(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブック原稿の見開き頁を原稿載置台を備えた画像読取装置で読み取って得た画像を入力し、該読取画像における前記ブック原稿の輪郭線に基づいて、前記ブック原稿の各点における前記原稿載置台からの高さを算出するブックセンタ高さ算出部を有する画像処理装置であって、
該ブックセンタ高さ算出部が、前記読取画像における前記ブック原稿の天と地における輪郭線に基づいて、少なくとも１本の基準直線を抽出する基準直線抽出手段と、
前記基準直線と前記輪郭線とに基づいて、前記ブック原稿の見開き頁が前記原稿載置台から離れている部分の前記読取画像に対応する補正領域を抽出する補正領域決定手段と、
前記補正領域における前記輪郭線と前記基準直線との距離を各画素ごとに算出する読取画像内距離算出手段と、
算出された前記距離から前記補正領域における前記ブック原稿の天地端縁の前記原稿載置台からの高さを算出する端線高さ算出手段と、
算出された前記高さから前記補正領域内の前記ブック原稿内部における各点の原稿台からの高さを算出する全画素高さ分布算出手段とを有するものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記ブックセンタ高さ算出部で算出された高さ情報に基づき前記読取画像の画質を補正する画質補正手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画質補正手段が、画像の明るさのむらを補正する明度補正手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画質補正手段が、画像の歪みを補正する歪み補正手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画質補正手段が、画像のぼけを補正するボケ補正手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項６】
ブック原稿の見開き頁を原稿載置台を備えた画像読取装置で読み取って得た画像を入力し、該読取画像における前記ブック原稿の天と地における輪郭線に基づいて、少なくとも１本の基準直線を抽出し、
前記基準直線と前記輪郭線とに基づいて、前記ブック原稿の見開き頁が前記原稿載置台から離れている部分の前記読取画像に対応する補正領域を抽出し、
前記補正領域における前記輪郭線と前記基準直線との距離を各画素ごとに算出し、
算出された前記距離から前記補正領域における前記ブック原稿の天地端縁の前記原稿載置台からの高さを算出し、
算出された前記高さから前記補正領域内の前記ブック原稿内部における各点の原稿台からの高さを算出することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記高さの情報に基づき前記読取画像の画質を補正することを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置として原稿載置台となるフラットベッドスキャナを持つ、汎用スキャナ、ファイリング・システム、複写機、ファクシミリ、及び、その他印刷機械一般において、厚みのある製本された原稿（ブック原稿）の見開き頁を読み取った際のブックセンタ、すなわちブック原稿における見開き頁中央の綴じ代部付近の画像に生じる明度、歪み、ぼけ等を補正する画像処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブック原稿をフラットベッドスキャナで読み取る場合、図１のようにブック原稿の見開き頁中央の綴じ代部（以下、ブックセンタという）が原稿台から離れるため、このブックセンタを読み取った原稿は、暗くなったり、歪んだり、ぼけたりする。その結果、読み取った原稿の一部が見難くなる、といった問題がある。
【０００３】
この問題に対処するため、例えば、特開昭６２−１４３５５７号には、読取部に、読取部と原稿台上の原稿面との距離を検出する距離センサを設け、副走査方向への読取ピッチを、読取部と原稿面との距離に対応して原稿走査中に変化させる機能を持たせたものが開示されている。これにより副走査方向への歪みを無くし、原稿の画像情報を正確に読み取らせるようにしている。
【０００４】
また、特開平３−１１７９６５号には、原稿に対して所定の間隔をおいて配置された原稿読取手段を備え、原稿面の曲がり具合を検知し、その結果に応じて再生時に画像データを補正する原稿読取装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭６２−１４３５５７号開示のものにおいては、読取部と原稿台上の原稿面との距離を検出する距離センサと、読取部の副走査方向の読取ピッチを読取部と原稿面との距離に対応して原稿走査中に変化させる機能とを必要とし、また上記特開平３−１１７９６５号のものにおいては、原稿読取部がブック原稿を上方から読み取る位置に設けられており、原稿読取部とブック原稿との間に所定の間隔を必要とするもので、フラットベッドスキャナではない。このように特開昭６２−１４３５５７号並びに特開平３−１１７９６５号における原稿読取部は、従来の汎用スキャナとはシステム構成が異なり、これらを利用するにはコストがかかるという問題があった。
【０００６】
一方、フラットベッドスキャナを持つ画像読取装置でブック原稿を読み取ると、ブックセンタを読み取った画像が、暗くなったり、ぼやけたり、更には図１５のように、見開き頁以外の頁の輪郭が表れるといった問題が生じ、そのような読取画像に対して特開昭６２−１４３５５７号並びに特開平３−１１７９６５号の方法を用いた場合、ブック原稿見開き頁の輪郭抽出が困難となり、更には輪郭部の高さ抽出も困難となる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みて、原稿読取装置としてフラットベッドスキャナを持つ、汎用スキャナ、ファイリング・システム、複写機、ファクシミリ、及び、その他印刷機械一般において、実際に読み取ったブック原稿の読取画像から、ブックセンタの原稿台からの距離を画像処理のみによって算出し、その算出した原稿台からの距離を利用して、ブックセンタにおける画像の歪み、明るさのむら、ぼけ補正を低コストで実現できる、画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、そのための、ブックセンタの原稿台からの高さ（浮き）の検出を低コストで可能とするブックセンタ高さ算出装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像処理方法は、ブック原稿の見開き頁を原稿載置台を備えた画像読取装置で読み取って得た画像を入力し、その読取画像におけるブック原稿の輪郭線に基づいてブック原稿の各点における原稿載置台からの高さを算出し、ブックセンタ高さ算出部で算出された高さ情報に基づいて読取画像の画質を補正することを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明による画像処理装置は、ブック原稿の見開き頁を原稿載置台を備えた画像読取装置で読み取って得た画像を入力し、その読取画像におけるブック原稿の輪郭線に基づいてブック原稿の各点における原稿載置台からの高さを算出するブックセンタ高さ算出部と、ブックセンタ高さ算出部で算出された高さ情報に基づいて読取画像の画質を補正する画像補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
前記ブックセンタ高さ算出部は、読取画像におけるブック原稿の天と地における輪郭線に基づいて、少なくとも１本以上の基準直線を抽出する基準直線抽出手段と、基準直線と輪郭線とに基づいて、ブック原稿の見開き頁が原稿載置台から離れている部分の読取画像に対応する補正領域を抽出する補正領域決定手段と、この補正領域における前記輪郭線と前記基準直線との距離を各画素ごとに算出する読取画像内距離算出手段と、その算出された距離から前記補正領域におけるブック原稿の天地端縁の原稿載置台からの高さを算出する端線高さ算出手段と、算出された高さから補正領域内のブック原稿内部における各点の原稿台からの高さを算出する全画素高さ分布算出手段とを有するものとすることができる。
【００１２】
ここで、「基準直線」とは、ブック原稿の天（アタマ）と地（罫下）における見開き頁の輪郭線を少なくとも１本以上抽出し、その見開き頁の輪郭線に対して、歪みのない直線部を延長して得た直線をいう。
【００１３】
なお、抽出する基準直線は１本だけでも、ブックセンタにおける綴じ代部付近の原稿台からの距離を求めることは可能である。しかしこの場合には、ブック原稿の両頁が同じ傾きとなるようにするための手段が必要になる。一般的には、フラットベッドに置かれた原稿の両頁は傾きが異なり、また天と地においても両頁は傾きが異なることが多い。そのような場合には両頁それぞれの天地における基準直線（合計４本）を求めれば、より正確にブックセンタの原稿台からの距離を求められる。
【００１４】
また、「補正領域」とは、見開き頁の輪郭線と、基準直線とブック原稿の見開き頁の輪郭線とが離れる点（補正開始点）を同頁の天地で結んだ直線とに挟まれた領域をいう。
【００１５】
本発明の場合、画質補正手段は、画像の明るさのむら、歪みあるいはぼけのいずれを補正する手段であってもよい。
【００１６】
なお、ブック原稿を原稿台に載せる際、読取装置がラインセンサである場合は、本の天地がスキャナの長さ方向と平行にならないように置く必要がある。一方、エリアセンサを用いた場合には、本の置き方に制約はない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による画像処理方法および装置は、厚みのある製本された原稿をフラットベッドスキャナを使用する画像読取装置で読み取って得た画像から、前記画像における前記原稿の天と地における輪郭線に基づいて基準直線を抽出し、この基準直線と輪郭線に基づいて、原稿が原稿台から離れている部分の画像に対応する補正領域における原稿天地の端縁の原稿台からの高さを算出し、この高さからこの補正領域内の原稿内部における各点の原稿台からの高さを算出するものであるため、ブックセンタの原稿台からの距離を画像処理のみによって算出することができ、したがって特別なセンサや装置を必要とせず、従来の汎用スキャナと何らシステム構成を変えることがなく、低コストでブックセンタ高さを算出し、その部分における画質補正を行うことができる。
【００１８】
また、上記ブック原稿が原稿載置台から離れている部分の画像に対する補正領域における原稿の天地端縁の原稿載置台からの高さの算出は、原稿が原稿載置台に対して傾いて置かれていたり見開き頁の左右の傾きが異なる場合でも可能であり、またその傾きを補正することでより良い画質補正を行うことができる。
【００１９】
特に、画質補正手段が画像の明るさのむらを補正する手段である場合には、算出した原稿台からの距離を利用して、ブックセンタが原稿台に接した場合における明度を計算し、その明度へと補正するため、ブックセンタにおける明度のむらがなくなり、画像が見やすくなる。
【００２０】
また、画質補正手段が画像の歪みを補正する手段である場合には、算出した原稿台からの距離を利用して、ブックセンタが原稿台に接した場合における綴じ代部の原稿台に対する位置を計算し、すでに読み取った画像上の補正領域における画素を、上記の計算した位置へと移動し、画素の移動によって生じる欠落部分には補間を行い、歪みを補正する。これにより、ブックセンタにおける歪みがなくなり、画像が見やすくなる。
【００２１】
また、画質補正手段が画像のぼけを補正する手段である場合には、算出した原稿台からの距離を利用して、ブック原稿が原稿台から浮くことに起因する画像のぼけに対し、高さに適したぼけ補正フィルタを用いて、画像のぼけを補正する。
【００２２】
これにより、ブックセンタにおける画像のぼけがなくなり、画像が見やすくなる。
【００２３】
なお、画像の歪みを補正する際、画素を補間するため、歪みの補正を行った後に明るさのむらの補正やぼけの補正を行おうとすると、補間した画素に対する高さも必要になる。この場合は、補間した画素の高さは、周辺の実在画素が持つ高さを利用して求めてもよい。一方、明るさのむらの補正やぼけの補正を行った後に歪みの補正を行う場合には、その後の処理に高さを必要としないので、補間した画素に対する高さを求める必要はない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による画像処理装置の一実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態に係る画像処理装置は、ブック原稿を取り込んだ読取画像から画像処理のみによって、ブック原稿における綴じ代部付近（ブックセンタ）の原稿載置台からの距離を求め、その原稿載置台からの距離に基づいて、歪み、明るさのむら、ぼけの補正を行うものである。
【００２６】
図１４は本発明による画像処理装置１００における処理の流れを示すブロック図である。原稿載置台を備えたフラットベッドスキャナを持つ画像読取装置から送られる読取画像９０に対して、基準直線抽出手段１０１と、補正領域決定手段１０２と、読取画像内距離算出手段１０３と、端縁高さ算出手段１０４と、全画素高さ分布算出手段１０５とで構成されたブックセンタ高さ算出部１０６により、ブックセンタの原稿台からの距離を求める。その原稿載置台からの距離に基づいて、明度補正手段１０７では、明度補正を行い、歪み補正手段１０８で歪みの補正を行い、ぼけ補正手段１０９でぼけの補正を行う。画像補正の選択１１０で上記各補正手段１０７，１０８，１０９のうち少なくともいずれか一つを選択して必要な画像処理を行い、画質を改善する。また、その後トリミング手段１１１で不必要な部分をカットするトリミング処理を、傾き補正手段１１２で原稿画像の傾きを補正する処理を行い、出力画像の見栄えを良くする。
【００２７】
以下、ブックセンタの各点の原稿台からの距離を求める各手段について説明する。
【００２８】
（１）まず、基準直線抽出手段１０１について説明する。図１は、原稿台２にブック原稿３を置き、画像読取装置４によって原稿面を読み取る場合の斜視図である。ここで、図２のように主走査方向（ｄｏｔ）、副走査方向（ｄｏｔ）、原稿台２からの高さ（ｍｍ）をそれぞれ、ｘ、ｙ、ｚ方向とする。図３のように、ブック原稿３の両頁の傾きが違う場合を考慮し、４本の基準直線１１、１２、１３、１４を抽出する。縮小光学系を持つ画像読取装置４によってブック原稿３を読み取った場合、１画素の濃度を８ｂｉｔｓで表現し、白レベルを２５５、黒レベルを０とすると、ブック原稿３の綴じ代部付近（ブックセンタ）では、原稿台２から浮くにしたがって取り込まれた画像の濃度値が低くなる。ここで、原稿台２から浮いていない部分の原稿の平均濃度値を検出し、その平均濃度値を基に読取画像９０（図１４）を二値化すると、図３のように、綴じ代部付近の画像はカットされ、原稿台２から浮いていない原稿部分９１のみが白く、他の部分はすべて黒となる画像が得られる。この画像から得られる天と地の部分の見開き頁の輪郭線の略直線部分を直線として延長し、基準直線を抽出する。図３にはこうして抽出した基準直線１１〜１４を表している。見開き頁の輪郭線の直線部分を検出するためには、ハフ変換や輪郭追跡や最小二乗法等の直線検出法を用いることも可能である。
【００２９】
（２）次に、補正領域決定手段１０２について図４を用いて説明する。ブック原稿３を取り込んだ画像９２に対して、先に求めた各基準直線１１〜１４と見開き頁の輪郭線とが離れる点をそれぞれ補正開始点２１、２２、２３、２４とする。見開き頁の輪郭線と、補正開始点２１、２３を結んだ直線と、補正開始点２２、２４を結ぶ直線とに挟まれた領域を補正領域５０とする。
【００３０】
また、綴じ代部付近の見開き頁の輪郭線で光軸４２に向かって最も窪んでいる点をブックセンタ点３１、３２とする。図４のように、ブックセンタ点３１、３２を結ぶ直線を上下分割線４１とし、その直線より上は上部領域６１、下は下部領域６２とする。
【００３１】
ここで、読取画像９０（図１４）は、図１５のように綴じ代付近が暗くなるため、綴じ代付近における見開き頁の輪郭線、およびブックセンタ点３１、３２を検出することが困難となる。そこで、綴じ代部付近における読取画像９０に対しては平均化処理を施した後、二値化処理をすることで、図４のような２値化読取画像９２が得られ、前記綴じ代部付近における見開き頁の輪郭線、およびブックセンタ点３１、３２を検出することができる。
【００３２】
（３）次に、読取画像内距離算出手段１０３について、図２を用いて説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部の拡大図である。図２（ｂ）において距離Ｌｎ（ｎ＝１、２、・・・）は、見開き頁の輪郭線１０上の画素から基準直線１１〜１４への距離を示している。Ｌｎ（ｎ＝１、２、・・・）は、ブック原稿３の綴じ代部付近の輪郭部において画素ごとに算出する。このとき、量子化誤差の影響によりＬｎとＬｎ−１とが同じ値になる場合がある。しかし綴じ代部付近の実際の高さは滑らかに変化しているので、このような場合、Ｌｎの値をＬｎ−１とＬｎ＋１の値で補間すると、より高精度な高さを求めることができる。
【００３３】
（４）次に、端縁高さ算出手段１０４について、図５を用いて説明する。図５はブック原稿３、原稿台２、レンズ６と結像面７の位置関係を模式的に表した図である。ブック原稿３が原稿台２から浮いていないときは光路Ｄを通り、浮いている時は光路Ｄより内側の光路Ｅを通る。この時、結像面７における前記距離Ｌｎ（ｎ＝１、２、・・・）と、ブック原稿３の端縁における原稿台からの高さＨｎ（ｎ＝１、２、・・・）には式１の関係があり、Ｌｎ（ｎ＝１、２、・・・）から見開き頁の輪郭線上の各画素の高さＨｎを求めることができる。
【００３４】
【数１】
0003618056.tif 000002
【００３５】
Ｈｎ（ｎ＝１、２、・・・）：ブック原稿３の端縁における原稿台２からの高さ
Ａ    ：光路Ｄと原稿台２が交差する点から、光路Ｅと原稿台２が交差する点までの距離
Ｂ    ：レンズ６から受光面７までの距離
Ｃ    ：光軸から基準直線までの距離
Ｌｎ（ｎ＝１、２、・・・）：基準直線から輪郭線１０への距離
（５）次に、全画素高さ分布算出手段１０５について説明する。先の端縁高さ算出手段でブック原稿３の端縁における原稿台２からの高さ（Ｈｎ）分布を算出したが、端縁より内側、つまり、ブック原稿頁内の各画素の高さＨ’ｎ（ｎ＝１、２、・・・）については、Ｈｎを補間して算出する。
【００３６】
画像読取装置４によって取り込まれた画像は、前記上下分割線４１により上下領域６１、６２に分割される。ここでは例として、上部領域６１の内部の高さ算出について図６を用いて説明する。
【００３７】
歪み補正開始点２１（ｐａ０）からｙ軸方向（副走査方向）にΔａずつ移動した点をｐａｎ（ｎ＝０、１、２、・・・）とする。また、歪み補正開始点２３（ｐｂ０）からｙ軸方向（副走査方向）にΔｂずつ移動した点をｐｂｎ（ｎ＝０、１、２、・・・）とする。ここで、Δａ、Δｂはそれぞれ歪み補正開始点２１からブックセンタ点３１までの距離ｖと、歪み補正開始点２３からブックセンタ点３２までの距離ｗによって決まり、ｗ＜ｖのときはΔａ＝１、Δｂ＝ｗ／ｖ、ｖ＜ｗのときはΔａ＝ｖ／ｗ、Δｂ＝１、ｗ＝ｖのときはΔａ＝Δｂ＝１である。
【００３８】
補正開始点２１からブックセンタ点３１へ向かって湾曲していく見開き頁の輪郭線上の点ｐａｎと、補正開始点２３からブックセンタ点３２へ向かって湾曲していく見開き頁の輪郭線上の点ｐｂｎとを、直線で結ぶ。その直線の付近における画素ｐｎ（ｎ＝０、１、２、・・・）を求め、ｐｎに対応したブック原稿３の、原稿台２からの高さＨ’ｎを、点ｐａｎの高さＨａｎと点ｐｂｎの高さＨｂｎの一次元補間から求める。式２に前記直線上任意の点ｐｉの高さＨ’ｎを求める一般式を示す。なお、式２中のｉは、点ｐｉと点ｐａｎのｘ座標の差分であり、ｊは点ｐｂｎと点ｐａｎのｘ座標の差分である。
【００３９】
【数２】
0003618056.tif 000003
【００４０】
以上により、ブック原稿３における綴じ代部付近の原稿台２からの距離を求めることが可能となる。
【００４１】
次に、明度補正手段１０７について説明する。図１１は原稿台２上に置かれたブック原稿３が光源５ａ、５ｂからの照明光を受け、その反射光がミラー８を介しＣＣＤ９に受光される様子を表したものである。図１１において、ブック原稿３の綴じ代部付近の原稿台２から浮いた点をＢとし、点Ｂから原稿台２に向かって下ろした垂線が原稿台２と交わる点をＡとする。この点Ａの補正後の明度を算出するには、点Ａ、点Ｂそれぞれの、入射光に対する光の強度、反射光に対する光の強度が必要となる。以下にそれらの求め方を説明する。
【００４２】
点Ａと点Ｂにおける、入射光に対する光の強度は、光源５ａ、５ｂからの距離に反比例する。よって、以下の式３、式４で求めることができる。
【００４３】
点Ａにおける、入射光に対する光の強度
【００４４】
【数３】
0003618056.tif 000004
【００４５】
点Ｂにおける、入射光に対する光の強度
【００４６】
【数４】
0003618056.tif 000005
【００４７】
ｆ１：原稿台２の厚さ
ｆ２：光源５ａ、５ｂの中心から原稿台２までの距離
ｎ    ：原稿台２（ガラス）の屈折率
ｒ    ：光源５ａの中心から反射光４までの距離
Ｈ    ：原稿台２から点Ｂまでの距離
点Ａ、点Ｂにおける、反射光に対する光の強度は以下の式５、式６で求めている。
【００４８】
点Ａにおける、反射光に対する光の強度
【００４９】
【数５】
0003618056.tif 000006
【００５０】
点Ｂにおける、反射光に対する光の強度
【００５１】
【数６】
0003618056.tif 000007
【００５２】
ρ    ：紙の反射率
θ    ：光源５ａから点Ａへの照明光と反射光とのなす角
ψ１：光源５ａから点Ｂへの照明光と点Ｂの法線とのなす角
ψ２：光源５ｂから点Ｂへの照明光と点Ｂの法線とのなす角
ここで、上記ｃｏｓθは光源５ａ、５ｂの位置によって決まる数値であり、図１１から以下の式７で求めることができる。
【００５３】
【数７】
0003618056.tif 000008
【００５４】
また、ψ１、ψ２は以下の式８、式９の通りであるから、α、Φを求めればよい。
【００５５】
【数８】
0003618056.tif 000009
【００５６】
【数９】
0003618056.tif 000010
【００５７】
【数１０】
0003618056.tif 000011
【００５８】
図１２を用いてΦの求め方を説明する。ある点Ｃの高さＨ（ｙｉ）は補正開始点２１〜２４のｙ座標ｙ０からＣ点のｙ座標ｙｉまでのｔａｎ（Φ（ｙｉ））Δｙの積分で求めることができる。
【００５９】
【数１１】
0003618056.tif 000012
【００６０】
ここで、本実施の形態では、処理をデジタル画像上で行うためΔｙを１とし、式１２によりΦ（ｙｉ）を求めた。
【００６１】
【数１２】
0003618056.tif 000013
【００６２】
受光素子が受けた反射光はブック原稿表面からの点光源からの光線と仮定することができ、以下の式１３、式１４が成り立つ。
【００６３】
点Ａの反射濃度値
【００６４】
【数１３】
0003618056.tif 000014
【００６５】
点Ｂの反射濃度値
【００６６】
【数１４】
0003618056.tif 000015
【００６７】
ａ：点ＡからＣＣＤ９までの反射光の長さ
式１３と式１４の比例定数は同じであるので、式１３を式１４で割ると式１５になる。
【００６８】
【数１５】
0003618056.tif 000016
【００６９】
式５、式６、式１５より
【００７０】
【数１６】
0003618056.tif 000017
【００７１】
式３、式４、式１６より点Ａの反射濃度値ＤＡを求めることができる。
【００７２】
【数１７】
0003618056.tif 000018
【００７３】
よって、式１７のＨに、先で求めたＨｎを代入すれば点Ａの明度を求めることができ、点Ｂの明度を補正することができる。
【００７４】
次に、ぼけ補正手段１０９について説明する。綴じ代部付近のぼけは、ブック原稿３の綴じ代部付近が原稿台２より浮いてしまうことが原因である。つまり、ブック原稿３の綴じ代部付近が原稿台２から浮き、縮小光学系の被写界深度範囲から離れるためぼけてしまう。また、ぼけの強度は綴じ代部付近の浮き具合により様々である。そこで、画像のぼけの強度に応じて補正量が変化するようなぼけ補正処理を加えることにより画質劣化を改善する。
【００７５】
ぼけの強度と先に述べた綴じ代部付近の高さＨは、正比例関係にある。そこで、ぼけ補正の強度を綴じ代部付近の高さＨに応じて変化させるようなラプラシアンオペレータによる画像補正処理を行う。
【００７６】
式１８にラプラシアンを使った高域強調処理の一般的な式を示す。この式の、ｇ（ｉ，ｊ）は補正後の画像、ｆ（ｉ，ｊ）は補正前の画像である。式１９が本実施の形態において使用した方法で、ディジタル・ラプラシアンに重みづけをしたものである。重みγは高さＨに比例する関数を示しており、高さＨが大きな値になると、重みγも大きな値になる。
【００７７】
【数１８】
0003618056.tif 000019
【００７８】
【数１９】
0003618056.tif 000020
【００７９】
よって式１９のＨに、先で求めたＨｎを代入すれば、高さによって度合いの異なるぼけ補正を行うことができる。
【００８０】
次に、歪み補正手段１０８について説明する。歪み補正では、ブック原稿３の綴じ代部が原稿台２に接した場合における、綴じ代部の原稿台２に対する位置（歪み補正後の位置）を計算する。そして、補正領域における画素を算出した位置へと移動し、画素の移動によって生じる欠落部分は補間を行い、歪みを補正する。図７はブック原稿３が原稿台２から浮いている様子を示したものである。始めに補正領域におけるブック原稿端縁を補正する場合について説明する。
【００８１】
ブック原稿の綴じ代部が原稿台に接した場合に、ブック原稿３の端縁における点ｒｎ（ｎ＝１、２、・・・）が基準直線上の点ｑｎ（ｎ＝１、２、・・・）へ移動すると考える。点ｒｎの高さＨｎは、基準直線から見開き頁の輪郭線までの距離Ｌｎを用いて、式１から算出することができる。
【００８２】
そこで、歪み補正前の点ｒｎを歪み補正後の点ｑｎへ移動する方法を図８から説明する。点ｒｎの原稿台からの高さＨｎは先に求めているので、ｙ’：基準直線方向（ｄｏｔ）の歪み補正量ｋを求めれば、点ｒｎの歪み補正後の座標点ｑｎを求めることができる。歪み補正開始点ｑ０と点ｒ１を直線で結んだ距離がＳ１、その時のｙ’座標方向への移動量をｔ１、点ｒｎ−１と点ｒｎを直線で結んだ距離がｓｎ、その時のｙ’座標方向への移動量をｔｎとする。この時のｓ１は式２０で、ｓｎは式２１で求めることができる。
【００８３】
【数２０】
0003618056.tif 000021
【００８４】
【数２１】
0003618056.tif 000022
【００８５】
ここで、距離（ｓ１＋ｓ２＋・・・＋ｓｎ）と距離（ｔ１＋ｔ２＋・・・＋ｔｎ＋ｋ）を等距離とすれば、式２２からｋの距離を求めることができ、点ｑｎの座標を求めることができる。
【００８６】
【数２２】
0003618056.tif 000023
【００８７】
歪み補正の精度は若干落ちるが、計算量を簡単にするために点ｑ０と点ｒｎを直線で結んだ距離ｕを用いてｋを求めることも可能である（式２３参照）。
【００８８】
【数２３】
0003618056.tif 000024
【００８９】
以上により、ｑｎが求められる。ｒｎに対応した補正領域におけるブック原稿端縁の画素を、ｑｎへと移動することにより、ブック原稿端縁の歪みを補正することができる。
【００９０】
次に、補正領域５０における輪郭部より内側の画素を歪み補正する場合の説明を行う。
【００９１】
まず、図４のように、上部領域６１において、光軸４２より左側を分割領域７１、右側を分割領域７３とし、下部領域６２においては、光軸４２より左側を分割領域７２、右側を分割領域７４とする。ここで、光軸４２とは縮小光学系のスキャナユニット内における光学系の光軸である。
【００９２】
ブック原稿端縁については先に説明した基準直線１１〜１４を基に歪み補正を行うが、見開き頁の端縁より内側の画素については画素ごとに基準直線を求める必要がある。画素ごとの基準直線を求めた後は、ブック原稿端縁と同様、歪み補正後の位置を算出し、画素の移動を行う。例として、図９の歪み補正前の点ｐｎを補正後の位置におけるｑｎへ移動する方法を以下に示す。点ｐｎから輪郭部の基準直線１１と垂直に交わる方向にＬｎだけ移動した点ｑｍを求める。基準直線に対して垂直な方向（ｄｏｔ）をｘ’方向とし、平行な方向（ｄｏｔ）をｙ’方向とする。ここで点ｐｎにおける高さＨ’ｎは式２から求められるので、Ｌｎは式１から逆算できる。点ｑｍを通り基準直線１１と平行な直線が、点ｐｎの基準直線ｎとなる。更に、点ｐｎの高さＨｎと式２０〜式２２を用いて、点ｐｎのｙ’方向への歪み補正量ｋを求める。よって点ｐｎを基準直線ｎ上の点ｑｎへ移動することができる。
【００９３】
画素の移動によって、画素が欠落した部分に対しては、近傍の画素から補間を行う。この補間は各領域ごとに独立で処理を行う。なぜなら、各領域の歪み補正はそれぞれに対応した基準直線を基に行っているので、各領域での画素の欠落は、それぞれの基準直線の傾きと同じ方向性をもって生じているからである。例えば、領域１で欠落画素が存在した場合は、その欠落画素から基準直線１１の傾き方向の存在する画素を見つけ補間を行う。
【００９４】
例として、図１０の欠落画素ｐｍの濃度を求める方法を以下に示す。欠落画素ｐｍから基準直線１１の傾き方向に実在画素を探す。基準直線１１の傾きでｙ座標の大きくなる方向に探すと実在画素ｐ２、基準直線１１の傾きでｙ座標の小さくなる上方向に探すと実在画素ｐ１を見つけることができる。実在画素ｐ１、ｐ２の濃度をそれぞれｄ１、ｄ２、ｐｍからｐ１までの距離をｖ１、ｐｍからｐ２までの距離をｗ１とすると、欠落画素ｐｍの濃度ｄｍは式２４で求められる。
【００９５】
【数２４】
0003618056.tif 000025
【００９６】
このように歪み補正を行うと、綴じ代部の画像は伸長されるため、そのまま出力すると両頁の画像が重なり合ってしまう。したがって本実施の形態では両頁の重なりを防ぐため、各頁の最大伸長量（ブックセンタ点３１、３２の伸長量）から、各頁の副走査方向に対する移動量を求め、頁の重なりを防ぐ。
【００９７】
次に、トリミング手段について説明する。ブック原稿の前小口部（図１３に示す部分）を検出し、ブック原稿３の一番内側の頁のみを抽出することでトリミング処理を行う。
【００９８】
取り込まれたブック原稿３の前小口の画像に対して、高域強調処理を用い二値化する。更に、特定の領域に分割し、各領域内で直線が存在するかを判断する。各領域において頁のかさばりが直線となって現われるので、直線が検出できなくなったところを、一番内側の頁の始まりとすることでトリミング処理を行うことができる。なお、上記直線検出はハフ変換や輪郭追跡や最小二乗法等を用いることにより行う。
【００９９】
原稿台２にブック原稿３を載せ画像を取り組む際に、傾いて画像を取り込んだり、ブック原稿左右の頁の傾きが違っていたりして、出力結果の見栄えが良くない時がある。そのようなときには、傾き補正処理を施し、出力結果の見栄えを良くする。なお、左右の頁の傾きは、先に述べた基準直線から求めることができ、アフィン変換等の回転処理を施すことで、左右の頁の傾きを独立に補正する。
【０１００】
以上のように、本実施形態においては、縮小光学系を持つ画像読取装置４でブック原稿３を読み込んだ読取画像９０から、画像処理のみによって、ブック原稿３における綴じ代部付近の原稿台２からの距離Ｈｎを求め、その原稿台２からの距離を基に、歪み、明るさのむら、ぼけの補正等の画質改善を行うことが可能となる。なお、上記実施の形態では、高さ検出と画質改善を一つにまとめて行っているが、高さ検出のみを行うことができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置の第１の実施の形態における原稿台とブック原稿と画像読取装置の位置関係を示す斜視図
【図２】本実施の形態におけるブック原稿の湾曲した見開き頁の輪郭線の高さ算出を説明するための要部拡大図
【図３】本実施の形態におけるブック原稿の読取画像
【図４】本実施の形態におけるブック原稿の読取画像の二値化処理後の画像
【図５】本実施の形態におけるブック原稿、原稿台、レンズ、結像面の位置関係を示す概念図
【図６】本実施の形態におけるブック原稿の湾曲した見開き頁の輪郭線以外の高さ算出を説明するための要部拡大図
【図７】本実施の形態における取り込まれた画像の見開き頁の輪郭線の歪み補正を説明するための要部拡大図
【図８】本実施の形態における取り込まれた画像の見開き頁の輪郭線の歪み補正を説明するための要部拡大図
【図９】本実施の形態における取り込まれた画像の見開き頁の輪郭線以外の歪み補正を説明するための要部拡大図
【図１０】本実施の形態における欠落画素の生成を説明するための要部拡大図
【図１１】本実施の形態における明るさのむら補正を説明するための概念図
【図１２】本実施の形態における明るさのむら補正を説明するための概念図
【図１３】前小口部を説明するためのブック原稿の概念図
【図１４】本実施の形態の処理の流れを示すブロック図
【図１５】見開き頁とそれ以外の頁の輪郭線を説明するためのブック原稿の読取画像
【符号の説明】
１        画像処理装置
２            原稿台
３            ブック原稿
４            画像読取装置
５ａ、５ｂ            光源
６            レンズ
７            結像面
８            ミラー
９            ＣＣＤ
１０            見開き頁の輪郭線
１１、１２、１３、１４            基準直線
２１、２２、２３、２４            補正開始点
３１、３２            ブックセンタ点
４１            上下分割線
４２            光軸
５０            補正領域
６１            上部領域
６２            下部領域
７１、７２、７３、７４            分割領域
９０、９１、９２            ブック原稿の読取画像
１００    画像処理装置
１０１    基準直線抽出手段
１０２    補正領域決定手段
１０３    読取画像内距離算出手段
１０４    端縁高さ算出手段
１０５    全画素高さ分布算出手段
１０６    ブックセンタ高さ算出部
１０７    明度補正手段
１０８    歪み補正手段
１０９    ぼけ補正手段
１１０    画像補正の選択
１１１    トリミング手段
１１２    傾き補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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