(57)【要約】【課題】  スキャン画像の可読性を向上させる。【解決手段】  第１の撮像装置により撮影された第１画像と、第２の撮像装置により撮影された第２画像とに基づいて、該第１の撮像装置から撮影対象までの距離を算出する算出手段と、前記算出手段により算出される距離が所定値になるように、前記第１画像の各画素領域の座標を変換する変換手段と、前記変換手段により各画素領域の座標が変換された前記第１画像を出力する出力手段とを有する。【選択図】図１０
2018026754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮像装置により撮影された第１画像と、第２の撮像装置により撮影された第２画像とに基づいて、該第１の撮像装置から撮影対象までの距離を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される距離が所定値になるように、前記第１画像の各画素領域の座標を変換する変換手段と、
前記変換手段により各画素領域の座標が変換された前記第１画像を出力する出力手段と
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記第１画像の各画素領域の座標に対応する、前記第２画像の各対応画素領域の座標を特定し、
前記変換手段は、前記所定値及び前記第２画像の各対応画素領域の座標を用いて、前記第１画像の各画素領域の座標を変換することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記所定値をＺ'、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との基線長をｂ、前記第１の撮像装置及び前記第２の撮像装置の焦点距離をｆ、前記第１画像の画素領域の第１の軸に対する座標をｕ、前記第２画像の対応画素領域の第１の軸に対する座標をｕ'とした場合、前記第１画像の画素領域の変換後の第１の軸に対する座標ｕｃを、
【数１５】
2018026754.tif 000017
に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記変換手段は、前記所定値をＺ'、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との基線長をｂ、前記第１の撮像装置及び前記第２の撮像装置の焦点距離をｆ、前記第１画像の画素領域の第２の軸に対する座標をｖ、前記第２画像の対応画素領域の第２の軸に対する座標をｖ'とした場合、前記第１画像の画素領域の変換後の第２の軸に対する座標ｖｃを、
【数１６】
2018026754.tif 000018
に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記第１の撮像装置と、
前記第２の撮像装置と、
を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
第１の撮像装置により撮影された第１画像と、第２の撮像装置により撮影された第２画像とに基づいて、該第１の撮像装置から撮影対象までの距離を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出される距離が所定値になるように、前記第１画像の各画素領域の座標を変換する変換工程と、
前記変換工程において各画素領域の座標が変換された前記第１画像を出力する出力工程と
を有することを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項７】
第１の撮像装置により撮影された第１画像と、第２の撮像装置により撮影された第２画像とに基づいて、該第１の撮像装置から撮影対象までの距離を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出される距離が所定値になるように、前記第１画像の各画素領域の座標を変換する変換工程と、
前記変換工程において各画素領域の座標が変換された前記第１画像を出力する出力工程と
をコンピュータに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、画像読み取り装置、画像読み取り方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、書物等のような複数のページからなる原稿をスキャンするのに適した、ブックスキャナと呼ばれる画像読み取り装置が知られている。当該画像読み取り装置は、原稿台の上方に撮像部が配置されており、原稿をスキャンする際に、ユーザは原稿台に対してスキャン面を上向きにした状態でセットすることができる。このため、原稿を複数ページにわたってスキャンする必要がある場合でも、ページをめくる際に原稿を引っくり返す手間が省け、ユーザにとっては利便性が高い。
【０００３】
一方で、当該画像読み取り装置の場合、スキャン画像の可読性が低いという問題がある。原稿台に対してスキャン面を上向きにしてセットした場合、スキャン面の湾曲が矯正されずにスキャンされるため、スキャン画像に歪みが発生するからである。また、スキャン面のサイズが同じであっても、原稿の厚みに起因して原稿台からスキャン面までの距離が変化するため、スキャン画像のサイズが均一にならないからである。
【０００４】
これに対して、例えば、下記特許文献１では、スキャン面の３次元形状を算出し、湾曲したスキャン面を平面に投影する座標変換を行うことで、スキャン画像の歪みを補正する構成が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の場合、原稿の厚みに起因して発生するスキャン画像のサイズの不均一を補正することまでは実現されておらず、可読性について更なる改善の余地がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、スキャン画像の可読性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の各実施形態に係る画像読み取り装置は、以下のような構成を有する。即ち、
第１の撮像装置により撮影された第１画像と、第２の撮像装置により撮影された第２画像とに基づいて、該第１の撮像装置から撮影対象までの距離を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される距離が所定値になるように、前記第１画像の各画素領域の座標を変換する変換手段と、
前記変換手段により各画素領域の座標が変換された前記第１画像を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の各実施形態によれば、スキャン画像の可読性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像読み取り装置の外観構成の一例を示す図である。
【図２】画像読み取り装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】スキャン面の各位置までの距離を示す第１の図である。
【図４】スキャン面の各位置までの距離を示す第２の図である。
【図５】スキャン面の各位置までの距離を示す第３の図である。
【図６】画像読み取り装置のスキャン処理方法を説明するための図である。
【図７】スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を示す図である。
【図８】スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を、ｙ軸方向から見た様子を示す図である。
【図９】スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を、ｘ軸方向から見た様子を示す図である。
【図１０】画像読み取り装置の機能構成を示す図である。
【図１１】スキャン処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態の詳細について添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に際して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
［実施形態］
＜１．画像読み取り装置の外観構成＞
はじめに、一実施形態に係る画像読み取り装置の外観構成について説明する。図１は、画像読み取り装置の外観構成の一例を示す図である。
【００１２】
図１に示すように画像読み取り装置１００は、撮像ユニット１１０と、支持アーム１２０と、本体部１３０とを有する。
【００１３】
撮像ユニット１１０は、第１の撮像装置１１１と第２の撮像装置１１２とを有する。第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２は、本体部１３０の上面に形成された原稿台１３３に対して平行に配置されている。また、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２は、原稿台１３３にセットされる書物等の複数のページからなる原稿１５０、１６０を撮影する。なお、原稿１５０及び原稿１６０は、厚みの異なる書物であり、本実施形態において、ユーザは、それぞれの原稿１５０、１６０について、複数ページにわたってスキャンを行うものとする。
【００１４】
支持アーム１２０は、原稿台１３３の上方に撮像ユニット１１０を配置するために、本体部１３０から上方に向かって延びる部材である。支持アーム１２０により、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２は、原稿台１３３に対してスキャン面１５１、１６１を上向きにしてセットした原稿１５０、１６０を、上方から撮影することができる。なお、スキャン面１５１、１６１とは、原稿１５０及び原稿１６０の各ページのうち、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２により撮影される撮影対象（ページ面）を指す。
【００１５】
本体部１３０は、ユーザが各種指示（電源投入指示、電源遮断指示、スキャン指示等）を入力するための操作部１３１と、画像読み取り装置１００の内部状態を表示する表示部１３２とを有する。ユーザが操作部１３１を介して各種指示を入力することで、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２は、原稿台１３３にセットされた原稿１５０または原稿１６０のスキャン面１５１または１６１を撮影する。
【００１６】
なお、本実施形態では、第１の撮像装置１１１と第２の撮像装置１１２とを結ぶ直線に平行な方向を、ｘ軸方向とする。また、原稿台１３３に平行であって、ｘ軸に直交する方向を、ｙ軸方向とする。更に、原稿台１３３に直交する方向を、ｚ軸方向とする。
【００１７】
＜２．画像読み取り装置のハードウェア構成＞
次に、画像読み取り装置１００のハードウェア構成について説明する。図２は、画像読み取り装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００１８】
図２に示すように、画像読み取り装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を備える。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３は、いわゆるコンピュータを形成する。更に、画像読み取り装置１００は、補助記憶部２０４、第１の撮像装置１１１、第２の撮像装置１１２、操作部１３１、表示部１３２、接続部２０５を備える。なお、画像読み取り装置１００の各部は、バス２０６を介して相互に接続されている。
【００１９】
ＣＰＵ２０１は、補助記憶部２０４に格納された各種プログラム（例えば、スキャン処理プログラム）を実行するデバイスである。
【００２０】
ＲＯＭ２０２は不揮発性の主記憶デバイスである。ＲＯＭ２０２は、補助記憶部２０４に格納された各種プログラムを、ＣＰＵ２０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する。具体的には、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラムなどを格納する。
【００２１】
ＲＡＭ２０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性の主記憶デバイスである。ＲＡＭ２０３は、補助記憶部２０４に格納された各種プログラムがＣＰＵ２０１によって実行される際に展開される、作業領域を提供する。
【００２２】
補助記憶部２０４は、ＣＰＵ２０１により実行される各種プログラムや、ＣＰＵ２０１が各種プログラムを実行することで生成したデータ（例えば、スキャン画像等）を格納する補助記憶デバイスである。
【００２３】
第１の撮像装置１１１は、原稿１５０または１６０を撮影することで画像を生成する。本実施形態において、第１の撮像装置１１１により撮影された第１画像を"基準画像"と称する。
【００２４】
第２の撮像装置１１２は、原稿１５０または１６０を撮影することで画像を生成する。本実施形態において、第２の撮像装置１１２により撮影された第２画像を、"比較画像"と称する。
【００２５】
操作部１３１は、ユーザが画像読み取り装置１００に対して各種指示を入力する際に用いる操作デバイスである。表示部１３２は、画像読み取り装置１００の内部状態を表示する表示デバイスである。接続部２０５は、外部機器と接続するための接続デバイスである。画像読み取り装置１００において生成され、補助記憶部２０４に格納されたデータ（例えば、スキャン画像等）は、接続部２０５を介して外部機器に出力することが可能である。
【００２６】
＜３．スキャン処理方法の説明＞
次に、画像読み取り装置１００によるスキャン処理方法について説明する。
【００２７】
（１）スキャン面の各位置までの距離
はじめに、原稿１５０を原稿台１３３にセットした状態における、スキャン面１５１の各位置と第１の撮像装置１１１との間の距離について図３を用いて説明する。図３は、スキャン面の各位置までの距離を示す第１の図である。
【００２８】
このうち、図３（ａ）は、原稿１５０を原稿台１３３にセットした状態を、原稿台１３３の上方から見た様子を示している。また、図３（ｂ）は、原稿１５０を原稿台１３３にセットした状態のＡ−Ａ断面（図３（ａ）参照）を、原稿台１３３の側面（ｙ軸方向）から見た様子を示している。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、原稿台１３３に対してスキャン面１５１を上向きにして原稿１５０をセットした場合、スキャン面１５１の湾曲が矯正されない。このため、原稿台１３３からの高さは、ページ端部３０１、３０２及び背表紙部３０３において低くなる。一方、ページ中央部３０４、３０５において高くなる。
【００３０】
したがって、第１の撮像装置１１１からスキャン面１５１までの距離をグラフ化すると、図３（ｃ）に示すように、ページ端部３０１、３０２及び背表紙部３０３に対応する位置において、距離が長くなる（グラフ３００参照）。一方、ページ中央部３０４、３０５に対応する位置において距離が短くなる（グラフ３００参照）。
【００３１】
続いて、原稿１５０よりも厚さが厚い原稿１６０を原稿台１３３にセットした状態における、スキャン面１６１の各位置と第１の撮像装置１１１との間の距離について図４、図５を用いて説明する。図４は、スキャン面の各位置までの距離を示す第２の図である。図４の例は、原稿１６０の全ページのうち、真ん中近辺のページを開いた状態で原稿台１３３にセットした様子を示している。
【００３２】
図４（ａ）は、原稿１６０を原稿台１３３にセットした状態を、原稿台１３３の上方から見た様子を示している。また、図４（ｂ）は、原稿１６０を原稿台１３３にセットした場合のＡ−Ａ断面（図４（ａ）参照）を、原稿台１３３の側面（ｙ軸方向）から見た様子を示している。
【００３３】
図４（ｂ）に示すように、原稿台１３３に対してスキャン面１６１を上向きにして原稿１６０をセットした場合、図３（ｂ）同様、スキャン面１６１の湾曲が矯正されない。このため、原稿台１３３からの高さは、ページ端部４０１、４０２及び背表紙部４０３において低くなる。一方、ページ中央部４０４、４０５において高くなる。加えて、原稿１５０よりも厚さが厚いため、原稿１５０をセットした場合の原稿台１３３からの高さと比較して、対応する部分の高さが、いずれも高くなる。
【００３４】
したがって、第１の撮像装置１１１からスキャン面１６１までの距離をグラフ化すると、図４（ｃ）に示すように、ページ端部４０１、４０２及び背表紙部４０３に対応する位置において、距離が長くなる（グラフ４００参照）。一方、ページ中央部４０４、４０５に対応する位置において距離が短くなる（グラフ４００参照）。また、原稿１５０をセットした場合の第１の撮像装置１１１からスキャン面１５１の各位置までの距離（グラフ３００参照）と比較して、対応する位置までの距離が、全体的に短くなる（グラフ４００参照）。
【００３５】
同様に、図５は、スキャン面の各位置までの距離を示す第３の図であり、原稿１６０の全ページのうち、最初または最後のページを開いた状態で原稿台１３３にセットした様子を示している。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように、原稿台１３３に対してスキャン面１６１'を上向きにして原稿１６０をセットした場合、図３（ｂ）、図４（ｂ）同様、スキャン面１６１'の湾曲が矯正されない。このため、原稿台１３３からの高さは、ページ端部５０１、５０２及び背表紙部５０３において低くなる。一方、ページ中央部５０４、５０５において高くなる。加えて、原稿１６０の真ん中のページを開いた状態で原稿台１３３にセットした場合の原稿台１３３からの高さ（図４（ｂ）のスキャン面１６１の原稿台１３３からの高さ）と比較して、対応する部分の高さが、いずれも高くなる。
【００３７】
したがって、第１の撮像装置１１１からスキャン面１６１'までの距離をグラフ化すると、図５（ｃ）に示すように、ページ端部５０１、５０２及び背表紙部５０３に対応する位置において距離が長くなる（グラフ５００参照）。一方、ページ中央部５０４、５０５に対応する位置において距離が短くなる（グラフ５００参照）。また、原稿１６０の真ん中のページを開いた状態でセットした場合の第１の撮像装置１１１からスキャン面１６１の各位置までの距離（グラフ４００参照）と比較して、対応する位置までの距離が、全体的に短くなる（グラフ５００参照）。
【００３８】
図３乃至図５の例示から明らかなように、第１の撮像装置１１１からスキャン面の各位置までの距離は、スキャン面が湾曲していた場合、同一原稿、同一ページ内であってもスキャン面の位置によって異なる。このため、スキャン面が湾曲していた場合、通常は、スキャン画像に歪みが発生する。
【００３９】
また、厚みの異なる原稿同士間においては、スキャン面のサイズが同じで、かつ、スキャン面内での比較する位置が同じであっても、第１の撮像装置１１１からの距離は異なる。更に、原稿の厚みが厚い場合においては、同一原稿であっても、開くページが異なれば、スキャン面内の比較する位置が同じであっても、第１の撮像装置１１１からの距離は異なる。このため、通常は、原稿の厚みに起因してスキャン画像のサイズは不均一になる。
【００４０】
（２）スキャン処理方法
本実施形態における画像読み取り装置１００は、スキャン面の湾曲に伴うスキャン画像の歪みを補正するとともに、原稿の厚みに起因して発生するスキャン画像のサイズの不均一を補正する。以下、本実施形態における画像読み取り装置１００のスキャン処理方法について説明する。
【００４１】
図６は、画像読み取り装置のスキャン処理方法を説明するための図である。このうち、図６（ａ）は、原稿１５０に対して画像読み取り装置１００のスキャン処理方法を適用した場合に算出される、スキャン面１５１の各位置の座標を示している（説明の便宜上、３次元ではなく断面図で示している）。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、適用前のスキャン面１５１の各位置までの距離は、グラフ３００に示すとおり、ｘ軸方向の各位置によって異なっている。これに対して、画像読み取り装置１００では、まず、スキャン面１５１を所定の平面に投影する第１の座標変換を行うことで、スキャン画像の歪みを補正する（グラフ６１０参照）。なお、３次元形状のスキャン面１５１を所定の２次元形状の平面に投影する第１の座標変換は、既知の座標変換方法を用いるものとする。
【００４３】
続いて、画像読み取り装置１００では、第２の座標変換を行うことで、スキャン面１５１の各位置までの距離を所定値（距離Ｚ'）にする（グラフ６１１参照）。
【００４４】
換言すると、画像読み取り装置１００では、スキャン処理方法を適用した後のスキャン面１５１の各位置までの距離が、グラフ６１１に示す所定値（距離Ｚ'）になるように、基準画像の各画素領域の座標を変換する。
【００４５】
これにより、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、基準画像について、スキャン面１５１の湾曲に起因するスキャン画像の歪みを補正することができるとともに、スキャン面１５１までの距離を所定値（距離Ｚ'）にすることができる。
【００４６】
図６（ｂ）は、原稿１６０に対して画像読み取り装置１００のスキャン処理方法を適用した場合に算出される、スキャン面１６１の各位置の座標を示している。
【００４７】
図６（ｂ）に示すように、適用前のスキャン面１６１の各位置までの距離は、グラフ４００に示すとおり、ｘ軸方向の各位置によって異なっている。これに対して、画像読み取り装置１００では、まず、スキャン面１６１を所定の平面に投影する第１の座標変換を行うことで、スキャン画像の歪みを補正する（グラフ６２０参照）。続いて、画像読み取り装置１００では、第２の座標変換を行うことで、スキャン面１６１の各位置までの距離を所定値（距離Ｚ'）にする（グラフ６２１参照）。
【００４８】
換言すると、画像読み取り装置１００では、スキャン処理方法を適用した後のスキャン面１６１の各位置までの距離が、グラフ６２１に示す所定値（距離Ｚ'）になるように、基準画像の各画素領域の座標を変換する。
【００４９】
これにより、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、基準画像について、スキャン面１６１の湾曲に起因するスキャン画像の歪みを補正することができるとともに、スキャン面１６１までの距離を所定値（距離Ｚ'）にすることができる。
【００５０】
また、第１の座標変換後のスキャン面１６１の各位置までの距離は、グラフ６２０に示すとおり、第１の座標変換後のスキャン面１５１の各位置までの距離（グラフ６１０）よりも、全体的に短かった。これに対して、第２の座標変換後のスキャン面１６１の各位置までの距離は、グラフ６１１とグラフ６２１との対比から明らかなように、第２の座標変換後のスキャン面１５１の各位置までの距離と等しくなる。
【００５１】
つまり、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、原稿の厚さが異なり、スキャン面までの距離が異なる場合であっても、スキャン面のサイズが同じであれば、両者のスキャン画像のサイズを均一にすることができる。
【００５２】
図６（ｃ）は、原稿１６０に対して画像読み取り装置１００のスキャン処理方法を適用した場合の、スキャン面１６１'の各位置の座標を示している。
【００５３】
図６（ｃ）に示すように、適用前のスキャン面１６１'の各位置までの距離は、グラフ５００に示すとおり、ｘ軸方向の各位置によって異なっている。これに対して、画像読み取り装置１００では、まず、スキャン面１６１'を所定の平面に投影する第１の座標変換を行うことで、スキャン画像の歪みを補正する（グラフ６３０参照）。続いて、画像読み取り装置１００では、第２の座標変換を行うことで、スキャン面１６１'の各位置までの距離を所定値（距離Ｚ'）にする（グラフ６３１参照）。
【００５４】
換言すると、画像読み取り装置１００では、スキャン処理方法を適用した後のスキャン面１６１'の各位置までの距離が、グラフ６３１に示す所定値（距離Ｚ'）になるように、基準画像の各画素領域の座標を変換する。
【００５５】
これにより、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、基準画像について、スキャン面１６１'の湾曲に起因するスキャン画像の歪みを補正することができるとともに、スキャン面１６１'までの距離を所定値（距離Ｚ'）にすることができる。
【００５６】
また、第１の座標変換後のスキャン面１６１'の各位置までの距離は、グラフ６３０に示すとおり、第１の座標変換後のスキャン面１６１の各位置までの距離（グラフ６２０）よりも、全体的に短かった。これに対して、第２の座標変換後のスキャン面１６１'の各位置までの距離は、グラフ６２１とグラフ６３１との対比から明らかなように、第２の座標変換後のスキャン面１６１の各位置までの距離と等しくなる。
【００５７】
つまり、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、原稿の厚さが厚く、ページごとにスキャン面までの距離が異なる場合であっても、スキャン面のサイズが同じであれば、両者のスキャン画像のサイズを均一にすることができる。
【００５８】
＜４．座標の変換方法の説明＞
次に、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法による、基準画像の各画素領域の座標の変換方法（第２の座標変換の方法）について説明する。図７は、スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を示す図である。なお、ここでいうスキャン面上の点Ｐとは、基準画像及び比較画像に対して第１の座標変換が行われた後の、基準画像内の所定の画素領域と、当該所定の画素領域に対応する比較画像内の対応画素領域とに基づいて算出される位置の点を指すものとする。つまり、スキャン面上の点Ｐは、図６（ａ）〜（ｃ）のグラフ６１０、６２０、６３０上のいずれかの点である。
【００５９】
図７において、面７０１は、第１の撮像装置１１１の撮像面を示しており、面７０２は、第２の撮像装置１１２の撮像面を示している。なお、撮像面７０１、撮像面７０２上の各軸のうち、ｘ軸に平行な軸を第１の軸と称し、ｙ軸に平行な軸を第２の軸と称する。また、図７において、点７１１は、第１の撮像装置１１１の光学中心点を示しており、点７１２は、第２の撮像装置１１２の光学中心点を示している。
【００６０】
更に、図７において、撮像面７０１上の点７２１と光学中心点７１１との間の距離ｆは、第１の撮像装置１１１の焦点距離を示しており、撮像面７０２上の点７２２と光学中心点７１２との間の距離ｆは、第２の撮像装置１１２の焦点距離を示している。また、光学中心点７１１と光学中心点７１２との間の距離ｂは、基線長を示している。
【００６１】
なお、第１の座標変換が行われた後の、基準画像内の任意の画素領域の点を、点ｐ（座標＝（ｕ，ｖ））とする。また、点ｐに対応する比較画像内の対応画素領域の点を、点ｐ'（座標＝（ｕ'，ｖ'））とする。また、点ｐと点ｐ'とに基づいて算出される、スキャン面上の点Ｐの座標を、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。
【００６２】
ここで、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法を適用し、点Ｐ（座標＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ））が点Ｐ'（座標＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ'））の位置にくるように（距離Ｚ'になるように）、基準画像の画素領域の点ｐの座標を変換したとする（第２の座標変換）。
【００６３】
この場合、撮像面７０１上の点ｐ（座標＝（ｕ，ｖ））は、点ｐｃ（座標＝（ｕｃ，ｖｃ））に変換されることになる。
【００６４】
つまり、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法において、スキャン面の各位置までの距離が所定値（例えば、距離Ｚ'）になるように、基準画像の各画素領域（点ｐ）の座標を変換することは、点ｐｃの座標を算出することに他ならない。
【００６５】
以下、撮像面７０１上の基準画像内の画素領域の点ｐに対する第２の座標変換後の点ｐｃの座標（ｕｃ，ｖｃ）の算出方法について説明する。
【００６６】
＜５．点ｐｃの座標の算出方法＞
（１）点ｐｃの座標ｕｃの算出方法
図８は、スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を、ｙ軸方向から見た様子を示す図である。具体的には、図８は、第２の座標変換の前後のスキャン面１５１上の点Ｐ、点Ｐ'の位置と、第２の座標変換の前後の撮像面７０１、７０２上の点ｐ、点ｐｃ、点ｐ'の第１の軸に対する座標ｕ、ｕｃ、ｕ'との関係を示している。
【００６７】
図８から明らかなように、焦点距離ｆ、撮像面７０１上の点ｐの第１の軸に対する座標ｕ、スキャン面上の点Ｐの座標Ｘ、Ｚの間には、下式（１）の関係がある。
【００６８】
【数１】
2018026754.tif 000003
したがって、点Ｐの座標Ｘは、下式（２）により表すことができる。
【００６９】
【数２】
2018026754.tif 000004
また、図８から明らかなように、焦点距離ｆ、撮像面７０１上の第２の座標変換後の点ｐｃの第１の軸に対する座標ｕｃ、第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標Ｘ及びＺ'（＝距離Ｚ'）の間には、下式（３）の関係がある。
【００７０】
【数３】
2018026754.tif 000005
したがって、点ｐｃの第１の軸に対する座標ｕｃは、下式（４）により表すことができる。
【００７１】
【数４】
2018026754.tif 000006
更に、上式（４）に、上式（２）を代入することで、下式（５）が導き出される。
【００７２】
【数５】
2018026754.tif 000007
ここで、距離Ｚは、点ｐと点ｐ'との視差（ｕ−ｕ'）、焦点距離ｆ、基線長ｂに基づいて、下式（６）により求めることができる。
【００７３】
【数６】
2018026754.tif 000008
以上のことから、撮像面７０１上の第２の座標変換後の点ｐｃの第１の軸に対する座標ｕｃは、以下の変数を用いて下式（７）により表すことができる。
・第２の座標変換前の撮像面７０１上の点ｐの第１の軸に対する座標ｕ、
・第２の座標変換前の撮像面７０２上の点ｐ'の第１の軸に対する座標ｕ'、
・基線長ｂ、
・焦点距離ｆ、
・第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標（＝距離Ｚ'）。
【００７４】
【数７】
2018026754.tif 000009
なお、本実施形態において第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標（＝距離Ｚ'）は、固定値であるとする。
【００７５】
（２）点ｐｃの座標ｖｃの算出方法
図９は、スキャン面上の点Ｐの位置と撮像面上の座標との関係を、ｘ軸方向から見た様子を示す図である。具体的には、図９は、第２の座標変換の前後のスキャン面１５１上の点Ｐ、点Ｐ'の位置と、第２の座標変換の前後の撮像面７０１上の点ｐ、ｐｃの第２の軸に対する座標ｖ、ｖｃとの関係を示している。
【００７６】
図９から明らかなように、焦点距離ｆ、撮像面７０１上の点ｐの第２の軸に対する座標ｖ、スキャン面上の点Ｐの座標Ｙ、Ｚの間には、下式（８）の関係がある。
【００７７】
【数８】
2018026754.tif 000010
したがって、点Ｐの座標Ｙは、下式（９）により表すことができる。
【００７８】
【数９】
2018026754.tif 000011
また、図９から明らかなように、焦点距離ｆ、撮像面７０１上の第２の座標変換後の点ｐｃの第２の軸に対する座標ｖｃ、第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標Ｙ及びＺ'（＝距離Ｚ'）の間には、下式（１０）の関係がある。
【００７９】
【数１０】
2018026754.tif 000012
したがって、点ｐｃの第２の軸に対する座標ｖｃは、下式（１１）により表すことができる。
【００８０】
【数１１】
2018026754.tif 000013
更に、上式（１１）に、上式（９）を代入することで、下式（１２）が導き出される。
【００８１】
【数１２】
2018026754.tif 000014
ここで、距離Ｚは、上式（６）に示したように、点ｐと点ｐ'との視差（ｕ−ｕ'）、焦点距離ｆ、基線長ｂに基づいて表すことができる。
【００８２】
以上のことから、撮像面７０１上の第２の座標変換後の点ｐｃの第２の軸に対する座標ｖｃは、以下の変数を用いて下式（１３）により表すことができる。
・第２の座標変換前の撮像面７０１上の点ｐの第２の軸に対する座標ｖ、
・第２の座標変換前の撮像面７０１上の点ｐの第１の軸に対する座標ｕ、
・第２の座標変換前の撮像面７０２上の点ｐ'の第１の軸に対する座標ｕ'、
・基線長ｂ、
・焦点距離ｆ、
・第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標（＝距離Ｚ'）。
【００８３】
【数１３】
2018026754.tif 000015
なお、上述したとおり、本実施形態において第２の座標変換後のスキャン面上の点Ｐ'の座標（＝距離Ｚ'）は、固定値であるとする。
【００８４】
（３）第２の座標変換後のサイズ
上式（７）及び（１３）により、撮像面７０１上の第２の座標変換後の点ｐｃ（座標＝（ｕｃ，ｖｃ））を算出することで、撮像面７０１上の１画素（Δｕ、Δｖ）あたりの長さは、下式（１４−１）、（１４−２）のように統一することができる。
【００８５】
【数１４】
2018026754.tif 000016
この結果、画像読み取り装置１００のスキャン処理方法によれば、原稿の厚さが厚く、ページごとにスキャン面までの距離が異なる場合であっても、スキャン面のサイズが同じであれば、両者のスキャン画像のサイズを均一にすることができる。
【００８６】
＜６．画像読み取り装置の機能構成＞
次に、画像読み取り装置１００の機能構成について説明する。図１０は、画像読み取り装置の機能構成を示す図である。画像読み取り装置１００は、補助記憶部２０４に格納されたスキャン処理プログラムが実行されることで、スキャン処理部として機能する。
【００８７】
スキャン処理部１０００は、ユーザインタフェース部１００１、基準画像取得部１００２、比較画像取得部１００３、距離データ算出部１００４、第１の座標変換部１００５、第２の座標変換部１００６、画像処理部１００７、画像出力部１００８を有する。
【００８８】
ユーザインタフェース部１００１は、操作部１３１を介してユーザにより入力されたスキャン指示を受け付け、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２に撮影指示を送信する。また、ユーザインタフェース部１００１は、基準画像取得部１００２及び比較画像取得部１００３に取得指示を通知する。
【００８９】
基準画像取得部１００２は、ユーザインタフェース部１００１より取得指示が通知されると、第１の撮像装置１１１により撮影された基準画像を第１の撮像装置１１１より取得する。基準画像取得部１００２は、取得した基準画像を距離データ算出部１００４と、第１の座標変換部１００５とに通知する。
【００９０】
比較画像取得部１００３は、ユーザインタフェース部１００１より取得指示が通知されると、第２の撮像装置１１２により撮影された比較画像を第２の撮像装置１１２より取得する。比較画像取得部１００３は、取得した比較画像を距離データ算出部１００４に通知する。
【００９１】
距離データ算出部１００４は、算出手段の一例であり、基準画像取得部１００２より通知された基準画像と、比較画像取得部１００３より通知された比較画像とを用いて、基準画像の各画素領域の視差を演算する。なお、比較画像と基準画像とを用いて、基準画像の各画素領域の視差を演算する方法は既知であるため、ここでは説明を省略する。
【００９２】
また、距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域の視差を演算する際に算出した、比較画像の対応画素領域を特定する。
【００９３】
また、距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域の視差に基づいて、基準画像の各画素領域に対応するスキャン面上の各位置までの距離を算出する。例えば、距離データ算出部１００４は、基準画像の所定の画素領域の点に対応するスキャン面上の点までの距離を、上式（６）と同様の式に基づいて算出する。これにより、スキャン面の３次元形状を導出することができる。
【００９４】
距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域に対応するスキャン面上の各位置までの距離を、基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）と対応付けて、第１の座標変換部１００５に通知する。つまり、距離データ算出部１００４は、スキャン面の３次元形状を、第１の座標変換部１００５に通知する。
【００９５】
また、距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）に対応する、比較画像内の各対応画素領域（点ｐ'）の座標を、基準画像の各画素領域の座標と対応付けて、第１の座標変換部１００５に通知する。
【００９６】
第１の座標変換部１００５は、距離データ算出部１００４より通知された、スキャン面の３次元形状を、所定の２次元形状の平面に投影する第１の座標変換を行うことで、基準画像の各画素領域の座標及び比較画像内の各対応画素領域の座標を変換する。
【００９７】
また、第１の座標変換部１００５は、第１の座標変換後の基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）の座標（（ｕ，ｖ））と、比較画像内の各対応画素領域（点ｐ'）の座標（（ｕ'ｖ'））とを対応付けて、第２の座標変換部１００６に通知する。
【００９８】
更に、第１の座標変換部１００５は、第１の座標変換後の基準画像を、第２の座標変換部１００６に通知する。
【００９９】
第２の座標変換部１００６は、変換手段の一例である。第２の座標変換部１００６は、基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）の座標（（ｕ，ｖ））と、各対応画素領域（点ｐ'）の座標（（ｕ'，ｖ'））とを用いて、基準画像の各画素領域について、第２の座標変換を行う（（ｕｃ，ｖｃ））。なお、基準画像の各画素領域の第２の座標変換は、上式（７）及び（１３）に基づいて行う。
【０１００】
第２の座標変換部１００６は、更に、第２の座標変換後の座標（例えば、（ｕｃ，ｖｃ））に基づいて、基準画像を補正し、第２の座標変換後の基準画像を生成する。第２の座標変換部１００６は、第２の座標変換後の基準画像を画像処理部１００７に通知する。
【０１０１】
画像処理部１００７は、第２の座標変換部１００６より通知された、第２の座標変換後の基準画像について、画素間の補間処理、ノイズ除去等の各種画像処理を行い、画像処理後の基準画像を画像出力部１００８に通知する。
【０１０２】
画像出力部１００８は、出力手段の一例であり、画像処理部１００７より通知された画像処理後の基準画像を、スキャン画像として出力する。なお、スキャン画像の出力先は、画像読み取り装置１００内の補助記憶部２０４であってもよいし、画像読み取り装置１００外の外部機器であってもよい。画像読み取り装置１００外の外部機器には、例えば、携帯端末、ＰＣ（Personal Computer）等の情報処理装置や、プリンタ、ＭＦＰ（Multi-Function Peripheral）等の画像形成装置が含まれる。画像出力部１００８が、情報処理装置にスキャン画像を出力する場合、画像読み取り装置１００と当該情報処理装置とは、スキャナシステムを形成することになる。また、画像出力部１００８が、画像形成装置にスキャン画像を出力する場合、画像読み取り装置１００と当該画像形成装置とは、コピーシステムを形成することになる。
【０１０３】
＜７．スキャン処理の流れ＞
次に、画像読み取り装置１００によるスキャン処理の流れについて説明する。図１１は、スキャン処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、ユーザにより画像読み取り装置１００の電源が投入されることで、処理が開始される。
【０１０４】
ステップＳ１１０１において、ユーザインタフェース部１００１は、操作部１３１がユーザからのスキャン指示を受け付けたか否かを判定する。ユーザからのスキャン指示を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ１１０１においてＮｏの場合には）、スキャン指示を受け付けたと判定するまで待機する。なお、ユーザは、スキャン指示を入力する前に、原稿台１３３に、所定のページを開いた状態で原稿１５０等をセットしているものとする。
【０１０５】
一方、スキャン指示を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ１１０１においてＹｅｓの場合には）、ステップＳ１１０２に進む。ステップＳ１１０２において、ユーザインタフェース部１００１は、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２に対して、撮影指示を通知する。これにより、第１の撮像装置１１１及び第２の撮像装置１１２は撮影を行い、それぞれ、基準画像及び比較画像を生成する。
【０１０６】
ステップＳ１１０３において、基準画像取得部１００２は、第１の撮像装置１１１により生成された基準画像を取得し、距離データ算出部１００４及び第１の座標変換部１００５に通知する。また、比較画像取得部１００３は、第２の撮像装置１１２により生成された比較画像を取得し、距離データ算出部１００４に通知する。
【０１０７】
ステップＳ１１０４において、距離データ算出部１００４は、基準画像取得部１００２より通知された基準画像と、比較画像取得部１００３より通知された比較画像とを用いて、基準画像の各画素領域の視差を演算する。また、距離データ算出部１００４は、演算した視差に基づいて、基準画像の各画素領域に対応するスキャン面の各位置までの距離を算出する。これにより、距離データ算出部１００４は、スキャン面の３次元形状を取得することができる。更に、距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域と対応付けて、算出したスキャン面の各位置までの距離を、第１の座標変換部１００５に通知する。
【０１０８】
ステップＳ１１０５において、距離データ算出部１００４は、視差を演算する際に算出した、基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）に対応する、比較画像内の各対応画素領域（点ｐ'）の座標を特定する。また、距離データ算出部１００４は、基準画像の各画素領域（点ｐ）と対応付けて、特定した各対応画素領域（点ｐ'）の座標を、第１の座標変換部１００５に通知する。
【０１０９】
ステップＳ１１０６において、第１の座標変換部１００５は、距離データ算出部１００４より通知された、スキャン面の３次元形状を、所定の２次元形状の平面に投影する第１の座標変換を行う。これにより、基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）の座標及び比較画像内の各対応画素領域（点ｐ'）の座標を変換する。
【０１１０】
また、第１の座標変換部１００５は、第１の座標変換後の基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）の座標（（ｕ，ｖ））と、比較画像内の各対応画素領域（点ｐ'）の座標（（ｕ'ｖ'））とを対応付けて、第２の座標変換部１００６に通知する。
【０１１１】
ステップＳ１１０７において、第２の座標変換部１００６は、第１の座標変換後の基準画像及び比較画像を用いて、第１の座標変換後の基準画像について、第２の座標変換を行う。具体的には、第２の座標変換部１００６は、第１の座標変換後の基準画像の各画素領域（例えば、点ｐ）の座標（（ｕ，ｖ））と、第１の座標変換後の比較画像の各対応画素領域（点ｐ'）の座標（（ｕ'，ｖ'））とを用いて、第２の座標変換を行う。これにより、第２の座標変換部１００６は、第１の座標変換後の基準画像の各画素領域の座標を変換する（点ｐｃ（ｕｃ，ｖｃ）を算出する）。
【０１１２】
また、第２の座標変換部１００６は、第２の座標変換後の座標（例えば、（ｕｃ，ｖｃ））に基づいて、基準画像を補正し、第２の座標変換後の基準画像を生成する。第２の座標変換部１００６は、第２の座標変換後の基準画像を画像処理部１００７に通知する。
【０１１３】
ステップＳ１１０８において、画像処理部１００７は、第２の座標変換後の基準画像に対して、画素間の補間処理、ノイズ除去等の各種画像処理を行う。
【０１１４】
ステップＳ１１０９において、画像出力部１００８は、各種画像処理が行われた基準画像を、スキャン画像として出力する。
【０１１５】
ステップＳ１１１０において、ユーザインタフェース部１００１は、スキャン終了の指示を受け付けたか否かを判定する。ユーザインタフェース部１００１では、例えば、画像読み取り装置１００の操作部１３１に対して電源を遮断する操作をユーザが行ったか否かに基づいて、スキャン終了の指示を受け付けたか否かを判定する。
【０１１６】
ステップＳ１１１０において、スキャン終了の指示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１１１０においてＮｏの場合）、ステップＳ１１０１に戻り、再び、スキャン指示があるまで待機する。この間に、ユーザが、次のページを開き、スキャン指示を入力すると、スキャン処理部１０００では、ステップＳ１１０２からステップＳ１１０９の処理を実行する。
【０１１７】
一方、ステップＳ１１１０において、スキャン終了の指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１１１０においてＹｅｓの場合）、スキャン処理を終了する。
【０１１８】
＜８．まとめ＞
以上の説明から明らかなように、本実施形態における画像読み取り装置１００は、
・基準画像を撮影する第１の撮像装置と、比較画像を撮影する第２の撮像装置とを有し、撮影した基準画像と比較画像とを用いて、第１の撮像装置からスキャン面までの距離を算出する。
・算出した距離に基づいて導出されるスキャン面の３次元形状を、所定の２次元形状の平面に投影する第１の座標変換を行う。
・第１の座標変換後の基準画像の各画素領域について、スキャン面までの距離が所定値になるように第２の座標変換を行い、第２の座標変換後の基準画像を生成することで、スキャン画像を出力する。
【０１１９】
これにより、スキャン面の湾曲に伴うスキャン画像の歪みを補正するとともに、原稿の厚みに起因して発生するスキャン画像のサイズの不均一を補正することが可能になる。
【０１２０】
この結果、スキャン画像の可読性を向上させることができる。
【０１２１】
［他の実施形態］
上記実施形態では、スキャン処理プログラムを実行することで、スキャン処理部１０００の各部の機能を実現するものとして説明した。しかしながら、スキャン処理部１０００の各部が有する機能の一部または全部を、第１の撮像装置１１１が実現するように構成してもよい。この場合、第１の撮像装置１１１に、例えば、専用の画像処理チップを配し、当該画像処理チップにおいて、スキャン処理部１０００の各部が有する機能の一部または全部を実現する。なお、スキャン処理部１０００の各部が有する機能の全部を、第１の撮像装置１１１が実現するように構成した場合、画像読み取り装置１００は、本体部１３０を有している必要はなく、撮像ユニット１１０が含まれていれば足りる。
【０１２２】
また、上記実施形態では、スキャン面１５１、１６１、１６１'の第２の座標変換後の各位置までの距離Ｚ'を固定値として説明した。しかしながら、距離Ｚ'は、第１の座標変換前のスキャン面１５１、１６１、１６１'の各位置までの距離の平均値、最小値、あるいは最大値により決定してもよい。あるいは、ユーザの指示に基づいて決定するようにしてもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態では、第１の撮像装置１１１により撮影された画像を基準画像とし、第２の撮像装置１１２により撮影された画像を比較画像とした。しかしながら、第１の撮像装置により撮影された画像を比較画像とし、第２の撮像装置１１２により撮影された画像を基準画像としてもよい。あるいは、スキャン面のうち、左ページと右ページとで、基準画像と比較画像とを入れ替えてスキャン処理を行うようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、第１の座標変換と第２の座標変換の両方を実行するものとして説明した。しかしながら、スキャン面の湾曲がない原稿については、第１の座標変換を実行することなく、第２の座標変換を実行するように構成してもよい。
【０１２５】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１００                  ：画像読み取り装置
１１１                  ：第１の撮像装置
１１２                  ：第２の撮像装置
１３０                  ：本体部
１３１                  ：操作部
１３２                  ：表示部
１３３                  ：原稿台
１５０、１６０          ：原稿
１５１、１６１          ：スキャン面
７０１、７０２          ：撮像面
７１１、７１２          ：光学中心点
１００１                ：ユーザインタフェース部
１００２                ：基準画像取得部
１００３                ：比較画像取得部
１００４                ：距離データ算出部
１００５                ：第１の座標変換部
１００６                ：第２の座標変換部
１００７                ：画像処理部
１００８                ：画像出力部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２７】
【特許文献１】特開平１０−１７３９０５号公報
【図１】
2018026754.tif 000019
【図２】
2018026754.tif 000020
【図３】
2018026754.tif 000021
【図４】
2018026754.tif 000022
【図５】
2018026754.tif 000023
【図６】
2018026754.tif 000024
【図７】
2018026754.tif 000025
【図８】
2018026754.tif 000026
【図９】
2018026754.tif 000027
【図１０】
2018026754.tif 000028
【図１１】
2018026754.tif 000029