(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を搬送しながら画像を読み取る画像読取装置において、
読み取った画像の上端または／および下端に、読取領域の全幅に渡って前記原稿が存在しない裏当て部のみを含む領域が生じるように前記原稿の上端または下端のさらに上または下にオーバースキャン量を確保するべく、搬送される前記原稿が検出されることによって読み取りを開始するタイミングと読み取りを終了するタイミングとが設定されて読み取り制御される画像読取り手段と、
前記画像読取り手段により読み取られた、前記全幅が裏当て部である領域のイメージデータにて、主走査方向の全画素分の原稿エッジ検出用の基準データを作成する基準データ作成手段と、
前記基準データ作成手段により作成された前記基準データと前記基準データの作成に使用した領域以外の画像データの主走査方向の座標が一致する各々の画素とを水平方向および垂直方向に既定の間隔で設けたライン上で順次比較する基準データ比較手段とを備え、
前記基準データ比較手段で得られたエッジ情報群から原稿の４辺に相当する直線情報を定める手段を有し、
前記直線情報を基に原稿領域の切り出しと傾き補正とを行う、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読取装置において、
原稿画像のエッジ検出後に、エッジ検出結果を検証する手段を有し、
検出結果が疑わしい場合は、画像の切り出しや傾き補正を行わず、読み取った画像全体を出力する、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像読取装置において、
原稿の一部が読取領域からはみ出ているか否かを検証する手段を有し、
原稿領域の全てを使用者に提示できないと判断した場合は、異常が発生したことを使用者に通知する、
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】
この発明は、画像読取装置に関し、画像の傾き補正や切り出しを特殊な裏当てを使用することなく、原稿がどのような色調のものであっても、正確に画像切り出しを実現する画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像読取装置においては、白補正やシェーディング補正を行うために白基準を読み取る必要があり、通常原稿の裏当ての色を白にし、これを読み取ることで白基準を設定していた。
【０００３】
しかしながら、原稿の背景が白の場合、裏当ての色が白であると、原稿の背景色と裏当ての色にコントラスト差が少なく、主走査方向に１ラインずつコントラストの変化点を検出して原稿のエッジを検出する方法では、エッジの検出に失敗することによって、誤って原稿の画像を切り出したり、傾き補正したりしてしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、裏当てを白、黒切換えて使用できるような機構とし、白基準を読み取るときは裏当てを白にし、原稿を読み取るときは裏当てを黒にすることで、原稿の背景色と裏当ての色とのコントラスト差を大きくすることで、正確に原稿画像を切り出し、正しく傾き補正などをすることができるような装置が考案されている。
【０００５】
しかし、このような装置では、裏当ての色の切換え機構を備える必要があり、その分だけ装置が大型化したり、機構や制御が複雑化したりしてしまうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３００３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。
【０００８】
白補正やシェーディング補正用の白基準を設定するため、原稿の裏当ては白色を使用していたが、原稿の背景色が白色の場合、主走査方向に１ラインずつコントラストの変化点を検出し、原稿のエッジを検出する方法では、コントラスト差が小さくて原稿のエッジを正しく検出できない場合があった。
【０００９】
このような問題を解決するため、原稿の裏当てを白、黒切換えて使用できるような機構とし、原稿の切り出しや傾き補正を正しく行えるような装置が考案されているが、このような装置では、裏当ての切換え機構の分だけ装置が大型化したり、機構や制御が複雑化したりしてしまうという問題があった。
【００１０】
この発明の課題は、原稿の裏当て機構に特殊な細工を必要とせず、裏当ての色が白色の場合でも正確に原稿画像を切り出し、傾き補正などを行える画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
【００１２】
原稿画像の上端または下端に、全幅が裏当て部である領域が生じるように画像を読み取る画像読取り手段を備える。
【００１３】
前記画像読取り手段により読み取られた、全幅が裏当て部である領域のイメージデータにて、原稿エッジ検出用の基準データを作成する基準データ作成手段を備える。
【００１４】
前記基準データ作成手段により作成された基準データと画像データとを比較する基準データ比較手段を備える。
【００１５】
前記基準データ比較手段により、基準データと画像データとの差異を求めることで、原稿のエッジ検出を行うようにする。
【００１６】
生画像に画像処理を施す画像処理手段を備え、この画像処理手段により裏当て部の諧調付近で急峻な変化が得られるようなトーンカーブにて画像を変換して、エッジ検出を行うように構成しても良い。
【００１７】
上端または下端の原稿エッジを前記基準データとの比較により検出できない場合で、自動給紙装置を使用している画像読取装置の場合、ハードウェアの給紙制御用メカニカルセンサの情報を併用してエッジ検出を行うように構成しても良い。
【００１８】
両面画像を表、裏同時に読み取る画像読取装置においては、いずれかの面の読取り画像で原稿領域が認識できれば、他方の面での認識ができなかった場合でも、成功した面の情報を利用して、画像のエッジ検出を行うように構成しても良い。
【００１９】
エッジ検出結果を、最も信頼のおける辺をベースに検証し、検出結果が疑わしい場合は、画像の補正や切り出しを行わないように構成しても良い。
【００２０】
原稿領域を認識した結果、読み取った画像で原稿に欠けが生じていると推測される場合は、メッセージ等で異常が発生したことを使用者に通知するように構成しても良い。
【発明の効果】
【００２１】
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
【００２２】
原稿の裏当てを白補正やシェーディング補正するための白基準を設定するために、白色とした場合、原稿の背景色が白色であり裏当て部とのコントラスト差が小さい場合でも、正確に原稿画像を切り出し、傾き補正などを行うことができる。
【００２３】
このとき、原稿の裏当て部に白、黒切換え機構のような特殊な細工を備える必要がなく、装置を小型化したり、機構、制御を単純化したり、低コストで装置を構成したりすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明は、次に示す実施の形態を取った。
【００２５】
原稿画像の上端または下端に、全幅が裏当て部である領域が生じるように画像を読み取る画像読取り手段を備える。
【００２６】
これにより、以降でエッジ検出に使用する画像データと比較するための基準データを作成するための、裏当て部の階調の読み取りを行う領域を確保することができるようになる。
【００２７】
前記画像読取り手段により読み取られた、全幅が裏当て部である領域のイメージデータにて、原稿エッジ検出用の基準データを作成する基準データ作成手段を備える。
【００２８】
これにより、以降でエッジ検出に使用する画像データと比較するための基準データを作成することができ、裏当て部の階調特性を基準データという形で記憶しておくことができるようになる。
【００２９】
前記基準データ作成手段により作成された基準データと画像データとを比較する基準データ比較手段を備え、これにより基準データと画像データとの差異を求めることで、原稿のエッジ検出を行うようにする。
【００３０】
このようにすることで、単純に主走査方向にコントラスト差を求めて変化点を検出する方法に比べ、裏当て部の階調特性を考慮した上で差異を求めることができ、原稿の背景色と裏当て部の色が近い場合でも、正確に裏当て部とは異なる部分を検出でき、原稿のエッジ検出が正しく行えるようになる。
【００３１】
生画像に画像処理を施す画像処理手段を備え、この画像処理手段により裏当て部の諧調付近で急峻な変化が得られるようなトーンカーブにて画像を変換して、エッジ検出を行うように構成しても良い。
【００３２】
これにより、原稿の背景色と裏当て部の階調が近い場合でも、少ないコントラスト差を強調することで、裏当て部と原稿の境界を検出することができ、エッジ検出をより正確に行うようにすることができる。
【００３３】
上端または下端の原稿エッジを前記基準データとの比較により検出できない場合で、自動給紙装置を使用している画像読取装置の場合、ハードウェアの給紙制御用メカニカルセンサの情報を併用してエッジ検出を行うように構成しても良い。
【００３４】
これにより、原稿の背景色と裏当て部の階調が非常に近く、どうしてもエッジが検出できない場合でも、自動給紙装置を使用している画像読取装置の場合には、給紙制御に使用しているハードウェアの給紙制御用メカニカルセンサにより原稿の上端と下端の位置が検出できるので、この情報を利用してエッジ検出を行えるようにすることができる。
【００３５】
両面画像を表、裏同時に読み取る画像読取装置においては、いずれかの面の読取り画像で原稿領域が認識できれば、他方の面での認識ができなかった場合でも、成功した面の情報を利用して、画像のエッジ検出を行うように構成しても良い。
【００３６】
これにより、原稿画像の表または裏面の一方が、裏当て部とのコントラスト差が小さく、原稿のエッジを検出することができない場合でも、他方の面がコントラスト差の変化点を検出して画像切り出しができれば、両面読み取りのセンサは、対向して同じ原稿を表と裏から読み取っているので、検出に失敗した方の面は、この成功した方の面の画像情報から計算により求めることができ、より画像切り出しの成功率を上げることができるようになる。
【００３７】
エッジ検出結果を、最も信頼のおける辺をベースに検証し、検出結果が疑わしい場合は、画像の補正や切り出しを行わないように構成しても良い。
【００３８】
これにより、画像のエッジ検出に失敗しており、本来必要な画像の全景情報の一部を勝手に削除してしまい、後から画像の全景情報を復元できなくしてしまうことを防ぐことができるようになる。
【００３９】
原稿領域を認識した結果、読み取った画像で原稿に欠けが生じていると推測される場合は、メッセージ等で異常が発生したことを使用者に通知するように構成しても良い。
【００４０】
これにより、ｅ文書法などで画像の全景がデータとして含まれていることを求められているような場合に、使用者の不注意により全景データの含まれていない画像データを保存等してしまうといったことを、使用者への警告通知により防ぐことができるようになる。
【実施例】
【００４１】
この発明による代表的な実施例を図によって説明する。なお、以下において、同じ箇所は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略することがある。
【００４２】
画像読取装置においては、白補正やシェーディング補正に使用する白基準を求めるために、原稿の裏当て部の一部を使用しており、そのため原稿の裏当て部は白色を使用している場合が多い。
【００４３】
しかしながら、白色といっても実際には図１に示すように、主走査方向の１ラインの階調を読み取ってみると、一定の階調ではなく、上下に振れたようなラインとなる階調特性を有している。
【００４４】
そのため、従来の画像のエッジ検出方法である、主走査方向の１ラインの１ピクセルごとのコントラスト差の変化量から原稿画像のエッジを切り出す場合、エッジと判定する変化量の閾値をあまり小さい値とすると、エッジでない部分をエッジとして検出してしまい、逆に変化量の閾値を大きな値とすると、原稿画像の背景が白色で裏当て部とのコントラスト差が小さいときにはエッジを検出できないという問題があった。
【００４５】
例えば、図１の場合、エッジと判定するコントラスト差の変化量を５階調とすると、２９６ピクセルと２９７ピクセルが実際には裏当て部であるにもかかわらず、原稿画像のエッジと誤判定してしまい、逆にエッジと判定するコントラスト差の変化量を１０階調とすると、原稿画像の背景色の白色が裏当て部の白色とコントラスト差が小さく、９階調の差しかなかったような場合には、原稿画像のエッジの検出に失敗してしまうということになる。
【００４６】
ここで、裏当て部の主走査方向の1ラインの上下に振れたようなラインとなる階調特性は、副走査方向に移動しても、水平位置が同じであれば同様な階調特性となることが分かっている。
【００４７】
そこで、本発明の装置では、原稿画像を電子データとして読み取るにあたって、図２に示すように、原稿１の上端または下端のさらに上または下に、イメージ全幅に渡って裏当て部２が見える領域である基準データ作成領域３が生じるように、画像読取り手段により原稿画像データを読み取るようにしている。
【００４８】
基準データ作成手段では、基準データ作成領域３の一部を全幅に渡って読み取った画像データから基準データを作成し記憶するようにしている。
【００４９】
例えば、図３に示すように、基準データ作成領域３の一部である５×５のピクセル範囲の各ピクセルの階調値の平均値を算出して、中央のピクセル位置の基準データを作成、記憶し、このようなマトリクスの平均値の算出を中央のピクセル位置を1ピクセルずつずらしながら全幅に渡って行うことで、裏当て部２の主走査方向の階調特性である基準データを作成、記憶しておくことができるようにしている。
【００５０】
なお、このときに原稿に照射する照明の明るさを、明るすぎて基準値が２５５階調に飽和したり、暗すぎて基準値が０階調に潰れてしまったりすることのないように制御している。
【００５１】
基準データ比較手段では、図４に示すように、１ピクセルずつ実線で示す基準データと点線で示す画像データとの差異を比較し、この差が所定の閾値より大きくなる変化点４を検出し、これを原稿画像のエッジとして判定する。
【００５２】
このような基準データと画像データとの比較を、水平方向および垂直方向に所定のラインだけ行うことで、原稿の四辺を検出し、原稿画像の自動認識を行うようにしている。
【００５３】
また、図５に示すように、裏当て部２の基準データが２２４階調であったような場合に、この２２４階調の前後で階調の変化が強調されるように、画像処理手段によりトーンカーブにて画像変換することで、画像データと基準データの差異が小さい場合でも、より正確にエッジ検出を行えるようにしている。
【００５４】
また、自動給紙装置を備えた画像読取装置の場合には、図６に示すような、給紙制御用メカニカルセンサ５を備えており、原稿１が図示しない給紙機構により搬送されるときに、図６の（ａ）に示すようにセンサに原稿１の上端が接触し、さらに原稿１が搬送されることで図６の（ｂ）に示すように給紙制御用メカニカルセンサ５を倒すことで、原稿１の上端が検出でき、さらに搬送されることで図６の（ｃ）に示すように給紙制御用メカニカルセンサ５が元の状態に戻ることで原稿１の下端を検出することができるようになっている。
【００５５】
そのため、図７の点線と矢印で示すように、上端オーバースキャン量６と下端オーバースキャン量７は、給紙制御用メカニカルセンサ５と給紙機構による搬送速度と読み取りを開始するタイミングから求められる値であり、画像読取装置の設計値として分かっている値である。従って、原稿１の上辺や下辺が検出できなかった場合は、これらの設計値と、左辺または右辺の検出結果（角度）を使用して、検出できなかった辺を計算によって求めることができるようにしている。
【００５６】
また、２つの画像読取り手段を対向して設け、両面画像を表、裏同時に読み取る画像読取装置の場合には、読み取られた画像は、図８に示すように、原稿１の左右が反転したエッジをもつ画像となることが分かっているので、例えば、図８の（ａ）に示す面の原稿１のエッジ検出に失敗した場合でも、図８の（ｂ）に示す他方の面の原稿１のエッジ検出に成功していれば、図８の（ａ）の面の原稿１のエッジは計算によって求めることができるので、本装置ではこのような方法を使用して原稿画像の自動認識率を上げるようにしている。
【００５７】
また、本装置では、原稿画像のエッジ検出後に、最も信頼のおける辺をベースにエッジ検出結果を検証し、検出結果が疑わしい場合は、画像の切り出しや傾き補正を行わないようにしている。
【００５８】
例えば、図１１に示すように、最も信頼のおける辺を下辺とすると、左辺として認識した直線８は、左辺として認識した直線と下辺との交点１０と下辺の左辺側切れ目９の座標が一致しないため疑わしい検出結果と判断する。
【００５９】
このような誤検出と判断した場合、原稿領域の切り出しを行わず、原稿画像の全景を含めた余分な画像データをそのまま出力するようにしている。これにより、誤って切り出し処理をしたために必要な画像データが失われてしまい、後から復元することが不可能となってしまうことを防ぐことができるようにしている。
【００６０】
なお、このときの最も信頼のおける辺と判断する方法としては、例えば、図９に示すように、原稿を照射する光の関係から、下辺に濃い影ができる場合があり、このような場合に下辺を最も信頼できる辺と判断するようにしている。
【００６１】
これ以外にも、例えば、図１０に示すように、エッジ検出で検出された点が最も直線的に並んでいる辺、図１０においては左辺を最も信頼のおける辺と判断するようにしてもよい。
【００６２】
また、原稿が原稿読取り手段によって読み取る領域を超えており、画像欠けが発生したような場合、例えば、図１２に示すように、原稿が大きく傾いた状態で読み取られたような場合、エッジ検出により原稿読取り領域を超えることが計算により推測することができ、このような場合には、メッセージ等を画面などに表示することで、使用者に再度の原稿読取り処理を促すようにしている。
【００６３】
ｅ文書法では、原稿画像の全景が含まれていることを要求されており、使用者が気づかずに原稿画像の全景が含まれていない画像データを保存等してしまい、後でそのデータを使用するときに問題となることを未然に防ぐことができるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】裏当て部の階調特性の説明図である。
【図２】全幅が裏当て部である領域の説明図である。
【図３】基準データ作成処理の説明図である。
【図４】エッジ検出方法の説明図である。
【図５】画像処理手段の説明図である。
【図６】給紙制御用メカニカルセンサの説明図である。
【図７】給紙制御用メカニカルセンサを使用したエッジ検出の説明図である。
【図８】両面同時読取りの場合の処理説明図である。
【図９】最も信頼できる辺の例１である。
【図１０】最も信頼できる辺の例２である。
【図１１】エッジ検出結果の検証処理説明図である。
【図１２】画像欠け発生時の処理説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１：原稿
２：裏当て部
３：基準データ作成領域
４：変化点
５：給紙制御用メカニカルセンサ
６：上端オーバースキャン量
７：下端オーバースキャン量
８：左辺として認識した直線
９：下辺の左辺側切れ目
１０：左辺として認識した直線と下辺との交点
【図１】
0004611160.tif 000002
【図２】
0004611160.tif 000003
【図３】
0004611160.tif 000004
【図４】
0004611160.tif 000005
【図５】
0004611160.tif 000006
【図６】
0004611160.tif 000007
【図７】
0004611160.tif 000008
【図８】
0004611160.tif 000009
【図９】
0004611160.tif 000010
【図１０】
0004611160.tif 000011
【図１１】
0004611160.tif 000012
【図１２】
0004611160.tif 000013