(57)【要約】【課題】結合後の画像品質を高品質に保つ。【解決手段】主走査方向に延びる直線状のパターンを複数のラインセンサに撮像させ、その撮像画像同士の画像マッチングにより、第１の副走査ずれ量Δｙ３が得られる（Ｓ３２）。また、主走査方向に対して所定角度θで延びる直線状のパターンを主走査方向に延びる直線状のパターンを複数のラインセンサに撮像させ、所定のマッチング範囲内で画像マッチングにより、第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２が得られる（Ｓ３３）。第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２と、第１の副走査ずれ量Δｙ３と、所定角度θとに基づいて、ラインセンサの主走査方向の位置関係のずれ量Δｘが得られる（Ｓ３４）。ずれ量Δｘで、マッチング領域、被マッチング領域の主走査範囲が補正された上で、原稿の画像マッチングが行われ（Ｓ３７）、画像が結合される（Ｓ３９）。【選択図】図１１
2015226127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の撮像視野を有し、第１の画像を取得する第１の撮像部と、
撮像視野が、第１の方向に関して前記第１の撮像部と一部重複し、前記第１の方向に直交する第２の方向に関して前記第１の撮像部と離間して配置され、第２の画像を取得する第２の撮像部と、
濃淡が前記第１の方向には変化せず前記第２の方向に関して変化する第１のパターンが形成された第１のパターン形成部と、
前記第１の方向に対して所定角度で斜めに延びる直線状の第２のパターンが形成された第２のパターン形成部と、
前記第１の撮像部で取得された前記第１のパターンの撮像画像と、前記第２の撮像部で取得された前記第１のパターンの撮像画像とに基づいて、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との第１の副走査ずれ量を算出する第１のずれ量導出部と、
前記第１の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データと、前記第２の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データとの間の前記第１の方向に関する所定のマッチング範囲内の画像マッチングにより、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との間の第２の副走査ずれ量を算出する第２のずれ量導出部と、
前記第２の副走査ずれ量と前記第１の副走査ずれ量との差と、前記所定角度とに基づいて、前記第１の方向に関するマッチング範囲を補正する補正部と、
原稿を撮像して得られる前記第１の画像と、原稿を撮像して得られる前記第２の画像との間で前記補正されたマッチング範囲内で画像マッチングを行って、前記第１の画像と前記第２の画像との結合を行う画像結合部と、
を備える画像読取装置。
【請求項２】
前記第２のパターン形成部では、
前記第２のパターンが前記第１の方向に複数配列されている、
請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１のパターン形成部では、
前記第１のパターンが前記第１の方向に延びる直線状のパターンである、
請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記第１の撮像部が、前記第１の方向に沿って複数直列に配置され、
前記第２の撮像部が、前記第１の方向に沿って複数直列に配置され、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、全体として千鳥状に配列されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
所定の撮像視野を有する第１の撮像部で撮像される第１の画像と、撮像視野が第１の方向に関して前記第１の撮像部と一部重複し、前記第１の方向に直交する第２の方向に関して前記第１の撮像部と離間して配置された第２の撮像部で撮像された第２の画像と、を結合する画像結合方法であって、
濃淡が前記第１の方向には変化せず前記第２の方向に関して変化する第１のパターンを、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部で撮像し、前記第１の撮像部で撮像された前記第１のパターンの撮像画像と、前記第２の撮像部で取得された前記第１のパターンの撮像画像とに基づいて、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との第１の副走査ずれ量を算出する第１のずれ量導出ステップと、
前記第１の方向に対して所定角度で斜めに延びる直線状の第２のパターンを前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部で撮像し、前記第１の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データと、前記第２の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データとの間の前記第１の方向に関する所定のマッチング範囲内の画像マッチングにより、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との間の第２の副走査ずれ量を算出する第２のずれ量導出ステップと、
前記第２の副走査ずれ量と前記第１の副走査ずれ量との差と、前記所定角度とに基づいて、前記第１の方向に関するマッチング範囲を補正する補正ステップと、
原稿を撮像して得られる前記第１の画像と、原稿を撮像して得られる前記第２の画像との間で前記補正されたマッチング範囲内で画像マッチングを行って、前記第１の画像と前記第２の画像との結合を行う画像結合ステップと、
を含む画像結合方法。
【請求項６】
所定の撮像視野を有する第１の撮像部で撮像される第１の画像と、撮像視野が第１の方向に関して前記第１の撮像部と一部重複し、前記第１の方向に直交する第２の方向に関して前記第１の撮像部と離間して配置された第２の撮像部で撮像された第２の画像と、を結合するコンピュータに、
濃淡が前記第１の方向には変化せず前記第２の方向に関して変化する第１のパターンを、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部で撮像し、前記第１の撮像部で撮像された前記第１のパターンの撮像画像と、前記第２の撮像部で取得された前記第１のパターンの撮像画像とに基づいて、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との第１の副走査ずれ量を算出する第１のずれ量導出ステップと、
前記第１の方向に対して所定角度で斜めに延びる直線状の第２のパターンを前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部で撮像し、前記第１の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データと、前記第２の撮像部で取得された前記第２のパターンの画像データとの間の前記第１の方向に関する所定のマッチング範囲内の画像マッチングにより、前記第２の方向に関する前記第１の画像と前記第２の画像との間の第２の副走査ずれ量を算出する第２のずれ量導出ステップと、
前記第２の副走査ずれ量と前記第１の副走査ずれ量との差と、前記所定角度とに基づいて、前記第１の方向に関するマッチング範囲を補正する補正ステップと、
原稿を撮像して得られる前記第１の画像と、原稿を撮像して得られる前記第２の画像との間で前記補正されたマッチング範囲内で画像マッチングを行って、前記第１の画像と前記第２の画像との結合を行う画像結合ステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像読取装置、画像結合方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙原稿を読み取る画像読取装置が利用されている。画像読取装置の中には、紙原稿を読み取るのに、複数の短尺のラインセンサを用いるものがある。この装置では、ラインセンサの長手方向が主走査方向と呼ばれ、ラインセンサの長手方向に垂直な方向が副走査方向と呼ばれる。
【０００３】
複数のラインセンサは千鳥状に配置されている。隣接するラインセンサは、分割領域の境界付近の原稿の部分を一部重複して読み取るように配置されている。原稿と複数のラインセンサとは副走査方向に相対的に走査され、各ラインセンサでは、分割された原稿の画像が読み取られる。各ラインセンサで読み取られた画像は、重複した領域同士を重ね合わせた状態で結合され、最終的に１枚の画像データに合成される。
【０００４】
特許文献１では、隣接するラインセンサで撮像された画像同士の画像マッチングによる相関度に基づいて、副走査方向に関する各画像の結合位置を決定し、その結合位置を基準として画像を重ね合わせて複数の画像を結合する画像読取装置が開示されている。この装置では、予め設定された主走査方向に関する重複した領域の範囲（主走査範囲）が予め設定されており、主走査範囲の中で、画像マッチングが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３２２８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の画像読取装置では、温度に依存した構成部品の伸縮等により、各ラインセンサの相対的な位置関係が初期状態から変化する場合がある。この場合、主走査方向の画像重複位置も初期状態からずれてしまう。このため、画像マッチングの範囲である主走査範囲が初期状態のままであると、本来画像マッチングを行うべき範囲について主走査方向のずれが生じる。このずれは、副走査方向の結合位置導出の精度の低下を引き起こす。結合位置の導出精度が低下すると、結合により生成された画像の品質が低下する。
【０００７】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、温度に依存した構成部品の伸縮等によりラインセンサ間の位置関係が初期状態からずれ、主走査方向の画像重複位置が初期状態からずれた場合であっても、結合後の画像品質を高品質に保つことができる画像読取装置、画像結合方法及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】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明に係る画像読取装置において、第１の撮像部は、所定の撮像視野を有する。第２の撮像部は、撮像視野が、第１の方向に関して第１の撮像部と一部重複し、第１の方向に直交する第２の方向に関して第１の撮像部と離間して配置され、第２の画像を取得する。第１のパターン形成部は、濃淡が第１の方向には変化せず第２の方向に関して変化する第１のパターンが形成されている。第２のパターン形成部は、第１の方向に対して所定角度で斜めに延びる直線状の第２のパターンが形成されている。第１のずれ量導出部は、第１の撮像部で取得された第１のパターンの撮像画像と、第２の撮像部で取得された第１のパターンの撮像画像とに基づいて、第２の方向に関する第１の画像と第２の画像との第１の副走査ずれ量を算出する。第２のずれ量導出部は、第１の撮像部で取得された第２のパターンの画像データと、第２の撮像部で取得された第２のパターンの画像データとの間の第１の方向に関する所定のマッチング範囲内の画像マッチングにより、第２の方向に関する第１の画像と第２の画像との間の第２の副走査ずれ量を算出する。補正部は、第２の副走査ずれ量と第１の副走査ずれ量との差と、所定角度とに基づいて、第１の方向に関するマッチング範囲を補正する。画像結合部は、原稿を撮像して得られる第１の画像と、原稿を撮像して得られる第２の画像との間で補正されたマッチング範囲内で画像マッチングを行って、第１の画像と第２の画像との結合を行う。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、第１、第２の撮像部における濃淡が第１の方向には変化せず第２の方向に関して変化する第１のパターンの撮像結果に基づいて、第１の副走査ずれ量が求められる。また、第１、第２の撮像部における第１の方向に対して所定角度で斜めに延びる直線状の第２のパターンの撮像結果に基づいて、第２の副走査ずれ量が求められる。
【００１０】
第１の副走査ずれ量は、ラインセンサ同士の副走査方向に関する位置関係による副走査方向の画像データのずれ量を示している。また、第２の副走査ずれ量は、隣接するラインセンサ同士の副走査方向に関する位置関係による副走査方向の画像データのずれ量と、隣接するラインセンサ同士の主走査方向に関する位置ずれに起因する副走査方向の画像データのずれ量とを含んでいる。したがって、第２の副走査ずれ量から第１の副走査ずれ量を差し引くことにより、隣接するラインセンサ同士の主走査方向に関する位置ずれに起因する副走査方向の画像データのずれ量を求めることができる。このずれ量に応じて、画像マッチングを行う際の主走査範囲を補正することができる。
【００１１】
すなわち、この発明によれば、主走査方向の画像重複位置が初期状態からずれた場合であっても、そのずれ量を導出し、導出されたずれ量に基づいて、画像マッチング領域の主走査範囲を画像重複位置の初期状態からのずれに応じて補正する。このため、温度に依存した構成部品の伸縮等によりラインセンサ間の位置関係が初期状態からずれ、主走査方向の画像重複位置が初期状態からずれた場合であっても、画像をずれなく結合することができるため、結合後の画像品質を高品質に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１の画像読取装置が組み込まれた複写機全体の構成を示す概略図である。
【図３】図３（Ａ）は、原稿のパターンの一例である。図３（Ｂ）は、ラインセンサによって読み取られる画像データの一例である。図３（Ｃ）は、結合された画像データの一例である。
【図４】読取物体上に形成されたパターンの一例を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、主走査方向の画像重複位置が、初期状態のままであるときの読取物体のパターンの一部と隣接するラインセンサとの関係を示す図である。図５（Ｂ）は、隣接するラインセンサで得られる画像データの一例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、主走査方向の画像重複位置が、初期状態からずれた場合についての読取物体のパターンの一部と隣接するラインセンサとの関係を示す図である。図６（Ｂ）は、隣接するラインセンサで得られる画像データの一例を示す図である。
【図７】図１の画像結合装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、読取物体上の画像領域を読み取った際の画像データを用いた第１の副走査量の導出方法が示されている。
【図９】主走査方向のずれ量の導出方法を示す図である。
【図１０】主走査範囲の補正方法の一例を示す図である。
【図１１】画像読取装置の動作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】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１には、この実施の形態に係る画像読取装置２００の概略的な構成が示されている。図１に示すように、画像読取装置２００は、照明光源２０１と、天板２０２と、結像光学系２０３と、基板２０４と、ラインメモリ２０５と、画像結合装置２０６とを備える。
【００１５】
図１には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸より成るＸＹＺ直交座標系が規定されている。ここで、後述するラインセンサの長手方向である主走査方向Ｄｘを＋Ｘ方向とし、主走査方向Ｄｘに直交する副走査方向Ｄｙを＋Ｙ方向とする。また、主走査方向Ｄｘ及び副走査方向Ｄｙの両方に直交する深度方向Ｄｚを＋Ｚ方向とする。
【００１６】
照明光源２０１は、天板２０２の被撮像領域３１，３２，・・・，３８に光を照射する。照明光源２０１は、例えば、蛍光灯又はＬＥＤなどから構成される。照明光源２０１は、例えば、天板２０２の下方（−Ｚ側）であって、被撮像領域３１，３２，・・・，３８の読み取りに支障が生じない位置に配置される。
【００１７】
天板２０２は、被撮像物（被写体）の一例である原稿（図１には図示せず）が載置される原稿載置部材である。天板２０２は、例えば、透明なガラス板で構成することができる。天板２０２は、原稿の深度方向Ｄｚの位置（すなわち、結像光学系２０３から被撮像領域までの距離）を決めることができる位置決め部として機能する。原稿は、この上面２０２ａから深度方向Ｄｚにずれた位置（後述するコンタクトガラス５）に載置される。
【００１８】
結像光学系２０３は、複数の結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８を含む。複数の結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８は、天板２０２の被撮像領域３１，３２，・・・，３８にそれぞれ対応して配置されている。
【００１９】
結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８のそれぞれは、機能的に独立した屈折光学系である。複数の結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８は、ＸＹ面に平行な面上で千鳥状に配置されている円柱状の光学セルによって構成される。千鳥状の配置とは、隣接する結像光学部が、Ｘ軸方向に所定の間隔離れた第１の位置と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔離れた第２の位置と、に並べられた状態である。このような構成を有する結像光学系２０３は、通常セルフォック（登録商標）レンズアレイとも称される。
【００２０】
ここで、実施の形態においては、複数の結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８のうちの主走査方向Ｄｘに並ぶ１列の結像光学部２１１，２１３，２１５，２１７を、第１の結像光学部群という。また、主走査方向Ｄｘに並ぶ１列の結像光学部２１２，２１４，２１６，２１８を、第２の結像光学部群という。このように、複数のセルによって結像光学系を構成しているので装置を小型化することができる。
【００２１】
第１の結像光学部群２１１，２１３，２１５，２１７は、被撮像領域３１，３３，３５，３７から第１の結像光学部群２１１，２１３，２１５，２１７に向かう第１の光の主光線が互いに平行になるように構成されている。すなわち、第１の結像光学部群２１１，２１３，２１５，２１７は、それぞれの光軸が互いに平行になるように構成されている。
【００２２】
また、第２の結像光学部群２１２，２１４，２１６，２１８は、被撮像領域３２，３４，３６，３８から第２の結像光学部群２１２，２１４，２１６，２１８に向かう第２の光の主光線が互いに平行になるように構成されている。すなわち、第２の結像光学部群２１２，２１４，２１６，２１８は、それぞれの光軸が互いに平行になるように構成されている。
【００２３】
被撮像領域３１，３２，・・・，３８の１点から出た光は、結像光学系２０３を介してラインセンサ２４１，２４２，・・・，２４８に入射する。実施の形態においては、原稿面が、結像光学系２０３の合焦位置と一致している。また、ラインセンサ２４１，２４２，・・・，２４８も結像光学系２０３の合焦位置となっている。すなわち、結像光学系２０３を介して、原稿面と、ラインセンサ２４１，２４２，・・・，２４８とは、結像関係にある。すなわち、原稿上のパターンの像が、ラインセンサ２４１，２４２，・・・，２４８上に結像する。
【００２４】
基板２０４上には、複数のラインセンサ２４１〜２４８が配置されている。複数のラインセンサ２４１〜２４８は、境界付近の画像データを一部重複して読み取るように千鳥状に配置されている。結像光学部２１１，２１２，・・・，２１８は、基板２０４上に千鳥状に配列された複数の短尺のラインセンサ２４１，２４２，…，２４８にそれぞれ対応して配置されている。
【００２５】
ラインメモリ２０５には、ラインセンサ２４１，２４２，…，２４８で撮像された画像データが保持される。
【００２６】
画像結合装置２０６は、ラインセンサ２４１，２４２，…，２４８で撮像された画像データに対して、それぞれの主走査範囲内の画像マッチングを行うことにより、画像同士を重ね合わせる基準となる結合位置を導出する。続いて、画像結合装置２０６は、導出された重複位置を基準にして重ね合わせて結合することにより、一枚の画像データを生成する。
【００２７】
図２には、画像読取装置２００が設置された複写機３００全体の構成が示されている。図２に示すように、画像読取装置２００は、複写機３００内に組み込まれ、不図示の駆動機構により、コンタクトガラス５下を搬送される。これにより、原稿６がスキャンされる。このスキャン中、画像読取装置２００では、図１に示すように、照明光源２０１により原稿６が照明され、原稿６で反射・散乱された光が結像光学系２０３を介して、ラインセンサ２４１〜２４８上に入射し、原稿６上のパターンの像がラインセンサ２４１〜２４８上に結像される。ラインセンサ２４１〜２４８の受光素子によって受光された原稿６のパターンの像は、電気信号に変換され、ラインメモリ２０５へ出力され、ラインメモリ２０５で画像データとして保持される。
【００２８】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）には、原稿６のパターンと、出力される画像データとの関係が示されている。図３（Ａ）には原稿上のパターンの一例が示されている。図３（Ａ）に示すように、このパターンは、文字ＡＢＣである。前述のように、ラインセンサ２４１〜２４８は千鳥状に配置されている。これにより、ラインメモリ２０５に出力される画像データは、図３（Ｂ）に示すように、原稿６を主走査方向Ｄｘに裁断した短冊状の画像データとなる。短冊状の画像データは、互いに副走査方向Ｄｙに位置がずれた画像となる。図３（Ｂ）の画像データは、画像結合装置２０６により結合され、図３（Ｃ）に示すように、原稿６の再生画像データが生成される。
【００２９】
図２に示すように、複写機３００のコンタクトガラス５上には、原稿６の他に読取物体１も載置されている。読取物体１は、画像読取装置２００に読み取り可能なパターンがコンタクトガラス５側に形成されている。実際に画像を読み取りたい原稿６は、コンタクトガラス５上の読取物体１とは異なる位置に配置される。
【００３０】
図４には、画像マッチング領域の主走査範囲を導出するために用いられる読取物体１に形成されたパターンの一例が示されている。読取物体１上には、主走査方向Ｄｘに平行に、すなわち副走査方向Ｄｙに直交して延びる直線状のパターン（第１のパターン）が形成された画像領域２と、主走査方向Ｄｘに対して所定角度θで斜めに延びる直線状のパターン（第２のパターン）が形成された画像領域３とが設けられている。第１のパターンは、主走査方向Ｄｘには変化せず副走査方向Ｄｙに関して変化するパターンである。第２のパターンは、主走査方向Ｄｘに複数配列されている。画像領域２が第１のパターン形成部に対応し、画像領域３が第２のパターン形成部に対応する。
【００３１】
読取物体１のパターンを用いた基本的な画像結合動作について、図５（Ａ）、図５（Ｂ）を参照して説明する。図５（Ａ）には、読取物体１上の画像領域３の一部と、ラインセンサ２４１、２４２との位置関係が示されている。また、図５（Ｂ）には、読取物体１上の画像領域３を読み取った際の各ラインセンサ２４１、２４２で撮像された画像データが示されている。
【００３２】
図５（Ａ）に示すように、主走査範囲１０ａ、１０ｂは、画像マッチングを行うマッチング領域及び被マッチング領域を規定する主走査方向Ｄｘの範囲である。画像結合装置２０６は、主走査範囲１０ａで規定されるマッチング領域１２ａに対して、主走査範囲１０ｂで規定される被マッチング領域を副走査方向Ｄｙにずらしながら画像マッチングを行い、最も相関性の高い被マッチング領域の位置を求める。図５（Ｂ）では、最も相関性の高い被マッチング領域として、被マッチング領域１２ｂが示されている。この場合、２つの画像の結合は、マッチング領域１２ａと被マッチング領域１２ｂとを重ね合わされることにより、実行される。
【００３３】
マッチング領域１２ａに対して、被マッチング領域１２ｂの相関度が高いため、マッチング領域１２ａと、被マッチング領域１２ｂの副走査方向Ｄｙの差であるΔｙ１が結合位置情報として導出される。ラインセンサ２４１で取得された画像に対して、ラインセンサ２４２で取得された画像をΔｙ１だけ副走査方向Ｄｙにずらし、マッチング領域１２ａと、被マッチング領域１２ｂとが一致する状態で、両画像の結合が行われる。
【００３４】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、実際に重ね合わせるべき主走査方向Ｄｘに関する画像重複位置にマーク１１が示されている。マーク１１は、読取物体１上には実際には存在しない。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、ラインセンサ２４１とラインセンサ２４２との位置関係は初期状態のままであるため、マッチング領域１２ａに対応する主走査範囲１０ａと、被マッチング領域１２ｂに対応する主走査範囲１０ｂとは、実際の画像重複位置と良く一致している。
【００３５】
次に、ラインセンサ２４１とラインセンサ２４２との位置関係が、初期状態からずれた場合についての画像結合動作について、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して説明する。図６（Ａ）では、ラインセンサ２４１に対して、ラインセンサ２４２が、−Ｘ方向にΔＸだけずれた状態が示されている。この場合、主走査範囲１０ａに対して主走査範囲１０ｂも、−Ｘ方向にΔｘだけずれるようになる。この場合、図６（Ａ）に示すように、主走査範囲１０ｂは、本来画像を重ね合わせるべき領域からずれるようになる。
【００３６】
仮に、画像結合装置２０６が、主走査範囲１０ａによって規定されるマッチング領域１２ａに対して、主走査範囲１０ｂによって規定されるマッチング領域を副走査方向Ｄｙにずらしながら画像マッチングを行い、画像マッチングの相関度に基づいて、結合位置を導出した場合について考える。この場合、図６（Ｂ）に示すように、マッチング領域１２ａに対する結合位置として、被マッチング領域１２ｃの相関度が高くなるため、被マッチング領域１２ｃが被マッチング領域として抽出される。この場合、導出される結合位置情報は、Δｙ１＋Δｙ２となる。前述のように、被マッチング領域１２ｃの原稿上の画像位置は、本来のマッチング領域１２ａと重ね合わせる被マッチング領域１２ｂとは異なっており、導出される結合位置情報は誤った情報となる。この状態で、すなわち結合位置情報Δｙ１＋Δｙ２を用いて、画像結合部３０５にて画像結合を実行すると、結合された再生画像は、元の原稿６のパターンとは異なったものとなり、画像品質が劣化する。
【００３７】
そこで、画像結合装置２０６には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように隣接するラインセンサの位置関係が、主走査方向Ｄｘにずれた場合でも、画像結合を精度良く行うための仕組みが設けられている。
【００３８】
図７には、画像結合装置２０６の機能構成が示されている。画像結合装置２０６は、コンピュータである。コンピュータはＣＰＵ及びメモリ等を有する。ＣＰＵがメモリ等に格納されたプログラムを実行することにより、図７に示す各種機能が実現される。
【００３９】
図７に示すように、画像結合装置２０６は、マッチング領域主走査範囲初期値記憶部３０１、マッチング領域主走査範囲導出部３０２、結合位置検出部３０３、結合位置情報記憶部３０４及び画像結合部３０５を備える。
【００４０】
マッチング領域主走査範囲初期値記憶部３０１は、画像マッチングを行う主走査範囲の初期値を記憶する。例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す例では、ラインセンサ２４１の主走査範囲の初期値として主走査範囲１０ａが記憶され、ラインセンサ２４２の主走査範囲の初期値として主走査範囲１０ｂが記憶されている。他のラインセンサ２４３〜２４８については、それぞれ主走査範囲の初期値が読み込まれる。
【００４１】
マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、主走査範囲の補正量を導出し、補正された主走査範囲を再設定する。
【００４２】
マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、例えば、ラインセンサ２４１で取得された画像領域２の撮像画像と、ラインメモリ２４２で取得された画像領域２の撮像画像とに基づいて、副走査方向Ｄｙに関する第１の副走査ずれ量Δｙ３（結合位置Ａ）を算出する。このように、ラインセンサ２４１〜２４８について、隣接するラインセンサ同士の第１の副走査ずれ量Δｙ３が算出される。
【００４３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、読取物体１上の画像領域２を読み取った際の画像データを用いた第１の副走査量の導出方法が示されている。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）と同様に、主走査範囲の初期値である主走査範囲１０ｂが実際の画像重複位置とΔｘだけずれた状態の場合が示されている。図８（Ｂ）に示すように、マッチング領域１２ａに対する結合位置としては、Δｙ３だけ副走査方向Ｄｙにずれた被マッチング領域１２ｃの相関度が高いため、Δｙ３が結合位置Ａとして導出される。
【００４４】
画像領域２に形成されたパターンは、主走査方向Ｄｘに延びる直線状のパターンであるため、導出される結合位置Ａ（第１の副走査ずれ量Δｙ３）は、設定される主走査範囲が実際の画像重複位置と一致している場合と同じとなる。すなわち、Δｙ３は、図５（Ｂ）のΔｙ１に対して、Δｙ３≒Δｙ１となる。
【００４５】
さらに、マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、例えば、ラインセンサ２４１で取得された画像領域３の撮像画像における主走査範囲１０ａ内のマッチング領域１２ａと、ラインセンサ２４２で取得された画像領域３の撮像画像における主走査範囲１０ｂ内の被マッチング領域との間で画像マッチングを行って、相関度が最も高い被マッチング領域を求める。この場合、求められる被マッチング領域は、被マッチング領域１２ｃとなり、副走査方向Ｄｙに関する第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２を算出する。第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２で表される位置が、結合位置Ｂとなる。
【００４６】
マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、第１の副走査ずれ量Δｙ３と、第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２とに基づいて、ラインセンサ２４２の主走査方向Ｄｘの位置ずれ量Δｘを算出する。
【００４７】
ここで、設定される主走査範囲と実際の画像重複位置との差ΔｘとΔｙ２の関係は、図９に示すように、主走査方向Ｄｘに対する画像領域３に配置された直線状パターンの傾きをθとすると、Δｘ＝Δｙ２／ｔａｎθの関係となる。また、Δｙ２は、結合位置Ａと結合位置Ｂに対し、Δｙ２≒結合位置Ｂ−結合位置Ａの関係にある。このため、以下の式（１）が成立する。
Δｘ≒（結合位置Ｂ−結合位置Ａ）／ｔａｎθ・・（１）
マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、上記式（１）を用いて、Δｘを算出する。
【００４８】
結合位置検出部３０３は、実際には、再設定された主走査範囲で画像マッチングを行って、隣接するラインセンサで取得された画像データの結合位置情報を検出する。検出された結合位置情報は、結合位置情報記憶部３０４に記憶される。
【００４９】
画像結合部３０５は、結合位置情報記憶部３０４に記憶された結合位置情報に基づいて、画像を結合し、元の原稿６のパターンの再生画像を出力する。
【００５０】
図１１には、画像読取装置２００の動作のフローチャートが示されている。図１１に示すように、画像読取装置２００は、読取物体１（画像領域２及び画像領域３）を撮像する（ステップＳ３０）。ここで、例えば、図８（Ｂ）に示す画像と、図６（Ｂ）に示す画像とが取得される。
【００５１】
マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、初期動作としてマッチング領域主走査範囲初期値記憶部３０１よりマッチング領域の主走査範囲１０ａ、１０ｂを読み込む（ステップＳ３１）。続いて、マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、読取物体１上の画像領域２の画像データに基づいて、主走査範囲１０ａ、１０ｂで画像マッチングを行って、マッチング領域１２ａと相関姓の最も高い被マッチング領域との第１の副走査ずれ量（結合位置Ａ）を求める（ステップＳ３２）。続いて、マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、読取物体１上の画像領域３の画像データに基づいて、主走査範囲１０ａ、１０ｂで画像マッチングを行って、マッチング領域１２ａと相関姓の最も高い被マッチング領域１２ｃとの第２の副走査ずれ量（結合位置Ｂ）を求める（ステップＳ３３）。
【００５２】
続いて、マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、式（１）を用いてΔｘを導出する（ステップＳ３４）。続いて、マッチング領域主走査範囲導出部３０２は、図１０に示すように、初期設定値１０ａ、１０ｂからΔｘ／２だけずらした領域１０ｃ、１０ｄを、補正した主走査範囲として再設定する（ステップＳ３５）。この操作により、マッチング領域の主走査範囲と実際の画像重複位置とのずれが補正される。
【００５３】
続いて、画像結合装置２０６は、実際に読み取りたい原稿６を読み取り、原稿６の画像データを取得する（ステップＳ３６）。結合位置検出部３０３は、再設定された主走査範囲１０ｃ、１０ｄで、画像マッチングを行い、結合位置情報を検出する（ステップＳ３７）。結合位置検出部３０３は、結合位置情報記憶部３０４に結合位置情報を記憶する（ステップＳ３８）。画像結合部３０５は、結合位置情報記憶部３０４に記憶された結合位置情報に基づいて、画像を結合する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９終了後、処理が終了する。
【００５４】
再設定された主走査範囲と実際の画像重複位置とは絶えず一致しているため、結合位置検出部３０３で検出される結合位置情報の精度が高くなり、画像結合部３０５によって得られる画像結合の品質が向上する。
【００５５】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、ラインセンサ２４１〜２４８について、隣接するラインセンサにおける主走査方向Ｄｘに延びる直線状のパターンの画像領域２の撮像結果に基づいて、副走査ずれ量Δｙ３が求められる。また、隣接するラインセンサにおける主走査方向Ｄｘに対して所定角度θで斜めに延びる直線状の複数のパターンを有する画像領域３の撮像結果に基づいて、第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２が求められる。
【００５６】
第１の副走査ずれ量Δｙ３は、ラインセンサ同士の副走査方向Ｄｙに関する位置関係に起因する副走査方向Ｄｙの画像データのずれ量を示している。また、第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２は、隣接するラインセンサ同士の副走査方向Ｄｙに関する位置関係に起因する副走査方向Ｄｙの画像データのずれ量と、隣接するラインセンサ同士の主走査方向Ｄｘに関する位置ずれに起因する副走査方向Ｄｙの画像データのずれ量とを含んでいる。したがって、第２の副走査ずれ量Δｙ１＋Δｙ２から第１の副走査ずれ量Δｙ３（≒Δｙ１）を差し引くことにより、ラインセンサ同士の主走査方向Ｄｘに関する相対位置に起因する副走査方向Ｄｙの画像データのずれ量Δｙ２を求めることができる。このずれ量Δｙ２に応じて、画像マッチングを行う際の主走査範囲を補正することができる。
【００５７】
すなわち、この実施の形態によれば、主走査方向Ｄｘの画像重複位置が初期状態からずれた場合であっても、そのずれ量を導出し、導出されたずれ量に基づいて、画像マッチング領域の主走査範囲を画像重複位置の初期状態からのずれに応じて補正する。このため、温度に依存した構成部品の伸縮等によりラインセンサ間の位置関係が初期状態からずれ、主走査方向Ｄｘの画像重複位置が初期状態からずれた場合であっても、画像をずれなく結合することができるため、結合後の画像品質を高品質に保つことができる。
【００５８】
なお、実施の形態では、読取物体１上の画像領域２は、主走査方向Ｄｘに平行な直線状のパターンとしているが、副走査方向Ｄｙのみに関して濃度差を有する形状のパターンであれば、同様の効果が得られる。
【００５９】
なお、照明光源２０１の形状は、図１に示されるような長尺形状に限定されず、他の形状であってもよい。また、図１には、照明光源２０１が、結像光学系２０３の副走査方向Ｄｙの一方の側にのみ配置されている場合を示したが、照明光源２０１を結像光学系２０３の副走査方向Ｄｙの両側に配置してもよい。
【００６０】
なお、天板２０２は、被撮像物の位置決め部として機能し、原稿６の被撮像領域３１，３２，・・・，３８を撮像可能にできる構成であれば、ガラス板に限定されず、原稿６を位置決めできる他の手段であってもよい。また、被撮像物には、文章、書画、写真などを表示した原稿６の他に、紙幣、人間の指などのように、画像を読み取る対象となり得るすべてのものが含まれる。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、原稿６は、コンタクトガラス５の上に載置されたが、天板２０２の上面２０２ａの位置に載置されるようにしてもよい。
【００６２】
また、上記各実施の形態では、図１０に示すように、主走査範囲１０ａ、１０ｂをΔｘ／２ずつシフトさせたが、いずれか一方をΔｘだけシフトさせるようにしてもよい。
【００６３】
なお、図１には、結像光学系２０３が、第１の結像光学部群２１１，２１３，２１５，２１７と第２の結像光学部群２１２，２１４，２１６，２１８からなる場合を説明したが、本発明はこのような態様に限定されず、副走査方向Ｄｙに結合光学部群が３列以上配置されるようにすることもできる。
【００６４】
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【００６５】
ただし、本実施の形態の画像結合装置２０６は、コンピュータシステム上にソフトウェア的に実現されるものに限定されない。例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよいし、あるいは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によりソフトウェア的に実現されるものでもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  読取物体、２、３  画像領域、５  コンタクトガラス、６  原稿、１１  マーク、３１〜３８  被撮像領域、２００  画像読取装置、２０１  照明光源、２０２  天板、２０２ａ  上面、２０３  結像光学系、２０４  基板、２０５  ラインメモリ、２０６  画像結合装置、２１１〜２１８  結像光学部、２４１〜２４８  ラインセンサ、３００  複写機、３０１  マッチング領域主走査範囲初期値記憶部、３０２  マッチング領域主走査範囲導出部、３０３  結合位置検出部、３０４  結合位置情報記憶部、３０５  画像結合部。
【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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