(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサーにより走査して画像データが得られるように画像を保持する画像保持基体を走査することによって生じる画像データから透き通し画像情報を除去する方法であって、
前記画像保持基体の表面画像及び前記画像保持基体の裏面画像の画像データを受け取るステップと、
前記受け取られた前記表面画像及び前記裏面画像の画像データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面が前記光センサーにより走査されて得られる第１の反射率及び画像が保持されていない前記画像保持基体が前記光センサーにより走査されて得られる第２の反射率により定まる前記画像保持基体の前記表面画像及び前記裏面画像の正規化濃度である走査濃度データ及び前記第１の反射率及び前記第２の反射率により定まる前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を表す値である近似吸光度データを決定するステップと、
前記画像保持基体内での光の拡散を表す透き通し点広がり関数を決定するステップと、
前記受け取られた画像データ、前記透き通し点広がり関数、前記走査濃度データ及び前記近似吸光度データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を補償した前記画像保持基体の該一方の面の画像の正規化濃度を表す値である透き通し補償濃度データを決定するステップと、
を含む透き通し画像情報の除去方法。
【請求項２】
前記透き通し補償濃度データを決定する前記ステップが、前記表面画像及び前記裏面画像のうち少なくとも一方の前記吸光度データを空間的にフィルタリングするステップと、前記表面画像及び前記裏面画像のうちのもう一方の前記走査濃度データから、前記空間的にフィルタリングされた前記吸光度データを引くステップと、を含む請求項１に記載の透き通し画像情報の除去方法。
【請求項３】
表面画像及び裏面画像を有すると共に光センサーにより走査して画像データが得られるように画像を保持する画像保持基体を走査することによって生じる画像データから透き通し画像情報を除去する透き通し画像情報除去装置であって、  入力／出力インターフェースと、
メモリと、
透き通し画像情報補償デバイスと、
を含み、
前記表面画像及び前記裏面画像の画像データを前記入力／出力インターフェースを介して受け取って前記メモリに記憶し、前記透き通し補償デバイスは、前記画像保持基体の表面及び裏面が前記光センサーにより走査されて得られる第１の反射率及び画像が保持されていない前記画像保持基体が前記光センサーにより走査されて得られる第２の反射率により定まる前記画像保持基体の前記表面画像及び前記裏面画像の正規化濃度である走査濃度データ及び前記第１の反射率及び前記第２の反射率により定まる前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を表す値である近似吸光度データを、前記受け取られた前記表面画像及び前記裏面画像の画像データに基づいて決定し、前記画像保持基体内での光の拡散を表す透き通し点広がり関数を決定し、前記受け取られた画像データ、前記透き通し点広がり関数、前記走査濃度データ及び前記近似吸光度データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を補償した前記画像保持基体の該一方の画像の正規化濃度を表す値である透き通し補償濃度データを決定する、
透き通し画像情報除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像の走査の際に半透明の画像保持基体の裏面からの画像の透き通し（show-through)を補償する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像保持基体の両面に画像を有する二面で半透明の画像保持基体を走査する際に、画像保持基体の一方の面を走査することによって生成される電子表現は、光が画像保持基体を通過するために画像保持基体の両面からの情報を含んでしまう。画像保持基体の走査される面、即ち表面の高コントラストの画像情報が、画像保持基体の裏面からの低コントラストの画像情報と組み合わされてしまう。画像保持基体の裏面からのこの低コントラストの画像情報は、「透き通し」画像情報と呼ばれる。
【０００３】
透き通し画像情報を低減する１つの方法は、走査の際に画像保持基体の裏面に黒色のバッキング（裏材）を配置することである。画像保持基体を通過する光は、黒色のバッキングによって吸収される。透き通し画像情報は大幅に低減されるが、画像保持基体の裏面から光が散乱するため、裏面の低コントラスト画像が走査された画像に少量残ってしまう。
【０００４】
更に、黒色のバッキングを用いると、画像保持基体におけるあらゆる穿孔及び画像保持基体のエッジを越えた領域が、走査された画像では黒領域として現れるため、この方法は望ましいものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、画像を複製（複写）する際に半透明の画像保持基体の裏面からの画像の透き通しを補償する装置及び方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
画像保持基体の表面及び裏面の画像反射率データが、画像保持基体から反射された光を感知する光学センサから得られる。画像反射率データはメモリに記憶され、画像保持基体の表面及び裏面の走査濃度データ及び近似吸光度データを決定するのに用いられる。
【０００７】
本明細書で提案される画像形成モデルによると、表面画像の透き通し補償濃度データは、表面の走査濃度データから低域フィルタにかけた裏面の吸光度データを引くことによって得られる。同様に、裏面の透き通し補償濃度データは、裏面の走査濃度データから低域フィルタにかけた表面の吸光度データを引くことによって得られる。低域フィルタの点広がり関数は、標準の線形予測理論に従って静的に又は適応して推定される。二つの面の透き通し補償濃度データを、各面の透き通し補償反射率データに変換して戻すことができる。
【０００８】
そして、後に画像の複製の際に使用するために、調整された画像データをメモリに記憶することができる。このようにして、透き通しのない複製画像を得ることができる。
【０００９】
本発明の第１の態様は、光センサーにより走査して画像データが得られるように画像を保持する画像保持基体を走査することによって生じる画像データから透き通し画像情報を除去する方法であって、前記画像保持基体の表面画像及び前記画像保持基体の裏面画像の画像データを受け取るステップと、前記受け取られた前記表面画像及び前記裏面画像の画像データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面が前記光センサーにより走査されて得られる第１の反射率及び画像が保持されていない前記画像保持基体が前記光センサーにより走査されて得られる第２の反射率により定まる前記画像保持基体の前記表面画像及び前記裏面画像の正規化濃度である走査濃度データ及び前記第１の反射率及び前記第２の反射率により定まる前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を表す値である近似吸光度データを決定するステップと、前記画像保持基体内での光の拡散を表す透き通し点広がり関数を決定するステップと、前記受け取られた画像データ、前記透き通し点広がり関数、前記走査濃度データ及び前記近似吸光度データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を補償した前記画像保持基体の該一方の面の画像の正規化濃度を表す値である透き通し補償濃度データを決定するステップと、を含む。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記透き通し補償濃度データを決定する前記ステップが、前記表面画像及び前記裏面画像のうち少なくとも一方の前記吸光度データを空間的にフィルタリングするステップと、前記表面画像及び前記裏面画像のうちのもう一方の前記走査濃度データから、前記空間的にフィルタリングされた前記吸光度データを引くステップと、を含む。なお、前記透き通し画像補償濃度データを決定する前記ステップでは、表面画像の走査濃度データから、フィルタリングされた裏面画像の前記吸光度データを引くこと、裏面画像の走査濃度データからフィルタリングされた表面画像の前記吸光度データを引くことの少なくとも一方を行う。
【００１１】
本発明の第３の態様は、表面画像及び裏面画像を有すると共に光センサーにより走査して画像データが得られるように画像を保持する画像保持基体を走査することによって生じる画像データから透き通し画像情報を除去する透き通し画像情報除去装置であって、  入力／出力インターフェースと、メモリと、透き通し画像情報補償デバイスと、を含み、前記表面画像及び前記裏面画像の画像データを前記入力／出力インターフェースを介して受け取って前記メモリに記憶し、前記透き通し補償デバイスは、前記画像保持基体の表面及び裏面が前記光センサーにより走査されて得られる第１の反射率及び画像が保持されていない前記画像保持基体が前記光センサーにより走査されて得られる第２の反射率により定まる前記画像保持基体の前記表面画像及び前記裏面画像の正規化濃度である走査濃度データ及び前記第１の反射率及び前記第２の反射率により定まる前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を表す値である近似吸光度データを、前記受け取られた前記表面画像及び前記裏面画像の画像データに基づいて決定し、前記画像保持基体内での光の拡散を表す透き通し点広がり関数を決定し、前記受け取られた画像データ、前記透き通し点広がり関数、前記走査濃度データ及び前記近似吸光度データに基づいて、前記画像保持基体の表面及び裏面の一方に対する他方の画像の透き通しの影響を補償した前記画像保持基体の該一方の画像の正規化濃度を表す値である透き通し補償濃度データを決定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の装置及び方法の例示的な実施の形態は、同様の番号が同様の要素を示す図面を参照して説明される。
【００１３】
図１は、本発明の透き通し補償システム１０の１つの例示的な実施の形態の機能ブロック図を示している。図１に示されるように、透き通し補償システム１０は、光学センサ１００、透き通し画像情報除去デバイス２００、画像データ送信装置３００、及び画像データ出力デバイス４００を含む。これらのデバイスは、それぞれ通信リンク１１０、２１０及び３１０を介して互いに連結されている。これらの通信リンク１１０、２１０及び３１０としては、データの送信を可能にするあらゆるタイプの通信リンクが可能である。例えば、通信リンクとしては、直接的な直列又は並列接続、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネット、インターネット、及び回路配線などが可能である。
【００１４】
光学センサ１００は、光入力を検出してこの光入力を画像データに変換するあらゆるタイプのデバイスである。例えば、光学センサ１００としては、画像保持基体から反射された光を感知するように制御されるＣＣＤ又は光ダイオードなどの感光センサの走査アレイが可能である。光学センサ１００は、単一センサでもよいし複数のセンサでもよい。更に、光学センサ１００は、画像保持基体の両面が同時に走査されるように配置される複数のセンサであってもよい。
【００１５】
光学センサ１００は、通信リンク１１０を介して画像データを画像データ送信装置３００に提供する。画像データ送信装置３００は画像データをメモリに記憶する。透き通し画像情報を除去する際、画像データ送信装置３００は通信リンク２１０を介して画像データを透き通し画像情報除去デバイス２００に提供する。透き通し画像情報は、画像データが得られた直後、又はがデータが得られてから少し経った後に除去することができる。更に、調整された画像データが画像データ出力デバイス４００に送られる際に透き通し画像情報を除去することができる。
【００１６】
透き通し画像情報除去デバイス２００は、画像保持基体を走査することによって生成される電子画像データ内の透き通し画像情報の影響を補償するために、画像データを調整する。画像データは調整されて調整された画像データが生成され、調整された画像データは通信リンク２１０を介して画像データ送信装置３００に出力される。
【００１７】
画像データ送信装置３００は、調整された画像データを受け取り、画像データを画像データ出力デバイス４００に供給することのできるあらゆるタイプのデバイスである。例えば、画像データ送信装置３００としては、コンピュータ、マイクロプロセッサ、スキャナープロセッサ、ディスク駆動装置、テープ駆動装置、ハードディスク、ＺＩＰ駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、ＤＶＤ駆動装置、ネットワークサーバ、プリントサーバ、写真コピーデバイス、又は画像データを受け取ってこれを提供することのできるあらゆる他の既知のデバイスもしくはシステム、又は後で開発されたデバイスもしくはシステムが可能である。画像データ送信装置３００は、ディスプレイ、ユーザインターフェース、メモリ、及びディスク駆動装置などを含む複数の構成要素を含むことができる。好適な実施の形態に関する下記の説明を簡潔にするために、画像データ送信装置３００をパーソナルコンピュータと仮定する。
【００１８】
画像データ送信装置３００は、透き通し画像情報除去デバイス２００から受け取った調整された画像データを記憶し、画像を出力する際に通信リンク３１０を介してこの調整された画像データを画像データ出力デバイス４００に提供する。画像出力デバイス４００は、画像を出力することができるあらゆるタイプのデバイスである。例えば、画像出力デバイス４００としては、レーザプリンタ、バブルジェットプリンタ、インクジェットプリンタ、写真コピーマシン、陰極線管（ＣＲＴ）、コンピュータモニタ、テレビ、カメラ、又は、画像データもしくは画像データから生成されたデータを用いて画像を記録媒体上に生成したり画像を表示したりすることができるあらゆる他の既知のデバイス又は後で開発されたデバイスが可能である。画像出力デバイス４００は、画像データ送信装置３００から調整された画像データに基づいた画像を生成する。図１は単一の画像出力デバイス４００を示しているが、複数の画像出力デバイス４００を単一の画像出力デバイス４００に結合させてもよい。
【００１９】
図１の要素のあらゆる組み合わせを単一のデバイスに組み込むことができる。例えば、光学センサ１００、透き通し画像情報除去デバイス２００、画像データ送信装置３００、及び画像出力デバイス４００を、デジタルコピー機、組込み式プリンタを有するコンピュータ、又は画像を出力することができるあらゆる他の一体型デバイスなどの単一のデバイス内に含ませることができる。同様に、スキャナーなどのように、光学センサ１００及び透き通し画像情報除去デバイス４００を単一のデバイスに組み込むことができる。
【００２０】
あるいは、透き通し画像情報除去デバイス２００及び画像データ送信装置３００を、独立型の画像出力デバイス４００の上流に取り付け可能な別個の一体型デバイスに組み込んでもよい。例えば、透き通し画像情報除去デバイス２００及び画像データ送信装置３００を、光学センサ１００及び１つ以上の画像出力デバイス４００の双方とインターフェースする一体型デバイスにしてもよい。例えば、透き通し画像情報除去デバイス２００及び画像データ送信装置３００は、プログラムされた汎用コンピュータ、及び複数の同一又は異なるプリンタデバイスのためにプリンタデータを管理するネットワークプリントサーバなどに組み込まれてもよい。
【００２１】
更に、透き通し画像情報除去デバイス２００は、光学センサ１００、画像データ送信装置３００又は画像出力デバイス４００に対して実行するソフトウェアとして実施されてもよい。図１に示される要素の他の構成を、本発明の趣意及び範囲から逸脱せずに使用することができる。
【００２２】
本明細書中に使用される「画像」という用語は、１つ以上のハーフトーン画像、連続トーン画像、ラインアート又は他のグラフィック画像のうちのいずれか又は全てを含むあらゆる画像、及び／又はディスプレイデバイス上で表示が可能であるか又は画像保持基体上での出力が可能なテキストのあらゆるコンパイルを示すものである。例えば、画像は、画像データ送信装置３００に記憶されるグラフィックス及びテキストの組み合わせでもよい。画像は、画像を構成する特定のピクセルの色、強度、及び／又はあらゆる他の既知の画像特性又は後で開発された画像特性を示す一連のピクセル値でもよい。
【００２３】
光学センサ１００は、画像保持基体から反射された光を検出して検出された光を画像データに変換し、この画像データは画像データ送信装置３００に提供され、そして透き通し画像情報除去デバイス２００に提供される。透き通し画像情報除去デバイス２００は、検出された画像データを調整してあらゆる透き通し画像情報を除去し、調整された画像データを画像データ送信装置３００に転送する。画像データ送信装置３００は調整された画像データを記憶し、画像を出力する際に調整された画像データを画像データ出力デバイス４００に出力する。
【００２４】
光学センサ１００が画像保持基体からの反射光を検出するのに使用される場合、画像保持基体は２度走査される。画像保持基体の第１の走査は画像保持基体の表面の走査であり、画像保持基体の第２の走査は画像保持基体の裏面の走査である。これらの走査は、連続的又は同時に行うことができる。
【００２５】
従って、画像保持基体の各走査は、画像保持基体の反対側の画像の少量の透き通しと共に走査された画像保持基体の走査面側の画像に対応する異なった画像データを提供する。画像保持基体の両面の画像データは、画像データ送信装置３００によって透き通し画像情報除去デバイス２００に提供される。
【００２６】
図２は、図１の透き通し画像情報除去デバイス２００の１つの例示的な実施の形態のブロック図である。図２に示されるように、透き通し画像情報除去デバイス２００は、入力／出力インターフェース２０１、コントローラ２０２、データ位置合わせ回路２０３、メモリ２０４、及び透き通し画像情報補償デバイス２０５を含む。これらの要素は、制御／データ信号バス２０６を介して互いに接続されている。
【００２７】
画像データは、画像データ送信装置３００によって通信リンク１１０及び入力／出力インターフェース２０１を介して透き通し画像情報除去デバイス２００に提供される。画像データ送信装置３００によって送られた画像データは、コントローラ２０２によってメモリ２０４に記憶される。
【００２８】
画像データ送信装置３００から画像データが受け取られると、コントローラ２０２はデータ位置合わせ回路２０３に、画像保持基体の表面に対応する画像データと画像保持基体の裏面に対応する画像データの位置合わせをするように命令する。裏面の画像データは表面の画像データから反転される。従って、２つの面の情報を比較する際は、２つの画像が対応するようにこれらの画像のうちの一方を反転すべきである。
【００２９】
これらの画像のうちの一方を反転させた後、表面の画像データは反転された裏面の画像データと位置合わせされるべきである。これらの画像は異なる時間に、又は異なるセンサによって得られるため、これらの画像は必ずしも同一の空間基準で走査されているとは限らない。画像のスキュー調整、横方向シフト、及び直線ひずみ(linear distortions)が全て必要になる場合がある。
【００３０】
表面及び裏面の画像が同時に走査される場合、これらの調整は、スキャナーの幾何学的形状、又は、試験標的を走査して標的の特徴の空間変位を示す較正処理によって決定することができる。また、データ位置合わせ回路２０３は、例えば、画像保持基体又は画像保持基体支持体上の位置合わせマーク、エッジ検出、又はあらゆる他の既知の位置合わせ方法もしくは後で開発された位置合わせ方法に基づいて位置合わせの決定を行うこともできる。
【００３１】
より詳しく後述するように、位置合わせの要件は、透き通し削除値を決定するのに使用されるフィルタの選択によって緩和することができる。従って、本発明を実施するために正確な位置合わせは必要ではない。しかし、透き通し削除の決定におけるエラーを低減するために、ある程度の位置合わせが望ましい。更に、本発明の趣意及び範囲から逸脱せずに、表面及び裏面の画像データの位置合わせを省略し、データ位置合わせ回路２０３を透き通し画像情報除去デバイス２００から省略することができる。
【００３２】
１つの例示的な実施の形態では、画像データがデータ位置合わせ回路２０３によって位置合わせされると、透き通し画像情報補償デバイス２０５は画像データから透き通し画像情報を削除する。透き通し画像情報を削除するために、表面及び裏面の画像層の走査濃度及び吸光度関数が計算され、表面及び裏面の画像の透き通し補償濃度が、フィルタリングされた吸光度データを走査濃度データから引くことによって計算される。得られた調整済画像データはメモリ２０４に記憶され、それから入力／出力インターフェース２０１及び通信リンク２１０を介して画像データ送信装置３００に出力される。
【００３３】
図３〜図６は、画像データを調整して透き通し画像情報を補償する１つの例示的な方法を示している。図３〜図６を参照して説明される方法は例示的なものにすぎず、本発明を１つの方法に制限する意図ではない。むしろ、透き通し画像情報を補償するために線形濃度関数を用いる透き通し画像情報の補償方法であればいずれも、本発明の趣意及び範囲から逸脱せずに用いることができる。
【００３４】
図３は、画像保持基体の裏面からの画像の透き通し画像情報を含む画像保持基体の表面を走査することによって生成された画像データを示している。図３からみられるように、垂直ライン２０は画像保持基体の裏面から透けており、画像保持基体の表面を走査することで生成された文字「Ａ」の画像３０の画像データに存在する。
【００３５】
図４は、非黒色のバッキングを用いて半透明の画像保持基体を走査する際に生じる光路を示している。図４に示される例では、半透明の画像保持基体には画像が全く形成されていない。光源１２０からの光１２２は半透明の画像保持基体１３０上に向けられる。光源１２０からの光１２２は、画像保持基体１３０の表面に入射する。光１２２の部分１２４は画像保持基体１３０によって散乱される。光１２２の他の部分１２６は半透明の画像保持基体１３０を透過する。
【００３６】
半透明の画像保持基体１３０を透過した光１２２の部分１２６は、非黒色のバッキング１４０によって反射され、再び画像保持基体１３０を介して光学センサ１５０に達する。図４は、反射光１２６が広い角度で反射されていることを示しているが、実際にはこの角度は非常に狭く、０と考えられる。この図は例示的なものにすぎず、本発明を制限する意図ではない。
【００３７】
光学センサ１５０によって検出される反射率Rpwを、次式のように表すことができる。
【数１】
0004286412.tif 000002
式中、Rpwは光学センサ１５０によって検出される反射率であり、Spは散乱される光１２２の部分１２４の比率であり、Rbackは非黒色のバッキングの反射率を表し、Tpは画像保持基体を透過する光１２２の部分１２６の比率を表している。Rpwの下付きpは用紙の画像保持基体を示し、上付きwはいずれの面にもプリントされていない（白色の）用紙の反射率であることを示している。しかし、本発明は用紙の使用に制限されず、あらゆる画像保持基体を使用することができる。従って、式（１）は、光学センサ１５０によって検出される反射率Rpwが、散乱される光１２２の比率Sp、及び、バッキングの反射率Rbackと例えば用紙である画像保持基体１３０を透過した光１２２の比率Tpの二乗との積の合計であることを示している。Rback、及び用紙を透過した光１２２の比率Tpの二乗の積は、用紙の画像保持基体を透過して非黒色のバッキングに達し、そこから反射されて更に用紙の画像保持基体を再び透過し、光学センサ１５０に達する光量を表すのに用いられる。
【００３８】
図５は、表面及び裏面に画像が形成された画像保持基体を走査する際に生じる光路を示している。下記の論述は、表面及び裏面の画像が白黒画像であることを仮定している。しかし、当業者には明白になるように、カラー画像又はグレースケール画像でも同様の光路が生じるであろう。
【００３９】
図５に示されるように、光源１２０からの光１２２は画像保持基体１３０に入射する。光１２２の部分１２４は、画像保持基体１３０の表面によって散乱される。光１２２の残りの部分１２６は表面を透過する。散乱及び透過される光１２２の比率は、画像保持基体１３０の表面に形成される画像の特性に依存する。
【００４０】
画像保持基体１３０の表面を透過した光１２２の部分１２６は、次に画像保持基体１３０の裏面を透過する。画像保持基体の裏面を透過する光１２２の部分１２７は、画像保持基体の裏面の画像及び画像保持基体自体の特性に依存する。
【００４１】
光１２２の透過部分１２７は次に、バッキング１４０から反射され、画像保持基体の裏面及び表面を再び介して光学センサ１５０に達する。光１２２の部分１２８は、画像保持基体の裏面を透過した光の部分を表している。光１２２の部分１２７はある程度非黒色のバッキング１４０によって吸収されるか又は画像保持基体１３０の裏面によって散乱される場合があるため、部分１２８は部分１２７とは同一ではない場合がある。光１２２の部分１２９は、画像保持基体１３０の表面を通過する光の部分を表している。例えば、画像保持基体１３０を介する光の広がりのために、この部分１２９は部分１２８とは同一ではない場合がある。
【００４２】
従って、光学センサ１５０によって検出される光１２２の反射部分１２９は、次式のように表すことができる。
【数２】
0004286412.tif 000003
式中、Rfs(x,y)は表面が走査される際に光学センサ１５０によって検出される反射率であり、x及びyは画像保持基体１３０の表面上の点の２次元座標であり、Tf(x,y)は画像保持基体１３０の表面の画像層の透過率であり、Tb(x,y)は画像保持基体１３０の裏面の画像層の透過率である。式（２）は、光学センサ１５０によって検出される反射率Rfs(x,y)が、画像保持基体１３０の表面及び裏面の画像層を通過する光の透過率Tf(x,y)及びTb(x,y)に基づくことを示している。特に、裏面の画像層の透過率Tb(x,y)に対する表面の走査反射率Rfs(x,y)の依存は、本発明が除去する望ましくない透き通しである。
【００４３】
下記の説明のために、回復されるべき「透き通し補償画像」とは、画像保持基体の裏面に画像がない場合に光学センサから得たであろう画像であると仮定される。この仮定は説明のためにすぎず、本発明の範囲を制限する意図ではない。本発明の趣意及び範囲から逸脱せずに、「透き通し補償画像」の他の定義を用いることができる。
【００４４】
裏面に画像がないという仮定は、裏面の画像層の透過率Tb(x,y)を式（２）において１に設定するのと数学的に等しい。この代入を行った場合、透き通しが補償された表面画像の反射率は下記の通りである。
【数３】
0004286412.tif 000004
【００４５】
透き通し補償の目的は、Rf(x,y)を得ることである。後に明白になる理由のために、式（２）を正規化濃度空間に変換することが有利である。この正規化濃度空間は、反射率データを（両面に）プリントされていない基体の反射率で割った後に反射率データの対数変換を行うことによって得られる。
【００４６】
図５に示される画像保持基体１３０の走査に対応する表面画像の正規化濃度を、下記のように表すことができる。
【数４】
0004286412.tif 000005
この式を、下記のように単純化することができる。
【数５】
0004286412.tif 000006
式中、
【数６】
0004286412.tif 000007
であり、これは透き通しが補償された表面画像に対応する正規化濃度である。式（４）は自然対数を用いているが、基底 m(logm)のあらゆる対数、又はこの対数に密接に近似するあらゆる関数を本発明の趣意及び範囲から逸脱せずに用いることができる。
【００４７】
用紙は、透過させる光よりもずっと多くの光を散乱させるため、用紙の色は白に近い。従って、画像保持基体１３０が、透過させる光よりも大きな比率の光を散乱させる用紙又は同様の用紙である場合、光の透過率の二乗Tp2は、光の散乱率Spと比較すると非常に小さい。これにより、１よりもずっと小さい絶対値を有するx（点の座標xを表すものではない）の値に対する下記の近似が可能になる。
【数７】
0004286412.tif 000008
【００４８】
この近似を式（５）のx=(Tp2Rback/(Sp+Tp2Rback))(1-Tb2(x,y))に用いると、表面画像の濃度関数は下記のようになる。
【数８】
0004286412.tif 000009
式中、Ab(x,y)= 1-Rb(x,y)/Rpw =(1-Tb2(x,y)) であり、裏面の画像層の透き通し補償吸光度である。従って、式（８）は、表面の画像層の走査濃度Dfs(x,y)が、表面の画像層の透き通し補償濃度Df(x,y)及び裏面の画像層の透き通し補償吸光度Ab(x,y)の線形の組み合わせであることを示している。同様に、走査された裏面の画像層の濃度は以下の通りである。
【数９】
0004286412.tif 000010
式中、Af(x,y)は表面の画像層の吸光度である。
【００４９】
実際には、画像保持基体を通過する光は画像保持基体内で空間的に拡散される。従って、上記の関係は必ずしも有効とは限らない。画像保持基体内での光の拡散を考慮に入れるために、(Tp2Rback/(Sp+Tp2Rback))の項を点広がり関数H(x,y)で置き換えることによって式（６）及び式（７）を変更することができる。変更された式は、以下のようになる。
【数１０】
0004286412.tif 000011
【外１】
0004286412.tif 000012
【００５０】
式（１０）及び式（１１）から、透き通しが補償された表面及び裏面の画像の正規化濃度を以下のように計算できることが明らかであることに注意する。
【数１１】
0004286412.tif 000013
【００５１】
Dfs(x,y)及びDbs(x,y)の項は、画像保持基体の二面の走査から決定することができる。例えば、光学センサ１５０は、画像保持基体の表面の反射率Rfs(x,y)の値を検出することができる。プリントされていない画像保持基体の反射率Rpw(x,y)は、文書のいずれの面にもプリントがされていない領域にわたるRfs(x,y)を平均化することにより、又は独立した測定により計算することができる。これらの値は、Dfs(x,y)を決定するために式（４）と共に用いることができ、Dbs(x,y)は同様に、センサによって検出される裏面の反射率Rbs(x,y)から決定することができる。透き通し点広がり関数H(x,y)は、より詳しく後述するフィルタを用いて得ることができる。前述のように、H(x,y)における入力値は、(Tp2Rback/(Sp+Tp2Rback))にほぼ対応する。典型的な画像保持基体では、基体を介する透過率Tpは散乱率Spよりもずっと小さいため、これらの入力値は小さい。これらの値が小さいため、例えば表面及び裏面の層の吸光度の近似を行うことができ、小さな誤差しか生じない。スキャナーを用いて検出された反射率で透き通し補償反射率を置き換えることにより、裏面及び表面の画像層の吸光度Ab(x,y)及びAf(x,y)を以下のように近似することができる。
【数１２】
0004286412.tif 000014
【００５２】
あるいは、必要であれば、この近似の代わりに、反復アプローチを用いてもよい。このアプローチは、前記の近似で始まり、推定された透き通し補償反射率を用いて次の反復のための吸光度を計算する。許容可能な補償が得られるまで、これらの反復を多数回繰り返すことができる。
【００５３】
透き通し点広がり関数H(x,y)は、有限インパルス応答（FIR)フィルタを用いて近似させることができる。透き通し補償は線形化されているため、H(x,y)を表すFIRフィルタの係数を標準線形予測理論から決定することができる。
【００５４】
透き通し点広がり関数はバッキング及び画像保持基体のみに依存しており、最適な線形フィルタリング理論に従って、裏面のみにプリントされた画像の領域を用いることによって予め決定したり推定したりすることができる。あるいは、適応線形予測フィルタを用いてもよい。好適な実施の形態では、透き通し点広がり関数H(x,y)を表すフィルタは適応フィルタとして実施され、その係数（種々のx及びyの値）は、フィルタが画像保持基体を横切って移動するにつれて適応される。表面の透き通し補償に関しては、x、yの各位置における透き通し補償画像の濃度が式（１２）に従って計算される。次に、そのx、yの位置の周りの小さな近隣領域が、表面には画像内容をもたないが裏面にある程度の画像内容を有する場合、フィルタの係数は、推定されるDf(x,y)をゼロに向けて送るように設計された方向に適応される（透き通しがない場合、Df(x,y)は、表面にプリントされていない領域ではゼロであることに注意する）。
【００５５】
適応フィルタの使用は、非適応フィルタに比べて、表面及び裏面の画像の位置合わせが極端に正確でなくてもよいという点で著しく有利である。フィルタのサイズが適度に大きい限りは、フィルタは画像保持基体にわたる位置合わせの小さな変化に自動的に適応し、これを補償する。また、適応法は、画像保持基体の透過における空間的なばらつきのために生じる透き通し点広がり関数のばらつきに対処することができるという点で有益である。
【００５６】
Df(x,y)及びDb(x,y)は、画像保持基体の表面及び裏面の透き通し補償画像の正規化濃度を表している。これらの値を、式（６)(及び裏面の対応する式）の逆数として得られる反射率表現のような透き通し補償画像の他の表現に変えることができる。
【数１３】
0004286412.tif 000015
既に前述したように、Rf(x,y)は、裏面にプリントされていない場合に光学センサが表面において検出したであろう画像に近接した近似値であり、Rb(x,y)は、表面にプリントされていない場合に光学センサが裏面において検出したであろう画像に近接した近似値である。また、透き通し補償は、対応する表面及び裏面の画像からの局所的な情報のみを必要とし、従って完全な表面及び裏面の画像をメモリに記憶させることを必要としないことに注意する（表面及び裏面を同時に走査するデバイスでは、その処理によって生じる遅延は数本の走査線にすぎない）。
【００５７】
透き通しが調整された画像データはメモリに記憶され、また、後に、例えば画像出力デバイス４００を用いて画像を出力する際に使用するために画像データ送信デバイス３００に記憶されてもよい。
【００５８】
図６は、画像データ内の透き通し画像情報を補償する方法の１つの例示的な実施の形態を概説するフローチャートである。図６に示されるように、制御はステップＳ５００から始まってステップＳ６００に続き、ここで画像データを入力する。次に、ステップＳ７００で画像データを記憶する。続いて、ステップＳ８００において、必要であれば画像データの位置合わせをする。制御は次にステップＳ９００へと続く。
【００５９】
ステップＳ９００では、画像データを調整して透き通し画像情報を全て除去する。そして、ステップＳ１０００では、調整された画像データを記憶する。次に、Ｓ１１００において制御ルーチンを終了する。
【００６０】
図７は、図６のステップＳ９００の画像データを調整する方法の１つの例示的な実施の形態を概説するフローチャートである。図７に示されるように、制御はステップＳ９００から始まってステップＳ９１０に続き、ここで、画像保持基体の表面及び裏面の走査濃度を表面及び裏面の画像からの画像データに基づいて決定する。前述のように、これは、例えば表面に対しては検出された反射率及び式（４）、裏面に対しては対応する式を用いて行うことができる。
【００６１】
次に、ステップＳ９２０において、画像保持基体の表面及び裏面の吸光度を近似する。これは、例えば、式（１４）及び式（１５）を用いて行うことができる。そして、ステップＳ９３０において、画像保持基体の透き通し点広がり関数を推定する。前述のように、線形予測フィルタを用いてこの近似を自動的に行い、透き通し点広がり関数を近似することができる。制御は次にステップＳ９４０に続く。
【００６２】
ステップＳ９４０では、透き通しが補償された画像保持基体の表面及び裏面の濃度を、走査濃度、近似された吸光度、及び推定された透き通し点広がり関数から決定する。これは、例えば式（１２）及び式（１３）を用いて行うことができる。次に、ステップＳ９５０において、表面及び裏面の画像の透き通し補償反射率を、例えば式（１６）及び式（１７）を用いて計算する。次に、ステップＳ９６０において、制御は図６のステップＳ１０００に戻る。
【００６３】
ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせのいずれかにより、前述の式を画像の各ピクセル及びピクセルのグループなどに適用することができる。ハードウェア又はソフトウェアの選択は、透き通し削除が実施されるシステムの速度要件及び効率要件に依存しうる。
【００６４】
図１及び図２に示されるように、透き通し画像情報除去デバイス２００を汎用又は専用コンピュータにおいて実施することができる。しかし、透き通し画像情報除去デバイス２００を、プログラムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ及び周辺集積回路素子、ＡＳＩＣ又は他の集積回路、離散素子回路などのハードウェア電子回路又は論理回路、又はＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡもしくはＰＡＬのようなプログラマブル論理デバイスなどにおいても実施可能である。一般に、図６及び図７に示されるフローチャートを実施することができる有限状態マシンであるあらゆるデバイスを使用して、本発明の透き通し画像情報除去デバイス２００を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透き通し補償システムの１つの例示的な実施の形態の機能ブロック図である。
【図２】図１の透き通し除去デバイスの例示的な機能ブロック図である。
【図３】画像保持基体の表面の画像と、表面に「透き通っている」裏面の画像の例示的な図である。
【図４】画像が形成されていない画像保持基体を走査する際に生じる光路を示す図である。
【図５】画像保持基体の表面及び裏面の双方に画像を有する画像保持基体を走査する際に生じる光路を示す図である。
【図６】本発明の、検出された画像データを調整して透き通し画像情報を除去する例示的な方法を概説するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ９００の透き通し画像情報を除去する方法の１つの例示的な実施の形態をより詳しく概説するフローチャートである。
【符号の説明】
１０    透き通し補償システム
１００、１５０    光学センサ
１３０    画像保持基体
２００    透き通し画像情報除去デバイス
２０１    入力／出力インターフェース
２０２    コントローラ
２０３    データ位置合わせ回路
２０４    メモリ
２０５    透き通し画像情報補償デバイス
３００    画像データ送信装置
４００    画像データ出力デバイス
【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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