(57)【要約】【課題】複数のイメージセンサによって生成された複数の画像データを結合して生成される再生画像データの品質を高くすることができる装置及び方法を提供する。【解決手段】画像処理装置３０は、ペアの一方のイメージセンサによるオーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値（ＡＲｎ）と、他方のイメージセンサによるオーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値（ＡＬｎ＋１）とを計算する評価値計算部４１と、第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、ゲイン及びオフセットを決定する補正パラメータ決定部４２と、ゲイン及びオフセットを用いて画像データの明るさを補正する補正処理部４３とを有する。【選択図】図３
2016127295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサにより、読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成する画像処理装置であって、
前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、
前記画像処理装置は、
前記複数の画像データの明るさを補正する明るさ補正部と、
前記明るさ補正部による補正後の前記複数の画像データを結合して前記再生画像データを生成する画像結合部と
を備え、
前記画像処理装置は、
前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算部と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定する補正パラメータ決定部と
前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正する補正処理部と
を有し、
前記画像結合部は、前記補正処理部で明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の評価値は、前記オーバーラップ領域内の予め決められた領域内の前記一方のイメージセンサによる画像データの複数の画素値の平均値であり、
前記第２の評価値は、前記オーバーラップ領域内の予め決められた領域内の前記他方のイメージセンサによる画像データの複数の画素値の平均値である
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】
前記第１の評価値は、前記オーバーラップ領域内の前記一方のイメージセンサによる画像データの複数の画素値の積算値であり、
前記第２の評価値は、前記オーバーラップ領域内の前記他方のイメージセンサによる画像データの複数の画素値の積算値である
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４】
前記補正パラメータ決定部は、
前記補正パラメータの決定時において、一致する前記第１の評価値と前記第２の評価値の値を示すターゲット画素値を決定するターゲット決定部と、
前記第１の評価値、前記第２の評価値、及び前記ターゲット画素値の内の少なくとも１つの値を用いて、前記第１の画像データ用のゲインとオフセットの按分比と、前記第２の画像データ用のゲインとオフセットの按分比を決定する按分比決定部と、
前記第１の評価値が前記ターゲット画素値になるように、前記第１の画像データ用のゲインとオフセットとを算出し、前記第２の評価値が前記ターゲット画素値になるように、前記第２の画像データ用のゲインとオフセットとを算出するゲインオフセット算出部と
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記按分比決定部は、前記第１の評価値、前記第２の評価値、及び前記ターゲット画素値のいずれかを明るさ参考値として、前記明るさ参考値が小さくなると、オフセットによる補正の割合が大きくなるように前記按分比を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記按分比決定部は、
前記明るさ参考値が第１の明るさ閾値より小さい場合にはオフセットによる補正の割合が最大になるように前記按分比を決定し、
前記明るさ参考値が第２の明るさ閾値より大きい場合にはゲインによる補正の割合が最大になるように前記按分比を決定し、
前記明るさ参考値が前記第１の明るさ閾値以上前記第２の明るさ閾値以下の場合にはオフセットによる補正の割合が最大になるような前記按分比からゲインによる補正の割合が最大になるような前記按分比までの間で前記明るさ参考値に対して単調に変化する値を前記按分比として決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記按分比決定部により決定される前記按分比は、前記第１の評価値と前記ターゲット画素値との差分、又は、前記第２の評価値と前記ターゲット画素値との差分を差分補正量として、前記差分補正量が大きい場合にオフセットによる補正の割合が小さくなるように調整されることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記差分補正量に応じて按分比調整係数を決定する按分比調整係数決定部をさらに備え、
前記按分比決定部は、前記按分比に前記按分比調整係数を掛けることによって按分比を調整するように構成され、
前記按分比調整係数決定部は、
前記差分補正量が第１の差分閾値より小さい場合にはオフセットによる補正の割合が大きくなるように前記按分比調整係数を決定し、
前記差分補正量が第２の差分閾値より大きい場合にはゲインによる補正の割合が大きくなるように前記按分比調整係数を決定し、
前記差分補正量が前記第１の差分閾値以上前記第２の差分閾値以下の場合にはオフセットによる補正の割合が大きくなる前記按分比調整係数からゲインによる補正の割合が大きくなるような前記按分比調整係数までの間で前記差分補正量に対して単調に変化する値を前記按分比調整係数として決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記差分補正量に応じて前記第１の明るさ閾値と前記第２の明るさ閾値の少なくとも一方を決定する閾値決定部をさらに備え、
前記按分比決定部は、前記第１の明るさ閾値と前記第２の明るさ閾値を用いて前記按分比を決定するように構成され、
前記閾値決定部は、
前記差分補正量が大きい場合に前記第１の明るさ閾値と前記第２の明るさ閾値の少なくとも一方が小さくなるように前記第１の明るさ閾値と前記第２の明るさ閾値の少なくとも一方を決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記ゲインオフセット算出部は、
前記ペアのそれぞれのオーバーラップ領域に対する前記オフセットを、前記按分比により定められるオフセットによる補正の割合が最大のときは前記ターゲット画素値から当該オーバーラップ領域の平均値を引いた差分の値とし、前記按分比により定められるオフセットによる補正の割合が最小のときは０とし、前記按分比により定められるオフセットによる補正の割合が上記の中間の値であるときは、前記差分の値と０の２つの値を前記按分比により定められるオフセットによる補正の割合で按分した値として算出し、
前記ペアのそれぞれのオーバーラップ領域に対する前記ゲインを、前記按分比により定められるゲインによる補正の割合が最大のときは前記ターゲット画素値を当該オーバーラップ領域の平均値で割った比率の値とし、前記按分比により定められるゲインによる補正の割合が最小のときは１とし、前記按分比により定められるゲインによる補正の割合が上記の中間の値であるときは、前記比率の値と１の２つの値を前記按分比により定められるゲインによる補正の割合で按分した値として算出する
ことを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ターゲット決定部は、前記第１の評価値と前記第２の評価値のうちの小さい方の値を前記ターゲット画素値とすることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記ターゲット決定部は、前記第１の評価値と前記第２の評価値の中央の値を前記ターゲット画素値とすることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記補正処理部は、
補正対象とする前記画像データの一端を第１の端とし、他端を第２の端として、
前記第１の端のオーバーラップ領域を第１のオーバーラップ領域とし、前記第２の端のオーバーラップ領域を第２のオーバーラップ領域としたとき、
前記補正対象の前記画像データの各画素に乗算するゲイン及び加算するオフセットの値を、
前記第１のオーバーラップ領域では、前記補正パラメータ決定部により決定された前記第１のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットとし、
前記第２のオーバーラップ領域では、前記補正パラメータ決定部により決定された前記第２のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットとし、
前記第１のオーバーラップ領域と前記第２のオーバーラップ領域の間の中央部分では、前記補正パラメータ決定部により決定された前記第１のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットから前記第２のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットへと当該画素の位置に応じて滑らかに変化するようにゲイン及びオフセットを決定する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサにより、読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成する画像処理方法であって、
前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、
前記画像処理方法は、
前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算ステップと、
前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定するステップと、
前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正するステップと、
前記明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサと、
前記複数のイメージセンサが読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成する画像処理装置と
を備える画像読取装置であって、
前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、
前記画像処理装置は、
前記複数の画像データの明るさを補正する明るさ補正部と、
前記明るさ補正部による補正後の前記複数の画像データを結合して前記再生画像データを生成する画像結合部と
を備え、
前記画像処理装置は、
前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算部と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定する補正パラメータ決定部と
前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正する補正処理部と
を有し、
前記画像結合部は、前記補正処理部で明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１６】
コンピュータに、隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサにより、読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成させるための画像処理プログラムであって、
前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、
前記コンピュータに、
前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算処理と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定する処理と、
前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正する処理と、
前記明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合する処理と、
を実行させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読取対象の画像を複数のイメージセンサにより読み取ることで生成された複数の画像データを結合して再生画像データを生成する画像読取装置、並びに、この画像読取装置に適用することができる画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関するものである。また、本発明は、特に、複数のイメージセンサで生成された複数の画像データを結合する前に実施される補正処理に関するものである。なお、「再生画像データ」は、複数のイメージセンサの読み取りによって得られた複数の画像データを補正及び結合して生成された、読取対象の画像に対応する画像データである。
【背景技術】
【０００２】
読取対象の画像（例えば、原稿の画像）を光学的に読み取り、再生画像データを生成する画像読取装置が種々提案されている。例えば、特許文献１及び２は、千鳥状に配列された複数のイメージセンサ（ラインセンサ）を有する画像読取装置を提案している。この画像読取装置では、複数のイメージセンサは、読取対象の画像を副走査方向に長い複数の矩形形状の領域に区分し、これら区分された複数の領域に対応する複数の画像データを生成する。複数の画像データの各々は、黒補正及び白補正される。一般に、「黒補正」とは、イメージセンサで生成された初期画像データの画素値から、照明光が無く且つ読取光学系が暗室状態にあるときのイメージセンサの出力値（バックグラウンドの値）を差し引く補正である。また、一般に、「白補正」とは、イメージセンサで白基準板を読み取ったときに生成される画像データの画素値が、画素値を表現するためのビット数の最大値になるように、黒補正後の画素値にゲインを乗算する補正である。
【０００３】
しかしながら、黒補正及び白補正を行ったにもかかわらず、補正後の複数の画像データの各々の全体的な明るさが異なることがある。この場合には、複数の画像データを結合して生成される再生画像データに基づく再生画像の品質が低下する。特に、原稿の読み取り中において読取光学系から原稿までの距離が変化する場合、又は、読取光学系から基準チャート（例えば、白基準板）までの距離と読取光学系から原稿までの距離とが異なる場合には、再生画像に明暗の縞が現れることがある。
【０００４】
そこで、従来の画像読取装置は、各イメージセンサが読み取る読取対象の領域が、隣り合うイメージセンサ間で、部分的に重複する領域（オーバーラップ領域）を含むことを利用して、画像データの補正を行っている。具体的に言えば、従来の画像読取装置は、隣接する一方のイメージセンサがオーバーラップ領域を読み取ったときに得られる画素値の平均値と、隣接する他方のイメージセンサが同じオーバーラップ領域を読み取ったときに得られる画素値の平均値との比をゲインとして用いて、各イメージセンサで生成された複数の画像データの画素値を、ライン毎に逐次補正する技術を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−００４８６７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／１３２５８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ゲインの算出に用いられるオーバーラップ領域が全体的に暗く、オーバーラップ領域の画素値が全体的に小さい値である場合には、画素値の平均値の比（ゲイン）の分母の項は小さい値であるため、算出されたゲインに含まれる誤差が大きくなる。この場合には、大きい誤差を含むゲインを用いて画像データを補正することになるので、再生画像の品質が低下する。特に、読取対象の画像のうちの、オーバーラップ領域のみが暗く、オーバーラップ領域以外の領域が明るい場合には、再生画像の品質低下（例えば、明るい領域にスジ状のムラが現れるなど）が顕著になる。
【０００７】
これを防ぐため、特許文献１は、算出されたゲインを評価し、必要な場合に、ゲインを前後のラインのゲインによって補間する技術を提案している。しかし、オーバーラップ領域の輝度が小さい場合に、算出された当該ラインのゲインを採用しない手法では、輝度が小さい領域における輝度差を適切に補正することができない。例えば、読取光学系から原稿までの距離が急激に変化し、かつ、輝度が小さくなるような画像の場合に、輝度が小さい領域において補正残差が大きくなり、明暗の縞が残留し易い。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサによって生成された複数の画像データを結合して生成される再生画像データの品質を高くすることができる画像処理装置、画像処理方法、画像読取装置、及び画像処理プログラム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】
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は、隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサにより、読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、前記画像処理装置は、前記複数の画像データの明るさを補正する明るさ補正部と、前記明るさ補正部による補正後の前記複数の画像データを結合して前記再生画像データを生成する画像結合部とを備え、前記画像処理装置は、前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算部と、前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定する補正パラメータ決定部と前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正する補正処理部とを有し、前記画像結合部は、前記補正処理部で明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る画像処理方法は、隣り合う端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサにより、読取対象の画像を読み取ることで生成された複数の画像データから再生画像データを生成する画像処理方法であって、前記複数のイメージセンサの内の隣り合うイメージセンサのペアの一方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第１の領域を読み取り、前記ペアの内の他方のイメージセンサは、前記読取対象の内の第２の領域を読み取り、前記第１の領域と前記第２の領域とが重なり合った領域は、オーバーラップ領域であり、前記画像処理方法は、前記一方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第１のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第１の評価値と、前記他方のイメージセンサによる前記オーバーラップ領域の読み取りによって得られた第２のオーバーラップ画像データの複数の画素値の合計値に基づく第２の評価値とを計算する評価値計算ステップと、前記第１の評価値と前記第２の評価値とを一致させるような補正パラメータとして、前記一方のイメージセンサによる前記第１の領域の読み取りによって得られた第１の画像データ用のゲイン及びオフセットと、前記他方のイメージセンサによる前記第２の領域の読み取りによって得られた第２の画像データ用のゲイン及びオフセットとを決定するステップと、前記第１の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第１の画像データの明るさを補正し、前記第２の画像データ用のゲイン及びオフセットを用いて前記第２の画像データの明るさを補正するステップと、前記明るさが補正された前記第１及び第２の画像データを結合するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサによって生成された複数の画像データを結合する前に、複数の画像データに対して、適切なゲイン及びオフセットを用いた補正処理を施すので、再生画像データの品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の画像読取装置の要部の構成を示す概略斜視図である。
【図２】画像読取装置の複数のイメージセンサと原稿との位置関係を示す平面図である。
【図３】実施の形態１の画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】実施の形態１の画像読取装置の読み取りによって得られた画像データに対応する画像を示す模式図である。
【図５】実施の形態１の画像処理装置の黒補正白補正部から出力される画像データに対応する画像を示す模式図である。
【図６】実施の形態１の画像処理装置のずれ補正部から出力される画像データに対応する画像を示す模式図である。
【図７】実施の形態１の画像処理装置の明るさ補正部から出力される画像データに対応する画像を示す模式図である。
【図８】実施の形態１の画像処理装置の画像結合部から出力される画像データに対応する画像を示す模式図である。
【図９】実施の形態１の画像処理装置の補正パラメータ決定部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示される按分比決定部における明るさ参考値に応じた按分比の特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態２の画像処理装置の補正パラメータ決定部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１１に示される按分比調整係数決定部における差分補正量に応じた按分比調整係数の特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態３の画像処理装置の補正パラメータ決定部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】実施の形態１から３の変形例の画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図には、ＸＹＺ直交座標系を表すためにＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸は、主走査方向の座標軸であり、Ｙ軸は、副走査方向の座標軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸の両方を含むＸＹ平面に垂直な方向の座標軸である。また、図において、読取対象としての原稿からイメージセンサに向かう方向は、＋Ｚ軸方向であり、その逆方向は、−Ｚ軸方向である。なお、本発明は、以下に記載する実施の形態１から３に限定されるものではない。
【００１４】
《１》実施の形態１
《１−１》画像読取装置１０
図１は、本発明の実施の形態１の画像読取装置の要部の構成を示す概略斜視図である。画像読取装置１０は、読取対象としての原稿２０の画像を、隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分ＯＬを有するように、基板１３に並べられた複数のイメージセンサ１２と、複数のイメージセンサ１２に対応して配置された複数の読取光学系１１とを有する。また、画像読取装置１０は、複数のイメージセンサ１２による原稿２０の読み取りによって生成された複数の画像データを処理して、原稿２０の画像に対応する再生画像データを生成する画像処理部としての画像処理装置（後述の図３に示される）を有する。画像読取装置１０は、固定された複数のイメージセンサ１２に対して読取対象としての原稿２０が移動することで、原稿２０に記載された画像を光学的に読み取る。ただし、画像読取装置１０は、固定された原稿２０に対して複数のイメージセンサ１２が移動することで原稿２０に記載された画像を光学的に読み取ってもよい。別言すれば、複数のイメージセンサ１２と原稿２０との少なくとも一方を副走査方向に移動させる移動機構によって、複数のイメージセンサ１２と原稿２０との間の副走査方向の相対的位置を変えながら、複数のイメージセンサ１２は、原稿２０の画像を光学的に読み取る。
【００１５】
図１において、原稿２０は、イメージセンサ１２に対して−Ｙ軸方向（図１における矢印Ｆ方向）に移動する。相対的に、イメージセンサ１２は、原稿２０に対して＋Ｙ軸方向に移動する。この移動中に、イメージセンサ１２は、原稿２０の画像を読み取る。＋Ｙ軸方向の端の位置（図１における手前側）から−Ｙ軸方向を見た場合における、右方向が＋Ｘ軸方向であり、その逆方向が−Ｘ軸方向である。ｎは、複数のイメージセンサ１２の主走査方向の配列の順番を表すための整数である。Ｎは、２以上の整数であり、複数のイメージセンサ１２の個数に対応する。−Ｘ軸方向の端（図１において左端）にあるイメージセンサ１２を「ｎ＝１」又は「１番目」のイメージセンサ１２とも言う。＋Ｘ軸方向の端（図１において右端）にあるイメージセンサ１２を「ｎ＝Ｎ」又は「Ｎ番目」のイメージセンサ１２とも言う。なお、ｎ番目のイメージセンサに隣接するイメージセンサを、ｎ−１番目のイメージセンサ、及び、ｎ＋１番目のイメージセンサと言う。
【００１６】
一般に、画像読取装置１０の複数のイメージセンサ１２が原稿２０の画像を読み取る際には、画像読取装置１０に備えられた図示しない光源から発せられた照明光５１によって、原稿２０が照明される。光源は、ハロゲンランプ又はＬＥＤなどである。原稿２０で反射又は散乱された光は、読取光学系１１を通って、イメージセンサ１２上に結像される。読取光学系１１は、レンズ等の光学素子で構成されている。読取光学系１１によって結像された光は、イメージセンサ１２の複数の受光素子の各々によって電気信号に変換されて、画像データとしてメモリに出力される。
【００１７】
図１には、固定された複数のイメージセンサ１２に対して原稿２０がＦ方向に移動する構成が示されている。すなわち、図１には、原稿２０が搬送されて、複数のイメージセンサ１２が原稿２０の画像を読み取る構成が示されている。複数のイメージセンサ１２から出力される画像データは、原稿２０の搬送と共に順次時系列でメモリに取り込まれる。そして、原稿２０の搬送が終了すると、原稿２０の全体の画像に対応する画像データがメモリに取り込まれる。「時系列」とは、ある現象の時間的な変化を、連続的に観測して得られた値の系列を意味する。「連続的に観測」には、継続して観測し続ける場合に加えて、一定の時間間隔毎の時点において繰り返し観測する場合、及び、不連続な時点において繰り返し観測する場合が含まれる。また、「系列」とは、一連の値のことである。
【００１８】
図２は、画像読取装置１０の複数のイメージセンサ１２と原稿２０との位置関係を示す概略平面図である。図２には、千鳥状に配列された複数のイメージセンサ１２の一部が示されているが、イメージセンサ１２の個数は、２個以上であれば何個であってもよい。図２には、奇数番面（ｎ＝奇数）のイメージセンサ１２によって形成される第１列のイメージセンサ群と、偶数番面（ｎ＝偶数）のイメージセンサ１２によって形成される第２列のイメージセンサ群とが示されている。図２において、隣接するイメージセンサ１２は、奇数番目のイメージセンサ１２と偶数番目のイメージセンサ１２とのペア（対）であり、主走査方向（Ｘ軸方向）の位置において、隣接するイメージセンサ１２同士は、それら端部の検出範囲が重複するように、基板１３上に配置されている。隣接するイメージセンサ１２の端部の重複部分をオーバーラップ部ＯＬと言う。各イメージセンサ１２が読み取る領域は、図２に符号Ｄｎ−１，Ｄｎ，Ｄｎ＋１で示す矩形領域であり、各イメージセンサ１２が出力する画像データ（後述する図３における、ＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１，…）は、副走査方向に長い矩形領域Ｄｎ−１，Ｄｎ，Ｄｎ＋１，…に対応する画像データである。
【００１９】
《１−２》画像処理装置３０
図３は、実施の形態１の画像処理装置３０の構成を概略的に示すブロック図である。画像処理装置３０は、複数のイメージセンサ１２の読み取りによって生成され、デジタル変換された画像データ（初期画像データ）を受け取り、これに画像処理を施して、再生画像データを生成する。画像処理装置３０は、実施の形態１の画像処理方法を実施することができる装置である。図３に示されるように、画像処理装置３０は、黒補正白補正部３１、ずれ補正部３２、画像結合部３３、及び明るさ補正部４０を有する。明るさ補正部４０は、評価値計算部４１、補正パラメータ決定部４２、及び補正処理部４３を有する。
【００２０】
主走査方向にライン状に並ぶ複数の受光素子を有するイメージセンサ１２で画像を読み取る場合には、イメージセンサ１２を、当該イメージセンサ１２の長手方向（受光素子の配列方向、主走査方向）と直角な方向（副走査方向）に移動させるか、又は、原稿２０を副走査方向に移動させる。これにより、ライン状のイメージセンサ１２で、面状の画像を読み取ることができる。図１の例では、イメージセンサ１２の長手方向が主走査方向であり、イメージセンサ１２又は原稿２０の移動方向が副走査方向である。
【００２１】
複数のイメージセンサ１２は、第１列を構成するイメージセンサ群と、第２列を構成するイメージセンサ群とを含む。図には、複数のイメージセンサ１２が、２列のイメージセンサである場合を例示する。そして、隣り合うイメージセンサは、この２列上に交互に配置されている。また、隣り合うイメージセンサは、主走査方向でその端部の検出範囲が一部重複するように千鳥状に配置されている。なお、本発明は、複数のイメージセンサ１２が、主走査方向に並ぶ３列以上のイメージセンサを含む場合にも、適用可能である。
【００２２】
《１−３》イメージセンサ１２
図４は、複数のイメージセンサ１２による原稿２０の画像の読み取りによって生成された画像データに対応する画像を示す模式図である。図４に示されるように、複数のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データであって、画像処理装置３０に入力される画像データＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１，…を「初期画像データ」と言う。図４において、複数のイメージセンサ１２は、下から上に向けて（−Ｙ軸方向に）移動しながら、原稿２０の画像を光学的に読み取る。
【００２３】
複数のイメージセンサ１２による原稿２０の読み取りによって得られた画像データＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１，…は、原稿２０を主走査方向の線で分割した矩形形状の画像に対応する画像データになる。図４において、画像データＩＭｎ−１は、ｎ−１番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データである。画像データＩＭｎは、ｎ番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データである。画像データＩＭｎ＋１は、ｎ＋１番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データである。同時刻の読み取りで取得された画像データＤ０は、隣り合う矩形画像に対応する画像データＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１で、原稿２０の異なる位置の画像データである。なお、図に示される点線「…」は、矩形画像ＩＭｎ−１の−Ｘ軸方向にも矩形画像に対応する画像データが有ることを示し、矩形画像ＩＭｎ＋１の＋Ｘ軸方向にも矩形画像に対応する画像データが有ることを示している。
【００２４】
実際には、画像処理装置３０は、一連の処理を、原稿２０による読み取りと並行して、リアルタイム処理で行う。このため、画像処理装置３０による処理は、副走査方向の数画素分の画像データに対して行うことができる。すなわち、画像処理装置３０は、原稿２０の副走査方向の読み取りが進むにつれて、メモリから、画像処理の確定した一画素分の画像データを削除するとともに、新たに読み込まれた一画素分の画像データをメモリに追加して一時的に記憶させ、順次、画像結合処理が行われる。ここで、「画像データを削除」とは、例えば、メモリからプリンタ等の外部機器へ出力することである。また、「リアルタイム処理」とは、データが発生したときに、そのたびごとに処理を行うことである。「データサイズ」とは、画像データの大きさのことであり、画素数で表すことができる。
【００２５】
《１−４》黒補正白補正部３１
黒補正白補正部３１は、複数のイメージセンサ１２から出力された初期画像データを入力信号として受け取る。黒補正白補正部３１は、受け取った初期画像データに黒補正及び白補正を行う。黒補正及び白補正の両方を含む処理を「シェーディング補正」とも言う。
【００２６】
「黒補正」とは、得られている初期画像データの画素値から、照明光５１が無く且つ読取光学系１１が暗室状態にあるときのイメージセンサ１２の出力値を差し引く補正である。ここで、初期画像データは、イメージセンサ１２から出力され、デジタル変換された画像データである。また、画素値は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の信号強度である。「照明光５１が無く」とは、照明しない状態である。また、照明光５１が無く且つ読取光学系１１が暗室状態にあるときのイメージセンサ１２の出力を「バックグラウンド」とも言う。このバックグラウンドの値は、原稿２０を読み取る前に取得し、記憶されている値である。
【００２７】
また、「白補正」とは、白色基準面としての白い原稿２０を読み取ったときに得られた画像データの画素値が、画素値を表現するビット数の最大値になるように、黒補正後の画素値にゲインを乗算する補正である。この最大値は、例えば、８ビット画像では２５５であり、１０ビット画像では１０２３である。このゲインは、原稿２０を読み取る前に事前に、白基準板１４を読み取った結果に基づいて設定される。ゲインは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の信号について、個別に算出される。
【００２８】
白補正では、白い原稿２０を読み取った際に、白の画像データを出力しない誤差要因に基づく誤差を全て同時に補正する。誤差要因は、例えば、照明光５１の主走査方向の照度分布のばらつき、読取光学系１１の周辺光量比、及びイメージセンサ１２の各受光素子の感度のばらつき等である。黒補正白補正部３１が行う白補正処理によって、均一な明るさの原稿２０を読み取った際に、均一な明るさの再生画像データ（複写画像データ）が得られるようになる。「均一な明るさ」とは、輝度及び濃度が均一なことである。
【００２９】
しかし、再生画像データ全体の明るさを均一化するための補正を行っても、実際には、下記の要因（Ａ１）〜（Ａ４）により、補正された再生画像データに基づく再生画像には、主走査方向の異なる領域に明暗の縞が現れることがある。
【００３０】
要因（Ａ１）は、原稿２０から読取光学系１１までの距離が、白補正に用いられる白基準板１４から読取光学系１１までの距離と異なることである。要因（Ａ１）は、設計的な制約によって発生する場合が多い。
【００３１】
要因（Ａ２）は、要因（Ａ１）によって、照明光５１の主走査方向の照度分布及び副走査方向の照度分布が、原稿２０を読み取る際と白基準板１４を読み取る際とで異なることである。要因（Ａ２）は、設計的な制約によって発生する場合が多い。
【００３２】
要因（Ａ３）は、２列のイメージセンサ１２に対する照明光５１による副走査方向の照度分布の位置ずれである。イメージセンサ１２は、照明光５１によって照明された原稿２０を読み取る。イメージセンサ１２は、副走査方向に２列に配置されている。このため、原稿２０のイメージセンサ１２の読取位置１５は、第１列のイメージセンサ１２と第２２列のイメージセンサとの間で異なる。各列のイメージセンサ１２の読取位置１５の照度分布が異なると主走査方向に明暗の縞が現れる要因となる。要因（Ａ３）は、製造誤差による場合が多い。「２列のイメージセンサ」における「２列」とは、図１及び図２に示される複数の奇数番目のイメージセンサ１２の列と、複数の偶数番目のイメージセンサ１２の列とのことである。
【００３３】
要因（Ａ４）は、各列のイメージセンサ１２の読取位置１５が、副走査方向に、ばらついていることである。要因（Ａ４）は、製造誤差による場合が多い。上述のとおり、奇数番目のイメージセンサ１２の読取位置１５と偶数番面のイメージセンサ１２の読取位置１５とは、副走査方向で異なっている。要因（Ａ４）は、例えば、奇数番目のイメージセンサ１２の中で、さらに副走査方向の読取位置１５にばらつきがあるということである。
【００３４】
図５は、黒補正白補正部３１から出力された画像データＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１，…に対応する画像を示す模式図である。各イメージセンサ１２は、画素に対応する複数の受光素子を有している。そして、イメージセンサ１２の各々の受光素子は、固有のバックグラウンドの値及びゲインの値を有している。つまり、画像データの全体で、主走査方向の画素の１つずつが固有のバックグラウンドの値及びゲインの値を有している。黒補正白補正部３１は、図４に示される黒補正及び白補正前の画像データＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１，…を、黒補正（例えば、画素値からバックグラウンドの値を減算）及び白補正（例えば、黒補正後の画素値を、画素値を表現するビット数の最大値にする）して、黒補正及び白補正された画像データ（黒白補正画像データ）ＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１，…を生成する。
【００３５】
《１−５》ずれ補正部３２
図６は、ずれ補正部３２から出力された画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ，…に対応する画像を示す模式図である。黒補正白補正部３１から出力された画像データＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１，…は、ずれ補正部３２に入力される。ずれ補正部３２は、図５に示される複数の画像データＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１，…に対応する複数の矩形画像の間の副走査方向の位置ずれを補正して、図６に示される画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…を生成する。すなわち、画像データＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１，…の間の位置ずれの補正は、黒補正及び白補正の行われた後の画像データに対して行われる。ずれ補正部３２の補正処理によって得られた画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…を、「ずれ補正画像データ」とも言う。
【００３６】
図１に示されるように、隣り合うイメージセンサ１２の原稿２０上の読取位置１５は、副走査方向にずれている。このため、図４に示されるように、同時刻の読み取りによって得られた画像データＤ０（図４に示される）で見ると、隣り合うイメージセンサ１２の読み取りによって得られた初期画像データに応じた矩形画像は、副走査方向にずれている。また、上記要因（Ａ４）によって、詳細に見れば、同時刻の読み取りで取得された画像データＤ０で、同じ列のイメージセンサ１２の初期画像は、副走査方向にずれている。ずれ補正部３２は、このような副走査方向の画像のずれを補正して、図６に示されるような、画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…を生成する。
【００３７】
《１−６》明るさ補正部４０
明るさ補正部４０は、複数の画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…を受け取り、複数の画像データＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…に対応する複数の矩形画像の間の明るさを互いに合わせる（すなわち、一致させる）ための処理を行う。すなわち、明るさ補正部４０は、矩形画像ＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１，…を結合した際の全体的な明るさを合わせる（すなわち、均一にする）ための処理を行う。ここで、「明るさ」とは、輝度のことである。明るさ補正部４０で行われる明るさ補正処理は、オーバーラップ領域を利用して行われる。明るさ補正部４０による補正によって生成された画像データＩＭ３ｎ−１，ＩＭ３ｎ，ＩＭ３ｎ＋１，…を「明るさ補正画像データ」とも言う。
【００３８】
図７は、明るさ補正部４０から出力される画像データＩＭ３ｎ−１，ＩＭ３ｎ，ＩＭ３ｎ＋１，…に対応する画像を示す模式図である。明るさ補正画像データＩＭ３ｎ−１，ＩＭ３ｎ，ＩＭ３ｎ＋１，…は、画像結合部３３に入力される。
【００３９】
《１−７》画像結合部３３
画像結合部３３は、明るさ補正された画像データＩＭ３ｎ−１，ＩＭ３ｎ，ＩＭ３ｎ＋１，…の結合処理を行う。画像結合部３３で結合処理された画像データは、「再生画像データ」ＩＭ４である。図８は、画像結合部３３から出力される画像データＩＭ４に対応する画像を示す模式図である。
【００４０】
《１−８》明るさ補正部４０の詳細
以下、明るさ補正部４０について詳細に説明する。以下の説明では、赤をＲと表現し、緑をＧと表現し、青をＢと表現する。そして、それぞれの色の画素について、同じ数式を用いる場合には、Ｒ、Ｇ及びＢを、共通の記号「＊」で表現する。
【００４１】
図６に示されるように、領域Ｉｎ−１は、ｎ−１番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データに基づく、ずれ補正後の画像データＩＭ２ｎ−１の内、オーバーラップ部ＯＬに対応するオーバーラップ領域Ｒｎ−１及びＬｎ−１を除いた領域である。同様に、領域Ｉｎは、ｎ番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データに基づく、ずれ補正後の画像データＩＭ２ｎの内、オーバーラップ部ＯＬに対応するオーバーラップ領域Ｒｎ及びＬｎを除いた領域である。同様に、領域Ｉｎ＋１は、ｎ＋１番目のイメージセンサ１２の読み取りによって得られた画像データに基づく、ずれ補正後の画像データＩＭ２ｎ＋１の内、オーバーラップ部ＯＬに対応するオーバーラップ領域Ｒｎ＋１及びＬｎ＋１を除いた領域である。
【００４２】
オーバーラップ領域Ｒｎ−１は、画像データＩＭ２ｎ−１の中の画像データＩＭ２ｎ側（図６において、右側）のオーバーラップ領域である。同様に、オーバーラップ領域Ｒｎは、画像データＩＭ２ｎの中の画像データＩＭ２ｎ＋１側（図６において、右側）のオーバーラップ領域である。オーバーラップ領域Ｒｎ＋１は、画像データＩＭ２ｎ＋１の中の画像データＩＭ２ｎ＋２側（図６において、右側）のオーバーラップ領域である。ただし、図６では、画像データＩＭ２ｎ＋２の記載を省略している。
【００４３】
また、オーバーラップ領域Ｌｎ−１は、画像データＩＭ２ｎ−１の中の画像データＩＭ２ｎ−２側（図６において、左側）のオーバーラップ領域である。同様に、オーバーラップ領域Ｌｎは、画像データＩＭ２ｎの中の画像データＩＭ２ｎ−１側（図６において、左側）のオーバーラップ領域である。オーバーラップ領域Ｌｎ＋１は、画像データＩＭ２ｎ＋１の中の画像データＩＭ２ｎ側（図６において、左側）のオーバーラップ領域である。ただし、図６では、画像データＩＭ２ｎ−２の記載を省略している。
【００４４】
明るさ補正処理について、画像データＩＭ２ｎ−１、画像データＩＭ２ｎ及び画像データＩＭ２ｎ＋１を用いて説明する。図６に示されるように、ずれ補正部３２によって、画像データＩＭ２ｎ−１、画像データＩＭ２ｎ及び画像データＩＭ２ｎ＋１は副走査方向（Ｙ軸方向）のずれが補正されている。このため、オーバーラップ領域Ｒｎ−１の画像データとオーバーラップ領域Ｌｎの画像データとは原稿２０の面上では同じ領域の画像データとなる。すなわち、オーバーラップ領域Ｒｎ−１の画像データとオーバーラップ領域Ｌｎの画像データとは、同じ画素値となるはずである。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎ−１の画像データとオーバーラップ領域Ｌｎの画像データとは、同じ明るさとなるはずである。しかし、前述の理由により、オーバーラップ領域Ｒｎ−１の画像データとオーバーラップ領域Ｌｎの画像データとは、同じ画素値にはならない。
【００４５】
また、オーバーラップ領域Ｒｎの画像データとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像データとは、原稿２０の面上では同じ領域の画像データとなる。すなわち、オーバーラップ領域Ｒｎの画像データとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像データとは、同じ画素値となるはずである。つまり、オーバーラップ領域Ｒｎの画像データとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像データとは、同じ明るさとなるはずである。しかし、前述の理由により、オーバーラップ領域Ｒｎの画像データとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１の画像データとは、同じ画素値にはならない。そこで、明るさ補正部４０の各構成にて、以下のような処理を行う。
【００４６】
〔評価値計算部４１及び補正パラメータ決定部４２〕
評価値計算部４１は、オーバーラップ領域の画像データの画素値の合計値に基づく評価値として、オーバーラップ領域Ｒｎ−１に含まれる所定の大きさのウィンドウの画像データの平均値ＡＲｎ−１（＊）（第１の評価値）と、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる所定の大きさのウィンドウの画像データの平均値ＡＬｎ（＊）（第２の評価値）とを計算する。
【００４７】
次に、補正パラメータ決定部４２は、平均値ＡＲｎ−１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）とが一致するように、オーバーラップ領域Ｌｎに対するゲインＧａｉｎＬｎ（＊）及びオフセットＯｆｓｔＬｎ（＊）と、オーバーラップ領域Ｒｎ−１に対するゲインＧａｉｎＲｎ−１（＊）及びオフセットＯｆｓｔＲｎ−１（＊）とを決定する。
【００４８】
また、評価値計算部４１は、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる所定の大きさのウィンドウの画像データの平均値ＡＲｎ（＊）と、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる所定の大きさのウィンドウの画像データの平均値ＡＬｎ＋１（＊）とを計算する。
【００４９】
次に、補正パラメータ決定部４２は、平均値ＡＲｎ（＊）と平均値ＡＬｎ＋１（＊）とが一致するように、オーバーラップ領域Ｒｎに対するゲインＧａｉｎＲｎ（＊）及びオフセットＯｆｓｔＲｎ（＊）と、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に対するゲインＧａｉｎＬｎ＋１（＊）及びオフセットＯｆｓｔＬｎ＋１（＊）とを決定する。補正パラメータ決定部４２は、同様の処理を、他のオーバーラップ領域についても実行する。
【００５０】
〔補正パラメータ決定部４２の詳細〕
補正パラメータ決定部４２によるゲインとオフセットの決定方法について詳細に述べる。図９は、補正パラメータ決定部４２の構成を概略的に示すブロック図である。補正パラメータ決定部４２は、互いに重なるオーバーラップ領域（例えば、Ｒｎ−１とＬｎ）をオーバーラップ領域のペアとして、それぞれの平均値（例えば、ＡＲｎ−１（＊）とＡＬｎ（＊））を受け取り、互いのオーバーラップ領域（例えば、Ｒｎ−１とＬｎ）のそれぞれについてのゲインとオフセットを算出する。
【００５１】
図９に示されるように、補正パラメータ決定部４２は、ターゲット決定部４２１と、按分比決定部４２２と、ゲインオフセット算出部４２３とを有する。ターゲット決定部４２１は、オーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値（例えば、ＡＲｎ−１（＊）とＡＬｎ（＊））から補正後のターゲット画素値（例えば、Ｔａｒｇｅｔｎ（＊））を決定する。按分比決定部４２２は、ターゲット決定部４２１で決定されたターゲット画素値（例えば、Ｔａｒｇｅｔｎ（＊））を用いて、ゲインとオフセットの按分比γを決定する。ゲインオフセット算出部４２３は、按分比決定部４２２から受け取った按分比γを用いて、オーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値がターゲット画素値（例えば、Ｔａｒｇｅｔｎ（＊））になるような互いのオーバーラップ領域についてのゲインとオフセットとを算出する。
【００５２】
〔ターゲット決定部４２１〕
ターゲット決定部４２１は、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎのペアのそれぞれの平均値ＡＲｎ−１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）とから、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎとの間のターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）を決定する。また、ターゲット決定部４２１は、オーバーラップ領域Ｒｎとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１のペアのそれぞれの平均値ＡＲｎ（＊）と平均値ＡＬｎ＋１（＊）から、オーバーラップ領域Ｒｎとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１との間のターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊）を決定する。ターゲット決定部４２１は、他のペアについても、同様の処理を行う。
【００５３】
ターゲット決定部４２１は、次式（１）に示されるように、オーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値の小さい方の値をターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…とする。
【００５４】
【数１】
2016127295.tif 000003
【００５５】
あるいは、ターゲット決定部４２１は、次式（２）に示されるように、オーバーラップ領域のペアの２つの平均値の中央の値をターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…としてもよい。
【００５６】
【数２】
2016127295.tif 000004
【００５７】
ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…を式（１）で求める場合には、一方のオーバーラップ領域のみが照明の正反射等の影響で不必要に明るくなったような場合に、他方の正反射のない原稿の地の色をターゲット画素値とすることで、不必要な照明成分の影響を低減することができる。
【００５８】
また、ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…を式（２）で求める場合には、両者のオーバーラップ領域の明るさを均等に補正することで、全体的な明るさ、補正前の画像からの明るさの変化を小さくすることができる。
【００５９】
なお、ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…は、両者のオーバーラップ領域の平均値の間の任意の値であってもよい。
【００６０】
〔按分比決定部４２２〕
按分比決定部４２２は、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎとの間のターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）を明るさ参考値とし、この明るさ参考値に応じてオーバーラップ領域Ｌｎにおける按分比γＬ＿ｎ（＊）とオーバーラップ領域Ｒｎ−１における按分比γＲ＿ｎ−１（＊）を決定する。また、オーバーラップ領域Ｒｎとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１との間のターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊）を明るさ参考値とし、この明るさ参考値に応じてオーバーラップ領域Ｒｎにおける按分比γＲ＿ｎ（＊）とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１における按分比γＬ＿ｎ＋１（＊）を決定する。按分比決定部４２２は、他のペアについても、同様の処理を行う。
【００６１】
明るさ参考値ＢＲに応じて按分比γ（ＢＲ）を決めるための、計算式の例を、式（３）に示す。
【００６２】
【数３】
2016127295.tif 000005
【００６３】
ここで、ＢＲは明るさ参考値、Ｔｐ１はオフセット適用切替点（第１の明るさ閾値）、Ｔｐ２はゲイン適用切替点（第２の明るさ閾値）である。オフセット適用切替点Ｔｐ１及びゲイン適用切替点Ｔｐ２は、予め決められた値を用いてもよいし、又は、外部の情報を用いて変更可能なパラメータとしてもよい。
【００６４】
図１０は、式（３）で求められた按分比γ（ＢＲ）の特性を示すグラフである。明るさ参考値ＢＲがオフセット適用切替点Ｔｐ１より小さい場合には、按分比γ（ＢＲ）が大きくなる（γ（ＢＲ）＝１）。明るさ参考値ＢＲがゲイン適用切替点Ｔｐ２より大きい場合には、按分比γ（ＢＲ）が小さくなる（γ（ＢＲ）＝０）。明るさ参考値ＢＲがオフセット適用切替点Ｔｐ１以上ゲイン適用切替点Ｔｐ２以下の場合には、明るさ参考値ＢＲに応じて按分比γ（ＢＲ）が単調に減少する。
【００６５】
なお、ここでは、後述するように、按分比γ（ＢＲ）が大きいほどオフセットによる補正の割合が大きく、按分比γ（ＢＲ）が小さいほどオフセットによる補正の割合が小さい（すなわち、ゲインによる補正の割合が大きい）。さらに、γ（ＢＲ）＝１のときオフセットによる補正の割合が最大であり、γ（ＢＲ）＝０のときオフセットによる補正の割合が最小である（すなわち、ゲインによる補正の割合が最大である）。
【００６６】
按分比決定部４２２は、式（３）及び図１０の関係を用いて、オーバーラップ領域Ｌｎにおける按分比γＬ＿ｎ及びオーバーラップ領域Ｒｎ−１における按分比γＲ＿ｎ−１、オーバーラップ領域Ｒｎにおける按分比γＲ＿ｎ及びオーバーラップ領域Ｌｎ＋１における按分比γＬ＿ｎ＋１を、式（４）により決定する。
【００６７】
【数４】
2016127295.tif 000006
【００６８】
式（４）では、それぞれのオーバーラップ領域のターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊），Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊），…を明るさ参考値とする。
【００６９】
あるいは、按分比決定部４２２は、按分比γＬ＿ｎ及び按分比γＲ＿ｎ−１、並びに、按分比γＲ＿ｎ及び按分比γＬ＿ｎ＋１を、式（５）により決定してもよい。式（５）においては、それぞれのオーバーラップ領域の平均値ＡＬｎ，ＡＲｎ−１，…を明るさ参考値とする。
【００７０】
【数５】
2016127295.tif 000007
【００７１】
按分比を式（４）で求める場合には、互いに重なるオーバーラップ領域（Ｒｎ−１とＬｎ、ＲｎとＬｎ＋１など）のペアに対して同じ按分比を与えることができる。そのため、隣り合うイメージセンサ１２の画像間で補正パラメータが大きく異ならないようにすることができる。
【００７２】
按分比を式（５）で求める場合には、後述するゲインの計算において分母となる値を直接に評価することで、分母の項が小さくなり演算誤差の影響が大きくなるという弊害の生じるゲインの採用をより効果的に回避することができる。
【００７３】
〔ゲインオフセット算出部４２３〕
ゲインオフセット算出部４２３は、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎのペアのそれぞれの平均値ＡＲｎ−１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）、ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）、及び、按分比γＬ＿ｎ及び按分比γＲ＿ｎ−１を用いて、式（６）により、オーバーラップ領域Ｌｎに対するゲインＧａｉｎＬｎ（＊）及びオフセットＯｆｓｔＬｎ（＊）とオーバーラップ領域Ｒｎ−１に対するゲインＧａｉｎＲｎ−１（＊）及びオフセットＯｆｓｔＲｎ−１（＊）を求める。ゲインオフセット算出部４２３は、他のペアについても、同様の処理を行う。
【００７４】
【数６】
2016127295.tif 000008
【００７５】
また、ゲインオフセット算出部４２３は、オーバーラップ領域Ｒｎとオーバーラップ領域Ｌｎ＋１のペアのそれぞれの平均値ＡＲｎ（＊）と平均値ＡＬｎ＋１（＊）、ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ＋１（＊）、及び、按分比γＲ＿ｎ及び按分比γＬ＿ｎ＋１を用いて、式（７）により、オーバーラップ領域Ｒｎに対するゲインＧａｉｎＲｎ（＊）及びオフセットＯｆｓｔＲｎ（＊）とオーバーラップ領域Ｌｎ＋１に対するゲインＧａｉｎＬｎ＋１（＊）及びオフセットＯｆｓｔＬｎ＋１（＊）を求める。ゲインオフセット算出部４２３は、他のペアについても、同様の処理を行う。
【００７６】
【数７】
2016127295.tif 000009
【００７７】
ただし、ゲインオフセット算出部４２３は、ｎ＝１番目のイメージセンサ１２における左側（−Ｘ軸側）のオーバーラップ領域Ｌ１及びｎ＝Ｎ番目のイメージセンサ１２における右側（＋Ｘ軸側）のオーバーラップ領域ＲＮに対するゲインとオフセットは、式（８）により決定する。
【００７８】
【数８】
2016127295.tif 000010
【００７９】
あるいは、ゲインオフセット算出部４２３は、オーバーラップ領域Ｌ１及びオーバーラップ領域ＲＮに対するゲインとオフセットを、次式（９）により決定してもよい。
【００８０】
【数９】
2016127295.tif 000011
【００８１】
式（６）及び（７）により、ゲインＧａｉｎＬｎ（＊）、オフセットＯｆｓｔＬｎ（＊）、ゲインＧａｉｎＬｎ＋１（＊）、オフセットＯｆｓｔＬｎ＋１（＊）を算出することにより、オフセットは、按分比が１のときはターゲット画素値から当該オーバーラップ領域の平均値を引いた差分の値となる。また、オフセットは、按分比が０のときは０となる。また、オフセットは、按分比が０と１の間にあるときは、差分の値と値０との２つの値を按分比により按分した値となる。
【００８２】
また、式（６）及び（７）により、ゲインは、按分比が１のときは１となる。また、ゲインは、按分比が０のときは、ターゲット画素値を当該オーバーラップ領域の平均値で割った比率の値となる。また、ゲインは、按分比が０と１の間にあるときは、比率の値と値１との２つの値を按分比により按分した値となる。
【００８３】
また、前述したように、原稿２０を読み取りながら順次画像結合処理を行うので、オーバーラップ領域Ｒｎ及びＬｎのサイズは、主走査方向の画素及び副走査方向の画素数が共に数十画素程度となる。
【００８４】
式（１）から式（７）ではオーバーラップ領域の画素値の評価値として平均値を用いているが、オーバーラップ領域の画像データの画素値の合計値に基づく評価値として、平均値に代えて、オーバーラップ領域の画像データの和（積算値）を用いてもよい。オーバーラップ領域Ｒｎ−１に含まれる画像データの和をＴＲｎ−１（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの和をＴＬｎ（＊）と定義する。また、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる画像データの和をＴＲｎ（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる画像データの和をＴＬｎ＋１（＊）と定義する。オーバーラップ領域Ｒｎ−１及びオーバーラップ領域Ｌｎを代表するパラメータ値及び、オーバーラップ領域Ｒｎ及びオーバーラップ領域Ｌｎ＋１を代表するパラメータ値を次式（１０）から（１３）のように求めることもできる。
【００８５】
【数１０】
2016127295.tif 000012
【００８６】
【数１１】
2016127295.tif 000013
【００８７】
【数１２】
2016127295.tif 000014
【００８８】
【数１３】
2016127295.tif 000015
【００８９】
ここで、Ｗｉｎｓｉｚｅは和をとるオーバーラップ領域の画像データの画素数である。平均値の代わりに和を用いる場合には、式（１２）及び式（１３）において、オフセットを算出する際に、ターゲット値とオーバーラップ領域の和の差分をオーバーラップ領域の画素数Ｗｉｎｓｉｚｅで除算することのみが式（６）及び式（７）と異なる。なお、オーバーラップ領域Ｌｎに含まれる画像データの和をＴＬｎ（＊）と定義する。また、オーバーラップ領域Ｒｎに含まれる画像データの和をＴＲｎ（＊）と定義して、オーバーラップ領域Ｌｎ＋１に含まれる画像データの和をＴＬｎ＋１（＊）と定義する。オーバーラップ領域Ｒｎ−１及びオーバーラップ領域Ｌｎを代表するパラメータ値及び、オーバーラップ領域Ｒｎ及びオーバーラップ領域Ｌｎ＋１を代表するパラメータ値を次式（１０）から（１３）のように求めることもできる。
【００９０】
〔補正処理部４３〕
補正処理部４３は、上記で求めた左右端のオーバーラップ領域を代表するパラメータ、すなわち、ゲインＧａｉｎＬｎ（＊）、オフセットＯｆｓｔＬｎ（＊）及びゲインＧａｉｎＲｎ（＊）、オフセットＯｆｓｔＲｎ（＊）を用いて、ｎ番目のイメージセンサ１２の画像データに対応する、図６の画像データＩＭ２ｎの画像データＩｎの明るさの補正処理を行う。
【００９１】
ｎ番目のイメージセンサ１２の画像データＩＭ２ｎの主走査方向の画素数からオーバーラップ領域の主走査方向の画素数を引いた画素数をＮＩ画素とする。また、オーバーラップ領域の主走査方向の幅を画素数で表してＮＯ画素とする。すなわち、画素数ＮＩに画素数ＮＯの２倍を加算した値は、画像データＩＭ２ｎの主走査方向の画素数である。画素数ＮＯの２倍を加算する理由は、＋Ｘ軸方向のオーバーラップ領域Ｒｎの主走査方向の画素数と−Ｘ軸方向のオーバーラップ領域の主走査方向の画素数Ｌｎとを加算するからである。このとき、画像データＩＭ２ｎに含まれる画素の位置は、画素の順番ｉで表すことができる。画素の順番ｉは、−Ｘ軸方向から＋Ｘ軸方向に、ｉ＝０，１，２，３，…，（ＮＩ＋２×ＮＯ−１）と表現することができる。
【００９２】
この表記を用いて、画像データＩＭ２ｎの主走査方向でｉ番目に位置する画素の補正パラメータは、式（１４）及び（１５）のように求められる。
【００９３】
【数１４】
2016127295.tif 000016
【００９４】
【数１５】
2016127295.tif 000017
【００９５】
上記のように補正処理部４３は、補正パラメータＧａｉｎｎｉ及びＯｆｓｔｎｉが求められれば、画像データＩＭ２ｎの各画素の画素値にＧａｉｎｎｉを乗算した後、Ｏｆｓｔｎｉを加算する。補正処理部４３が、画素値の最大値でクリッピングすることで、明るさ補正画像を得ることができる。最大値は、例えば、８ビット画像の場合には２５５であり、１０ビット画像の場合には１０２３である。したがって、全てのイメージセンサ１２から得られる画像データの明るさを滑らかに繋ぎ合わせることができる。
【００９６】
また、補正処理部４３は、補正対象とする画像データの一端を第１の端とし、他端を第２の端として、第１の端のオーバーラップ領域を第１のオーバーラップ領域とし、第２の端のオーバーラップ領域を第２のオーバーラップ領域としたとき、以下のようにゲイン及びオフセットを決定することができる。例えば、補正対象の画像データの各画素に乗算するゲイン及び加算するオフセットの値を、第１のオーバーラップ領域（例えば、図７のＬｎ）では、補正パラメータ決定部４２により決定された第１のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットとし、第２のオーバーラップ領域（例えば、図７のＲｎ）では、補正パラメータ決定部４２により決定された第２のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットとし、第１のオーバーラップ領域と第２のオーバーラップ領域の間の中央部分（例えば、図７のＩｎ）では、補正パラメータ決定部４２により決定された第１のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットから第２のオーバーラップ領域に対するゲインとオフセットへと当該画素の位置に応じて滑らかに変化するようにゲイン及びオフセットを決定してもよい。
【００９７】
《１−７》画像結合部３３
画像結合部３３の行う画像結合処理は、原稿２０の搬送に従い、明るさ補正処理の確定した副走査方向の１ライン分の画像データを結合し出力する。そして、新たに読み取られた副走査方向の１ライン分の画像データが追加される。
【００９８】
実施の形態１の画像処理装置３０は、原稿２０の搬送に従い、前述の処理を副走査方向に順次繰り返し行う。ここで、明るさ補正部４０は、明るさ補正を副走査方向のサイズを１ラインとしたオーバーラップ領域で行うことも可能である。このため、前述の一連の画像処理では、副走査方向が１ラインの画像データを読み込むごとに、副走査方向が１ラインの画像処理結果を出力する。しかし、副走査方向を１ラインで処理すると、ノイズ成分が混入して、ＴＲｎ（＊）の精度又はＡＲｎ（＊）の精度が低くなる場合がある。その結果、良好な明るさ補正が行えないこととなる。したがって、オーバーラップ領域の副走査方向の平均値は、複数の画素を用いるのが望ましい。明るさ補正部４０に好適なのは、経験的に、主走査方向が１０画素程度、副走査方向が３２ライン程度である。
【００９９】
《１−８》効果
以上説明したように、実施の形態１の画像読取装置１０は、多数の受光素子を直線状に並べた複数のイメージセンサ１２を配置している。また、画像読取装置１０は、隣り合うイメージセンサ１２を互いの端部の検出範囲が重なるように主走査方向に並べている。
【０１００】
実施の形態１の画像処理装置３０は、黒補正白補正部３１、ずれ補正部３２、明るさ補正部４０及び画像結合部３３を有する。黒補正白補正部３１は、イメージセンサ１２から出力された各画像データに対して、黒補正及び白補正を行う。ずれ補正部３２は、黒補正白補正部３１で補正された補正後の各画像データに対して、副走査方向のずれの補正を行う。明るさ補正部４０は、ずれ補正部３２で副走査方向のずれが補正されたずれ補正画像のデータを用いて、主走査方向の両方の端部のオーバーラップ領域に含まれる画素の平均値を各々算出し、それらの平均値を用いて補正パラメータを算出する。明るさ補正部４０は、その補正パラメータを用いて、ずれ補正画像に対して明るさ補正を行う。画像結合部３３は、明るさ補正部４０で明るさが補正された明るさ補正画像を結合して再生画像を生成する。
【０１０１】
したがって、実施の形態１の画像処理装置によれば、オーバーラップ領域を利用して、各イメージセンサ１２の画像データ間の全体的な明るさ（輝度）を合わせる明るさ補正により、何らかの特別なハードウェアを追加する必要なく、また、原稿を読み取る前に特殊な基準チャートを読み取り、事前に補正することなく、主走査方向の明暗の縞の発生を抑えられる。これにより、実施の形態１の画像処理装置によれば、より原稿２０に忠実な再生画像データを得ることができる。
【０１０２】
また、明るさ補正部４０は、評価値計算部４１と、補正パラメータ決定部４２と、補正処理部４３とを有する。評価値計算部４１は、ずれ補正部３２で副走査方向のずれが補正されたずれ補正画像のデータを用いて、主走査方向の両方の端部のオーバーラップ領域に含まれる画素の平均値を各々算出する。補正パラメータ決定部４２は、それらの平均値を用いてゲインとオフセットとからなる補正パラメータを算出する。補正処理部４３は、その補正パラメータを用いて、画素値に乗算及び加算による補正を施し、その結果をクリッピングする。
【０１０３】
さらに、明るさ補正部４０における補正パラメータ決定部４２は、ターゲット決定部４２１、按分比決定部４２２、及びゲインオフセット算出部４２３を有する。ターゲット決定部４２１は、オーバーラップ領域のそれぞれの平均値からターゲット画素値を決定する。按分比決定部４２２は、オーバーラップ領域のそれぞれの平均値又はターゲット画素値のいずれかを明るさ参考値とし、明るさ参考値に応じてゲインとオフセットの按分比を決定する。ゲインオフセット算出部４２３は、オーバーラップ領域のそれぞれの平均値がターゲット画素値になるようなゲインとオフセットとを、按分比を用いて算出する。
【０１０４】
特許文献１に示される技術では、隣り合うイメージセンサの画像のオーバーラップ領域の画素値の平均値の比、すなわちゲインを用いて画像の明るさを補正する。これは、実施の形態１における式（６）及び式（７）で按分比（γＬ＿ｎ（＊）、γＲ＿ｎ−１（＊）、γＲ＿ｎ（＊）、γＬ＿ｎ＋１（＊））がゼロである場合に相当する。式（６）及び式（７）から分かるように、ゲインを求める際には当該オーバーラップ領域の平均値（ＡＬｎ（＊）、ＡＲｎ−１（＊）、ＡＲｎ（＊）、ＡＬｎ＋１（＊））が分母に来るため、平均的に画素値が小さい（輝度が小さい）領域では、演算誤差の影響が大きくなる。
【０１０５】
ここで、演算誤差の影響とは、ノイズ等の影響で分母に来る値が変動すると、それが小さな変動であっても、ゲイン値としては大きな変動となることである。これにより、特に、オーバーラップ領域のみ輝度が小さく、オーバーラップ領域以外の領域で輝度が大きくなるような画像の場合に、オーバーラップ領域をもとに求めた演算誤差の影響が大きいゲインの値を、オーバーラップ領域以外の領域まで適用することになるので、黒い部分からスジ状のムラが引いたような箇所が発生し易いという問題が発生する。
【０１０６】
この弊害を抑制するために、特許文献１に示される技術では、平均輝度を評価値として、ゲインの演算エラーを判別し、演算エラーとなる範囲のゲインを前後のラインのゲインから補間することが提案されている。しかし、輝度が小さい場合にゲイン演算エラーと判別すると、当該ラインのゲインが採用されなくなるため、輝度が小さい領域では輝度差を十分に補正することができない。
【０１０７】
実施の形態１の画像処理装置３０によれば、明るさ補正のために、ゲインだけでなく、オフセットをも用いることにより、上述した課題を回避することができる。実施の形態１における式（６）及び式（７）で按分比（γＬ＿ｎ（＊）、γＲ＿ｎ−１（＊）、γＲ＿ｎ（＊）、γＬ＿ｎ＋１（＊））が１に近い場合には、オフセットによる補正が支配的になる。オフセットによる補正値は、隣り合うイメージセンサの画像のオーバーラップ領域の画素値の平均値の差により求められるため、輝度が小さい領域であっても大きく変動しない（演算誤差の影響が小さい）。これにより、オーバーラップ領域のみ輝度が小さく、オーバーラップ領域以外の領域で輝度が大きくなるような画像の場合に、オーバーラップ領域をもとに求めたオフセット値を、オーバーラップ領域以外の輝度が大きい領域に適用しても悪影響を及ぼさない。したがって、ゲインを用いる場合に見られたようなスジ状のムラが発生することを防ぐことができる。
【０１０８】
また、実施の形態１において、按分比決定部４２２は、オーバーラップ領域のそれぞれの平均値又はターゲット画素値のいずれかを明るさ参考値とし、明るさ参考値が小さい場合にオフセットによる補正の割合が大きくなるように按分比を決定するようにしたので、輝度が小さい領域にはオフセットによる補正が適用される。したがって、輝度が小さい場合に、ゲイン演算エラーと判別する特許文献１の方法に見られたような、輝度が小さい領域で輝度差を十分に補正することができない問題は発生しない。すなわち、輝度が小さい領域でも高精度に隣り合うイメージセンサの画像の明るさの差を補正することができる。
【０１０９】
したがって、実施の形態１の画像処理装置によれば、スジ状のムラが発生するのを防ぎ、かつ、輝度が小さい領域でも高精度に隣り合うイメージセンサの画像の明るさの差を補正することができる。
【０１１０】
《２》実施の形態２
《２−１》画像処理装置
図１１は、本発明の実施の形態２の画像処理装置における補正パラメータ決定部４２ａの構成を概略的に示すブロック図である。図１１において、図９（実施の形態１）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９における符号と同じ符号を付す。実施の形態２の補正パラメータ決定部４２ａは、図３に示される画像処理装置３０における、補正パラメータ決定部４２に代えて、図３の画像処理装置３０に備えることができる。したがって、実施の形態２の説明においては、図３をも参照する。実施の形態２の画像処理装置の補正パラメータ決定部４２ａは、按分比調整係数決定部４２４を備えている点、及び、按分比決定部４２２ａが、按分比調整係数を用いて、按分比を決定する点において、実施の形態１の補正パラメータ決定部４２と異なる。実施の形態２におけるターゲット決定部４２１及びゲインオフセット算出部４２３は、実施の形態１のものと同じである。
【０１１１】
《２−２》按分比調整係数決定部４２４
実施の形態２の按分比決定部４２２ａは、ターゲット画素値（又はオーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値）を明るさ参考値とし、明るさ参考値が小さい場合にオフセットによる補正の割合が大きくなるよう按分比を決定する点において、実施の形態１の按分比決定部４２２と同様である。しかし、実施の形態２の按分比決定部４２２ａは、実施の形態１と同様の方法で決定された按分比γに、按分比調整係数決定部４２４において決定される按分比調整係数δを掛けたものを最終的な按分比Γとして出力する点が、実施の形態１の按分比決定部４２２と異なる。
【０１１２】
ここで、按分比調整係数決定部４２４は、オーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値とターゲット画素値との差分を差分補正量とし、差分補正量が大きい場合にオフセットの割合が小さくなるように按分比調整係数を決定する。
【０１１３】
按分比調整係数決定部４２４には、例えば、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎとに着目すると、それぞれの平均値ＡＲｎ−１（＊）と平均値ＡＬｎ（＊）、及び、ターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）の両方が入力される。
【０１１４】
按分比調整係数決定部４２４は、オーバーラップ領域Ｒｎ−１について、平均値ＡＲｎ−１（＊）とターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）の差分（ＡＲｎ−１（＊）−Ｔａｒｇｅｔｎ（＊））を差分補正量とし、差分補正量に応じてオーバーラップ領域Ｒｎ−１に対する按分比調整係数δＲ＿ｎ−１（＊）を決定する。また、オーバーラップ領域Ｌｎについて平均値ＡＬｎ（＊）とターゲット画素値Ｔａｒｇｅｔｎ（＊）との差分（ＡＬｎ（＊）−Ｔａｒｇｅｔｎ（＊））を差分補正量とし、差分補正量に応じてオーバーラップ領域Ｌｎに対する按分比調整係数δＬ＿ｎ＋１（＊）を決定する。
【０１１５】
差分補正量に応じて按分比調整係数δを決める関係の例を、次式（１６）に示す。
【０１１６】
【数１６】
2016127295.tif 000018
【０１１７】
ここで、ＤＦは差分補正量、Ｔｄ１は差分に対するオフセット適用切替点（第１の差分閾値）、Ｔｄ２は差分に対するゲイン適用切替点（第２の差分閾値）である。オフセット適用切替点Ｔｄ１及びゲイン適用切替点Ｔｄ２は、予め決められた値を用いてもよいし、又は、外部の情報を用いて変更可能なパラメータとしてもよい。
【０１１８】
図１２は式（１６）の特性を示すグラフである。差分補正量ＤＦがオフセット適用切替点Ｔｄ１より小さい場合には按分比調整係数δ（ＤＦ）が大きく（δ（ＤＦ）＝１）、差分補正量ＤＦがゲイン適用切替点Ｔｄ２より大きい場合には按分比調整係数δ（ＤＦ）が小さく（δ（ＤＦ）＝０）、差分補正量ＤＦがオフセット適用切替点Ｔｄ１以上ゲイン適用切替点Ｔｄ２以下の場合には差分補正量ＤＦに応じて按分比調整係数δ（ＤＦ）が単調に減少する。
【０１１９】
なお、ここでは、按分比調整係数δが大きくなるほどオフセットによる補正の割合が大きく、按分比調整係数δが小さくなるほどオフセットによる補正の割合が小さくなる（すなわち、ゲインによる補正の割合が大きくなる）ことを表す。
【０１２０】
式（１６）及び図１２の関係を用いて、按分比調整係数δＬ＿ｎ（＊）及びδＲ＿ｎ−１（＊）は、式（１７）により決定する。
【０１２１】
【数１７】
2016127295.tif 000019
【０１２２】
按分比決定部４２２ａは、式（４）等により決定された按分比γＬ＿ｎ（＊）、γＲ＿ｎ−１（＊）と按分比調整係数δＬ＿ｎ（＊）及びδＲ＿ｎ−１（＊）を用いて、最終的に出力する按分比ΓＬ＿ｎ（＊）及びΓＲ＿ｎ−１（＊）を、式（１８）により決定する。
【０１２３】
【数１８】
2016127295.tif 000020
【０１２４】
以上の説明では、オーバーラップ領域Ｒｎ−１とオーバーラップ領域Ｌｎとについての式のみを示したが、さらに他のオーバーラップ領域のペアについて、同様の式で按分比Γを決定する。
【０１２５】
《２−３》効果
上記実施の形態１では、明るさ参考値に応じてゲインとオフセットの按分比γを決定し、輝度の小さい領域の場合にオフセットによる補正を適用することで、再生画像にスジ状のムラが発生するのを防ぎ、かつ、輝度が小さい領域でも高精度に隣り合うイメージセンサの画像の明るさの差を補正することができる。しかしながら、地の色が暗く光沢のある原稿（例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）用のハードディスクなどが包装されている銀色の静電防止袋等）を読み取る場合に、輝度が小さい部分にオフセット補正を適用すると過補正となり、再生画像に黒い横引き箇所が発生することがある。
【０１２６】
図１に示すような隣り合うイメージセンサ１２の読み取り位置が副走査方向にずれた画像読取装置では、光沢のある原稿において原稿による照明の正反射が写り込む位置が副走査方向で異なり、隣り合うイメージセンサ間の輝度が極端に異なる場合がある。すなわち、隣り合う一方のイメージセンサの端部がオーバーラップ領域を読み取ったことで得られた画像データは、原稿の地の色に対応して低い画素値を持つが、他方のイメージセンサの端部がオーバーラップ領域を読み取ったことで得られた画像データは、照明の正反射が写り込み、明るく光っている箇所に対応して高い画素値を持つ場合である。このような場合に、実施の形態１の画像処理装置では、輝度の小さい領域でオフセットによる補正を適用するため、光っている部分を減算により補正しようとするが、オーバーラップ領域以外の輝度の小さい領域に大きな減算を適用すると過補正となり、再生画像に、画素値がゼロ以下になって真っ黒な横引き箇所が発生することがある。
【０１２７】
実施の形態２の画像処理装置では、それぞれのオーバーラップ領域の平均値とターゲット画素値の差分、すなわち差分補正量ＤＦに応じて按分比γを調整することとし、オフセットによる負の補正量が大きい場合に按分比γが小さくなるように按分比調整係数δを決定するようにした。このため、上記のように光沢のある原稿で隣り合うイメージセンサ間の輝度が極端に異なる場合に、オフセットによる補正を適用することを避けて、黒い横引き箇所の発生を抑えることができる。
【０１２８】
《３》実施の形態３
《３−１》画像処理装置
図１３は、本発明の実施の形態３の画像処理装置における補正パラメータ決定部４２ｂの構成を概略的に示すブロック図である。図１３において、図９（実施の形態１）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９における符号と同じ符号を付す。実施の形態３の補正パラメータ決定部４２ｂは、図３に示される画像処理装置３０における、補正パラメータ決定部４２に代えて、図３の画像処理装置３０に備えることができる。したがって、実施の形態３の説明においては、図３をも参照する。実施の形態３の画像処理装置の補正パラメータ決定部４２ｂは、閾値決定部４２５を備えている点、及び、按分比決定部４２２ｂが、閾値決定部４２５で決定される閾値を用いて、按分比を決定する点において、実施の形態１の補正パラメータ決定部４２と異なる。実施の形態３におけるターゲット決定部４２１及びゲインオフセット算出部４２３は、実施の形態１のものと同じである。
【０１２９】
《３−２》閾値決定部４２５
閾値決定部４２５は、オーバーラップ領域のペアのそれぞれの平均値とターゲット画素値との差分を差分補正量ＤＦとし、差分補正量ＤＦが大きい場合に按分比決定部４２２ｂにおけるオフセット適用切替点Ｔｐ１（第１の明るさ閾値）及びゲイン適用切替点Ｔｐ２（第２の明るさ閾値）が小さくなるように、それぞれの閾値を決定する。そして、按分比決定部４２２ｂは、閾値決定部４２５で決定された閾値Ｔｐ１及びＴｐ２により定義される式（３）及び図１０の関係を用いて按分比を決定する。この点を除き、実施の形態３は、上記実施の形態１と同じである。
【０１３０】
《３−３》効果
上記実施の形態２では、按分比調整係数決定部４２４により差分補正量が大きいときはオフセットによる補正を避けるように按分比調整係数を決定することで、光沢のある原稿で黒い横引きの発生を抑える効果が得られる。同様に、実施の形態３の画像処理装置では、閾値決定部４２５により差分補正量が大きいときに閾値Ｔｐ１及びＴｐ２を小さくすることによりオフセットによる補正を避けることができ、光沢のある原稿を読み取ったときに再生画像に発生することがある不良箇所（黒い横引き箇所）の発生を抑えることができる。
【０１３１】
《４》変形例
上記実施の形態１から３の画像読取装置の機能の一部又は画像処理装置３０の機能は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含むマイクロプロセッサ（制御部）により実行されるコンピュータプログラム（画像処理プログラム）で実現されてもよい。これらの機能がコンピュータプログラムで実現される場合には、マイクロプロセッサは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体から、又は、インターネットなどの通信によって、当該コンピュータプログラムをロードし、ロードされたプログラムを実行することによって画像読取装置の機能の一部又は画像処理装置３０の機能を実現することができる。
【０１３２】
図１４は、実施の形態１から３の変形例の画像読取装置のハードウェア構成図である。図１４に示されるように、画像読取装置は、複数のイメージセンサ１２と、Ａ／Ｄ変換部１６と、画像処理装置３０とを備える。画像処理装置３０は、上記実施の形態１から３のいずれかの画像処理装置である。図１４の画像処理装置３０は、ＣＰＵを含むプロセッサ６１と、揮発性メモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６２と、不揮発性メモリ６３と、大容量記憶媒体６４と、バス６５とを備える。不揮発性メモリ６３としては、例えば、フラッシュメモリを使用することができる。また、大容量記憶媒体６４としては、例えば、ハードディスク（磁気ディスク）、光ディスク、又は、半導体記憶装置を使用することができる。
【０１３３】
Ａ／Ｄ変換部１６は、複数のイメージセンサ１２が出力する画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データは、プロセッサ６１を介してＲＡＭ６２に一時的に格納される。プロセッサ６１は、不揮発性メモリ６３又は大容量記憶媒体６４からコンピュータプログラムをロードし、実行することにより、実施の形態１から３の画像処理装置３０の機能を実現することができる。プロセッサ６１は、コンピュータプログラムを実行することによって、実施の形態１から３における明るさ補正部４０の機能を実現することができる。また、プロセッサ６１は、不揮発性メモリ６３又は大容量記憶媒体６４に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、実施の形態１から３における黒補正白補正部３１、ずれ補正部３２、明るさ補正部４０、及び画像結合部３３の機能の全て又は一部を実現することができる。
【０１３４】
以上に説明したように、実施の形態１から３の変形例においては、隣り合う互いの端部の検出範囲が重なる部分を有するように並べられた複数のイメージセンサによって生成された複数の画像データを結合する前に、複数の画像データに対して、コンピュータプログラムの実行によって、適切なオフセット及びゲインを用いた補正処理を施すので、再生画像データの品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明は、複写機、スキャナ、及びファクシミリ等のような画像読取装置に適用することができる。また、本発明は、千鳥状に配列された複数のイメージセンサで生成された画像データが入力される情報処理装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  画像読取装置、  １１  読取光学系、  １２  イメージセンサ、  １３  基板、  １４  白基準板、  １５  読取位置、  ２０  原稿、  ３０  画像処理装置、  ３１  黒補正白補正部、  ３２  ずれ補正部、  ３３  画像結合部、  ４０  明るさ補正部、  ４１  評価値計算部、  ４２，４２ａ，４２ｂ  補正パラメータ決定部、  ４３  補正処理部、  ５１  照明光、  ４２１  ターゲット決定部、  ４２２，４２２ａ，４２２ｂ  按分比決定部、  ４２３  ゲインオフセット算出部、  ４２４  按分比調整係数決定部、  ４２５  閾値決定部、  Ｄ０  同時刻の読み取りで取得されたデータ、  ＩＭｎ−１，ＩＭｎ，ＩＭｎ＋１  画像データ（初期画像データ）、  ＩＭ１ｎ−１，ＩＭ１ｎ，ＩＭ１ｎ＋１  画像データ（黒白補正画像データ）、  ＩＭ２ｎ−１，ＩＭ２ｎ，ＩＭ２ｎ＋１  画像データ（ずれ補正画像データ）、  ＩＭ３ｎ−１，ＩＭ３ｎ，ＩＭ３ｎ＋１  画像データ（明るさ補正画像データ）、  ＩＭ４  再生画像データ、  Ｉｎ−１，Ｉｎ，Ｉｎ＋１  領域、  Ｒｎ−１，Ｒｎ，Ｒｎ＋１  オーバーラップ領域、  Ｌｎ−１，Ｌｎ，Ｌｎ＋１  オーバーラップ領域、  ＮＯ，ＮＩ  画素数、  Ｆ  搬送方向、  ＯＬ  オーバーラップ部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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