(57)【要約】  複数の画像処理部（７ａ、７ｂ、７ｃ）は、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ画像が隣り合うように並べた際に順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられ、グループ内の画像とその画像に隣接する画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う。結合情報転送経路（１０ａ、１０ｂ）は、グループが異なる２つの画像との間の結合位置情報を、画像処理部（７ａ、７ｂ）の間、画像処理部（７ｂ、７ｃ）の間で転送する。
2016163133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する前記重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられ、グループ内の第１の画像と該第１の画像と前記画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う複数の画像処理部と、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像と前記第１の画像との間の前記結合位置情報を、前記画像処理部の間で転送する結合情報転送経路と、
を備え、
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
自分が検出した前記結合位置情報と、前記結合情報転送経路を介して転送された前記結合位置情報とに基づいて、他のグループに属する画像との間で位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する、
画像結合装置。
【請求項２】
前記複数の画像処理部は、
前記第１の画像と前記第２の画像との間で検出された前記結合位置情報に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを重ね合わせた時の前記輝度差情報を検出する処理をそれぞれ並行して行い、
前記結合情報転送経路は、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像と前記第１の画像との間の前記輝度差情報を、前記画像処理部の間で転送し、
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
自分が検出した輝度差情報と、前記結合情報転送経路を介して受信した輝度差情報とに基づいて、他のグループに属する画像との間で輝度ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を、輝度ずれのない状態で結合する、
請求項１に記載の画像結合装置。
【請求項３】
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
前記第１の画像と前記第２の画像との画像マッチングにより、前記結合位置情報を１つに絞ることができない場合には、
他の画像同士の画像マッチングの前記結合位置情報の平均値に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像との間の前記結合位置情報を決定する、
請求項１に記載の画像結合装置。
【請求項４】
長手方向が同一で、前記長手方向に１つ置きに２列に配列され、異なる列で隣り合うラインセンサの検出範囲が前記長手方向に直交する方向から見て一部重複する複数のラインセンサから成るラインセンサ群と、
前記ラインセンサ群と撮像対象とを、前記長手方向に直交する方向に相対走査させる走査駆動部と、
前記走査駆動部による相対走査中に前記ラインセンサ群で撮像された画像列を構成する画像を結合する請求項１から３のいずれか一項に記載の画像結合装置と、
を備える画像読取装置。
【請求項５】
他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する前記重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられた複数の画像処理部が、グループ内の第１の画像と前記画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う第１のステップと、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像との間の前記結合位置情報を、前記画像処理部の間で転送する第２のステップと、
前記複数の画像処理部のそれぞれが、自分が検出した前記結合位置情報と、転送された前記結合位置情報とに基づいて、他のグループに属する画像との間で位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する第３のステップと、
を含む画像結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像結合装置、画像読取装置及び画像結合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長手方向に沿って、千鳥状に配列された複数の短尺のラインセンサから成るラインセンサ群で紙原稿を読み取る画像読取装置が利用されている。この画像読取装置では、一般的に、ラインセンサの長手方向（配列方向）が主走査方向と呼ばれ、ラインセンサの長手方向に直交する方向が副走査方向と呼ばれる。ラインセンサ群において主走査方向に並ぶラインセンサは、副走査方向から見た場合に検出範囲が一部重複している。【０００３】
ラインセンサ群と紙原稿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紙原稿の一部が読み取られる。各ラインセンサで読み取られた画像は、重複した部分で結合され、最終的に１枚の画像データに合成される。【０００４】
各ラインセンサで読み取られた画像を結合する方法として、各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検出する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
最近では、大型の紙原稿を読み取るために、ラインセンサの数が増えている。ラインセンサの数が増えると、画像同士の結合位置をすべて検出するのに時間がかかり、高速な画像の結合が困難になる。【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、画像列を高速に結合することができる画像結合装置、画像読取装置及び画像結合方法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結合装置は、他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられ、グループ内の第１の画像と画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う複数の画像処理部と、結合情報転送経路と、を備える。結合情報転送経路は、第１の画像とはグループが異なる第２の画像と第１の画像との間の結合位置情報を、画像処理部の間で転送する。複数の画像処理部のそれぞれは、自分が検出した結合位置情報と、結合情報転送経路を介して転送された結合位置情報とに基づいて、他のグループに属する画像との間で位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する前記重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚の画像に分けてグループ化し、グループ内の第１の画像と第１の画像と前記画像列における順番が隣接する第２の画像とについて、各グループで並行して結合位置情報を検出するので、それらの画像の結合位置情報を検出する時間を短縮することができる。また、第１の画像に隣接しグループが異なる第２の画像と第１の画像との間の結合位置情報は、結合情報転送経路を介して画像処理部間で送受信される。これにより、各画像処理部は、他のグループに属する画像との間で位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合することができる。この結果、画像列を高速に結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る画像読取装置におけるラインセンサ群の配列を示す図である。
【図３】画像読取装置によって読み取られる紙原稿の一例を示す図である。
【図４】ラインセンサ群と紙原稿の像とが相対走査される様子を示す図である。
【図５】各ラインセンサによって撮像される画像の一例を示す図である。
【図６】Ａ／Ｄ変換部の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る画像結合装置におけるメモリ制御部の構成を示す図である。
【図８】この発明の一実施の形態に係る画像結合装置における画像メモリに記憶された画像データの一例を示す図である。
【図９】画像が結合される様子を示す図である。
【図１０】各画像が最終的に結合される結合画像によって規定される絶対座標系を示す図である。
【図１１】この発明の一実施の形態に係る画像結合装置における結合情報導出部の構成を示すブロック図である。
【図１２】２つの画像の間の画像マッチングの様子を示す図である。
【図１３】結合情報導出部の全体構成を示すブロック図である。
【図１４】異なるグループに跨がって画像を結合する様子を示す図である。
【図１５】他の隣接画像の結合位置情報の平均値に基づいて、隣接画像の結合位置情報を求める様子の一例を示す図である。
【図１６】画像結合部から出力された画像データが出力部の画像メモリの絶対座標系にセットされた様子を示す図である。
【図１７】出力部から出力された画像の一例を示す図である。
【図１８】画像結合装置の動作を示すフローチャートである。
【図１９】結合情報検出部で行われる画像マッチングの処理のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る画像読取装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像読取装置２００は、基板５０上に形成されたラインセンサ群１を備える。ラインセンサ群１は、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４から成る。
【００１３】
ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は、それぞれが、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）から成る撮像素子が１次元に配列されたセンサである。ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は、長手方向に配列された各撮像素子に入射する光束の強度に応じたアナログ信号を出力する。ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は、一定周期で繰り返しアナログ信号を出力する。
【００１４】
図２は、この発明の一実施の形態に係る画像読取装置におけるラインセンサ群の配列を示す図である。図２に示すように、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は、長手方向が同一であり、長手方向に沿って千鳥状に配列されている。
【００１５】
図２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。この実施の形態では、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４の長手方向であるＸ軸方向を主走査方向とする。また、Ｙ軸方向を、主走査方向に直交する副走査方向とする。また、Ｚ軸方向を、主走査方向及び副走査方向の両方に直交する深度方向とする。ラインセンサ群１を副走査方向から見ると、隣接するラインセンサの計測範囲は一部重複している。
【００１６】
図３は、画像読取装置によって読み取られる紙原稿の一例を示す図である。図３に示すように、紙原稿２０には、主走査方向（Ｘ軸方向）に例えば”ＡＢＣＤＥＦＧＨ”という文字の画像が形成されている。この実施の形態では、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４が、この紙原稿２０の画像”ＡＢＣＤＥＦＧＨ”を撮像対象（被写体）として撮像するものとして説明する。
【００１７】
図４は、ラインセンサ群と紙原稿の像とが相対走査される様子を示す図である。画像読取装置２００において、照明光源から出射され紙原稿２０で反射した反射光は、図４に示すように、結像光学系を介して基板５０が走査される位置に到達し、ここに紙原稿２０の像２１が結像する。画像読取装置２００の走査駆動部４０により、紙原稿２０の像２１に対してラインセンサ群１が副走査方向（Ｙ軸方向）に一定速度で相対走査され、ラインセンサ群１が紙原稿２０の像２１を横切る。この走査により、ラインセンサ群１で紙原稿２０の”ＡＢＣＤＥＦＧＨ”が撮像される。
【００１８】
図５は、各ラインセンサによって撮像される画像の一例を示す図である。各ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４では、被写体としての紙原稿２０の像２１の一部が読み取られる。図５に示すように、各ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４において撮像される複数の画像は、被写体上の撮像位置が主走査方向に近いもの同士を隣接させた順に順序付けられた画像列となる。ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は千鳥状、すなわちＸ軸方向に沿って１つ置きに２列に配列されているため、各ラインセンサで撮像される画像は、副走査方向にずれる。また、異なる列で隣り合うラインセンサの検出範囲は、副走査方向から見て一部重複しているため、隣接するラインセンサで撮像された画像の一部が重複している。したがって、各ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４において撮像される画像は、この被写体の重複部を画像同士で重ね合わせると、全体で１枚の被写体画像を構成するようになり、被写体の同じ部分に対応する重複部を隣り合わせて各画像を並べることで順序付けられる画像列となる。重複部とは複数の画像で被写体の同じ部分が写っており、複数の画像で重複する部分である。ある画像から見れば、他の画像と重複する部分が重複部である。
【００１９】
ラインセンサ群１は、３つのグループに分けられている。１つ目のグループがラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４であり、２つ目のグループがラインセンサ１ｂ−１〜１ｂ−４であり、３つ目のグループがラインセンサ１ｃ−１〜１ｃ−４である。このグループ分けにより、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４で撮像される画像列も、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４で撮像された画像、ラインセンサ１ｂ−１〜１ｂ−４で撮像された画像、ラインセンサ１ｃ−１〜１ｃ−４で撮像された画像という撮像位置が順に連続する複数枚の画像にグループ分けされる。
【００２０】
図１に戻り、画像読取装置２００は、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４に加え、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４でそれぞれ撮像された画像を結合する画像結合装置１００を備える。画像結合装置１００は、複数のラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４で撮像された隣接する画像同士で、端部において規定数以上の画素が一致する部分を重ね合わせることにより、ラインセンサ群１で撮像された画像列を結合して、１枚の画像を生成する。
【００２１】
画像結合装置１００は、複数のＡ／Ｄ変換部２と、ラインセンサ群１から出力されＡ／Ｄ変換部２でＡ／Ｄ変換されたデジタルデータ信号に対する画像処理を行う複数の画像処理部７と、画像データ記憶用の画像メモリ８と、を備える。さらに、画像結合装置１００は、画像処理部７間で画像データを送受信する画像データ転送経路９と、画像を結合するための結合情報を画像処理部７間で転送する結合情報転送経路１０と、合成された画像データを出力する出力部１５と、を備える。
【００２２】
この実施の形態では、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４のグループに対応して、Ａ／Ｄ変換部２ａ、画像処理部７ａ及び画像メモリ８ａが設けられている。また、ラインセンサ１ｂ−１〜１ｂ−４のグループに対応して、Ａ／Ｄ変換部２ｂ、画像処理部７ｂ及び画像メモリ８ｂが設けられている。さらに、ラインセンサ１ｃ−１〜１ｃ−４のグループに対応してＡ／Ｄ変換部２ｃ、画像処理部７ｃ及び画像メモリ８ｃが設けられている。
【００２３】
また、この実施の形態では、画像データ転送経路９として、画像データ転送経路９ａ、９ｂが設けられている。画像データ転送経路９ａは、画像処理部７ａと画像処理部７ｂとの間で画像データを転送し、画像データ転送経路９ｂは、画像処理部７ｂと画像処理部７ｃとの間で画像データを転送する。また、結合情報転送経路１０として、結合情報転送経路１０ａ、１０ｂが設けられている。結合情報転送経路１０ａは、画像処理部７ａと画像処理部７ｂとの間で結合情報を送受信する。結合情報転送経路１０ｂは、画像処理部７ｂと画像処理部７ｃとの間で結合情報を送受信する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部２ａ、２ｂ、２ｃ、画像処理部７ａ、７ｂ、７ｃ及び画像メモリ８ａ、８ｂ、８ｃは、それぞれ独立して並行して動作可能である。
【００２５】
図６は、Ａ／Ｄ変換部の構成を示すブロック図である。図６に示すように、Ａ／Ｄ変換部２ｂは、４つのＡ／Ｄ変換器２５と、バッファ２６とを備えている。Ａ／Ｄ変換部２ｂは、ラインセンサ１ｂ−１、１ｂ−２、１ｂ−３、１ｂ−４から出力されるアナログ信号を入力する。４つのＡ／Ｄ変換器２５は、それぞれラインセンサ１ｂ−１、１ｂ−２、１ｂ−３、１ｂ−４から入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換して、デジタルデータ信号を出力する。４つのＡ／Ｄ変換器２５から出力された４つのデジタルデータ信号は、それぞれバッファ２６に入力される。バッファ２６は、４つのデジタルデータ信号を１列に並ぶようにして記憶する。バッファ２６は、ラインセンサ１ｂ−１、１ｂ−２、１ｂ−３、１ｂ−４の順に、すなわち主走査方向に並んでいる順に、デジタルデータ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部２ｂは、バッファ２６から出力されたデジタルデータ信号を、１ライン画像データ１ｂ−ｍとして、画像処理部７ｂに出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部２ａ、２ｃの構成も、Ａ／Ｄ変換部２ｂの構成と同じである。Ａ／Ｄ変換部２ａは、ラインセンサ１ａ−１、１ａ−２、１ａ−３、１ａ−４から出力されるアナログ信号を入力して、Ａ／Ｄ変換を行い、デジタルデータ信号１ａ−ｍを出力する。Ａ／Ｄ変換部２ｃは、ラインセンサ１ｃ−１、１ｃ−２、１ｃ−３、１ｃ−４から出力されるアナログ信号を入力して、Ａ／Ｄ変換を行い、デジタルデータ信号１ｃ−ｍを出力する。
【００２７】
図１に戻り、各画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣ（ＩＣ；Integrated Circuit）により、ハードウエア回路で実現されるものでもよい。また、各画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のハードウエアがメモリに記憶されるソフトウエアプログラムを実行することにより、すなわちハードウエアとソフトウエアプログラムとが協働して実現されるものであってもよい。
【００２８】
各画像処理部７は、Ａ／Ｄ変換部２から入力される画像データについてシェーディング補正を行うシェーディング補正部３と、画像メモリ８への画像データの読み出し／書き込みを制御するメモリ制御部４と、画像メモリ８に記憶された画像データを、メモリ制御部４を介して読み込み、読み込んだ画像データに基づいて結合情報を導出する結合情報導出部５と、結合情報導出部５で導出された結合情報に基づいて、画像の結合を行う画像結合部６と、を備える。画像処理部７ａには、シェーディング補正部３ａ、メモリ制御部４ａ、結合情報導出部５ａと、画像結合部６ａとが設けられ、画像処理部７ｂには、シェーディング補正部３ｂ、メモリ制御部４ｂ、結合情報導出部５ｂと、画像結合部６ｂとが設けられ、画像処理部７ｃには、シェーディング補正部３ｃ、メモリ制御部４ｃ、結合情報導出部５ｃと、画像結合部６ｃとが設けられている。
【００２９】
シェーディング補正部３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、入力されたデジタルデータ信号に対してシェーディング補正を行う。例えば、シェーディング補正は、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４の撮像素子の個々の特性によって生じる輝度の誤差が低減され、撮像対象の輝度が一様な明るさであれば、画像全体が平均的に一様な明るさとなるようにデジタルデータ信号を補正する。
【００３０】
図７は、この発明の一実施の形態に係る画像結合装置におけるメモリ制御部の構成を示す図である。図７に示すように、メモリ制御部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、デジタルデータ信号１ａ−ｍ、１ｂ−ｍ、１ｃ−ｍを入力する度に、デジタルデータ信号１ａ−ｍ、１ｂ−ｍ、１ｃ−ｍを、画像メモリ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）に記憶する。
【００３１】
一方、メモリ制御部４ａ、４ｂは、画像一時保存メモリ１１（１１ａ、１１ｂ）を備えている。メモリ制御部４ｂは、入力したデジタルデータ信号１ｂ−ｍのうち、先頭からｔバイトのデータをデータ１ｂ−１ｔとして、画像データ転送経路９ａを介して、メモリ制御部４ａの画像一時保存メモリ１１ａに転送し、記憶させる。また、メモリ制御部４ｃは、入力したデジタルデータ信号１ｃ−ｍのうち、先頭からｔ（ｔは自然数）ビットのデータをデータ１ｃ−１ｔとして、画像データ転送経路９ｂを介して、メモリ制御部４ｂの画像一時保存メモリ１１ｂに転送し、記憶させる。このｔビットは、各ラインセンサの検出範囲の重複部分の主走査方向の幅を十分にカバーできる大きさとなっている。
【００３２】
メモリ制御部４ａは、画像一時保存メモリ１１ａに記憶されたデジタルデータ１ｂ−１ｔを画像メモリ８ａに記憶されたデジタルデータ１ａ−ｍにつなげる形で記憶する。メモリ制御部４ｂは、画像一時保存メモリ１１ｂに記憶されたデジタルデータ１ｃ−１ｔを画像メモリ８ｂに記憶されたデジタルデータ１ｂ−ｍにつなげる形で記憶する。
【００３３】
図７に示すように、メモリ制御部４ａは、デジタルデータ１ａ−ｍを入力する度に、デジタルデータ１ａ−ｍの後端にデジタルデータ１ｂ−１ｔの前端を結合したデジタルデータを、画像メモリ８ａに逐次記憶する。また、メモリ制御部４ｂは、デジタルデータ１ｂ−ｍを入力する度に、デジタルデータ１ｂ−ｍの後端にデジタルデータ１ｃ−１ｔの前端を結合したデジタルデータを、画像メモリ８ｂに逐次記憶する。メモリ制御部４ｃは、デジタルデータ１ｃ−ｍを入力する度に、デジタルデータ１ｃ−ｍを、画像メモリ８ｃに逐次記憶する。
【００３４】
図８は、この発明の一実施の形態に係る画像結合装置における画像メモリに記憶された画像データの一例を示す図である。図８に示すように、画像メモリ８ａには、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４でそれぞれ撮像されたデジタルデータ１ａ−ｍによる画像とラインセンサ１ｂ−１の先頭部分により撮像されたデジタルデータ１ｂ−１ｔによる画像とが記憶される。画像メモリ８ｂには、ラインセンサ１ｂ−１〜１ｂ−４でそれぞれ撮像されたデジタルデータ１ｂ−ｍによる画像とラインセンサ１ｃ−１の先頭部分により撮像されたデジタルデータ１ｃ−１ｔによる画像とが記憶される。画像メモリ８ｃには、ラインセンサ１ｃ−１〜１ｃ−４でそれぞれ撮像されたデジタルデータ１ｃ−ｍによる画像が記憶される。
【００３５】
メモリ制御部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、ラインセンサ群１で読み取られた画像データが、画像メモリ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）に記憶された後、必要に応じて、結合情報導出部５（５ａ、５ｂ、５ｃ）又は画像結合部６（６ａ、６ｂ、６ｃ）に対して、画像メモリ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）に記憶された画像データを読み込んで出力する。メモリ制御部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、画像メモリ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）に記憶された画像データの一部を読み込んで出力することも可能である。
【００３６】
図１に戻り、結合情報導出部５ａ、５ｂ、５ｃは、画像メモリ８ａに記憶された複数の画像と、画像メモリ８ｂで記憶された複数の画像と、画像メモリ８ｃで記憶された複数の画像とを、位置ずれなく、かつ、輝度差なく、結合するための結合情報を導出する。
【００３７】
前述のように、各ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４は、主走査方向に千鳥状に配列され、各ラインセンサの検出範囲が副走査方向から見て一部重複して配置されている。このため、各ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４で読み取られた画像は、隣接する画像に対して、副走査方向に交互に位置ずれしており、主走査方向に、画像同士の端部において規定数以上の画素が一致する領域が存在する。この実施の形態では、隣接する画像の一方を副走査方向にずらし、主走査方向にこの領域を重ね合わせることにより、画像が結合される。主走査方向に画像同士の端部において規定数以上の画素が一致する領域が、その画像において、他の画像と重複する部分である重複部になる。
【００３８】
図９は、画像が結合される様子を示す図である。ここで、ラインセンサ１ａ−１〜１ａ−４で撮像された画像を、それぞれ画像Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐａ４とする。また、ラインセンサ１ｂ−１〜１ｂ−４で撮像された画像を、それぞれ画像Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ３、Ｐｂ４とする。さらに、ラインセンサ１ｃ−１〜１ｃ−４で撮像された画像を、それぞれ画像Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３、Ｐｃ４とする。
【００３９】
画像メモリ８ａに記憶される画像Ｐｂ１の一部の画像を画像Ｐａ５とする。この画像Ｐａ５は、デジタルデータ１ｂ−１ｔによって形成される画像である。画像Ｐａ５は、画像Ｐａ４と、画像Ｐａ４とはグループが異なる画像Ｐｂ１との間の画像マッチングに用いられる画像データである。画像Ｐａ５は、画像データ転送経路９ａを介して、メモリ制御部４ａの画像一時保存メモリ１１ａに転送され記憶された後、メモリ制御部４ａにより、画像メモリ８ａに記憶される。また、画像メモリ８ｂに記憶される画像Ｐｃ１の一部の画像を画像Ｐｂ５とする。この画像Ｐｂ５は、デジタルデータ１ｃ−１ｔによって形成される画像である。画像Ｐｂ５は、画像Ｐｂ４と、画像Ｐｂ４とはグループが異なる画像Ｐｃ１との間の画像マッチングに用いられる画像データである。画像Ｐｂ５は、画像データ転送経路９ｂを介して、メモリ制御部４ｂの画像一時保存メモリ１１ｂに転送されて記憶された後、メモリ制御部４ｂにより、画像メモリ８ｂに記憶される。
メモリ制御部４ａが画像メモリ８ｂを参照して画像Ｐａ５を取得し、メモリ制御部４ｂが画像メモリ８ｃを参照して画像Ｐｂ５を取得してもよい。その場合には、画像データ転送経路９ａ、９ｂは不要になる。
【００４０】
図１に戻り、結合情報導出部５ａは、対応するグループに属する画像Ｐａ１〜Ｐａ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）と、画像Ｐａ５（第１の画像に隣接する第２の画像）のうち、隣接する画像を、位置ずれ、かつ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。結合情報導出部５ｂは、対応するグループに属する画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）と、画像Ｐｂ５（第１の画像に隣接する他のグループに属する第２の画像）とのうち、隣接する画像を、位置ずれ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。結合情報導出部５ｃは、対応するグループに属する画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）のうち、隣接する画像を位置ずれ、かつ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。なお、第１の画像と画像マッチングされる第２の画像は、画像列における順番が第１の画像と隣接する画像である。第２の画像には、第１の画像と同じグループに属するものと、第１のグループとは異なるグループに属するものとが存在する。
【００４１】
この実施の形態では、最終的に、全ての画像が１枚の画像として結合するので、各画像を配置するための１つの絶対座標系が必要となる。図１０は、各画像が最終的に結合される結合画像によって規定される絶対座標系を示す図である。図１０には、画像Ｐａ１と画像Ｐａ２とが重ね合わせられる基準となる設計上の結合位置Ｐａ１２が示されている。結合情報導出部５ａは、この点Ｐａ１２からの画像Ｐａ１と画像Ｐａ２との結合位置の位置ずれ量（ΔＸｐ１、ΔＹｐ１）を、結合情報として導出する。図１０には、画像Ｐａ２と画像Ｐａ３とが重ね合わせられる基準となる設計上の結合位置Ｐａ２３が示されている。この他、画像Ｐａ３と画像Ｐａ４とが重ね合わされる設計上の結合位置Ｐａ３４、画像Ｐａ４と画像Ｐａ５とが重ね合わされる設計上の結合位置Ｐａ４５が示されている。結合情報導出部５ａは、それらの結合位置の位置ずれ量（ΔＸｐ２、ΔＹｐ２）、（ΔＸｐ３、ΔＹｐ３）、（ΔＸｐ４、ΔＹｐ４）を結合情報（結合位置情報）として導出する。
【００４２】
同様に、図１０に示すように、画像Ｐｂ１、Ｐｂ２、画像Ｐｂ２、Ｐｂ３、画像Ｐｂ３、Ｐｂ４、画像Ｐｂ４、Ｐｂ５における重ね合わせの基準となる設計上の結合位置をＰｂ１２、Ｐｂ２３、Ｐｂ３４、Ｐｂ４５とする。結合情報導出部５ｂは、結合位置Ｐｂ１２、Ｐｂ２３、Ｐｂ３４、Ｐｂ４５に対する重ね合わせ位置の位置ずれ量（ΔＸｐ５、ΔＹｐ５）、（ΔＸｐ６、ΔＹｐ６）、（ΔＸｐ７、ΔＹｐ７）、（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）を結合情報（結合位置情報）として導出する。また、図１０に示すように、画像Ｐｃ１、Ｐｃ２、画像Ｐｃ２、Ｐｃ３、画像Ｐｃ３、Ｐｃ４における重ね合わせの基準となる設計上の結合位置をＰｃ１２、Ｐｃ２３、Ｐｃ３４とする。結合情報導出部５ｃは、結合位置Ｐｃ１２、Ｐｃ２３、Ｐｃ３４に対する重ね合わせ位置の位置ずれ量（ΔＸｐ９、ΔＹｐ９）、（ΔＸｐ１０、ΔＹｐ１０）、（ΔＸｐ１１、ΔＹｐ１１）を結合情報（結合位置情報）として導出する。
【００４３】
図１１は、この発明の一実施の形態に係る画像結合装置における結合情報導出部の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、結合情報導出部５（５ｂ）は、マッチング領域範囲初期値記憶部３０（３０ｂ）と、結合情報検出部３１（３１ｂ）と、結合情報記憶部３２（３２ｂ）と、結合情報一時記憶部３３（３３ｂ）と、結合情報決定部３４（３４ｂ）と、を備える。
【００４４】
マッチング領域範囲初期値記憶部３０（３０ｂ）は、上述の重ね合わせの設計上の結合位置Ｐｂ１２、Ｐｂ２３、Ｐｂ３４、Ｐｂ４５と、その位置座標を中心とする画像マッチングを行う範囲の初期値を記憶する。
【００４５】
結合情報検出部３１（３１ｂ）は、隣接する画像における重複領域周辺の画像データを、画像メモリ８ｂから、メモリ制御部４ｂを介して読み込む。結合情報検出部３１（３１ｂ）は、設計上の結合位置Ｐｂ１２、Ｐｂ２３、Ｐｂ３４、Ｐｂ４５及びマッチング領域範囲をマッチング領域範囲初期値記憶部３０（３０ｂ）から読み込んで、画像メモリ８ｂから読み込んだ重複領域周辺の画像を用いた画像マッチングを行う。
【００４６】
この画像マッチングにより、結合情報検出部３１（３１ｂ）は、両画像の相関度が最も高い最適解となる結合位置情報を検出する。具体的には、設計上の結合位置Ｐｂ１２〜Ｐｂ４５を基準として、画像マッチングの相関度が最も高い位置ずれ量（ΔＸｐ５、ΔＹｐ５）〜（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）が結合位置情報として検出される。
【００４７】
図１２は、２つの画像の間の画像マッチングの様子を示す図である。図１２では、画像Ｐｂ１に対して設計上の結合位置Ｐｂ１２にある画像Ｐｂ２が点線で示されている。画像マッチングにより、画像Ｐｂ１との相関度が最も高い最適解の位置にある画像Ｐｂ２が実線で示されている。この場合、画像Ｐｂ２（点線）と画像Ｐｂ２（実線）との間の位置ずれが位置ずれ量（ΔＸｐ５、ΔＹｐ５）として求められる。
【００４８】
ここで、重複領域を含む画像が、無地又は繰り返しパターンを含む画像である場合には、画像マッチングにより、複数の最適解が得られる場合がある。この場合には、検出される位置ずれ量（ΔＸｐ５、ΔＹｐ５）〜（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）が誤って検出される可能性が高くなる。そこで、結合情報検出部３１（３１ｂ）は、複数の最適解として得られた結合位置の他に、結合位置の正確度を検出する。例えば、複数解がｋ（ｋは自然数）個存在する場合には、正確度を１／ｋとして算出すればよい。算出された正確度は、結合位置情報と対応付けられて、結合情報として結合情報記憶部３２（３２ｂ）に記憶される。
【００４９】
また、結合情報検出部３１（３１ｂ）は、結合位置情報としての位置ずれ量（ΔＸｐ５、ΔＹｐ５）〜（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）を中心として、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ５を重ね合わせた時に、重なり合った規定範囲内の複数の画素の平均輝度を求め、両画像の平均輝度の差を輝度差情報として算出する。結合情報検出部３１（３１ｂ）は、算出された輝度差情報を結合情報として結合情報記憶部３２（３２ｂ）に記憶する。
【００５０】
このように、結合情報検出部３１（３１ｂ）は、結合位置情報、結合位置情報の正確度、輝度差情報を検出し、検出されたそれらの情報を結合情報として結合情報記憶部３２（３２ｂ）に記憶する。
【００５１】
なお、画像の位置ずれが、副走査方向のみに発生する場合には、副走査方向にのみ画像マッチングを行うようにして、副走査方向の位置ずれ量だけ検出するようにしてもよい。
【００５２】
図１３は、結合情報導出部の全体構成を示すブロック図である。図１３に示すように、結合情報導出部５ａ、５ｃについても、結合情報導出部５ｂとほぼ同様に動作する。結合情報導出部５ａでは、結合情報検出部３１（３１ａ）が、画像メモリ８ａから、メモリ制御部４ａを介して画像Ｐａ１〜画像Ｐａ５を読み込んで、さらに設計上の結合位置Ｐａ１２、Ｐａ２３、Ｐａ３４、Ｐａ４５及びマッチング領域範囲をマッチング領域範囲初期値記憶部３０（３０ａ）から読み込む。そして、結合情報検出部３１（３１ａ）は、画像メモリ８ａから読み込んだ隣接画像における重複領域周辺の画像マッチングを行う。これにより、位置ずれ量（ΔＸｐ１、ΔＹｐ１）〜（ΔＸｐ４、ΔＹｐ４）が結合位置情報として検出され、さらに、結合位置情報の正確度、輝度差情報が検出される。これらの結合情報は、結合情報記憶部３２（３２ａ）に記憶される。
【００５３】
また、結合情報導出部５ｃでは、結合情報検出部３１（３１ｃ）が、画像メモリ８ｃから、メモリ制御部４ｃを介して読み込んで、設計上の結合位置Ｐｃ１２、Ｐｃ２３、Ｐｃ３４及びマッチング領域範囲をマッチング領域範囲初期値記憶部３０（３０ｃ）から読み込んで、画像メモリ８ｃから読み込んだ隣接画像における重複領域周辺の画像マッチングを行う。これにより、位置ずれ量（ΔＸｐ９、ΔＹｐ９）〜（ΔＸｐ１１、ΔＹｐ１１）が結合位置情報として検出され、さらに、結合位置の正確度、輝度差情報が検出される。これら結合情報は、結合情報記憶部３２（３２ｃ）に記憶される。
【００５４】
図１３に示すように、結合情報記憶部３２（３２ａ）へ記憶された結合情報のうち、画像Ｐａ４（第１の画像）と画像Ｐａ５（第１の画像とはグループが異なる第２の画像）との間の結合情報は、結合情報転送回路１０ａを介して、画像処理部７ｂの結合情報一時記憶部３３（３３ｂ）に送信され、記憶される。また、結合情報記憶部３２（３２ａ）へ記憶された結合情報のうち、画像Ｐｂ４（第１の画像）と画像Ｐｂ５（第１の画像とはグループが異なる第２の画像）との間の結合情報は、結合情報転送回路１０ｂを介して、画像処理部７ｃの結合情報一時記憶部３３（３３ｃ）に送信され、記憶される。
【００５５】
図１４は、異なるグループに跨がって画像を結合する様子を示す図である。図１４に示すように、画像Ｐａ４と画像Ｐａ５との間の位置ずれ量（ΔＸｐ４、ΔＹｐ４）は、画像Ｐａ４と画像Ｐｂ１との間の位置ずれ量となる。そこで、結合情報導出部５（５ａ）は、上述のように、画像Ｐａ４と画像Ｐａ５との間の位置ずれ量（ΔＸｐ４、ΔＹｐ４）を、結合情報転送経路１０ａを介して、結合情報導出部５（５ｂ）の結合情報一時記憶部３３（３３ｂ）に送信し、記憶する。また、画像Ｐｂ４と画像Ｐｂ５との間の位置ずれ量（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）は、画像Ｐｂ４と画像Ｐｃ１との間の位置ずれ量となる。そこで、結合情報導出部５（５ｂ）は、画像Ｐｂ４と画像Ｐｂ５との間の位置ずれ量（ΔＸｐ８、ΔＹｐ８）を、結合情報導出部５（５ｃ）の結合情報一時記憶部３３（３３ｃ）に送信する。
【００５６】
結合情報決定部３４（３４ｂ）は、結合情報記憶部３２（３２ｂ）に記憶された画像の結合情報と、結合情報一時記憶部３３（３３ｂ）に記憶された結合情報とに基づいて、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４の結合位置情報と輝度差情報を決定する。例えば、検出されたある隣接画像の結合位置（位置ずれ量）が、他の隣接画像の結合位置（位置ずれ量）と比べて統計的に見て大きく異なる場合には、結合情報決定部３４（３４ｂ）は、その結合情報を用いることなく、他の画像同士の結合位置（位置ずれ量）の平均値に基づいて、結合位置を決定する。また、隣接画像の最適解となる結合位置が複数求められており、正確度が低い場合（例えば０．５未満である）、結合情報決定部３４（３４ｂ）は、その結合情報を用いることなく、他の隣接画像同士の結合情報の平均値に基づいて、結合位置と輝度差を決定する。
【００５７】
すなわち、結合情報決定部３４（３４ｂ）は、隣接画像の画像マッチングにより、最適な結合位置情報を１つに絞ることができない場合には、他の隣接画像同士の画像マッチングの結合位置情報の平均値に基づいて、その隣接画像の間の結合位置情報を決定する。
【００５８】
図１５は、他の隣接画像の結合位置情報の平均値に基づいて、隣接画像の結合位置情報を求める様子の一例を示す図である。例えば、図１５に示すように、画像Ｐｂ２と画像Ｐｂ３との間の画像マッチングで複数個の結合位置が導出された場合には、画像Ｐｂ１と画像Ｐｂ２との間で求められた位置ずれ量（実線矢印）と、画像Ｐｂ３と画像Ｐｂ４との間で求められた位置ずれ量（実線矢印）との平均値を画像Ｐｂ２と画像Ｐｂ３との間での位置ずれ量（点線矢印）として採用すればよい。このようにして、この実施の形態では、誤検出された結合情報の影響を最小限に止めるようにしている。
【００５９】
結合情報一時記憶部３３（３３ｂ）には、画像処理部７ａの結合情報記憶部３２（３２ａ）から送られた画像Ｐａ４と画像Ｐａ５との間の結合情報が記憶されている。このため、結合情報決定部３４（３４ｂ）は、画像処理部７ａから送信された結合情報を受信して、グループ内の隣接画像を結合するのと同様に、グループに跨がる隣接画像間の結合情報を決定する。決定された全ての結合情報は、画像結合部６ｂに出力される。
【００６０】
画像結合部６（６ａ）は、画像メモリ８（８ａ）からメモリ制御部４（４ａ）を介して対応するグループの画像Ｐａ１〜Ｐａ４を読み取って、結合情報決定部３４（３４ａ）で決定された輝度差情報に基づいて、各画像Ｐａ１〜Ｐａ４の輝度を補正し、決定された結合位置情報に基づいて各画像を結合する。輝度の補正は、例えば、画像Ｐａ１を基準として行われる。画像の結合は、絶対座標系（Ｘｐ、Ｙｐ）上で行われる。画像結合部６ａは、結合された画像データを出力部１５に出力する。
【００６１】
画像結合部６（６ｂ）は、画像メモリ８（８ｂ）からメモリ制御部４（４ｂ）を介して対応するグループの画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４を読み取って、結合情報決定部３４（３４ｂ）で決定された輝度差情報に基づいて、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４の輝度を補正し、結合位置に基づいて画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４を結合する。輝度の補正は、画像Ｐａ４との輝度差で輝度が補正された画像Ｐｂ１（Ｐａ５）を基準として行われる。画像結合部６ｂは、結合された画像データを出力部１５に出力する。
【００６２】
画像結合部６（６ｃ）は、画像メモリ８（８ｃ）からメモリ制御部４（４ｃ）を介して対応するグループの画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４を読み取って、結合情報決定部３４（３４ｃ）で決定された輝度差情報に基づいて、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４の輝度を補正し、結合位置に基づいて画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４を結合する。輝度の補正は、画像Ｐｂ４との輝度差で輝度が補正された画像Ｐｃ１（Ｐｂ５）を基準として行われる。画像結合部６ｃは、結合された画像データを出力部１５に出力する。
【００６３】
出力部１５は、例えば、図１０における絶対座標系（Ｘｐ、Ｙｐ）で規定される画像メモリ１５Ｍ（図１参照）を有し、画像メモリ１５Ｍにセットされた画像を表示出力する。画像結合部６ａ、６ｂ、６ｃから出力され結合された画像データは、絶対座標系（Ｘｐ、Ｙｐ）における結合時に決定されたそれぞれの位置座標にセットされる。
【００６４】
図１６は、画像結合部から出力された画像データが出力部の画像メモリ１５Ｍの絶対座標系にセットされた様子を示す図である。図１６に示すように、画像Ｐａ１〜Ｐａ４、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４が、すべて結合された形で、画像メモリ１５Ｍにセットされる。画像Ｐａ１〜Ｐａ４、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４は、画像結合部６ａ、６ｂ、６ｃにおいて、全ての画像の位置ずれを考慮して結合されているので、画像間に位置ずれはない。また、画像Ｐａ１〜Ｐａ４、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４は、画像結合部６ａ、６ｂ、６ｃにおいて、全ての輝度ずれを考慮して輝度差が補正されているので、画像に不自然な輝度ずれはない。これにより、すべての画像が結合された結合画像が、出力部１５から例えば、表示出力される。
【００６５】
図１７は、出力部から出力された画像の一例を示す図である。図１７に示すように、出力部１５から出力される結合画像２２は、画像の位置ずれなく、かつ、輝度差なく結合された画像であるため、図３に示す紙原稿とよく一致している。
【００６６】
次に、この実施の形態に係る画像結合装置１００の動作について説明する。図１８は、画像結合装置の動作を示すフローチャートである。
【００６７】
図１８に示すように、まず、メモリ制御部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、画像読み込み及び転送を行う（ステップＳ１）。ラインセンサ群１で撮像され、Ａ／Ｄ変換部２（２ａ、２ｂ、２ｃ）でＡ／Ｄ変換されたデジタルデータ１ａ−ｍ、１ｂ−ｍ、１ｃ−ｍは、メモリ制御部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）によって、画像メモリ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）に書き込まれる。これと同時に、画像データ転送経路９（９ａ、９ｂ）を介して、デジタルデータ１ｂ−１ｔ、１ｃ−１ｔが、メモリ制御部４ｂ、４ｃからメモリ制御部４ａ、４ｂに転送され、画像メモリ８ａ、８ｂに書き込まれる。
【００６８】
続いて、結合情報導出部５（５ａ、５ｂ、５ｃ）の結合情報検出部３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）は、画像マッチングにより、隣接画像の結合位置情報（位置ずれ量）を検出する（ステップＳ２）。図１９は、結合情報検出部で行われる画像マッチングの処理のタイミングチャートである。図１９に示すように、３つの結合情報検出部３１ａ、３１ｂ、３１ｃで並行して画像マッチングを行って、各グループに関連する画像の結合位置情報を検出するので、全ての隣接画像の画像マッチングを１つの画像処理部で行うよりも、結合位置情報を検出する時間を各段に短くすることができる。
【００６９】
図１８に戻り、続いて、結合情報導出部５（結合情報検出部３１）は、検出された結合位置を中心とする予め決められた範囲内で隣接画像の輝度差情報を検出する（ステップＳ３）。
【００７０】
続いて、結合情報転送経路１０ａが、検出された結合情報を、結合情報導出部５ａから結合情報導出部５ｂの結合情報一時記憶部３３ｂに転送し、結合情報転送経路１０ｂが、検出された結合情報を、結合情報導出部５ｂから結合情報導出部５ｃの結合情報一時記憶部３３ｃに転送する（ステップＳ４）。
【００７１】
続いて、結合情報決定部３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）は、結合情報記憶部３２（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）に記憶された結合情報と、存在する場合には結合情報一時記憶部３３（３３ｂ、３３ｃ）に記憶された結合情報とに基づいて、結合情報を決定する（ステップＳ５）。ここでは、例えば、ステップＳ２において、画像間で複数の最適解となる結合位置が検出された場合又は最適解が得られなかった場合に、他の画像間で検出された結合位置の平均値に基づいて、その画像間の結合位置が決定される。
【００７２】
続いて、画像結合部６（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、結合情報決定部３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）で決定された結合情報に基づいて、画像Ｐａ１〜Ｐａ４、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４を結合する（ステップＳ６）。ここでは、全ての画像が合成される絶対座標系（Ｘｐ、Ｙｐ）に従って、各画像が配置され、結合される。
【００７３】
続いて、出力部１５は、画像結合部６（６ａ、６ｂ、６ｃ）から出力された画像Ｐａ１〜Ｐａ４、画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４、画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４を画像メモリ１５Ｍに入力し、全ての画像の結合画像を表示出力する（ステップＳ７）。
【００７４】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、ラインセンサ群１で撮像された画像列を、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ画像が隣り合うように並べた際に順番が連続する複数枚の画像Ｐａ１〜Ｐａ４、Ｐｂ１〜Ｐｂ４、Ｐｃ１〜Ｐｃ４に分けてグループ化し、グループ内の画像Ｐａ１〜Ｐａ４とそれに隣接する第２の画像Ｐａ２〜Ｐａ５とについて、各グループで並行して結合位置情報を検出するので、それらの画像の結合位置情報を検出する時間を短縮することができる。また、画像Ｐａ４、画像Ｐｂ４と、グループが異なる画像Ｐｂ１、Ｐｃ１との画像マッチングに用いられる画像データは、画像データ転送経路９ａ、９ｂを介して画像処理部７ａ、７ｂ間、画像処理部７ｂ、７ｃ間で転送される。これにより、画像Ｐａ４と、画像Ｐａ４に隣接しグループが異なる画像Ｐｂ１（Ｐａ５）、Ｐｃ１（Ｐｂ５）との間の結合位置情報を一方の画像処理部７ａ、７ｂで検出することができる。また、画像Ｐａ４、Ｐｂ４と、その画像Ｐａ４、Ｐｂ４に隣接しグループが異なる画像Ｐｂ１、Ｐｃ１との間の結合位置情報は、結合情報転送経路１０ａ、１０ｂを介して画像処理部７ａ、７ｂ、画像処理部７ｂ、７ｃ間で送受信される。これにより、各画像処理部７ａ、７ｂ、７ｃは、他のグループに属する画像との間の位置ずれを考慮しつつ（例えば、画像Ｐａ４と画像Ｐａ５の位置ずれ量等だけ画像Ｐｂ１の位置を補正しながら）、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合することができる。この結果、複数の画像が並ぶ画像列を高速に結合することができる。他のグループに属する画像との間の位置ずれを考慮するとは、他のグループに属する画像との間で位置ずれがない状態で結合することを意味する。他のグループに属する画像との間の輝度ずれを考慮するとは、他のグループに属する画像との間で輝度ずれがない状態で結合することを意味する。
【００７５】
例えば、この実施の形態のように、画像列を３つのグループに分け、画像処理部７ａ、７ｂ、７ｃを３つ備えるようにすれば、図１９に示すように、画像を結合する処理に要する時間を約１／３に短縮することができる。
【００７６】
なお、上記実施の形態では、ラインセンサ１ａ−１等の数を１２とし、ラインセンサ１ａ−１等のグループに含まれるラインセンサ１ａ−１等の数を４つとしたが、本発明はこれには限られない。ラインセンサ１ａ−１等の数は４つ以上であればよい。また、グループに含まれるラインセンサ１ａ−１等の数は、２つ以上であればよい。ラインセンサ１ａ−１等の数が増えても、グループの数を増やせば、画像の結合に要する時間を短くすることができる。
【００７７】
ラインセンサ群１は、千鳥状に配列されていなくてもよい。例えば、三列以上に配列されていてもよい。また、ラインセンサ１ａ−１等の長さは同じでなくてもよい。画像読取装置２００は、複数の画像が被写体上の撮像位置の順に順序付けられ、撮像位置が最も近い画像同士の端部において規定数以上の画素が一致する画像列を撮像できる撮像素子を備えていればよい。その意味では、ラインセンサ１ａ−１等に代えて２次元撮像素子を備えていてもよい。
【００７８】
その他、画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）のハードウエア構成又はソフトウエア構成は一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００７９】
例えば、画像一時保存メモリ１１ａ、１１ｂは、メモリ制御部４ａ、４ｂの外部にあってもよい。また、画像メモリ８ａ、８ｂ、８ｃは、画像処理部７ａ、７ｂ、７ｃの内部にあってもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、画像処理部７ｂ、７ｃから画像処理部７ａ、７ｂに画像データ転送経路９ａ、９ｂを介して画像データを転送し、画像処理部７ａ、７ｂでグループに跨がる隣接画像の画像マッチングを行って、結合情報を検出し、結合情報転送経路１０ａ、１０ｂを介して、検出された結合情報を画像処理部７ａ、７ｂから画像処理部７ｂ、７ｃに転送した。しかしながら、画像データを、画像処理部７ａ、７ｂから画像処理部７ｂ、７ｃに転送し、画像処理部７ｂ、７ｃでグループに跨がる隣接画像の画像マッチングを行って結合情報を検出し、画像処理部７ｂ、７ｃから画像処理部７ａ、７ｂに結合情報を転送するようにしてもよい。
【００８１】
画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）については、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に記憶して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを記憶しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）を構成してもよい。
【００８２】
画像処理部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）の機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に記憶してもよい。
【００８３】
搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【００８４】
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。
【００８５】
なお、本願については、２０１５年４月９日に出願された日本国特許出願２０１５−０８００９３号を基礎とする優先権を主張し、本明細書中に日本国特許出願２０１５−０８００９３号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、一部が重複する隣接画像を連続して結合する画像結合装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  ラインセンサ群、１ａ−１〜１ａ−４、１ｂ−１〜１ｂ−４、１ｃ−１〜１ｃ−４  ラインセンサ、２、２ａ、２ｂ、２ｃ  Ａ／Ｄ変換部、３、３ａ、３ｂ、３ｃ  シェーディング補正部、４、４ａ、４ｂ、４ｃ  メモリ制御部、５、５ａ、５ｂ、５ｃ  結合情報導出部、６、６ａ、６ｂ、６ｃ  画像結合部、７、７ａ、７ｂ、７ｃ  画像処理部、８、８ａ、８ｂ、８ｃ  画像メモリ、９、９ａ、９ｂ  画像データ転送経路、１０、１０ａ、１０ｂ  結合情報転送経路、１１、１１ａ、１１ｂ  画像一時保存メモリ、１５  出力部、１５Ｍ  画像メモリ、２０  紙原稿、２１  像、２２  結合画像、２５  Ａ／Ｄ変換器、２６  バッファ、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  マッチング領域範囲初期値記憶部、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  結合情報検出部、３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  結合情報記憶部、３３、３３ｂ、３３ｃ  結合情報一時記憶部、３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  結合情報決定部、４０  走査駆動部、５０  基板、１００  画像結合装置、２００  画像読取装置。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2016163133.tif 000020
【図１９】
2016163133.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月2日(2016.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明に係る画像結合装置は、他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられ、グループ内の第１の画像と画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う複数の画像処理部と、画像データ転送経路と、結合情報転送経路と、を備える。画像データ転送経路は、各画像処理部において、その画像処理部に対応するグループ内の画像のうち、先頭の重複部の画像を、第１の画像とはグループが異なる第２の画像として、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ第１の画像を処理する画像処理部に転送する。結合情報転送経路は、第１の画像とはグループが異なる第２の画像と第１の画像との間の結合位置情報を、画像処理部の間で転送する。複数の画像処理部のそれぞれは、自分が検出した結合位置情報と、結合情報転送経路を介して転送された結合位置情報とに基づいて、対応するグループに属する画像と他のグループに属する画像との間で異なるグループに跨がって隣接する画像同士を位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
一方、メモリ制御部４ａ、４ｂは、画像一時保存メモリ１１（１１ａ、１１ｂ）を備えている。メモリ制御部４ｂは、入力したデジタルデータ信号１ｂ−ｍのうち、先頭からｔビットのデータをデータ１ｂ−１ｔとして、画像データ転送経路９ａを介して、メモリ制御部４ａの画像一時保存メモリ１１ａに転送し、記憶させる。また、メモリ制御部４ｃは、入力したデジタルデータ信号１ｃ−ｍのうち、先頭からｔ（ｔは自然数）ビットのデータをデータ１ｃ−１ｔとして、画像データ転送経路９ｂを介して、メモリ制御部４ｂの画像一時保存メモリ１１ｂに転送し、記憶させる。このｔビットは、各ラインセンサの検出範囲の重複部分の主走査方向の幅を十分にカバーできる大きさとなっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図１に戻り、結合情報導出部５ａは、対応するグループに属する画像Ｐａ１〜Ｐａ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）と、画像Ｐａ５（第１の画像に隣接する他のグループに属する第２の画像）のうち、隣接する画像を、位置ずれ、かつ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。結合情報導出部５ｂは、対応するグループに属する画像Ｐｂ１〜Ｐｂ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）と、画像Ｐｂ５（第１の画像に隣接する他のグループに属する第２の画像）とのうち、隣接する画像を、位置ずれ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。結合情報導出部５ｃは、対応するグループに属する画像Ｐｃ１〜Ｐｃ４（グループ内の第１の画像と第２の画像）のうち、隣接する画像を位置ずれ、かつ、輝度ずれなく結合するための結合情報を画像マッチングにより導出する。なお、第１の画像と画像マッチングされる第２の画像は、画像列における順番が第１の画像と隣接する画像である。第２の画像には、第１の画像と同じグループに属するものと、第１のグループとは異なるグループに属するものとが存在する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する前記重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられ、グループ内の第１の画像と該第１の画像と前記画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う複数の画像処理部と、
前記各画像処理部において、その画像処理部に対応するグループ内の画像のうち、先頭の前記重複部の画像を、前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像として、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ前記第１の画像を処理する前記画像処理部に転送する画像データ転送経路と、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像と前記第１の画像との間の前記結合位置情報を、前記画像処理部の間で転送する結合情報転送経路と、
を備え、
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
自分が検出した前記結合位置情報と、前記結合情報転送経路を介して転送された前記結合位置情報とに基づいて、対応するグループに属する画像と他のグループに属する画像との間で異なるグループに跨がって隣接する画像同士を位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する、
画像結合装置。
【請求項２】
前記複数の画像処理部は、
前記第１の画像と前記第２の画像との間で検出された前記結合位置情報に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とを重ね合わせた時の輝度差情報を検出する処理をそれぞれ並行して行い、
前記結合情報転送経路は、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像と前記第１の画像との間の輝度差情報を、前記画像処理部の間で転送し、
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
自分が検出した輝度差情報と、前記結合情報転送経路を介して受信した輝度差情報とに基づいて、対応するグループに属する画像と他のグループに属する画像との間で異なるグループに跨がって隣接する画像同士を輝度ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を、輝度ずれのない状態で結合する、
請求項１に記載の画像結合装置。
【請求項３】
前記複数の画像処理部のそれぞれは、
前記第１の画像と前記第２の画像との画像マッチングにより、前記結合位置情報を１つに絞ることができない場合には、
他の画像同士の画像マッチングの前記結合位置情報の平均値に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像との間の前記結合位置情報を決定する、
請求項１に記載の画像結合装置。
【請求項４】
長手方向が同一で、前記長手方向に１つ置きに２列に配列され、異なる列で隣り合うラインセンサの検出範囲が前記長手方向に直交する方向から見て一部重複する複数のラインセンサから成るラインセンサ群と、
前記ラインセンサ群と撮像対象とを、前記長手方向に直交する方向に相対走査させる走査駆動部と、
前記走査駆動部による相対走査中に前記ラインセンサ群で撮像された画像列を構成する画像を結合する請求項１から３のいずれか一項に記載の画像結合装置と、
を備える画像読取装置。
【請求項５】
他の画像と重複する部分である重複部を有する複数の画像を、被写体の同じ部分に対応する前記重複部を持つ画像が隣り合うように各画像を並べることで順序付けられる画像列を、順番が連続する複数枚ずつの画像にグループ分けすることにより形成されたグループ毎に設けられた複数の画像処理部が、グループ内の第１の画像と前記画像列における順番が隣接する第２の画像とを位置ずれなく結合するための結合位置情報を画像マッチングにより検出する処理をそれぞれ並行して行う第１のステップと、
前記第１のステップに先立って、前記各画像処理部において、その画像処理部に対応するグループ内の画像のうち、先頭の前記重複部の画像を、前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像として、被写体の同じ部分に対応する重複部を持つ前記第１の画像を処理する前記画像処理部に転送する第２のステップと、
前記第１の画像とはグループが異なる前記第２の画像との間の前記結合位置情報を、前記画像処理部の間で転送する第３のステップと、
前記複数の画像処理部のそれぞれが、自分が検出した前記結合位置情報と、転送された前記結合位置情報とに基づいて、対応するグループに属する画像と他のグループに属する画像との間で異なるグループに跨がって隣接する画像同士を位置ずれがない状態で結合するとともに、対応するグループに属する複数の画像を位置ずれのない状態で結合する第４のステップと、
を含む画像結合方法。
【国際調査報告】
2016163133.tif 000022
2016163133.tif 000023