(57)【要約】【課題】画像を高精度に合成することができ、且つ、安価で小型に構成することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】合成する画像の部分画像を連続的に撮像する画像撮像手段１０１と、連続する部分画像の移動量を画像処理によって計測する移動量計測手段１０４と、連続する部分画像の移動量を過去の移動量から推定する移動量推定手段１０６と、移動量計測手段１０４が計測した第一の移動量と移動量推定手段１０６が推定した第二の移動量との中で信頼性の高い移動量を第三の移動量として決定する移動量決定手段１０５と、第三の移動量を参照して部分画像の画像合成を行う画像合成手段１０８とを設ける。画像処理によって計測した部分画像の移動量を、信頼性が高い場合にのみ採用し、信頼性が低いときは過去のデータから推定した移動量を採用しているため、部分画像を高い精度で合成して乱れの少ない画像を得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成する画像の部分画像を連続的に撮像する画像撮像手段と、連続する前記部分画像の移動量を画像処理によって計測する移動量計測手段と、連続する前記部分画像の移動量を過去の移動量から推定する移動量推定手段と、前記移動量計測手段が計測した第一の移動量と前記移動量推定手段が推定した第二の移動量との中で信頼性の高い移動量を第三の移動量として決定する移動量決定手段と、前記第三の移動量を参照して前記部分画像の画像合成を行う画像合成手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
画像を連続的に撮像する画像撮像手段と、前記画像撮像手段によって撮像された画像を保持する第一の部分画像メモリと、前記第一の部分画像メモリに保持された画像が撮像される直前に前記画像撮像手段によって撮像された画像を保持する第二の部分画像メモリと、前記第一の部分画像メモリに保持されている画像と前記第二の部分画像メモリに保持されている画像とから画像処理によって前記画像撮像手段の第一の移動量を計測する移動量計測手段と、前記画像撮像手段の過去の移動量の推移を保持する移動量保持メモリと、前記移動量保持メモリに保持された移動量から推定して前記画像撮像手段の第二の移動量を求める移動量推定手段と、前記第一の移動量及び第二の移動量の中から信頼性の高い第三の移動量を決定する移動量決定手段と、前記移動量決定手段が決定した前記第三の移動量を参照して前記第一の部分画像メモリに保持されている画像を合成する画像合成手段と、前記画像合成手段によって合成された画像を保持する合成画像メモリとを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記移動量決定手段は、前記第一の移動量と前記第二の移動量との差が所定の値より大きい場合に前記第二の移動量を前記第三の移動量として出力し、それ以外の場合に前記第一の移動量を前記第三の移動量として出力することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記移動量計測手段によって計測された前記第一の移動量の信頼性を判定する移動量信頼性判定手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記移動量決定手段は、前記移動量信頼性判定手段により前記第一の移動量の信頼性が低いと判定された場合に前記第二の移動量を前記第三の移動量として出力し、それ以外の場合に前記第一の移動量を前記第三の移動量として出力することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記移動量決定手段は、前記第一の移動量と前記第二の移動量との差が所定の値より大きく、且つ、前記移動量信頼性判定手段により前記第一の移動量の信頼性が低いと判定された場合に前記第二の移動量を前記第三の移動量として出力し、それ以外の場合に前記第一の移動量を前記第三の移動量として出力することを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記移動量信頼性判定手段は、前記第一の部分画像メモリに保持されている画像に、前記画像撮像手段の進行方向と平行でないエッジが含まれている場合に信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記移動量信頼性判定手段は、前記第一の部分画像メモリに保持されている画像と前記第二の部分画像メモリに保持されている画像とに、前記画像撮像手段の進行方向と平行でないエッジが含まれている場合に信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記移動量信頼性判定手段は、前記移動量計測手段によって計測された前記第一の移動量から前記第一の部分画像メモリに保持されている画像と前記第二の部分画像メモリに保持されている画像との重複領域を求め、前記第一の部分画像メモリに保持されている画像の前記重複領域に対応する領域内に、前記画像撮像手段の進行方向と平行でないエッジが含まれている場合に信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記移動量推定手段は、前記第一の部分画像メモリに保持されている画像を取得する以前に得られた移動量の線形予測によって現在の移動量を推定することを特徴とする請求項２から請求項９のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項１１】
合成する画像の部分画像を連続的に撮像し、連続する前記部分画像の移動量を画像処理によって計測して第一の移動量として求め、連続する前記部分画像の移動量を過去の移動量から推定して第二の移動量として求め、前記第一の移動量と前記第二の移動量との中で信頼性の高い移動量を第三の移動量として決定し、前記第三の移動量を参照して前記部分画像の画像合成を行うことを特徴とする画像合成方法。
【請求項１２】
前記第一の移動量と前記第二の移動量との差が所定の値より大きい場合には前記第二の移動量を前記第三の移動量として決定し、それ以外の場合には前記第一の移動量を前記第三の移動量として決定することを特徴とする請求項１１に記載の画像合成方法。
【請求項１３】
合成する前記部分画像に含まれるエッジの形状に基づいて前記第一の移動量の信頼性を判定し、判定結果を参照して前記第三の移動量を決定することを特徴とする請求項１１に記載の画像合成方法。
【請求項１４】
前記第一の移動量の信頼性が低いと判定された場合に前記第二の移動量を前記第三の移動量として決定し、それ以外の場合に前記第一の移動量を前記第三の移動量として決定することを特徴とする請求項１３に記載の画像合成方法。
【請求項１５】
前記第一の移動量と前記第二の移動量との差が所定の値より大きく、且つ、前記第一の移動量の信頼性が低いと判定された場合に前記第二の移動量を前記第三の移動量として決定し、それ以外の場合に前記第一の移動量を前記第三の移動量として決定することを特徴とする請求項１３に記載の画像合成方法。
【請求項１６】
合成する前記部分画像に、移動方向と平行でないエッジが含まれる場合に前記第一の移動量の信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に前記第一の移動量の信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の画像合成方法。
【請求項１７】
合成する前記部分画像と前記部分画像の１フレーム前に撮像された部分画像との両方に、移動方向と平行でないエッジが含まれる場合に前記第一の移動量の信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に前記第一の移動量の信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の画像合成方法。
【請求項１８】
前記第一の移動量から、合成する前記部分画像と前記部分画像の１フレーム前に撮像された部分画像との重複領域を求め、合成する前記部分画像の前記重複領域に対応する領域内に、移動方向と平行でないエッジが含まれる場合に前記第一の移動量の信頼性が高いと判定し、それ以外の場合に前記第一の移動量の信頼性が低いと判定することを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の画像合成方法。
【請求項１９】
前記第二の移動量を、過去の移動量を用いて線形予測によって推定することを特徴とする請求項１１から請求項１８のいずれかに記載の画像合成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部分画像を読取って合成するハンディスキャナや指紋読取り装置などの画像読取装置と、その画像合成方法に関し、特に、乱れの無い画像合成を可能にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ラインセンサまたは細長いエリアセンサを原稿上で走査させて画像を取得するハンディスキャナや、指紋センサ上で指を滑らせて指紋画像を取得する指紋読取り装置などの画像読取装置が知られている。
【０００３】
これらの装置では、読取りの対象物をセンサに対して相対的に移動し、対象物の部分画像を順次読取り、その部分画像を繋いで一枚の画像に合成する。例えば、細長いエリアセンサを用いて部分画像を取得し、時間的に連続して取得した部分画像の一部分（縁部分）を、パターンマッチングなどの画像処理を施して、次々と繋ぐことにより合成する。このような方式を用いた指紋読取り装置は、下記特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９１７６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、センサで取得した部分画像をパターンマッチングなどで繋いで合成する方式では、取得した部分画像の特徴がはっきりしない場合に、部分画像間の移動量を誤検出する可能性があり、正しい合成画像を得ることが難しいと言う問題点がある。特に、この方式をハンディスキャナに応用した場合には、原稿上の文字と文字との間の空白の大きさが正確に検出できず、その結果、本来は二つの文字であるのに一つの文字に合成される等の誤りが発生する。
【０００６】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、部分画像を高精度に合成することができ、且つ、安価で小型に構成することができる画像読取装置を提供し、また、その画像合成方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、画像読取装置に、合成する画像の部分画像を連続的に撮像する画像撮像手段と、連続する部分画像の移動量を画像処理によって計測する移動量計測手段と、連続する部分画像の移動量を過去の移動量から推定する移動量推定手段と、移動量計測手段が計測した第一の移動量と移動量推定手段が推定した第二の移動量との中で信頼性の高い移動量を第三の移動量として決定する移動量決定手段と、第三の移動量を参照して部分画像の画像合成を行う画像合成手段とを設けている。
【０００８】
また、画像読取装置に、画像を連続的に撮像する画像撮像手段と、画像撮像手段によって撮像された画像を保持する第一の部分画像メモリと、第一の部分画像メモリに保持された画像が撮像される直前に画像撮像手段によって撮像された画像を保持する第二の部分画像メモリと、第一の部分画像メモリに保持されている画像と第二の部分画像メモリに保持されている画像とから画像処理によって画像撮像手段の第一の移動量を計測する移動量計測手段と、画像撮像手段の過去の移動量の推移を保持する移動量保持メモリと、移動量保持メモリに保持された移動量から推定して画像撮像手段の第二の移動量を求める移動量推定手段と、第一の移動量及び第二の移動量の中から信頼性の高い第三の移動量を決定する移動量決定手段と、移動量決定手段が決定した第三の移動量を参照して第一の部分画像メモリに保持されている画像を合成する画像合成手段と、画像合成手段によって合成された画像を保持する合成画像メモリとを設けている。
【０００９】
この画像読取装置では、画像処理によって計測した部分画像の移動量を、信頼性が高い場合にのみ採用し、信頼性が低いときは、過去のデータから推定した移動量を採用する。そのため、部分画像を高い精度で合成して、乱れの少ない画像を得ることができる。また、ロータリーエンコーダ等の機械的な部品を必要としないため、小型で安価に構成することができる。
【００１０】
また、本発明の画像合成方法では、合成する画像の部分画像を連続的に撮像し、連続する部分画像の移動量を画像処理によって計測して第一の移動量とし、連続する部分画像の移動量を過去の移動量から推定して第二の移動量とし、第一の移動量と第二の移動量との中で信頼性の高い移動量を第三の移動量として決定し、この第三の移動量を参照して部分画像の画像合成を行っている。
そのため、高い精度で部分画像を合成し、乱れの少ない画像を生成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における画像読取装置は、図１に示すように、原稿や指紋の一部の画像（部分画像）を取得する画像撮像装置１０１と、画像撮像装置１０１によって撮像された部分画像を一時的に保持する部分画像メモリ１０２と、部分画像メモリ１０２から転送された部分画像の画像データを保持する部分画像メモリ１０３と、部分画像メモリ１０２及び部分画像メモリ１０３の画像を用いて撮像対象の移動量を算出する移動量計測装置１０４と、撮像対象の過去の移動量などを参考に最終的な移動量を決定する移動量決定装置１０５と、決定された移動量の値を保持する移動量保持メモリ１０７と、移動量保持メモリ１０７に保持された過去の移動量情報から現在の移動量を推定する移動量推定装置１０６と、移動量決定装置１０５により決定された移動量に基づいて部分画像メモリ１０２に保持されている画像データを合成する画像合成装置１０８と、合成された画像データを保持する合成画像メモリ１０９とを備えている。
【００１２】
原稿や指紋の部分画像を取得する画像撮像装置１０１は、原稿を撮像対象とするものでは光学式センサから成り、また、指紋を撮像対象とするものでは、光学式センサだけでなく、静電容量式や感熱式、あるいは感圧式センサ等から成る。また、小型化するため、センサは細長い形状を有するものであってもよい（例えば、横２５６画素、縦１６画素、あるいは横２５６画素、縦１０画素など）。
【００１３】
部分画像メモリ１０２及び部分画像メモリ１０３は、画像撮像装置１０１によって撮像された画像を一時的に保持するメモリであり、画像撮像装置１０１が新たに画像を取得すると、部分画像メモリ１０２に保持している画像データは部分画像メモリ１０３に転送され、画像撮像装置１０１で新たに取得された画像が部分画像メモリ１０２に転送される。このように構成することで、部分画像メモリ１０２には常に最新の画像データが保持され、また、部分画像メモリ１０３には、部分画像メモリ１０２が保持する画像データの１フレーム前の画像データが保持される。
【００１４】
移動量計測装置１０４は、部分画像メモリ１０２及び部分画像メモリ１０３のそれぞれに保持された画像を用いて撮像対象の移動量を算出する。具体的には、二つの画像を重ね合わせて、重畳部分の相関値が最も高い時のそれぞれの画像の原点の位置の差を移動量とすることで求めることが可能である。相関値は、重畳領域のそれぞれの画素の輝度値の差分の絶対値の平均として求めることも可能である。
【００１５】
このことを図６を用いて説明する。画像撮像装置１０１によって画像１３０１、１３０２が取得され、画像１３０１は部分画像メモリ１０３に保持され、画像１３０２は部分画像メモリ１０２に保持されている。移動量計測装置１０４は、画像１３０１と画像１３０２との重複領域の相関値が最大となる位置関係を求める。このようにして得られた位置関係は、画像１３０３のようになり、また、画像１３０１の原点と画像１３０２の原点との差分１３０４が移動量となる。
一方、移動量推定装置１０６は、移動量保持メモリ１０７に保持された過去の移動量情報から、現在の移動量を推定する。移動量の推定方法の一例を図３及び図４を用いて説明する。
【００１６】
図３は、ハンディスキャナ３０１を用いて原稿３０２を走査している図である。ハンディスキャナ３０１は、原稿３０２の上を方向３０３に走査している。ここでは簡単のため、ハンディスキャナ３０１が方向３０３に沿って１次元の移動を行っているとする。
図４は、図３のように走査している時の画像の取得番号とその時の移動量とを表すグラフである。グラフの横軸４０２は画像の取得番号を表し、縦軸４０１は各取得番号の画像が得られた時の方向３０３に沿った移動量を表している。画像の取得番号とは、スキャナで走査を始めた瞬間から、取得された画像に対して取得順に付けた番号を意味する。
【００１７】
いま、ｉ番目の画像が取得されたとする。
この時の移動量４０４は、移動量保持メモリ１０７に保存されているｉ番目以前の範囲４０３内の移動量から推定することができる。ｍ番目の移動量をＶ（ｍ）と表すと、ｉ番目の移動量Ｖ（ｉ）はｎ個の過去の移動量を用いると、係数をα（ｍ）として（式１）のように線形結合によって推定することも可能である。ただし、α（ｍ）はサンプルデータなどを用いて予め求めておく。
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特に、ｎ＝１の場合には、α（ｉ−１）＝１とすることにより、移動量の推定値は、前の画像を取得した時に得られた移動量と同一の移動量として推定することになる。
【００１８】
ここでは、移動量の自由度を１次元としたときの推定方法を示したが、２次元、あるいは回転を加えた３次元の移動を推定する場合も同様の方法で推定できることは言うまでもない。
【００１９】
移動量決定装置１０５は、移動量計算装置１０４から出力された移動量Ａと移動量推定装置１０６から出力された移動量Ａ’とを参照して、最終的な移動量を決定する。
移動量Ａ’は過去の移動量から推定されているものであるため、実際の移動量と大きく異なることはないが、正確な移動量ではない。一方、移動量Ａは、時間的に前後する部分画像に画像処理を施して求めた値であり、部分画像が相関値を計算するための特徴を十分持っている場合には、精度よく移動量を求めることが可能である。
【００２０】
しかし、部分画像が十分な特徴を持っていない場合（例えば、原稿を走査しているセンサが丁度、文字と文字との間の空白部分を撮像したような場合）には、相関値に急峻なピークが現れず、相関値によって得られた移動量は、本来の移動量に対し、かなりの誤差を持つことがある。
そこで、移動量決定装置１０５は、ＡとＡ’との値を比較し、それらの差分が所定の値より小さければ画像処理によって得られたＡを最終的な移動量とし、所定の値以上であれば推定によって得られたＡ’を最終的な移動量として、画像合成装置１０８及び移動量保持メモリ１０７に出力する。
【００２１】
このように移動量を決定することの長所を図５を用いて説明する。
図５は、図４のグラフに対して、移動量計測装置１０４が出力した移動量１２０１と、移動量推定装置１０６が出力した移動量４０４を中心とする所定の範囲１２０２とを書き加えた図である。ユーザーがスキャナを走査する速度の変化に対して画像撮像装置１０１のフレームレートが十分高ければ、各々のフレームで求まる移動量は連続的に変化する。従って、移動量の変化の連続性を考慮した移動量の推定値と実際の移動量とはそれほど差は無い筈である。
【００２２】
一方、図５の移動量１２０１は移動量の連続性が保たれておらず、移動量計測装置１０４によって計測された移動量は誤った移動量である可能性が高い。これに対して、移動量計測装置１０４によって計測された移動量が所定の範囲（即ち、範囲１２０２の広がりの範囲内）に含まれている場合は、移動量の変化の連続性が保たれていることになり、且つ、前のフレームと現在のフレームとで最も相関が高かったところなので、信頼性の高い移動量と考えられる。
【００２３】
また、範囲１２０２の広がりをある程度大きくすることで、比較的急な移動量の変化にも対応することができる。範囲１２０２の広がり（範囲）は、画像撮像装置１０１のフレームレートや、画像読取装置の用途によって最適な値を選択することが出来る。
このような方法を用いることで、移動量の検出をより正確に行うことが可能となり、結果として乱れの少ない画像を取得することができる。
【００２４】
但し、最初に撮像されるｎ枚の画像は、（式１）で推定することが出来ないので、他の方法で推定する。あるいは、最初のｎ枚の画像について、移動量決定装置１０５は、移動量計測装置１０４が画像の相関値から求めた移動量を常に画像合成装置１０８に出力するようにしても良い。
【００２５】
移動量保持メモリ１０７は、移動量決定装置１０５によって決定された移動量の値を保持するメモリであり、過去の移動量情報の全て、または、過去の移動量情報の所定数を保持する。
画像合成装置１０８は、部分画像メモリ１０２に保持されている画像データを、移動量決定装置１０５によって決定された移動量だけずらして画像合成を行う。画像合成装置１０８は、まず、画像撮像装置１０１により最初に取り込まれた部分画像と、画像撮像装置１０１が次に取り込み、部分画像メモリ１０２に保持されている部分画像とを、移動量決定装置１０５が決定した移動量だけずらして重ね合わせて合成し、合成画像を合成画像メモリ１０９に格納する。次いで、画像撮像装置１０１が次に取り込み、部分画像メモリ１０２に保持された部分画像と、合成画像メモリ１０９に格納した合成画像とを、移動量決定装置１０５が決定した移動量だけずらして重ね合わせて合成し、その合成画像を合成画像メモリ１０９に格納する。画像合成装置１０８は、この動作を順次繰り返す。そのため、画像撮像装置１０１から部分画像が入力する度に、その部分画像が合成画像メモリ１０９で保持された合成画像に付加され、合成画像メモリ１０９で保持する合成画像データが更新される。
【００２６】
図２は、この画像読取装置における画像合成方法のフロー図を示している。ここでは簡単のため、画像の撮像は既に開始されており、部分画像メモリ１０２、１０３、移動量保持メモリ１０６及び合成画像メモリ１０９のそれぞれには、既にデータが保持されているものとする。
まず、画像撮像装置１０１は部分画像を撮像し、この部分画像が部分画像メモリ１０２に保持される（ステップ２０１）。移動量計測装置１０４は、部分画像メモリ１０２に保持された画像と、部分画像メモリ１０３に保持された１フレーム前の画像とを用いて、撮像対象（原稿等）とセンサとの相対的な移動量Ａを検出する（ステップ２０２）。次に、移動量推定装置１０６は、過去の移動量の値から現在の移動量Ａ’を推定する（ステップ２０３）。
【００２７】
移動量決定装置１０５は、ステップ２０２で得られた移動量Ａとステップ２０３で推定された移動量Ａ’とを比較し、それらの差分が所定の値以下か否かを判定する（ステップ２０４ａ）。ＡとＡ’との差分が所定値以下であれば、移動量をＡと決定し（ステップ２０４ｂ）、また、それ以外の場合は移動量をＡ’と決定する（ステップ２０４ｃ）。画像合成装置１０８は、決定された移動量に基づいて画像合成を行う（ステップ２０５）。
【００２８】
この画像読取装置は、こうした画像合成方法を実行することにより、移動量の検出をより正確に行うことができ、その結果、乱れの少ない画像を合成することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における画像読取装置では、二つの部分画像の相関値から求めた移動量に対する信頼性を、画像の形状から判定する。
この画像読取装置は、図７に示すように、移動量計測装置１０４で計測された移動量の信頼性を判定する第１の移動量信頼性判定装置５０１を備えている。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００３０】
図８及び図９は、第１移動量信頼性判定装置５０１の移動量信頼性判定方法を説明するための図である。ハンディスキャナを用いて原稿６０１上を方向６０２に沿って走査する場合を考える。撮像範囲６０３、６０４、６０５は、原稿上でそれぞれの位置を走査した時に得られる画像範囲を示している。撮像範囲６０３で得られる画像は、文字の特徴的な箇所を捉えているため、前のフレームの画像との相関値を取ると正しい位置にピークが現れ、正確な移動量が得られる。
これに対し、撮像範囲６０４で得られる画像は、文字と文字との間の空白部分であり、前のフレームの画像との相関値には明確なピークが現れず、正しい移動量を求めることが困難である。
【００３１】
次に、撮像範囲６０５で得られる画像について説明する。画像６０７は、撮像範囲６０５で得られる画像を示したものであり、画像６０６は画像６０７の前のフレームの画像、画像６０８は画像６０７の次のフレームの画像を示している。画像６０７は文字の一部が含まれており、特徴のある画像であるが、画像６０６との相関値にはピークが現れない。即ち、図９（ａ）及び（ｂ）は、画像６０６に対して画像６０７を重ね合わせた状態を示しているが、図９（ａ）に示すように、画像６０７を６０７ａの位置で画像６０６に重ね合わせた場合と、図９（ｂ）に示すように、画像６０７を６０７ｂの位置で画像６０６に重ね合わせた場合とで、重畳領域の相関値には変化がない。従って、画像６０７と画像６０７との相関値から画像６０７と画像６０７との移動量を求めることは困難である。即ち、移動方向に対して平行でないエッジが存在しない場合には、画像の相関から移動量を求めることは困難である。
【００３２】
従って、第１移動量信頼性判定装置５０１は、部分画像の相関値から計測した移動量の信頼性に関して、進行方向に対し平行でないエッジが存在するか否かによって判定することが可能である。第１移動量信頼性判定装置５０１は、進行方向に対して平行でないエッジが存在する場合には「信頼性が高い」、それ以外の場合には「信頼性が低い」と判定して、判定結果を移動量決定装置１０５に出力する。
【００３３】
移動量決定装置１０５は、第１移動量信頼性判定装置５０１により「信頼性が高い」と判定された場合には、移動量計測装置１０４で得られた移動量を画像合成装置１０８に出力し、また、第１移動量信頼性判定装置５０１により「信頼性が低い」と判定された場合には、移動量推定装置１０６で得られた移動量を画像合成装置１０８に出力する。
【００３４】
また、図８に示す画像６０８は進行方向に平行でないエッジを含んでいるが、前のフレームの画像６０７と相関を取った場合に、画像６０６及び画像６０７の事例と同様に、相関値に明確なピークが現れない。従って、この場合も第１移動量信頼性判定装置５０１は「信頼性が低い」と出力するべきである。
即ち、第１移動量信頼性判定装置５０１は、現在の画像と１フレーム前の画像との両方に、進行方向に対して平行でないエッジが存在する時には「信頼性が高い」と判定し、そうでなければ「信頼性が低い」と判定し、判定結果を出力するようにする。
【００３５】
図１０は、この画像読取装置における画像合成方法のフロー図を示している。
このフロー図において、画像撮像装置１０１が部分画像を取得し（ステップ２０１）、移動量計測装置１０４がこの部分画像を用いて撮像対象とセンサとの相対的な移動量Ａを算出し（ステップ２０２）、移動量推定装置１０６が過去の移動量の値から現在の移動量Ａ’を推定する（ステップ２０３）までの手順は、第１の実施形態（図２）と同じである。
【００３６】
第１移動量信頼性判定装置５０１は、ステップ２０２で得られた移動量計測値Ａの信頼性が高いか否かを判定する（ステップ８０１）。第１移動量信頼性判定装置５０１により信頼性が高いと判定されると、移動量決定装置１０５は移動量をＡと決定し（ステップ８０２ａ）、また、第１移動量信頼性判定装置５０１により信頼性が低いと判定されると、移動量決定装置１０５は移動量をＡ’と決定する（ステップ８０２ｂ）。画像合成装置１０８は、決定された移動量に基づいて画像合成を行う（ステップ２０５）。
【００３７】
この画像読取装置では、こうした画像合成方法を実行することにより、移動量を正確に決定でき、その結果、乱れの少ない画像を合成することができる。
なお、第１移動量信頼性判定装置５０１は、部分画像の相関値から計測された移動量の信頼性を判定する際に、部分画像に、進行方向に対して平行でないエッジが所定の値より多く存在しているか否かによって判定するようにしても良い。
【００３８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態における画像読取装置では、二つの部分画像の相関値から求めた移動量に対する信頼性を、それらの部分画像の重畳領域に含まれる画像の形状から判定する。
この画像読取装置は、図１１に示すように、二つの部分画像の重畳領域に含まれる画像形状を基に、部分画像の相関値から求めた移動量の信頼性を判定する第２の移動量信頼性判定装置５０２を備えている。その他の構成は第２の実施形態（図７）と変わりがない。
【００３９】
この第２移動量信頼性判定装置５０２には、第２の実施形態の第１移動量信頼性判定装置と違って、移動計測装置１０４で算出された移動量が入力する。そのため、第２移動量信頼性判定装置５０２は、この移動量から部分画像における重畳領域が分かる。第２移動量信頼性判定装置５０２は、画像撮像装置１０１によって撮像された画像上で、この重畳領域に対応する領域内に、進行方向と平行でないエッジが存在するか否かを判定し、進行方向と平行でないエッジが存在する場合は「信頼性が高い」と判定し、それ以外の場合は「信頼性が低い」と判定し、判定結果を移動量決定装置１０５に出力する。
【００４０】
このような構成を採ることの利点を図１２及び図１３を用いて説明する。
図１２は、ハンドスキャナで原稿１００１上を走査した時に、連続して撮像される撮像範囲の画像１００２、１００３を示している。このとき、画像１００２及び画像１００３とも進行方向に対して平行でないエッジを含んでいるが、二つの画像の重畳領域には、進行方向に対して平行でないエッジは存在しない。従って、図１３（ａ）に示すように、画像１００３を１００３ａの位置で画像１００２に重ね合わせた場合と、図１３（ｂ）に示すように、画像１００３を１００３ｂの位置で画像１００２に重ね合わせた場合とで、重畳領域の相関値に変化がない。そのため、移動量計測装置１０４によって得られる移動量は正確でない。
【００４１】
このように、この画像読取装置では、第２移動量信頼性判定装置５０２が重畳領域のみを判定対象領域としているため、二つの部分画像の相関値から求めた移動量に対する信頼性を、より正確に判定することが可能となる。
なお、第２移動量信頼性判定装置５０２は、部分画像の相関値から計測された移動量の信頼性を判定する際に、部分画像の重複領域に、進行方向に対して平行でないエッジが所定の値より多く存在しているか否かによって判定するようにしても良い。
【００４２】
なお、第１の実施形態における移動量決定装置の移動量決定方法と、第２の実施形態または第３の実施形態における移動量決定装置の移動量決定方法とを組み合せて、画像処理によって計測した移動量と過去のデータから推定した移動量との差が所定の値より大きく、且つ、移動量信頼性判定装置がこの計測した移動量の信頼性を低いと判定した場合に、過去のデータから推定した移動量を採用し、それ以外の場合に画像処理によって計測した移動量を採用するようにするようにしてもよい。このように、第１の実施形態の移動量決定方法と、第２の実施形態または第３の実施形態の移動量決定方法とを組み合せることで、移動量の決定の誤りをさらに少なくすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像読取装置は、順次読取る部分画像の相対的な移動量を正確に把握し、その部分画像を高い精度で合成して、乱れの少ない画像を得ることができる。そのため、読取り対象の文字や図形、指紋等を正確に読取ることが可能である。また、本発明の画像読取装置は、この移動量を画像処理によって求めており、ロータリーエンコーダ等の機械的な部品を必要としないため、小型で安価に構成することができる。
また、本発明の画像合成方法では、高い精度で部分画像を合成し、乱れの少ない画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態における画像読取装置の画像合成方法を説明するフローチャート
【図３】本発明の第１の実施形態における画像読取装置によって原稿を走査している様子を説明する図
【図４】本発明の第１の実施形態における画像読取装置の移動量推定方法を説明する図
【図５】本発明の第１の実施形態における画像合成装置で、画像の移動量を決定する方法を説明する図
【図６】本発明の第１の実施形態における画像合成装置で、画像処理によって画像撮像装置の移動量を求める方法を説明する図
【図７】本発明の第２の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施形態における移動量計測装置が部分画像の移動量を正確に計測できない場合を説明する図
【図９】本発明の第２の実施形態における画像撮像装置が取得した部分画像の移動量を計測する場合の不確定さを説明する図
【図１０】本発明の第２の実施形態における画像合成方法を説明するフローチャート
【図１１】本発明の第３の実施形態における画像読取装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第３の実施形態における画像読取装置で取得される連続する２枚の部分画像を示す図
【図１３】本発明の第３の実施形態において、連続する２枚の画像に進行方向と平行でないエッジが存在しても画像合成が正確に出来ない場合を説明するための図
【符号の説明】
１０１  画像合成装置
１０２、１０３  部分画像メモリ
１０４  移動量計測装置
１０５  移動量決定装置
１０６  移動量推定装置
１０７  移動量保持メモリ
１０８  画像合成装置
１０９  合成画像メモリ
３０１  画像撮像装置
３０２、６０１、１００１  原稿
３０３  画像撮像装置の移動方向
４０１  移動量を示す縦軸
４０２  画像取得番号を示す横軸
４０３  移動量の推定に用いる過去の移動量の範囲
４０４  推定された移動量
５０１  第１移動量信頼性判定装置
５０２  第２移動量信頼性判定装置
６０２  画像撮像装置の移動方向
６０３〜６０５  画像の取得範囲の例
６０６〜６０８、１３０１、１３０２  画像撮像装置によって取得された画像
６０７ａ、６０７ｂ、１００３ａ、１００３ｂ  画像の位置関係
１２０１  移動量計測装置によって得られた移動量
１２０１  移動量が連続性を保つために推定された移動量の範囲
【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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