４に示すように、同時刻に読み取られたデータＤＩで見ると、隣り合うイメージセンサ１３の初期画像ＦＤＭは、副走査方向（Ｙ軸方向）にずれている。また、要因Ｄによって、詳細に見れば、同時刻に読み取られたデータＤＩで、同じ列のイメージセンサ１３の初期画像ＦＤＭは、副走査方向（Ｙ軸方向）にずれている。
　明るさ補正部４０は、ずれ補正画像ＤＭを入力して、各々の矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１間の明るさを合わせる。つまり、矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１を結合した際の全体的な明るさを合わせる。ここで、「明るさ」とは、輝度のことである。明るさ補正部４０で行われる明るさ補正処理は、オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎを利用して行われる。明るさ補正部４０で補正された画像を「明るさ補正画像」と呼ぶ。
　明るさ補正画像ＣＤＭは、画像結合部３３に入力される。画像結合部３３は、明るさ補正された矩形画像ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１の結合処理を行う。画像結合部３３で結合処理された画像は、「再生画像」である。
　黒補正・白補正部３１、ずれ補正部３２、明るさ補正部４０及び画像結合部３３は、前述したとおり、実際には、原稿２０を読み取りながらリアルタイム処理を行う。このため、副走査方向（Ｙ軸方向）のデータサイズは数画素程度となる。
　以下、明るさ補正部４０について詳細に説明する。赤を「Ｒ」と表現し、緑を「Ｇ」と表現し、青を「Ｂ」と表現する。そして、それぞれ同じ数式を用いる場合、Ｒ、Ｇ及びＢを「＊」と表現する。つまり、「＊」を用いた数式は、「＊」を「Ｒ」、「Ｇ」又は「Ｂ」に置き換えて解釈される。
　図５は、ずれ補正部３２で補正されたずれ補正画像ＤＭを示す模式図である。図５は、矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１の位置関係を示す。図５に示すように、領域Ｉｎ－１は、ｎ－１番目のイメージセンサ１３が読み取った矩形画像データ（矩形画像ＩＭｎ－１）の内、後述するオーバーラップ領域Ｒｎ－１，Ｌｎ－１を除いた領域である。同様に、領域Ｉｎは、ｎ番目のイメージセンサ１３が読み取った画像データ（矩形画像ＩＭｎ）の内、後述するオーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎを除いた領域である。領域Ｉｎ＋１は、ｎ＋１番目のイメージセンサ１３が読み取った画像データ（矩形画像ＩＭｎ＋１）の内、後述するオーバーラップ領域Ｒｎ＋１，Ｌｎ＋１を除いた領域である。図５において、矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１は、Ｙ軸方向に位置がずれている。
　オーバーラップ領域Ｒｎ－１は、矩形画像ＩＭｎ－１の中の矩形画像ＩＭｎ側のオーバーラップ領域である。同様に、オーバーラップ領域Ｒｎは、矩形画像ＩＭｎの中の矩形画像ＩＭｎ＋１側のオーバーラップ領域である。オーバーラップ領域Ｒｎ＋１は、矩形画像ＩＭｎ＋１の中の矩形画像ＩＭｎ＋２側のオーバーラップ領域である。ただし、図５では、矩形画像ＩＭｎ＋２の記載を省略している。
　また、オーバーラップ領域Ｌｎ－１は、矩形画像ＩＭｎ－１の中の矩形画像ＩＭｎ－２側のオーバーラップ領域である。同様に、オーバーラップ領域Ｌｎは、矩形画像ＩＭｎの中の矩形画像ＩＭｎ－１側のオーバーラップ領域である。オーバーラップ領域Ｌｎ＋１は、矩形画像ＩＭｎ＋１の中の矩形画像ＩＭｎ側のオーバーラップ領域である。ただし、図５では、矩形画像ＩＭｎ－２の記載を省略している。
　明るさ補正処理について、矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１を用いて説明する。ずれ補正部３２によって、矩形画像ＩＭｎ－１、矩形画像ＩＭｎ及び矩形画像ＩＭｎ＋１は副走査方向（Ｙ軸方向）の位置のずれが補正されている。副走査方向（Ｙ軸方向）は、Ｙ軸方向である。このため、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像とオーバーラップ領域Ｌｎの画像とは原稿２０の面上では全く同じ領域の画像となる。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像とオーバーラップ領域Ｌｎの画像とは、同じ画素値となるはずである。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像とオーバーラップ領域Ｌｎの画像とは、同じ明るさとなるはずである。しかし、前述の理由により、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像とオーバーラップ領域Ｌｎの画像とは、同じ画素値にはならない。
　また、オーバーラップ領域Ｒｎの画像とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像とは原稿２０の面上では全く同じ領域の画像となる。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎの画像とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像とは、同じ画素値となるはずである。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎの画像とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像とは、同じ明るさとなるはずである。しかし、前述の理由により、オーバーラップ領域Ｒｎの画像とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像とは、同じ画素値にはならない。そこで、次の処理を行う。
　まず、平均値計算部４１は、画像データの画素値の平均値ＡＲｎ，ＡＬｎを求める。
　オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像データの画素値の平均値をＡＲｎ－１（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの画素値の平均値をＡＬｎ（＊）と定義する。つまり、画素値の平均値ＡＲｎ－１（＊）は、オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画素の画素値を加算して、画素数で割った値である。同様に、画素値の平均値ＡＬｎ（＊）は、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画素の画素値を加算して、画素数で割った値である。
平均値計算部４１は、画素値の平均値ＡＲｎ，ＡＬｎを補正係数算出部４２に出力する。
　補正係数算出部４２の入力は、画素値の平均値ＡＲｎ，ＡＬｎである。補正係数算出部４２は、画素値の平均値ＡＲｎ，ＡＬｎを受け取り、パラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）を求める。また、補正係数算出部４２は、パラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）から補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを求める。そして、補正係数算出部４２は、補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを出力する。
　画素値の平均値ＡＬｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ－１（＊）＋ＡＬｎ（＊）｝／２の比をパラメータ値ＷＬｎ（＊）とする。｛ＡＲｎ－１（＊）＋ＡＬｎ（＊）｝／２は、画素値の平均値ＡＲｎ－１（＊）と画素値の平均値ＡＬｎ（＊）との平均値である。
　また、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる画像データの平均値をＡＲｎ（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる画像データの平均値をＡＬｎ＋１（＊）と定義する。つまり、ＡＲｎ（＊）は、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる画素の画素値を加算して、画素数で割った値である。同様に、画素値の平均値ＡＬｎ＋１（＊）は、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる画素の画素値を加算して、画素数で割った値である。そして、画素値の平均値ＡＲｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ（＊）＋ＡＬｎ＋１（＊）｝／２の比をパラメータ値ＷＲｎ（＊）とする。｛ＡＲｎ（＊）＋ＡＬｎ＋１（＊）｝／２は、画素値の平均値ＡＲｎ（＊）と画素値の平均値ＡＬｎ＋１（＊）との平均値である。このとき、オーバーラップ領域Ｌｎ及びオーバーラップ領域Ｒｎを代表するパラメータ値を式（１）で定義する。式（１）に示すパラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）は、画素の輝度値（画素値）を補正するためのパラメータ値である。なお、以下において、符号ｎ，ｉ等で使用する「・・・」は、符号ｎ，ｉ等が整数列で続くことを示している。
　ＷＬｎ（＊）＝｛ＡＲｎ－１（＊）＋ＡＬｎ（＊）｝／｛２×ＡＬｎ（＊）｝
　　ｎ＝２，３，・・・，Ｎ
　ＷＲｎ（＊）＝｛ＡＲｎ（＊）＋ＡＬｎ＋１（＊）｝／｛２×ＡＲｎ（＊）｝
　　ｎ＝１，２，３，・・・，（Ｎ－１）
　ＷＬ１（＊）＝１．０
　ＷＲＮ（＊）＝１．０
　　　・・・・（１）
　ここで、ｎ＝１番目のイメージセンサ１３における左側（－Ｘ軸側）のオーバーラップ領域Ｌ１のパラメータ値ＷＬ１（＊）は、ＷＬ１（＊）＝ＷＲ１（＊）としても良い。また、ｎ＝Ｎ番目のイメージセンサ１３における右側（＋Ｘ軸側）のオーバーラップ領域ＲＮのパラメータ値ＷＲＮ（＊）は、ＷＲＮ（＊）＝ＷＬＮ（＊）としても良い。
　また、前述したように、原稿２０を読み取りながら順次画像結合処理を行うので、オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎのサイズは、主走査方向の画素及び副走査方向（Ｙ軸方向）の画素数が共に数十画素程度となる。
　式（１）は画素値の平均値を用いているが、式（２）は、オーバーラップ領域の画像データの画素値の和を用いて求める。オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像データの画素値の和をＴＲｎ－１（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの画素値の和をＴＬｎ（＊）と定義する。また、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる画像データの画素値の和をＴＲｎ（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる画像データの画素値の和をＴＬｎ＋１（＊）と定義する。オーバーラップ領域Ｒｎ－１及びオーバーラップ領域Ｌｎを代表するパラメータ値および、オーバーラップ領域Ｒｎ及びオーバーラップ領域Ｌｎ＋１を代表するパラメータ値を次式（２）のように求めることもできる。式（２）に示すパラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）は、画素の輝度値（画素値）を補正するためのパラメータ値である。
　ＷＬｎ（＊）＝｛ＴＲｎ－１（＊）＋ＴＬｎ（＊）｝／２×ＴＬｎ（＊）
　　ｎ＝２，３，・・・，Ｎ
　ＷＲｎ（＊）＝｛ＴＲｎ（＊）＋ＴＬｎ＋１（＊）｝／２×ＴＲｎ（＊）
　　ｎ＝１，２，・・・，（Ｎ－１）
　ＷＬ１（＊）＝１．０
　ＷＲＮ（＊）＝１．０
　　　・・・・（２）
　式（１）と同様に、ｎ＝１番目のイメージセンサ１３における左側（－Ｘ軸側）のオーバーラップ領域Ｌ１のパラメータ値ＷＬ１（＊）はＷＬ１（＊）＝ＷＲ１（＊）としても良い。また、ｎ＝Ｎ番目のイメージセンサ１３における右側（＋Ｘ軸側）のオーバーラップ領域ＲＮのパラメータ値ＷＲＮ（＊）はＷＲＮ（＊）＝ＷＬＮ（＊）としても良い。
　上記の式（１）又は式（２）で求めたオーバーラップ領域を代表するパラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）を用いて、ｎ番目のイメージセンサ１３の画像データの明るさ補正処理を行う。
　ｎ番目のイメージセンサ１３の矩形画像ＩＭｎの主走査方向の画素数からオーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎの主走査方向の画素数を引いた画素数をＮＩ画素とする。また、オーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎの主走査方向の幅を画素数で表してＮＯ画素とする。つまり、画素数ＮＩに画素数ＮＯの２倍を加算した値は、矩形画像ＩＭｎの主走査方向の画素数である。画素数ＮＯの２倍を加算する理由は、＋Ｘ軸方向のオーバーラップ領域Ｒｎの主走査方向の画素数と－Ｘ軸方向のオーバーラップ領域Ｌｎの主走査方向の画素数とを加算するからである。このとき、矩形画像データＩＭｎに含まれる画素の位置は、画素の順番ｉで表すことができる。画素の順番ｉは、－Ｘ軸方向から＋Ｘ軸方向にｉ＝０、１、２、３、・・・、（ＮＩ＋２×ＮＯ－１）と表現することができる。ただし、ｆｉｘは小数点以下の値を打ち切る関数と定義して用いた。
　この表記（ｆｉｘ）を用いて、矩形画像ＩＭｎの主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正係数は、式（３）のように求められる。
　ＷＧｎｉ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））
　　　　　　＋ＷＲｎ（＊）×（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
　　ｉ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
　　　・・・・（３）
　１番目（ｎ＝１）のイメージセンサ１３の左側のオーバーラップ領域Ｌ１の補正係数及びＮ番目（ｎ＝Ｎ）のイメージセンサ１３の右側のオーバーラップ領域ＲＮの補正係数は、次の式（４）で求められる。
　ＷＧ１ｉ（＊）＝ＷＬ１（＊）
　　ｉ＝０、・・・、｛ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
　ＷＧ（Ｎ）ｉ（＊）＝ＷＲＮ（＊）
　　ｉ＝｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）＋１｝、・・・、｛ＮＩ＋２×ＮＯ－１｝
　　　・・・・（４）
　上記のように補正係数ＷＧｎｉが求まれば、補正処理部４３は、矩形画像ＩＭｎの各画素の画素値に補正係数ＷＧｎｉを乗算する。補正処理部４３が、画素値の最大値でクリッピングすることで、明るさ補正画像ＣＤＭを得ることができる。画素値の最大値は、例えば、８ビット画像では２５５であり、１０ビット画像では１０２３である。従って、全てのイメージセンサ１３から得られる画像データの明るさを滑らかに繋ぎ合わせることができる。
　画像結合部３３の行う画像結合処理は、原稿２０の搬送に従い、明るさ補正処理の確定した副走査方向（Ｙ軸方向）の一画素分の画像データを結合し出力する。そして新たに副走査方向（Ｙ軸方向）一画素分の画像データが追加される。
　原稿２０の搬送に従い、前述の処理を副走査方向（Ｙ軸方向）に順次繰り返し行う。すなわち、実施の形態１に係る画像処理によれば、何らかの特別なハードウェアを追加する必要がない。また、原稿を読み取る前に特殊な基準チャートを読み取り、事前に補正する必要もない。
　オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎを利用して、各イメージセンサ１３の画像データ間の全体的な明るさ（輝度）を合わせる明るさ補正により、主走査方向の明暗の縞の発生を抑えられる。これにより、より原稿２０に近い再生画像ＲＰＭを得ることができる。
　ここで、明るさ補正部４０は、明るさ補正を副走査方向（Ｙ軸方向）のサイズを１画素としたオーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎで行うことも可能である。このため、前述の一連の画像処理では、副走査方向（Ｙ軸方向）が１画素の画像データを読み込むごとに、副走査方向（Ｙ軸方向）が１画素の画像処理結果を出力する。しかし、副走査方向（Ｙ軸方向）を１画素で処理すると、ノイズ成分が混入して、画像データの画素値の和ＴＲｎ（＊）の精度又は画像データの画素値の平均値ＡＲｎ（＊）の精度が低くなる場合がある。その結果、良好な明るさ補正が行えないこととなる。従って、オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎの副走査方向（Ｙ軸方向）の画素数は、複数の画素を用いるのが望ましい。明るさ補正部に好適なのは、経験的に３２画素程度である。
　以上説明したように、実施の形態１に係る画像読取装置１０は、多数の受光素子を直線状に並べた複数のイメージセンサ１３を千鳥配列している。また、画像読取装置１０は、隣り合うイメージセンサ１３を互いの端部の検出範囲が重なるように主走査方向に並べている。
　実施の形態１に係る画像処理装置３０は、黒補正・白補正部３１、ずれ補正部３２、明るさ補正部４０及び画像結合部３３を有する。黒補正・白補正部３１は、イメージセンサ１３から出力された各画像データ（初期画像のデータ）ＦＤＭに対して、黒補正および白補正を行う。ずれ補正部３２は、黒補正・白補正部３１で補正された補正後の各画像データ（シェーディング補正画像のデータ）ＳＤＭに対して、副走査方向（Ｙ軸方向）のずれの補正を行う。明るさ補正部４０は、ずれ補正部３２で副走査方向（Ｙ軸方向）のずれが補正されたずれ補正画像ＤＭのデータを用いて、主走査方向の両方の端部のオーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎに含まれる画素の平均値を各々算出し、それらの平均値を用いて補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを算出する。明るさ補正部４０は、その補正係数を用いて、ずれ補正画像ＤＭに対して明るさ補正を行う。画像結合部３３は、明るさ補正部４０で明るさが補正された明るさ補正画像ＣＤＭを結合して再生画像を生成する。
　従って、実施の形態１に係る画像処理によれば、何らかの特別なハードウェアを追加する必要がない。また、原稿を読み取る前に特殊な基準チャートを読み取り、事前に補正する必要もない。そして、実施の形態１に係る画像処理は、主走査方向の明暗の縞の発生を抑えられる。これにより、実施の形態１に係る画像処理は、より原稿２０に近い再生画像ＲＰＭを得ることができる。
　また、実施の形態１に係る画像処理装置３０では、例えば、オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎのサイズは十画素程度である。各イメージセンサ１３から出力される画像データ（初期画像のデータ）ＦＤＭは、一画素ずつ画素値に補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを乗算されてクリッピングされる。そのような変換処理を副走査方向（Ｙ軸方向）に順次実行していく。
　そして、画像処理装置３０は、補正処理の確定した一画素分の画像データを出力する。そして、新たに読み込まれた一画素分の画像データを追加して、上述した一連の処理を実行する。
　また、明るさ補正部４０は、ずれ補正部３２で副走査方向（Ｙ軸方向）のずれが補正されたずれ補正画像ＤＭのデータを用いて、主走査方向の両方の端部のオーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎに含まれる画素の画素値の平均値を各々算出し、それらの平均値を用いて補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを算出する。明るさ補正部４０は、その補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑを画素値に乗算し、乗算結果をクリッピングする。従って、実施の形態１によれば、原稿２０を読み取りながら、リアルタイムに画像の結合処理をすることができる。
実施の形態２．
　実施の形態１における平均値計算部４１は、例えば、オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像データの画素値の平均値ＡＲｎ－１（＊）とオーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの画素値の平均値ＡＬｎ（＊）とを出力している。実施の形態２における平均値計算部４１は、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像データの画素値とオーバーラップ領域Ｌｎの画像データの画素値との間の差が大きい場合には、オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像データの画素値とオーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの画素値との間で平均を取る。そして、平均値計算部４１は、これらの平均値を用いて平均値ＡＲｎ－１（＊）及び平均値ＡＬｎ（＊）を求める。
　上記の構成とすることで、製造誤差、取り付け誤差及びその他の要因によって、隣り合う矩形画像ＩＭｎのオーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎの間で画像データの画素値が大きく異なる場合でも、実施の形態２に係る画像処理装置は、その影響を受けにくい補正をすることができる。なお、製造誤差は、イメージセンサ１３の製造の際に発生する各画素の感度バラツキ等の誤差である。また、取り付け誤差は、イメージセンサ１３を画像読取装置１０に取り付ける際に発生するイメージセンサ１３の読み取り位置と照明光１１の照明位置とのバラツキである。読み取り位置と照明位置とのバラツキにより読み取られた信号強度に誤差が発生する。
　実施の形態１における平均値ＡＲｎ－１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）とはそれぞれ、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像データの画素値とオーバーラップ領域Ｌｎの画像データの画素値とを用いて計算される。オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像データの画素値とオーバーラップ領域Ｌｎの画像データの画素値とは、原稿上の同じ領域を別のセンサで読み取って得られたものである。そのため、理想の読取装置であれば、平均値ＡＲｎ－１（＊）は平均値ＡＬｎ（＊）と等しい値となるはずである（ＡＲｎ－１（＊）＝ＡＬｎ（＊））。しかしながら、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画像データの画素値とオーバーラップ領域Ｌｎの画像データの画素値とは、製造誤差、取り付け誤差及びその他の要因により同じ値とはならない。
　平均値ＡＲｎ－１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）との差が大きくなれば、明るさ補正の精度が悪くなることがある。このような状況を避けるため、本実施の形態２においては、オーバーラップ領域Ｒｎ－１とオーバーラップ領域Ｌｎとの原稿２０上で同じ位置に相当する画素同士の画素値が大きく異なる場合には、実施の形態１とは異なる処理を行う。
　まず、画素値の大きく異なるオーバーラップ領域Ｒｎ－１の画素の画素値とオーバーラップ領域Ｌｎの画素の画素値と平均値を求める。そして、その平均値をオーバーラップ領域Ｒｎ－１及びオーバーラップ領域Ｌｎの画素値の大きく異なる画素の画素値とする。
つまり、オーバーラップ領域Ｒｎ－１及びオーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの対応する画素の画素値を、これらの対応する画素の平均値に置き換える。
　この平均値に置きかえられた画素値を基に、平均値ＡＲｎ－１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）とが算出される。ここで、平均値ＡＲｎ－１（＊），ＡＬｎ（＊）は、オーバーラップ領域に含まれる画像データの画素値の平均値である。
　これにより、明るさ補正の精度が悪くなることを防ぐことができる。以下、図面に基づいて、説明するが、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。実施の形態１と同一の構成要素は、黒補正・白補正部３１、ずれ補正部３２、画像結合部３３、補正係数算出部４２及び補正処理部４３である。
　本実施の形態２による画像処理方法が適用される画像読取装置の構成は、実施の形態１と同様に図２に示されたブロック図で表される。なお、上述のように、実施の形態２の平均値計算部４１は、実施の形態１の平均値計算部４１と相違するが、同じ符号４１を用いて説明する。
　図２において、イメージセンサ１３で読み取られた画像データ（初期画像）ＦＤＭは、黒補正・白補正部３１に入力される。黒補正・白補正部３１の出力（シェーディング補正画像）ＳＤＭは、ずれ補正部３２に入力される。ずれ補正部３２は、位置ずれを補正した画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭを出力する。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭとは、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎ，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１及びＤＲｎ－１のことである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎ，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、それぞれ領域Ｉｎ，Ｌｎ，Ｒｎ，Ｌｎ＋１，Ｒｎ－１における画像データである。領域Ｉｎ，Ｌｎ，Ｒｎ，Ｌｎ＋１，Ｒｎ－１については後述する。
　つまり、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎは、領域Ｉｎにおける画像データである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎは、領域Ｌｎにおける画像データである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎは、領域Ｒｎにおける画像データである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ＋１は、領域Ｌｎ＋１における画像データである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１は、領域Ｒｎ－１における画像データである。
　ずれ補正部３２から出力される画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎ，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、明るさ補正部４０に入力される。明るさ補正部４０では、ずれ補正部３２の出力（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎ，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１が補正処理部４３に入力される。また、ずれ補正部３２の出力（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、平均値計算部４１に入力される。
　平均値計算部４１の出力（画素値の平均値ＡＲｎ，ＡＬｎ）は、補正係数算出部４２に入力される。補正係数算出部４２の出力（補正係数ＷＧｎｉ，ＷＧｎｑ）は、補正処理部４３にもう一方の入力信号として入力される。補正処理部４３の出力は、明るさ補正部４０の出力（明るさ補正画像）ＣＤＭとなる。明るさ補正部４０の出力（明るさ補正画像）ＣＤＭは、画像結合部３３に入力される。画像結合部３３の出力（再生画像）ＲＰＭは、画像処理装置３０の出力となる。
　図６は、実施の形態２に係る画像処理装置３０における平均値計算部４１のブロック図である。平均値計算部４１は、誤差検出部５１及び選択加算部５２を有する。
　ずれ補正部３２は、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＩｎ，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１を出力する。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、平均値計算部４１に入力される。また、閾値ＴＨは、平均値計算部４１に入力される。閾値ＴＨは、ユーザが値を設定してレジスタなどに一時的に保存されている。
　平均値計算部４１へ入力された画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、選択加算部５２に入力される。また、平均値計算部４１へ入力された画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１，ＤＲｎ－１は、誤差検出部５１に入力される。平均値計算部４１へ入力された閾値ＴＨは、誤差検出部５１に入力される。
　誤差検出部５１は、フラグＦＬを出力する。フラグＦＬは、画像データの画素値同士の差分と閾値ＴＨとの大小関係を示すフラグである。「画素値の差分」とは、２つの画素値の差の絶対値のことである。誤差検出部５１から出力されるフラグＦＬは、選択加算部５２に入力信号として入力される。選択加算部５２から出力される平均値ＡＲｎ－１，ＡＬｎは、平均値計算部４１の出力となる。
　ここで、図６を用いて、実施の形態１で示した式（１）に記載された平均値ＡＲｎ－１（＊），ＡＬｎ（＊），ＡＲｎ（＊），ＡＬｎ＋１（＊）の求め方を詳細に説明する。平均値ＡＲｎ－１（＊），ＡＬｎ（＊），ＡＲｎ（＊），ＡＬｎ＋１（＊）は、オーバーラップ領域Ｌｎ，Ｒｎに含まれる画像データの画素値の平均値である。
　まず、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１（＊）、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ（＊）及び閾値ＴＨ（＊）を入力する。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１（＊）は、矩形画像ＩＭｎ－１の中の矩形画像ＩＭｎ側のオーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像である。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ（＊）は、矩形画像ＩＭｎの中の矩形画像ＩＭｎ－１側のオーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像である。
　画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１（＊）と、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ（＊）とは、オーバーラップ領域Ｒｎ－１，Ｌｎから取得した同じ領域の画像データである。上述のように、「オーバーラップ領域」とは、隣り合うイメージセンサ１３の矩形画像ＩＭｎ同士の重複する部分である。イメージセンサ１３は、千鳥配列されたライン状のイメージセンサである。画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１（＊）と、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎ（＊）との同じ位置の画素値は、通常同じ値になる。
　しかし、上述したように、設計的な制約又は製造誤差等により、同じ位置の画素値であっても隣り合うライン状のイメージセンサ１３同士の対応する画素の画素値の差が大きくなる場合がある。隣り合うライン状のイメージセンサ１３同士の画素値の差が大きい場合には、明るさ補正処理を行っても主走査方向の明暗の縞の発生を抑えることが難しくなる。そのため、式（２）の画像データの画素値の和ＴＲｎ－１（＊），ＴＬｎ（＊）（ただし、ｎ＝２，・・・，Ｎ）を次のように計算する。画像データの画素値の和ＴＬ１（＊）及び画像データの画素値の和ＴＲＮ（＊）の計算に関しては後述する。
　例えば、図５において、オーバーラップ領域Ｒｎ－１及びオーバーラップ領域Ｌｎにおける左上の位置を（ｉ，ｊ）＝（１，１）とする。左側は、－Ｘ軸側である。上側は、－Ｙ軸側である。オーバーラップ領域Ｒｎ－１，Ｌｎのサイズは、Ｙ軸方向をＰ画素とし、Ｘ軸方向をＱ画素とする。そして、オーバーラップ領域Ｒｎ－１に含まれる画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１の位置（ｉ，ｊ）の画素ごとの画素値を画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と表す。また、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎの位置（ｉ，ｊ）の画素ごとの画素値を画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）と表す。なお、位置（ｉ，ｊ）における画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１と画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬｎとを画素対とする。
　画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）との差Ｓｉ，ｊ（＊）を以下の式（５）で定義する。また、画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）との差Ｓｉ，ｊ（＊）を画素対の差分とする。ここで、「差分」とは、一方の値をもう一方の値から引いた値の絶対値とする。
　Ｓｉ，ｊ（＊）＝｜ＩＭＲｉ，ｊ（＊）－ＩＭＬｉ，ｊ（＊）｜　　　・・・・（５）
　誤差検出部５１は、差Ｓｉ，ｊ（＊）と閾値ＴＨ（＊）とを比較し、以下の処理を行う。
　次の３つの条件を全て満たせば、誤差検出部５１は、選択加算部５２へ誤差が無いことを示すフラグＦＬ＝０を出力する。条件１は、「Ｓｉ，ｊ（Ｒ）＜ＴＨ（Ｒ）」である。条件２は、「Ｓｉ，ｊ（Ｇ）＜ＴＨ（Ｇ）」である。条件３は、「Ｓｉ，ｊ（Ｂ）＜ＴＨ（Ｂ）」である。条件１から３までを満たさない場合には、誤差検出部５１は、選択加算部５２へ誤差が有ることを示すフラグＦＬ＝１を出力する。
　選択加算部５２は、フラグＦＬ＝０の場合には、画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）とを累積加算する。また、選択加算部５２は、フラグＦＬ＝１の場合には、画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）との平均値ＩＭＡｉ，ｊ＝（ＩＭＲｉ，ｊ（＊）＋ＩＭＬｉ，ｊ（＊））／２を累積加算する。
　誤差検出部５１による誤差の解析結果に基づき、選択加算部５２は、誤差を軽減した画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）の累積加算を符号ｉ＝１～Ｐについて実行し、符号ｊ＝１～Ｑについて実行する。
　選択加算部５２は、上述の計算アルゴリズムをｎ＝２，・・・，Ｎに対して行い、画像データの和ＴＲｎ－１（＊），ＴＬｎ（＊）を得る。
　次に、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの画素値の和ＴＬ１（＊）及び画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの画素値の和ＴＲＮ（＊）の計算について述べる。オーバーラップ領域Ｒ０の画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲ０及びオーバーラップ領域ＬＮ＋１の画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＬＮ＋１は、読取装置から得られない。このため、誤差検出部５１は、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの和ＴＬ１（＊）及び画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの和ＴＲＮ（＊）を求める際に、差Ｓｉ，ｊ（＊）と閾値ＴＨ（＊）とを用いた閾値処理をしなう。誤差検出部５１は、選択加算部５２へ誤差が無いことを示すフラグＦＬ＝０を出力する。選択加算部５２は、画素値ＩＭＲｉ，ｊ（＊）と画素値ＩＭＬｉ，ｊ（＊）とを随時累積加算する。
　式（１）の平均値ＡＲｎ－１（＊），ＡＬｎ（＊），ＡＲｎ（＊），ＡＬｎ＋１（＊）は、画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの和ＴＲｎ－１（＊），ＴＬｎ（＊），ＴＲｎ（＊），ＴＬｎ＋１（＊）をオーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎの画素数（Ｐ×Ｑ）で除算したものである。オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎのサイズは、Ｙ軸方向をＰ画素とし、Ｘ軸方向をＱ画素である。
　この時点で、平均値ＡＲｎ－１（＊），ＡＬｎ（＊），ＡＲｎ（＊），ＡＬｎ＋１（＊）又は画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＭの和ＴＲｎ－１（＊），ＴＬｎ（＊），ＴＲｎ（＊），ＴＬｎ＋１（＊）が得られる。そして、補正係数算出部４２は、オーバーラップ領域Ｒｎ－１を代表するパラメータ値ＷＲｎ－１（＊）を計算することができる。同様に、補正係数算出部４２は、オーバーラップ領域Ｌｎを代表するパラメータ値ＷＬｎ（＊）を計算することができる。また、補正係数算出部４２は、オーバーラップ領域Ｒｎを代表するパラメータ値ＷＲｎ（＊）を計算することができる。さらに、補正係数算出部４２は、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１を代表するパラメータ値ＷＬｎ＋１（＊）を計算することができる。


次に、パラメータ値ＷＬｎ（＊），ＷＲｎ（＊）を用い、矩形画像ＩＭｎにおいて左端（－Ｘ軸方向の端）を１番目とし、主走査方向（Ｘ軸方向）のｑ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｑ（＊）を、補正係数算出部４２にて次のように導出する。
　ｎ番目のイメージセンサ１３の矩形画像データＩＭｎの主走査方向の画素数からオーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎの主走査方向の画素数（２×画素数ＮＯ）を引いた画素数を画素数ＮＩとする。また、オーバーラップ領域Ｒｎ，Ｌｎの主走査方向の幅を画素数で表して画素数ＮＯとする。つまり、画素数ＮＩに画素数ＮＯの２倍を加算した値は、矩形画像ＩＭｎの主走査方向の画素数である。画素数ＮＯの２倍を加算する理由は、＋Ｘ軸方向のオーバーラップ領域Ｒｎの主走査方向の画素数と－Ｘ軸方向のオーバーラップ領域Ｌｎの主走査方向の画素数とを加算するからである。このとき、矩形画像データＩＭｎに含まれる画素の位置は、画素の順番ｑで表すことができる。画素の順番ｑは、－Ｘ軸方向から＋Ｘ軸方向にｑ＝０、１、２、３、・・・、（ＮＩ＋２×ＮＯ－１）と表現することができる。ただし、ｆｉｘは小数点以下の値を打ち切る関数と定義して用いた。
　この表記（ｆｉｘ）を用いて、矩形画像ＩＭｎの主走査方向でｑ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｑ（＊）は、式（６）のように求められる。
　ＷＧｎｑ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｑ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））
　　　　　　＋ＷＲｎ（＊）×（ｑ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
　　ｑ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
　　　・・・・（６）
　１番目（ｎ＝１）のイメージセンサ１３の左側のオーバーラップ領域Ｌ１の補正係数ＷＧ１ｑ（＊）及びＮ番目（ｎ＝Ｎ）のイメージセンサ１３の右側のオーバーラップ領域ＲＮの補正係数ＷＧ（Ｎ）ｑ（＊）は、次の式（７）で求められる。
　ＷＧ１ｑ（＊）＝ＷＬ１（＊）
　　ｑ＝０、・・・、｛ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
　ＷＧ（Ｎ）ｑ（＊）＝ＷＲＮ（＊）
　　ｑ＝｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）＋１｝、・・・、｛ＮＩ＋２×ＮＯ－１｝
　　　・・・・（７）
　補正処理部４３は、補正係数ＷＧｎｑ（＊）を補正係数算出部４２から受け取る。補正処理部４３は、矩形画像ＩＭｎの各画素の画素値に対し、補正係数ＷＧｎｑ（＊）を乗算する。各画素の位置は、副走査方向（Ｙ軸方向）にｐ＝ｆｉｘ（Ｐ／２）番目である。そして、主走査方向にｑ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝番目である。
つまり、矩形画像ＩＭｎに含まれる画像データ（ずれ補正画像のデータ）をＤＭｎ（＊）と表現すれば、明るさ補正画像のデータＣＤＭｎ（＊）は、次の式（８）で求められる。
　ＣＤＭｎ（＊）＝ＤＭｎ（＊）×ＷＧｎｑ（＊）　　　・・・・（８）
　ずれ補正画像のデータＤＭｎ（＊）は、次に示す３つの領域の画像データから構成される。第１の領域は、オーバーラップ領域Ｌｎの範囲のＸ軸方向の中間に位置する画素からオーバーラップ領域Ｌｎの範囲の領域Ｉｎと隣り合う画素までの領域である。第２の領域は、領域Ｉｎである。第３の領域は、オーバーラップ領域Ｒｎの範囲の領域Ｉｎと隣り合う画素からオーバーラップ領域Ｒｎの範囲のＸ軸方向の中間に位置する画素までの領域である。画素値の最大値は、例えば、８ビット画像では２５５であり、１０ビット画像では１０２３である。従って、画素値の最大値でＣＤＭｎ（＊）をクリッピングし、最終的な明るさ補正画像ＣＤＭを得る。
　上記処理を全てのイメージセンサ１３から得られる画像データ（初期画像）ＦＤＭに対し実行することで、イメージセンサ１３から得られる全ての画像データ（初期画像）ＦＤＭの明るさを滑らかに繋ぎ合わせることができる。
　上記のように、本実施の形態２においては、オーバーラップ領域Ｒｎ－１とオーバーラップ領域Ｌｎとの同じ位置に相当する画素同士の画素値が大きく異なる場合には、画素値が大きく異なる画素対の画素値を、その画素対の平均値に置き換えて、平均値ＡＲｎ－１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）とを算出する。
　また、本実施の形態２においては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のどれか一つでも画素同士の画素値が異なる場合には、それらの画素値を画素対の平均値に置き換える。これにより、明るさ補正の精度が悪くなることを抑えることができる。
　画像データ（ずれ補正画像のデータ）ＤＲｎ－１，ＤＬｎ，ＤＲｎ，ＤＬｎ＋１の画素値の和ＴＲｎ－１（＊），ＴＬｎ（＊），ＴＲｎ（＊），ＴＬｎ＋１（＊）についても同様である。
　オーバーラップ領域Ｒｎ－１又はオーバーラップ領域Ｌｎを読み取るどちらか片方のイメージセンサ１３又は光学系等に埃など、点のゴミが存在した場合には、平均値ＡＲｎ－１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）との間に大きな差ができてしまう。平均値ＡＲｎ－１（＊）は、オーバーラップ領域Ｒｎ－１の画素値の平均値である。平均値ＡＬｎ（＊）は、オーバーラップ領域Ｌｎの画素値の平均値である。同様に、オーバーラップ領域Ｒｎ又はオーバーラップ領域Ｌｎ＋１を読み取るどちらか片方のイメージセンサ１３又は光学系等に埃など、点のゴミが存在した場合には、平均値ＡＲｎ（＊）と平均値ＡＬｎ＋１（＊）との間に大きな差ができてしまう。その結果、明るさを補正した後の明るさ補正画像ＣＤＭには、主走査方向に線状の弊害が発生してしまう。
　副走査方向に一定の長さのゴミが存在する場合には、副走査方向に数ライン分の幅の主走査方向に伸びる帯状の弊害が発生する。平均値ＡＲｎ（＊）は、オーバーラップ領域Ｒｎの画素値の平均値である。平均値ＡＬｎ＋１（＊）は、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画素値の平均値である。前述のような計算方法を用いることで、片方のイメージセンサ１３又は光学系にゴミなどが存在しても、その影響を抑えて明るさを補正することができる。
　なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
　１０　画像読取装置、１１　照明光、　１２　読取光学系、　１３　イメージセンサ、　１４　基板、　１５　白基準板、　１６　読取位置、　２０　原稿、　３０　画像処理装置、　３１　黒補正・白補正部、　３２　ずれ補正部、　３３　画像結合部、　４０　明るさ補正部、　４１　平均値計算部、　４２　補正係数算出部、　４３　補正処理部、　５１　誤差検出部、５２　選択加算部、　ＤＩ　同時刻に読み取られたデータ、　ＩＭｎ－１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１　矩形画像、　Ｉｎ－１，Ｉｎ，Ｉｎ＋１　領域、　Ｒｎ－１，Ｒｎ，Ｒｎ＋１　オーバーラップ領域、　Ｌｎ－１，Ｌｎ，Ｌｎ＋１　オーバーラップ領域、　ＷＧｎｑ　補正係数、　ＮＯ，ＮＩ　画素数、　Ｆ　搬送方向、　ＯＬ　オーバーラップ部。

Claims (10)

  1. 　隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように主走査方向に並べられた複数のライン状のイメージセンサが出力する画像であって、前記検出範囲が重なる部分に対応する領域にオーバーラップ領域を有する画像を初期画像として入力し、
    　前記オーバーラップ領域の画素値を基に補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記初期画像の明るさを補正して明るさ補正画像を出力する明るさ補正部と、
    　前記明るさ補正画像を結合して再生画像を生成する画像結合部と
    　を備え、
    　前記補正係数は、複数の前記オーバーラップ領域の画素に対応した値の和について前記和を加算し、前記加算をした値を前記和のうちのひとつで割ることにより得られる比率を用いて算出される画像処理装置。
  2. 　前記補正係数は、補正対象とする前記ずれ補正画像に対して、主走査方向の一端の方向を第１の方向とし、他端の方向を第２の方向として、
    　第１の方向のオーバーラップ領域を第１のオーバーラップ領域とし、第２の方向のオーバーラップ領域を第２のオーバーラップ領域とし、前記補正対象のずれ補正画像の第１の方向に隣り合うずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域と重なるオーバーラップ領域を第３のオーバーラップ領域とし、前記補正対象のずれ補正画像の第２の方向に隣り合うずれ補正画像の前記第２のオーバーラップ領域と重なるオーバーラップ領域を第４のオーバーラップ領域とする場合に、
    　前記第１のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和及び前記第３のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和の加算値を前記第１のオーバーラップ領域の画素値の和で割った第１の比率と、前記第２のオーバーラップ領域の画素値の和及び前記第４のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和の加算値を前記第２のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和で割った第２の比率とを用いて算出される請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記初期画像に対し、黒補正及び白補正を行い、シェーディング補正画像を出力する黒補正・白補正部（３１）と、
    　隣り合う前記イメージセンサの前記シェーディング補正画像に対して、副走査方向の位置ずれを補正してずれ補正画像を出力するずれ補正部と
    をさらに備えた請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 　前記画素に対応した値は、画素値である請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 　＊を赤色、緑色又は青色を示す記号とし、ｎを前記イメージセンサの主走査方向に配置される順番を示す記号とし、ｉを１つの前記イメージセンサが出力する初期画像の主走査方向の画素の順番を示す記号とし、
    　第ｎ番目の前記ずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域の画素値の加算値をＴＲｎ（＊）とし、前記第３のオーバーラップ領域の画素値の加算値をＴＬｎ＋１（＊）とし、前記ＴＲｎ（＊）に対する｛ＴＲｎ（＊）＋ＴＬｎ＋１（＊）｝／２の比をＷＲｎ（＊）とし、前記第２のオーバーラップ領域の画素値の加算値をＴＬｎ（＊）とし、前記第４のオーバーラップ領域の画素値の加算値をＴＲｎ―１（＊）とし、前記ＴＬｎ（＊）に対する｛ＴＲｎ－１（＊）＋ＴＬｎ（＊）｝／２の比をＷＬｎ（＊）とし、
    　前記第ｎ番目のずれ補正画像の主走査方向の画素数から前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を引いた画素数を画素数ＮＩで表し、前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を画素数ＮＯで表し、ｆｉｘを小数点以下の値を打ち切る関数と定義する場合に、
    　ｎ番目の前記イメージセンサが出力する前記初期画像の主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｉ（＊）は、
    ＷＧｎｉ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））＋ＷＲｎ（＊）×（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
    ｉ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
    で表される請求項４に記載の画像処理装置。
  6. 　＊を赤色、緑色又は青色を示す記号とし、ｎを前記イメージセンサの主走査方向に配置される順番を示す記号とし、ｉを１つの前記イメージセンサが出力する初期画像の主走査方向の画素の順番を示す記号とし、
    　第ｎ番目の前記ずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域の画素値の平均値をＡＲｎ（＊）とし、前記第３のオーバーラップ領域の画素値の平均値をＡＬｎ＋１（＊）とし、前記ＡＲｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ（＊）＋ＡＬｎ＋１（＊）｝／２の比をＷＲｎ（＊）とし、前記第２のオーバーラップ領域の画素値の平均値をＡＬｎ（＊）とし、前記第４のオーバーラップ領域の画素値の平均値をＡＲｎ―１（＊）とし、前記ＡＬｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ－１（＊）＋ＡＬｎ（＊）｝／２の比をＷＬｎ（＊）とし、
    　前記第ｎ番目のずれ補正画像の主走査方向の画素数から前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を引いた画素数を画素数ＮＩで表し、前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を画素数ＮＯで表し、
    ｆｉｘを小数点以下の値を打ち切る関数と定義する場合に、
    ｎ番目の前記イメージセンサが出力する前記初期画像の主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｉ（＊）は、
    ＷＧｎｉ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））＋ＷＲｎ（＊）×（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
    ｉ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
    で表される請求項４に記載の画像処理装置。
  7. 　前記第１のオーバーラップ領域及び前記第３のオーバーラップ領域の対応する画素同士、又は前記第２のオーバーラップ領域及び前記第４のオーバーラップ領域の対応する画素同士を画素対として、
    前記画素に対応した値は、
    前記画素対の差分を外部から設定された閾値と比較し、赤色、緑色及び青色のすべての色において前記画素対の差分が外部から設定された閾値より小さい場合には、前記画素と設定され、
    赤色、緑色及び青色のどれかにおいて前記画素対の差分が外部から設定された閾値以上の場合には、前記画素対の平均値と設定される請求項２に記載の画像処理装置。
  8. 　＊を赤色、緑色又は青色を示す記号とし、ｎを前記イメージセンサの主走査方向に配置される順番を示す記号とし、ｉを１つの前記イメージセンサが出力する初期画像の主走査方向の画素の順番を示す記号とし、
    　第ｎ番目の前記ずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域における前記画素に対応した値の加算値をＴＲｎ（＊）とし、前記第３のオーバーラップ領域における前記画素に対応した値の加算値をＴＬｎ＋１（＊）とし、前記ＴＲｎ（＊）に対する｛ＴＲｎ（＊）＋ＴＬｎ＋１（＊）｝／２の比をＷＲｎ（＊）とし、前記第２のオーバーラップ領域における前記画素に対応した値の加算値をＴＬｎ（＊）とし、前記第４のオーバーラップ領域における前記画素に対応した値の加算値をＴＲｎ―１（＊）とし、前記ＴＬｎ（＊）に対する｛ＴＲｎ－１（＊）＋ＴＬｎ（＊）｝／２の比をＷＬｎ（＊）とし、
    　前記第ｎ番目のずれ補正画像の主走査方向の画素数から前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を引いた画素数を画素数ＮＩで表し、前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を画素数ＮＯで表し、ｆｉｘを小数点以下の値を打ち切る関数と定義する場合に、
    　ｎ番目の前記イメージセンサが出力する前記初期画像の主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｉ（＊）は、
    ＷＧｎｉ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））＋ＷＲｎ（＊）×（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
    ｉ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
    で表される請求項７に記載の画像処理装置。
  9. 　＊を赤色、緑色又は青色を示す記号とし、ｎを前記イメージセンサの主走査方向に配置される順番を示す記号とし、ｉを１つの前記イメージセンサが出力する初期画像の主走査方向の画素の順番を示す記号とし、
    　第ｎ番目の前記ずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域の前記画素に対応した値の平均値をＡＲｎ（＊）とし、前記第３のオーバーラップ領域の前記画素に対応した値の平均値をＡＬｎ＋１（＊）とし、前記ＡＲｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ（＊）＋ＡＬｎ＋１（＊）｝／２の比をＷＲｎ（＊）とし、前記第２のオーバーラップ領域の前記画素に対応した値の平均値をＡＬｎ（＊）とし、前記第４のオーバーラップ領域の画素値の前記画素に対応した値をＡＲｎ―１（＊）とし、前記ＡＬｎ（＊）に対する｛ＡＲｎ－１（＊）＋ＡＬｎ（＊）｝／２の比をＷＬｎ（＊）とし、
    　前記第ｎ番目のずれ補正画像の主走査方向の画素数から前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を引いた画素数を画素数ＮＩで表し、前記第１及び第２のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を画素数ＮＯで表し、
    ｆｉｘを小数点以下の値を打ち切る関数と定義する場合に、
    ｎ番目の前記イメージセンサが出力する前記初期画像の主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正係数ＷＧｎｉ（＊）は、
    ＷＧｎｉ（＊）＝｛ＷＬｎ（＊）×（ＮＩ＋ＮＯ－１－（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２）））＋ＷＲｎ（＊）×（ｉ－ｆｉｘ（ＮＯ／２））｝／（ＮＩ＋ＮＯ－１）
    ｉ＝ｆｉｘ（ＮＯ／２）、・・・、｛ＮＩ＋ＮＯ＋ｆｉｘ（ＮＯ／２）－１｝
    で表される請求項７に記載の画像処理装置。
  10. 　隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように主走査方向に並べられた複数のライン状のイメージセンサが出力する画像であって、前記検出範囲が重なる部分に対応する領域にオーバーラップ領域を有する画像を初期画像として入力し、
    　前記初期画像に対し、黒補正及び白補正を行い、シェーディング補正画像を出力する黒補正・白補正ステップと、
    　隣り合う前記イメージセンサの前記シェーディング補正画像に対して、副走査方向の位置ずれを補正してずれ補正画像を出力するずれ補正ステップと、
    　前記オーバーラップ領域の画素値を基に補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記ずれ補正画像の明るさを補正して明るさ補正画像を出力する明るさ補正ステップと、
    　前記明るさ補正画像を結合して再生画像を生成する画像結合ステップと
    　を備え、
    　前記補正係数は、補正対象とする前記ずれ補正画像に対して、主走査方向の一端の方向を第１の方向とし、他端の方向を第２の方向として、
    　第１の方向のオーバーラップ領域を第１のオーバーラップ領域とし、第２の方向のオーバーラップ領域を第２のオーバーラップ領域とし、前記補正対象のずれ補正画像の第１の方向に隣り合うずれ補正画像の前記第１のオーバーラップ領域と重なるオーバーラップ領域を第３のオーバーラップ領域とし、前記補正対象のずれ補正画像の第２の方向に隣り合うずれ補正画像の前記第２のオーバーラップ領域と重なるオーバーラップ領域を第４のオーバーラップ領域とする場合に、
    　前記第１のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和及び前記第３のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和の加算値を前記第１のオーバーラップ領域の画素値の和で割った第１の比率と、前記第２のオーバーラップ領域の画素値の和及び前記第４のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和の加算値を前記第２のオーバーラップ領域の画素に対応した値の和で割った第２の比率とを用いて算出される画像処理方法。
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