(57)【要約】【課題】マルチチップイメージセンサアレイを副走査方向に複数個配置したカラーイメージセンサにより画像を読み取るときに、センサチップ間のギャップによる欠落した画像データの補間を１つのマルチチップイメージセンサアレイの出力で可能にする。【解決手段】イメージセンサは、副走査方向に配列された３つのマルチチップイメージセンサアレイ301〜303からなる。マルチチップイメージセンサアレイ301のギャップA1及びA2、マルチチップイメージセンサアレイ302のギャップB1及びB2、マルチチップイメージセンサアレイ303のギャップC1及びC2は、主走査方向の異なる位置に配置されている。主走査方向の画像データの欠落は１ライン（１色）だけとなり、情報の欠落が最小限で済む。【選択図】  図２
2009290771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイが副走査方向に複数配置されたカラーイメージセンサを有する画像読み取り装置において、
前記複数のマルチチップイメージセンサアレイのギャップが異なる主走査位置に配置されていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像読み取り装置において、
ある色のマルチチップイメージセンサアレイのギャップにより欠落した画素データを、その色のマルチチップイメージセンサアレイの画像データを用いて補間する画像処理部を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像読み取り装置において、
ある色のマルチチップイメージセンサアレイのギャップにより欠落した画素データを、その色のマルチチップイメージセンサアレイの画像データ、及び他の色のマルチチップイメージセンサアレイの画像データを用いて補間する画像処理部を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された画像読み取り装置において、
複数のマルチチップイメージセンサアレイから出力される画像データを基に像域分離処理を行う像域分離部を備えるとともに、前記画像処理部は像域分離結果に応じた補間処理を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載された画像読み取り装置と、その出力画像データに基づいて画像を形成する画像形成部とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイが副走査方向に複数配置されたカラーイメージセンサにより画像を読み取る工程と、ある色のマルチチップイメージセンサアレイのギャップにより欠落した画素データを、その色のマルチチップイメージセンサアレイの画像データを用いて補間する補間工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載された画像処理方法において、
前記補間工程は、他の色のマルチチップイメージセンサアレイの画像データを併用することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された画像処理方法において、
読み取った画像データを基に画像の像域分離を行う工程を有するとともに、前記補間工程は、像域分離結果に応じた補間処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータに、請求項６〜７のいずれかに記載された画像処理方法の補間工程を実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチップイメージセンサを有する画像読み取り装置、それを備えた画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及びそれを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やファクシミリ等の読み取り装置、コンピュータ入力用のスキャナ等として、原稿の画像情報を読み取る画像読み取り装置が用いられている。この種の画像読み取り装置では、原稿の搬送路に直交する方向に延設される光源を用いて原稿に光を照射し、照射された原稿で反射した反射光をイメージセンサにて受光することで、原稿上の画像を読み取っている。
【０００３】
このような画像読み取り装置としては、例えば蛍光灯を光源とする光を原稿に照射し、原稿からの反射光を縮小光学系を介してＣＣＤイメージセンサで読み取る方式が一般的であったが、最近では、装置の小型化を目的として、形状の小さいＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を光源に利用し、セルフォックレンズ（登録商標）を介してリニアセンサで画像を直接読み取るＣＩＳ(Contact Image Sensor)と呼ばれるものが実用化されてきている。
【０００４】
ＣＩＳにおけるリニアセンサとしては、例えば多数の光電変換センサを直線状に並べたセンサチップ(受光チップ)を、主走査方向に複数並べて構成した所謂マルチチップメージセンサアレイが広く用いられている。
【０００５】
図１３は、３つのマルチチップイメージセンサアレイ101〜103を備えたイメージセンサの構成を示す図である。ここでは、マルチチップイメージセンサアレイ101〜103は、それぞれ３つのセンサチップからなる。ただし、マルチチップ方式のイメージセンサアレイでは、隣接するセンサチップ間にギャップGpが存在するため、ギャップGpにおいて原稿の画像を読み取ることができなくなり、このギャップGpにおける画像情報が欠落してしまうという問題がある。
【０００６】
この問題を解決可能なマルチチップイメージセンサとしては、隣接するセンサチップ間のギャップ情報と、隣接する二つのセンサチップのギャップ側端部の光電変換センサにて検出された画像データとを用いて、ギャップにおける画像データを補間するようにしたものが存在する(特許文献１参照)。
【０００７】
また、この特許文献１には、センサチップを千鳥状に配列したマルチチップイメージセンサアレイを用いることで、主走査方向に隣接するセンサチップ間に存在するギャップによる画像データの欠落を、他のセンサチップの画像データで補うようにした技術も開示されている。即ち図１４に示すように、センサチップを千鳥状に配列したマルチチップイメージセンサアレイ201〜203を有するイメージセンサにおいて、例えばセンサチップ201-1、201-3間、及び201-3、201-5間のギャップによる画像データの欠落を、それぞれセンサチップ201-4、201-6からの画像データで補う。
【０００８】
しかしながら、例えば図１３のマルチチップイメージセンサアレイ101〜103をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ用のイメージセンサアレイとした場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの同一主走査方向位置にギャップが存在するため、画像データの欠落を補間するために、マルチチップイメージセンサアレイ101〜103のそれぞれのギャップ側端部の光電変換センサにて検出された画像データ、即ち６画素分の画像データが必要である。補間精度を高めるため、補間に用いる光電変換センサに出力をキャップ側端部からセンサチップの中心側に増やした場合、さらに多くの画像データが必要となる。
【０００９】
また、このイメージセンサでは、センサチップを千鳥状に配置することから、１ラインの画像データを読み取るのに２つのＣＩＳを用いることになるためコストが大きいという問題がある。また、１ラインを読み取るのに２ラインの画像データが必要なため、ラインの遅延制御も必要となり、制御が困難になる問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１９６８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的は、それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイが副走査方向に複数個配置されたカラーイメージセンサにより画像を読み取るときに、センサチップ間のギャップにより欠落した画像データの補間を１つのマルチチップイメージセンサアレイの出力により可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイが副走査方向に複数配置されたカラーイメージセンサを有する画像読取装置において、前記複数のマルチチップイメージセンサアレイのギャップが異なる主走査位置に配置されていることを特徴とする画像読取装置である。
また、本発明は、それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイが副走査方向に複数配置されたカラーイメージセンサにより画像を読み取る工程と、ある色のマルチチップイメージセンサのギャップにより欠落した画素データを、その色のマルチチップイメージセンサの画像データを用いて補間する補間工程とを有することを特徴とする画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、それぞれが異なる色を読み取るマルチチップイメージセンサアレイを副走査方向に複数個配置したカラーイメージセンサにより画像を読み取るときに、センサチップ間のギャップにより欠落した画像データの補間を１つのマルチチップイメージセンサアレイの出力により行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態の画像読み取り装置におけるイメージセンサの構成を示す図であり、図２はその各マルチチップイメージセンサアレイのギャップを示す図である。
【００１４】
このイメージセンサは、副走査方向に配列された３つのマルチチップイメージセンサアレイ301〜303からなる。マルチチップイメージセンサアレイ301〜303の各々は、主走査方向に配列された複数のイメージセンサチップからなる。即ちマルチチップイメージセンサアレイ301は、３つのイメージセンサチップ301-1〜301-3、マルチチップイメージセンサアレイ302は、４つのイメージセンサチップ302-1〜302-4、マルチチップイメージセンサアレイ303は、４つのイメージセンサチップ303-1〜303-4からなる。ここで、マルチチップイメージセンサアレイ301〜303は、それぞれ原稿からの反射光のＲ、Ｇ、Ｂ成分を光電変換する。
【００１５】
そして、図２に示すように、マルチチップイメージセンサアレイ301のギャップA1及びA2、マルチチップイメージセンサアレイ302のギャップB1〜B3、マルチチップイメージセンサアレイ303のギャップC1〜C3は、主走査方向の異なる位置に配置されている。換言すれば、ギャップA1、A2の主走査方向位置には、マルチチップイメージセンサアレイ302及び303のギャップB1〜B3、C1〜C3は存在せず、ギャップB1〜B3の主走査方向位置には、マルチチップイメージセンサアレイ301及び303のギャップA1，A2、C1〜C3は存在せず、ギャップC1１〜C3の主走査方向位置には、マルチチップイメージセンサアレイ301及び302のギャップA1，A2、B1〜B3は存在しない。
【００１６】
このように、異なるマルチチップイメージセンサアレイのギャップを主走査方向にずらして配置することにより、主走査方向の欠落画素は１ライン（１色）の画像データだけとなり、情報の欠落が最小限で済む。なお、ここではＲ、Ｇ、Ｂからなる３ライン構成で説明しているが、３ラインに限定したものではない。例えば、Ｂｋのラインセンサを付加したものが考えられる。また、１つの画像データを複数のラインの画像データから構成することも考えられる。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態の画像読み取り装置の全体を示すブロック図である。この画像読み取り装置は、第１〜第３のＣＩＳ１〜３と、それぞれの出力が入力される第１〜第３のメモリ４〜６と、それぞれの出力が入力される画像処理部７とからなる。
【００１８】
第１〜第３のＣＩＳ１〜３は、それぞれマルチチップイメージセンサアレイ301〜303（図１）と、それぞれの出力をデジタル化するＡ／Ｄコンバータと、それらの駆動回路とを具備し、原稿をスキャンすることで原稿の濃淡情報を読み取る画像読取り部である。第１〜第３のメモリ４〜６は、第１〜第３のＣＩＳ１〜３で読み取られたデジタル画像データを一時的に記憶する。画像処理部７は、マルチチップイメージセンサアレイ301〜303のギャップによる画像データの欠落を補間するための処理を行う。第１〜第３のＣＩＳ１〜３で読み取られたデジタル画像データは、第１〜第３のメモリ４〜６に一旦記憶され、画像パスを通じて画像処理部７に送られる。
【００１９】
図４は、画像処理部７のブロック図である。画像処理部７は、像域分離部71、その出力が入力されるγ補正部72、その出力が入力されるフィルタ処理部73、その出力が入力される色相判定部74、及びその出力が入力される補間部75からなる。
【００２０】
像域分離部71は、入力された画像データを基に画像の情報が網点部なのか有彩色なのか無彩色なのか等を判定する。γ補正部72はデバイスの空間をある決められた空間に補正する。フィルタ処理部73は文字部を強調したり、写真部に対して平滑処理を行ったりすることで画像を滑らかにする。色相判定部74は、ギャップの隣接画素がどのような色成分を持つかを判定する。補間部75は、以上の情報からギャップにより欠落した画像データを補間する。
【００２１】
次に補間部75の補間処理について説明する。
補間処理の一つに隣接画素データの平均値を用いる方法がある。平均値は
Ｘｎ＝（Ｎ＋ｎ＋Ｎ−ｎ）／Ｙ・・・式［１］
で示される。ここでＸｎは補間画素、Ｎ−ｎ、Ｎ＋ｎはそれぞれ補間画素の隣接画素の±方向（主走査方向前後）の画素データ値の合計、Ｙは平均化するための画素数を示す。
【００２２】
従来の装置（図１３）では、Ｒ、Ｇ、Ｂ全てのラインの画素データが同一主走査位置で欠落していたため、Ｒ、Ｇ、Ｂ全てのラインの画素に対して平均値を求める必要があった。しかし、本実施形態では、あるラインのギャップの主走査方向位置に他のラインのギャップが存在しないことから、１画素のカラー情報を得るために必要な平均化は１ラインのデータのみとなるため、情報の欠落が少ない。
【００２３】
ここで、平均値を用いるだけでなく、重み付けを加えることで、精度のさらなる向上が期待できる。図５に重み付けの概念を示す。例えばセンサチップ301-1、301-2間のギャップによる欠落を補間する補間画素に対して、主走査方向の両側（センサチップ301-1、301-2内）に配列されている光電変換センサからの画像データに所定の重み付け係数を乗算することで重み付けを加える。このとき、補間画素から離れるに従って重み付け係数が小さくなるように設定する。
【００２４】
例えば重み付けを付加した隣接画素の画素データ値は次の式［２］ようになる。
Ｎ'＝Ｎ（Ｌ＊ｘ＋ｙ） ・・・式［２］
ここで、Ｎは補間画素の隣接画素のデータ値であり、Ｎ'は重み付けを付加した隣接画素のデータ値である。またＬは補間画素からの距離を示している。ｘ、ｙは任意の係数で特性に応じて変更できるものである。例えば、整数を割り当てることも可能であるが、１次関数や２次関数としてもよい。図５では、一次関数と、その上下の２次関数を例示した。このＮ'を平均値を用いる式［１］に代入することで、補間画素からの距離（Ｌ画素目）に応じて係数を変更することが可能となる。
【００２５】
また、より精度良く補間を行うため、色相判定部74からの色相判定情報を用いる。色相判定には、例えば特開平５−２４４４２０号公報、特開２００１−２５７９０１号公報、特開２００２−２７１６３９号公報に開示されている色相判定方法を用いる。即ち、図６に示すように、色空間を無彩色軸を中心として放射状に広がる平面で分割し、図７に示すように、無彩色軸上の２点（色１及び色２。ここでは白及び黒）と、両境界平面上の２点（ここでは色３及び色４）の計４点の（Ｄr,Ｄg,Ｄb）と（Ｄc,Ｄm,Ｄy,Ｄk）の対応関係を判定することで、各色相を判定できる。この色相情報を用いて補間を行う。
【００２６】
まず有彩色の比率による補間を行う。まず隣接画素の有彩色の比率を求める。隣接画素のＲ，Ｇ，Ｂの値をそれぞれＲ，Ｇ，Ｂとし、欠落画素を補間する画素のＲ，Ｇ，Ｂの値をそれぞれＲ'，Ｇ'，Ｂ'、補間される画素以外の画素のＲ，Ｇ，Ｂの値をＲ"，Ｇ"，Ｂ"としたとき、以下の式［３］〜［５］で表される。
【００２７】
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｒ＊Ｇ"）／Ｇ・・・式［３］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｇ＊Ｂ"）／Ｂ・・・式［４］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｂ＊Ｒ"）／Ｒ・・・式［５］
【００２８】
このように、欠落画素を補間する画素データＲ'，Ｇ'，Ｂ'を生成する際、主走査方向に隣接する同色の画素データに加えて、副走査方向に隣接する異色の画素データを用いている。このように隣接画素の有彩色の比率を用いることで、濃淡の連続性を考慮した補間を行い、擬似輪郭の発生を防止している。ただし、この方法では隣接画素のノイズ成分で値が変化してしまうことが考えられるため、隣接画素一画素だけの情報でなく、隣接する複数画素分のデータの平均値で補間を行うことが好適である。
【００２９】
次に色相情報を用いて補間する方法について説明する。各色相に分けられた色情報に対して、色相毎に係数を持つこととする。色相毎の係数を以下のように表す。
【００３０】
色相がＲ：Ｒr，Ｒg，Ｒb
色相がＧ：Ｇr，Ｇg，Ｇb
色相がＢ：Ｂr，Ｂg，Ｂb
色相がＣ：Ｃr，Ｃg，Ｃb
色相がＭ：Ｍr，Ｍg，Ｍb
色相がＹ：Ｙr，Ｙg，Ｙb
【００３１】
この係数は、色相毎のＲＧＢ成分の比率を示しており、この比率を用いて欠落画素Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'に対して補間を行う。このとき、隣接画素の有彩色の比率で算出したときと同様に、補間を行う画素をそれぞれＲ'，Ｇ'，Ｂ'、補間される画素以外の画素をＲ"，Ｇ"，Ｂ"としたとき、以下の式で表される。
【００３２】
色相がＲ：Ｒr，Ｒg，Ｒb
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｒr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［６］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｒg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［７］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｒb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［８］
【００３３】
色相がＧ：Ｇr，Ｇg，Ｇb
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｇr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［９］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｇg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［１０］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｇb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［１１］
【００３４】
色相がＢ：Ｂr，Ｂg，Ｂb
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｂr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［１２］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｂg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［１３］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｂb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［１４］
【００３５】
色相がＣ：Ｃr，Ｃg，Ｃb
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｃr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［１５］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｃg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［１６］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｃb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［１７］
【００３６】
色相がＭ：Ｍr，Ｍg，Ｍb 
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｍr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［１８］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｍg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［１９］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｍb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［２０］
【００３７】
色相がＹ：Ｙr，Ｙg，Ｙb 
欠落画素がＲ'：Ｒ'＝（Ｙr＊Ｇ"）／Ｒg・・・式［２１］
欠落画素がＧ'：Ｇ'＝（Ｙg＊Ｂ"）／Ｒb・・・式［２２］
欠落画素がＢ'：Ｂ'＝（Ｙb＊Ｒ"）／Ｒr・・・式［２３］
【００３８】
以上のように隣接画素の色相判定結果に応じて係数を変化させることで、欠落画素の補間を行うことが出来る。なお、ここでは、説明の便宜上、色相判定をＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの６色としたが、色相判定結果をさらに細分して、Ｍ寄りのＲ、Ｙ寄りのＲなど、より細かな色情報で処理を切り替えても良い。
【００３９】
次に像域分離部71の分離結果に応じた補間処理について説明する。像域分離方法について例えば特開２００３−４６７７２号公報に開示されている方法を採用することができる。像域分離によって、画像情報がカラー/モノクロ、白背景、網点に分割される。
【００４０】
そして、カラーと判定された領域については、先に説明した有彩色判定時と同じ補間方法を用いる。また、モノクロと判定された領域については、カラー画像情報の中の１ラインの画像データ(例えばＲ，Ｇ，Ｂデータの中のＧデータ)のみについて、ライン方向の平均値を取り、各ラインに同様の値を格納し、補間データを生成する。さらに、白背景と判定された領域については、モノクロ判定時と同様の処理を行う。
【００４１】
網点であると判定された領域については、まず網点部のピーク画素の検出を行う。ピーク画素の情報を得るため、一旦、主走査方向の画像データを像域分離部71内のメモリ（図示せず）に蓄積する。メモリ内の画像データの主走査方向の端から１画素ずつ注目画素Ｘを割り当てていく。このとき、図８に示すように、注目画素Ｘからマイナス方向（主走査方向後方）の画像データをＶ1，Ｖ2，Ｖ3・・・、プラス方向（主走査方向前方）の画像データをＹ1，Ｙ2・・・とする。
【００４２】
ここでそれぞれの画像データに対して、注目画素に対する差分をＶ'n，Ｙ'nとすると画素データの差分は以下の式［２４］及び［２５］で表される。
Ｖn'＝Ｘ−Ｖn・・・式［２４］
Ｙ'n＝Ｘ−Ｙn・・・式［２５］
【００４３】
ここで、Ｖ'n，Ｙ'nに対してプラスのデータかマイナスのデータかを判定する。Ｖ'nがプラスでＹ'nがマイナスのデータの場合、注目画素Ｘは周波数成分の頂点画素Ｚnであると判定できる。これを主走査方向の網点判定部にて行う。ただし、１画素ずつの判定ではノイズによる誤判定が起こり得るため、主走査方向に並んだ数画素の平均値を一つの画素として同様にピーク画素の検出を行うことが好適である。
【００４４】
次に、図９に示すように、網点の１周期の長さＱaを求める。Ｑaは隣の網点部の頂点画素Ｚn-1からＺnまでの画素数で求めることが出来る。以上で網点部の１周期の長さＱaを求めることが出来る。
【００４５】
次に欠落画素の補間を行う。図９に示すように、欠落画素をａ，ｂとする。ここでは説明上２画素の欠落画素としている。先に述べたように、Ｚn-1，Ｚnから網点部の周期の長さＱaが求められる。補間画素ａに対して主走査方向にＱaの距離にある画素をｃ1，ｄ1，２Ｑaの距離にある画素をｃ2，ｄ2・・・・とする。網点部は周期的に画素が並んでいることが予測できるため、補間画素ａにはｃ1或いはｄ1の画素データ値、若しくはｃ１，ｄ1の画素データの平均値、又はｃ1，ｃ2・・ｄ1，ｄ2・・の画素データの平均値を入れることで補間が行える。
【００４６】
次に以上の構成を有する画像読み取り装置を備えた画像処理装置について説明する。図１０は、この画像処理装置のシステム構成を示すブロック図であり図１１は、この画像処理装置の読み取り部の概略の機械的構成を示す図である。
【００４７】
読み取り部8-1はイメージセンサと、Ａ／Ｄコンバータと、それらの駆動回路とを具備し、セットされた原稿をスキャンすることで原稿の濃淡情報であるＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットからなる画像データを生成し出力する。プロッタ部8-2はＣＭＹＫからなる画像データを受け取ると、レーザービームを用いた電子写真プロセスを使って、受け取った画像データに基づいて転写紙に画像を形成する。
【００４８】
ＨＤＤ（ハードディスク装置）8-3は、デスクトップＰＣ（パ−ソナルコンピュータ）にも使用されている電子データを保存するための大型の記憶装置であり、本デジタル画像処理装置内では主に画像データ及びその付帯情報を蓄積する。またＩＤＥ（Integrated Device Electronics）を拡張して規格化されているＡＴＡ（ＡＴ attachment）バス接続のＩ／Ｆ（インタフェース）を使用する。
【００４９】
外部Ｉ／Ｆ回路部8-4は、この画像処理装置と外部装置間で各種データのやり取りを行うために必要な物理的な接続を行う回路である。本実施形態では、イーサネット（登録商標）などのネットワーク8-16及びＳＤメモリカード8-6との接続を行う。
【００５０】
ネットワーク8-16を介して接続される外部入力装置8-5は、ＰＣなどからなり、インストールされたアプリケーションソフトやドライバを介して、ユーザが本デジタル画像処理装置に対して、各種制御や画像データの入出力を行うための装置である。ＳＤメモリカード8-6は、フラッシュメモリを内蔵した小型メモリ装置の一種であり、簡易に着脱可能で携帯性に優れていることから近年普及したカード型のメモリである。
【００５１】
操作表示部8-9は、本デジタル画像処理装置とユーザのインターフェースを行う部分であり、ＬＣＤ（液晶表示装置）及びキースイッチから構成され、装置の各種状態や操作方法をＬＣＤに表示し、ユーザからのキースイッチ入力を検知する。ＣＰＵ8-10は、本デジタル画像処理装置の制御全体を司るマイクロプロセッサである。本実施形態ではインテル社のｘ８６系を使用した。
【００５２】
ＮＢ（ノースブリッジ）8-11は、ＰＣに使用される汎用の電子デバイスからなるチップセットである。ＮＢは、主にＣＰＵ−ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）ブリッジを含むＣＰＵシステムを構築する際によく使用されるバスのブリッジ機能を汎用回路化したもので、本実施形態では、標準規格の拡張バスであるＣＰＵ−ＰＣＩバスB-2，第２のメモリ8-12、及びＡＧＰバスB-4の間をブリッジしている。
【００５３】
ＳＢ（サウスブリッジ）8-13は、ＮＢと同様、ＰＣに使用される汎用の電子デバイスからなるチップセットであり、主にＰＣＩ−ＩＳＡ（Industry Standard Architecture）ブリッジを含むＣＰＵシステムを構築する際によく使用される。本実施形態では、ＲＯＭ8-14との間をブリッジしている。
【００５４】
ＲＯＭ8-14は、ＣＰＵ8-10が本デジタル画像処理装置の制御を行う際のプログラム（含むブート）が格納されるメモリである。第２のメモリ8-12は、ＣＰＵ8-10が本デジタル画像処理装置の制御を行う際に、プログラムや中間処理データを一時的に記憶するメモリである。ＣＰＵ8-10には高速処理が求められるため、通常起動時にＲＯＭ8-14に記憶されたブートプログラムにてシステムを起動し、その後は高速にアクセス可能な第２のメモリ8-12に展開されたプログラムによって処理を行う。本実施形態では、規格化されＰＣに使用されているＤＩＭＭを使用した。
【００５５】
ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）からなるバス制御回路部8-7は、本デジタル画像処理装置内で必要な画像データや制御コマンド等、各種データのやり取りを行うデータバスの制御回路で、複数種のバス規格間のブリッジ機能も有している。本実施形態は、操作表示部8-9、読み取り部8-1、プロッタ部8-2、画像データ処理部8-15、規格化された汎用拡張バスであるＰＣＩバスB-1、ＨＤＤ8-3に接続されているＡＴＡバスB-3、第１のメモリ8-8に接続されているＤＩＭＭバスB-5、ＮＢ8-11に接続されているＡＧＰバスB-4を接続している。
【００５６】
第１のメモリ8-8は、バス制御回路部8-7が複数種のバス規格間をブリッジする際の速度差や、接続された部品自体の処理速度差を吸収するために、一時的にやりとりするデータを記憶するメモリである。本実施形態ではＤＩＭＭを使用した。
【００５７】
読み取り部8-1は図１１に示すように、第一読取りデバイス9-1と第二読取りデバイス9-2とを具備し、原稿は原稿搬送路9-3を通り、回転ローラ9-4で180°回転される。ランプ9-5を点灯させ、反射ミラー9-6とレンズ9-7を通して、第一読取り部9-1にて画像を読み取る。続いて原稿搬送路9-3を通る原稿は、第二読取り部9-2で読み取られ、最終的に排紙トレイ9-8に排紙される。この読み取り方式を用いることで、スイッチバックによる原稿面の反転が不要となり、一回のシートスルーで両面読み取りが行えるため、スキャナの生産性が向上する。ここで、シートスルー部の第二読取り部9-2は、図３に示す画像読み取り装置である。
【００５８】
画像データ処理部8-15は、本デジタル画像処理装置内で必要となる画像データに対する処理を行うものであり、図１２に示すブロック構成を有する。即ち、像域分離部８１、その出力が入力されるγ補正部８２、その出力が入力されるフィルタ処理部８３、その出力が入力される色補正部８４、その出力が入力されるγ処理部８５、及びその出力が入力される階調処理部８６からなる。
【００５９】
以上の構成を有する画像処理装置のコピー動作、スキャナ動作及びプリンタ動作を説明する。
〈コピー動作〉
ユーザは原稿を読み取り部8-1にセットし、所望するモード等の設定とコピー開始の入力を操作表示部8-9にて行う。操作表示部8-9はユーザから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換し発行する。発行された制御コマンドデータはＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7→ＡＧＰバスB-4を介してＣＰＵ8-10に通知される。ＣＰＵ8-10は、コピー開始の制御コマンドデータに従って、コピー動作プロセスのプログラムを実行し、コピー動作に必要な設定や動作を順に行っていく。以下に動作プロセスを順に記す。
【００６０】
読み取り部8-1で原稿をスキャンし、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットからなる画像データを生成する。この画像データはＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7を介して第１のメモリ8-8に蓄積される。
【００６１】
ＣＰＵ8-10は、画像データ処理部8-15に、ユーザの所望するモードに従った処理の設定を行う。処理の内容に関しては後述する。このときにユーザが所望する場合、第１のメモリ8-8内のＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データをＨＤＤ8-3に保存してもよい。
【００６２】
第１のメモリ8-8に蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データは、画像データ処理部8-15に送られる。画像データ処理部8-15内では、Ｉ／Ｆ回路（図示せず）を介してＰＣＩバスB-1に対して各種データを送受する。このＩ／Ｆ回路は汎用拡張バスであるＰＣＩバスと、画像データ処理部8-15内のローカルデータバスをブリッジする回路である。
【００６３】
画像データ処理部8-15内の像域分離部81は画像の特徴に合わせて、網点部、文字部、写真部、白背景部などの情報に画像を分割する。γ補正部82は読取り部8-1によって読み取られたデバイス空間の画像を後段の色補正部84で処理できるよう、空間の変換を行う。フィルタ処理部83は、γ補正された画像データを受け取ると、ユーザが所望するモード情報に従って鮮鋭化／平滑化処理を施す。例えば文字モードでは文字をハッキリ/クッキリさせるために鮮鋭化処理を施し、写真モードでは滑らかに階調性を表現するため平滑化処理を施す。色補正部84は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データを受け取ると、プロッタ部8-2用の色空間であるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各８ビットの画像データに変換する。このときにユーザ所望するモード情報に従って彩度も併せて調整する。γ処理部85は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各８ビットの画像データを受け取ると、ユーザが所望するモード情報に従って明るさを調整し出力する。階調処理部86は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各８ビットの画像データを受け取ると、プロッタ部8-2の階調処理能力に応じた階調数変換処理を行う。本実施形態では、疑似中間調処理の一つである誤差拡散法を用いてＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットに階調数変換を行った。
【００６４】
画像データ処理部8-15で処理されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データは、ＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7を介して再度第１のメモリ8-8に蓄積される。このときにユーザが所望する場合、第１のメモリ8-8内のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データをＨＤＤ8-3に保存してもよい。
【００６５】
第１のメモリ8-8に蓄積されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データは、バス制御回路部8-7→ＰＣＩバスB-1を介して、プロッタ部8-2に送られる。プロッタ部8-2は受け取ったＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データを基に転写紙に画像を形成し、原稿のコピーが生成される。
【００６６】
〈スキャナ動作〉
ユーザは原稿を読み取り部8-1にセットし、所望するモード等の設定とスキャナ送信開始の入力を操作表示部8-9にて行う。操作表示部8-9はユーザから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換し発行する。発行された制御コマンドデータはＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7→ＡＧＰバスB-4を介してＣＰＵ8-10に通知される。ＣＰＵ8-10はスキャナ開始の制御コマンドデータに従って、スキャナ送信動作プロセスのプログラムを実行し、スキャナ送信動作に必要な設定や動作を順に行っていく。以下に動作プロセスを順に記す。
【００６７】
読み取り部8-1で原稿をスキャンし、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットからなる画像データを、ＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7を介して第１のメモリ8-8に蓄積する。
【００６８】
ＣＰＵ8-10は画像データ処理部8-15に、ユーザの所望するモードに従った処理の設定を行う。処理の内容に関しては後述する。このときにユーザが所望する場合、第１のメモリ8-8内のＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データをＨＤＤ8-3に保存してもよい。
【００６９】
第１のメモリ8-8に蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データは、画像データ処理部8-15に送られる。画像データ処理部8-15内の像域分離部81は画像の特徴に合わせて、網点部、文字部、写真部、白背景部などの情報に画像を分割する。γ補正部82は読み取り部8-1によって読み取られたデバイス空間の画像を後段の色補正部84で処理できるよう、空間の変換を行う。フィルタ処理部83は、γ補正された画像データを受け取ると、ユーザが所望するモード情報に従って鮮鋭化/平滑化処理を施す。例えば文字モードでは文字をハッキリ/クッキリさせるために鮮鋭化処理を施し、写真モードでは滑らかに階調性を表現するため平滑化処理を施す。色補正部84は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットの画像データを受け取ると、スキャナ用として規格化された色空間であるｓＲＧＢ各８ビットに変換する。γ処理部85は、ｓＲＧＢ各８ビットの画像データを受け取っても特に何の処理も行わずに次段に出力する。ただし、ユーザが特別に明るさの調整を指定している場合は明るさを調整して出力してもよい。階調処理部86は、ｓＲＧＢ各８ビットの画像データを受け取っても特に何の処理も行わずに次段に出力する。ただし、ユーザが特別に階調数を指定している場合（例.２値等）は、階調数変換処理を行って出力してもよい。
【００７０】
画像データ処理部8-15で処理されたｓＲＧＢ各８ビットの画像データは、ＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7を介して再度第1のメモリ8-8に蓄積される。このときにユーザが所望する場合、第１のメモリ8-8内のｓＲＧＢ各８ビットの画像データをＨＤＤ8-3に保存してもよい。
【００７１】
第１のメモリ8-8に蓄積されたｓＲＧＢ各８ビットの画像データは、バス制御回路部8-7→ＡＧＰバスB-4→ＮＢ8-11→ＰＣＩバスB-2→外部Ｉ／Ｆ回路部8-4を介して、ネットワーク8-16に送出され、外部サーバ（図示せず）や外部入出力装置8-5に伝送され、スキャナ送信が行われたことになる。
【００７２】
〈プリンタ動作〉
ユーザは外部入出力装置8-5のアプリケーションソフトを通じて電子ドキュメントの印刷を行う。アプリケーションソフトを使用する際、ユーザは、不正コピー防止機能を付加することができるとともに、その領域を任意に設定することができる。
【００７３】
外部入出力装置8-5のプリンタドライバソフトは、印刷指定された電子ドキュメントのレンダリングを行いＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データを生成する。外部入出力装置8-5はネットワーク8-16を介して、本デジタル画像処理装置にプリントの要求と生成したＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データを送出する。
【００７４】
ＣＰＵ8-10は外部Ｉ／Ｆ回路部8-4→ＰＣＩバスB-2→ＮＢ8-11を介して、外部入出力装置8-5からのプリント要求の制御コマンドデータを受け取ると、プリンタ動作プロセスのプログラムを実行し、必要な設定や動作を順に行っていく。以下に動作プロセスを順に記す。
【００７５】
外部入出力装置8-5からネットワーク8-16を介して送られてくるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データは、外部Ｉ／Ｆ回路部8-4→ＰＣＩバスB-2→ＮＢ8-11→バス制御回路部8-7を介して、第１メモリ8-8に蓄積される。
【００７６】
第１メモリ8-8に蓄積されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データは、ＰＣＩバスB-1→バス制御回路部8-7を介して、プロッタ部8-2に送られる。プロッタ部8-2は受け取ったＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各２ビットの画像データを基に転写紙に画像を形成し、プリンタ処理が行われたことになる。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施形態のみに限定されたものではない。本実施形態の画像処理装置を用いて、欠落画素の情報を推定し、欠落画素の補間を行い、また、画像の特徴に応じてフィルタ処理、色補正を行い、それらから出力された画像データに基づいて作像を行い、作像された画像を用紙上に転写することで画像出力を行うことによって、品質の高い画像形成装置を提供することができる。また、この画像形成装置によって、本発明の目的もまた達成することができる。
【００７８】
さらに、上述した実施形態の画像処理装置を構成する各機能をプログラム化し、予めＲＯＭなどの記録媒体に書き込んでおき、この記録媒体を画像処理装置に搭載して、画像処理装置に搭載したマイクロプロセッサで記憶媒体内のプログラムを実行することによって、本発明の目的を達成することができる。
【００７９】
記録媒体としては半導体媒体（たとえば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光媒体（例えばＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等）のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能を実現してもよい。
【００８０】
さらに、上述したプログラムをサーバのＨＤＤ等の記憶装置に格納しておき、ネットワークで接続された利用者のコンピュータからダウンロードし、記憶媒体に記憶して頒布したり、サーバから配信して頒布したりしてもよい。このように、本発明の機能をプログラムして、記憶媒体に記憶し頒布することによって、コスト、可搬性、汎用性を向上させることができる。
【００８１】
以上詳細に説明したように、本実施形態の画像読み取り装置によれば、ギャップの位置をラインごとに変えることで、主走査方向の画素欠けを減少させることができる。そのため、主走査方向の情報の欠落を少なくすることが出来、また、補間の精度が向上すると共に、従来の１ラインのデータを２ラインで補間を行う方式よりも１ラインで補間が行えるため、コストの面でも改善を図ることができる。
また、画像処理部を持つことで欠落画素の情報を推定し、ギャップの補間を行うことができる。
さらに、他のマルチチップラインイメージセンサの情報から主走査間に生じたギャップのデータを算出することで、画像情報に応じてギャップの補間を行うことが出来、補間の精度が向上できる。
また、補間に色情報を用いることで、色の特徴に合わせてギャップの補間を行うことができ、補間の精度が向上する。
さらに、像域分離情報を持つことで、画像の特徴に合わせて補間を行うことができるので、補間の精度が向上する。
また、画像処理の機能をプログラムで実現することで、記録媒体等に記録し頒布することによって、コスト、可搬性、汎用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態の画像読み取り装置におけるイメージセンサの構成を示す図である。
【図２】図１の各マルチチップイメージセンサアレイのギャップを示す図である。
【図３】本発明の実施形態の画像読み取り装置の全体を示すブロック図である。
【図４】図３の画像処理部のブロック図である。
【図５】補間処理における重み付けの概念を示す図である。
【図６】色空間を無彩色軸を中心として放射状に広がる平面で分割した状態を示す図である。
【図７】無彩色軸上の２点と両境界平面状の２点とから色相を判定することを説明するための図である。
【図８】網点部のピークを検出するときの注目画素とその両側の画素を示す図である。
【図９】網点の１周期の長さを求める手順を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態の画像読み取り装置を備えた画像処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の画像処理装置の読み取り部の概略の機械的構成を示す図である。
【図１２】図１０の画像処理装置の画像データ処理部のブロック図である。
【図１３】マルチチップイメージセンサアレイを備えた従来のイメージセンサ構成を示す図である。
【図１４】千鳥状センサチップを備えた従来のイメージセンサの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１〜３・・・第１〜第３のＣＩＳ、8-1・・・読み取り部、8-2・・・プロッタ部、8-10・・・ＣＰＵ、301〜303・・・マルチチップイメージセンサアレイ、７・・・画像処理部、71・・・像域分離部、74・・・色相判定部、75・・・補間部、A1,A2,B1〜B3,C1〜C3・・・ギャップ。
【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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