(57)【要約】【課題】撮像画像と基準画像とを比較することにより撮像画像の欠陥を検査する画像検査装置において、読取対象物に反りや撓みなどの３次元状の歪み生じている場合であっても、その影響を受けることのない仕組みにする。【解決手段】画像読取部１００は、原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する。接線傾き抽出部２５４は原稿の輪郭を示す曲線に沿って接線の傾きを抽出する。カール歪領域特定部２５６は、接線傾き抽出部２５４が抽出した接線の傾きと所定の閾値とを比較することで３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する。透視変換部２２６は、画像読取部１００により撮像された台形状の画像を矩形状に透視変換する。画像検査部３３０は、画像読取部１００により取得された撮像画像のうち、検査対象領域特定部２５０が特定した３次元状の歪み成分を持つ領域を除く部分を有効検査領域とし、その領域の画像と基準画像とを比較して撮像画像を検査する。【選択図】図１２
2005316550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に読み取られた原稿の画像に対して所定の画像処理を行なう画像処理装置であって、
前記原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像の前記原稿を示す輪郭を解析することで、前記撮像画像における前記原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外した有効領域を特定する有効領域特定部
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記有効領域特定部は、
前記原稿の輪郭を示す曲線に沿って接線の傾きを抽出する接線傾き抽出部と、
前記接線傾き抽出部が抽出した接線の傾きと所定の閾値とを比較することで、前記３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する歪領域特定部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の閾値を設定する閾値設定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記歪領域特定部が前記３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する際の前記接線傾き抽出部が抽出した接線の傾きと所定の閾値とが等しくなる限界点を決定する条件を設定する決定条件設定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記歪領域特定部が前記有効領域を特定する際の特定条件を設定する有効領域特定条件設定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
原稿を光学的に読み取る画像読取装置であって、
前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記撮像画像の前記原稿を示す輪郭線を解析することで、前記撮像画像における前記原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を出力対象から除外した取出領域を特定する取出領域特定部と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
前記取出領域特定部は、
前記原稿の輪郭を示す曲線に沿って接線の傾きを抽出する接線傾き抽出部と、
前記接線傾き抽出部が抽出した接線の傾きと所定の閾値とを比較することで、前記３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する歪領域特定部と
を有することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項８】
原稿を光学的に読み取って得た撮像画像と前記原稿と対応する検査用の基準画像とを比較することにより前記撮像画像の欠陥を検査する画像検査装置であって、
前記原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記撮像画像の前記原稿を示す輪郭を解析することで、前記撮像画像における前記原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を検査対象から除外した有効検査領域を特定する検査対象領域特定部と、
前記撮像部により取得された前記撮像画像のうち、前記検査対象領域特定部が特定した前記有効検査領域の画像と、前記基準画像とを比較することで前記撮像部により取得された前記撮像画像を検査する画像検査部と
を備えたことを特徴とする画像検査装置。
【請求項９】
前記検査対象領域特定部は、
前記原稿の輪郭を示す曲線に沿って接線の傾きを抽出する接線傾き抽出部と、
前記接線傾き抽出部が抽出した接線の傾きと所定の閾値とを比較することで、前記３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する歪領域特定部と
を有することを特徴とする請求項８に記載の画像検査装置。
【請求項１０】
光学的に読み取られた原稿の画像に対して所定の画像処理を行なうためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像の前記原稿を示す輪郭を解析することで、前記撮像画像における前記原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外した有効領域を特定する有効領域特定部
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
前記撮像画像のうち、前記有効領域特定部が特定した前記有効領域の画像と、前記原稿と対応する検査用の基準画像とを比較することで前記撮像画像を検査する画像検査部
として機能させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙などの媒体に記載された文字や図形あるいは画像などの原稿情報を光学的に読み取った画像に対して所定の画像処理を行なう画像処理装置、原稿情報を光学的に読み取る画像読取装置、この画像読取装置の仕組みを利用して読み取った画像と基準画像とを比較することにより画像検査をする装置、並びに電子計算機を利用してソフトウェアで前記装置を実現するために好適なプログラムに関する。
【０００２】
より詳細には、反りや撓みなどの３次元状の歪みのある状態で画像を読み取る場合の対処技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
原稿の画像を読み取る画像読取装置、いわゆるスキャナ装置が種々の分野で利用されている。たとえば単体で使用されることもあれば、複写装置などに組み込まれて使用されることもある。あるいは、特許文献１に記載のように、読み取った画像と検査用の基準画像とを比較して画像欠陥などの検査をする画像検査装置に利用されることもある。
【０００４】
画像読取装置としては、たとえば原稿載置台としてのプラテンガラスの上に原稿を置き、その下をラインセンサが走査して読み取るフラットベッド型イメージスキャナ、使用者がイメージセンサを手で走査して原稿を読み取るハンディ型イメージスキャナ、あるいはシートスキャナなどのように、直接原稿に接触して画像を読み取る直接型イメージスキャナがある。
【０００５】
また、２次元の撮像デバイス（エリアセンサ）を用いて、原稿と撮像デバイスとの間にある程度の距離を置いて、原稿を間接的に読み取る間接型イメージスキャナ（非接触型イメージスキャナともいわれる）もある。
【０００６】
直接型は、原稿がプラテンガラスやラインセンサなどに押しつけられた状態で画像読み取りを行なうので、常に原稿が画像センサに対して正対した状態で読み取りができるが、スキャン機構が必要なため設置面積が大きい、スキャン（走査）を行なうため読取速度が遅いなどの問題がある。
【０００７】
これに対して、非接触型は、読み取る対象物に大きさや平面度の制約が少ない、２次元のエリアセンサを用いるため読み取りのためにスキャンを行なう必要がないので小型高速化が図れ低価格で読取装置を実現できるなどの利点を有する。
【０００８】
非接触型イメージスキャナの一例としては、たとえば特許文献２には、斜め上方からエリアセンサを用いて原稿を読み取り、読み取った画像を正面から撮影した画像に変換する機能を備える装置が開示されている。
【０００９】
しかしながら、非接触読み取りの場合、原稿をプラテンガラスやセンサに押しつける機構がない。一方、非接触で読み取ると、読取対象となる原稿などの紙媒体は平坦ではなく、実際には反りや撓みなどによる凹凸などの３次元状の歪み発生していることがある。このため、斜め情報から読み取った画像を単純に透視変換して正面視点からの画像に変換しても、紙面の反りや撓みによる画像の歪みが残るという問題がある。
【００１０】
このため、非接触型イメージスキャナで読み取った画像と検査用の基準画像とを比較して画像欠陥などの検査をする場合、その歪み部分での欠陥検出精度が低下するという問題が生じる。
【００１１】
非接触型における３次元状の歪みの問題を解決する技術として、特許文献３には、カメラで読み取られた原稿情報から輪郭を抽出し、その輪郭情報から頂点情報を抽出し、頂点情報と既知の原稿形状情報からカメラと原稿との距離を測定し、その距離情報と頂点情報から折れ曲がった原稿情報を平面に展開する補正を行なう仕組みが開示されている。
【００１２】
この特許文献３の仕組みでは、原稿画像のある辺上の頂点と、これに向かい合う辺上の頂点とを結ぶことで、原稿画像を三角形パッチに分割している。そして、頂点情報や距離情報からそれら各頂点の三次元座標を割り出し、これら各頂点の三次元座標に基づき各三角形パッチを同じ平面上へと透視変換して組み立てることで、正面から見た折れ曲がりのない状態の原稿画像を作成する。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１２３１７６号公報
【特許文献２】特開２０００−０２２８６９号公報
【特許文献３】特開２００２−１６５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献３の手法は、原稿から撮像デバイスの撮像面（たとえばカメラ）までの距離を測定し所定の計算をして幾何学歪みの場所依存性を補正するようにしているので、距離測定機構が必要となり、距離計算やそれに基づく補正係数の計算処理も複雑になる。
【００１５】
したがって、特許文献３の手法を用いた画像読取装置を画像欠陥検査装置に適用する場合には、装置構成や計算処理が複雑になる。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、読取対象物に反りや撓みなどの３次元状の歪み生じている場合であっても、簡単な手法を採りつつ、その影響を受けることのない仕組み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】
【００１７】
本発明に係る画像処理装置は、光学的に読み取られた原稿の画像に対して所定の画像処理を行なう画像処理装置であって、原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像の原稿を示す輪郭を解析することで、撮像画像における原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外した有効領域を特定する有効領域特定部を備えるものとした。
【００１８】
また本発明に係る画像読取装置は、原稿を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部と、本発明に係る画像処理装置と同様の機能を備えるものとした。
【００１９】
また本発明に係る画像読取装置は、本発明に係る画像読取装置と同様の機能を備えるとともに、撮像部により取得された撮像画像のうち、特定された有効領域（ここでは特に有効検査領域）の画像と基準画像とを比較することで撮像部により取得された撮像画像を検査する画像検査部とを備えるものとした。
【００２０】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像処理装置や画像読取装置や画像検査装置のさらなる有利な具体例を規定する。さらに、本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像処理装置や画像読取装置や画像検査装置を、電子計算機を用いてソフトウェアで実現するために好適なものである。プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信手段を介して配信されてもよい。
【００２１】
たとえば、有効領域特定部や、この有効領域特定部と同様の機能を持つ取出領域特定部や検査対象領域特定部は、原稿の輪郭を示す曲線に沿って接線の傾きを抽出する接線傾き抽出部と、接線傾き抽出部が抽出した接線の傾きと所定の閾値とを比較することで、３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する歪領域特定部とを有するものとするのがよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像の原稿を示す輪郭を解析することで、撮像画像における原稿が有する反りや撓みなどが生じている３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外して有効領域を特定するようにした。
【００２３】
このため、有効領域のみを処理対象とすることで、たとえば出力される読取画像には、原稿が有する３次元状の歪み成分が含まれないことになる。また、画像欠陥検出を行なう際には、原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を検査対象範囲から除外でき、結果として、検出精度を確保できる。
【００２４】
また、原稿が有する３次元状の歪み成分を補正するというものではなく、有効範囲から除外するというだけであるので、処理が簡便であり、コンパクトな装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る画像処理装置を搭載した画像読取装置を備えてなる画像処理システムの第１実施形態を示すブロック図である。画像処理システム１は、原稿Ｇを斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部１０および撮像部１０によって光学的に読み取られた原稿の画像に対して所定の画像処理を行なう画像処理装置の一実施形態である画像処理部２を有する画像読取装置３と、画像読取装置３で読み取られた画像を出力する画像出力端末（ＩＯＴ;Image Output Terminal）７とを備える。たとえば、画像読取装置３と画像出力端末７とを一体的に構成することで、画像処理システム１を複写装置として機能させることができる。
【００２７】
画像出力端末７は、画像読取装置３の各種機能とともに動作可能であって、画像処理システム１をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャン（ＲＯＳ;Raster Output Scanner）ベースの画像形成装置の一実施形態であるプリントエンジン７０や、画像表示システムとして稼働させるための画像表示装置の一実施形態であるディスプレイ装置８０などを備える。
【００２８】
プリントエンジン７０は、画像読取装置３との間のインターフェース（ＩＯＴコントローラ）の機能を有するとともに、画像読取装置３から出力された画像データＤ１０に対してプリント出力用の所定の処理をするプリント出力処理部７２と、光ビームを発するレーザ光源７４と、プリント出力処理部７２から出力されたデータに従ってレーザ光源７４を制御すなわち変調するレーザ駆動部７６と、レーザ光源７４から発せられた光ビームを感光性部材７９に向けて反射させるポリゴンミラー（回転多面鏡）７８とを有する。
【００２９】
プリント出力処理部７２は、画像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数好ましくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダリング（ラスタデータに展開）する。たとえばデータＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から最低３つ（好ましくは４つ）、たとえばＣＭＹ表色系あるいはＣＭＹＫ表色系へのマッピングをし、プリント出力用に色分解されたラスタデータを生成する。
【００３０】
また、プリント出力処理部７２は、このようなラスタデータ化の処理に際して、カラー画像のＣＭＹ成分を減色するアンダーカラー除去（ＵＣＲ）、あるいは減色されたＣＭＹ成分を部分的にＫ成分と交換するグレー成分交換（ＧＣＲ）をする。さらにプリント出力処理部７２は、出力データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をすることもある。
【００３１】
この構成により、プリントエンジン７０は、レーザ光源７４が発生する光ビームをポリゴンミラー７８上の複数の面で反射させて感光性部材７９を露光し、スキャン走査によって感光性部材７９上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、画像読取装置３にて読み取られたカラー画像を可視像として出力する。
【００３２】
なお、カラー画像を可視像として出力する際には、画像を表すデータは最低３つ（好ましくは４つ）の色分解データ（たとえばＣ，Ｍ，Ｙｅｌ，Ｋなど）を含み、各色は別個の画像面として、または輝度−クロミナンス形式で処理される。
【００３３】
ディスプレイ装置８０は、画像読取装置３との間のインターフェース（ＩＯＴコントローラ）の機能を有するとともに、画像読取装置３から出力された画像データＤ１０に従って所定の出力処理をする表示出力処理部８２と、表示出力処理部８２から出力されたデータに基づいて可視像を表示出力するＣＲＴや液晶（ＬＣＤ）あるいは有機ＥＬなどのディスプレイ部８４とを備える。表示出力処理部８２は、たとえばディスプレイ部８４とともに使用されるパソコン本体８６の内部にソフトウェアあるいはハードウェアで組み込むとよい。
【００３４】
表示出力処理部８２は、画像読取装置３から入力された画像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数、好ましくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダリング（ラスタデータに展開）する。たとえば画像データＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から、たとえばＲＧＢ表色系へのマッピングをし、表示出力用に色分解されたラスタデータを生成する。また表示出力処理部８２は、このようなラスタデータ化の処理に際して、オペレータの好みに応じた色補正処理をしてもよい。この構成により、ディスプレイ装置８０は、画像読取装置３により読み取られたカラー画像を可視像として出力する。
【００３５】
＜画像読取装置の概要＞
図２は、図１に示した画像読取装置３の一実施形態の詳細を示すブロック図である。画像読取装置３は、画像を斜め上方から撮影して撮像画像を取得する撮像部１０と、撮像部１０によって取得された撮像画像に対してシェーディング補正、光学歪補正、幾何形状補正、あるいは原稿領域切出しなどの処理を施す撮像画像処理部２０と、種々のデータを格納するデータ格納部３０とを備える。撮像画像処理部２０とデータ格納部３０とで、図１に示した画像処理部２が構成される。
【００３６】
撮像部１０は、カメラヘッド１２と、このカメラヘッド１２を支持する支持部材１４と、原稿Ｇを載置する原稿設置台１６とを有する。支持部材１４は原稿設置台１６の近傍に配置される。あるいは支持部材１４は原稿設置台１６と一体的に構成されていてもよい。支持部材１４は、カメラヘッド１２の原稿設置台１６に対する高さが調整可能に構成されている。
【００３７】
カメラヘッド１２は、読み取る原稿Ｇを斜め上方から読み取るように、原稿設置台１６上に載置された原稿Ｇに対する撮影レンズ１２ｂの向きが調整可能に支持部材１４に設置されている。原稿設置台１６は、原稿Ｇと下地の判別ができるような色が付いている。
【００３８】
また、カメラヘッド１２は、カラー画像撮像用のエリアセンサの一例であるＣＣＤ撮像素子１２ａと、ＣＣＤ撮像素子１２ａから出力された各色の撮像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを処理し、図示しないＡ／Ｄ変換回路によりデジタル画像データに変換する読取信号処理部（ＣＣＤカメラインターフェース回路）１８とを内部に包含する。
【００３９】
また、カメラヘッド１２は、原稿Ｇの画像をＣＣＤ撮像素子１２ａの結像面（撮像面）上に取り込む撮影レンズ１２ｂを具備する。読取信号処理部１８から出力された画像データは、データ格納部３０に一旦格納される。
【００４０】
撮像画像処理部２０は、読取信号処理部１８から出力されたデジタル画像データに対しＣＣＤ撮像素子１２ａの画素感度バラツキの補正や光学系の光量分布特性に対応した補正（シェーディング補正）を施すシェーディング補正部２２と、シェーディング補正された撮像画像に対し主に撮影レンズ１２ｂに起因する歪曲収差を補正する光学歪補正部２４とを備える。
【００４１】
また、撮像画像処理部２０は、歪曲収差の補正が施された画像のうちカール歪み成分を除く領域が有効な取出領域であると特定する取出領域特定部２５と、カール歪み成分が除かれた画像の幾何学的な歪みを補正する処理（透視変換処理）を施す透視変換部２６と、幾何学的な補正処理が施された画像から必要部分（たとえば原稿Ｇの領域）を切り出す領域切出部２８とを有する。
【００４２】
取出領域特定部２５は、原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像の原稿を示す輪郭を解析することで、撮像画像における原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外する処理（以下歪み領域除外処理ともいう）を行なうことで、３次元状の歪み成分の大きな領域を除く有効領域を特定する有効領域特定部としての機能を持つ。
【００４３】
シェーディング補正部２２は、撮影領域の照度むらやＣＣＤ撮像素子１２ａの各画素の特性バラ付きなどを補正するシェーディング補正として、たとえば予め白紙を撮影し白基準ＤＷ（ｉ，ｊ）として保存しておく。次に撮影画像Ｄ（ｉ，ｊ）に対し次の式（１）に基づいて画素値を補正する。
【００４４】
ここでＰ（ｉ，ｊ）は補正後の画素値、ｉは主走査方向の画素位置、ｊは副走査方向の画素位置である。またｎは補正後のビット分解能で、８ビット分解能ならｎ＝８となり、Ｐ（ｉ，ｊ）は０〜２５５階調の値をとる。
【００４５】
【数１】
2005316550.tif 000003
【００４６】
なお上記例では、全画素について白基準データを保持することによりシェーディング補正を施す手法を述べたが、たとえば簡易的には、撮像された画像全体のピーク値を白基準ＤＷとする方法や、ラインごとのピーク値ＤＷ（ｊ）を白基準とする方法などを適用することもできる。
【００４７】
光学歪補正部２４は、撮影レンズ１２ｂに起因する収差を以下のようにして補正する。たとえば撮影レンズ１２ｂへの入射角θでの収差をｄ、撮影レンズ１２ｂからＣＣＤ撮像素子１２ａ結像面までの距離をｃ、結像面における結像位置の光軸からの距離をｒとすると、収差ｄは式（２）で表される。そこで、光学歪補正部２４は、この特性に基づいて歪曲収差を補正する。
【００４８】
【数２】
2005316550.tif 000004
【００４９】
なお収差ｄは、一般にｒの３乗に比例するので、レンズ特性に基づいて比例定数を求めて歪曲収差を補正することもできる。
【００５０】
取出領域特定部２５は、読み取り対象の紙面（原稿）に反りや撓みなどによる凹凸が発生している場合に、この紙面の反りや撓みに起因する画像の歪み成分（カール成分という）を有する領域を検査対象から除外することで、必要な領域の画像だけを取り出すものである。
【００５１】
このため、取出領域特定部２５は、 先ず、撮像部１０により取得された撮像画像における原稿の部分を特定し、この特定した原稿の部分を示す領域情報に基づいて、原稿領域の左辺および右辺の輪郭に沿って接線の傾きを抽出する。そして、この抽出した接線の傾きに基づき、原稿の欠陥検査範囲を決定する。なお、この取出領域特定部２５の動作の詳細については後で詳しく説明する。
【００５２】
透視変換部２６は、撮像部１０により取得された撮像画像の原稿Ｇを示す領域の形状（以下原稿領域形状ともいう）に基づいて、斜め上方から撮影すること（以下チルトスキャンともいう）に起因する撮像画像の幾何学的な歪み（幾何学歪み）を補正するための歪補正係数を求め、この求めた歪補正係数に基づき、撮像画像の幾何学的な歪みを補正する。
【００５３】
たとえば、透視変換部２６は、矩形である原稿Ｇはチルトスキャンにより撮像された画像データ上では台形に変形している。透視変換部２６は、これを矩形に戻す処理をする。このため、先ずエッジ検出フィルタなどを用いて原稿画像のエッジ（辺縁）の全体を検出することで撮影画像から台形の原稿領域形状を抽出し、台形の斜辺から透視変換前の補正係数を算出しておき、そして台形の原稿領域を実際に即した矩形に幾何変換する。
【００５４】
なお、撮像画像処理部２０には、たとえば本出願人が特願２００１−３３４１６３号にて提案したと同様に、撮像部１０により取得された撮像画像に対して画像処理で一般的に用いられるエッジ強調フィルタなどを適用して所定の補正係数を用いて先鋭度を向上させる強調処理や、撮像画像が有するノイズ成分を低減させるノイズ低減処理や、たとえば平滑化フィルタなどを適用してモアレを除去したり、中間調データを平滑化する平滑化処理などを施すノイズ除去処理などの補正処理を施したりする機能部を設けてもよい。
【００５５】
強調処理や平滑化処理などを施す際には、それぞれのフィルタのパラメータを補正係数で調整するのがよい。またこの際には、さらに好ましくは、ライン単位でシャープネスとノイズ除去の度合いを両方ともに変化させる、つまり、強調処理とノイズ除去処理をライン単位で同時に施すのが好ましい。
【００５６】
図３は、撮影状態と読み取られた撮像画像との関係を示す図であって、カメラヘッド１２により読み取られる画像の撮影状態を示す図（Ａ）、撮像画像を示す図（Ｂ）、および領域切出部２８により切り出された画像を示す図（Ｃ）である。ここでは、撮影するときに原稿Ｇの手前の縁で焦点を合わすよう設定した場合を示す。ただし、これに限らず、たとえば奥の縁や用紙の中央に焦点を合わせてもよい。また、カール歪み成分がないものとして説明する。
【００５７】
カメラヘッド１２は、図３（Ａ）に示すように、原稿Ｇの手前の縁（図中太線）に焦点があった状態で、チルトスキャンにより原稿Ｇを撮影する。このため、図３（Ｂ）に示すように、得られる撮影画像は、画像高さｃｈおよび画像幅ｃｗ１、ｃｗ２の台形画像となる。透視変換部２６は、図３（Ｂ）に示すような台形画像を、図３（Ｃ）に示すように、画像高さｄｈおよび画像幅ｄｗの矩形画像に幾何変換する。
【００５８】
図４は、画像読取装置３における処理手順の概要を示したフローチャートである。なお、ステップＳ３８０，Ｓ３８２については、第２実施形態で説明する。
【００５９】
オペレータから撮影開始の命令が画像読取装置３に発せられると、図示しない画像読取装置３の各部を制御する制御部（たとえばＣＰＵ）からカメラヘッド１２のＣＣＤ撮像素子１２ａに対し撮影トリガが送出される（Ｓ１００）。ＣＣＤ撮像素子１２ａは、この撮影トリガを受け取ると、原稿設置台１６に載置された原稿Ｇの画像を撮影して撮像画像を取得する（Ｓ１０２）。カメラヘッド１２において撮影された撮像画像は、一旦データ格納部３０に蓄えられる。
【００６０】
次にシェーディング補正部２２は、データ格納部３０から撮像画像を読み出し、上述のようにして、照度むらやセンサ画素特性バラ付きを補正するシェーディング補正を施す（Ｓ１０４）。次に光学歪補正部２４は、このシェーディング補正が施された画像に対して上述のようにして、撮影レンズ１２ｂの歪曲収差などを補正する光学歪み補正を施す（Ｓ１０６）。
【００６１】
次に取出領域特定部２５は、光学歪補正部２４にて光学歪み補正が施された画像から、紙面の反りや撓みに起因するカール歪み成分を除く領域を有効な取出領域に設定する（Ｓ１１０）。
【００６２】
次に透視変換部２６は、光学歪み補正がされカール歪み成分が取り除かれた画像に対し、チルトスキャンに起因する画像の幾何学的な歪みを補正する。この際、台形の下底の画素数を固定にし、上底を引き伸ばす処理とすることで、幾何変換に伴う補間処理で処理画像がぼける量を最小限にする。次に、透視変換部２６は、エッジ検出などを用いて幾何変換された画像から矩形原稿領域の座標を抽出する（Ｓ１１４）。なお、透視変換部２６における処理対象範囲は、撮像画像の全範囲としてもよいし、原稿Ｇの全体の範囲としてもよいし、取出領域特定部２５により特定されている有効範囲のみとしてもよい。
【００６３】
次に領域切出部２８は、透視変換部２６により抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、カール歪み成分（３次元状の歪み成分）を除く領域を有効な矩形原稿領域を取出領域として切り出す（Ｓ１１８）。そして、切出した有効領域の画像をデータ格納部３０に格納する。
【００６４】
このデータ格納部３０に格納された画像データは、たとえば図１に示したプリント出力処理部７２に送られて印刷出力に供される。あるいは、表示出力処理部８２に送られて表示出力に供される。何れの場合も、紙面の反りや撓みに起因する３次元状の歪み成分が除外された有効な領域のみがプリント出力されたり表示出力されたりする。反りや撓みの大きい部分が予め除外されて出力される。
【００６５】
＜取出領域特定部の詳細＞
図５は、取出領域特定部２５の構成例を示すブロック図である。取出領域特定部２５は、撮像部１０により取得された撮像画像における原稿の部分を特定する原稿領域特定部２５２と、原稿領域特定部２５２が特定した原稿の部分を示す領域情報に基づいて、原稿領域の左辺および右辺の輪郭に沿って接線の傾きを抽出する接線傾き抽出部２５４とを備えている。
【００６６】
また、取出領域特定部２５は、接線傾き抽出部２５４が抽出した接線の傾きに基づいて紙面の反りや撓みに起因するカール歪み成分を持つ領域を規定する限界座標を決定することで歪領域を特定するカール歪領域特定部２５６と、ユーザ指示に基づいて、歪領域を特定するに際して判定条件を決める許容範囲を設定する許容範囲設定部２６０と、カール歪領域特定部２５６における限界座標の決定条件を設定する限界座標決定条件設定部２６２とを備えている。
【００６７】
さらに、原稿領域特定部２５２が特定した原稿部分からカール歪領域特定部２５６が特定したカール歪み成分を持つ領域を取り除くことで取り出すべき原稿の有効領域を特定する有効領域特定部２５８と、ユーザ指示に基づいて、有効領域特定部２５８における有効領域の特定条件を設定する有効領域特定条件設定部２６４とを備えている。
【００６８】
図６は、取出領域特定部２５における処理手順の一例、すなわち図３に示したステップＳ１１０の詳細例を示すフローチャートである。
【００６９】
原稿領域特定部２５２は、 先ず、撮像部１０により取得された撮像画像における原稿の部分を、その輪郭の情報に基づいて特定する（Ｓ１４０）。この後、原稿領域特定部２５２は、原稿情報から抽出した輪郭の情報から頂点情報を抽出する（Ｓ１４２）。一般に、印刷装置から排出される印刷済みの枚葉紙は、反りや撓みはあっても、折れ曲がっていることは稀であるので、このような手法で用紙の四隅の頂点が特定できる。
【００７０】
たとえば、原稿領域特定部２５２は、光学歪補正部２４にて光学歪み補正を行なった撮像画像から、原稿Ｇ（印刷済み用紙）の領域の輪郭を検出する。たとえば、原稿設置台１６の上面と原稿Ｇとが色違いであるので、この色の違いを利用して撮像画像における原稿Ｇの領域画像（以下用紙領域画像という）を特定することができる。
【００７１】
この処理は、公知の手法を利用することができる。一例を挙げると、光学歪み補正済みの撮像画像に対してエッジ検出フィルタを作用させ、これにより求められたエッジのうち、最も外側の閉じたエッジを用紙の輪郭とし、その内側を用紙領域画像とするなどの方法がある。
【００７２】
原稿領域特定部２５２にて、撮像画像中から原稿Ｇの輪郭やそれにより囲まれる用紙領域画像が検出されると、次に接線傾き抽出部２５４は、原稿領域特定部２５２が特定した用紙領域画像に基づいて、原稿領域の右辺の輪郭に沿って、エッジトレースの手法を用いて、接線の傾きを抽出する（Ｓ１４４）。
【００７３】
原稿Ｇに反りや撓みなどに３次元状の歪みが発生している場合は、後述の図７で示すように、原稿領域特定部２５２にて特定される原稿Ｇの輪郭には曲線状の歪みが生じる。接線傾き抽出部２５４は、その輪郭情報に基づき、台形を確定する直線からのずれを表す直線の傾きを求める。この処理については、後で詳しく説明する。
【００７４】
次に、カール歪領域特定部２５６は、限界座標決定条件設定部２６２により設定される決定条件に従って、接線傾き抽出部２５４が抽出した接線の傾きが所定の基準値よりも大きい領域を、紙面の反りや撓みに起因するカール歪み成分を持つ領域であると判定する（Ｓ１４６）。
【００７５】
次に、有効領域特定部２５８は、有効領域特定条件設定部２６４により設定される特定条件に従って、原稿領域特定部２５２が特定した原稿部分からカール歪領域特定部２５６が特定したカール歪み成分を持つ領域を除外して、残りの領域のみを有効領域とし、領域情報を後段の透視変換部２６や領域切出部２８に通知する（Ｓ１４８）。つまり、傾きが閾値以内の領域座標を抽出し、その領域座標で確定される部分を有効領域に設定する。
【００７６】
図７は、原稿設置台１６上の印刷済み用紙を撮影して得た撮像画像の一例を模式的に示す図である。原稿設置台１６上の印刷済み用紙（原稿Ｇ）をカメラヘッド１２で斜め上方から撮影する場合において、もし原稿Ｇに反りや撓みあるいは折れ曲がりなどが発生していない場合は、矩形である原稿Ｇは、図３にも示したように、撮影された画像データ上では撮像画像エリア４０１に対して破線４０２で示す台形状４０２に変形しているはずである。
【００７７】
これに対して、原稿Ｇに反りや撓みなどに３次元状の歪みが発生している場合は、撮像画像データ内の原稿Ｇの画像では、実線４０３に示すように用紙の輪郭に曲線状の歪みが生じ、台形から少しずれた形状となる。
【００７８】
なお、図７は、印刷済み用紙に反りや撓みのみが発生しており、折れ曲がりがない場合の用紙領域画像の例を示しており、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、用紙の四隅の頂点に対応している。
【００７９】
図８は、取出領域特定部２５における主要な処理である接線傾き抽出部２５４による接線抽出処理を説明する図である。図８では、図７に示した用紙領域画像の輪郭４０３のうち、辺ＣＤを例にとったときの接線の傾きの算出方法の考え方を示す。図８は、横軸にｙ座標を縦軸にｘ座標を取ったときの右辺ＣＤの様子を示す。図（Ａ）において、太線は、端点Ｃから端点Ｄを結ぶ原稿の輪郭線ＬCDである。
【００８０】
ここで、原稿領域特定部２５２による原稿領域特定処理に際してのエッジ検出により、原稿領域の境界を画素列として得られる。たとえば、所定のエッジ抽出フィルタを適用して、オペレータ“ｉ”を“０”に初期セットし、ｙ座標がｙ（ｉ）のときのエッジ座標ｘ（ｉ）を検出する。これは、（ｘ，ｙ）を（０，ｙ（ｉ）），（１，ｙ（ｉ）），（２，ｙ（ｉ）），（３，ｙ（ｉ）），…とスキャンさせることによって最初に階調値が“２５５”、すなわち、最初に黒から白に変化する点をエッジ座標（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））として検出するとよい。
【００８１】
次に、接線傾き抽出部２５４は、抽出された全エッジ座標について、端点Ｃから端点Ｄに向かって画素列を追跡しながら、たとえば図８に点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、点Ｐ２（ｘ２，ｙ２）で示すように、隣接したエッジ座標間（ｘ（ｉ−１），ｙ（ｉ−１））と（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））の傾きａ（ｉ−１）を、式（３）に従った演算を行なうことで、輪郭線の傾きａを追跡する。
【００８２】
【数３】
2005316550.tif 000005
【００８３】
接線傾き抽出部２５４は、同様の処理を、左辺ＡＢ，上辺ＡＤ，下辺ＢＣについて行なう。
【００８４】
図９は、カール歪領域特定部２５６における歪領域特定処理を説明する図である。この図９は、右辺ＣＤの輪郭線ＬCDの接線の傾きａをプロットしたグラフであり、傾きａの変化率を示している。
【００８５】
原稿Ｇに反りや撓みなどに３次元状の歪みが発生していなければ、原稿の輪郭線ＬCDは、曲線状の歪みが存在しない直線となるので、接線傾き抽出部２５４により求められる傾きａは場所依存性を持たず一定のはずである。そして、原稿に歪みがない場合の傾きは、カメラヘッド１２と原稿Ｇの幾何学的配置から予め分かる。この傾きを、以下基準傾きＡという。
【００８６】
これに対して、原稿Ｇに反りや撓みなどに３次元状の歪みが発生している場合は、原稿の輪郭線ＬCDは曲線状の歪みが存在から、歪みのある部分で求められる傾きは、場所依存性を持ち、前述のカメラヘッド１２と原稿Ｇの幾何学的配置から決まる基準傾きＡより小さくあるいは大きくなる。
【００８７】
原稿Ｇに反りや撓みなどに３次元状の歪みが発生している場合でも、文字の認識性能などに不都合が生じなければよく、ある程度歪みは許容されるが、一定以上の歪みがあると、許容されなくなる。この許容限界のときの歪みに対応する接線の傾きを予め求めておき、これを判定条件としての閾値（許容範囲）ΔＡとする。この許容範囲ΔＡは、許容範囲設定部２６０を介してユーザ設定可能である。
【００８８】
カール歪領域特定部２５６は、図９（Ａ）に示すように、接線傾き抽出部２５４で求められたｙ軸に対する接線の傾きａをプロットし、Ａ±ΔＡ以内となる限界領域の座標（限界座標）Ｙ１CD，Ｙ２CDを、たとえばデータ格納部３０に記憶しておく。
【００８９】
カール歪領域特定部２５６は、左辺ＣＤに対応する右辺ＡＢについて同様の処理を行なうことで、限界座標Ｙ１AB，Ｙ２ABを、同様にデータ格納部３０に記憶しておく。また、カール歪領域特定部２５６は、上辺ＡＤおよび下辺について同様の処理を行なうことで、限界座標Ｘ１AD，Ｘ２AD，Ｘ１BC，Ｘ２BCを、同様にデータ格納部３０に記憶しておく。
【００９０】
つまり、カール歪領域特定部２５６は、データ格納部３０に記憶した許容限界を規定する座標Ｙ１CD，Ｙ２CD，Ｙ１AB，Ｙ２AB，Ｘ１AD，Ｘ２AD，Ｘ１BC，Ｘ２BC（纏めてＹ１，Ｙ２，Ｘ１，Ｘ２とする）に基づき、原稿領域特定部２５２が特定した原稿部分のうち、これら限界座標の外側を紙面の反りや撓みに起因するカール歪み成分を持つ領域に設定する。要するに、カール歪領域特定部２５６は、接線傾き抽出部２５４が抽出した接線の傾きａと閾値ΔＡとを比較することで、３次元状の歪み成分を持つ領域を特定する。実際には許容限界内もカール歪み成分を持つが、許容範囲±ΔＡ内であるから、無視してカール歪み成分がないものとして取り扱う。
【００９１】
ここで、原稿Ｇの各辺を特定する輪郭線の曲がり方には様々な状態があるが、一般に、原稿の中央部では、３次元状の歪みは少なく、その輪郭線は概ね直線であると考えてよい。一方、原稿の両端近傍は３次元状の歪みが大きい。また、概ね中央側から次第に曲がり方が大きくなるが、図９（Ｂ）に示すように安定して単調増加を呈するケースが多いと考えてよい。ただし、図９（Ｃ）に示すように、うねりを持つケースもある。
【００９２】
そこで、カール歪領域特定部２５６は、接線傾き抽出部２５４によって特定される、右辺、左辺、上辺、および下辺のそれぞれについて抽出される傾きａに基づき、それぞれの真の限界座標を特定し、この真の限界座標をデータ格納部３０に記憶する。
【００９３】
この真の限界座標の特定方法としては、ｘ軸（上辺もしくは下辺の場合）やｙ軸（右辺もしくは左辺の場合）に対する接線の傾きａをプロットし、図９（Ｄ）に示すように、原稿中央部から外側の両方向にサーチし、Ａ±ΔＡ外となる最初の座標Ｙ１，Ｙ２（もしくはＸ１，Ｘ２）を真の限界座標として採用する方法や、図９（Ｅ）に示すように、原稿の両頂点から中央部側にサーチし、Ａ±ΔＡ内となる最初の座標Ｙ１，Ｙ２（もしくはＸ１，Ｘ２）を真の限界座標として採用する方法がある。
【００９４】
何れの方法を採用しても、図９（Ｂ）に示すように安定して単調増加を呈するケースや、図９（Ｃ）に示すようにうねりを持つケースであっても、そのうねりが許容範囲±ΔＡよりも小さい場合には、得られる限界座標Ｙ１，Ｙ２，Ｘ１，Ｘ２は同じになる。
【００９５】
図１０は、取出領域特定部２５における有効領域特定部２５８による有効領域特定処理を説明する図である。
【００９６】
有効領域特定部２５８は、原稿領域特定部２５２が特定した原稿部分のうち、データ格納部３０に記憶されている限界座標Ｙ１，Ｙ２の外側を除外した内側のみを原稿の有効領域に設定する。
【００９７】
ここで、一般に、原稿Ｇの各辺を特定する輪郭線はそれぞれ異なる曲線を呈するから、左辺ＡＢ，右辺ＣＤ，上辺ＡＤ，下辺ＢＣのそれぞれについて許容限界を規定する座標を求めて有効領域を特定すると、図１０（Ａ）に示すように、左辺ＡＢおよび右辺ＣＤで特定されるｙ軸方向の有効領域はそれぞれ異なり、同様に、図１０（Ｂ）に示すように、上辺ＡＤおよび下辺ＢＣで特定されるｘ軸方向の有効領域もそれぞれ異なる。
【００９８】
そこで、有効領域特定部２５８は、接線傾き抽出部２５４によって特定される、右辺、左辺、上辺、および下辺のそれぞれから見た各限界座標に基づきそれぞれの有効領域を特定し、それぞれの有効領域に基づいて真の有効領域を特定する。
【００９９】
この真の有効領域の特定方法としては、図１０（Ｃ）に示すように、それぞれの有効領域の共通部分を真の有効領域とする方法、すなわち論理演算のＡＮＤ（論理積）を取る方法、あるいは、図１０（Ｄ）に示すように、右辺および左辺並びに上辺および下辺はＯＲ（論理和）を取りつつ、それらのＡＮＤ（論理積）を真の有効領域とする方法、すなわち論理演算のＯＲ（論理和）とＡＮＤ（論理積）を組み合わせる方法がある。
【０１００】
またそれぞれの有効領域の全てを真の有効領域とする方法、すなわち論理演算のＯＲ（論理和）を取る方法がある。さらに、ＯＲ（論理和）とＡＮＤ（論理積）を組み合わせる方法としては、図１０（Ｄ）に示した以外にも、たとえば、右辺と左辺はＡＮＤ（論理積）を取りつつ、上辺と下辺はＯＲ（論理和）を取る、あるいはその逆に、右辺と左辺はＯＲ（論理和）を取りつつ、上辺と下辺はＡＮＤ（論理積）を取るなどの方法もある。勿論、左辺ＡＢ，右辺ＣＤ，上辺ＡＤ，下辺ＢＣの何れか一辺の限界座標のみに基づいて有効領域を設定してもよい。
【０１０１】
何れの方法を採用するかは、目的に応じて決めればよい。たとえば精度重視であれば全ての辺についてＡＮＤ（論理積）を取る方法を採用すればよいし、できるだけ有効領域を広くしたければ全ての辺についてＯＲ（論理和）を取る方法を採用すればよい。何れの特定方法を採用しても、有効領域を確実に特定することができる。
【０１０２】
以上説明したように、上記実施形態の画像読取装置３によれば、撮像部１０により撮像された撮像画像における原稿Ｇの領域から、読取対象となる原稿Ｇが持つ反りや撓みなどの３次元状の歪みの大きい領域を無効にすることができる。カール歪みの少ない領域のみを有効領域として透視変換でき、また取り出すことができるようになる。距離測定機構が不要であり、距離計算やそれに基づく補正係数の計算処理も不要であるから、簡易な仕組みになる。
【０１０３】
また、許容範囲設定部２６０や、限界座標決定条件設定部２６２や、有効領域特定条件設定部２６４を設けることで、ユーザは目的に応じて取り出すべき有効領域を調整することができる。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
図１１は、画像処理システムの第２実施形態を示す図であって、図１に示した画像処理システム１を、本発明に係る画像検査装置として機能させる場合の概略図である。ここでは、主に、カメラヘッド１２の設置状態を示している。
【０１０５】
図１１に示すように、画像検査装置５は、撮像部１０に対応する画像読取部１００、画像読取部１００で読み取った画像に欠陥があるか否かを検査する画像検査処理部３００、画像読取部１００で読み取った画像や画像検査処理部３００で検査用に使用する基準画像、あるいはデータ処理中の中途データを格納するデータ格納部３０に対応するデータ格納部４００、および画像読取部１００で読み取られた画像を所定の記録媒体に出力するプリンタ部５００を備えている。
【０１０６】
プリンタ部５００は、画像読取部１００の各種機能とともに動作可能であって、画像処理システム１をデジタル印刷システムとして稼働させるために、筐体内には図１に示したプリントエンジン７０と同様のプリントエンジン５７０が配されている。
【０１０７】
またプリンタ部５００は、排出口５８２および排紙トレイ５８４を有している。排紙トレイ５８４は、原稿（印刷済みの用紙）Ｇと下地（排紙トレイの色）の判別ができるような色が付いている。
【０１０８】
画像読取部１００は、原稿Ｇの画像を読み取る第１実施形態のカメラヘッド１２に対応するカメラヘッド１０２を有している。カメラヘッド１０２は、第１実施形態のカメラヘッド１２と同様の機能部を備えている。たとえば、カメラヘッド１０２は、撮影レンズ１２ｂに対応する撮影レンズ１０４、ＣＣＤ撮像素子１２ａに対応するＣＣＤ撮像素子１０６、および読取信号処理部１８に対応する読取信号処理部１０８を有している。
【０１０９】
カメラヘッド１０２は、図示しない支持部材により、排紙トレイ５８４上に排出された原稿Ｇに対する撮影レンズ１０４の向きが調整可能に支持されかつ排出口５８２の上部に排紙トレイ５８４の全体を撮影範囲にできるように設置されている。
【０１１０】
図１２は、図１１に示した画像検査装置５の詳細を示すブロック図である。この画像検査装置５は、本出願人が特願２００２−２５２５４７号にて提案している仕組みに対して、上記第１実施形態の取出領域特定部２５の機能を盛り込んだ点に特徴を有する。以下具体的に説明する。
【０１１１】
画像検査装置５は、画像を撮影して撮像画像を取得する画像読取部１００と、画像検査処理部３００と、データ格納部４００とを備える。
【０１１２】
画像読取部１００は、カメラヘッド１０２によって取得された撮像画像に対して所定の処理を施す撮像画像処理部２０に対応する撮像画像処理部２００を備えている。撮像画像処理部２００は、第１実施形態の撮像画像処理部２０と同様の機能部を備えている。
【０１１３】
たとえば、撮像画像処理部２００は、カメラヘッド１０２にて読み取られた撮像画像の照度むらやセンサ画素特性ばらつきを補正するシェーディング補正部２２２、撮影レンズの歪曲収差補正をする光学歪補正部２２４、検査対象領域を設定する検査対象領域特定部２５０、透視変換処理を行なう透視変換部２２６、および検査対象領域を取り出す領域切出部２２８などを備える。
【０１１４】
検査対象領域特定部２５０は、第１実施形態の取出領域特定部２５に対応するものであり、内部には、取出領域特定部２５と同様の処理機能部を備えている。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、画像検査処理部３００において処理を行なうに際して、紙面の反りや撓みに起因する３次元状の歪み成分が除外された有効な領域のみを検査対象とするものであればよく、たとえば、領域切出部２２８を備えずに、検査対象領域特定部２５０で特定された有効検査領域を示す座標データをデータ格納部４００に格納しておき、画像検査処理部３００側で、データ格納部４００に格納されている有効検査領域を示す座標データに基づいて、３次元状の歪み成分が除外された有効な領域のみを検査対象として画像検査を行なうようにしてもよい。
【０１１６】
また、画像読取部１００には、カメラヘッド１０２により読み取られた撮像画像と検査用の基準画像との誤差をより小さくするための誤差補正を施す仕組みとして、たとえば本出願人が特願２００１−３３４１６３号にて提案したような補正係数算出部および画像補正処理部を設けてもよい。
【０１１７】
補正係数算出部および画像補正処理部は、カメラヘッド１０２により取得された撮像画像に対して、先鋭度を向上させるための強調処理（シャープネス処理）やノイズ除去処理を施す。なお、カメラヘッド１０２にて取得された画像に対してだけでなく、後述する基準画像処理部３１０で撮像画像と同じように解像度変換しかつ暈かし処理（平滑化処理）をすることで両画像を比較する際の誤差を少なくするようにしてもよい（詳細説明は割愛する）。
【０１１８】
データ格納部４００は、カメラヘッド１０２が取得した撮像画像、撮像画像処理部２００により処理された処理済画像、あるいは画像検査における処理に用いられる各種の途中演算結果などを保持する。
【０１１９】
画像検査処理部３００は、画像検査の比較対象となる基準画像に対して分割処理を施しまた必要に応じて分割サイズを変更する基準画像処理部３１０と、基準画像処理部３１０から出力された分割画像に基づいて撮像画像の良否を検査する画像検査部３３０と、画像検査装置５の各部を制御する制御部３５０とを備える。
【０１２０】
基準画像処理部３１０は、基準画像を規定のサイズに分割する画像分割部３１２、分割された基準画像それぞれの画像データの分散または標準偏差を指標値として算出する指標値算出部３１４、および指標値算出部３１４が算出した分散または標準偏差が規定値内か否かを判定する指標値判定部３１６を備える。
【０１２１】
また、基準画像処理部３１０は、分割した基準画像の画像サイズをある増分で変更していくことで分割サイズを変更する分割画像サイズ変更部３２０、および分割画像サイズ変更部３２０によりサイズ変更が行なわれたことに対応して、分割画像サイズ変更部３２０が変更した基準画像のサイズに基づいて、このサイズ変更後の分割基準画像を除く基準画像について分割配列およびサイズを再構成する、すなわち基準画像全体での分割の方法を更新する分割画像再配列サイズ変更部３２２を備える。
【０１２２】
なお、基準画像処理部３１０には、本出願人が特願２００１−３３４１６３号にて提案したと同様に、データ格納部４００に格納してある画像検査の基準となる基準画像（元画像データ）を、画像読取部１００の領域切出部２２８が切り出した矩形の原稿領域の座標に基づいて、たとえば線形補間法などを用いて解像度変換処理を施す解像度変換部３２４や、解像度変換処理が施された画像に対して高周波成分を低減させる暈かし処理を施す暈かし処理部３２６を設けるとさらに好ましい。
【０１２３】
画像検査部３３０は、カメラヘッド１０２により取得された撮像画像と基準画像処理部３１０から出力された処理済（領域分割済み）の基準画像との位置を合わせる位置合わせ処理部３３２と、位置合わせ処理部３３２により位置合わせがされた画像に基づいてカメラヘッド１０２にて取得された撮像画像の欠陥または画質の異常を検出する欠陥異常検出処理部３３４とを有する。
【０１２４】
図１３は、画像検査装置５における処理手順の概要例を示したフローチャートである。また、図１４は、カール歪みが大きい領域を欠陥検出対象領域から除外することを説明する図である。なお、図１４は、撮像画像の右辺を判定対象とした場合を例示している。
【０１２５】
本実施形態の画像検査装置５においては、プリンタ部５００が待機状態にあるとき、カメラヘッド１０２は制御部３５０の指示により、排紙トレイ５８４上を定期的に撮影し、その画像を出力する。
【０１２６】
制御部３５０は、基準画像の一例であるデータ格納部４００に格納してある排紙トレイ５８４の画像とカメラヘッド１０２により取得された撮像画像とを比較し、原稿が排紙トレイ５８４上にあるか否かを判断し、原稿が排紙トレイ５８４上にある場合には画像検査可能のフラグをオフにしてそのまま待機状態を続ける一方、排紙トレイ５８４上に原稿がない場合には画像検査可能のフラグをオンにして待機状態を続ける（Ｓ３００、Ｓ３０２−ＮＯ）。
【０１２７】
制御部３５０は、待機状態においてプリントジョブを受け取ると（Ｓ３０２−ＹＥＳ）、画像検査可能のフラグを判定する（Ｓ３０４）。そして、画像検査可能のフラグがオフの場合（Ｓ３０４−オフ）、制御部３５０は、プリントエンジン５７０に通常のプリント処理をさせ（Ｓ３０６）、待機状態へ戻る（Ｓ３０８）。一方、画像検査可能のフラグがオンの場合（Ｓ３０４−オン）、制御部３５０は、プリントジョブのＮ枚目（最初は当然に１枚目）について、画像検査を以下のように実行する。
【０１２８】
すなわち、制御部３５０は、先ずＮ枚目（最初は当然に１枚目）のプリント処理をプリントエンジン５７０に開始させ（Ｓ３１０）、展開後の画像データをプリントエンジン５７０のプリント出力処理部５７２へ送出するとともに、データ格納部４００に格納する（Ｓ３１２）。そして、最後の画像データのレンダリング処理が終了すると、プリント出力処理部５７２からの１枚目処理完了の信号を待ち（Ｓ３１４）、完了信号がくると規定の時間後にカメラヘッド１０２へ撮影開始トリガ信号を送出する（Ｓ３１４−ＹＥＳ，Ｓ３１６）。
【０１２９】
カメラヘッド１０２は、トリガ信号に同期してシャッタを切るが、このとき排紙トレイ５８４上に原稿が出力された直後となっている。撮像画像処理部２００は、カメラヘッド１０２により撮影された撮像画像に対して前処理を施す（Ｓ３２０）。
【０１３０】
この撮像画像に対しての前処理としては、第１実施形態の画像読取装置３における撮像画像処理部２０の処理（ステップＳ１０４〜Ｓ１１４）と同様のものである。たとえば、シェーディング補正部２２２は、データ格納部４００から撮像画像を読み出し、照度むらやセンサ画素特性バラ付きを補正するシェーディング補正を施す（Ｓ３２２）。
【０１３１】
次に光学歪補正部２２４は、このシェーディング補正が施された画像に対して、撮影レンズ１０４の歪曲収差などを補正する光学歪み補正を施す（Ｓ３２４）。
【０１３２】
次に検査対象領域特定部２５０は、光学歪補正部２２４にて光学歪み補正が施された画像から、紙面の反りや撓みに起因するカール歪み成分を除く領域を有効な取出領域に設定する（Ｓ３２６）。
【０１３３】
次に透視変換部２２６は、光学歪み補正がされカール歪み成分が取り除かれた画像に対し、チルトスキャンに起因する画像の幾何学的な歪みを補正する。この際、台形の下底の画素数を固定にし、上底を引き伸ばす処理とすることで、幾何変換に伴う補間処理で処理画像がぼける量を最小限にするのが好ましい。
【０１３４】
次に、透視変換部２２６は、背景の排紙トレイ５８４の色と原稿Ｇの縁の白色との差を利用して、矩形原稿領域の座標を抽出するエッジ検出などを用いて透視変換した画像から矩形原稿領域の座標を抽出する（Ｓ３２８）。次に領域切出部２２８は、透視変換部２２６により抽出された矩形原稿領域の座標に基づいて、矩形原稿領域を切り出す（Ｓ３２９）。領域切出部２２８は、この切出した画像を、データ格納部４００に一旦格納する。
【０１３５】
プリントジョブが複数枚（Ｎ枚）の場合、前処理（Ｓ３２０に）に続いて、制御部３５０は、その複数枚（Ｎ枚）が全て完了するまで前記の処理と並行して残りのプリント処理を進行させる（Ｓ３３０−ＮＯ）。
【０１３６】
複数枚（Ｎ枚）が全て完了すると、制御部３５０は、待機状態へ戻る（Ｓ３３０−ＹＥＳ，Ｓ３０８）。このようにして、カメラヘッド１０２により撮像され撮像画像処理部２００により前処理が施された全ての撮像画像は、デジタル信号に変換されてデータ格納部４００へ格納される。
【０１３７】
一方、基準画像処理部３１０においては、カメラヘッド１０２による撮像と並行して、先ず基準画像処理部３１０が、解像度変換部３２４や暈かし処理部３２６を備えている構成のものの場合、解像度変換部３２４は、データ格納部４００に格納しておいた画像検査用の基準画像に対して、透視変換部２２６により抽出された矩形原稿領域を示す座標データに基づいて、たとえば線形補間法などを用いて解像度変換処理を施す（Ｓ３３４）。
【０１３８】
続いて暈かし処理部３２６は、解像度変換部３２４により解像度変換処理が施された画像に対して、高周波成分を低減させる暈かし処理を施し、処理済の画像をデータ格納部４００に格納する（Ｓ３３６）。
【０１３９】
ここで基準画像（元画像データ）に暈かし処理を施すのは、基準画像は理想的な濃淡特性を持っているために、カメラヘッド１０２により撮像された撮像画像から除去しきれないぼけ特性と同等の暈かし処理を施すことで、画像検査処理に当たって行なう基準画像と読取画像との比較処理（差分処理）の際の誤差を最小にするためである。
【０１４０】
次に画像検査処理部３００は、画像処理（解像度変換と暈かし処理）が施された基準画像と、撮像画像に対して画像補正処理（強調処理＆ノイズ除去処理）が施された撮像画像とをデータ格納部４００から読み出し、両者を比較する差分処理を施すことで、画像欠陥などを判定する。
【０１４１】
このため、先ず基準画像処理部３１０は、画像分割部３１２が、データ格納部４００に格納されている画像検査用の基準画像に対して規定サイズに分割を行なう（Ｓ３４０）。ここで行なう基準画像の分割は、分割サイズの初期値を与えるもので、たとえば画像の幅方向（主走査歩行）に１０分割、画像の高さ方向（副走査方向）に１０分割など、適宜決めることができる。
【０１４２】
次に指標値算出部３１４は、分割した基準画像（分割画像）それぞれに対し、画像データの分散または標準偏差を算出する（Ｓ３４２）。そして、式（４）に基づいて、位置合わせおよび画像欠陥検出で用いる正規化相互相関Ｃを指標値として求める。
【０１４３】
【数４】
2005316550.tif 000006
【０１４４】
式（４）における分母の第１項は、撮像画像の分散に比例し、第２項は基準画像の分散に比例する。正規化相互相関Ｃが不定にならずかつ一定以上の演算精度を保つには、第２項が“０”でなくかつ演算精度が低下しない程度の値（以下規定値ＴＨ１という）であるかどうかを判定すればよい。そこで指標値判定部３１６は、指標値算出部３１４が算出した分散または標準偏差をこの基準に基づき指標値判定部３１６で判定する（Ｓ３２２）。
【０１４５】
分散または標準偏差が規定値ＴＨ１に満たない場合（Ｓ３４４−ＮＯ）は、分割した基準画像に文字などの画像データが全く含まれていないか極一部しか含まれていないので、分割画像サイズ変更部３２０は、予め定められた増分だけ（主走査方向および副走査方向の少なくとも一方に）分割サイズを拡大する（Ｓ３４６）。
【０１４６】
そして、指標値算出部３１４は、サイズ変更された後の分割画像について再び分散または標準偏差を算出し（Ｓ３４２）、指標値判定部３１６は正規化相互相関Ｃと閾値ＴＨ１とを判定する（Ｓ３４４）。これを、正規化相互相関Ｃが不定にならずかつ一定以上の演算精度を保つようになるまで、つまり正規化相互相関Ｃが規定値ＴＨ１を上回るまで繰り返す（Ｓ３４４−ＮＯ）。
【０１４７】
文字などの部分が分割画像に含まれると分散または標準偏差は規定値を超えるので、分割画像再配列サイズ変更部３２２は、その時点で分割サイズを決定し（Ｓ３４８）、決定したサイズの分割部分以外を再分割する（Ｓ３５２）。この際、既に決定済みの領域とオーバーラップが生じないようにする。基準画像処理部３１０の各部は、決定していない分割画像に対して上記の処理を繰り返す（Ｓ３４２〜Ｓ３５０−ＮＯ）。
【０１４８】
このように、正規化相互相関係数Ｃが不定にならない（つまり演算誤差が小さくなるように）ように、基準画像の分割サイズを可変することで、分割画像の評価値（前例では分散や標準偏差）が確実に規定値以上になるようにしたので、後述する基準画像と撮像画像との位置合わせ（Ｓ３６０）の精度が向上する。
【０１４９】
基準画像全面に亘って上記の処理が終了すると（Ｓ３５０−ＹＥＳ）、位置合わせ処理部３３２は、基準画像処理部３１０にて分割され必要に応じてサイズ変更された分割基準画像と画像読取部１００により取得された撮像画像の位置合わせ処理を開始する（Ｓ３６０）。
【０１５０】
たとえば、位置合わせ処理部３３２は、分割基準画像をテンプレートとして撮像画像内を走査しながら、正規化相互相関係数Ｃを逐次計算し（Ｓ３６２）、最も相関係数の高い場所が位置の合った部分と見なす、いわゆるテンプレートマッチングで位置合わせを行なう。
【０１５１】
次に、欠陥異常検出処理部３３４は、画像の欠陥または画質の異常を検出する欠陥異常検出処理をする。たとえば、位置が合った部分での正規化相互相関係数Ｃが判定指標値ＴＨ２を下回る場合、その部分に画像欠陥が存在すると見なして欠陥異常検出処理を行なう（Ｓ３６４−ＹＥＳ，Ｓ３６６）。
【０１５２】
たとえば、プリント出力すなわち撮像画像に黒点などの欠陥パターンがあると、その欠陥を含む場所で正規化相互相関係数Ｃが明らかに低下するので、欠陥が存在することが容易に判定できる。位置合わせ処理部３３２および欠陥異常検出処理部３３４は、以上の処理を全分割基準画像について行ない（Ｓ３６８−ＮＯ）、完了後には再び待機状態へ戻る（Ｓ３６８−ＹＥＳ，Ｓ３０８）。
【０１５３】
欠陥異常検出処理部３３４が画像欠陥を検出した場合には、画像検査装置５は、所定の表示デバイスあるいは音声信号発生器（たとえばスピーカ）などの図示しないユーザインタフェース上で警告を発したり、プリント管理ソフトウェアなどを利用して、通信網を通してプリントしようとしているクライアント端末（たとえばパソコン）へ警告を発したり、さらにはリモート保守システムなどを介して通信網を通してプリンタの保守業者へ通知する。
【０１５４】
ここで、画像欠陥検出を行なう際、基準画像の分割サイズによってある程度歪みは許容されるが、一定以上の歪みがあると欠陥の語検出が生じてくる。そこで、本実施形態特有の処理として、第１実施形態の撮像画像処理部２０における処理と同様にして、検査対象領域特定部２５０は、この許容限界のときの歪みに対応する接線の傾きを予め求めておき、これをΔＡとする。
【０１５５】
そして、ｙ軸に対する接線の傾きをプロットし、Ａ±ΔＡ以内となる領域の座標（限界座標）Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２を記憶しておく。この後、透視変換部２２６にて透視変換処理を撮像画像に施すと同時に、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の座標も透視変換式に従い変換し、Ｘ１’，Ｘ２’，Ｙ１’，Ｙ２’とする。次に、画像検査処理部３００にて差分処理を行なうことで画像欠陥を診断する際には、たとえばｙ座標がＹ１’〜Ｙ２’の範囲のみ差分処理を行なう。
【０１５６】
つまり、第１実施形態の図４にて説明したように、原稿領域特定部２５２が特定した用紙領域画像に基づいて、接線傾き抽出部２５４にて原稿領域の各辺の輪郭に沿って接線の傾きを抽出し（Ｓ１４４）、カール歪領域特定部２５６において、接線傾き抽出部２５４が抽出した接線の傾きが所定の基準値よりも大きい領域を紙面の反りや撓みに起因する比較的大きなカール歪み成分を持つ領域であると判定する（Ｓ１４６）。
【０１５７】
この後、有効領域特定部２５８は、原稿領域特定部２５２が特定した原稿部分からカール歪領域特定部２５６が特定したカール歪み成分を持つ領域を除外して、残りの領域のみを検査対象としての有効領域とし、つまり接線傾き抽出部２５４が算出した接線の傾きデータに対し閾値以内の領域の座標を抽出し、その情報をデータ格納部４００に格納することで後段の透視変換部２２６や領域切出部２２８に通知する（Ｓ１４８）。
【０１５８】
これを受けて、図６に示すように、透視変換部２２６は、原稿領域に対して透視変換処理を行ない、元画像と同じ大きさの矩形状に変換した撮像画像を生成する（Ｓ１１２）。
【０１５９】
画像検査部３３０は、データ格納部４００に記憶しておいた領域座標に基づき、接線の傾きａが閾値ΔＡ以内の領域のみについて、データ格納部４００に格納された元画像と画像処理後の撮像画像との差分処理を施す（Ｓ３８０）。この後、この差分結果に基づいて、画像読取部１００のカメラヘッド１０２により撮像した原稿Ｇの画像の欠陥の有無を検出する画像検査を行なう（Ｓ３８２）。
【０１６０】
これにより、図１４に示すように、欠陥検出対象領域のみ欠陥検出を行なうことができ、カール歪みが大きい領域を自動的に排除することができるようになる。つまり、カール歪みが大きい領域の影響を受けることのない、精度の高い画像欠陥検査の仕組みを実現できる。距離測定機構が不要であり、距離計算やそれに基づく補正係数の計算処理も不要であるから、簡易な仕組みになる。
【０１６１】
なお、第１実施形態でも説明したように、このようなカール歪み成分を持つ領域を検査対象から除外する本実施形態特有の処理は、判定対象を左辺だけにしてもよいし、さらには左辺と右辺それぞれの座標値の組合せでもよい。
【０１６２】
以上説明したように、第２実施形態の構成によれば、位置合わせおよび正規化相互相関による画像欠陥検出の際に、正規化相互相関演算が不定にならないあるいは演算誤差が小さくなるように、基準画像の分割サイズを可変して分割画像の評価値を規定値以上になるようにしたので、正規化相互相関演算が不定になる、あるいは演算誤差が大きくなるといった問題を解消することができる。この結果、基準画像と撮像画像との位置合わせ精度が向上し、画像欠陥検出精度の良好な画像検査装置を実現することができる。
【０１６３】
加えて、基準画像と読取画像とを比較して読取画像の検査を行なう場合に、画像読取部１００のカメラヘッド１０２により撮像された撮像画像における原稿Ｇの領域から、読取対象となる原稿Ｇが持つ反りや撓みなどの３次元状の歪みの大きい領域を検査対象から除外することができる。カール歪みの少ない領域のみを有効領域として透視変換でき、また取り出して、カール歪みの少ない領域のみを検査対象にすることができるようになる。
【０１６４】
つまり、簡便な装置と処理方法で、原稿の反りや撓みなどの３次元状の歪みが生じているために欠陥検出精度が低下する境界を検出して、画像欠陥検出の精度を確保できる検査対象領域を自動的に決定することができるので、精度の高い画像欠陥検査装置を提供できる。
【０１６５】
特に、本出願人が特願２００２−２５２５４７号にて提案している仕組みに対して、上記第１実施形態の取出領域特定部２５の機能を組み合わせたことで、特願２００２−２５２５４７号の仕組みが持つ効果を補うことができる。
【０１６６】
すなわち、特願２００２−２５２５４７号の仕組みでは、画像欠陥検出の際、基準画像の分割サイズを調整することで、歪み成分が欠陥検出性能に影響を与えないように、ある程度小さな歪みであれば検査対象から除外できる。しかしながら、一定以上の歪みがあると、その歪みの多い部分を欠陥として誤検出してしまう可能性がある。
【０１６７】
これに対して、本実施形態のように、検査対象領域特定部２５０を設け、特定した３次元状の歪みの大きい非検査領域を画像検査処理の対象から除外することで、特願２００２−２５２５４７号の仕組みで問題が生じるような一定以上の歪みがある部分に対しても、誤検出が生じないように検査対象から除外することができ、欠陥の誤検出を防止できる。すなわち、精度のよい欠陥検出ができるようになる。
【０１６８】
なお、本出願人は、読取対象の紙面が縦横両方向に反ったり撓んでいたりしている場合に、その紙面を平らに伸ばしたときの画像を従来よりも精度良く作成できる仕組みを特願２００３−２８０１５６号にて提案している。
【０１６９】
この特願２００３−２８０１５６号に提案した仕組みでは、出力した用紙にカールなど３次元的な凹凸が発生した場合に、用紙領域画像の輪郭に設定した節点に基づき、用紙領域画像の内部にも節点を設定し、それら節点により、撮像画像中の用紙領域をメッシュ状に分割し、メッシュごとに透視変換処理を施して正面から見た画像を生成することで、より精度のよい変換を行なうようにしている。しかしながらこの場合、節点の設定やメッシュごとの透視変換処理が必要となり、処理が煩雑となる。
【０１７０】
これに対して、本実施形態の構成や手法では、３次元状の歪みが生じている場合にその歪みを低減するという手法を採るのではなく、３次元状の歪みが大きい領域を検査対象から除外するという手法を採用しており、その処理は比較的簡単であり、回路構成も歪みを低減する構成に比べて簡易になる利点がある。
【０１７１】
＜電子計算機を利用した構成＞
上述した画像読取装置３における撮像画像処理部２０や画像検査装置５における撮像画像処理部２００、特に歪み領域除外処理を行なう取出領域特定部２５や検査対象領域特定部２５０の仕組みは、ＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）のようなそれぞれの機能をなす専用のハードウェア処理回路の組合せで構成することに限らず、その機能を実現するプログラムコードに基づいて電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェア的に実現することも可能である。ソフトウェアにより処理を実行させる仕組みとすることで、ハードウェアの変更を伴うことなく、処理手順などを容易に変更できる利点を享受できるようになる。
【０１７２】
よって、上記実施形態で説明した処理手法を適用した本発明に係る画像読取装置や画像検査装置を、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェアで実現するために好適なプログラムあるいはこのプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体を発明として抽出することもできる。
【０１７３】
電子計算機に一連の画像処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ（組込マイコンなど）、あるいは、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、論理回路、記憶装置などの機能を１つのチップ上に搭載して所望のシステムを実現するＳＯＣ（System On a Chip：システムオンチップ）、または、各種のプログラムをインストールすることで各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１７４】
記録媒体は、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気などのエネルギの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。
【０１７５】
この記録媒体は、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクＦＤを含む）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤを含む）、光磁気ディスクＭＯ（ＭＤ（Mini Disc ）を含む）、またはフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリなどよりなるＩＣカードやミニチュアカードなどのパッケージメディア（可搬型の記憶媒体）により構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭやハードディスク装置などで構成されてもよい。また、ソフトウェアを構成するプログラムは、記録媒体を介して提供されることに限らず、有線あるいは無線などの通信網を介して提供されてもよい。
【０１７６】
たとえば、画像処理をする機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、ハードウェアにて構成する場合と同様の効果は達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が画像処理の機能を実現する。
【０１７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することで、画像処理を行なう機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム；基本ソフト）などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって画像処理を行なう機能が実現される場合であってもよい。
【０１７８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって画像処理を行なう機能が実現される場合であってもよい。
【０１７９】
このとき、画像処理を行なう機能を実現するプログラムコードを記述したファイルとしてプログラムが提供されるが、この場合、一括のプログラムファイルとして提供されることに限らず、コンピュータで構成されるシステムのハードウェア構成に応じて、個別のプログラムモジュールとして提供されてもよい。たとえば、既存の装置制御ソフトに組み込まれるアドインソフトとして提供されてもよい。
【０１８０】
図１５は、ＣＰＵやメモリを利用してソフトウェア的に画像読取装置や画像検査装置を構成する、すなわちパーソナルコンピュータなどの電子計算機の機能を利用して画像読取装置や画像検査装置をソフトウェア的に実現する場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【０１８１】
故障診断装置や故障診断システムを構成するコンピュータシステム９００は、コントローラ部９０１と、ハードディスク装置、フレキシブルディスク（ＦＤ）ドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）ドライブ、半導体メモリコントローラなどの、所定の外部記憶媒体９０５からデータを読み出したり記録したりするための駆動装置としての記録・読取制御部９０２とを有する。たとえば、記録・読取制御部９０２は、ハードディスク装置あるいはＦＤドライブやＣＤ−ＲＯＭドライブなどとして機能する。
【０１８２】
コントローラ部９０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）９１２、読出専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９１３、随時書込みおよび読出しが可能であるともに揮発性の記憶部の一例であるＲＡＭ（Random Access Memory）９１５、および不揮発性の記憶部の一例であるＲＡＭ（ＮＶＲＡＭと記述する）９１６を有している。
【０１８３】
また、コンピュータシステム９００は、ユーザインタフェースをなす機能部として、キーボードやマウスなどを有する指示入力部９０３と、操作時のガイダンス画面や処理結果などの所定の情報をユーザに提示する表示出力部９０４と、処理済みのデータを所定の出力媒体（たとえば印刷用紙）に出力する画像形成部９０６と、各機能部との間のインタフェース機能をなすインタフェース部９０９とを有する。
【０１８４】
インタフェース部９０９としては、処理対象データや制御データの転送経路であるシステムバス９９１の他、たとえば、カメラヘッド１２（１０２）との間のインターフェース（ＩＩＴコントローラ）の機能をなすカメラＩＦ部９３０、画像形成部９０６や他のプリンタとのインタフェース（ＩＯＴコントローラ）の機能をなすプリンタＩＦ部９９６、およびインターネットなどのネットワーク９との間の通信データの受け渡しを仲介する通信ＩＦ部９９９を有している。
【０１８５】
通信ＩＦ部９９９は、ホスト装置などの外部機器との通信インタフェースである。通信ＩＦ部９９９の具体例としては、たとえばパーソナルコンピュータのプリンタポートと接続するパラレルポートや、その他のネットワークインタフェースがある。
【０１８６】
表示出力部９０４は、たとえば、表示制御部９４２とＣＲＴ（Cathode Ray Tube；陰極線管）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶）などでなるディスプレイ部９４４とを有する。たとえば、表示制御部９４２が、ディスプレイ部９４４上に、ガイダンス情報や故障診断結果などを表示させる。なお、表示面上にタッチパネル９３２を有するディスプレイ部９４４とすることで、指先やペンなどで所定の情報を入力する指示入力部９０３を構成することもできる。
【０１８７】
画像形成部９０６は、電子写真式、感熱式、熱転写式、インクジェット式、あるいは同様な従来の画像形成処理を利用して、普通紙や感熱紙上に可視画像を形成する（印刷する）。たとえばイエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの印刷出力用データを受けて、デジタル印刷システムとして稼働させるためのラスター出力スキャンベースのプリントエンジン９６４を備える。このプリントエンジン９６４は図１のプリントエンジン７０や図１１のプリントエンジン５７０に相当するものである。
【０１８８】
プリンタＩＦ部９９６は、プリントエンジン９６４が取り扱いできる形式の画像データを、処理順に並び替えてプリントエンジン９６４に供給し、プリントエンジン９６４を制御して印刷を実行させる。
【０１８９】
なお、上記実施形態で示した撮像画像処理部２０，２００の各機能部分（たとえば接線傾き抽出部２５４やカール歪領域特定部２５６など）の全ての処理をソフトウェアで行なうのではなく、これら機能部分の一部を専用のハードウェアにて行なう処理回路９０８を設けてもよい。
【０１９０】
ソフトウェアで所定の処理を行なう仕組みは、並列処理や連続処理に柔軟に対処し得るものの、処理が複雑になるに連れ、処理時間が長くなるため、処理速度の低下が問題となる。これに対して、ハードウェア処理回路で行なうことで、高速化を図ったアクセラレータシステムを構築することができるようになる。アクセラレータシステムは、処理が複雑であっても、処理速度の低下を防ぐことができ、高いスループットを得ることができる。
【０１９１】
このような構成のコンピュータシステム９００は、上記実施形態に示した画像読取装置３や画像検査装置５の基本的な構成および動作と同様とすることができる。たとえば、このような構成において、ＣＰＵ９１２は、システムバス９９１を介してシステム全体の制御を行なう。ＲＯＭ９１３は、ＣＰＵ９１２の制御プログラムなどを格納する。ＲＡＭ９１５は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory ）などで構成され、プログラム制御変数や各種処理のためのデータなどを格納する。
【０１９２】
画像読取装置３や画像検査装置５における画像処理をコンピュータに実行させるプログラムは、たとえば装置構成時に予めＲＯＭ９１３に組み込まれていてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭやＭＯあるいはフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリカードなどの記録媒体を通じて配布されてもよい。さらに、他のサーバなどからインターネットなどのネットワーク９を経由してプログラムをダウンロードして取得したり、あるいは更新したりしてもよい。記録媒体には、画像処理の一部または全ての機能を実現するプログラムを格納することができる。
【０１９３】
たとえば記録媒体の一例としてのＦＤ９０５ａやＣＤ−ＲＯＭ９０５ｂなどには、上記実施形態で説明した撮像画像処理部２０，２００における処理の一部または全ての機能を格納することができる。すなわち、ＲＡＭ９１５などにインストールされるソフトウェアは、上記実施形態に示された撮像画像処理部２０，２００と同様に、接線傾き抽出部やカール歪領域特定部などの機能部をソフトウェアとして備える。このようなソフトウェアは、たとえば画像検査用のアプリケーションソフトとして、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤなどの可搬型の記憶媒体に格納され、あるいはネットワークを介して配布されるとよい。
【０１９４】
そして、撮像画像処理部２０，２００をコンピュータにより構成する場合、記録・読取制御部９０２は、ＣＤ−ＲＯＭ９０５ｂなどからデータまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ９１２に渡す。そしてソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ９０５ｂなどからハードディスク装置にインストールされる。ハードディスク装置は、記録・読取制御部９０２をなすＦＤドライブまたはＣＤ−ＲＯＭドライブによって読み出されたデータまたはプログラムや、ＣＰＵ９１２がプログラムを実行することにより作成されたデータを記憶するとともに、記憶したデータまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ９１２に渡す。
【０１９５】
ハードディスク装置に格納されたソフトウェアは、ＲＡＭ９１５に読み出された後にＣＰＵ９１２により実行される。たとえばＣＰＵ９１２は、記録媒体の一例であるＲＯＭ９１３およびＲＡＭ９１５に格納されたプログラムに基づいて上記の処理を実行する。
【０１９６】
たとえば、先ず、撮像部のカメラヘッドにて、画像検査対象の原稿を読み取り、検査用の信号処理を施してから、ＮＶＲＡＭ９１６やハードディスク装置などの不揮発性の記憶装置に記憶させておく。
【０１９７】
次に、予めデータ格納部に保存しておいた基準画像を読み出して、検査用の信号処理を施し、ハードディスク装置などに一旦記憶しておいた原稿Ｇの読取画像と比較することで、読み取った画像に欠陥があるか否かを診断する。
【０１９８】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１９９】
また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２００】
たとえば、上記各実施形態では、光学歪補正がなされた画像に基づいて取出領域設定や検査対象領域設定を行ない、この後に透視変換を行なうようにしていたが、取出領域設定や検査対象領域設定を行なう処理を配する位置は、上記実施形態で示したものに限定されない。たとえば、透視変換部の後段に、取出領域特定部や検査対象領域特定部を設けることもできる。
【０２０１】
また、第２実施形態では、本出願人による特願２００２−２５２５４７号にて提案している仕組みと組み合わせた事例を説明したが、その他の構成に対して、検査対象領域特定部２５０を適用してもよい。
【０２０２】
また、上記第２実施形態では、画像検査処理部３００の画像検査部３３０が黒点などの局所的な画像欠陥を検出する場合について説明したが、これに限らず、たとえば全体的な濃度や濃度シフトなどの画質不良を検出することもできる。
【０２０３】
また、上記実施形態ではエッジトレースの手法を用いて接線の傾きを抽出するようにしていたが、これに限らず、原稿を斜め上方から撮影して得られた撮像画像における、原稿を示す輪郭を解析することで、撮像画像における原稿が有する３次元状の歪み成分を持つ領域を処理対象から除外することで、有効領域を特定するものであればよく、その解析手法としては、様々な手法を採ることができる。
【０２０４】
たとえば、原稿Ｇの輪郭線（辺）を示す曲線式をたとえば高次（たとえば３次）スプライン関数などを用いて求め、その曲線式を解析することで接線の傾きを抽出することで、図９に示したような輪郭線の接線の傾きの変化率を特定することもできる。この際には、ノイズや微小なうねりの影響を受けないように、スムージング処理ななどを行なってから曲線を示す関数を特定するのがよい。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明に係る画像処理装置を搭載した画像読取装置を備えてなる画像処理システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】画像読取装置の一実施形態の詳細を示すブロック図である。
【図３】撮影状態と読み取られた撮像画像との関係を示す図である。
【図４】画像読取装置における処理手順の概要を示したフローチャートである。
【図５】取出領域特定部の構成例を示すブロック図である。
【図６】取出領域特定部における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】原稿設置台上の印刷済み用紙を撮影して得た撮像画像の一例を模式的に示す図である。
【図８】接線傾き抽出部による接線抽出処理を説明する図である。
【図９】カール歪領域特定部における歪領域特定処理を説明する図である。
【図１０】有効領域特定部による有効領域特定処理を説明する図である。
【図１１】画像処理システムの第２実施形態を示す図である。
【図１２】図１１に示した画像検査装置の詳細を示すブロック図である。
【図１３】画像検査装置における処理手順の概要例を示したフローチャートである。
【図１４】カール歪みが大きい領域を欠陥検出対象領域から除外することを説明する図である。
【図１５】ＣＰＵやメモリを利用して、ソフトウェア的に画像読取装置や画像検査装置を構成する場合のハードウェア構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
【０２０６】
１…画像処理システム、２…画像処理部、３…画像読取装置、５…画像検査装置、７…画像出力端末、９…ネットワーク、１０…撮像部、１２，１０２…カメラヘッド、１２ａ，１０６…ＣＣＤ撮像素子、１２ｂ，１０４…撮影レンズ、１４…支持部材、１６…原稿設置台、１８，１０８…読取信号処理部、２０，２００…撮像画像処理部、２２，２２２…シェーディング補正部、２４，２２４…光学歪補正部、２５…取出領域特定部、２６，２２６…透視変換部、２８，２２８…領域切出部、３０，４００…データ格納部、７０，５７０…プリントエンジン、７２，５７２…プリント出力処理部、１００…画像読取部、２５０…検査対象領域特定部、２５２…原稿領域特定部、２５４…接線傾き抽出部、２５６…カール歪領域特定部、２５８…有効領域特定部、２６０…許容範囲設定部、２６２…限界座標決定条件設定部、２６４…有効領域特定条件設定部、３００…画像検査処理部、３１０…基準画像処理部、３３０…画像検査部、３３２…位置合わせ処理部、３３４…欠陥異常検出処理部、３５０…制御部、５００…プリンタ部、５８２…排出口、５８４…排紙トレイ
【図１】
2005316550.tif 000007
【図２】
2005316550.tif 000008
【図３】
2005316550.tif 000009
【図４】
2005316550.tif 000010
【図５】
2005316550.tif 000011
【図６】
2005316550.tif 000012
【図７】
2005316550.tif 000013
【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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