(57)【要約】【課題】ずらし量決定の時間の短縮化。【解決手段】２次元のイメージセンサ７と、光軸に直交する面の上でイメージセンサ７を初期位置から微小にずらす微小変位機構１３と、画素ずらし前の画像と画素ずらし後の画像との間の相対距離を検出する検出器２１とから構成されている。微小変位機構２１は、相対距離が規定値に許容範囲内で一致するまで、イメージセンサ（７）を変位させる。規定値はデジタル化されていて、その相対距離は規定値に完全に一致し得る。設定されるずらし量より小さい値で初期的にイメージセンサ７を原稿に対して相対的に変位させ、その時の現実の相対的距離を検出することにより、次回からは相対的距離を一挙に零に近づけることができる。【選択図】          図３
2005115789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元のイメージセンサと、
光軸に直交する面の上で前記イメージセンサを初期位置から微小にずらす微小変位機構と、
画素ずらし前の画像と画素ずらし後の画像との間の相対距離を検出する検出器とを構成し、
前記微小変位機構は、前記相対距離が規定値に許容範囲内で一致するまで、前記イメージセンサを変位させる
画像読取り装置。
【請求項２】
前記相対距離はｒで示され、前記規定値はＲで示され、前記検出器から差分（ｒ−Ｒ）に対応する量の微小調整信号を画素ずらし量として前記微小変位機構に出力する画素ずらし量制御器を更に構成し、
前記イメージセンサは微小変位を受ける前に初期位置に復帰する
請求項１の画像読取り装置。
【請求項３】
前記画素ずらし量がａに設定された時の前記差分はαで表され、前記Ｒに対応する画素ずらし量はｂで示され、前記画素ずらし量ｂは、下記関係：
ｂ＝（Ｒ／α）・ａ
により与えられる
請求項２の画像読取り装置。
【請求項４】
初期位置から微小変位量ａで特定される第１方向に前記イメージセンサを原稿に対して変位させる第１変位ステップと、
前記初期位置と変位後の前記イメージセンサの変位位置との間の相対距離ｒを検出する検出ステップと、
前記相対距離ｒと前記第１方向とに基づいて、前記相対距離ｒが規定値Ｒに近づく第２方向に前記イメージセンサを変位させる第２変位ステップ
とを構成する画像読取り方法。
【請求項５】
前記第２変位ステップの前に前記イメージセンサを前記初期位置に復帰させる復帰ステップ
を更に構成する請求項４の画像読取り方法。
【請求項６】
前記相対距離ｒと前記第２方向とに基づいて、前記相対距離ｒが規定値Ｒに更に近づく第３方向に前記イメージセンサを変位させる第３変位ステップ
を更に構成する請求項４の画像読取り方法。
【請求項７】
前記第２ステップは、前記相対距離ｒと前記規定値Ｒとの間の正又は負の差分（ｒ−Ｒ）に対応して前記第１方向又は前記第１方向に対して逆方向である逆方向に前記イメージセンサを変位させステップを含む
請求項４の画像読取り方法。
【請求項８】
前記原稿として図形パターンを用意するステップと、
前記図形パターンの重心位置を前記初期位置として用いるステップ
とを更に構成する請求項４の画像読取り方法。
【請求項９】
前記図形パターンから特定領域を選択し、前記特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより低い低濃度領域と前記特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより高い高濃度領域とに分割して抽出する抽出ステップを更に構成し、
前記低濃度領域（ｘ，ｙ）は、
ｘ１≦ｘ≦ｘ２，ｙ１≦ｙ≦ｙ２
として抽出され、前記濃度はｆ（ｘ，ｙ）で表され、前記高濃度領域である背景部分の平均濃度はＡｖｇで表され、前記重心位置の座標Ｚｘ，Ｚｙは、下記式：
Ｚｘ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｘ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｚｙ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｙ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｍ＝Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
で計算により定められる
請求項８の画像読取り方法。
【請求項１０】
前記原稿として図形パターンを用意するステップと、
前記図形パターンのエッジを前記初期位置として用いるステップ
とを更に構成する請求項４の画像読取り方法。
【請求項１１】
原稿を撮影して原稿画像を生成する２次元のイメージセンサと、
光軸に直交する面の上で前記イメージセンサを微小にずらす微小変位機構と、
前記微小変位機構により複数位置に変位する前記イメージセンサで生成される複数の原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝を蓄積する蓄積器と、
前記複数の前記原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝のうち任意の２枚の原稿画像｛Ｇｊ，Ｇｋ｝の濃度を同一画素に関して比較する比較器とを構成し、
前記原稿には、格子状に規定の分解能距離で互いに離隔し同形状に塗りつぶされた複数個の図形が描かれ、
前記原稿画像Ｇｊの濃度と前記原稿画像Ｇｋの濃度との差異が最小になる対原稿画像｛Ｇｓ，Ｇｔ｝を抽出する抽出器を更に構成し、
前記対原稿画像の原稿画像Ｇｓと前記対原稿画像の原稿画像Ｇｔの間の前記分解能距離が画像ずらし量として決定される
画像読取り装置。
【請求項１２】
前記分解能距離は前記図形の重心間距離であり、前記図形の重心は前記原稿の原稿面で検出される
請求項１１の画像読取り装置。
【請求項１３】
前記分解能距離は前記図形のエッジ間距離であり、前記図形のエッジは前記原稿の原稿面で検出される
請求項１１の画像読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り装置、及び、画像読取り方法に関し、特に、画像のずらし量を決定するための画像読取り装置、及び、画像読取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿（原画像）の解像度を確保するために画像ずらしによりカメラで原稿を読み取る画像読取り装置が知られている。特許権者の日本政策投資銀行の特許第３１５３４５５号には、画素ずらしにより画素ずらしを調整する静止画カメラに関する画素ずらし調整技術を開示している。その技術は、ＣＣＤの画素データがデジタル変換されて出力される画像出力信号に対応する座標を（ｘ，ｙ）で表し、各座標の画像出力信号値をｆ（ｘ，ｙ）で表し、画素ずらし前の画像ｆ（ｘ，ｙ）で表し、その画素ずらし前の画像ｆ（ｘ，ｙ）から目標画像ｆ’（ｘ，ｙ）を作成し、その目標画像ｆ’（ｘ，ｙ）と画素ずらし前の画像ｆ（ｘ，ｙ）との差分の絶対値の総和Σ｜ｆ’（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ，ｙ）｜が最小になる画素ずらし量を調整している。この技術は、読取り部が原稿面から離れ間接的に読み取るスタンド型の画像読取り装置ではない。
【０００３】
後掲特許文献１で開示されている東芝社の画素ずらし撮像装置は、センサの画素配列方向に異なる位置で原稿を撮像し、その複数の撮像出力を合成処理することにより高解像度を実現している。このような装置は、画素配列方向に基準位置から画素配列間隔の１／Ｎ（Ｎは整数）だけセンサを１Ｎ−１回移動させる機構を備え、その基準位置から画素配列方向に画素列間隔の１／Ｎだけ移動させた位置のセンサの読出ラインとＮ−１個のセンサの読出しラインとを読み出して合成する信号処理機能を有している。
【０００４】
後掲特許文献２で開示されているＮＥＣ社のスタンド型画像読取り装置は、フラッドベッド式イメージスキャナ装置のように原稿画像を読取り面に密着させることなく接触させずに間接的に原稿画像を読み取る技術を開示している。この技術は、光電変換素子として１次元配列画素のリニアイメージセンサと、１次元の部分画像を合成して２次元化する副走査機構を備えている。エリアイメージセンサを用いて間接的に原稿画像を読み取るスタンド型イメージスキャナは、日立ｂｌｉｎｋｓｃａｎ  ＢＳ２０Ｕと日立社の後掲特許文献３で知られている。
【０００５】
このような公知技術は、画素ずらし前の画像から目標画像を作成し、その目標画像と画素ずらし後の画像との差分が最小になるように調整していて、目標画像と画素ずらし後の画像とに差がある場合には、画素ずらし量の調整増減方向が分からない。２つの画像の差分の絶対値の総和を用いる場合には、画素毎に信号値の差を比較することにより２枚の画像の一致性を判断することが可能であるが、画素毎に信号値の差を比較することだけでは、２つの画像がどちらの方向にどれだけずれているかに関する位置関係は分からない。
【０００６】
問題点１：
このため、現在の画像と目標画像との差分の絶対値の総和が最小になっているかどうかを判断するためには、画素ずらし量を増加させて取得する画像と目標画像のとの差分の絶対値の総和との比較と、画素ずらし量を減少させて取得する画像と目標画像のとの差分の絶対値の総和との比較が必要であり、画像を何度も取得することが必要になって、処理時間が長くかかる。更には、現在の画像と目標画像との差分の絶対値の総和では、所望の画像を得るための画素ずらし量の増減の判断ができず、画素ずらし量を繰り返して設定しなおすことが必要であり、画素ずらし量の調整に時間が長くかかることを余儀なくされている。
【０００７】
問題点２：
目標画像と画素ずらし後の画像の差分を計算する処理では、ＯＣＲで用いるサンプル帳票の画像のように、白地紙面上に数十字の文字図形のみが印字されているテクスチャに乏しい画像に対しては、十分な精度が得られない。更に、離散コサイン変換に伴う制約があり、任意の画像サイズの部分画像領域を比較領域として選択することができない。更に、調整に際に増減方向が分からない。
【０００８】
調整方向が知られて調整時間が短縮されることが求められる。次に、テクスチャに乏しい画像に対してより高精度に調整することができることが望まれる。更に、任意の画像サイズの部分領域を比較領域に選択することができることが好ましい。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５５−１０５７４３号
【特許文献２】特開平１１−０２９８０７号
【特許文献３】特開２０００−１１１４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、調整方向が知られて調整時間が短縮される画像読取り装置、及び、画像読取り方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、より高精度に調整することができる画像読取り装置、及び、画像読取り方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、任意の画像サイズの部分領域を比較領域に選択するとができる画像読取り装置、及び、画像読取り方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による画像読取り装置は、２次元のイメージセンサ（７）と、光軸に直交する面の上でイメージセンサ（７）を初期位置から微小にずらす微小変位機構（１３）と、画素ずらし前の画像と画素ずらし後の画像との間の相対距離を検出する検出器（２１）とから構成されている。微小変位機構（１３）は、相対距離が規定値に許容範囲内で一致するまで、イメージセンサ（７）を変位させる。規定値はデジタル化されていて、その相対距離は規定値に完全に一致し得る。
【００１２】
設定されるずらし量より小さい値で初期的にイメージセンサ（７）を原稿に対して相対的に変位させ、その時の現実の相対的距離を検出することにより、次回からは相対的距離を一挙に零に近づけることができる。このように相対的距離が零になった時の位置と初期位置との差分の量は、ずらし量として決定される。このようなずらし量の決定は、正確であり、且つ、その収束が迅速である。調整方向が知られていて、調整時間が顕著に短縮される。
【００１３】
相対距離はｒで示され、規定値はＲで示され、より具体的には、検出器から差分（ｒ−Ｒ）に対応する量の微小調整信号を画素ずらし量として微小変位機構に出力する画素ずらし量制御器（２５）が追加される。イメージセンサ（７）は、微小変位を受ける前に初期位置に復帰することはずらし量の決定を正確にする。
【００１４】
画素ずらし量がａに設定された時の差分はαで表され、Ｒに対応する画素ずらし量はｂで示され、画素ずらし量ｂは、下記関係：
ｂ＝（Ｒ／α）・ａ
により与えられる。少数回のずらしにより収束解を急速に得ることができる。
【００１５】
本発明による画像読取り方法は、既述の画像読取り装置が用いられて、初期位置から微小変位量ａで特定される第１方向にイメージセンサ（７）を原稿に対して変位させる第１変位ステップと、初期位置と変位後のイメージセンサ（７）の変位位置との間の相対距離ｒを検出する検出ステップと、相対距離ｒと第１方向とに基づいて、相対距離ｒが規定値Ｒに近づく第２方向にイメージセンサ（７）を変位させる第２変位ステップとから構成されている。
【００１６】
第２変位ステップの前にイメージセンサ（７）を初期位置に復帰させる復帰ステップの追加は好ましい。相対距離ｒと第２方向とに基づいて、相対距離ｒが規定値Ｒに更に近づく第３方向にイメージセンサ（７）を変位させることは、迅速に収束解を得ることができる。
【００１７】
第２ステップでは、イメージセンサ（７）は、相対距離ｒと規定値Ｒとの間の正又は負の差分（ｒ−Ｒ）に対応して第１方向又は第１方向に対して逆方向に変位する。
【００１８】
原稿は、図形パターンとして用意され得る。図形パターンの重心位置が、初期位置として設定され、初期位置の設定が迅速に正確に実行される。
【００１９】
図形パターンから特定領域が選択され、特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより低い低濃度領域と特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより高い高濃度領域とに分割される。低濃度領域（ｘ，ｙ）は、
ｘ１≦ｘ≦ｘ２，ｙ１≦ｙ≦ｙ２
として抽出され、濃度はｆ（ｘ，ｙ）で表され、高濃度領域である背景部分の平均濃度はＡｖｇで表され、重心位置の座標Ｚｘ，Ｚｙは、下記式：
Ｚｘ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｘ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｚｙ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｙ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｍ＝Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
で計算により定められる。
【００２０】
本発明による画像読取り装置は、原稿を撮影して原稿画像を生成する２次元のイメージセンサ（７）と、光軸に直交する面の上でイメージセンサ（７）を微小にずらす微小変位機構と、微小変位機構により複数位置に変位するイメージセンサ（７）で生成される複数の原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝を蓄積する蓄積器と、複数の原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝のうち任意の２枚の原稿画像｛Ｇｊ，Ｇｋ｝の濃度を同一画素に関して比較する比較器とから構成される。原稿には、格子状に規定の分解能距離で互いに離隔し同形状に塗りつぶされた複数個の図形（ＦＡ，ＦＢ）が描かれ、原稿画像Ｇｊの濃度と原稿画像Ｇｋの濃度との差異が最小になる対原稿画像｛Ｇｓ，Ｇｔ｝が抽出される。対原稿画像の原稿画像Ｇｓと対原稿画像の原稿画像Ｇｔの間の分解能距離が画像ずらし量として決定される。分解能距離は図形のエッジ間距離として検出され得る。検出濃度の最小化が速やかに計算れ、高精度に１画素単位のずらし量が短時間で決定される。このような検出が原稿の原稿面で実行されることは重要である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による画像読取り装置、及び、画像読取り方法は、収束解を得る時間が顕著に短縮化され、且つ、その精度は高く維持されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明による画像読取り装置の実現態は、図に対応して、詳細に記述される。原稿Ｆは、図１に示されるように、原稿台１に載置される。原稿台１は、原稿固定枠２を形成している。画像読取り器３は、原稿台１又は原稿台１の原稿固定枠２に固定される。画像読取り器３は、支持アーム４を介して原稿固定枠２に固定されている。原稿固定枠２の内部には、制御器５が装着されている。画像読取り器３は、図２に示されるように、組レンズを含む光学系６とＣＣＤを含むイメージセンサ（７）７とから形成されている。イメージセンサ（７）７は、エリアイメージセンサ（２次元イメージセンサ）として形成されている。
【００２３】
イメージセンサ７は、基板８と基板８に形成される光電変換画素集合面９として形成されている。基板８は、矢１１で示されるように、２次元的に往復動的に画像読取り器３の本体１２に対して位置制御される。その位置制御は、２次元化されている。基板８は、位置変位機構又は画素ずらし機構（図３参照）１３により微動的に原稿台１に対して変位する。光電変換画素集合面９に形成される画像は、原稿Ｆに対して微動的に全体的に変位する。その微動機構としては、電圧制御型伸縮圧電素子、電流制御型変位弾性体のような周知技術が適正に利用される。
【００２４】
図３は、制御器５の詳細を示している。既述の画素ずらし機構１３は、物理的変位（信号）１４を出力する。光電変換画素集合面９は、物理的変位１４に対応して微動する。光電変換画素集合面９を含むイメージセンサ７は、Ａ／Ｄ変換器１５に接続している。光電変換画素集合面９の単位画素が出力する単位画素信号１６は、イメージセンサ７から出力されてＡ／Ｄ変換器１５に入力される。Ａ／Ｄ変換器１５は、単位画素信号１６をデジタル化して、単位画素デジタル信号１７を出力する。Ａ／Ｄ変換器１５は、画像蓄積メモリ１８に接続している。単位画素デジタル信号１７は、Ａ／Ｄ変換器１５から出力されて画像蓄積メモリ１８に入力される。
【００２５】
画像蓄積メモリ１８には、画素ずらしにより互いに変位する２つの変位前後画像１９を蓄積する。画像蓄積メモリ１８は、位置演算器２１に接続している。変位前後画像１９は、画像蓄積メモリ１８から出力されて位置演算器２１に入力される。位置演算器２１は、変位前後画像１９の変位前後絶対位置２２を演算する。その絶対位置Ｘ１とＸ２を記述する座標系は、光電変換画素集合面９に固定的に設定されている。位置演算器２１は、相対距離演算器２３に接続している。変位前後絶対位置２２は、位置演算器２１から出力され相対距離演算器２３に入力される。相対距離演算器２３は、変位前後絶対位置２２の相対的距離ΔＸ（＝Ｘ２−Ｘ１）２４を計算する。相対距離演算器２３は、画素ずらし量制御器２５に接続している。相対的距離ΔＸ２４は、相対距離演算器２３から出力され画素ずらし量制御器２５に入力される。画素ずらし量制御器２５は、相対的距離ΔＸ２４に対応する量でイメージセンサ７を駆動して変位させる変位量信号２６を計算して求める。変位量信号２６は、画素ずらし量制御器２５から出力され画素ずらし機構１３に入力される。画素ずらし機構１３は、変位量信号２６に対応する量でイメージセンサ７を微動させる物理的変位１４を生成して出力する。
【００２６】
図４は、画素ずらし量調整方法を示している。
ステップＳ１：
イメージセンサ７は、原稿台１に固定されている原稿Ｆの初期画像Ｆ［１］を取得する。初期画像Ｆ［１］は、画像蓄積メモリ１８にデジタル化されて蓄積される。
ステップＳ２：
位置演算器２１は、初期画像Ｆ［０］の初期位置Ｘ［０］を検出する。
ステップＳ３：
変位量信号２６は、初期ずらし量ΔＸ［０］を設定する。画素ずらし機構１３は、初期ずらし量ΔＸ［０］に対応する量の物理的変位１４を出力する。イメージセンサ７の光電変換画素集合面９は、ΔＸ［０］に対応する変位量で微動的に変位する。
【００２７】
ステップＳ４：
イメージセンサ７は、第１回目変位量で変位している第１回目変位画像Ｆ［１］を取得する。
ステップＳ５：
位置演算器２１は、第１回目変位画像Ｆ［１］の第１回目変位位置Ｘ［１］を検出する。
ステップＳ６：
ステップＳ６は、ステップＳ５の後に実行され、又は、後述されるステップＳ７の後に実行される。ずらし戻しのステップＳ６では、第１回目変位画像Ｆ［１］は、ずらし量（−ΔＸ［０］）で初期画像Ｆ［０］の元の初期位置Ｘ［０］に戻される。
【００２８】
ステップＳ７：
相対距離演算器２３は、第１回目変位位置Ｘ［１］と初期位置Ｘ［０］との差分である第１回目変位相対距離ΔＸ［１］を計算する。
ΔＸ［１］＝Ｘ［１］−Ｘ［０］
ステップＳ８：
画素ずらし量制御器２５は、規定相対距離ΔＲを設定している。
ステップＳ９：
ΔＸ［１］とΔＲの大小関係が画素ずらし量制御器２５で判断される。
【００２９】
ステップＳ１０（ΔＸ［１］＞ΔＲ）：
第１回目変位相対距離ΔＸ［１］が規定相対距離ΔＲより大きい場合には、画素ずらし量制御器２５は第１回目ずらし調整量ΔＸ｛１｝を設定する。
ΔＸ｛１｝＜ΔＸ［０］
以下、大小記号＞と＜のいずれかは、等号を含む。
ステップＳ１１（ΔＸ［１］＜ΔＲ）：
第１回目変位相対距離ΔＸ［１］が規定相対距離ΔＲより大きい場合には、画素ずらし量制御器２５は第１回目ずらし調整量ΔＸ｛１｝を設定する。
ΔＸ｛１｝＞ΔＸ［０］
ステップＳ１２（ΔＸ［１］＝ΔＲ）：
第１回目変位相対距離ΔＸ［１］が規定相対距離ΔＲに許容範囲で等しい場合には、本プロセスは終了する。
【００３０】
ステップＳ１３：
ΔＸ［１］＝ΔＲになるまで、既述のステップＳ３〜ステップＳ１０、又は、既述のステップＳ３〜Ｓ１１が繰り返される。ステップＳ１２では、元の画像Ｆ［０］と変位完了後の最終画像Ｆ［了］との間の相対変位距離は、規定されるΔＲに一致し、又は、許容範囲内で一致している。２度目の画素ずらし量は、１度目の画素ずらし量の増減を予め差し引いた値として設定され、規定値に急速に収束されせることが好ましい。
【００３１】
画素ずらし量ｂは、現実の移動量（相対距離）αに比例している。
ｂ＝（β／α）・ａ
ａ：ΔＸ
β：目標相対距離
このような関係に基づいて、次回のずらす量ａを決定すれば、２回のずらし調整又は少数回調整で、調整を速やかに収束的に完了させることができる。
【００３２】
図５は、相対距離演算方法を示している。
ステップＳ１４：
位置演算器２１は、変位前後画像１９を２値画像に変換する２値化回路を備えている。位置演算器２１は、変位前後画像１９に対応する２値画像を生成する。変位前後画像１９は、２５６階調（２５６濃度階数）で記述されている。閾値が、規定値（例示：１００）に設定される。２値画像は、白画素と黒画素に２値化されている。白画素は、階調０〜階調２５６の単位画素の集合であり０で表される。黒画素は、階調０〜階調１００の単位画素の集合であり１で表される。
ステップＳ１５：
２値画像のうち黒画素が連結している黒画素連結領域を検出するための輪郭線ラベリングが実行される。黒画素のみから形成される領域である複数の黒画素領域ラベル、又は、白画素のみから形成される領域である複数の白画素領域ラベル（以下、前者について記述される。）は、それぞれに、その領域の左上座標（ｘ１，ｙ１）と右下座標（ｘ２，ｙ２）で規定される。各ラベルの左上座標（ｘ１，ｙ１）のｘ１は、その黒画素領域ラベルの画素の座標値のうち最小値に対応している。各ラベルの右下座標（ｘ２，ｙ２）のｘ２は、その黒画素領域ラベルの画素の座標値のうち最大値に対応している。このような領域は、正方形又は矩形であり、連続黒画素領域の外接直交四角形である。低濃度領域は、高濃度領域に内接し、高濃度領域の閉じた外郭線に囲まれている。
【００３３】
図形パターンが用いられる場合には、そのパターンから特定領域が選択される。その特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより低い低濃度領域とその特定領域のうち濃度が設定閾値Ｔより高い高濃度領域とが抽出され、その特定領域は互いに接する低濃度領域と高濃度領域に分割される。
【００３４】
ステップＳ１６（重心決定）：
低濃度領域（ｘ，ｙ）は、
ｘ１≦ｘ≦ｘ２，ｙ１≦ｙ≦ｙ２
として抽出される。濃度はｆ（ｘ，ｙ）で表される。高濃度領域である背景部分の平均濃度はＡｖｇで表される。重心位置の座標Ｚｘ，Ｚｙは、下記式：
Ｚｘ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｘ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｚｙ＝（１／Ｍ）Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］ｙ（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
Ｍ＝Σ［ｙ２，ｙ２］Σ［ｘ２，ｘ１］（Ａｖｇ−ｆ（ｘ，ｙ））
で計算により定められる。
ｆ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）で指定される画素の階調（濃度）
Aｖｇ：ｆ（ｘ，ｙ）＞Ｔ（＝設定値）を満たす背景部分の濃度の平均
ここで、Σ［ｊ，ｋ］は、ｊからｋまで足し加えられることを意味する。
【００３５】
ステップＳ１７：
このような重心決定は、複数のラベルの全てについて実行され得る。
【００３６】
２枚の画像間の相対距離は、既述の重心位置の比較に限られず、図形のエッジどうしの比較により求められ得る。図形のエッジは、周知の画像処理技術により求められる。
【００３７】
図６は、本発明による画像読取り方法の他の実現態を示している。原稿Ｆには、第１図形パターンＦＡと第２図形パターンＦＢとが描画されている。第２図形パターンＦＢは、第１図形パターンＦＡに対してｘ軸方向とｙ軸方向に規定されるずれ量ΔｘとΔｙとで互いにずれている。黒塗り画像の値は零にＣＣＤ上で規格化され、白塗り画像の値（白紙面の輝度）は１にＣＣＤ上で規格化されている。
【００３８】
第１図形パターンＦＡは、図７（ａ）に示されるように、単位画素（１個の単位画素又はｎの二乗個の正方形画素として定義され得る）に完全に重なっていることが仮定される。この場合に、第２図形パターンＦＢは、図７（ｂ）に示されるように、格子点上に載っている。格子の座標（ｘｊ，ｙｊ）は、その重心位置として表示されている。第１図形パターンＦＡの座標は、（ｘ２，ｙ３）で表されている。第２図形パターンＦＢの座標は、（（ｘ２＋ｘ３）／２，（ｙ２＋ｙ３）／２）で表されている。
【００３９】
図８は、第１図形パターンＦＡと第２図形パターンＦＢの濃度を示している。図８（ａ）に示されるように、第１図形パターンＦＡに１対１に重合する座標（ｘ２，ｙ３）の画素の濃度は零であり、その他の画素の濃度は全てが１００である。図８（ｂ）に示されるように、第２図形パターンＦＢに１対４に重合する座標（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ２），（ｘ２，ｙ３），（ｘ３，ｙ３）の４画素の濃度は２５であり、その他の画素の濃度は全てが１００である。図８（ａ）の濃度０の画素の濃度画像はＡ’で示され、図８（ｂ）の濃度２５の４画素の画像パターンはＢ’で示されている。
【００４０】
図９は、図７（ｂ）の第２図形パターンＦＢがｘ，ｙ軸両方向に２分の１画素分だけ移動させられた第３図形パターンＦＣを示している。図１０（ａ）は、図９（ａ）の第２図形パターンＦＢに対応する濃度画面Ａ”を示している。図１０（ｂ）は、図９（ｂ）の第３図形パターンＦＣに対応する濃度画面Ｂ”を示している。
【００４１】
ずらし前の濃度画面Ａ’はずらし後の濃度画面Ｂ”に同じであり、ずらし前の濃度画面Ｂ’はずらし後の濃度画面Ａ”に同じである。そのずらし量が規定量（（ｘ２−ｘ１）／２），（ｙ２−ｙ１）／２）でなければ、濃度画面Ａ’はずらし後の濃度画面Ｂ”に同じでなく、ずらし前の濃度画面Ｂ’はずらし後の濃度画面Ａ”に同じではない。このように、ずらし前とずらし後の図形が同じになるような移動量調整は、規定移動量調整を実現する。
【００４２】
現実に用いられる移動量調整パターン原稿は、図６に示される単純図形ではなく、多数の微細点が縦横に繰り返し的に印刷されたパターンである。このような網点状パターンは、ずれ量調整時に画素ずらし量の正負の判定が可能でありずらし方向（増減）の判断が容易であり、計算の繰り返し回数が減少して収束的調整を速やかに完了させることができ、結果的に、より高精度な規定ずらし量を設定することができる。
【００４３】
このように、画像蓄積メモリは微小変位機構により複数位置に変位するイメージセンサで生成される複数の原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝を蓄積する。濃度比較器は、複数の原稿画像｛Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ｝のうち任意の２枚の対原稿画像｛Ｇｊ，Ｇｋ｝の濃度を同一画素に関して比較する。原稿には、格子状に規定の分解能距離で互いに離隔し同形状に塗りつぶされた複数個の図形が描かれている。濃度比較器は、任意の２枚の原稿画像の組合せとして作成される多くの対原稿画像の原稿画像Ｇｊ，Ｇｋの濃度をそれぞれに比較する。原稿画像Ｇｋと原稿画像Ｇｊの濃度との差異が最小になる対原稿画像｛Ｇｓ，Ｇｔ｝が抽出される。対原稿画像の原稿画像Ｇｓと対原稿画像の原稿画像Ｇｔの間の分解能距離は画像ずらし量として決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明による画像読取り装置の実現態の適用を示す斜軸投影図である。
【図２】図２は、イメージセンサの移動系を示す斜軸投影図である。
【図３】図３は、制御系を示す回路ブロック図である。
【図４】図４は、本発明による画像読取り方法の実現態を示す動作フロー図である。
【図５】図５は、本発明による画像読取り方法の他の実現態を示す動作フロー図である。
【図６】図６は、ずらし量調整の手順を示す平面座標系図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、ずらし量調整の手順をそれぞれに示す平面座標系図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、ずらし量調整の手順をそれぞれに示す平面座標系図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、ずらし量調整の手順をそれぞれに示す平面座標系図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は、ずらし量調整の手順をそれぞれに示す平面座標系図である。
【符号の説明】
【００４５】
７…イメージセンサ
１３…微小変位機構
２１…検出器
２５…画素ずらし量制御器
【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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