(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックグランド模様が付された原稿が搬送路を一定速度で送られ、この原稿の画像をスリット露光方式でイメージセンサによって読取る画像処理方法において、
ａ）イメージセンサで読取った原稿画像データにおける最頻値、中央値および平均値の少なくとも１つの値を用いて決めた値に近い濃度値が受光できるように寸法を設定した受光窓を通して受光するフォトセンサで原稿のバックグランド濃度を検出してバックグランド除去用のリミット値を設定し、
ｂ）前記フォトセンサ通過後に原稿の画像を読取る前記イメージセンサの出力信号をＡ／Ｄ変換し、
ｃ）シェーディング補正を行う一方、
ｄ）前記リミット値を用いて前記シェーディング補正した画像信号から原稿のバックグランド濃度を分離しかつ平滑化し、
ｅ）鮮鋭化処理し、
ｆ）所定のしきい値を用いて２値化処理する、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
バックグランド模様が付された原稿が搬送路を一定速度で送られ、この原稿の画像をスリット露光方式でイメージセンサによって読取る画像処理装置において、
原稿の画像読取位置より上流側に配設され前記イメージセンサで読取った原稿画像データにおける最頻値、中央値および平均値の少なくとも１つの値を用いて決めた値に近い濃度値が受光できるように寸法を設定した受光窓を通して原稿のバックグランド濃度を検出するフォトセンサからなるバックグランド濃度検出部と、この検出したバックグランド濃度に基づいてバックグランド除去用のリミット値を求めるリミット値設定部と、前記バックグランド濃度検出部の下流側で前記イメージセンサが読取った前記イメージセンサの出力画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換された画像信号にシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正された画像信号から前記リミット値を用いてバックグランド濃度を分離し平滑化するバックグランド除去処理部と、このバックグランドが除去処理された画像信号を鮮鋭化処理する鮮鋭化処理部と、この鮮鋭化処理された画像信号を２値化する２値化処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
原稿の照明用の光源ランプは画像読取位置とバックグランド濃度検出位置とをほぼ同じ角度で照明する請求項２の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、手形や小切手などのバックグランド模様が付された原稿の画像をイメージセンサで読取る画像処理方法と装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
手形や小切手ではバックグランドに細かい模様（地肌模様、地模様ともいう）が付される一方、インキの少ないチェックライターの文字で情報が書き込まれているものがある。このような手形や小切手などを原稿とする場合には、地模様を除去してチェックライターのインクが薄い文字などの必要な情報のみを鮮明に再現することが重要である。
【０００３】
このような要求に対して従来より画像の鮮鋭化処理が広く用いられている。この処理は画像濃度の変化（すなわち輪郭）を強調するものである。この処理を施すことは、文字の判読性を強調させ、特にインクが薄いチェックライターの文字を再現させるためには非常に有効なものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの鮮鋭化処理では濃度変化（輪郭）を強調するため、前記の手形や小切手の読取りに適用した場合にはバックグランドの模様も強調されることになり、不必要な情報も再現されて読取られてしまう。このため読取った画像の判読性の低下を招く。またバックグランドの模様が含まれていると情報量が著しく増大するため、画像の圧縮率の低下を招くことにもなるという問題もある。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、バックグランド模様が付された原稿からこのバックグランド模様を除去して必要な情報だけを鮮明に再現し判読性を向上させると共に、画像の圧縮率を高めることを可能にする画像処理方法を提供することを第１の目的とする。またこの方法の実施に直接使用する画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の構成】
この発明によれば第１の目的は、バックグランド模様が付された原稿が搬送路を一定速度で送られ、この原稿の画像をスリット露光方式でイメージセンサによって読取る画像処理方法において、ａ）イメージセンサで読取った原稿画像データにおける最頻値、中央値および平均値の少なくとも１つの値を用いて決めた値に近い濃度値が受光できるように寸法を設定した受光窓を通して受光するフォトセンサで原稿のバックグランド濃度を検出してバックグランド除去用のリミット値を設定し、ｂ）前記フォトセンサ通過後に原稿の画像を読取る前記イメージセンサの出力信号をＡ／Ｄ変換し、ｃ）シェーディング補正を行う一方、ｄ）前記リミット値を用いて前記シェーディング補正した画像信号から原稿のバックグランド濃度を分離しかつ平滑化し、ｅ）鮮鋭化処理し、ｆ）所定のしきい値を用いて２値化処理する、ことを特徴とする画像処理方法、により達成される。
【０００７】
またバックグランド濃度検出センサは、受光窓を通して原稿濃度を検出するフォトセンサで形成し、イメージセンサで読取る原稿の画像データにおける最頻値、中央値および平均値の少なくとも１つの値を用いて決めた値に近い濃度値が受光できるように受光窓の寸法を設定するので、フォトセンサの出力をそのままあるいは僅かな修正を加えることによってリミット値として利用することができ、構成を簡単にすることができる。
【０００９】
第２の目的は、バックグランド模様が付された原稿が搬送路を一定速度で送られ、この原稿の画像をスリット露光方式でイメージセンサによって読取る画像処理装置において、
原稿の画像読取位置より上流側に配設され前記イメージセンサで読取った原稿画像データにおける最頻値、中央値および平均値の少なくとも１つの値を用いて決めた値に近い濃度値が受光できるように寸法を設定した受光窓を通して原稿のバックグランド濃度を検出するフォトセンサからなるバックグランド濃度検出部と、この検出したバックグランド濃度に基づいてバックグランド除去用のリミット値を求めるリミット値設定部と、前記バックグランド濃度検出部の下流側で前記イメージセンサが読取った前記イメージセンサの出力画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換された画像信号にシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正された画像信号から前記リミット値を用いてバックグランド濃度を分離し平滑化するバックグランド除去処理部と、このバックグランドが除去処理された画像信号を鮮鋭化処理する鮮鋭化処理部と、この鮮鋭化処理された画像信号を２値化する２値化処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置、により達成される。
【００１０】
バックグランド濃度検出位置は原稿の画像読取位置の照明用光源ランプで照明するのがよく、この場合には照明光の入射角度も両位置でほぼ同一になるように揃えるのがよい。こうすれば画像読取りの照明条件に近い条件で原稿濃度を検出できるからである。
【００１１】
【実施態様】
図１はこの発明の一実施態様の外観図、図２は同じく左側面図、図３はミラー群の配置を示す平面図、図４は同じくミラー群および光学系を示す正面図、図５は各部の配置の概要を示す図、図６は光学系を示す斜視図、図７は画像読取部付近を拡大した左側面図である。これらの図を用いて本発明の画像処理方法を適用した画像読取装置を説明する。
【００１２】
図１で符号１０は画像読取装置であり、プリンタ１２を収納する台箱１４の上に載せられている。画像読取装置１０は、その正面に原稿給紙部１６が設けられ、その上面中央付近に原稿排紙部１８が設けられている。上面は側面視で山型に形成され、その正面側の斜面には液晶表示板２０が取付けられている。画像読取装置１０は略箱状の本体ケース２２に収容され、この本体ケース２２の上部は支点２４（図２）を中心に上方へ開閉可能な側面視山型の蓋２６となっている。前記表示板２０は支点２８（図２）を中心にして上方へ開閉可能である。従って表示板２０あるいは蓋２６を上方へ開くことにより内部の点検整備を行うことができる。
【００１３】
原稿３０は原稿給紙部１６から投入され、重送防止部３２で１枚毎に分けられて搬送部４０に入る。重送防止部３２は、給紙モータ３４によってベルト駆動されるフィードローラ３６と、逆方向に回転駆動されるリバースローラ３８とを備える。原稿３０はこれらフィードローラ３６とリバースローラ３８との間に入り、重送が防止されて１枚の原稿３０だけが分けられる。
【００１４】
４０は搬送部である。搬送部４０は搬送モータ４２によってベルト駆動される減速軸４４と、この減速軸４４に巻掛けられたベルト４６によって駆動される駆動ローラ群５１と、ベルト４６により駆動される中間軸４８によって駆動されるベルト５０と、ベルト４６に対向して垂直方向に順次配列された多数の従動ローラ群５２と、搬送ベルト５０に上方から載せられ略Ｌ字型に順次配列された従動ローラ群を保持する着脱可能な押えローラ支持体５４とを有する。
【００１５】
搬送ベルト５０と押えローラ支持体５４とは、重送防止部３２から送られて来る原稿３０を上下から挟んで略水平に搬送し、さらに上方に向けて駆動ローラ群５１と従動ローラ群５２との間に進入させる。原稿３０は駆動ローラ群５１と従動ローラ群５２の間に挟まれてほぼ垂直に上方へ送られ、原稿排紙部１８に排出される。押えローラ支持体５４は、原稿給紙ユニット３１（図１，２）を支点３５を中心にして前方（正面側）へ開くことにより前方より手を入れて出し入れすることができ、搬送路４０に詰まった原稿３０を取外すことができる。
【００１６】
駆動ローラ群５１の垂直な搬送路の途中には、原稿３０を両側から挟む一対の撮影用ガラス５６（５６ａ、５６ｂ）が配設されている。撮影用ガラス５６の外側には水平で長い光源ランプ５８（５８ａ、５８ｂ）が配設されている（図２，７参照）。ここに各ランプ５８ａ、５８ｂは高さが異なる。すなわち原稿３０の表面中を照明するランプ５８ａは裏面を照明するランプ５８ｂよりも低く、従って表面の画像読取位置６０ａは裏面の画像読取位置６０ｂよりも低い（図７）。
【００１７】
また各ガラス５６ａ、５６ｂには、反対側のランプ５８ｂ、５８ａの透過光が入射するのを防止するために黒色の遮光膜６２（６２ａ、６２ｂ）が形成されている。各ランプ５８ａ、５８ｂは遮光板６４（６４ａ、６４ｂ）や遮光板６６で囲まれ、不用な光を遮光している。６８は反射板であり、表側を照明するランプ５８ａの光の一部を反射してガラス５６間に入る前に原稿３０の表面に導く。
【００１８】
この反射板６８による反射光で照明された原稿３０の表面の照度は所定寸法の受光窓６９（図７）を通してフォトセンサ（フォトトランジスタ）７０で検出され、このフォトセンサ７０の出力によりランプ５８の照度が自動で制御される。すなわち自動露光制御が行われる。ここに反射板６８の反射光の原稿３０に対する入射角θ2は、ランプ５８ａの画像読取位置６０ａに対する入射角θ1と等しくすることにより、画像読取位置６０ａと照度検出位置との照明条件を揃えている。
【００１９】
ここにフォトセンサ７０は原稿３０のバックグランド濃度検出センサとして機能する。すなわち原稿３０の表面の画像読取位置６０ａと照明条件を揃えて濃度検出位置が照明されているから、光源ランプ５８ａの輝度の変動に対して正しく露光条件の変更が行われる。また受光窓６９はフォトセンサ７０の受光量が後記するリミット値Ｌｍを設定するのに最適となるようにその直径や原稿３０との距離などの諸条件が決められる。
【００２０】
原稿３０の表裏両面の画像は、ガラス５６ａ、５６ｂ間を通過する際に、それぞれの画像読取位置６０ａ、６０ｂでスリット露光方式によって読取られる。すなわち表裏各面の画像は、図７に示すスリット７２（７２ａ、７２ｂ）を通り、さらに図６に示すミラー群を介して共に１つの結像レンズ７４に導かれ、１つのＣＣＤラインセンサ７６に結像される。ここにミラー群は、それぞれ一対の第１ミラー７８（７８ａ、７８ｂ）と、第２ミラー８０（８０ａ、８０ｂ）と、第３ミラー８２（８２ａ、８２ｂ）とを備える。
【００２１】
第１ミラー７８は、原稿３０を挟んで約４５°をなすように水平に配線され、ガラス５６を通して原稿３０の表裏各面の画像を本体ケース２２の左側の側面に水平に導く。第２ミラー８０（８０ａ、８０ｂ）は、本体ケース２２の上部左側の隅に沿って配設され、第１ミラー７８の反射画像を下方へ導く。第３ミラー８２は本体ケース２２の下部左側の隅に沿って配設され、第２ミラー８０の反射光を受光して結像レンズ７８に導く。
【００２２】
ここに表面に対する第１ミラー７８ａおよび第２ミラー８０ａは、画像読取位置６０ａと同じ高さに設定され、同様に裏面に対する第１ミラー７８ｂ、第２ミラー８０ｂは、画像読取位置６０ｂと同じ高さに設定されている。すなわち画像読取位置６０ａ、６０ｂの高さの差Ａは、図６に示すように、第２ミラー８０ａ、８０ｂの高さの差と等しい。また原稿３０と第１ミラー７８ａ、７８ｂとの間隔Ｂ1、Ｃ1（例えば原稿３０の画像中央の間隔）は、低い位置の第１ミラー７８ａとの間隔Ｂ1が、高い位置の第１ミラー７８ｂとの間隔Ｃ1よりも大きい。
【００２３】
そして結像レンズ７４の画像読取り位置６０ａおよび６０ｂに対する共役長が同一となるようにこの間隔Ｂ1、Ｃ1が設定される。ここに共役長はここでは光路長と同意義であり、第１ミラー７８と第２ミラー８０との距離をＢ2，Ｃ2として、Ａ＋（Ｃ1＋Ｃ2）＝Ｂ1＋Ｂ2に設定される。なおここでは第３ミラー８２ａ、８２ｂは共通１個のミラーで形成されている。また図中８４は光磁気ディスクドライブ装置であり、本体ケース２２の正面から見て右側寄りに開口している。ＣＣＤラインセンサ７６で読取られた画像データは図示しない画像処理装置で処理されて、このディスクドライブ装置８４に装填された光磁気ディスク（ＭＯ）に記録される。
【００２４】
図５において８６は搬送中の原稿３０の後端を検出する後端センサ、８８は原稿３０の傾きを検出するスキューセンサ、９０は画像読取開始の基準位置を求めるスタート検出センサ、９２は排紙センサである。
【００２５】
以上説明した実施態様では、ＣＣＤラインセンサ７６は１個としたので部品点数は一層減るが、別々のラインセンサを直線上に並べて表裏の画像を別々に読取るようにしてもよい。また表と裏の画像は結像レンズ７４によって上下２本の画像に結像させるようにミラー群を構成してもよく、この場合は２本のラインセンサを平行に２本並べてもよい。２本のラインセンサに代えて２次元のエリヤセンサを用いてもよい。
【００２６】
次に画像処理装置を図８〜１１を用いて説明する。図８はその構成を示すブロック図、図９は画像信号の処理過程を示す図、図１０はシェーディング補正の説明図、図１１はバックグランド除去処理部の機能を示す図である。図８において符号１００は画像処理部であって、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）と画像処理回路とで形成される。この画像処理部１００はメモリに記憶された動作ソフトウェアや種々のデータによって図８に示す種々の機能を有するものとなる。
【００２７】
前記ラインセンサ７６の出力画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０２によってデジタル信号に変換されて画像処理部１００の１つの機能であるシェーディング補正部１０４に入力される。シェーディング補正部１０４は照明ランプ５８の照度ムラや結像レンズ７４のＣＯＳ４θ則等に起因する濃度ばらつきを補正する。
【００２８】
すなわち画像の照度分布は図１０（Ａ）のように画素列の中央で高く（明るく）、両縁に向かって次第に低く（暗く）なるから、これを図１０（Ｂ）のように一定の画像照度分布となるように画像データを補正するものである。
【００２９】
ここでは予め原稿読取面での照度分布を測定して求めた図８に示す補正データ１０６を予めメモリしておき、画像データをこの補正データ１０６を用いて補正する。このようなソフトウェアを用いるのに代えて、またはこれと併用して、光学的な補正板を結像レンズ７４と原稿３０との間の光路内に設けておいてもよい。
【００３０】
シェーディング補正部１０４で画像データの濃度を補正した後、バックグランド除去処理部１０８でバックグランドの除去、すなわち地肌模様の画像データの除去が行われる。この処理においては、原稿３０としての手形・小切手の地肌部分の濃度を測定する前記したフォトセンサ７０の出力に基づいてリミット値Ｌｍを決定する。図８では、フォトセンサ７０の出力はＡ／Ｄ変換器１１０でデジタル信号に変換され、リミット値設定部１１２でリミット値Ｌｍが決められる。
【００３１】
このリミット値設定部１１２は、ラインセンサ７６の画像データにおける濃度の最頻値（最も出現頻度の高い濃度階調）や、中央値や、平均値を用いた演算によりこのリミット値Ｌmを決めることができる。ここに演算式は実験を行って決める。しかしこの発明ではまたこの演算を簡単にしたり省くために、フォトセンサ７０の受光量が適切になるように受光窓６９の寸法を決める。
【００３２】
例えばフォトセンサ７０の出力はピークホールド回路によって一番明るい部分の濃度を検出するようにしておき、手形・小切手に対してこの受光窓６９を直径１０mmの円形にするのがよい。また前記したようにこのフォトセンサ７０の濃度検出位置は原稿の照明ランプ５８ａで照明されるから、ランプ５８ａの輝度が変化してラインセンサ７６の受光量が変わっても、この変化をフォトセンサ７０で同時に検出できる。ここに照明光の照射角度も画像読取位置と揃えているから、原稿面の反射率の変化にも対応できる。ここで用いるフォトセンサ７０は、感色性等やリニアリティの点でラインセンサ７６の特性にできるだけ近いものとするのがよい。
【００３３】
図９の（Ａ）はシェーディング補正した画像データを示し、地肌部分とチェックライターで印字されたエンボス文字の部分とを含む。前記のようにして決定されたリミット値Ｌmは地肌の部分の画像データよりも僅かに暗い濃度に設定される。バックグランド除去処理部は図１１の特性を持ったリミッタ回路で形成され、バックグランド模様の画像データをこのリミット値Ｌmの一定濃度に変えるものである。すなわち地肌濃度を分離して平滑化するものである。この結果画像データは図９（Ｂ）に示すようになる。
【００３４】
この図９（Ｂ）に示す画像データは、次に鮮鋭化処理部１１４に入力される。ここでは予めメモリしたＵＳＭ係数（Unsharp Mask係数）１１６を用いてＵＳＭフィルタ処理が行われる。すなわち例えば３×３画素領域に３×３マトリックスからなるＵＳＭフィルタを適用することにより、濃度変化を強調する。図９（Ｃ）はこの鮮鋭化処理した後の画像データを示す。この図９の（Ｃ）を（Ａ）と比較すると、必要なデータと不必要なバックグランドのデータとの濃度差すなわちマージンが拡大していることが解る。
【００３５】
このように鮮鋭化処理した後に２値化処理部１１８で２値化処理を行う。ここで用いるしきい値Ｔｈは、図９の（Ｃ）に示すマージン幅内で地肌部分の濃度に近い濃度に設定される。図８で１２０はこのしきい値Ｔｈの設定部である。２値化された画像データは図９（Ｄ）に示すように地肌部分とエンボス文字部分とが明確に分離され、必要なデータのみを鮮明に再現することが可能になる。
【００３６】
この２値化後の画像データは、データ圧縮されて画像メモリに記録されたり、他の画像処理装置に伝送される。また適宜の画像表示画面に出力されたり、プリンタによってプリント出力される。
【００３７】
イメージセンサは撮影方式に従ってラインセンサに代えて二次元イメージセンサ（エリヤセンサ）を用いることができる。前記実施態様では原稿３０の表面のバックグランド濃度だけを検出して所定の処理を行っているが、裏面に対しても同様な処理を施してもよい。この場合に裏面のバックグランド濃度を検出するセンサや図８に示す画像処理部１００を別途設けてもよいが、表面に対して求めたリミット値Ｌmをそのままあるいはこれに修正を加えて用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、鮮鋭化処理の前にバックグランド除去処理を行うから、鮮鋭化処理の際にバックグランド模様が強調されることがなくなり、必要な情報だけを鮮明に再現し判読性を向上させることができる。また不要なバックグランド模様などの情報が消えているから画像圧縮率を高めることが可能である。
【００３９】
イメージセンサとしては一次元のラインセンサ、例えばＣＣＤラインセンサを用いることができる。
【００４０】
バックグランド濃度検出用のフォトセンサが、原稿面に対向する受光窓を通して受光するように構成し、この受光窓の寸法を適切に設定することにより、センサの出力をそのままあるいは僅かな補正を加えることによってリミット値として使う。すなわちイメージセンサで読取った画像データにおける最頻値や中央値や平均値の少なくとも１つの値を用いて決めたリミット値に近い濃度値となるように、この受光窓を形成すればよい。
【００４１】
請求項２の発明によれば、請求項１の方法の実施に直接使用する画像処理装置が得られる。この場合には画像読取位置の照明ランプの光をバックグランド濃度検出位置に導くと共に、両位置での照明光の入射角度をほぼ一致させておくことにより、照明ランプの輝度変化や原稿面の反射率の変化にも対応して正確なバックグランド濃度を検出することができる。従ってリミット値の設定が正確になり画像再現性、判読性が一層向上する（請求項３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の外観図
【図２】同じく左側面図
【図３】ミラー群の配置を示す平面図
【図４】同じくミラー群および光学系を示す正面図
【図５】各部の配置の概要を示す図
【図６】光学系を示す斜視図
【図７】画像読取部付近を拡大した左側面図
【図８】画像処理装置のブロック図
【図９】その処理過程を示す図
【図１０】シェーディング補正の説明図
【図１１】バックグランド処理部の機能を示す図
【符号の説明】
１０  画像読取装置
１６  原稿給紙部
１８  原稿排紙部
２２  本体ケース
３０  原稿
４０  搬送部
５８ａ、５８ｂ  光源ランプ
６０ａ、６０ｂ  画像読取位置
６９  受光窓
７０  バックグランド濃度検出部としてのフォトセンサ（フォトトランジスタ）
７４  結像レンズ
７６  ラインセンサ
１００  画像処理部
１０２  Ａ／Ｄ変換部
１０４  シェーディング補正部
１０８  バックグランド除去処理部
１１２  リミット値設定部
１１４  鮮鋭化処理部
１１８  ２値化処理部
【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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