(57)【要約】【課題】千鳥配置の位置のズレを検出し、イメージセンサの配置のズレを補正すること。【解決手段】ＣＩＳ１〜３を千鳥状に配置し、隣接するＣＩＳの読み取り部分を所定の画素数だけ主走査方向に重ねて配置した画像読取装置１００のセンサと反対側に配置される圧板の各ＣＩＳの重なり部分の位置の一部に所定の印をつけ、その印を読み取り、各ＣＩＳで読み取った印の位置または読み取るタイミングを比較する事で千鳥状に配置されたイメージセンサの主走査、副走査の位置ズレを検知し、補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のイメージセンサを千鳥状に配置し、隣接するイメージセンサの読み取り部分を所定の画素数だけ主走査方向に重ねて配置した画像読取装置において、
画像読取装置のセンサと反対側に配置される圧板の各イメージセンサの重なり部分の位置の一部に所定の印をつけ、その印を読み取り、各イメージセンサで読み取った印の位置または読み取るタイミングを比較する事で千鳥状に配置されたイメージセンサの主走査、副走査の位置ズレを検知し、補正する事を特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置であって、記憶装置を備え、所定のライン数読み取った画像を記憶装置に一時的に保存し、重なり部分のデータを比較し、主走査ズレと副走査ズレを検出する手段を備え、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事を特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像読取装置であって、前記圧板につけた印を読み取り、印の位置を比較し補正を行う動作は原稿を読み取る前の白シェーディング補正前に行う事を特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像読取装置であって、前記位置ズレ検出は千鳥状に配置されたCISで読み取る印のラインが1ライン分で可能であり、主走査と副走査のズレを同時に検出する事を特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像読取装置であって、補正手段はズレが1画素単位以下であってもそのズレの大きさに応じた補正係数演算を行う事で高精度に補正が可能であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項２に記載の画像読取装置であって、一時的に保存するライン数は任意に変える事が可能であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項２に記載の画像読取装置であって、複数個の記憶装置を備える事で、先に読み取ったラインの処理が終わったあとすぐに次のラインの処理が行うことで処理を高速化できることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置の千鳥状に配置されたイメージセンサの主走査、副走査の位置ズレを検知し、補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿画像を読み取る画像読取装置においては、読取特性を保証するために、一般的に公知技術であるシェーディング補正を行って、主走査方向データのばらつきを補正している。
【０００３】
複数のイメージセンサを千鳥状に配置した画像読取装置では、それぞれのイメージセンサが持つ出力特性にばらつきがあり、全面で均一な濃度出力を得る事が困難である。
【０００４】
また、千鳥状に配置したイメージセンサの先に原稿を読み取る側は画像データを一時的にメモリに蓄積し、後で原稿を読み取る側のイメージセンサのデータに合わせ込むように調整している。
【０００５】
しかし、原稿搬送時の送りムラやイメージセンサの配置のズレ等によりデータに主，副走査方向にズレが生じてしまう場合がある。
【０００６】
ここで、千鳥状に配置された複数のイメージセンサの繋ぎ目部分に現れる濃淡の境界、あるいは画像ズレが発生する事を防止する事ができる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４６７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来例では、文字や線などの画像や均一なハーフトーン濃度の画像においては良好であるが、千鳥状に配置されたイメージセンサに位置ズレがあった場合や、原稿読み取り時の紙の搬送ムラなどによってズレが生じてしまった場合に、従来の繋ぎ目補正処理ではズレで生じた読み取り値の違いがあってもそのまま重み付け加算処理がされてしまうため、特に網点で構成された画像では繋ぎ目部分の濃度が低下したり、かすれが生じたりしてしまう場合がある。
【０００８】
また、カラー画像ではズレた状態で加算処理を行う事で、色味が変わってしまう事も考えられ、適切な処理とはいえない。
【０００９】
そこで、本発明では千鳥状に配置したイメージセンサの重なり部分の紙を抑える圧板部分に印をつけ、その印を読み取る事で、千鳥配置の位置のズレを検出し、イメージセンサの配置のズレを補正する。また、画像評価装置が備える記憶装置に所定のライン数読み取った画像を一時的に保存し、重なり部分のデータを比較、主走査ズレと副走査ズレを検出して、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事で、主，副走査方向のイメージセンサのズレの緩和を行う事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の画像読取装置は、複数個のイメージセンサを千鳥状に配置し、隣接するイメージセンサの読み取り部分を所定の画素数だけ主走査方向に重ねて配置した画像読取装置において、画像読取装置のセンサと反対側に配置される圧板の各イメージセンサの重なり部分の位置の一部に所定の印をつけ、その印を読み取り、各イメージセンサで読み取った印の位置または読み取るタイミングを比較する事で千鳥状に配置されたイメージセンサの主走査、副走査の位置ズレを検知し、補正する事を特徴とする画像読取装置である。
【００１１】
請求項２記載の画像読取装置は、請求項１に記載の画像読取装置であって、記憶装置を備え、所定のライン数読み取った画像を記憶装置に一時的に保存し、重なり部分のデータを比較し、主走査ズレと副走査ズレを検出する手段を備え、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事を特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の画像読取装置は、請求項１に記載の画像読取装置であって、前記圧板につけた印を読み取り、印の位置を比較し補正を行う動作は原稿を読み取る前の白シェーディング補正前に行う事を特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の画像読取装置は、請求項１に記載の画像読取装置であって、前記位置ズレ検出は千鳥状に配置されたCISで読み取る印のラインが1ライン分で可能であり、主走査と副走査のズレを同時に検出する事を特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の画像読取装置は、請求項２に記載の画像読取装置であって、補正手段はズレが1画素単位以下であってもそのズレの大きさに応じた補正係数演算を行う事で高精度に補正が可能であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の画像読取装置は、請求項２に記載の画像読取装置であって、一時的に保存するライン数は任意に変える事が可能であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の画像読取装置は、請求項２に記載の画像読取装置であって、複数個の記憶装置を備える事で、先に読み取ったラインの処理が終わったあとすぐに次のラインの処理が行うことで処理を高速化できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、千鳥状に配置したイメージセンサの重なり部分の紙を抑える圧板部分に印をつけ、その印を読み取る事で、千鳥配置の位置のズレを検出し、イメージセンサの配置のズレを補正する。また、画像評価装置が備える記憶装置に所定のライン数読み取った画像を一時的に保存し、重なり部分のデータを比較、主走査ズレと副走査ズレを検出して、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事で、主，副走査方向のイメージセンサのズレの緩和を行う事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に関わる画像読取装置の概略を示したブロック図である。この画像読取装置１００は、ＣＩＳ１〜３（イメージセンサ）１０１〜１０３、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１１１〜１１３、繋ぎ処理ブロック１２０、記憶装置(ハードディスクまたはメモリ)１３１〜１３３、副走査遅延メモリ１４１，１４２より構成されている。
【００１９】
この画像読取装置１００では、３つのイメージセンサＣＩＳ１〜ＣＩＳ３を、それぞれ隣り合うセンサと主走査方向に重なって読み取るように配置してある。また、センサＣＩＳ２が副走査方向について上流側に、センサＣＩＳ１、ＣＩＳ３が下流側にある間隔をもって千鳥状に配置されている。
【００２０】
各イメージセンサＣＩＳ１〜３から出力される画像データは、Ａ／Ｄ変換器１０１〜１０３によりデジタル信号に変換され、ＣＩＳ１，ＣＩＳ２のデータは副走査方向遅延あわせのため一時メモリ１４１〜１４２に蓄積される。なお、ＣＩＳ３は最下流側のためメモリには蓄積せずにデータ転送される。
【００２１】
一方、ＣＩＳ１はＣＩＳ３と同一線上にあるが、調整容易化のため数ライン上流側に配置されているため、メモリ１４１にデータを蓄積している。各ＣＩＳ１〜３で所望のライン遅延されたデータは、繋ぎ目処理ブロック１２０に送られる。ここで、繋ぎ目部分の補正処理、並びに並列に流れてきた各ＣＩＳ１〜３のデータに対して１ライン化処理を行い後段の処理に渡している。
【００２２】
ＣＩＳの千鳥配置でのズレの検出について説明する。画像読取装置は、読取特性を保証するために、一般的に公知技術であるシェーディング補正を行って、主走査方向データのばらつきを補正している。そのために図２に示すようにＣＩＳの原稿を挟む反対側に基準の白色となる圧板を設置する。
【００２３】
現在の繋ぎ目補正ではＣＩＳを正確に千鳥状に配置する事が前提で繋ぎ目補正を行っている。よって、読み取りユニット組み付け時にＣＩＳの千鳥配置にズレが生じていた場合には、読み取り画像にもズレが生じてしまう。そこで、図２のように圧板に斜め線と縦線の組み合せの印を付けておく。
【００２４】
今回は図２のような印としたが、斜め線と縦線の組み合せであれば良い。
【００２５】
印の位置はＣＩＳの重なり部分の端部とし、この部分は読み取り画像としては使わず、ＣＩＳの配置のズレの補正のためにだけ使用する。この印を読み取ると、図２のようにＣＩＳ１，２のそれぞれの重なり部分の読取画像には２本の直線が入る。この縦線を読み取る画素位置を見ることで、それぞれの主走査の位置がわかり、また、直線の間の長さを見ることで副走査方向の位置がわかる。これからＣＩＳを配置する際のズレ量を算出する事が可能である。
【００２６】
このズレ量の算出はシェーディング補正を行った後だと印が読み取れなくなってしまうのでシェーディング補正前に行う。読み取った画像のズレ量の検出方法は後述する。
【００２７】
ズレ量は繋ぎ目補正ブロックのコントローラにフィードバックし、ズレ量に応じて主走査のズレであれば、ＣＩＳ1，２，３の繋ぎ位置の画素を変えて読み出し、副走査のズレであれば、そのライン数分読み出すタイミングをずらして読み出す。
【００２８】
次に、原稿読取時のズレの検出について説明する。ＣＩＳで読み取った画像データはＡ／Ｄ変換機でデジタルデータに変換された後、ＣＩＳ１，２のデータに関しては遅延メモリを経由してＣＩＳ１〜３の各Ｉ／Ｆ(１２１〜１２３)から繋ぎ目補正ブロックに入力される。
【００２９】
上記の方法によりＣＩＳの配置によるズレは軽減されている。しかし、紙搬送では紙の先端から後端の間で搬送速度にムラが生じてしまう事がある。
【００３０】
その搬送ムラによるズレを軽減させるために、まず読み取ったデータを複数ラインもしくは全てを記憶装置１３１〜１３３に蓄積する。この記憶させるライン数は任意に設定できるものとする。記憶装置に保存されているデータの重なり部分のデータはズレ量検出１２５に送られズレ量を検出する。ズレ量の検出については後述する。
【００３１】
ズレ量検出で検出したズレ量はコントローラ１２６に送られ、そのズレ量に応じて主走査のズレであれば、ＣＩＳ1，２，３の繋ぎ位置の画素を変えて読み出し、副走査のズレであれば、そのライン分読み出すタイミングをずらして読み出すことでズレを軽減させる。ズレ量の検出及び1画素以下の補正に関しては後述する。
【００３２】
また、記憶装置からデータの読み出し、ズレ量の検出を行う際は、記憶装置がビジー状態となるので、処理速度が低下する。これに関しては、記憶装置を別(または内部で別のブロックで)に用意し、そちらの記憶装置にＣＩＳからのデータを保持する事でデータ処理効率を上げるようにする。
【００３３】
以下、原稿読取時のズレ検出方法について説明する。検出方法としては特徴点を探しその位置を比較する事でズレ量を算出する方法をとる。
【００３４】
特徴点を検出するため、はじめに画像データのライン毎に移動平均をとり高周波成分をカットする。この移動平均の点数は任意に変える事ができるものとする。主走査の重なり部分の区間で画像データの山谷のピークがあるかを検出する。図３に示すように注目点を定め、その値と隣り合う画素データの比較を行っていく。
【００３５】
図３においてのピークを検出する。“ｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]≧ｄａｔａ[ｐｏｓ]”かつ“ｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]≧ｄａｔａ[ｐｏｓ＋２]”ならばｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]を山のピークｐｋｕ＿ｄａｔａとしデータと位置ｐｋｕ＿ｐｏｓを保存する。
【００３６】
また、“ｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]≦ｄａｔａ[ｐｏｓ]”かつ“ｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]≦ｄａｔａ[ｐｏｓ＋２]”でならばｄａｔａ[ｐｏｓ＋１]を谷のピークｐｋｄ＿ｄａｔａとしてデータと位置ｐｋｄ＿ｐｏｓを保存する。
【００３７】
最初のピークが見つかったらｄａｔａ[ｐｏｓ]との差を求め、その値を正ならｐｋｕ＿ｓｕｂ、負ならｐｋｄ＿ｓｕｂとして保存する。その次以降にピークが見つかったら山のピーク、谷のピークをそれぞれｐｋ＿ｔｍｐとし、ｐｋ＿ｔｍｐとその直前のピーク(ｐｋｕ＿ｄａｔａもしくはｐｋｄ＿ｄａｔａ)の差を求める。
【００３８】
その値が正であればｐｋｕ＿ｓｕｂと比較し、その値が負であればｐｋｄ＿ｓｕｂと比較する。
【００３９】
比較は絶対値で行い、ｐｋ＿ｔｅｍｐの値が大きければ、ｐｋｕ＿ｄａｔａ、ｐｋｕ＿ｐｏｓ、ｐｋｄ＿ｄａｔａ、ｐｋｄ＿ｐｏｓの値を更新する。
【００４０】
ｐｋ＿ｔｅｍｐの値が小さければそのままの値を保持するものとする。こうすることによって、その範囲での最大の変化量がある画素の位置と値が検出する事ができる(図４参照)。
【００４１】
今回は例として８画素でのものを挙げたが、この検出を行う画素数は任意に変える事ができるものとする。
【００４２】
ピークとするのは｜ｐｋｕ＿ｓｕｂ(ｏｒ  ｐｋｄ＿ｓｕｂ)｜≧２[ｄｉｇｉｔ](８ｂｉｔ換算)とする。｜ｐｋｕ＿ｓｕｂ(ｏｒ  ｐｋｄ＿ｓｕｂ)｜＜２[ｄｉｇｉｔ](８ｂｉｔ換算)であればピークなしと判定する。
【００４３】
今回は山側のピークと谷側のピークの２つがあるが、最終的にはｐｋｕ＿ｓｕｂとｐｋｄ＿ｓｕｂの絶対値を比較し値が大きい方をそのラインのピーク値とする。
【００４４】
次に、ＣＩＳ１で読み取った画像のピーク値とＣＩＳ２で読み取った画像のピーク値を比較する。ＣＩＳ１側のピーク値の位置とＣＩＳ２側のピーク値の位置の差を求め、その値がそのラインの主走査ズレとする。その時同時にＣＩＳ1とＣＩＳ２のピーク値の差を求める。
【００４５】
ここで、ラインのピーク値の比較において比較の対象がＣＩＳ1のｐｋｕ＿ｓｕｂとＣＩＳ２のｐｋｄ＿ｓｕｂ(または逆にＣＩＳ1のｐｋｄ＿ｓｕｂとＣＩＳ２のｐｋｄ＿ｓｕｂ)である場合と、その差が１０ｄｉｇｉｔ以上であった場合は、そのラインのズレ量は無視する。
【００４６】
その後、読み込んだ画像の全てのラインまたは任意のラインのズレ量の平均値を求め、画像全体の主走査ズレ量とする。今回は無視する差を１０ｄｉｇｉｔ以上としたがこの値は任意に変えられるものとする。
【００４７】
同様のピーク値の検出及びズレ量の副走査方向も主走査のズレ量検出と同様の方法で行う。計算上ズレ量が小数値が含まれる場合もあるが、この後に説明する方法でズレ量を補正する。
【００４８】
以下ではズレの補正について説明する。上記のようにズレ量を求め、そのズレ量が整数値であれば、主走査方向に関しては、図５に示すようにＣＩＳ２のデータの繋ぎ目の部分の位置を変えることで補正を行う。副走査に関しては、ズレ量分だけ副走査方向のライン遅延時間を変える事で補正を行う。
【００４９】
ズレ量に少数値が含まれる場合は整数分のズレは上記と同様に補正を行い、その後３次関数コンボリューション法を用いて少数分の補正を行う。また、この少数分の補正はスルーする事も可能とする。３次関数コンボリューション法を用いた予想画素の値を算出については後述する。
【００５０】
今回はズレ量が１/８画素単位のズレ量までの補正係数を示すが、後述の式２より他の単位の補正係数も算出可能である。この補正演算はＣＩＳ２を基準とし、ＣＩＳ１、とＣＩＳ３の画素に対して行う事とする。
【００５１】
次に、図６〜８を用いて３次関数コンボリューションによる予想画素の算出の仕方を説明する。図６の注目点（Ｓｉ）とその１ライン後の点（Ｓｉ＋１）、２ライン後の点（Ｓｉ＋２）、及び１ライン前の点（Ｓｉ−１）の４点のデータを用いて点Ｓｉと点Ｓｉ＋１の間にある予想点（σ）を求め、それを注目点（Ｓｉ）の値とする。予想点（σ）を算出する演算式は図４に示す式1を用いている。
【００５２】
図６の式１のｈ（ｒ）は画素間距離と補正係数の関係を表す式であり、図７に示す関数で表される。
【００５３】
図７に示す式２より、一例として図８に精度１／８画素の補正係数テーブルを示す。このテーブルの係数が式１に代入されて予想点の値となる。
【００５４】
以下に、各請求項の目的、効果を記載する。
請求項２に関して、記憶装置を備え、所定のライン数読み取った画像を記憶装置に一時的に保存し、重なり部分のデータを比較し、主走査ズレと副走査ズレを検出する手段を備え、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事で原稿搬送時の搬送ムラによる位置ズレを補正できるようにする事を目的とする。記憶装置を備え、所定のライン数読み取った画像を記憶装置に一時的に保存し、重なり部分のデータを比較し、主走査ズレと副走査ズレを検出する手段を備え、読み取った画像のズレ量に応じて補正を行う事で繋ぎ目部分のズレを目立たなくする事ができる。
【００５５】
請求項３に関して、圧板につけた印を読み取り、印の位置を比較し補正を行う動作は原稿を読み取る前の白シェーディング補正前に行う事で印の濃度によるシェーディング補正がかかってしまい、印による補正が出来なくなる事を防止する。
【００５６】
請求項４に関して、位置ズレ検出は千鳥状に配置されたＣＩＳで読み取る印のラインが1ライン分で可能であり、主走査と副走査のズレを同時に検出する。
【００５７】
請求項５に関して、補正手段はズレが1画素単位以下であってもそのズレの大きさに応じた補正係数演算を行う事で高精度にズレを補正できる。
【００５８】
請求項６に関して、画像読取装置において一時的に保存するライン数は任意に変える事が可能にする事で後段の処理に早くデータを渡す事ができる。
【００５９】
請求項６に関して、画像読取装置において複数個の記憶装置を備える事で、先に読み取ったラインの処理が終わったあとすぐに次のラインの処理が行うことで処理を高速化する。
【００６０】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態における画像読取装置概略図である。
【図２】本発明の実施の形態における圧板とＣＩＳの位置図である。
【図３】本発明の実施の形態における主走査画素位置図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるピーク値検出図である。
【図５】本発明の実施の形態における主走査繋ぎ目位置図である。
【図６】本発明の実施の形態における予想画素の階調計算を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における画素間距離と補正係数の関係図である。
【図８】本発明の実施の形態における補正係数テーブル（精度１／８画素）の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００    画像読取装置
１０１〜１０３    ＣＩＳ１〜３（イメージセンサ）
１１１〜１１３    Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器
１２０    繋ぎ処理ブロック
１３１〜１３３    記憶装置
１４１、１４２    副走査遅延メモリ
【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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