(57)【要約】【課題】ゲインの増幅率に応じて設定された設定値を用いてノイズ除去処理を行なうようにした技術を提供する。【解決手段】画像読取装置は、光源からの原稿に対する照射により得られる反射光に基づいて該原稿の画像を読み取る。ここで、画像読取装置は、原稿からの反射光に基づいて得られた画像信号を、所定の増幅率に基づいて増幅させる。そして、所定の増幅率に応じて増幅された画像信号に対するノイズ除去処理の強度を規定する強度設定値を設定する。増幅された画像信号のうち所定の周波数よりも高い高周波成分の画像信号に対して、設定値を用いてノイズ除去処理を行なう。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から原稿に光を照射し、得られる反射光に基づいて前記原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、
白色基準板からの反射光に基づいて得られた画像信号に基づいて増幅率を決定し、所定の増幅率として設定する増幅率設定手段と、
前記所定の増幅率に応じて、増幅器により増幅された画像信号に対するノイズ除去処理の強度を規定する強度設定値を設定する強度設定手段と、
前記強度設定手段により設定された強度設定値を用いてノイズ除去処理を行なうノイズ除去処理手段と、を有し、
前記強度設定手段は、前記所定の増幅率の値が大きいほど前記強度設定値を大きく設定する、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ノイズ除去処理手段は、
前記増幅された画像信号を入力画像信号として入力するとともに、前記入力画像信号から高周波成分の画像信号を抽出し、前記高周波成分の画像信号を前記強度設定値を用いて処理することにより得られた画像信号と、前記入力画像信号とを加算することにより得られた画像信号から前記高周波成分の画像信号を減算することにより前記ノイズ除去処理を行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像信号は、ＲＧＢの色成分毎に分かれており、
前記ノイズ除去処理手段は、
前記ＲＧＢの画像信号それぞれに設定された増幅率に応じた強度で前記ＲＧＢの画像信号それぞれに対して前記ノイズ除去処理を行なう、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
光源から原稿に光を照射し、得られる反射光に基づいて前記原稿の画像を読み取る画像読取装置において実行される画像読取装置の処理方法であって、
前記画像読取装置の増幅率設定手段が、白色基準板からの反射光に基づいて得られた画像信号に基づいて増幅率を決定し、所定の増幅率として設定する増幅率設定工程と、
前記画像読取装置の強度設定手段が、前記所定の増幅率に応じて、増幅器により増幅された画像信号に対するノイズ除去処理の強度を規定する値を設定する強度設定工程と、
前記画像読取装置のノイズ除去処理手段が、前記強度設定工程において設定された強度設定値を用いてノイズ除去処理を行なうノイズ除去処理工程と、を有し、
前記強度設定工程は、前記所定の増幅率の値が大きいほど前記強度設定値を大きく設定する、
ことを特徴とする画像読取装置の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を読み取る画像読取装置及びその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、読取動作によって原稿から図形や写真又は文字などを読み取って、デジタルデータに変換する画像読取装置が知られている。このような画像読取装置における光源としては、例えば、白色光が用いられており、白色光は、波長が異なる複数の光を重ね合わせることで実現される。
【０００３】
白色光は、例えば、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）のうちの所定のＬＥＤからの青又は紫外の電磁波（以下、光という）を、蛍光体に照射して黄色など他の波長の光に変換し、青又は紫外の光、及び黄色の光を重ね合わせることで作り出される。
【０００４】
ここで、蛍光体の発光効率は、光源の波長によって変動するため、光源波長が微妙に異なれば、蛍光体による発光量はそれに応じて変化する。なお、蛍光体の発光効率は、蛍光体の量によっても変化する。
【０００５】
このため、白色を出力するＬＥＤ（白色ＬＥＤ）毎に波長がばらついてしまう現象がみられる。なお、ここでいう、波長は、色の配合、濃淡・強弱などの調子、色合いをいう。具体的には、純白、黄色がかった白、青色がかった白などである。
【０００６】
従来、このようなばらつきに対処するため、光源のＲＧＢ成分毎に、ノイズを低減するコアリング処理の度合いとなる値を予め決めておき、その値で満足できる色度ランクの光源を選別し、それを画像読取装置の光源に採用していた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−８３１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、コアリング処理の度合いを固定値として予め決めておくように構成した場合、光源によっては過度に処理が掛かってしまい、シャープネス性の低い画像が得られることになる。また、コアリング処理の掛かり具合が弱いと、ノイズの残った画像が得られてしまう。つまり、コアリング処理の掛かり具合によって、画像の品質の劣化を招いてしまうことになる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ゲインの増幅率に応じて設定された設定値を用いてノイズ除去処理を行なうようにした技術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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、光源から原稿に光を照射し、得られる反射光に基づいて前記原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、白色基準板からの反射光に基づいて得られた画像信号に基づいて増幅率を決定し、所定の増幅率として設定する増幅率設定手段と、前記所定の増幅率に応じて、増幅器により増幅された画像信号に対するノイズ除去処理の強度を規定する値を設定する強度設定手段と、前記強度設定手段により設定された強度設定値を用いてノイズ除去処理を行なうノイズ除去処理手段と、を有し、前記強度設定手段は、前記所定の増幅率の値が大きいほど前記強度設定値を大きく設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゲインの増幅率に応じて設定された設定値を用いてノイズ除去処理を行うことで、より最良な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる画像読取装置を適用して構成した画像処理装置の構成の一例を示す図。
【図２】画像読取部Ｂの外観構成の一例を示す図。
【図３】画像読取部Ｂにおける制御系の構成の一例を示す図。
【図４】増幅率とリミット値とを対応付けたテーブルの構成の一例を示す図。
【図５】図３に示す画像処理部３２における機能的な構成の一例を示す図。
【図６】コアリング処理部４５における処理の概要を示す図。
【図７】画像読取部Ｂの起動時の初期処理の流れの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係わる実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係わる画像読取装置を（画像読取部として）適用して構成した画像処理装置の構成の一例を示す図である。
【００１５】
ここで、画像処理装置Ａの構成は、画像読取部Ｂと、画像形成部Ｃと、画像形成部Ｃと、シートデッキＤとに大きく分けられる。
【００１６】
まず、画像形成部Ｃ及びシートデッキＤの構成について説明する。なお、本実施形態においては、モノクロに対応し、電子写真プロセスを利用して画像を形成する画像形成部Ｃを例に挙げて説明する。勿論、画像形成部Ｃは、複数色のカラーに対応していても良い。
【００１７】
画像形成部Ｃの下部には、給紙トレイ１が設けられている。図１の場合、給紙トレイ１は、下段給紙トレイ１ａと上段給紙トレイ１ｂとの２個で構成されており、本実施形態においては、２つの給紙ユニットＵ１及びＵ２による計４個の給紙トレイが装着されている。上方側に配置された１つの給紙ユニットＵ１は、画像処理装置Ａに対して着脱可能に取り付けられており、下方側の給紙ユニットＵ２は、シートデッキＤに対して着脱可能に取り付けられている。
【００１８】
このような下段給紙トレイ１ａ及び上段給紙トレイ１ｂの内部に収容されたカット紙などのシート状の記録媒体（例えば、用紙、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクやトナー等を受容可能なもの）は、ピックアップローラ３により繰り出される。ピックアップローラ３により繰り出された記録媒体は、フィードローラ４及びリタードローラ５の協動作用により１枚ずつ分離・給送された後、搬送ローラ１０４及び１０５によってレジストローラ１０６まで搬送される。そして、当該レジストローラ１０６によって画像形成動作に同期して画像形成部Ｃへと給送される。
【００１９】
また、画像形成部Ｃには、その側面に手差しトレイ６が設けられており、画像形成部Ｃは、当該手差しトレイ６にセットされた記憶媒体に対しても画像形成動作を行なう。具体的には、手差しトレイ６にセットされた記録媒体は、手差し給紙ローラ７によってレジストローラ１０６へと繰り出された後、上記同様の処理が行なわれる。
【００２０】
画像形成部Ｃは、感光ドラム１１２と、露光部（画像形成用光学系）１１３と、帯電ローラ１１６と、現像器１１４と、帯電器１１５とを具備して構成される。画像形成部Ｃによる画像形成動作時には、まず、帯電ローラ１１６により一様に帯電された感光ドラム１１２の表面に、レーザスキャナ１１１から射出された画像情報（画像信号）に対応するレーザ光が露光部１１３により走査されて静電潜像が形成される。そして、その静電潜像が現像器１１４により現像されることによりトナー像が感光ドラム１１２の表面に形成される。感光ドラム１１２上のトナー像は、感光ドラム１１２の回転に同期してレジストローラ１０６から送り出された記録媒体上に転写される。トナー像が形成された記録媒体は、搬送部１１７によって定着装置１１８に搬送され、定着装置１１８によってトナー像が記録媒体上に定着された後、排出ローラ１１９によって排出トレイ１２０に排出される。
【００２１】
また、記録媒体の両面に画像を形成する場合には、定着装置１１８によって排出された記録媒体の後端が排出ローラ１１９の直前の分岐点２０７を通過した時点で、排出ローラ１１９が逆転方向に回転駆動する。それにより、記録媒体は、両面トレイ１２１上に一旦載置された後、搬送ローラ１０４及び１０５によってレジストローラ１０６まで搬送される。これにより、反転された記録媒体の裏面に対しても、上記同様にして画像形成動作が行なわれ、両面に画像が形成された記録媒体は、トレイ１２０に排出される。
【００２２】
続いて、画像読取部Ｂの構成について説明する。画像読取部Ｂは、記録媒体（原稿）に形成された図形や写真又は文字などを読取動作によって読み取って、デジタルデータに変換する。
【００２３】
画像読取部Ｂは、読取用光学ユニット２０１と、プラテンガラス２０２と、画像処理装置Ａに対して開閉可能な原稿圧板２０３と、ミラー２０４と、イメージセンサ（光電変換素子）２０５と、白色基準板２０８とを具備して構成される。
【００２４】
白色基準板２０８は、原稿の読み取り対象となる領域外に設けられており、イメージセンサ２０５により白色基準板からの反射光を読み取ることにより基準となる白レベルが設定される。
【００２５】
ここで、読取動作に際しては、読取用光学ユニット２０１（の光源）が矢印ａ方向（走査方向）に走査して、プラテンガラス２０２上に載置された原稿から画像情報（画像信号）が読み取られる。読取用光学ユニット２０１により読み取られた原稿の画像情報は、画像処理部（不図示）で処理され、電気信号に変換されて、例えば、画像形成部Ｃのレーザスキャナ１１１に伝送される。
【００２６】
ここで、画像読取部Ｂは、図２に示すように、平面略矩形状の枠体を有して構成される。矢印ｂ方向（矢印ａ（走査方向）に直交する方向）に沿った両端には、両側枠２１ａ及び２１ｂが設けられており、両側枠２１ａ及び２１ｂの間には、丸棒状をなす一対のメイン支軸２２ａ及びサブ支軸２２ｂが、走査方向（矢印ａ方向）に沿って設けられている。メイン支軸２２ａには、筐体シャーシ２０１ａの底面部に設けられた摺動軸受２０１ｂが摺動自在に装着されているとともに、サブ支軸２２ｂには、筐体シャーシ２０１ａの底面部が摺動自在に載置されている。
【００２７】
読取用光学ユニット２０１の筐体シャーシ２０１ａは、摺動軸受２０１ｂを介して、矢印ａ方向に延在するメイン支軸２２ａに取り付けられている。これにより、読取用光学ユニット２０１は、プラテンガラス２０２の下方側において走査方向に往復移動可能となる。
【００２８】
駆動ベルト２３は、矢印ａ方向に沿って張設されており、その途中部分には、上述した読取用光学ユニット２０１の筐体シャーシ２０１ａが固定されている。駆動ベルト２３は、プーリ２４を介してモータ２５の出力軸に掛け回されており、モータ２５の回転駆動力によって循環移動する。駆動ベルト２３の循環移動によって読取用光学ユニット２０１が矢印ａ方向に沿って往復移動され、そのときにプラテンガラス２０２上の原稿面に対して読み取りが行なわれる。
【００２９】
読取用光学ユニット２０１には、矢印ｂ方向に沿って原稿幅を覆うように、読取光学系２０１ｋが配されている。読取光学系２０１ｋは、ＬＥＤアレイと、導光体とを具備して構成されている。ＬＥＤアレイは、蛍光体を有する複数の光源がアレイ状に配列されて構成される。導光体は、当該ＬＥＤアレイを覆うように配され、ＬＥＤアレイから射出された光を所定方向に出射させて原稿を照射させる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、読取光学系２０１ｋの光源として、白色ＬＥＤを用いる。白色光は、例えば、複数のＬＥＤのうちの所定のＬＥＤからの青又は紫外の光を、蛍光体に照射して黄色など他の波長の光に変換し、青又は紫外の光、及び黄色の光を重ね合わせることで作り出される。
【００３１】
ＬＥＤアレイから射出された照明光は、ＬＥＤアレイに沿って延在して設けられる導光体を介して、プラテンガラス２０２上の原稿の表面に向かって照射される。そして、原稿からの反射光が、読取用光学ユニット２０１のイメージセンサ（例えば、ＣＣＤセンサ）に入射し、それにより、原稿画像の読み取りが行なわれる。なお、イメージセンサは、光源により照射した原稿の反射光を光電変換する。
【００３２】
次に、図３を用いて、画像読取部Ｂにおける制御系の構成の一例について説明する。
【００３３】
画像読取部Ｂには、制御系の構成として、画像入力部３１と、画像処理部３２と、ＣＰＵ３３と、ＲＯＭ３４と、ＲＡＭ３５とが具備される。
【００３４】
画像入力部３１は、イメージセンサ（ＣＣＤセンサ）により取得されたＲＧＢに分解された画像信号（アナログデータ）を入力する。画像処理部３２は、ＲＧＢの画像信号それぞれを画像処理し、デジタルデータ（画像信号）に変換して出力する。
【００３５】
ＲＯＭ（Read Only Memory）３４は、例えば、ＣＰＵ３３が動作するためのプログラム等を格納しており、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５は、各種データを一時的に格納する。ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３は、ＲＡＭ３５をワーク領域として、ＲＯＭ３４に格納されたプログラムを読み取り実行することによって画像読取部Ｂにおける動作を統括制御する。
【００３６】
ここで、ＣＰＵ３３には、その機能的な構成として、初期処理制御部７１と、読取動作制御部７２とが具備される。
【００３７】
初期処理制御部７１は、画像読取部Ｂの起動時の初期処理（例えば、オフセットの調整、シェーディング係数の設定等）を制御する。初期処理制御部７１には、増幅率設定部６１と、リミット値設定部６２とが具備される。
【００３８】
増幅率設定部６１は、ゲインの増幅率を決定し、ゲイン調整時の増幅率（所定の増幅率）として設定する。具体的には、増幅率設定部６１では、白色基準板の白レベルが共通の白レベル値となるように、ゲインの増幅率を調整する。すなわち、白色基準板から読み取られた白色データを白基準データと一致させるべく増幅する。
【００３９】
リミット値設定部６２は、増幅率設定部６１により設定された増幅率に応じてコアリング処理時のノイズ除去の強度を規定するリミット値を設定する。なお、コアリング処理においては、リミット値よりも（絶対値の）小さな値の画像信号が抑制されることになる（別の値（例えば、０）に置き換えられる）。
【００４０】
ここで、リミット値の設定は、図４に示すテーブルを参照して行なわれる。このテーブルでは、増幅率が大きくなるほど、リミット値が大きく設定されている。すなわち、増幅率を上げた場合には、コアリング処理の強度を強くする。例えば、増幅率が３．００〜３．４９の間であれば、リミット値として５が設定されることになる。また、当該増幅率（３．００〜３．４９）よりも大きな値の範囲である５．００〜５．４９の間であれば、リミット値として７が設定されることになる。なお、図４に示すテーブルに設定された設定値は、あくまでも一例であり、その値は適宜変更して設定すれば良い。
【００４１】
読取動作制御部７２は、画像読取部Ｂにおける読取動作を制御する。すなわち、読取用光学ユニット２０１等の動作の制御を行なう。
【００４２】
続いて、図５を用いて、図３に示す画像処理部３２における機能的な構成の一例について説明する。
【００４３】
画像処理部３２には、その機能的な構成として、アナログ信号処理回路４１と、Ａ／Ｄ変換器４３と、デジタル信号処理回路４４とが具備される。
【００４４】
アナログ信号処理回路４１は、ＲＧＢの画像信号それぞれに対して各種処理を行なう。アナログ信号処理回路４１には、ゲイン調整部４２が設けられている。ゲイン調整部４２では、ＲＧＢの色成分毎の画像信号に対して、画像読取部Ｂの起動時の初期処理によって設定されるゲインの増幅率に基づいてゲインの調整を行なう。その他、アナログ信号処理回路４１では、例えば、ＲＧＢの画像信号それぞれに対してオフセットの調整（黒レベル調整の）等も行なう。
【００４５】
ゲイン調整部４２のゲインの増幅率に基づいて画像信号の増幅を行う増幅器を含むＡ／Ｄ変換器４３は、アナログ形式の画像信号を、ＲＧＢの色成分毎に、例えば、８ビットに量子化したデジタル形式の画像信号（画像情報）に変換する。
【００４６】
デジタル信号処理回路４４は、Ａ／Ｄ変換器４３から出力されるＲＧＢの色成分毎の画像信号に対して、各種処理を行なう。デジタル信号処理回路４４には、コアリング処理部４５が設けられている。コアリング処理部４５では、起動時の初期処理によって設定されたゲインの増幅率に応じたリミット値（強度設定値）に従ってコアリング処理（ノイズ除去処理）を行なう。具体的には、リミット値よりも（絶対値の）小さな値の画像信号を抑制する（別の値（例えば、０）に置き換える）。その他、デジタル信号処理回路４４では、例えば、シェーディング補正処理、画素補間処理、色変換処理等も行なわれる。
【００４７】
ここで、図６（ａ）を用いて、図５に示すコアリング処理部４５における処理の概要について説明する。
【００４８】
コアリング処理部４５は、ＬＰＦ５１において、入力画像信号（ＲＧＢ）に対してＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を行なう。次に、減算器５２において、入力画像信号からＬＰＦ処理後の画像信号を減算する。すなわち、入力画像信号から高周波成分の画像信号（所定の周波数よりも高い画像信号）を抽出する。
【００４９】
高周波成分の画像信号の抽出が済むと、リミット処理部５３において、当該抽出した高周波成分の画像信号に対し、入出力特性（図６（ｂ）参照）の傾きを設定する。そして、リミット値に基づきリミット処理としてビットシフト除算を行なう。
【００５０】
その後、加算器５４において、リミット処理後の画像信号と入力画像信号とを加算し、減算器５５において、当該加算した和から、高周波成分の画像信号を減算し、それをコアリング処理後の画像信号として出力する。
【００５１】
次に、図７を用いて、画像読取部Ｂの起動時の初期処理の流れの一例について説明する。なお、画像読取部Ｂの起動時の初期処理は、例えば、電源投入、スリープ復帰等をトリガーとして実行される。
【００５２】
初期処理が開始すると、画像読取部Ｂは、初期処理制御部７１において、オフセット調整を行なう（Ｓ１０１）。オフセット調整は、画像の黒レベル調整のことである。オフセット調整では、白色シートの黒レベルが共通の黒レベル値となるように、オフセット設定値（基準電圧）を調整する。なお、黒レベルの調整は、読取光学系２０１ｋを消灯させて行なう。
【００５３】
次に、画像読取部Ｂは、ＬＥＤ（読取光学系２０１ｋ）を点灯させ（Ｓ１０２）、増幅率設定部６１において、ゲインの増幅率の調整を行なう（Ｓ１０３）。上述した通り、白色基準板の白レベルが共通の白レベル値となるように、ゲインの増幅率を調整する。
【００５４】
そして、リミット値設定部６２において、当該１０３の処理で設定された増幅率に応じてコアリング処理時のリミット値を設定する（Ｓ１０４）。リミット値の設定は、上述した通り、図４に示すテーブルを参照して行なわれる。その後、画像読取部Ｂは、ＬＥＤ（読取光学系２０１ｋ）を消灯させる（Ｓ１０５）。これにより、画像読取部Ｂにおける初期処理が終了する。
【００５５】
以上説明したように本実施形態によれば、ゲインの増幅率に応じて設定されたリミット値を用いてコアリング処理を行なう。より具体的には、ゲインの増幅率を低く設定した場合には、コアリング処理の強度を弱くし、ゲインの増幅率を大きく設定した場合には、コアリング処理の強度を強くする。
【００５６】
そのため、コアリング処理の掛かり具合が強すぎた場合に、画像のシャープネス性が低下してしまったり、また、コアリング処理の掛かり具合が弱すぎた場合に、画像にノイズが多く残ってしまったりするといった不具合を抑制できる。すなわち、ノイズを低減した最良の画像を生成することができる。
【００５７】
また、ゲインの増幅率に応じてコアリング処理の強度を変更するため、光源（読取光学系２０１ｋ）がどのような色度ランクを持っていたとしても、それに応じた画像を生成できることになる。
【００５８】
以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【００５９】
（その他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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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２】
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