(57)【要約】【課題】印刷媒体とラインセンサとの間の相対的な搬送速度が高くなっても、印刷媒体のマーク位置またはエッジ位置を従来に比して精度よく検出することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】用紙搬送方向に複数色のカラーフィルタが配列されたカラーイメージセンサと、用紙と前記カラーイメージセンサとを前記用紙搬送方向に相対的に動かす駆動機構と、前記カラーイメージセンサで取得された画像データのうち２つ以上の色の輝度データを用いて前記用紙の位置検出を行う制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2020150458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送方向に複数色のカラーフィルタが配列されたカラーイメージセンサと、
用紙と前記カラーイメージセンサとを前記用紙搬送方向に相対的に動かす駆動機構と、
前記カラーイメージセンサで取得された画像データのうち２つ以上の色の輝度データを用いて前記用紙の位置検出を行う制御部と、
を備える画像読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、
基準の色のカラーフィルタに対する他の色のカラーフィルタの前記用紙搬送方向のピッチを用いて、前記他の色の輝度データの位置を、前記基準の色の輝度データで用いられる位置を基準とした位置に変換し、
前記基準の色の輝度データおよび前記他の色の輝度データを結合して、輝度変化データを生成する請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記輝度変化データの生成時に、同一位置に複数の色の輝度情報が存在する場合に、前記複数の色の輝度情報の平均値を、前記同一位置の輝度情報とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記基準の色と前記他の色の輝度データについて、絶対輝度情報を相対輝度情報に変換する請求項２または３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数色のカラーフィルタで得られた前記輝度データの最大値が所定の値よりも大きい色の前記輝度データを前記用紙の位置検出に用いる請求項１から４のいずれか１つに記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記制御部は、用紙の色と前記用紙の位置検出に使用する２つ以上の色とを対応付けた色選択情報を参照して、入力された前記用紙の色の情報を含む用紙情報に対応する前記用紙の位置検出で使用する色を選択する請求項１から４のいずれか１つに記載の画像読取装置。
【請求項７】
複数色のカラーフィルタが配列されたカラーイメージセンサと、用紙と、を用紙搬送方向に相対的に移動させる第１工程と、
前記カラーイメージセンサで画像データを撮像する第２工程と、
前記画像データのうち２つ以上の色の輝度データを用いて前記用紙の位置検出を行う第３工程と、
を含む画像読取方法。
【請求項８】
用紙搬送方向に複数色のカラーフィルタが配列されたカラーイメージセンサと、用紙と前記カラーイメージセンサとを前記用紙搬送方向に相対的に動かす駆動機構と、を備える画像読取装置を制御するコンピュータに、
前記カラーイメージセンサで画像データを撮像する第１ステップと、
前記画像データのうち２つ以上の色の輝度データを用いて前記用紙の位置検出を行う第２ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置、画像読取方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）を長手方向とする領域を読み取って画像データを取得する画像読取装置が知られている。
【０００３】
特許文献１の画像読取装置では、Ｒ（red）Ｇ（green）Ｂ（blue）の各色のラインセンサを間隔を置いて２つ配置し、低解像度モードおよび高解像度モードのいずれかに切り替えて読み取りを行う。低解像度モードでは、２つのラインセンサの間隔で読み取り位置を順次変更しながら読み取りを行い、同じ位置の画像データを合成する。高解像度モードでは、２つのラインセンサの間隔を所定の数で分割した間隔で読み取り位置を順次変更しながら読み取りを行い、同じ位置の画像データを合成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像読取装置では、最も輝度の高い１色の画素情報を用いてマーク位置またはエッジ位置が検出される。そのため、従来の画像読取装置では、画像読取時の印刷媒体の搬送速度が高くなると対応しきれない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷媒体とラインセンサとの間の相対的な搬送速度が高くなっても、印刷媒体のマーク位置またはエッジ位置を従来に比して精度よく検出することができる画像読取装置、画像読取方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、用紙搬送方向に複数色のカラーフィルタが配列されたカラーイメージセンサと、用紙と前記カラーイメージセンサとを前記用紙搬送方向に相対的に動かす駆動機構と、前記カラーイメージセンサで取得された画像データのうち２つ以上の色の輝度データを用いて前記用紙の位置検出を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、印刷媒体の搬送速度が高くなっても、印刷媒体のマーク位置またはエッジ位置を従来に比して精度よく検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態による画像読取装置が含まれる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、画像形成装置のハードウェアの電気的接続の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施形態による画像読取装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、カラーイメージセンサの一例を示す図である。
【図５】図５は、読取領域でのカラーイメージセンサと用紙との間の時系列の位置関係を模式的に示す図である。
【図６】図６は、検出領域におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度データの一例を示す図である。
【図７】図７は、画素位置の変換処理の一例を示す図である。
【図８】図８は、相対輝度データの結合処理の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態による画像読取方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、使用色選択処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、レベル補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、画素位置変換処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態による使用色選択処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、色選択情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る画像読取装置、画像読取方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
［画像形成装置の構成］
図１は、第１の実施形態による画像読取装置が含まれる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、画像形成装置１の全体構成について説明する。
【００１１】
図１に示すように、画像形成装置１は、給紙ユニット１１と、先塗ユニット１２と、作像ユニット１３と、乾燥・冷却ユニット１４と、反転ユニット１５と、排紙ユニット１６と、を備えている。
【００１２】
給紙ユニット１１は、印刷媒体である用紙を１枚ずつ給紙して、先塗ユニット１２へ搬送するユニットである。
【００１３】
先塗ユニット１２は、インクを用紙に定着させるための先塗液を予め塗布するユニットである。インクが定着しにくい用紙もあるため、先塗ユニット１２により先塗液を予め塗布しておくことにより、インクを定着させやすくすることができる。また、先塗ユニット１２は、用紙に先塗液を塗布した後、ヒータによって乾燥させて、用紙を作像ユニット１３へ搬送する。
【００１４】
作像ユニット１３は、用紙をドラムに巻き付けて搬送し、ラインヘッド方式の記録ヘッドにより印刷処理（画像形成）を行うユニットである。作像ユニット１３の構成の詳細については、後述する。作像ユニット１３は、印刷した用紙を、乾燥・冷却ユニット１４搬送する。
【００１５】
乾燥・冷却ユニット１４は、画像が印刷された用紙上のインクの水分を乾燥させて、インクを用紙に定着させるユニットである。また、乾燥・冷却ユニット１４は、用紙を乾燥した後、高温になった当該用紙を冷却して温度を下げ、反転ユニット１５へ搬送する。
【００１６】
反転ユニット１５は、両面印刷の設定になっている場合に、乾燥・冷却ユニット１４から搬送されてきた表面が印刷された用紙に対してスイッチバック反転を行い、作像ユニット１３へ用紙を搬送するユニットである。ここで、スイッチバック反転とは、用紙の搬送方向に垂直であって、対向する２辺（用紙先端の辺および用紙後端の辺）を入れ替えるために、用紙先端が反転ローラを通過してから、後端が通過する前に、当該反転ローラの回転方向を逆転させて、後端だった用紙の端部を先端として搬送する反転方式である。また、反転ユニット１５は、両面印刷ではなく通常印刷（片面印刷）の設定になっている場合には、用紙に対してスイッチバック反転を行わず、用紙を排紙ユニット１６へ搬送する。
【００１７】
排紙ユニット１６は、反転ユニット１５から搬送されてきた印刷済みの用紙をスタック部に排紙するユニットである。
【００１８】
なお、図１に示す画像形成装置１のユニット構成は一例であり、その他のユニット構成であってもよい。例えば、給紙ユニット１１において用紙の給紙ボリュームが多い場合、複数のユニットを連結して構成した給紙ユニットとしてもよい。また、例えば、先塗ユニット１２と、作像ユニット１３との間に、用紙の搬送タイミングの調整および位置調整等を行うレジストユニットを配置するものとしてもよい。
【００１９】
本実施形態による画像読取装置２０は、両面印字処理で、表面印字後の用紙画像位置を読み取って、裏面画像の印字位置にフィードバックする目的で利用される。そのため、例えば、作像ユニット１３内の両面搬送パス上に設けられる。
【００２０】
図２は、画像形成装置のハードウェアの電気的接続の一例を示すブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、画像形成装置１は、コントローラ１００とエンジン部（Engine）１６０とエンジン部（Engine）１７０とをＰＣＩバスで接続した構成となる。コントローラ１００は、画像形成装置１の全体の制御、描画、通信、及び操作表示部であるオペレーションパネル１２０からの入力を制御するコントローラである。エンジン部１６０は、ＰＣＩバスに接続可能なエンジンであり、例えば、スキャナエンジンなどである。エンジン部１６０には、エンジン部分に加えて、誤差拡散またはガンマ変換などの画像処理部分も含まれる。エンジン部１７０は、ＰＣＩバスに接続可能なエンジンであり、例えば、作像ユニット１３等のプリントエンジン部などである。
【００２２】
コントローラ１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１１７と、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）１１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１８とを有し、ＮＢ１１３とＡＳＩＣ１１６との間をＡＧＰ（Accelerated  Graphics  Port）バス１１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１１２は、ＲＯＭ１１２ａと、ＲＡＭ１１２ｂとをさらに有する。
【００２３】
ＣＰＵ１１１は、画像形成装置１の全体制御を行うものであり、ＮＢ１１３、ＭＥＭ−Ｐ１１２およびＳＢ１１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【００２４】
ＮＢ１１３は、ＣＰＵ１１１とＭＥＭ−Ｐ１１２、ＳＢ１１４、ＡＧＰバス１１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【００２５】
ＭＥＭ−Ｐ１１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムまたはデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１１２ａとＲＡＭ１１２ｂとからなる。ＲＯＭ１１２ａは、プログラムまたはデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１１２ｂは、プログラムまたはデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【００２６】
ＳＢ１１４は、ＮＢ１１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【００２７】
ＡＳＩＣ１１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated  Circuit）であり、ＡＧＰバス１１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１１８およびＭＥＭ−Ｃ１１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Direct  Memory  Access  Controller）と、エンジン部１６０またはエンジン部１７０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１１６には、ＰＣＩバスを介してＵＳＢ４０、ＩＥＥＥ１３９４（the  Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers  1394）インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５０が接続される。オペレーションパネル１２０はＡＳＩＣ１１６に直接接続されている。
【００２８】
ＭＥＭ−Ｃ１１７は、画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ１１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【００２９】
ＡＧＰバス１１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にするものである。
【００３０】
本実施の形態の画像形成装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００３１】
さらに、本実施の形態の画像形成装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態の画像形成装置１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００３２】
［画像読取装置の構成］
図３は、第１の実施形態による画像読取装置の機能構成の一例を示すブロック図である。画像読取装置２０は、カラーイメージセンサ２１と、駆動機構２２と、制御部２３と、を有する。
【００３３】
カラーイメージセンサ２１は、印刷媒体である用紙に印刷されたカラー画像を読み取る画像読取部である。カラーイメージセンサ２１は、例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各フィルタを組み合わせた３ラインのイメージセンサである。図４は、カラーイメージセンサの一例を示す図であり、（ａ）は、カラーイメージセンサと印刷媒体との間の配置関係を示す図であり、（ｂ）はカラーイメージセンサの内部のカラーフィルタの配列の一例を模式的に示す図である。
【００３４】
図４（ａ）に示されるように、カラーイメージセンサ２１は、エッジ検出対象の用紙３１０の画像を読み取る。カラーイメージセンサ２１は、用紙３１０またはカラーイメージセンサ２１の搬送方向がカラーイメージセンサ２１の副走査方向となるように配置される。本実施形態では、カラーイメージセンサ２１は、ＲＧＢ光源を順次切り替えて読み取る光源線切替型ではなく、副走査方向にＲＧＢカラーフィルタが配列されたカラーフィルタ型が用いられる。
【００３５】
副走査方向に垂直な方向（主走査方向）の所定の位置で、副走査方向に配列されたカラーフィルタの色画素２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂは１ピクセルを構成する。１ピクセル内の色画素２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂは、例えば走査方向に色画素ピッチΔｐで配置される。カラーイメージセンサ２１はスキャン周期Δｔ毎に１ピクセル内の色データを３色分読み取るが、実際に読み取る色データは厳密には、それぞれ副走査方向に色画素ピッチΔｐ分だけ異なる領域の色データを取得していることになる。
【００３６】
エッジ検出対象としては、背景３２０と用紙３１０との界面または用紙３１０と用紙内トンボマーク３１１との界面などがあり、これらのエッジを読取画像内の検出領域３３１において検出する。なお、ここで使用するカラーイメージセンサ２１の画素数および配列方向は必ずしも図４で示した例と一致しなくてもよい。
【００３７】
駆動機構２２は、カラーイメージセンサ２１と印刷媒体との少なくとも一方を、カラーイメージセンサ２１の副走査方向に相対的に移動させる。
【００３８】
制御部２３は、カラーイメージセンサ２１から画像データを取得し、用紙のエッジ位置またはトンボマークの位置などの用紙の位置検出を行い、用紙の形状を読み取るなどの処理を行う。制御部２３は、画像データ取得部２３１と、色選択部２３２と、レベル補正部２３３と、画素位置変換部２３４と、結合処理部２３５と、を有する。
【００３９】
画像データ取得部２３１は、カラーイメージセンサ２１からカラー画像を取得する。
【００４０】
色選択部２３２は、取得したカラー画像におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度情報を集めた輝度データを用いてエッジ位置の判定に使用する色を選択する。後述するように、色選択部２３２は、最大絶対輝度が閾値を超えている色が２色以上ある場合には、複数の色を選択する。
【００４１】
図５は、読取領域でのカラーイメージセンサと用紙との間の時系列の位置関係を模式的に示す図である。この図で、横軸は、時間を示し、縦軸は位置を示している。カラーイメージセンサ２１のスキャン周期をΔｔとしたとき、Δｔの時間で用紙３１０またはカラーイメージセンサ２１が搬送される距離（副走査解像度）である搬送距離間隔をΔＬとする。また、各時刻ｔi（ｉ＝ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，ｎ＋３，・・・）でカラーイメージセンサ２１で読み取られた位置をラインというものとする。
【００４２】
一般的な画像読取装置では、搬送方向に配置された色画素で取得された輝度情報のうち、１色の輝度情報のみを用いてエッジ検出用データを算出していた。この場合、輝度情報は、搬送距離間隔ΔＬでしか取得できていなかった。
【００４３】
一方、本実施形態では副走査方向に複数のカラーフィルタ（色画素２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ）が並んでいることに着目し、少なくとも２つの色画素で取得された輝度情報を用いる。すなわち、基準となる色画素での検出結果を他の色画素での検出結果を用いて補完する。その結果、搬送距離間隔ΔＬ未満の間隔で輝度情報を取得することができる。
【００４４】
図５の時刻ｔn〜ｔn+3の時間において、一般的な画像読取装置のように１色のみ、例えばＧデータのみを抽出して輝度情報を取得した場合、得られる輝度情報は搬送距離間隔がΔＬの４点のみである。しかし、Ｇデータに加えてＲデータおよびＢデータの少なくとも一方の色データを用いることができれば、搬送距離間隔ΔＬのＧデータに加えて、ΔＬ＋ΔｐおよびΔＬ−Δｐの少なくとも一方の位置の色データでサンプル点を補完することができる。そのため、副走査方向の見かけ上の解像度が増加しエッジ近傍での輝度変化への追従性が向上する。
【００４５】
そこで、本実施形態では、色選択部２３２は、検出領域３３１におけるＲ、Ｇ，Ｂの各色の輝度データ（以下、色データともいう）について最大輝度値を算出し、最大輝度値が所定の閾値以上となる色を選択する。色選択部２３２は、選択した色が２つ以上ある場合には、以下で説明する補正処理の実施を示す補正処理実施フラグを立てる。また、選択した色が１つの場合には補正処理実施フラグを立てない。
【００４６】
図６は、検出領域におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度データの一例を示す図である。この図で、横軸は時間（位置）を示し、縦軸は各画素の輝度を示している。例えば、判定の基準となる閾値がＴＨ１である場合には、ＲとＧの輝度データの最大輝度値は閾値ＴＨ１を超えているが、Ｂの輝度データの最大値は閾値ＴＨ１を超えていない。そのため、ここでは、ＲとＧとが色画素として選択されるとともに、補正処理実施フラグが立てられる。
【００４７】
レベル補正部２３３は、色選択部２３２で選択された色について絶対輝度データを相対輝度データに変換して、各色の輝度データのレベルを合わせる補正を行う。例えば、取得した画像データの白レベルをすべての色で揃えることで、画像の輝度データを絶対輝度から相対輝度に変換する。相対輝度は、最小輝度値を０％とし、最大輝度値を１００％としたパーセンテージで表現される。ｍピクセル目の最小輝度値および最大輝度値は、読み取った画像データのうち検出領域３３１で示された範囲の中で探索される。例えば、ｎライン目のｍピクセル目の相対輝度は、次式（１）によって求められる。
相対輝度（ｎライン目、ｍピクセル目）％
＝絶対輝度（ｎライン目、ｍピクセル目）÷［最大輝度（ｍピクセル目）−最小輝度（ｍピクセル目）］×１００  ・・・（１）
【００４８】
この補正は、絶対白（白基準板）と絶対黒（ＬＥＤ  ＯＦＦ）で行う通常のシェーディング補正に変えて、用紙地肌と背景（ＬＥＤ  ＯＮ）でシェーディング補正を行うことに他ならない。
【００４９】
画素位置変換部２３４は、色選択部２３２で選択された色の相対輝度データについて、データのライン位置から、実際のカラーイメージセンサ２１における色画素の位置を考慮した画素位置にシフトする変換処理を行う。例えば、図４および図５から、同じ時刻で取得された画素データのうち、色画素２１１Ｇを基準画素とする。この基準画素の位置に対して、色画素２１１Ｒ，２１１Ｂは±Δｐだけ位置がずれている。画素位置変換部２３４は、基準画素以外の色画素で取得された相対輝度データの位置を、基準画素の相対輝度データの位置座標に合わせる処理を行う。
【００５０】
図７は、画素位置の変換処理の一例を示す図であり、（ａ）は変換処理を行う前の相対輝度データであり、（ｂ）は、Ｒデータの変換処理の例を示す図であり、（ｃ）はＢデータの変換処理の例を示す図であり、（ｄ）は変換処理を行った後の相対輝度データである。これらの図で、横軸は検出位置を示し、縦軸は相対輝度を示している。また、横軸の目盛は、色画素ピッチΔｐを示している。ここでは、スキャン周期Δｔでの搬送距離間隔ΔＬは、色画素ピッチΔｐの半分であるものとする。また、すべての色が色選択部２３２で選択されたものとする。
【００５１】
図７（ａ）のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の相対輝度データが得られる。ここで、カラーイメージセンサ２１の副走査方向の中央に配置されている色画素２１１Ｇで取得されるＧの相対輝度データを基準とし、Ｒ，Ｂの相対輝度データの画素位置の変換処理を行う。
【００５２】
まず、図７（ｂ）に示されるように、Ｒの相対輝度データの画素位置の変換処理を行う。図４（ｂ）に示されるように、カラーイメージセンサ２１の１ピクセル内では、Ｇの色画素２１１Ｇに対して、Ｒの色画素２１１Ｒは副走査方向に色画素ピッチΔｐだけずれて配置されている。そこで、Ｒの相対輝度データを構成する各相対輝度情報の位置を色画素ピッチΔｐだけＧの色画素２１１Ｇの方向にシフトさせる。
【００５３】
ついで、図７（ｃ）に示されるように、Ｂの相対輝度データの画素位置の変換処理を行う。図４（ｂ）に示されるように、カラーイメージセンサ２１の１ピクセル内では、Ｇの色画素２１１Ｇに対して、Ｂの色画素２１１Ｂは副走査方向に色画素ピッチΔｐだけずれて配置されている。そこで、Ｂの相対輝度データを構成する各相対輝度情報の位置を色画素ピッチΔｐだけＧの色画素２１１Ｇの方向にシフトさせる。以上の処理を行った結果、図７（ｄ）に示されるように、Ｒ，Ｂの相対輝度データは、基準となるＧの相対輝度データの検出位置にシフトされる。
【００５４】
ここではカラーイメージセンサ２１の副走査方向の中央に配置されるＧの色画素２１１Ｇを基準画素としたが、両端のＲの色画素２１１ＧまたはＢの色画素２１１Ｂを基準に置くことも可能である。また、トンボマーク中心位置を算出するなどの用途で、複数のエッジ位置検出結果を元にエッジ間距離を算出する場合には、すべてのエッジ位置の検出で使用される基準画素は統一される。
【００５５】
結合処理部２３５は、画素位置変換部２３４で得られた全ての色の相対輝度データを、データ位置の順にソートして結合することで、単色での場合に比較して解像度が増加したエッジ検出用の輝度変化データを生成する。このとき、搬送速度とスキャン周期、色画素ピッチの関係から同一位置に複数の相対輝度情報が存在する状態になった場合には、結合処理部２３５は、それらの平均値を当該位置のデータとする平均化処理を実施する。
【００５６】
図８は、相対輝度データの結合処理の一例を示す図であり、（ａ）は図７（ｄ）の相対輝度データについての平均化処理の例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のデータを用いた結合処理の例を示す図である。図８（ａ）の位置Ｐ１，Ｐ２などでは、同じ検出位置にＲ，Ｇ，Ｂの相対輝度情報が存在する。そこで、結合処理部２３５は、同じ検出位置の複数の相対輝度情報の平均値を算出し、この平均値を、算出を行った検出位置での相対輝度情報とする。複数の相対輝度情報が存在するすべての検出位置で平均化処理を行った後、検出位置の順に相対輝度情報、あるいは相対輝度情報および相対輝度情報の平均値をソートして結合することで、図８（ｂ）に示される輝度変化データが得られる。
【００５７】
レベル補正部２３３、画素位置変換部２３４および結合処理部２３５での補正処理を、読取画像の全データ範囲（ｎmax×ｍmax）に渡って実行することで、主走査方向の各ピクセル位置におけるエッジ検出用の輝度変化データが生成される。
【００５８】
［画像読取方法］
つぎに、このような画像読取装置２０における画像読取方法について説明する。図９は、第１の実施形態による画像読取方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、シェーディング補正、黒白レベル調整などの読取系の調整処理を行い（ステップＳ１１）、カラーイメージセンサ２１で画像読み取りを実施する（ステップＳ１２）。これによって、画像データ取得部２３１は、カラーイメージセンサ２１で読み取られた画像データを取得する。
【００５９】
ついで、色選択部２３２は、エッジ位置判定に使用する色画素を選択する使用色選択処理を実施する（ステップＳ１３）。
【００６０】
図１０は、使用色選択処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、色選択部２３２は、色データの補正処理実施フラグを初期化する（ステップＳ３１）。補正処理実施フラグは、２つの以上の色の相対輝度情報を結合した輝度変化データを生成する補正処理を実施するか否かを示すものである。
【００６１】
ついで、色選択部２３２は、各色の絶対輝度データについて最大輝度値を算出し（ステップＳ３２）、最大輝度値が閾値以上となる絶対輝度データが２つ以上かを判定する（ステップＳ３３）。最大輝度値が閾値以上となる絶対輝度データが２つ以上である場合（ステップＳ３３でＹｅｓの場合）には、色選択部２３２は、閾値以上の最大輝度値を有する色を選択するとともに、補正処理実施フラグを立てる（ステップＳ３４）。なお、ここで最大輝度値が閾値未満の色データを除く理由は、絶対輝度のダイナミックレンジが低いと、相対輝度へ変換した際にエッジ近傍の中間輝度の精度が悪化するからである。つまり、閾値は、相対輝度へ変換した際にエッジ近傍の中間輝度の精度が悪化しない程度の輝度とすることができる。そして、処理が図９に戻る。
【００６２】
また、最大輝度値が閾値以上となる絶対輝度データが２つ未満である場合（ステップＳ３３でＮｏの場合）には、本実施形態による補正処理を実行することができないので、色選択部２３２は、最大輝度値が最も高い絶対輝度データを選択する（ステップＳ３５）。このとき、色選択部２３２は、補正処理実施フラグは立てない。そして、処理が図９に戻る。なお、色データの補正処理実施フラグが立っていない場合には、以降のステップＳ１４のレベル補正処理からステップＳ１５の画素位置変換処理までを実行せず、１つの色の輝度データを用いてステップＳ１６のエッジ位置判定処理を実施することになる。
【００６３】
その後、図９に戻り、レベル補正部２３３は、選択された色の絶対輝度データを相対輝度データに変換するレベル補正処理を行う（ステップＳ１４）。
【００６４】
図１１は、レベル補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。レベル補正部２３３は、色画素Ｒについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ５１）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ５１でＹｅｓの場合）には、レベル補正部２３３は、（１）式を用いて、画像データ中の色画素Ｒで取得された絶対輝度データを相対輝度データに変換する（ステップＳ５２）。
【００６５】
その後、またはステップＳ５１で補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ５１でＮｏの場合）には、レベル補正部２３３は、色画素Ｇについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ５３）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ５３でＹｅｓの場合）には、レベル補正部２３３は、（１）式を用いて、画像データ中の色画素Ｇで取得された絶対輝度データを相対輝度データに変換する（ステップＳ５４）。
【００６６】
その後、またはステップＳ５３で補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ５３でＮｏの場合）には、レベル補正部２３３は、色画素Ｂについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ５５）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ５５でＹｅｓの場合）には、レベル補正部２３３は、（１）式を用いて、画像データ中の色画素Ｂで取得された絶対輝度データを相対輝度データに変換する（ステップＳ５６）。その後、またはステップＳ５５で補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ５５でＮｏの場合）には、レベル補正処理が終了し、処理が図９に戻る。
【００６７】
なお、図４の用紙３１０のエッジ検出の例では、最小レベルを搬送路背景、最大レベルを用紙３１０の地肌に合わせてレベル変換を行っている。この操作により、用紙エッジ近傍での各色データの絶対輝度変化量を、搬送路背景と用紙地肌との間での相対輝度変化に変換し、用紙色で異なる各色画素の輝度レベルを統一した相対変化量で表現可能にしている。
【００６８】
図９に戻り、レベル補正処理の後、変換された各色の相対輝度データを用いた画素位置変換処理が行われる（ステップＳ１６）。
【００６９】
図１２は、画素位置変換処理の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、ラインが０番目からｎ（ｎは２以上の自然数）番目まで存在し、ピクセルが０番目からｍ（ｍは２以上の自然数）番目まで存在するものとする。また、色画素Ｇを基準画素とする場合を例に挙げる。
【００７０】
まず、画素位置変換部２３４は、０番目のラインと０番目のピクセルとを選択する（ステップＳ７１）。ついで、画素位置変換部２３４は、色画素Ｒについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ７２）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ７２でＹｅｓの場合）には、ｎライン目でｍピクセル目の色画素Ｒの相対輝度情報を色画素Ｇからの色画素ピッチΔｐだけシフトする（ステップＳ７３）。例えば、対象となる色画素Ｒで取得された相対輝度情報の副走査方向（搬送方向）におけるライン位置をｘnmとし、相対輝度をＶRnmとすると、シフト後の色データＲnmは（ｘnm＋Δｐ，ＶRnm）となる。
【００７１】
補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ７２でＮｏの場合）には、Ｒデータを使用しないため、相対輝度情報を空データとする（ステップＳ７４）。上記の例では、シフト後の色データＲnmは（ｘnm＋Δｐ，ｎｕｌｌ）となる。
【００７２】
ステップＳ７３の後またはステップＳ７４の後、画素位置変換部２３４は、色画素Ｇについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ７５）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ７５でＹｅｓの場合）には、ｎライン目でｍピクセル目の色画素Ｇの相対輝度情報を色画素Ｇからの色画素ピッチだけシフトする（ステップＳ７６）。ここでは、色画素Ｇを基準画素としているので、色画素ピッチは０となる。例えば、対象となる色画素Ｇで取得された相対輝度情報の副走査方向（搬送方向）におけるライン位置をｘnmとし、相対輝度をＶGnmとすると、シフト後の色データＧnmは（ｘnm，ＶGnm）となる。
【００７３】
補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ７５でＮｏの場合）には、Ｇデータを使用しないため、相対輝度情報を空データとする（ステップＳ７７）。上記の例では、シフト後の色データＧnmは（ｘnm，ｎｕｌｌ）となる。
【００７４】
ステップＳ７５の後またはステップＳ７７の後、画素位置変換部２３４は、色画素Ｂについて補正処理実施フラグが立っているかを判定する（ステップＳ７８）。補正処理実施フラグが立っている場合（ステップＳ７８でＹｅｓの場合）には、ｎライン目でｍピクセル目の色画素Ｂの相対輝度情報を色画素Ｇからの色画素ピッチΔｐだけシフトする（ステップＳ７９）。例えば、対象となる色画素Ｂで取得された相対輝度情報の副走査方向（搬送方向）におけるライン位置をｘnmとし、相対輝度をＶBnmとすると、シフト後の色データＢnmは（ｘnm−Δｐ，ＶBnm）となる。
【００７５】
補正処理実施フラグが立っていない場合（ステップＳ７９でＮｏの場合）には、Ｂデータを使用しないため、相対輝度情報を空データとする（ステップＳ８０）。上記の例では、シフト後の色データＢnmは（ｘnm−Δｐ，ｎｕｌｌ）となる。
【００７６】
ステップＳ７９の後またはステップＳ８０の後、結合処理部２３５は、ｍピクセル目の色データを、変換した位置順にソートし結合する（ステップＳ８１）。その後、結合処理部２３５は、同一位置に色データが複数存在するかを判定する（ステップＳ８２）。同一位置に色データが複数存在する場合（ステップＳ８２でＹｅｓの場合）には、結合処理部２３５は、同一位置の色データの相対輝度情報の平均値を算出し、算出した平均値を該当位置の相対輝度情報とする平均化処理を行う（ステップＳ８３）。
【００７７】
その後、あるいはステップＳ８２で同一位置に色データが複数存在しない場合（ステップＳ８２でＮｏの場合）には、画素位置変換部２３４は、現在処理中のラインは最後のラインであるかを判定する（ステップＳ８４）。すなわち、他のラインが存在しないか判定する。最後のラインでない場合（ステップＳ８４でＮｏの場合）には、次のラインを選択し（ステップＳ８５）、処理がステップＳ７２に戻る。そして、ｍ番目のピクセルについて、すべてのラインの位置でステップＳ７２〜Ｓ８３の処理を行うことで、エッジ検出用の輝度変化データが得られる。
【００７８】
また、最後のラインである場合（ステップＳ８４でＹｅｓの場合）には、画素位置変換部２３４は、０番目のラインを選択し（ステップＳ８６）、現在処理中のピクセルは最後のピクセルであるかを判定する（ステップＳ８７）。すなわち、他のピクセルが存在しないか判定する。最後のピクセルでない場合（ステップＳ８７でＮｏの場合）には、次のピクセルを選択し（ステップＳ８８）、処理がステップＳ７２に戻る。そして、すべてのピクセルについて、ステップＳ７２〜Ｓ８８の処理を行うことで、主走査方向の各ピクセルの位置で、エッジ検出用の輝度変化データが得られる。その後、処理が図９に戻る。
【００７９】
再び図９に戻り、得られたエッジ検出用の輝度変化データを用いて、エッジ位置判定処理が行われる（ステップＳ１６）。以上で、処理が終了する。
【００８０】
以上説明したように、第１の実施形態では、カラーイメージセンサ２１で読み取られたＲ，Ｇ，Ｂの輝度データのうち、基準となる輝度データを他の輝度データを用いて補完して、エッジ検出用の輝度変化データを作成する。このように、２つ以上の色の輝度データを用いることで、データ点が増加し、見かけ上の解像度を向上させることができるので、印刷媒体の搬送速度が高くなっても、印刷媒体のマーク位置またはエッジ位置を従来に比して精度よく検出することができるという効果を有する。例えば、搬送速度が上昇し、搬送距離間隔ΔＬが大きくなった際に、一般的な画像読取装置では、エッジ近傍でのデータ数が減少し、エッジ検出精度が悪化してしまう。しかし、第１の実施形態による画像読取装置では、複数の色画素によるデータ補完を行うことで、搬送速度上昇に伴う精度低下の影響を抑えることができる。
【００８１】
また、輝度変化データの生成時に、同一位置に複数の色の輝度情報が存在する場合に、複数の色の輝度情報の平均値を、同一位置の輝度情報とした。これによって、輝度データのばらつきを低減することができるという効果を有する。
【００８２】
さらに、基準の色と他の色の輝度データについて、絶対輝度情報を相対輝度情報に変換した。これによって、色による絶対的な輝度の差異の影響を無くして、全ての色の輝度データを同等に扱うことができるという効果を有する。
【００８３】
また、複数色のカラーフィルタで得られた輝度データの最大値が所定の値よりも大きい色の輝度データを位置検出に用いるようにした。これによって、ユーザが用紙の色または種類を意識することなく、位置検出に最適な色データを選択することができるという効果を有する。
【００８４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、使用色選択処理で、最大輝度が閾値以上となる２色以上の色データを選択していたが、別の方法で色データを選択してもよい。
【００８５】
図１３は、第２の実施形態による使用色選択処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、色選択部２３２は、色データの補正処理実施フラグを初期化する（ステップＳ１０１）。ついで、色選択部２３２は、用紙情報を読み込む（ステップＳ１０２）。用紙情報は、印刷開始時にユーザによって手動で入力されたものであり、用紙の色を示す情報である。
【００８６】
その後、色選択部２３２は、用紙情報に応じた色データを色選択情報から選択する（ステップＳ１０３）。図１４は、色選択情報の一例を示す図である。色選択情報は、用紙の色に対してＲ，Ｇ，Ｂのうち位置検出に使用する２つ以上の色を対応付けた情報である。
【００８７】
ついで、選択された色データについて補正処理実施フラグを立て（ステップＳ１０４）、処理が終了する。
【００８８】
用紙色と使用画素との関係性がユーザによって明確な場合、あるいは用紙に応じてユーザが任意の組み合わせを実現したい場合に、図１０のフローに代えて図１３のフローを適用することができる。
【００８９】
なお、図１０および図１３の使用色選択処理を行うことなく、取得した全ての色データを用いてもよい。
【００９０】
第２の実施形態では、ユーザによって手動で入力された用紙情報から、用紙の色と位置検出に使用する２つ以上の色とを対応付けた色選択情報を参照して、色を選択する。これによって、ユーザによって色情報または任意の色データを選択することができるという効果を、第１の実施形態の効果に加えて得ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  画像形成装置
２０  画像読取装置
２１  カラーイメージセンサ
２２  駆動機構
２３  制御部
２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂ  色画素
２３１  画像データ取得部
２３２  色選択部
２３３  レベル補正部
２３４  画素位置変換部
２３５  結合処理部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開２００９−６０４６３号公報
【図１】
2020150458.tif 000003
【図２】
2020150458.tif 000004
【図３】
2020150458.tif 000005
【図４】
2020150458.tif 000006
【図５】
2020150458.tif 000007
【図６】
2020150458.tif 000008
【図７】
2020150458.tif 000009
【図８】
2020150458.tif 000010
【図９】
2020150458.tif 000011
【図１０】
2020150458.tif 000012
【図１１】
2020150458.tif 000013
【図１２】
2020150458.tif 000014
【図１３】
2020150458.tif 000015
【図１４】
2020150458.tif 000016