(57)【要約】【課題】手動走査型の画像読取装置においてその画像読取精度を向上させる。【解決手段】筐体１の走査方向をＸ軸、走査方向と直交する方向をＹ軸、Ｘ軸及びＹ軸に対して垂直な方向をＺ軸としたとき、筐体１と原稿面とがなすＹ軸周りの傾き方向角度の初期状態における初期傾きθｙ0を加速度センサ３の加速度検出値に基づき算出する（ステップＳ２）。走査中、所定タイミングでエリアセンサ２の撮像画像を部分画像として読み込むと共に、Ｙ軸周りの回転及びＺ軸周りの回転を角速度センサ４Ｙ及び４Ｚにより検出し、これに基づき初期傾きθｙ0からの傾き方向角度の変化量Δθｙ及び真の走査方向とのずれ量ΔＹを算出する（ステップＳ７）。初期傾きθｙ0及び傾き方向角度の変化量Δθｙに基づいて、前記部分画像の歪み補正を行うと共に、走査方向とのずれ量ΔＹに基づいて部分画像のぶれを補正する（ステップＳ８）。【選択図】図６
2007166465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取対象物を部分的に撮像するイメージセンサが設けられた筐体を、前記読取対象物上で走査させつつ前記イメージセンサで撮像を行って前記読取対象物の部分画像を獲得し、この部分画像を貼り合わせて全体画像を得るようにした画像読取装置において、
前記イメージセンサはエリアセンサであって、
前記筐体の角速度を検出する角速度検出手段と、
当該角速度検出手段で検出した角速度に基づいて、前記筐体の真の走査方向からのずれ量を検出するずれ量検出手段と、
当該ずれ量検出手段で検出したずれ量に基づいて前記部分画像を補正する補正手段と、
当該補正手段で補正した部分画像を用いて前記全体画像を生成する全体画像生成手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記角速度検出手段は、少なくとも前記筐体のヨー運動の角速度を検出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
読取対象物を部分的に撮像するイメージセンサが設けられた筐体を、前記読取対象物上で走査させつつ前記イメージセンサで撮像を行って前記読取対象物の部分画像を獲得し、この部分画像を貼り合わせて全体画像を得るようにした画像読取装置において、
前記イメージセンサはエリアセンサであって、
前記筐体の重力方向を検出する重力方向検出手段と、
当該重力方向検出手段の検出結果に基づいて前記走査が開始されるときの前記筐体の姿勢を検出する初期姿勢検出手段と、
前記筐体の角速度を検出する角速度検出手段と、
当該角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記筐体の走査状況を検出する走査状況検出手段と、
前記初期姿勢検出手段及び前記走査状況検出手段の検出結果に基づいて前記部分画像を補正する補正手段と、
当該補正手段で補正した部分画像を用いて前記全体画像を生成する全体画像生成手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
前記重力方向検出手段は、前記筐体のピッチ運動の接線方向の加速度を検出する加速度センサであって、
前記初期姿勢検出手段は、前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記筐体のピッチ方向の角度を検出することを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記角速度検出手段は、少なくとも前記筐体のピッチ運動及びヨー運動の角速度を検出する角速度センサであって、
前記走査状況検出手段は、前記角速度センサの検出結果に基づいて前記筐体のピッチ方向のぶれ量及び前記筐体の真の走査方向からのずれ量を検出することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記全体画像生成手段は、画像マッチング処理を用いて前記部分画像を貼り合わせ、前記全体画像を生成することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿面上で、筐体を手動で走査させて、原稿面の画像の読み取りを行うようにした画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像読取装置として、筐体を、原稿面上に載置した状態で原稿面上で走査させて画像を読み取るようにしたもの、また、ペン型の筐体を、ペンを持つように把持した状態で走査させるようにしたもの、等が提案されている。
このように、人が筐体を移動させて走査するようにした画像読取装置においては、原稿面を部分的に撮像し、これによって得た部分画像を張り合わせることで全体画像を獲得するようにしている。このため、例えば、文字列を読み取る場合には、文字列に沿って走査する必要があるが、人が手動で走査していることから、場合によっては、文字列の列方向からずれたり蛇行したりする可能性がある。
【０００３】
また、このような画像読取装置においては、エリアセンサ等の撮像手段に対して、原稿面の反射光が垂直に入射されるようにするため、原稿面に対して撮像手段を平行に保つ必要がある。原稿面に筐体を載置した状態で走査する場合のように、走査中、撮像手段と原稿面との位置関係が平行に維持される場合には問題ないが、ペン型の筐体である場合には、その持ち方によっては撮像手段と原稿面とが平行に保たれず、結果的に歪んだ画像が撮像されてしまう可能性がある。
【０００４】
これらを回避するために、ジャイロセンサを設けて、筐体の曲がり量、すなわち走査すべき方向からのずれ量を検出し、これに応じて撮像画像のぶれを補正するようにした方法（特許文献１）や、ペン型の筐体の傾きを検出し、これに基づき撮像画像の歪みを補正するようにした方法（特許文献２）等が提案されている。
【特許文献１】特開平８−０５１５２３号公報
【特許文献２】特開平１２−１８４１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このように人が筐体を走査することで撮像を行うようにした画像読取装置においては、筐体の移動量に応じたタイミングで撮像を行っており、この移動量は、筐体に設けたローラの回転量をエンコーダ等で検出し、これに基づき演算している。
このため、ローラが正常に回転していれば、エンコーダにより移動量を検出することができるが、例えば、ローラやエンコーダが回転しなかったり、スリップしたりした場合等、筐体の移動量に応じてローラが正常に回転しなかった場合には、正常なタイミングで撮像が行われないことから、撮像すべき部分画像が抜け、必要な部分画像を獲得することができない場合がある。このため、上述のように、筐体の走査方向からのずれや、筐体と原稿面とがなす角度等、筐体の原稿面に対する姿勢状況を検出し、これに応じて撮像画像の歪みやぶれ等を補正することで、的確な撮像画像を得ることができたとしても、必要な部分画像が揃わないことから、的確に全体画像を復元することができない可能性がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、筐体の持ち方や走査方向からのずれ等の影響を受けることなく、より高精度に、画像読取を行うことの可能な画像読取装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、読取対象物を部分的に撮像するイメージセンサが設けられた筐体を、前記読取対象物上で走査させつつ前記イメージセンサで撮像を行って前記読取対象物の部分画像を獲得し、この部分画像を貼り合わせて全体画像を得るようにした画像読取装置において、前記イメージセンサはエリアセンサであって、前記筐体の角速度を検出する角速度検出手段と、当該角速度検出手段で検出した角速度に基づいて、前記筐体の真の走査方向からのずれ量を検出するずれ量検出手段と、当該ずれ量検出手段で検出したずれ量に基づいて前記部分画像を補正する補正手段と、当該補正手段で補正した部分画像を用いて前記全体画像を生成する全体画像生成手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、角速度検出手段で検出した角速度に基づいて筐体の真の走査方向からのずれ量が検出され、このずれ量に基づいて部分画像が補正される。筐体の走査方向がずれると部分画像間にずれが生じることからこのずれを抑制するように部分画像を補正し、この補正した部分画像を用いて全体画像を生成すると共に、エリアセンサで検出された重複されて撮像される領域が比較的広く、部分画像間の連続性を確保しやすい部分画像を用いて全体画像を生成することによって、より高精度な全体画像を得ることができる。
また、上記した画像読取装置において、前記角速度検出手段は、少なくとも前記筐体のヨー運動の角速度を検出することを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、角速度検出手段で検出されるヨー運動の角速度から、走査方向に対する筐体の左右方向のずれ量を容易に検出することができる。
また、本発明の画像読取装置は、読取対象物を部分的に撮像するイメージセンサが設けられた筐体を、前記読取対象物上で走査させつつ前記イメージセンサで撮像を行って前記読取対象物の部分画像を獲得し、この部分画像を貼り合わせて全体画像を得るようにした画像読取装置において、前記イメージセンサはエリアセンサであって、前記筐体の重力方向を検出する重力方向検出手段と、当該重力方向検出手段の検出結果に基づいて前記走査が開始されるときの前記筐体の姿勢を検出する初期姿勢検出手段と、前記筐体の角速度を検出する角速度検出手段と、当該角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記筐体の走査状況を検出する走査状況検出手段と、前記初期姿勢検出手段及び前記走査状況検出手段の検出結果に基づいて前記部分画像を補正する補正手段と、当該補正手段で補正した部分画像を用いて前記全体画像を生成する全体画像生成手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、重力方向検出手段で検出される重力方向に基づいて走査開始時における筐体の姿勢が検出されると共に、角速度検出手段で検出された筐体の角速度に基づいて、筐体の走査状況の変化が検出され、これらに基づいて部分画像が補正される。走査開始時における筐体の姿勢によっては、部分画像が歪んで撮像されたり、また、筐体の走査状況が変化したとき、例えば、筐体の傾きや、走査の方向がずれた場合等には、部分画像が歪んだり部分画像間でずれたりするが、走査開始時の筐体の姿勢やこの走査開始時からの筐体の走査状況に基づいて部分画像を補正することで、走査開始時の筐体の姿勢や走査状況に関わらず、高精度な全体画像を得ることができる。また、このとき、エリアセンサで検出された、重複されて撮像される領域が比較的広く、部分画像間の連続性を確保しやすい部分画像を用いて全体画像を生成することによって、より高精度な全体画像を得ることができる。
【００１１】
また、上記した画像読取装置において、前記重力方向検出手段は、前記筐体のピッチ運動の接線方向の加速度を検出する加速度センサであって、前記初期姿勢検出手段は、前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記筐体のピッチ方向の角度を検出することを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、重力方向検出手段では加速度センサにより、筐体のピッチ運動の接線方向の加速度を検出しこれに基づいて筐体のピッチ方向の角度を検出するから、筐体のピッチ方向の姿勢を容易に検出することができ、これに基づいて部分画像を補正することで、このピッチ方向の角度がある角度である状態で、撮像することによる部分画像の劣化を適切に補正することができる。
また、上記した画像読取装置において、前記角速度検出手段は、少なくとも前記筐体のピッチ運動及びヨー運動の角速度を検出する角速度センサであって、前記走査状況検出手段は、前記角速度センサの検出結果に基づいて前記筐体のピッチ方向のぶれ量及び前記筐体の真の走査方向からのずれ量を検出することを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、筐体のピッチ運動及びヨー運動の角速度に基づいて筐体のピッチ方向のぶれ量及び筐体の真の走査方向からのずれ量を検出し、これに基づいて部分画像を補正することで、ピッチ方向のぶれや、走査方向からのずれによる部分画像や全体画像の劣化を適切に補正することができる。
【００１４】
さらに、上記した画像処理装置において、前記全体画像生成手段は、画像マッチング処理を用いて前記部分画像を貼り合わせ、前記全体画像を生成することを特徴としている。
上記構成によれば、画像マッチング処理を用いて前記部分画像を貼り合わせているから、部分画像間で同一の像がずれることを回避し、部分画像の貼り合わせをより高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
図１に示すように、ペン型画像読取装置１００は、上下方向を向いた手持ち可能な、角柱状の筐体１を有しており、筐体１内には、撮像手段としてのエリアセンサ２、筐体１の姿勢を検出するための加速度センサ３及び角速度センサ４Ｙ、４Ｚ、さらに筐体１の下部に原稿面と接するように設けられ、筐体１の移動と共に回転するローラ５、このローラ５の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ６が設けられている。また、筐体１の外側面の、利用者が操作しやすい位置に、利用者が画像読み取り動作の開始及び終了を指示する読取ボタン８が設けられている。
【００１６】
そして、これらエリアセンサ２、加速度センサ３、角速度センサ４Ｙ、４Ｚ、エンコーダ６、読取ボタン８の検出信号及び操作信号は、演算処理装置１０に入力され、演算処理装置１０では、メモリ１０ａに格納された演算処理プログラムにしたがって、これら各種センサからの検出信号に基づいて、エリアセンサ２で読み取った部分画像の補正を行うと共にこれら部分画像から全体画像を生成する。
【００１７】
前記エリアセンサ２は例えば、２次元ＣＣＤ等で構成され、実際には、公知の画像読取装置と同様に、図示しない、光源や、ミラー、レンズ等を備え、原稿面の文字や画像等で反射された光源からの反射光が、ミラーやレンズを介してエリアセンサ２に結像するように構成される。また、筐体１が鉛直状態に保持されたときに、エリアセンサ２と原稿面とが平行となり、エリアセンサ２に対して反射光が垂直に入射され、歪みのない撮像画像が得られるように構成されている。
【００１８】
また、図３の側面図に示すように、筐体１の走査すべき方向をＸ軸、この走査すべき方向と直交する方向をＹ軸、これらＸ軸及びＹ軸に垂直な方向をＺ軸としたとき、Ｘ軸及びＹ軸とがなすＸＹ平面と筐体１とがなすＹ軸周りの角度、つまり、筐体１の走査方向を筐体１の前後方向としたとき、筐体１のピッチ方向の角度を筐体１の傾きθｙとする。そして、この傾きθｙのその変化方向を傾き方向としたとき、加速度センサ３は、傾き方向の加速度、すなわち、筐体１のＹ軸周りの運動の接線方向の加速度を検出する。また、この加速度センサ３は静止状態での加速度、すなわち重力加速度を検出可能な加速度センサで構成されている。
【００１９】
また、角速度センサ４Ｙは、前記傾き方向の角速度、つまり、筐体１のＹ軸周りの運動の角速度を算出する。また、角速度センサ４Ｚは、図４の上面図に示すように、筐体１のＺ軸周りの運動の角速度、つまり、筐体１のヨー運動の角速度を算出する。
これら角速度センサ４Ｙ、４Ｚのそれぞれは、例えば、図５に示すように、圧電式ジャイロセンサ４ａ、この圧電式ジャイロセンサ４ａから出力される角速度信号が入力されてノイズを除去するローパスフィルタ４ｂと、このローパスフィルタ４ｂのフィルタ出力を増幅する増幅器４ｃと、この増幅器４ｃから出力される増幅信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４ｄとを備えている。
【００２０】
図６は、演算処理装置１０で実行される画像読取処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
演算処理装置１０は、読取ボタン８で読み取りの開始が指示されたときこの画像読取処理を開始し、読み取りの終了が指示されたときこの画像読取処理を終了する。
図６に示すように、演算処理装置１０では、読取ボタン８で画像読み取りの開始が指示されると、まず、ステップＳ１で、例えば、各圧電式ジャイロセンサ４ａのリセットや加速度センサ３、エリアセンサ２等の初期化、演算過程で用いる各種変数を記憶する領域や、部分画像や全体画像を格納するための画像記憶領域のデータの消去等といった初期化処理を行った後、ステップＳ２に移行する。
【００２１】
このステップＳ２では、加速度センサ３からの加速度検出値Ａｙを読み込み、この加速度検出値Ａｙと、重力加速度ｇとに基づいて筐体１と原稿面とがなすＹ軸周りの角度を初期傾きθｙ0として演算する。
つまり、図３に示すように、加速度センサ３は、筐体１のＹ軸周りの運動の接線方向の加速度を検出しているから、加速度検出値Ａｙと、重力加速度ｇと、初期傾きθｙ0との間には、次式（１）が成り立つ。
【００２２】
Ａｙ＝ｇ・ｃｏｓθｙ0          ……（１）
したがって、初期傾きθｙ0は、次式（２）から算出することができる。
ｃｏｓθｙ0＝Ａｙ／ｇ          ……（２）
【００２３】
次いで、ステップ３に移行して、筐体１の移動量の演算を開始する。具体的には、エンコンーダ６からのパルス信号のカウントを開始する。そして、この移動量が、部分画像の読み込みタイミングとなったとき、すなわち、エンコーダ６からのパルス信号のカウント数が、予め設定した部分画像読み込みタイミング相当のカウント数となったとき、ステップＳ４からステップＳ５に移行し、原稿面の読み取り処理を行う。つまり、エリアセンサ２で撮像した撮像画像を部分画像として読み込み、これをメモリ１０ａに書き込む。
【００２４】
次いで、ステップＳ６に移行して、角速度センサ４Ｙ、４Ｚからの角速度検出値を読み込み、これをメモリ１０ａに記憶する。
次いで、ステップＳ７に移行し、圧電式ジャイロ４ａをリセットしたときに予め計測しておいたリセット時刻と現在の時刻との差であるリセット間隔と圧電式ジャイロ４ａの性能とからドリフト分を推測し、これに基づいて読み込んだ角速度検出値を補正する。そして、角速度センサ４Ｙ、４Ｚの角速度検出値のそれぞれについて、補正した角速度検出値を積分し、角速度センサ４Ｙの角速度検出値については、初期状態からの累積値をもとに、初期傾きθｙ0からの、Ｙ軸周りの角度の変化量である、傾き方向角度変化量Δθｙを算出する。また、角速度センサ４Ｚの角速度検出値については、初期状態からの累積値をもとに、真の走査方向に対する実際の走査方向のぶれ角θｚ相当のずれ量である、走査方向ずれ量ΔＹを算出する。
【００２５】
次いで、ステップＳ８に移行し、ステップＳ７で算出した傾き方向角度変化量Δθｙと、走査方向ずれ量ΔＹとに基づいてメモリ１０ａに格納された部分画像に対する、後述の画像補正処理を行う。
次いで、ステップＳ９に移行し、読取ボタン８で読み取り終了の指示が行われたかどうかを判断し、読み取り処理の終了が指示されなければステップＳ４に戻って引き続き、所定のタイミングで撮像画像を読み込み、読み取り処理の終了が指示されたときにはステップＳ１０に移行し、公知の手順で部分画像の張り合わせを行って全体画像の生成処理を行う。
【００２６】
すなわち、各読み取りタイミングで読み取り、さらに補正を行った部分画像について、時系列的に連続する部分画像について、公知の手順で部分画像内の同一の像どうしが重なるようにマッチング処理を行った後、時系列的に連続する部分画像どうしを貼り合わせる。そして、貼り合わせた画像を全体画像としてメモリ１０ａの所定の記憶領域に格納する。そして、処理を終了する。
【００２７】
図７は、ステップＳ８で実行される画像補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この画像補正処理では、まず、ステップＳ２１で、前記ステップＳ２で算出した初期傾きθｙ0相当の傾きが生じているときに生じる撮像画像の歪みを補正するための歪み補正を行う。この歪み補正は、公知の手順で行えばよい。例えば、特開平１２−１８４１４８号公報に記載されているように、筐体１を鉛直に立てて走査した場合に得られると予測される撮像画像となるように補正する。例えば、初期傾きθｙ0が４５度である場合には、補正前の画素ｆ〔ｘ、ｙ〕と補正後の画素ｆ′〔ｘ′，ｙ′〕との関係が次式（３）に示す関係となるように画像変換すればよい。
【００２８】
ｆ〔ｘ、ｙ〕＝ｆ′〔ｘ′，ｙ′／（２1/2）〕          ……（３）
これにより、筐体１が初期傾きθｙ0相当だけ傾いていることに起因する、撮像画像の歪みが除去されることになる。
このようにして、初期傾きθｙ0に対する補正を行ったならば、ステップＳ２２に移行し、次に、筐体１が初期状態つまり、初期傾きθｙ0から、さらにＹ軸周りに回転したかどうかを判断する。つまり、前記ステップＳ７で算出された傾き方向角度の変化量Δθｙが零かどうかを判断する。そして、傾き方向角度の変化量Δθｙが零でない場合には、初期状態からＹ軸周りに回転したと判断し、ステップＳ２３に移行し、ステップＳ２１で初期傾きθｙ0に対する歪み補正を行った部分画像に対し、さらに、傾き方向角度の変化量Δθｙ相当の歪み補正を、同様の手順で行う。
【００２９】
これによって、筐体１が傾き方向角度の変化量Δθｙ相当だけ傾いたことに起因する、撮像画像の歪みが除去されることになり、ステップＳ２１での歪み補正、つまり、筐体１を、ペンをもつようにして持ったときのＹ軸周りの筐体１の傾きに起因する歪み補正と、ステップＳ２３での、筐体１を手動で走査することに伴う筐体１のＹ軸周りの傾きの変化に伴う歪み補正とを行うことで、実際の文字列に近い部分画像に補正されることになる。そして、ステップＳ２４に移行する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ２２で、筐体１が初期傾きθｙ0から、Ｙ軸周りにさらに回転したと判断されないときには、そのままステップＳ２４に移行する。この場合、現在の傾き方向角度はθｙ0であって、このθｙ0相当の傾きによる歪みの補正はステップＳ２１で行っているから、ステップＳ２１で補正された部分画像は、実際の文字列に近い部分画像となる。
【００３１】
次に、ステップＳ２４では、ステップＳ７で角速度センサ４Ｚの角速度検出値に基づいて算出した筐体１と真の走査方向とのずれ量ΔＹに基づき、真の走査方向に対してＹ軸方向にずれが生じているかどうかを判断し、ずれが生じている場合にはステップＳ２５に移行して、走査方向ずれ量ΔＹ相当の補正を行う。
この補正は、公知の、テレビカメラやビデオカメラの手ぶれの補正方法を適用することができる。例えば、特開平７−０５０７７２号公報に記載されているように、図８（ａ）に示すように、原稿面を５０としたとき、エリアセンサ２では、５２で示す範囲を撮像する。そして、範囲５２の大きさの撮像画像の中から、この範囲５２よりも範囲の狭い範囲５３の画像を抽出し、これを貼り合わせ用の部分画像として用いる。そして、図８（ｂ）に示すように、範囲５３の部分画像を抽出する際に、部分画像を貼り合わせて全体画像を生成したときに画像のぶれが生じないように、その抽出領域を、走査方向ずれ量ΔＹに応じて調整することで、結果的に画像ぶれのない全体画像を得るように構成されている。
【００３２】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、利用者が読み取り対象の原稿面上に筐体１のローラ５をあて、この状態で読取ボタン８を操作し読み取り開始を指示すると、演算処理装置１０では図６の画像読取処理を開始し、圧電式ジャイロセンサ４ａをリセットする等所定の初期設定処理を行った後、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、加速度センサ３の加速度検出値を読み込み、この加速度検出値から、前記（２）式にしたがって、筐体１の初期傾きθｙ0を算出する。
【００３３】
そして、エンコーダ６からのパルス信号のカウントを開始し、画像読取タイミングとなったとき、ステップＳ５に移行し、エリアセンサ２で撮像した画像をメモリ１０ａの所定の記憶領域に格納すると共に、角速度センサ４Ｙ、４Ｚの角速度検出値を読み込み、これを記憶する（ステップＳ６）。この角速度センサ４Ｙ及び４Ｚの角速度検出値に基づいて、筐体１と原稿面とがなす傾き方向角度の変化量Δθｙと、筐体１の真の走査方向に対するずれ量を表す走査方向ずれ量ΔＹとを算出し（ステップＳ７）、これらに基づいて画像補正処理が行われる。
【００３４】
例えば、図８（ａ）に示す原稿面の画像を読み取るものとし、このとき、真の走査方向に対して筐体１の走査位置が図８（ａ）において上方にずれた場合には、これによって得られる、範囲５２の撮像画像は、図８（ｂ）に示すように、真に読み取りたい「ＡＢＣＤＥＦＧ……」という文字列がその撮像画像の下寄りに位置することになる。しかしながら、範囲５２の撮像画像から範囲５３の領域を部分画像として抽出する際に、その抽出する部分画像の位置を、真の走査方向とのずれ量ΔＹ相当だけ下寄りにずらし、このずらした位置の範囲５３相当の画像を部分画像として抽出するから、抽出された部分画像は結果的にずれのない部分画像となる。
【００３５】
したがって、筐体１が真の走査方向からずれた場合や図４に示すように蛇行した場合等、真の走査方向と実際の走査方向とがずれた場合であっても的確な部分画像を獲得することができる。
また、例えば図３に示すように、筐体１と原稿面とが初期傾きθｙ0を維持した状態で走査された場合、エリアセンサ２と原稿面とのなす角度が平行でないことから、得られる撮像画像は歪んだ画像となるが、この撮像画像は、初期傾きθｙ0に応じて補正されるから（ステップＳ２１）、歪みのない撮像画像が得られることになる。
【００３６】
また、この状態から、筐体１の傾き方向角度が変化した場合には、その変位が角速度センサ４Ｙで検出され、これに基づいて初期傾きθｙ0からの変化量Δθｙが算出され、初期傾きθｙ0相当の歪み補正が行われると共に（ステップＳ２１）、傾き方向角度の変化量Δθｙ相当の歪み補正が行われる（ステップＳ２３）。
したがって、走査中に傾き方向角度が変動した場合であってもその傾きの変動に応じて的確な歪み補正を行うことができ、より歪みのない高精度な部分画像を得ることができる。
【００３７】
そして、このようにして、補正された部分画像は順に所定の記憶領域に格納され、読取ボタン８で読み取りの終了操作が行われると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行して部分画像に対してマッチング処理が行われると共に張り合わせ処理が行われ、全体画像が得られることになる。
ここで、上述のように加速度センサ３を用いて筐体１の初期傾きθｙ0を算出すると共に、傾き方向角度の変化量Δθｙを算出している。角速度センサ４Ｙは角度の変位量を検出していることから、初期傾きθｙ0を維持した状態で走査が行われた場合には、変位が生じないことから、初期傾きθｙ0相当の傾きに対する歪み補正が行われないことになり、得られる部分画像は、初期傾きθｙ0相当だけ歪んだ部分画像となる。
【００３８】
しかしながら、上述のように、加速度センサ３で初期傾きθｙ0を算出すると共に、角速度センサ４Ｙにより、初期傾きθｙ0からの変化量Δθｙを算出しているから、初期傾きθｙ0及び傾き方向角度の変化量Δθｙの両方に基づいて歪み補正を行うことで、歪みのない部分画像を得ることができる。
そして、このようにして補正された部分画像から得られる全体画像は、上述のように、筐体１の傾き方向角度と、真の走査方向からのずれ量ΔＹとの双方に基づいて画像補正を行うようにしているから、読み取り誤差のより少ない高精度な部分画像に基づいて全体画像が生成されることになって、高精度な全体画像を得ることができる。
【００３９】
また、上述のように、撮像手段としてエリアセンサ２を用いているが、図９に示すように、ラインセンサを用いた場合（図９（ａ））とエリアセンサを用いた場合（図９（ｂ））とでは、得られる撮像画像（部分画像）の範囲は、ラインセンサの方が狭い。このため、筐体１の移動に伴ってローラ５が正常に回転せず、的確なタイミングで撮像画像を得ることができずに部分画像が抜けた場合等、部分画像間の連続性が失われた場合には、連続性のない部分画像から全体画像を復元するのは困難である。
【００４０】
これに対しエリアセンサを用いた場合には、複数の撮像画像で重複して読み取られている部分があるため、部分画像の欠落が生じたとしても、連続性が失われにくく、また画像マッチング等の処理も実施しやすい。このため、部分画像の欠落が生じたとしても、全体画像を的確に得ることができる。
したがって、ローラ５やエンコーダ６の異常等によって、所定のタイミングで部分画像を得ることができなかった場合であっても容易に全体画像を復元することができると共に、さらに、単に貼り合わせるだけでなく、画像マッチング処理も行うことでより高精度に全体画像を復元することができる。
【００４１】
つまり、例えば画像マッチング処理のみを行うようにした場合、空白域が連続したり、空白率が高い文字が連続したりしたときには、画像マッチング処理を行ったとしても撮像画像のぶれを補正しきれない可能性がある。しかしながら、上述のように、確実に軌跡を得ることのできる、角速度センサ４Ｚ及びエンコーダ６の検出信号に基づき検出される走査方向のずれ量ΔＹに基づく補正と、画像マッチング処理とを共に行い、まず、走査方向のずれ量ΔＹに基づく補正で補正しれない部分画像の劣化及び画像マッチング処理により補正しきれない部分画像の劣化を互いに補うことで、より的確に画像補正を行うことでき、より高精度な全体画像を得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態においては、Ｙ軸周りの角速度及びＺ軸周りの角速度を検出することで、筐体１の姿勢変化に伴う撮像画像の誤差を補正する場合について説明したが、さらに、Ｘ軸周りの角速度も検出し、これに基づいて筐体１の走査方向に対して左右方向の傾斜に伴う撮像画像の歪みの補正を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、走査開始時の筐体１の姿勢として、ピッチ方向の初期傾きθｙ0を算出する場合について説明したがこれに限るものではない。さらに、ロール方向、つまりＸ軸周りの運動の傾きを検出するための加速度センサを設け、筐体１のロール方向の傾きも検出し、このロール方向の傾きも考慮して部分画像の補正を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態においては筐体１を角柱状に形成した場合について説明したがこれに限るものではなく、円柱等、任意の形状に構成することができる。
また、ペン型の筐体に限らず、人が手動で走査を行うようにした画像読取装置であれば原稿面上に載置した状態で走査するタイプのもの等であっても適用することができる。このように、原稿面状に筐体を載置した状態で走査するタイプの画像読取装置の場合には、傾き方向角度による撮像画像の歪み補正を行う必要はないから、加速度センサ３やＹ軸周りの回転を検出する角速度センサ４Ｙを設けなくてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態においては、筐体１が原稿面に対して鉛直であるときに、エリアセンサ２と原稿面とが平行になるように構成された場合について説明したが、これに限るものではない。上述のように、筐体１の初期傾きθｙ0を加速度センサ３によって検出しているから、例えば、筐体１が傾斜した状態でエリアセンサ２と原稿面とが平行となるように構成されている場合であっても、適用することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態においては、撮像画像を読み込む毎に画像補正を行う場合について説明したが、画像の読み取りの終了指示が行われたときに、これまで読み取った部分画像のそれぞれについて補正を行った後、全体画像の生成を行うようにしてもよい。この場合には、各撮像画像を読み込む毎に、撮像画像データと、この時点における角速度センサ４Ｙ、４Ｚの値とを対応付けて記憶しておけばよい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、画像補正処理において歪み補正を行う際に、初期傾きθｙ0相当の歪み補正を行った後、傾き方向角度の変化量Δθｙ相当の補正を行う場合について説明したが、これに限るものではなく、前記初期傾き相当θｙ0と傾き方向角度の変化量Δθｙとの和は、すなわち現在の傾き方向角度を表すことから、この現在の傾き方向角度に基づいて歪み補正を行うようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、原稿面上を走査させ、原稿面の記載内容を読み取る場合について説明したが、読取対象物は、紙に記載された原稿に限るものではなく、筐体１をさせることができ且つ、その光像を得ることができるものであれば、適用することができる。
ここで、上記実施の形態において、角速度センサ４Ｙ、４Ｚが角速度検出手段に対応し、図６のステップＳ７で走査方向ずれ量ΔＹを算出する処理がずれ量検出手段に対応し、ステップＳ８の処理が補正手段に対応し、ステップＳ１０の処理が全体画像生成手段に対応している。
【００４８】
また、加速度センサ３が重力方向検出手段に対応し、図６のステップＳ２の処理が初期姿勢検出手段に対応し、ステップＳ７で傾き方向角度の変化量Δθｙ及び走査方向ずれ量ΔＹを算出する処理が走査状況検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態を示す外観図である。
【図２】本発明の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図４】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図５】角速度センサの一例を示すブロック図である。
【図６】画像読取処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ８の画像補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図９】ラインセンサとエリアセンサによる画像読取の概念図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  筐体、２  エリアセンサ、３  加速度センサ、４Ｙ、４Ｚ  角速度センサ、５  ローラ、６  エンコーダ、８  読取ボタン、１０  演算処理装置、１０ａ  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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【図９】
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