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技術 読取画像補正装置、読取画像補正方法、およびコンピュータプログラム

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 山中智雄
出願日 2016年7月12日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2016-137875
公開日 2018年1月18日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2018-011157
状態 特許登録済
技術分野 FAX画像信号回路 カラー画像通信方式 イメージ入力 FAXの走査装置
主要キーワード 変化特徴 操作キーパネル Y座標 X座標 ラインスキャンカメラ 二次微分フィルタ カラー画像モード MIN値
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正できるようにする。

解決手段

読取画像の中の補正する対象である赤の対象画素の、周囲の赤の画素からの変化の特徴を表わす特徴量を算出する(図15(A)、(C))。対象画素における他の色(つまり、緑および青)それぞれの階調を、それぞれ、周囲の緑の画素の階調および青の画素の階調に基づいて算出する(図15(B)。そして、画素の階調および青の画素の階調を、特徴量に基づいて補正する(図15(D)。青の対象画素および緑の対象画素についても同様に、特徴量を算出し、他の色の階調を算出し、階調を特徴量によって補正する。

概要

背景

従来、いわゆる1ラインスキャナが普及している。1ラインスキャナは、RGB(Red Green Blue)各色の光源を有し、1本のラインを読み取る際にRGBのうちの1色の光源を点灯し、1本のラインごとに点灯する色を順番切り換えるラインスキャナである。「1ラインセンサ」または「1ラインスキャンカメラ」などと呼ばれることもある。

カラーの画像を1ラインスキャナでスキャンする場合において、その画像が副走査方向に階調が徐々に直線的に変化する画像であれば、例えば緑の位相に赤の位相を合わせるには、補間によって赤の階調を算出すればよい。具体的には、緑の特定の画素の周囲にある複数の赤の画素の階調に基づいて、特定の画素における赤の階調を算出すればよい(特許文献1)。

しかし、白の用紙に記された黒の文字を読み取った場合に、ある色(例えば、緑)の位相に他の色(例えば、赤および青)の位相を合わせるために従来の方法で階調を補間すると、本来は赤、青、緑の階調が等しいはずであるにも関わらず、差異が発生してしまうことがある。特に、文字のエッジ付近で差異が発生しやすい。

本来は黒の文字であるにも関わらず、差異が大きくなるほどカラーの文字であると誤って認識されやすくなる。

そこで、次のような技術が提案されている。ACS(Auto Color Select)を実施する選択がなされた場合に、副走査の解像度を上げる(特許文献2)。

画像読取装置は1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部と、原稿反射光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサーと、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部と、データ生成部が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリーと、メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、光源色以外の色成分の画素値注目画素周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部と、を含む(特許文献3)。

概要

1ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正できるようにする。読取画像の中の補正する対象である赤の対象画素の、周囲の赤の画素からの変化の特徴を表わす特徴量を算出する((A)、(C))。対象画素における他の色(つまり、緑および青)それぞれの階調を、それぞれ、周囲の緑の画素の階調および青の画素の階調に基づいて算出する((B)。そして、画素の階調および青の画素の階調を、特徴量に基づいて補正する((D)。青の対象画素および緑の対象画素についても同様に、特徴量を算出し、他の色の階調を算出し、階調を特徴量によって補正する。

目的

本発明は、このような問題点に鑑み、1ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正できるようにすることを、目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の色それぞれの光源を1つのラインごとに順番点灯させながら1ラインスキャナによって読み取られた画像である読取画像を補正する読取画像補正装置であって、前記読取画像の中の補正する対象である対象画素の、当該対象画素の周囲からの変化の特徴を表わす特徴量を、前記1ラインスキャナによって得られた、当該対象画素の階調である第一の読取階調と、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該対象画素を読み取る際に用いられた読取用光源が点灯している際に当該1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する画素の階調である第二の読取階調と、によって算出する、特徴量算出手段と、前記対象画素の、前記複数の色のうちの前記読取用光源に対応する色とは異なる色である非読取色の階調である非読取色階調を、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該非読取色の光源が点灯している際に前記1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する複数の画素それぞれの第三の読取階調に基づいて算出する、非読取色階調算出手段と、前記非読取色階調を前記特徴量に基づいて補正することによって補正階調を算出する補正手段と、を有することを特徴とする読取画像補正装置。

請求項2

前記特徴量算出手段は、前記第一の読取階調および前記第二の読取階調に二次微分フィルタ掛けた値を加算することによって前記特徴量を算出し、前記補正手段は、前記非読取色階調に前記特徴量を加算することによって前記補正階調を算出する、請求項1に記載の読取画像補正装置。

請求項3

前記特徴量算出手段は、前記第一の読取階調および前記第二の読取階調に二次微分フィルタを掛けた値を加算することによって前記特徴量を算出し、前記補正手段は、前記特徴量が正の値である場合は、前記第二の読取階調および前記第三の読取階調のうちの最大値と前記非読取色階調との差の絶対値、および、当該特徴量のうちの、小さいほうを前記非読取色階調に加算することによって前記補正階調を算出し、負の値である場合は、前記第二の読取階調および前記第三の読取階調のうちの最小値と前記非読取色階調との差の絶対値、および、当該特徴量の絶対値のうちの、小さいほうを前記非読取色階調から減算することによって前記補正階調を算出する、請求項1に記載の読取画像補正装置。

請求項4

前記複数の色は、第一の原色、第二の原色、および第三の原色の3つの原色であり、前記非読取色階調算出手段は、前記3つの原色のうちの2つについてそれぞれ前記非読取色階調を算出し、前記補正手段は、前記3つの原色のうちの2つについてそれぞれ前記補正階調を算出する、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の読取画像補正装置。

請求項5

前記読取画像の中の副走査方向に連続して並ぶ3つの画素からなる組の共通の階調として、当該3つの画素それぞれの前記第一の階調および前記非読取色階調のうちの前記第一の原色の第一の読取階調および非読取色階調に基づいて前記第一の原色の階調である第一の共通階調を算出し、前記第二の原色の第一の読取階調および非読取色階調に基づいて前記第二の原色の階調である第二の共通階調を算出し、前記第三の原色の第一の読取階調および非読取色階調に基づいて前記第三の原色の階調である第三の共通階調を算出する、解像度調整手段、を有する、請求項4に記載の読取画像補正装置。

請求項6

前記解像度調整手段は、前記第一の共通階調を、前記第一の原色の第一の読取階調および非読取色階調のうちの彩度が最も低いものを選出することによって算出し、前記第二の共通階調を、前記第二の原色の第一の読取階調および非読取色階調のうちの彩度が最も低いものを選出することによって算出し、前記第三の共通階調を、前記第三の原色の第一の読取階調および非読取色階調のうちの彩度が最も低いものを選出することによって算出する、請求項5に記載の読取画像補正装置。

請求項7

前記解像度調整手段は、前記第一の共通階調として前記第一の原色の第一の読取階調および非読取色階調の平均値を算出し、前記第二の共通階調として前記第二の原色の第一の読取階調および非読取色階調の平均値を算出し、前記第三の共通階調として前記第三の原色の第一の読取階調および非読取色階調の平均値を算出する、請求項5に記載の読取画像補正装置。

請求項8

複数の色それぞれの光源を1つのラインごとに順番に点灯させながら1ラインスキャナによって読み取られた画像である読取画像を補正する読取画像補正方法であって、前記読取画像の中の補正する対象である対象画素の、当該対象画素の周囲からの変化の特徴を表わす特徴量を、前記1ラインスキャナによって得られた、当該対象画素の階調である第一の読取階調と、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該対象画素を読み取る際に用いられた読取用光源が点灯している際に当該1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する画素の階調である第二の読取階調と、によって算出し、前記対象画素の、前記複数の色のうちの前記読取用光源に対応する色とは異なる色である非読取色の階調である非読取色階調を、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該非読取色の光源が点灯している際に前記1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する複数の画素それぞれの第三の読取階調に基づいて算出し、前記非読取色階調を前記特徴量に基づいて補正することによって補正階調を算出する、ことを特徴とする読取画像補正方法。

請求項9

複数の色それぞれの光源を1つのラインごとに順番に点灯させながら1ラインスキャナによって読み取られた画像である読取画像を補正するコンピュータに用いられるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、前記読取画像の中の補正する対象である対象画素の、当該対象画素の周囲からの変化の特徴を表わす特徴量を、前記1ラインスキャナによって得られた、当該対象画素の階調である第一の読取階調と、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該対象画素を読み取る際に用いられた読取用光源が点灯している際に当該1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する画素の階調である第二の読取階調と、によって算出する処理を実行させ、前記対象画素の、前記複数の色のうちの前記読取用光源に対応する色とは異なる色である非読取色の階調である非読取色階調を、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該非読取色の光源が点灯している際に前記1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する複数の画素それぞれの第三の読取階調に基づいて算出する処理を実行させ、前記非読取色階調を前記特徴量に基づいて補正することによって補正階調を算出する処理を実行させる、ことを特徴とするコンピュータプログラム。

技術分野

0001

本発明は、ラインスキャナで読み取った画像の補正の技術に関する。

背景技術

0002

従来、いわゆる1ラインスキャナが普及している。1ラインスキャナは、RGB(Red Green Blue)各色の光源を有し、1本のラインを読み取る際にRGBのうちの1色の光源を点灯し、1本のラインごとに点灯する色を順番切り換えるラインスキャナである。「1ラインセンサ」または「1ラインスキャンカメラ」などと呼ばれることもある。

0003

カラーの画像を1ラインスキャナでスキャンする場合において、その画像が副走査方向に階調が徐々に直線的に変化する画像であれば、例えば緑の位相に赤の位相を合わせるには、補間によって赤の階調を算出すればよい。具体的には、緑の特定の画素の周囲にある複数の赤の画素の階調に基づいて、特定の画素における赤の階調を算出すればよい(特許文献1)。

0004

しかし、白の用紙に記された黒の文字を読み取った場合に、ある色(例えば、緑)の位相に他の色(例えば、赤および青)の位相を合わせるために従来の方法で階調を補間すると、本来は赤、青、緑の階調が等しいはずであるにも関わらず、差異が発生してしまうことがある。特に、文字のエッジ付近で差異が発生しやすい。

0005

本来は黒の文字であるにも関わらず、差異が大きくなるほどカラーの文字であると誤って認識されやすくなる。

0006

そこで、次のような技術が提案されている。ACS(Auto Color Select)を実施する選択がなされた場合に、副走査の解像度を上げる(特許文献2)。

0007

画像読取装置は1ラインの読み取り時間の間は1色で点灯し、1ラインごとに点灯する光源の色を順番に切り換える光源部と、原稿反射光に基づき1ラインにつき1色分の読み取りを行うイメージセンサーと、読み取りの際に点灯した光源の色である光源色の画像データを生成するデータ生成部と、データ生成部が生成した画像データを複数ライン分記憶するメモリーと、メモリーに記憶された複数ライン分の画像データを用いて、光源色以外の色成分の画素値注目画素周辺画素の画素値に基づき生成する残色成分生成部と、を含む(特許文献3)。

先行技術

0008

特開2002−247292号公報
特開2013−85172号公報
特開2014−27508号公報

発明が解決しようとする課題

0009

特許文献2に記載される技術によると、画像を読み取る速さが遅くなってしまう。特許文献3に記載される技術によると、黒の文字のエッジの画素がカラーの画素であると誤って認識されることの防止を図ることができる。しかし、カラーの画素が黒の画素であると誤って認識されるおそれがある。

0010

本発明は、このような問題点に鑑み、1ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正できるようにすることを、目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明の一形態に係る読取画像補正装置は、複数の色それぞれの光源を1つのラインごとに順番に点灯させながら1ラインスキャナによって読み取られた画像である読取画像を補正する読取画像補正装置であって、前記読取画像の中の補正する対象である対象画素の、当該対象画素の周囲からの変化の特徴を表わす特徴量を、前記1ラインスキャナによって得られた、当該対象画素の階調である第一の読取階調と、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該対象画素を読み取る際に用いられた読取用光源が点灯している際に当該1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する画素の階調である第二の読取階調と、によって算出する、特徴量算出手段と、前記対象画素の、前記複数の色のうちの前記読取用光源に対応する色とは異なる色である非読取色の階調である非読取色階調を、当該読取画像の中の前記複数の色それぞれの光源のうちの当該非読取色の光源が点灯している際に前記1ラインスキャナによって読み取られかつ当該対象画素の副走査方向に近接する複数の画素それぞれの第三の読取階調に基づいて算出する、非読取色階調算出手段と、前記非読取色階調を前記特徴量に基づいて補正することによって補正階調を算出する補正手段と、を有する。

0012

好ましくは、前記特徴量算出手段は、前記第一の読取階調および前記第二の読取階調に二次微分フィルタ掛けた値を加算することによって前記特徴量を算出する。

発明の効果

0013

本発明によると、1ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正できるようにすることができる。

図面の簡単な説明

0014

画像形成装置外観の例を示す図である。
画像形成装置のハードウェア構成の例を示す図である。
スキャンユニットの構成の例を示す図である。
画像形成装置の機能的構成の例を示す図である。
画像データの例を示す図である。
画像の例を示す図である。
読取色の画素と非読取色の画素との位置関係の例を示す図である。
副走査方向の座標が同じである連続する画素の階調の変化の例を示す図である。
基準階調の算出の方法の例を説明するための図である。
各画素の非読取色の基準階調の例を示す図である。
読取色が同じである連続する画素の位置関係の例を示す図である。
二次微分フィルタの適用の方法の例を示す図である。
各画素の変化特徴量の例を示す図である。
各画素の非読取色の補正階調の例を示す図である。
変化特徴量の算出および基準階調の補正の具体例を説明するための図である。
第一の階調決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。
第二の階調決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。
階調決定部による黒文字読取モードにおける処理の結果の例を示す図である。
階調決定部によるカラー画像読取モードにおける処理の結果の例を示す図である。
読取画像補正プログラムによる処理の全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。
基準階調補正処理の流れの例を説明するフローチャートである。
注目画素およびその前後の画素の位置関係の例を示す図である。
二次微分フィルタの適用の方法の例を示す図である。

実施例

0015

図1は、画像形成装置1の外観の例を示す図である。図2は、画像形成装置1のハードウェア構成の例を示す図である。図3は、スキャンユニット10eの構成の例を示す図である。

0016

図1に示す画像形成装置1は、一般に複合機またはMFP(Multi Function Peripherals)などと呼ばれる装置であって、コピー、スキャン、ネットワークプリンティング(PCプリント)、およびファックスなどの機能を集約した装置である。

0017

画像形成装置1は、LAN(Local Area Network)、公衆回線、またはインターネットなどの通信回線を介してパーソナルコンピュータまたはファックス端末などの装置と画像データのやり取りを行うことができる。

0018

画像形成装置1は、図1または図2に示すように、システムコントローラ10、補助記憶装置10d、スキャンユニット10e、プリントユニット10f、NIC(Network Interface Card)10g、モデム10h、タッチパネルディスプレイ10i、操作キーパネル10j、入力画像処理部10k、および出力画像処理部10mなどによって構成される。

0019

システムコントローラ10は、CPU(Central Processing Unit)10a、RAM(Random Access Memory)10b、ROM(Read Only Memory)10cなどによって構成され、コピー、スキャン、電子メール送信、およびネットワークプリンティングなどのジョブを実行するために、画像形成装置1の全体的な制御を行う。

0020

ROM10cには、上述の各ジョブを実行するためのプログラムが記憶されている。なお、これらプログラムの全部または一部は、補助記憶装置10dに記憶されていてもよい。

0021

さらに、ROM10cまたは補助記憶装置10dには、読取画像補正プログラム10P(図4参照)が記憶されている。読取画像補正プログラム10Pは、適宜、RAM10bにロードされ、CPU10aによって実行される。読取画像補正プログラム10Pによると、1ラインスキャナにおいて生じやすい色滲みを従来よりも軽減することができる。読取画像補正プログラム10Pの詳細は、後述する。

0022

補助記憶装置10dとして、ハードディスクまたはSSD(Solid State Drive)が用いられる。

0023

これらのプログラムは、適宜、RAM10bにロードされ、CPU10aによって実行される。また、RAM10bは、これらのプログラムを実行する際の種々のデータ(例えば、設定のデータ)および実行することによって得られたデータ(例えば、画像データ)などが適宜、記憶される。

0024

スキャンユニット10eは、原稿の用紙に記されている写真、文字、絵、図表などの画像を読み取って画像データを生成する。

0025

具体的には、スキャンユニット10eは、図3に示すように、スキャナ10e1、読取用スリット10e2、プラテンガラス10e3、およびADF(Auto Document Feeder)10e4などによって構成される。

0026

ADF10e4は、セットされた用紙を1枚ずつ読取用スリット10e2へ搬送する。スキャナ10e1は、用紙が読取用スリット10e2を通過する際に、用紙から画像を読み取り、画像の電子データ(画像データ)を生成する。

0027

または、プラテンガラス10e3に用紙がセットされた場合は、スキャナ10e1は、プラテンガラス10e3を走査することによって、用紙から画像を読み取り、画像データを生成する。

0028

スキャナ10e1として、いわゆる1ラインスキャナが用いられる。1ラインスキャナは、RGB(Red Green Blue)各色の光源およびラインセンサを有し、1本のラインをラインセンサによって読み取る際にRGBのうちの1色を点灯し、1本のラインごとに点灯する色を順番に切り換える。以下、主走査方向の座標軸がX軸であり、副走査方向の座標軸がY軸であるものとして、説明する。

0029

NIC10gは、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)などのプロトコルによって通信を行う。モデム10hは、ファックス端末とG3などのプロトコルによって通信を行う。

0030

タッチパネルディスプレイ10iは、ユーザに対してメッセージまたは指示を与えるための画面、ユーザが処理の指令および条件を入力するための画面、およびCPU10aの処理の結果を示す画面などを表示する。また、ユーザが指で触れた位置を検知し、検知結果を示す信号をCPU10aに送信する。

0031

操作キーパネル10jは、いわゆるハードウェアキーボードであって、テンキースタートキーストップキー、およびファンクションキーなどによって構成される。

0032

入力画像処理部10kは、スキャンユニット10eによって読み取られた画像の画像データおよびNIC10gまたはモデム10hによって受信された画像データなどを、特定のフォーマットに変換する変換処理を行う。

0033

出力画像処理部10mは、画像の印刷を行う際、その画像の画像データを特定のフォーマットに変換する変換処理を行う。

0034

プリントユニット10fは、スキャンユニット10e、NIC10g、またはモデム10hによって得られ、入力画像処理部10kによって適宜、変換処理が行われ、出力画像処理部10mによって適宜、変換処理が行われた画像データを用いて、画像を用紙に印刷する。

0035

上述の通り、読取画像補正プログラム10Pは、1ラインスキャナにおいて生じやすい色滲みを従来よりも軽減するプログラムである。以下、色滲みを従来よりも軽減する仕組みについて、図4図19を参照しながら説明する。

0036

図4は、画像形成装置1の機能的構成の例を示す図である。図5は、画像データ60の例を示す図である。図6は、画像50の例を示す図である。図7は、読取色の画素と非読取色の画素との位置関係の例を示す図である。図8は、副走査方向の座標が同じである連続する画素の階調の変化の例を示す図である。図9は、基準階調の算出の方法の例を説明するための図である。図10は、各画素の非読取色の基準階調の例を示す図である。図11は、読取色が同じである連続する画素の位置関係の例を示す図である。図12は、二次微分フィルタFaの適用の方法の例を示す図である。図13は、各画素の変化特徴量Dhの例を示す図である。図14は、各画素の非読取色の補正階調の例を示す図である。図15は、変化特徴量Dhの算出および基準階調の補正の具体例を説明するための図である。図16は、第一の階調決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。図17は、第二の階調決定処理の流れの例を説明するフローチャートである。図18は、階調決定部109による黒文字読取モードにおける処理の結果の例を示す図である。図19は、階調決定部109によるカラー画像読取モードにおける処理の結果の例を示す図である。

0037

読取画像補正プログラム10PをCPU10aによって実行することによって、図4に示す読取色階調記憶部101、読取色判別部102、非読取色階調抽出部103、非読取色基準階調算出部104、非読取色基準階調記憶部105、読取色階調抽出部106、変化特徴量算出部107、非読取色基準階調補正部108、階調決定部109、および画像データ生成部121などの機能が実現される。

0038

読取色階調記憶部101には、スキャナ10e1が用紙から画像を読み取って生成した、図5のような画像データ60が記憶される。以下、ある1枚の用紙から画像が読み取られ、画像データ60として、カラーのビットマップデータが読取色階調記憶部101に記憶された場合を例に説明する。また、画像データ60によって表わされる画像を「画像50」と記載する。画像50は、Px×Py個の画素によって構成される。

0039

上述の通り、スキャナ10e1は、1ラインスキャナである。したがって、画像50は、図6に示すように、Px×1個の赤の画素からなる複数のライン画像51r、Px×1個の緑の画素からなる複数のライン画像51g、およびPx×1個の青の画素からなる複数のライン画像51bが副走査方向に赤、緑、青の順に1つずつ並んで構成される。以下、ライン画像51r、51g、および51bを「ライン画像51」と総称することがある。

0040

読取色判別部102ないし階調決定部109は、読取色階調記憶部101に記憶された画像データ60を用いて、画像50に対して次の処理を実行する。

0041

読取色判別部102は、1つのライン画像51に注目し、そのライン画像51が赤、緑、および青のいずれの色のものであるのか、つまり、スキャナ10e1のいずれの色の光源によって読み取られたのかを判別する。

0042

以下、注目したライン画像51を「注目ライン画像52」と記載する。また、注目ライン画像52の読取りの際に用いられた光源の色を「読取色」と記載し、読取色でない色を「非読取色」と記載する。

0043

非読取色階調抽出部103は、2つの非読取色それぞれについて、注目ライン画像52の前後それぞれの階調を次のように抽出する。

0044

非読取色階調抽出部103は、注目ライン画像52の1つ目の画素に注目する。以下、注目した画素を「注目画素52c」と記載する。注目画素52cの、副走査方向の直前および直後それぞれの1つ目の非読取色の階調(画素値)と2つ目の非読取色の階調とを抽出する。

0045

例えば、注目ライン画像52が、あるライン画像51rであり、注目画素52cの座標が(Xc,Yc)である場合は、図7(A)に示すように、緑(1つ目の非読取色)の階調として(Xc,Yc−2)の画素の階調および(Xc,Yc+1)の画素の階調を抽出する。さらに、図7(B)に示すように、青(2つ目の非読取色)の階調として(Xc,Yc−1)の画素の階調および(Xc,Yc+2)の画素の階調を抽出する。

0046

非読取色基準階調算出部104は、注目画素52cにおける2つの非読取色それぞれの基準階調を次の(1)式および(2)式によって算出する。
D1=Dp×(Yq/3)+Dq×(Yp/3) …… (1)
D2=Ds×(Yt/3)+Dt×(Ys/3) …… (2)
ただし、D1は、1つ目の非読取色の基準階調である。DpおよびDqは、それぞれ、1つ目の非読取色の、非読取色階調抽出部103によって抽出された1つ目の画素の階調および2つ目の画素の階調である。YpおよびYqは、それぞれ、注目画素52cと1つ目の画素との距離および注目画素52cと2つ目の画素との距離である。

0047

同様に、D2は、2つ目の非読取色の基準階調である。DsおよびDtは、それぞれ、2つ目の非読取色の、非読取色階調抽出部103によって抽出された1つ目の画素の階調および2つ目の画素の階調である。YsおよびYtは、それぞれ、注目画素52cと1つ目の画素との距離および注目画素52cと2つ目の画素との距離である。

0048

例えば、注目画素52cの色(読取色)が赤であり、注目画素52cの階調および非読取色階調抽出部103によって抽出された階調が図8に示す通りである場合は、緑および青それぞれの基準階調D1、D2が、図9(A)および図9(B)の通り表わされる。そして、(1)式および(2)式によって、これらの基準階調D1、D2が算出される。

0049

非読取色階調抽出部103は、注目ライン画像52の残りの画素(2つ目以降の画素)についても順次注目し、その画素(注目画素52c)の、副走査方向の直前および直後それぞれの1つ目の非読取色の階調(画素値)と2つ目の非読取色の階調とを抽出する。そして、非読取色基準階調算出部104は、注目画素52cにおける2つの非読取色それぞれの基準階調を(1)式および(2)式によって算出する。

0050

また、読取色判別部102は、残りのライン画像51に順次注目し、そのライン画像51(注目ライン画像52)の読取色を判別する。そして、非読取色階調抽出部103および非読取色基準階調算出部104は、上述の処理を実行する。

0051

非読取色基準階調記憶部105は、非読取色基準階調算出部104によって算出された、各ライン画像51の各画素の非読取色ごとの基準階調を、図10に示すように、その画素の座標と対応付けて記憶する。

0052

読取色階調抽出部106は、非読取色階調抽出部103および非読取色基準階調算出部104による処理と前後してまたは並行して、読取色判別部102によって注目ライン画像52の読取色が判別されるごとに、3つの画素の階調を次のように抽出する。

0053

読取色階調抽出部106は、注目ライン画像52の1つ目の画素に注目する。以下、注目した画素を「注目画素52e」と記載する。注目画素52eの階調(画素値)を階調D5として抽出する。さらに、読取色階調記憶部101(図4参照)から、注目画素52eの副走査方向のこの読取色の直前および直後それぞれの階調を階調D4およびD6として抽出する。つまり、Y軸方向に3つ戻った画素(以下、「前画素52u」と記載する。)の階調および3つ進んだ画素(以下、「後画素52v」と記載する。)の階調を抽出する。

0054

例えば、注目ライン画像52がライン画像51rであり、注目画素52eの座標が(Xe,Ye)である場合は、読取色階調抽出部106は、図11に示すように、(Xe,Ye−3)の画素の階調を前画素52uの階調つまり階調D4として抽出する。(Xe,Ye)の画素の階調を注目画素52eの階調つまり階調D5として抽出する。(Xe,Ye+3)の画素の階調を後画素52vつまり階調D6として抽出する。

0055

階調D4、D5、およびD6は、注目画素52eの前後の区間つまり前画素52uから後画素52vまでの区間における階調の変化を表わしていると、言える。

0056

読取色階調抽出部106は、2つ目以降の画素についても同様に注目し、階調D4、D5、およびD6を算出する。さらに、他のライン画像51が注目されるごとに、当該他のライン画像51(注目ライン画像52)の各画素を注目し、階調D4、D5、およびD6を抽出する。

0057

このように、読取色階調抽出部106によって、複数組の階調D4、D5、およびD6が抽出される。

0058

変化特徴量算出部107は、注目画素52eの前後の区間の階調の変化の特徴を表わす変化特徴量Dhを、例えば次のように算出する。

0059

変化特徴量算出部107は、図12に示すように、二次微分フィルタ(ラプラシアンフィルタ)Faを階調D4、D5、およびD6に掛ける。これにより、階調D4’、D5’、およびD6’が得られる。そして、階調D4’、D5’、およびD6’の合計を変化特徴量Dhとして算出する。本例では、
Dh=D4’+D5’+D6’=−D4+2・D5−D6
を算出する。

0060

上述の通り、階調D4、D5、およびD6の組が読取色階調抽出部106によって複数、算出される。変化特徴量算出部107は、各組について変化特徴量Dhを算出する。これにより、図13のような、各組(画素)の変化特徴量Dhが算出される。

0061

非読取色基準階調補正部108は、非読取色基準階調記憶部105に記憶されている、各画素の基準階調すなわち2つの非読取色それぞれの階調(図10参照)を、変化特徴量算出部107によって算出された、その画素の変化特徴量Dhを加算することによって補正する。

0062

つまり、画素の読取色が赤である場合は、
Dgxy’=Dgxy+Dhxy
Dbxy’=Dbxy+Dhxy
を算出する。Dgxy’は、X座標が「x」でありY座標が「y」である画素の補正後の基準階調Dg(緑の基準階調)である。同様に、Dbxy’は、その画素の補正後の基準階調Db(青の基準階調)である。Dhxyは、その画素の変化特徴量Dhである。

0063

または、画素の読取色が緑である場合は、
Drxy’=Drxy+Dhxy
Dbxy’=Dbxy+Dhxy
を算出する。Drxy’は、X座標が「x」でありY座標が「y」である画素の、補正後の基準階調Dr(赤の基準階調)である。

0064

または、画素の読取色が青である場合は、
Drxy’=Drxy+Dhxy
Dgxy’=Dgxy+Dhxy
を算出する。

0065

これにより、図14のような、各画素の非読取色の補正後の基準階調が算出される。以下、補正後の基準階調を「補正階調」と記載する。

0066

ここで、図15を参照しながら、変化特徴量算出部107および非読取色基準階調補正部108の処理の具体例を説明する。

0067

本具体例において、注目画素52eの読取色は、赤であり、階調D4、D5、およびD6は、それぞれ図15(A)に示すように「130」、「95」、「120」である。注目ライン画像52の2つの非読取色つまり緑および青それぞれの基準階調は、図15(B)に示すように「210」および「170」である。

0068

変化特徴量算出部107は、|130 95 120|に二次微分フィルタFaを掛けることによって、図15(C)のように変化特徴量Dhとして「−60」を算出する。

0069

非読取色基準階調補正部108は、図15(D)に示すように、緑および青それぞれの基準階調「210」および「170」に変化特徴量Dh「−60」を加算する。これにより、緑および青それぞれの補正階調として「150」および「110」が算出される。

0070

ところで、一般に、1ラインスキャナによると、連続する3本のラインから赤、緑、青それぞれのライン画像が1つずつ得られる。そして、3色のこれらのライン画像を一組の画像として取り扱う。

0071

しかし、読取色判別部102ないし非読取色基準階調補正部108の上述の処理によると、1本のラインから、読取色の階調と、2つの非読取色それぞれの階調(補正階調)とが得られる。つまり、3本のラインすべてから3色すべての階調が得られる。よって、図5および図14に示したように、従来の1ラインスキャナの3倍の解像度の画像データが得られる。

0072

そこで、階調決定部109は、従来の1ラインスキャナの解像度に合わせるための処理を、図16に示す手順で実行する。以下、赤、緑、青の順に連続する3本のライン画像51(51r、51g、51b)が一組として取り扱われる場合を例に、階調決定部109が、各組の赤、緑、青それぞれの階調を決定する方法について説明する。

0073

階調決定部109は、読取のモードが黒文字読取モードである場合は、図16に示す手順で階調を決定する。「黒文字読取モード」は、黒色の文字を明瞭に再現するためのモードである。

0074

図16において、階調決定部109は、2つの非読取色の補正階調が得られた1組目のライン画像51r、51g、および51bに注目する(#701、#702)。

0075

さらに、階調決定部109は、注目したライン画像51r、51g、および51bそれぞれの、主走査方向(つまり、X座標)の1番目の座標に注目する(#703、#704)。そして、注目したライン画像51r、51g、および51bそれぞれの中の、注目したX座標の画素の彩度を算出する(#705)。

0076

なお、彩度は、赤、緑、および青の各階調のうちの最大の階調と最小の階調との差によって表わされる。また、各画素の階調は、読取色階調記憶部101(図5参照)または非読取色基準階調記憶部105(図10参照)に記憶されている。

0077

そして、これらの3つの画素のうちの彩度が最も低い画素を選出し(#706)、注目した組の注目したX座標の赤、緑、および青の階調を、選出した画素の赤、緑、および青それぞれの階調に決定する(#707)。

0078

例えば、注目したライン画像51r、51g、および51bそれぞれの副走査方向の座標(つまり、Y座標)が「4」、「5」、「6」であり、注目した主走査方向の座標が「1」である場合は、図5に示す通り、ライン画像51rの画素つまり座標(1,4)の画素の赤、緑、および青の階調は、それぞれ、「Dr14」、「Dg14’」、「Db14’」である。また、ライン画像51gの画素つまり座標(1,5)の画素の赤、緑、および青の階調は、図10に示す通り、それぞれ、「Dr15’」、「Dg15」、「Db15’」である。そして、ライン画像51bの画素つまり座標(1,6)の画素の赤、緑、および青の階調は、図10に示す通り、それぞれ、「Dr16’」、「Dg16’」、「Db16」である。

0079

よって、この場合に、階調決定部109は、階調Dr14、Dg14’、Db14’のうちの最大値最小値との差を算出することによって彩度C1を算出し、階調Dr15’、Dg15、Db15’のうちの最大値と最小値との差を算出することによって彩度C2を算出し、階調Dr16’、Dg16’、Db16のうちの最大値と最小値との差を算出することによって彩度C3を算出する。

0080

そして、階調決定部109は、彩度C1、C2、およびC3のうちの最低の彩度の画素を選出し、注目した組のX座標が「1」である座標の赤、緑、および青の階調を、選出した画素の赤、緑、および青それぞれの階調に決定する(#707)。例えば、彩度C1が最も低い場合は、「Dr14」、「Dg14’」、「Db14’」に決定する。

0081

階調決定部109は、主走査方向の2番目以降の座標(X=2,3,…,Px)についても順次、注目し(#708でNo、#709)、ステップ#704〜#707の処理を実行する。

0082

さらに、階調決定部109は、2つの非読取色の補正階調が得られた2組目以降のライン画像51r、51g、および51bについても順次、注目し(#710でNo、#711)、ステップ#703〜#709の処理を実行する。

0083

なお、非読取色基準階調算出部104による上述の算出方法によると、副走査方向の両端それぞれの組のライン画像51r、51g、51bについては、非読取色の基準階調が算出されない。よって、補正階調も算出されない。そこで、階調決定部109は、これらの組については、ステップ#703〜#709の処理を行わず、図5に示される、読取色の階調に決定すればよい(#712)。

0084

一方、読取のモードがカラー画像読取モードである場合は、階調決定部109は、図17に示す手順で階調を決定する。なお、「カラー画像読取モード」は、カラーの画像を、黒くなるのを抑制しつつ再現するためのモードである。

0085

図17において、階調決定部109は、2つの非読取色の補正階調が得られた1組目のライン画像51r、51g、および51bに注目する(#721、#722)。

0086

さらに、階調決定部109は、注目したライン画像51r、51g、および51bそれぞれの、主走査方向の1番目の座標に注目する(#723、#724)。そして、赤、緑、および青それぞれについて、注目したライン画像51r、51g、および51bの階調の平均値を算出する(#725)。

0087

上述の、注目したライン画像51r、51g、および51bそれぞれの副走査方向の座標が「4」、「5」、「6」であり、注目した主走査方向の座標が「1」である例の場合は、階調決定部109は、赤の階調の平均値として、(Dr14+Dr15’+Dr16’)/3、を算出する。同様に、緑の階調の平均値として、(Dg14’+Dg15+Dg16’)/3、を算出し、青の階調の平均値として、(Db14’+Db15’+Db16)/3、を算出する。

0088

そして、階調決定部109は、注目した組のX座標が「1」である座標の赤、緑、および青の階調を、ステップ#725で算出した赤、緑、および青それぞれの平均値に決定する(#726)。

0089

階調決定部109は、主走査方向の2番目以降の座標(X=2,3,…,Px)についても順次、注目し(#727でNo、#728)、ステップ#724〜#726の処理を実行する。

0090

さらに、階調決定部109は、2つの非読取色の補正階調が得られた2組目以降のライン画像51r、51g、および51bについても順次、注目し(#729でNo、#730)、ステップ#723〜#728の処理を実行する。

0091

そして、階調決定部109は、副走査方向の両端それぞれの組のライン画像51r、51g、51bについて、ステップ#723〜#728の処理を行わず、図5に示される、読取色の階調に決定する(#731)。

0092

以上の通り、黒文字読取モードにおいては彩度が低くなるように赤、緑、および青の階調を決定し、カラー画像読取モードにおいては赤、緑、および青の階調を個別に平均値を算出することによって決定する。よって、黒文字読取モードにおいては、図18に示すように、各色の階調同士が、カラー画像モードの場合よりも近くなりやすい。一方、カラー画像読取モードにおいては、図19に示すように、各色の階調同士が、黒文字モードの場合よりも分散しやすい。

0093

なお、読取のモードは、ユーザが予め設定すればよい。または、階調決定部109が公知の方法によって画像50の特性を判別し、設定してもよい。

0094

画像データ生成部121は、階調決定部109によって決定された、各組の各画素の赤、緑、および青それぞれの階調を示す画像データ61を生成する。そして、画像データ61を保存しまたは他の装置へ出力する。または、画像データ61をCMYK(cyan magenta yellow black)のデータに変換しプリントユニット10fによって画像を用紙に印刷する。

0095

図20は、読取画像補正プログラム10Pによる処理の全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。

0096

次に、画像形成装置1が画像50を補正する際の全体的な処理の流れの例を、図20を参照しながら説明する。

0097

画像形成装置1は、読取画像補正プログラム10Pに基づいて、図20に示す手順で処理を実行する。

0098

画像形成装置1は、スキャナ10e1によって原稿の画像を読み取って画像データ60を生成し記憶すると、画像データ60に基づいて次の通り処理を実行する。

0099

画像形成装置1は、ライン画像51ごとの読取色を判別する(図20の#11)。ライン画像51ごとに、各画素の2つの非読取色の階調を抽出し(#12)、各画素の2つの非読取色の基準階調を算出する(#13)。

0100

ステップ#12〜#13の処理と前後してまたは並行して、画像形成装置1は、ライン画像51ごとに、読取色の階調を抽出し、各画素の読取色の変化特徴量Dhを算出する(#14、#15)。

0101

さらに、画像形成装置1は、画素ごとに、その画素の2つの非読取色の基準階調を、その画素の変化特徴量Dhを加算することによって補正する(#16)。これによって、補正階調が算出される。

0102

黒文字読取モードが設定されている場合は(#17でYes)、画像形成装置1は、図16に示した方法で、1ラインスキャナの解像度に合わせるための処理を行う(#18)。一方、カラー画像読取モードが設定されている場合は(#17でNo)、画像形成装置1は、図17に示した方法で、1ラインスキャナの解像度に合わせるための処理を行う(#19)。

0103

そして、画像形成装置1は、ステップ#18または#19の処理の結果を用いて画像データ61を生成する(#20)。

0104

本実施形態によると、1ラインスキャナで読み取った画像を従来よりも好適に補正することができる。特に、黒文字モードによると、色滲みを従来よりも低減し黒色の文字を明瞭に再現することができる。また、カラー画像モードによると、カラーの画像の彩度の定価を低減しカラーの文字を明瞭に再現することができる。

0105

図21は、基準階調補正処理の流れの例を説明するフローチャートである。図22は、注目画素52wおよびその前後の画素の位置関係の例を示す図である。図23は、二次微分フィルタFbの適用の方法の例を示す図である。

0106

本実施形態では、非読取色基準階調補正部108は、基準階調を、無条件に変化特徴量Dhを加算することによって補正した。しかし、この方法によると、補正し過ぎてしまうことがある。そこで、例えば、図21に示す手順で基準階調を補正してもよい。以下、補正の変形例を、ある注目画素52wの基準階調が対象である場合を例に説明する。

0107

非読取色基準階調補正部108は、読取色階調記憶部101から、注目画素52wの階調を抽出する(#131)。さらに、注目画素52wの、副走査方向の周辺の幾つかの画素の階調を抽出する(#132)。例えば、図22に示すように、副走査方向の前後それぞれ3つずつの画素の階調を抽出する。そして、ステップ#131および#132それぞれで抽出した階調(図22の例では、7つの階調)の中から、最大の階調(以下、「MAX値」と記載する。)および最小の階調(以下、「MIN値」と記載する。)を選出する。

0108

ステップ#131〜#133の処理と並行してまたは前後して、非読取色基準階調補正部108は、注目画素52wの2つの非読取色それぞれの基準階調に注目画素52wの変化特徴量Dhを加算することによって、第一の加算値および第二の加算値を算出する(#134)。例えば、注目画素52wの読取色が赤である場合は、緑の基準階調と変化特徴量Dhとの合計を第一の加算値として算出し、青の基準階調と変化特徴量Dhとの合計を第二の加算値として算出する。

0109

そして、2つの非読取色のそれぞれの基準階調を補正した値つまり補正階調を、MAX値およびMIN値を用いて次のように決定する。

0110

第一の加算値がMAX値よりも大きければ(#135でYes)、非読取色基準階調補正部108は、1つ目の非読取色の補正階調をMAX値に決定する(#136)。

0111

または、第一の加算値がMIN値未満である場合は(#135でNo、#137でYes)、非読取色基準階調補正部108は、1つ目の非読取色の補正階調をMIN値に決定する(#138)。

0112

または、第一の加算値がMAX値以下でありかつMIN値以上である場合は(#135でNo、#137でNo)、非読取色基準階調補正部108は、1つ目の非読取色の補正階調を第一の加算値に決定する(#139)。

0113

2つ目の非読取色の補正階調についても、1つ目の非読取色の補正階調と同様に、非読取色基準階調補正部108は、第二の加算値をMAX値またはMIN値と比較することによって決定する(#135〜#139)。

0114

このようにMAX値およびMIN値をそれぞれ補正の上限および下限に定めることによって、補正によって却って色滲みが発生してしまうことを抑制することができる。

0115

本実施形態では、図4に示した各部を、読取画像補正プログラム10PをCPU10aで実行することによって実現したが、一部または全部をFPGA(Field Programmable Gate Array)またはASIC(Application Specific IntegratedCircuit)などの回路によって実現してもよい。

0116

本実施形態では、画像データ60が得られてから、つまり、画像50全体のデータが得られてから、読取色判別部102ないし非読取色基準階調補正部108は、上述の通り補正の処理を行った。しかし、スキャナ10e1によるスキャンの処理と並行して、補正の処理を行ってもよい。

0117

本実施形態では、変化特徴量算出部107は、図12に示した通り、注目画素52eの変化特徴量Dhを、注目画素52eの読取色の階調(階調D5)と注目画素52eの副走査方向のこの読取色の直前および直後の画素それぞれの階調(階調D4、D6)とに基づいて、算出した。しかし、直前および直後の画素以外の周辺の画素の階調をも用いて算出してもよい。

0118

例えば、図23に示すように、変化特徴量算出部107は、注目画素52eの階調(階調D52)を抽出する。さらに、8方向それぞれの、注目画素52eと読取色が同じである、注目画素52eに最も近い画素の、階調(階調D41、D42、D43、D51、D53、D61、D62、D63)を抽出する。抽出した階調に二次微分フィルタFbを掛ける。これにより、階調D41’、D42’、D43’、D51’、D52’、D53’、D61’、D62’、およびD63’が得られる。

0119

そして、変化特徴量算出部107は、これらの階調の合計を変化特徴量Dhとして算出する。

0120

図23の例では、
Dh=D41’+D42’+D43’+D51’+D52’+D53’+D61’
+D62’+D63’
=−D41−D42−D43−D51+8・D52−D53−D61
−D62−D63
を算出する。

0121

非読取色基準階調算出部104も同様に、非読取色の補正階調を、注目画素52cの前後2つの画素の階調だけではなく(図11参照)、8方向の周囲の8つの画素の階調に基づいて算出してもよい。この場合は、線形補間の公知の方法によって補正階調を算出すればよい。

0122

その他、画像形成装置1の全体または各部の構成、処理の内容、処理の順序、データの構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

0123

1画像形成装置(読取画像補正装置)
103 非読取色階調抽出部(非読取色階調算出手段)
107変化特徴量算出部(特徴量算出手段)
108 非読取色基準階調補正部(補正手段)
109階調決定部(解像度調整手段)
10e1スキャナ(1ラインスキャナ)
50 画像(読取画像)
Dh 変化特徴量(特徴量)

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