(57)【要約】【課題】シェーディングデータの部分的な波形歪み領域を置換する場合、置換されたデータとの境界部分での階調値の不一致による不連続な箇所の発生を可及的に防止し、シェーディング補正後の画像スジの発生を抑制できる画像読み取り装置等を提供する。【解決手段】シェーディング補正用の基準部材２０７の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値に基づき、波形歪み領域の開始位置と終了位置を抽出する。シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点Ｐ１、Ｐ２の主走査方向の位置が、データ置換領域Ｒ１の開始位置及び終了位置として決定され、決定された開始位置から終了位置までのデータ置換領域のデータが置換用データで置換される。【選択図】図６
2018101837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を読み取ると共に、読み取りデータに正弦波状の階調ムラが発生する特性を有する読み取り手段と、
シェーディング補正用の基準部材と、
前記基準部材の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値を取得する階調値取得手段と、
前記階調値取得手段により取得された主走査方向の各位置における階調値に基づいて、前記シェーディングデータの波形歪み領域の開始位置と終了位置を抽出する抽出手段と、
前記シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、前記抽出手段により抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点の主走査方向の位置を、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定する位置決定手段と、
前記位置決定手段により決定されたデータ置換領域の開始位置から終了位置までのデータを置換用データで置換するデータ置換手段と、
を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するための前記範囲は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差に関連付けられて、ルックアップテーブルに予め規定されており、
前記位置決定手段は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差を算出するとともに、算出された前記階調差に対応する範囲を前記ルックアップテーブルから取得してデータ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出する請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記データ置換領域として第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域が存在する場合、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域における隣り合うピーク点の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、前記位置決定手段は、前記第１座標と第２座標の距離が閾値以下かを判断し、閾値以下であれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記位置決定手段は、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域における第２のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第３座標、第２のデータ置換領域における第１のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第４座標としたとき、第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量を算出するとともに、算出された第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量の差が閾値以下の場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置を備えた画像形成装置。
【請求項６】
画像を読み取ると共に、読み取り結果に正弦波状の階調ムラが発生する特性を有する読み取り手段と、シェーディング補正用の基準部材と、を備えた画像読み取り装置が、
前記基準部材の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値を取得する階調値取得ステップと、
前記階調値取得ステップにより取得された主走査方向の各位置における階調値に基づいて、前記シェーディングデータの波形歪み領域の開始位置と終了位置を抽出する抽出ステップと、
前記シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、前記抽出ステップにより抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点の主走査方向の位置を、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定する位置決定ステップと、
前記位置決定ステップにより決定されたデータ置換領域の開始位置から終了位置までのデータを置換用データで置換するデータ置換ステップと、
を実行することを特徴とするシェーディングデータの部分的置換方法。
【請求項７】
データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するための前記範囲は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差に関連付けられて、ルックアップテーブルに予め規定されており、
前記階調値取得ステップでは、前記波形歪み領域における階調の最小値と、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値を取得し、
前記位置決定ステップでは、取得された前記ピーク点の階調値と階調の最小値との階調差を算出するとともに、算出された前記階調差に対応する範囲を前記ルックアップテーブルから取得してデータ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出する請求項６に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
【請求項８】
前記データ置換領域として第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域が存在する場合、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域における隣り合うピーク点の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、前記位置決定ステップでは、前記第１座標と第２座標の距離が閾値以下かどうかを判断し、閾値以下であれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする請求項６または７に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
【請求項９】
前記位置決定ステップでは、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域における第２のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第３座標、第２のデータ置換領域における第１のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第４座標としたとき、第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量を算出するとともに、算出された第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量の差が閾値以下の場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする請求項８に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載のシェーディングデータの部分的置換方法を、画像読み取り装置の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】
この発明は、画像形成装置等に用いられ原稿の画像を読み取る画像読み取り装置、この画像読み取り装置を備えた画像形成装置、シェーディングデータの部分的置換方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等に搭載された画像読み取り装置として、密着イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）を備えた画像読み取り装置が知られている。この画像読み取り装置は、発光ダイオード（LED）等からなる光源と、セルフォック（登録商標）レンズアレイ等の受光レンズと、ラインセンサとを所定位置に配置した読み取り部を備え、前記光源を点灯させて原稿に光を当て、反射光をラインセンサで受光して原稿の画像を読み取るようになっている。
【０００３】
ところで、レンズアレイとしてセルフォック（登録商標）レンズアレイ等が用いられている読み取り装置では、ラインセンサによる読み取りデータに周期的に変化する正弦波状の階調ムラが発生することが知られている。また、画像読み取り装置の長期使用によりセンサの経時劣化（位相ずれ等）や光源の経時劣化（発光量の低下等）による画質の劣化（特に白色レベルの劣化）を生じる。
【０００４】
そこで、上述したレンズアレイによる正弦波状の階調ムラや経時劣化による画質低下を防止するために、シェーディング補正が行われている。このシェーディング補正は、シェーディング板と呼ばれる白色シートからなる基準部材の読み込み結果を基に白色レベルを補正するものである。
【０００５】
このようなシェーディング補正用の基準部材に、紙粉や原稿のトナー等の異物が付着することがあり、異物が付着するとラインセンサによる読み取り結果が低く（暗く）なり、その異物を白色基準として読み込んだ結果に対して、その画素による読み取り結果が明るくなるようにシェーディング補正が行われるため、原稿を読み込んだときに画像に副走査方向にスジが発生するという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するために、基準部材の回転機構と清掃機構を設け、所定のタイミングで基準部材を回転させて清掃することが行われているが、回転機構や清掃機構のスペースが必要であり、装置の小型化に対する制約となるという問題がある。
【０００７】
そこで、基準部材の読み込み結果であるシェーディングデータのうち、異物等に起因してデータに生じた波形歪み領域を切り取って、予め取得保存しているシェーディング補正用の初期データ等でその領域を置換することが考えられている。
【０００８】
なお、特許文献１には、シェーディングの要因となる光源やセンサ感度の経時変化とび温度特性による大局的な波形変化成分をローパスフィルタ回路によって抽出し、レンズアレイの周期パターンの位相ずれを位相・振幅同期回路によって抽出し、これら抽出した要因波形を乗算回路により合成した補正用画像信号波形を生成し、この補正用画像信号波形を暗レベル補正（オフセット）後の画像信号波形から除くシェーディング補正を行うスキャナ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−２６９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述したように、異物等に起因する波形歪み領域を適正なデータと置換する場合、階調変化が大きな位置でデータを切り取ると、置換されたデータとの境界部分で階調値の不一致による不連続な箇所が発生しやすいという問題がある。不連続な箇所が発生すると、シェーディング補正後に不連続な箇所においてやはり画像に副走査方向のスジが発生する恐れがある。
【００１１】
なお、特許文献１に記載の技術は、シェーディングデータにおける波形歪み領域を切り取って他のデータと置換する技術ではなく、従って、置換後のシェーディングデータに段差等の不連続な箇所が発生しやすいという問題に対して、解決策を提供しうるものではなかった。
【００１２】
この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、シェーディングデータに生じた部分的な波形歪み領域を置換用データと置換する場合に、置換されたデータとの境界部分で階調値の不一致による不連続な箇所が発生するのを可及的に防止して、シェーディング補正後の画像にスジが発生するのを抑制できる画像読み取り装置、画像形成装置、シェーディングデータの部分的置換方法及びプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）画像を読み取ると共に、読み取りデータに正弦波状の階調ムラが発生する特性を有する読み取り手段と、シェーディング補正用の基準部材と、前記基準部材の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値を取得する階調値取得手段と、前記階調値取得手段により取得された主走査方向の各位置における階調値に基づいて、前記シェーディングデータの波形歪み領域の開始位置と終了位置を抽出する抽出手段と、前記シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、前記抽出手段により抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点の主走査方向の位置を、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定する位置決定手段と、前記位置決定手段により決定されたデータ置換領域の開始位置から終了位置までのデータを置換用データで置換するデータ置換手段と、を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
（２）データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するための前記範囲は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差に関連付けられて、ルックアップテーブルに予め規定されており、前記位置決定手段は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差を算出するとともに、算出された前記階調差に対応する範囲を前記ルックアップテーブルから取得してデータ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出する前項１に記載の画像読み取り装置。
（３）前記データ置換領域として第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域が存在する場合、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域における隣り合うピーク点の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、前記位置決定手段は、前記第１座標と第２座標の距離が閾値以下かを判断し、閾値以下であれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする前項１または２に記載の画像読み取り装置。
（４）前記位置決定手段は、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域における第２のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第３座標、第２のデータ置換領域における第１のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第４座標としたとき、第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量を算出するとともに、算出された第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量の差が閾値以下の場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする前項３に記載の画像読み取り装置。
（５）前項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置を備えた画像形成装置。
（６）画像を読み取ると共に、読み取り結果に正弦波状の階調ムラが発生する特性を有する読み取り手段と、シェーディング補正用の基準部材と、を備えた画像読み取り装置が、前記基準部材の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値を取得する階調値取得ステップと、前記階調値取得ステップにより取得された主走査方向の各位置における階調値に基づいて、前記シェーディングデータの波形歪み領域の開始位置と終了位置を抽出する抽出ステップと、前記シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、前記抽出ステップにより抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点の主走査方向の位置を、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定する位置決定ステップと、前記位置決定ステップにより決定されたデータ置換領域の開始位置から終了位置までのデータを置換用データで置換するデータ置換ステップと、を実行することを特徴とするシェーディングデータの部分的置換方法。
（７）データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するための前記範囲は、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値と、前記波形歪み領域における階調の最小値との階調差に関連付けられて、ルックアップテーブルに予め規定されており、前記階調値取得ステップでは、前記波形歪み領域における階調の最小値と、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値を取得し、前記位置決定ステップでは、取得された前記ピーク点の階調値と階調の最小値との階調差を算出するとともに、算出された前記階調差に対応する範囲を前記ルックアップテーブルから取得してデータ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出する前項６に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
（８）前記データ置換領域として第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域が存在する場合、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域における隣り合うピーク点の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、前記位置決定ステップでは、前記第１座標と第２座標の距離が閾値以下かどうかを判断し、閾値以下であれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする前項６または７に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
（９）前記位置決定ステップでは、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域における第２のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第３座標、第２のデータ置換領域における第１のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第４座標としたとき、第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量を算出するとともに、算出された第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量の差が閾値以下の場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とする前項８に記載のシェーディングデータの部分的置換方法。
（１０）前項６〜９のいずれかに記載のシェーディングデータの部分的置換方法を、画像読み取り装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の効果】
【００１４】
前項（１）および（６）に記載の発明によれば、シェーディング補正用の基準部材の読み取り結果であるシェーディングデータから、主走査方向の各位置における階調値が取得され、この階調値に基づいて、シェーディングデータの波形歪み領域の開始位置と終了位置が抽出される。一方、シェーディングデータに発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調ピーク点のうち、抽出された開始位置と終了位置から主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する２つのピーク点の主走査方向の位置が、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定され、決定された開始位置から終了位置までのデータ置換領域のデータが置換用データで置換される。
【００１５】
つまり、データ置換領域の開始位置と終了位置は、正弦波状の階調ムラが生じている波形のピーク点の主走査方向の位置を基準に決定されるから、階調変化が極めて小さい位置で波形を切り取ることができる。その結果、置換されたデータとの境界部分で階調値の不一致による不連続な箇所が発生するのを可及的に防止しえて、置換データとの連続性を確保することが容易となり、このため適正なシェーディング補正を行うことが可能となり、不連続な箇所に起因する画像のスジの発生を抑制することができる。しかも、抽出された波形歪み領域の開始位置と終了位置の主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する各ピーク点の主走査方向の位置が、データ置換領域の開始位置及び終了位置として決定されるから、データ置換領域の範囲が無駄に広がることもない。
【００１６】
前項（２）および（７）に記載の発明によれば、波形歪み領域における階調の最小値と、波形歪み領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値が取得され、これらの取得されたピーク点の階調値と階調の最小値との階調差が算出されるとともに、算出された階調差に対応する範囲がルックアップテーブルから取得されてデータ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点が検出されるから、波形歪みの程度換言すれば異物の付着状態等に応じてデータ置換領域の開始点及び終了点を効果的に決定することができる。
【００１７】
前項（３）および（８）に記載の発明によれば、データ置換領域として第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域が存在する場合、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域における隣り合うピーク点の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、第１座標と第２座標の距離が閾値以下かどうかが判断され、閾値以下であれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域が１つのデータ置換領域とされるから、データの置換処理が簡単になる。しかも、第１座標と第２座標の距離が閾値以下の場合、換言すれば第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域で挟まれた領域の主走査方向の長さが短い場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域が１つのデータ置換領域とされるから、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域で挟まれた本来適正な領域がデータ置換される不都合を、最小限に抑えることができる。
【００１８】
前項（４）及び（９）に記載の発明によれば、各データ置換領域の開始点及び終了点となる複数のピーク点のうち、第１のデータ置換領域における第２のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第３座標、第２のデータ置換領域における第１のデータ置換領域と最も離れたピーク点の主走査方向の座標を第４座標としたとき、第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量が算出されるとともに、算出された第３座標及び第４座標のそれぞれ周辺の階調の平均値の変化量の差が閾値以下の場合に限り、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とこれらの領域で挟まれた領域が１つのデータ置換領域とされる。つまり、第３座標の周辺の階調の平均値の変化量と第４座標の周辺の階調の平均値の変化量が大きい場合は、第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域とでデータの特性の相違が大きく、このため第１のデータ置換領域と第２のデータ置換領域を一括してデータ置換領域とすることは望ましくないから、別々にデータ置換が行われることになり、シェーディングデータの特性に沿ったデータ置換を行うことができる。
【００１９】
前項（５）に記載の発明によれば、前項（１）〜（４）の発明について記載した効果を奏する画像形成装置となる。
【００２０】
前項（１０）に記載の発明によれば、前項（６）〜（９）のいずれかに記載されたシェーディングデータの補正方法を、画像読み取り装置のコンピュータに実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像読み取り装置が搭載された画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、自動原稿搬送装置１０及び画像読み取り部２０の概略構成を、画像形成装置の正面側から見て模式的に示す図、読み取りユニットの構成図である。
【図３】ＣＰＵの機能構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は、画像形成装置の初期使用時に読み取りセンサによりシェーディングシートを読み取ったときのシェーディングデータの波形図、（Ｂ）はその一部を拡大した図である。
【図５】（Ａ）は経時劣化等により特性が変化したときのシェーディングデータの波形図、（Ｂ）はその一部を拡大した図である。
【図６】データ置換領域の決定方法を説明するための図である。
【図７】データ置換領域の決定処理を示すフローチャートである。
【図８】異物による階調変動が大きいときのデータ置換領域の決定方法を説明するための図である。
【図９】データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するためのルックアップテーブルである。
【図１０】異物による階調変動が大きい場合のデータ置換領域の決定処理を示すフローチャートである。
【図１１】複数のデータ置換領域の距離が近い場合に、これらのデータ置換領域を１つのデータ置換領域とする処理を説明するための図である。
【図１２】複数のデータ置換領域を一つのデータ置換領域とする場合の処理を示すフローチャートである。
【図１３】複数のデータ置換領域の距離が近くても、１つのデータ置換領域としない場合の処理を説明するための図である。
【図１４】複数のデータ置換領域の距離が近く、シェーディングデータの特性も近い場合に限り、複数のデータ置換領域を一つのデータ置換領域とする場合の処理を示すフローチャートである。
【図１５】置換用データの生成方法を説明するための図である。
【図１６】置換用データの他の生成方法を説明するための図である。
【図１７】置換用データのさらに他の生成方法を説明するための図である。
【図１８】（Ａ）（Ｂ）はデータ置換領域の境界部において、シェーディングデータと置換用データとの整合を取るための処理を説明するための図である。
【図１９】データ置換処理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】
【００２２】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、この発明の一実施形態に係る画像読み取り装置が搭載された画像形成装置の全体構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置は自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１０と、画像読み取り部２０と、画像形成部３０と、自動両面ユニット４０と、給紙部５０と、給紙キャビネット６０と、操作パネル７０と、ファクシミリユニット９０と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）ユニット９１と、制御部１００及び記憶部１２０等を備える。
【００２４】
自動原稿搬送装置１０は、原稿給紙トレイ１２上にセットされた複数の原稿を１枚ずつ自動的に画像読み取り部２０の読み取りガラスであるプラテンガラス上に設定された所定の原稿読み取り位置まで搬送し、画像読み取り部２０により原稿画像の読み取りが行われると、原稿排紙トレイ上に排出する公知の装置である。また、自動原稿搬送装置１０は原稿セットセンサ１１を備え、原稿セットセンサ１１は公知のタクトスイッチで構成され、原稿がセットされたか否かを検出し、その結果を制御部１００に信号として送る。
【００２５】
画像読み取り部２０は、画像読み取り位置に搬送された原稿の大きさ等に応じて原稿画像を走査し、原稿画像に光源から照射された光の反射光を入射光として受光し、入射光を電気信号に変換して画像データとして制御部１００に送る装置である。また、画像読み取り部２０は装置持ち上げセンサ２１を備え、装置持ち上げセンサ２１は公知の磁気センサで構成され、自動原稿搬送装置１０が持ち上げられたか否かを検出し、その結果を制御部１００に信号として送る。
【００２６】
操作パネル７０は、公知のユーザインターフェースであって、タッチパネル入力部を兼ねた表示部７１、キー入力部７２を備える。さらに、操作パネル７０は副電源スイッチ８０を備える。副電源スイッチ８０はユーザーが省電力動作モードであるスリープモードヘの移行を直接指示するためのスイッチである。
【００２７】
制御部１００は、受け取った読み取りデータにシェーディング補正などの各種データ処理を施し、用紙の供給と同期して主走査ラインごとに読み出してレーザダイオードを駆動するための信号を出力する等、画像形成装置の全体を統括的に制御する。さらにこの実施形態では、原稿画像の読み取り前にシェーディング補正用のシェーディングデータを取得して部分的なデータ置換処理を行うが、この点については後述する。
【００２８】
ファクシミリユニット９０は、公衆電話回線に接続し、画像データの送受信を行うためのインターフェースである。
【００２９】
通信Ｉ／Ｆユニット９１は、パーソナルコンピュータ等が接続された外部ネットワークに接続するためのインターフェースである。外部ネットワークとしては、ＬＡＮやＵＳＢを備える。
【００３０】
記憶部１２０は制御部１００から送られてくる画像データやその他のデータを記憶するものであり、例えばハードディスク装置（ＨＤＤ）から構成されている。
【００３１】
画像形成部３０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、感光体ドラム３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、露光走査ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、転写ベルト３３と、図示しないがこれらユニットを保護する前扉カバー、前扉センサ３４を備える。また、画像形成部３０はイエロー、マゼンダ、シアン、黒の４色に対応している。制御部１００から出力される駆動信号に基づいて、露光走査ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄで生成されたレーザ光が各感光体ドラム３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上に露光走査される。前扉センサ３４は公知のタクトスイッチで構成され、前扉カバーが開放されたかどうかを検出し、その結果を制御部１００に信号として送る。転写ベルト３３は、各色に対応する感光体ドラム３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上のトナー像を全て重ね合わせて、給紙部５０から搬送されてくる用紙に転写する。
【００３２】
給紙部５０は、用紙を収納しておくための給紙カセット５１、５３と、この用紙を繰り出すためのピックアップローラ５２、５４を備え、画像形成部３０に用紙を補給する。
【００３３】
給紙キャビネット６０は、給紙部５０と同様に、用紙を収納しておくための給紙カセット６１、６３と、この用紙を繰り出すためのピックアップローラ６２、６４を備え、給紙部５０を経由して画像形成部３０に用紙を補給する。
【００３４】
自動両面ユニット４０は、片面が印刷された用紙を裏表反転させるために、通紙経路上で一旦スイッチバックさせ、再度給紙させることによって両面印刷を可能にする。
【００３５】
図２（Ａ）は、自動原稿搬送装置１０及び画像読み取り部２０の概略構成を、画像形成装置の正面側から見て模式的に示す図である。
【００３６】
自動原稿搬送装置１０は、いわゆるシートスルータイプの自動原稿送り装置であって、スキャンする対象の用紙を画像読み取り部２０へ搬送する。さらに、自動原稿搬送装置１０には、用紙の裏面をスキャンする機能が備わっていても良い。
【００３７】
画像読み取り部２０は、自動原稿搬送装置１０によって搬送されてきた用紙に記載されている画像を読み取って画像データを生成する。
【００３８】
図２（Ａ）に示すように、画像読み取り部２０は、受光センサを備えた読み取りユニット２０６、プラテンガラス２０５、シェーディングシート２０７などによって構成され、原稿の画像を読み取る。
【００３９】
一方、自動原稿搬送装置１０は、給紙ローラー２２０、分離ローラー２２１、読み取り前搬送ローラー２０１を備え、これらのローラーによって原稿給紙トレイ１２にセットされた原稿が読み取り位置へ搬送される。読み取りユニット２０６は、ＲＧＢデータによって、画像データを生成する。読み取り位置の近傍において、原稿の搬送方向の下流側には読み取り後搬送ローラー２０２が設けられ、読み取り位置を通過した原稿を読み取り後搬送ローラー２０２によって下流側に搬送し、排出積載トレイ２２２へ排出させるようになっている。ここで、読み取り位置においては、原稿は搬送ガイド部材２２３によって、プラテンガラス２０５と非接触で搬送できるよう案内される。また、読み取り後搬送ローラー２０２は、読み取り前搬送ローラー２０１よりも若干速度を速くすることで、原稿が引っ張られるようにし、原稿のたるみによるプラテンガラス２０５との接触を防止している。
【００４０】
また、図示しないが、自動原稿搬送装置１０の原稿給紙トレイ１２には、給紙時の傾きを防止するためのガイド部材があり、そのガイド部材に連結された位置検出センサと給紙トレイの搬送方向に設けられた複数の原稿検出部材との組み合わせにより、給紙トレイ２００上の原稿のサイズを判別可能となっている。また、ジョブ中に定期的にシェーディング補正を行う場合、読み取りユニット２０６が白色の基準部材であるシェーディングシート２０７の位置に移動してシェーディングを行う。
【００４１】
この実施形態では、読み取りユニット２０６は１ライン密着イメージセンサからなる読み取りセンサを備えている。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、光源２０６ａと、光源から原稿３００に照射された光の反射光を受光するレンズアレイ２０６ｂと、レンズアレイ２０６ｂの直下に配置されたリニアイメージセンサからなる読み取りセンサ（ラインセンサ）２０６ｃが、それぞれ主走査方向である原稿３００の幅方向に一列状に配置されている。
【００４２】
前記光源２０６ａは、この実施形態では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のＬＥＤからなり、点灯駆動回路１１０を介して、制御部１００によって点灯制御されるようになっている。
【００４３】
読み取りユニット２０６の読み取りセンサ２０６ｃで光電変換された画像データはデータ取得部１２０に送信される。データ取得部１２０は読み取りセンサ２０６ｃからのアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡＦＥ（アナログフロントエンド）により構成される。
【００４４】
制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備えている。ＣＰＵ１０１は光源２０６ａの点灯制御、データ取得部１２０によりデジタル信号に変換された画像データの処理、を含む画像形成装置１の全体を統括的に制御する。
【００４５】
ＲＯＭ１０２はＣＰＵ１０１の動作プログラム等を格納する記憶媒体であり、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１が動作プログラムに従って動作する際の作業領域を提供する記憶媒体である。
【００４６】
なお、原稿の両面を読み取る場合は、原稿の表裏両面の反転機構を設けて表面及び裏面を順に読み取り位置へと搬送しても良いし、裏面読み取り用の読み取りユニットを別途設けても良い。
【００４７】
次に、シェーディング補正を行うために、読み取りセンサ２０６ｃによりシェーディングシート２０７を読み取ったときに、データ取得部１２０から出力された読み取り結果であるシェーディングデータの波形歪み領域を含むデータ置換領域を決定し、この領域のデータを置換用データで置換する処理について、該処理を実行するＣＰＵ１０１の機能構成を示す図３のブロック図を参照しながら説明する。
【００４８】
読み取りセンサ２０６ｃによりシェーディングシート２０７を読み取ったときに、データ取得部１２０から出力されたシェーディングデータは、図３に示すように、階調値取得部１３１に入力される。
【００４９】
階調値取得部１３１は、シェーディングデータから、主走査方向の各位置つまり各画素毎の階調値を取得する。
【００５０】
画像形成装置の初期使用時に読み取りセンサ２０６ｃによりシェーディングシート２０７を読み取ったときのシェーディングデータSH0の波形を図４（Ａ）に、その一部を拡大した波形を同図（Ｂ）に示す。横軸は主走査方向の画素位置を示し縦軸は階調値を示す。また、主走査方向の右方向（紙面右方向）を+方向、左方向を−方向とする。
【００５１】
前述したように、セルフォック（登録商標）レンズアレイ等のレンズアレイ２０６ｂを用いた場合、データ取得部１２０で取得された画像データには、主走査方向に周期的な階調ムラが発生するため、シェーディングデータは図４（Ｂ）に示すように、１周期毎に上下にピークを繰り返す正弦波に近い波形となる。画像形成装置の初期使用時には、読み取りユニット２０６の光源２０６ａ、レンズアレイ２０６ｂの劣化や読み取りセンサ２０６ｃの基板の歪み等がなく、紙粉や原稿のトナー等の異物のシェーディングシート２０７への付着もなく、従ってシェーディングデータの各周期の上下各ピーク点の階調値は主走査方向においてほぼ一定値を示している。この使用初期のシェーディングデータ（以下、初期シェーディングデータと記す）は記憶部１２０等に保存されている。なお、初期シェーディングデータを製品の出荷前に取得し保存しておいても良い。
【００５２】
一方、画像形成装置の経時的な使用により、読み取りユニット２０６の光源２０６ａ、レンズアレイ２０６ｂの劣化や読み取りセンサ２０６ｃの基板の歪み等が生じると、シェーディングデータSH1は図５（Ａ）に示すように主走査方向に湾曲した特性となる。同図（Ｂ）は同図（Ａ）の波形の一部を拡大した図である。また、紙粉や原稿のトナー等の異物がシェーディングシート２０７へ付着すると、同図（Ｂ）に示すように、異物付着箇所に対応して波形歪み（ノイズ）４００が発生する。
【００５３】
ノイズ領域抽出部１３２は、シェーディングデータSH1に生じたこのような波形歪み領域（以下の説明ではノイズ領域ともいう）の開始位置と終了位置を抽出する。この実施形態では、図６に示すように、階調値取得部１３１により取得した階調値が、正弦波状の階調ムラを逸脱する値となる２箇所の位置を、開始位置Hstr及び終了位置Hendとしているが、階調値が急激に変化する２箇所の位置を開始位置及び終了位置としてもよい。開始位置Hstrから終了位置Hendまでの範囲がノイズ領域Ｗとなる。
【００５４】
次に、データ置換領域決定部１３３は、データを切り取って置換用データと置換するデータ置換領域を決定する。具体的には図６に示すように、シェーディングデータSH1に発生している正弦波状の階調ムラにおける複数の階調のピーク点のうち、ノイズ領域抽出部１３２で抽出されたノイズ領域Ｗの開始位置Hstrから主走査方向に距離REFだけ外側（−側）の位置と開始位置Hstrとの範囲に存在するピーク点Ｐ１の主走査方向の位置を、データ置換領域の開始位置Hpstrとする。同様に、抽出されたノイズ領域Ｗの終了位置Hendから主走査方向に距離REFだけ外側（＋側）の位置と終了位置Hendとの範囲に存在するピーク点Ｐ２の主走査方向の位置を、データ置換領域の終了位置Hpendとする。
【００５５】
そして、開始位置Hpstrと終了位置Hpendで挟まれた領域をデータ置換領域Ｒ１とする。距離REFは、シェーディングデータSH0の周期を考慮して、データ置換領域Ｒ１の開始位置Hpstr及び終了位置Hpendとなるピーク点Ｐ１、Ｐ２が、データ置換領域Ｒ１の両側でそれぞれ１つ存在するように予め設定された値である。
【００５６】
その後、データ置換部１４０によって、シェーディングデータSH1におけるデータ置換領域Ｒ１のデータが切り取られ、置換用データによって置換される。データ置換処理については後述する。
【００５７】
このように、この実施形態では、データ置換領域Ｒ１の開始位置Hpstrと終了位置Hpendは、正弦波状の波形のピーク点Ｐ１、Ｐ２の主走査方向の位置を基準に決定されるから、階調変化が極めて小さい位置で波形を切り取ることができる。その結果、置換データとの連続性を確保することが容易となり、このため適正なシェーディングデータに基づくシェーディング補正を行うことが可能となり、置換されたデータとの境界部分で階調値の不一致による不連続な箇所に起因する画像のスジの発生を抑制することができる。しかも、抽出された波形歪み領域Ｗの開始位置Hstrと終了位置Hendの主走査方向の外側の予め設定された範囲内にそれぞれ存在する各ピーク点Ｐ１、Ｐ２の主走査方向の位置Hpstr、Hpendが、データ置換領域Ｒ１の開始位置及び終了位置として決定されるから、データ置換領域Ｒ１の範囲が無駄に広がることもない。
【００５８】
図７は、上述したデータ置換領域の決定処理を示すフローチャートである。このフローチャート及び以降に示されるフローチャートで示される処理は、画像形成装置のＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等の記録媒体に格納された動作プログラムに従って動作することにより実行される。
【００５９】
ステップＳ０１で、波形歪み領域（ノイズ領域）Ｗの開始位置Htsrと終了位置Hendを抽出したのち、ステップＳ０２で、ノイズ領域Ｗの開始位置Hstrから主走査方向に予め設定された距離REFだけ外側（−側）に離れた位置と開始位置Hstrの範囲、つまり（Hstr−REF）〜Hstrの範囲に存在するピーク点Ｐ１の主走査方向の位置Hpstrを取得する。次いで、ステップＳ０３で、取得したピーク点Ｐ１の位置Hpstrを切り取りの開始位置（データ置換領域Ｒ１の開始位置）とする。
【００６０】
次にステップＳ０４で、ノイズ領域Ｗの終了位置Hendから主走査方向に予め設定された距離REFだけ外側（＋側）に離れた位置と終了位置Hendの範囲、つまりHend〜（Hend＋REF）の範囲に存在するピーク点Ｐ２の主走査方向の位置Hpendを取得し、ステップＳ０５で、取得したピーク点Ｐ２の位置Hpendを切り取りの終了位置（データ置換領域Ｒ１の終了位置）とする。
【００６１】
ところで、ノイズ領域の検出範囲つまりノイズ領域Ｗの開始位置Hstrや終了位置Hendと同じであっても、図８に示すように、異物による波形歪み４００の階調変動が大きく階調の最小値が大きいと、ノイズ領域の両外側に近接するピーク点Ｐ３、Ｐ４の階調値が大きく影響を受けている可能性がある。この場合、ノイズ領域の両外側に近接するピーク点Ｐ３、Ｐ４の位置が、データ置換領域の開始位置と終了位置に決定されると、データ置換領域外に異物の影響が残ってしまい、良好なシェーディング補正を行うことができないため、さらにその外側のピーク点Ｐ５、Ｐ６の位置をデータ置換領域の開始位置と終了位置とするのが望ましい。
【００６２】
そこで、この実施形態では、異物による階調変動が大きい場合は、データ置換領域を拡大するようになっている。
【００６３】
具体的には、データ置換領域決定部１３３は、階調値取得部１３１で取得した主走査方向の各位置での階調値を基に、ノイズ領域Ｗにおける階調の最小値と、ノイズ領域から主操作方向に予め設定された距離離れたピーク点の階調値を取得する。そして、取得したピーク点の階調値とノイズ領域における階調の最小値との階調差を算出する。
【００６４】
一方、ピーク点の階調値とノイズ領域における階調の最小値との階調差と、データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点を検出するための範囲との関係が、ルックアップテーブルに予め規定されており、ＲＯＭ１０３等に格納されている。このルックアップテーブルの一例を図９に示す。
【００６５】
図９に示したルックアップテーブルにおいて、Vminはノイズ領域Ｗにおける階調の最小値を示し、Vはノイズ領域から主操作方向に予め設定された距離離れたピーク点の階調値を示し、「V−Vmin」は両階調値の差を示している。また、REFn1はノイズ領域Ｗの開始位置Hstr及び終了位置Hendの外側の第１の距離を示し、REFn2はノイズ領域Ｗの開始位置Hstr及び終了位置Hendの外側の第２の距離を示し、REFn2＞REFn1に設定されるとともに、V−Vminの値が大きくなるに従って、REFn1、REFn2の値も大きくなるように設定されている。データ置換領域決定部１３３は、ノイズ領域Ｗから主操作方向に予め設定された距離離れたピーク点の階調値Vと、ノイズ領域Ｗにおける階調の最小値Vminとの階調差であるV−Vminの値を算出後、算出したV−Vminの値に対応するREFn1、REFn2をルックアップテーブルから取得し、ノイズ領域Ｗの開始位置Hstr及び終了位置Hendの外側の第１の距離REFn1から第２の距離REFn2までの範囲のピーク値を検出するようになっている。
【００６６】
このように、ノイズ領域Ｗにおける階調の最小値Vminと、ノイズ領域から主操作方向に設定距離離れたピーク点の階調値Vが取得され、これらの取得されたピーク点の階調値と階調の最小値との階調差V−Vminが算出されるとともに、算出された階調差V−Vminに対応する範囲（REFn1、REFn2）がルックアップテーブルから取得されて、データ置換領域の開始位置及び終了位置となるピーク点が検出されるから、波形歪み４００の程度換言すれば異物の付着状態等に応じてデータ置換領域Ｒ１の開始点Hpstr及び終了点Hpendを効果的に決定することができる。
【００６７】
図１０は、上記で説明したような異物による階調変動が大きい場合のデータ置換領域Ｒ１の決定処理を示すフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ１１で、波形歪み領域（ノイズ領域）Ｗの開始位置Htsrと終了位置Hendを抽出したのち、ステップＳ１２でノイズ領域Ｗの階調の最小値Vminを取得し、ステップＳ１３で、ノイズ領域から主操作方向に所定距離離れたピーク点の階調値Vを取得する。ステップＳ１４では、階調差V−Vminに基づきルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照し、V−Vminの値に対応するREFn1、REFn2を取得する。
【００６９】
次いでステップＳ１５では、ノイズ領域の開始位置HstrからREFn1外側（−側）に離れた位置から、REFn2外側（−側）に離れた位置までの範囲、つまり（Hstr−REF1）〜（Hstr−REF2）の範囲に存在するピーク点の主走査方向の位置Hpstrを取得し、ステップＳ１６で、取得したピーク点の位置Hpstrを切り取りの開始位置（データ置換領域の開始位置）とする。
【００７０】
次にステップＳ１７で、ノイズ領域Ｗの終了位置HendからREFn1外側（＋側）に離れた位置から、REFn2外側（＋側）に離れた位置までの範囲、つまり（Hend＋REF1）〜（Hend＋REF2）の範囲に存在するピーク点の主走査方向の位置Hpendを取得し、ステップＳ１８で、取得したピーク点の位置Hpendを切り取りの終了位置（データ置換領域の終了位置）とする。
【００７１】
また、シェーディングシート２０７への異物の付着が２箇所以上発生し、このためノイズ領域さらにはデータ置換領域が２個以上検出される場合がある。このとき、隣接するデータ置換領域の距離が近ければ、図１１に示すように、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２をそれぞれ切り取ってデータ置換を行うよりも、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２と、これらの領域で挟まれた中間領域を一括して１つのデータ置換領域とした方が、処理が簡単である上、正常領域である中間領域をデータ置換することによる影響も極めて小さい。
【００７２】
そこで、隣接する２つのデータ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の距離が近い場合、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２と、これらの領域で挟まれた中間領域を一括して１つのデータ置換領域として処理しても良い。
【００７３】
具体的には、図１１に示すように、第１、第２の各データ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の開始点及び終了点となる４個のピーク点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のうち、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２における隣り合うピーク点Ｐ１２、Ｐ２１の主走査方向の座標をそれぞれ第１座標、第２座標とすると、データ置換領域決定部１３３は、第１座標と第２座標の距離が閾値以下かどうかを判断し、閾値以下であれば第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とこれらの領域で挟まれた中間領域を１つのデータ置換領域とする。
【００７４】
図１２は、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２と中間領域を一括してデータ置換領域とする場合の処理を示すフローチャートである。
【００７５】
ステップＳ２１で第１のデータ置換領域Ｒ１１を決定し、ステップＳ２２で第２のデータ置換領域Ｒ１２を決定する。次に、第１、第２の各データ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の開始点及び終了点となる４個のピーク点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のうち、ステップＳ２３で、第２のデータ置換領域Ｒ１２に近い第１のデータ置換領域Ｒ１１のピーク点Ｐ１２の主走査方向の座標を第１座標として取得し、ステップＳ２４で、第１のデータ置換領域Ｒ１１に近い第２のデータ置換領域Ｒ１２のピーク点Ｐ２１の主走査方向の座標を第２座標として取得する。
【００７６】
次いでステップＳ２５で、第２の座標と第１の座標の差が閾値以下かどうかを判断する。閾値以下の場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６で、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とこれらの領域で挟まれた中間領域を１つのデータ置換領域とする。
【００７７】
一方、ステップＳ２５で、第２の座標と第１の座標の差が閾値以下でない場合は（ステップＳ２５でＮＯ）、処理を終了する。従ってこの場合は、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２が別々のデータ置換領域となる。
【００７８】
このように、隣接する複数のデータ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の距離が近い場合、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２と、これらの領域で挟まれた中間領域を一括して１つのデータ置換領域として処理するのが望ましい。しかし、隣接する複数のデータ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２が近い場合であっても、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とでデータの特性の相違が大きい場合は、別々のデータ置換領域として処理するのが望ましい。
【００７９】
そこで、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とでデータの特性の相違を判定するため、図１３（Ａ）に示すように、各データ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の開始点及び終了点となる４個のピーク点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のうち、第１のデータ置換領域Ｒ１１における第２のデータ置換領域Ｒ１２と最も離れたピーク点Ｐ１１の主走査方向の座標を第３座標とし、第２のデータ置換領域Ｒ１２における第１のデータ置換領域Ｒ１１と最も離れたピーク点Ｐ２２の主走査方向の座標を第４座標としたとき、データ置換領域決定部１３３は同図（Ｂ）に示すように、第３座標の周辺の階調の平均値の第１の変化量と、第４座標の周辺の階調の平均値の第２の変化量を算出する。そして、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２の距離が近く、算出された階調平均値の第１、第２の変化量の差が閾値以下、つまり各データ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２のデータ特性が近い場合に限り、同図（Ｄ）に示すように、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とこれらの領域で挟まれた領域を１つのデータ置換領域とするのが良い。逆に、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２の距離が近くても、算出された階調平均値の第１、第２の変化量の差が閾値以下でない場合は、同図（Ｃ）に示すように、別々に処理するのが良い。これによって、シェーディングデータSH1の特性に沿ったデータ置換を行うことができる。
【００８０】
図１４は、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２の距離が近く、シェーディングデータSH1の特性が近い場合に限り、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２と中間領域を一括してデータ置換領域とする場合の処理を示すフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ２１〜ステップＳ２５は、図１２に示したステップＳ２１〜ステップＳ２５と同じ処理であるので、説明は省略する。
【００８２】
ステップＳ２５で、第２の座標と第１の座標の差が閾値以下かどうかを判断し、閾値以下でない場合は（ステップＳ２５でＮＯ）、処理を終了する。閾値以下の場合は（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１では、第１、第２の各データ置換領域Ｒ１１、Ｒ１２の開始点及び終了点となる複数のピーク点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のうち、第２のデータ置換領域す１２から遠い第１のデータ置換領域す１１のピーク点Ｐ１１の主走査方向の座標を第３座標として取得し、ステップＳ３２で、第１のデータ置換領域す１１から遠い第２のデータ置換領域Ｒ１２のピーク点Ｐ２２の主走査方向の座標を第４座標として取得する。
【００８４】
次いでステップＳ３３で、第３座標の周辺の階調の平均値の第１の変化量を算出し、ステップＳ３４で第４座標の周辺の階調の平均値の第２の変化量を算出する。
【００８５】
そして、ステップＳ３５で、第１の変化量と第２の変化量の差が閾値以下かどうかを判断する。閾値以下の場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）、ステップＳ２６で、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２とこれらの領域で挟まれた中間領域を１つのデータ置換領域とする。
【００８６】
一方、ステップＳ３５で閾値以下でない場合は（ステップＳ２５でＮＯ）、処理を終了する。従ってこの場合は、第１のデータ置換領域Ｒ１１と第２のデータ置換領域Ｒ１２が別々のデータ置換領域となる。
【００８７】
次に、図３のブロック図におけるデータ置換部１４０により実行される、データ置換領域Ｒ１のデータを置換用データと置換する処理について説明する。
【００８８】
まず、置換画素生成部１４１により置換用データを生成する。置換用データの生成方法は限定されないが、例えば以下に説明する３個の方法を挙げることができる。
【００８９】
１番目の方法は、図１５に示すように、使用初期に保存しておいた初期シェーディングデータSH0を使用する方法である。具体的には、この初期シェーディングデータSH0におけるデータ置換領域Ｒ１と同じ領域を切り取って置換用データSH2とする。
【００９０】
２番目の方法は、図１６に示すように、データ置換が行われる元のシェーディングデータ（以下、置換前シェーディングデータともいう）SH1のデータ置換領域Ｒ１以外の部分、例えばデータ置換領域Ｒ１の隣接部分から、データ置換領域と同じ位相範囲Ｒ２のデータを転用して置換用データSH2とする方法である。
【００９１】
３番目の方法は、図１７に示すように、置換前シェーディングデータSH1の特性に基づいて、正弦波状の置換用データSH2を生成する方法である。具体的には、置換前シェーディングデータSH1のデータ置換領域Ｒ１を除く領域において、所定範囲内のピーク点の数と一端側のピーク点から他端側のピーク点までの画素数を算出する。また、前記範囲内の正弦波状データの周期を算出するとともに、正弦波状のデータの最大階調値と最小階調値からダイナミックレンジを算出する。そして、置換前シェーディングデータSH1のデータ置換領域Ｒ１における開始位置側の画素位置から正弦波の初期値を算出し、以後は算出した周期、ダイナミックレンジの正弦波形となるように、データ置換領域Ｒ１の終了位置までデータを当てはめる。
【００９２】
次に、生成した置換用データSH2の特性を、連続性調整部１４２により置換前シェーディングデータSH1の特性と近似させる連続性調整処理を行う。
【００９３】
前述したように、置換前シェーディングデータSH1は、読み取りユニット２０６の経時使用により特性変化を生じている可能性があり、図１８（Ａ）に示すように、データ置換領域Ｒ１の開始位置での階調値y10は終了位置での階調値y11と同値ではなく、データ置換領域Ｒ１においてデータが右上がりまたは右下がりに傾斜した特性を有している。このため、置換前シェーディングデータSH1におけるデータ置換領域Ｒ１の開始位置及び終了位置での階調値y10、y11と、生成した置換用データSH2のそれぞれ対応する位置での階調値y20、y21とは同値ではなく、置換用データSH2の両端部において、置換前シェーディングデータSH1の階調値との間にずれが生じている。そこで、この階調値のずれを抑制して、置換前シェーディングデータSH1と置換用データSH2の境界部における階調値が連続するように、連続性調整処理を行う。
【００９４】
ただし、経時劣化がなく、データ置換領域Ｒ１の開始位置での階調値y10と終了位置での階調値y11とに差がなく、置換用データSH2の両端部において、置換前シェーディングデータSH1の階調値との間にずれが生じていない場合は、連続性調整処理は不要である。
【００９５】
連続性調整処理は具体的には、まず、データ置換領域Ｒ１の開始位置及び終了位置における置換前シェーディングデータSH1及び置換用データSH2の各階調値y10、y11、y20、y21を取得した後、端部補正データとしてy10／y20、y11／y21を算出する。
【００９６】
そして、これらの２箇所の端部補正データとデータ置換領域の画素数Nとデータ変換領域Ｒ１の開始位置からの画素位置nとから、
Ｔ＝｛（y10／y20）×n＋（y11／y21）×（N−n）｝／N
の一次式からなる変換式Ｔを生成する。変換式Ｔのグラフを図１８（Ｂ）に示す。
【００９７】
乗算処理部１４３は、置換用データSH2に上記変換式Ｔを乗算して置換用調整済みデータSH3を生成する。
【００９８】
セレクタ１４４は、データ置換領域Ｒ１外については置換前シェーディングデータSH1を選択し、データ置換領域Ｒ１内については乗算処理部１４３で生成された置換用調整済みデータSH3を選択して、シェーディングデータ作成部１４５にデータを出力し、シェーディングデータ作成部１４５は、置換前シェーディングデータSH1のデータ置換領域Ｒ１が置換用調整済みデータSH3で置換された置換済みシェーディングデータSH4を作成する。
【００９９】
図１９は、データ置換部１４０によるデータ置換処理を示すフローチャートである。
【０１００】
ステップＳ４１で置換前シェーディングデータSH1を入力し、ステップＳ４２で初期シェーディングデータSH0を取得する。
【０１０１】
ステップＳ４３では置換用データSH2を生成したのち、ステップＳ４４で、データ置換領域の開始位置と終了位置における置換前シェーディングデータSH1と置換用データSH2の階調値を取得する。
【０１０２】
ステップＳ４５では変換式Ｔを算出し、次いでステップＳ４６で置換用データSH2に変換式Ｔを乗算して置換用調整済みデータSH3を作成する。そして、ステップＳ４７で、置換前シェーディングデータSH1におけるデータ置換領域Ｒ１のデータを、置換用調整済みデーSH3タで置換した置換済みシェーディングデータSH4を作成する。
【０１０３】
原稿の読み取り時には、データ取得部１２０で取得された原稿の画像データに対し、シェーディングデータ作成部１４５で作成された置換済みシェーディングデータSH4に基づいて、シェーディング補正が行われる。シェーディング補正方法については周知の技術であるので説明は省略するが、置換済みシェーディングデータSH4はデータ置換領域Ｒ１の開始位置と終了位置において階調値が連続し、またデータ置換領域Ｒ１におけるデータの特性を置換前シェーディングデータの特性と近似させているから、画像にスジ等が生じることなく適正なシェーディング補正を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０    自動原稿送り装置
２０    画像読み取り部
２０ａ  光源
２０ｂ  レンズ
２０ｃ  読み取りセンサ
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１２０  データ取得部
１３１  階調値取得部
１３２  ノイズ領域抽出部
１３３  データ置換領域決定部
１４０  データ置換部
２０６  読み取りユニット
２０７  シェーディングシート（基準部材）
【図１】
2018101837.tif 000003
【図２】
2018101837.tif 000004
【図３】
2018101837.tif 000005
【図４】
2018101837.tif 000006
【図５】
2018101837.tif 000007
【図６】
2018101837.tif 000008
【図７】
2018101837.tif 000009
【図８】
2018101837.tif 000010
【図９】
2018101837.tif 000011
【図１０】
2018101837.tif 000012
【図１１】
2018101837.tif 000013
【図１２】
2018101837.tif 000014
【図１３】
2018101837.tif 000015
【図１４】
2018101837.tif 000016
【図１５】
2018101837.tif 000017
【図１６】
2018101837.tif 000018
【図１７】
2018101837.tif 000019
【図１８】
2018101837.tif 000020
【図１９】
2018101837.tif 000021