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技術 画像読み取り装置および画像形成装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 鳥山秀之
出願日 2018年7月20日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-137145
公開日 2020年1月23日 (10ヶ月経過) 公開番号 2020-014181
状態 未査定
技術分野 FAXの走査装置 イメージ入力 FAX画像信号回路
主要キーワード 立ち上がり間隔 色依存性 開閉センサー 画像読み取りセンサー 明度閾値 切り替えパターン 単機能機 走行ユニット
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(2020年1月23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

読み取り時間部品コストを増大させることなく、原稿フリーイレースにおける識別精度を向上させた画像読み取り装置及び画像形成装置を提供する。

解決手段

原稿を原稿カバーで覆わずに読み取るスカイショットの際に、原稿に照射する読み取り光量を走査ライン毎切り換えて原稿を読み取り、当該読み取り光量の切り替え分を補償するように読み取り画像(a)のシェーディング補正を行う。補正後の画像(b)の画素ごとに、読み取り光量の切り換えに対応する状のパターンを構成するエッジ画素であるか否かと、明度が所定の閾値以下である低明度画素であるか否かを判定する。エッジ画素であって、かつ、低明度画素であると判定された画素と、他の画素との境界を原稿の境界として原稿の外部を消去する。

概要

背景

単体或いは画像形成装置に搭載された状態で、原稿を読み取って画像データを生成する画像読み取り装置には、スリットガラス上で原稿を1枚ずつ搬送しながら読み取るシートスルー方式や、プラテンガラス上に載置された原稿を読み取るプラテンセット方式といった読み取り方式が知られている。

プラテンセット方式で原稿を読み取る際には、原稿カバーを用いて原稿を上方からカバーする場合と、原稿をカバーしない場合とがあり、原稿カバーをカバーせずに原稿を読み取ることを特にスカイショットという。例えば、図22に示すように、原稿カバー2201を開いた状態で書籍2202をプラテンガラス2203に押し当てて当該ページを読み取る場合がスカイショットに該当する。

画像読み取り装置は、プラテンガラスの下方から原稿の読み取り対象面を照明し、当該読み取り対象面からの反射光量を検出することによって原稿を読み取るが、スカイショットの場合には読み取り対象面に入射しなかった照明光反射されずにそのまま拡散する。このため、読み取り対象面の外側では微弱外光が検出されるだけであり、暗くなる。このような特徴に着目して、暗い箇所を原稿の外側と判定し、当該外側部分を白く補正して画像データを生成する技術は、原稿フリーイレース機能と呼ばれている。

しかしながら、原稿の読み取り対象面の周縁部分が黒っぽい場合には、原稿の内側と原稿の外側とを識別するのが難しくなってくる。

また、画像読み取り装置のうち読み取り速度が低速な機種の中には、走査ラインあたりの処理(受光)時間が長いことから、低価格化を図るために、光源の光量を抑えたものもある。このような低速機種では、外光の受光時間も長くなる一方、光源光量が抑えられるので、原稿の内側と外側とで受光量の差が小さくなって、原稿内外の識別が難しくなる。

更に、密着型CIS(Contact Image Sensor)を使用する機種では、受光センサーをプラテンガラスに密着させる構造上、受光センサーに外光が入射し易くなっているため、識別精度が低下しやすい。

このような問題に対して、例えば、プラテンガラス下方からの照明を消灯した状態で外光を検出することによって、外光をマスクするマスクデータを生成するとともに、プラテンガラス下方からの照明を点灯した状態で原稿を読み取って生成した画像データに前記マスクデータを適用する技術が提案されている(特許文献1、2を参照)。

また、プラテンカバーを開いた状態と、閉じた状態との両方で原稿を読み取って生成した画像データを比較することによって原稿サイズを判定する技術も提案されている(特許文献3を参照)。

これらの技術を採用すれば、原稿の読み取り対象面とその外部とを精度よく判別して、外部のみを白く補正することができる。

概要

読み取り時間部品コストを増大させることなく、原稿フリーイレースにおける識別精度を向上させた画像読み取り装置及び画像形成装置を提供する。原稿を原稿カバーで覆わずに読み取るスカイショットの際に、原稿に照射する読み取り光量を走査ライン毎切り換えて原稿を読み取り、当該読み取り光量の切り替え分を補償するように読み取り画像(a)のシェーディング補正を行う。補正後の画像(b)の画素ごとに、読み取り光量の切り換えに対応する状のパターンを構成するエッジ画素であるか否かと、明度が所定の閾値以下である低明度画素であるか否かを判定する。エッジ画素であって、かつ、低明度画素であると判定された画素と、他の画素との境界を原稿の境界として原稿の外部を消去する。

目的

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、読み取り時間や部品コストを増大させることなく、原稿フリーイレースにおける識別精度を向上させた画像読み取り装置及び画像形成装置を提供する

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

原稿を載置する透光性の原稿載置台と、前記原稿載置台を覆う開閉可能なカバーと、前記原稿載置台に載置された原稿に向けて光を照射する光源と、前記カバーを開いた状態で原稿を読み取る際に、走査ラインを単位として前記照射光量を切り替え光量制御手段と、原稿からの反射光量を含む入射光量を画素毎に検出する原稿読み取り手段と、前記入射光量の検出値を、前記照射光量の切り替えパターンに対応して補正する補正手段と、前記補正手段による補正の結果、副走査方向に連続する画素群であって、前記照射光量の切り替えパターンに対応して、前記補正値が副走査方向に沿って変動する画素群が存在した場合、当該画素群に含まれる画素をエッジ画素として検出するエッジ画素検出手段と、前記エッジ画素が原稿の外部となるように、原稿の境界を特定する境界特定手段と、を備えることを特徴とする画像読み取り装置

請求項2

反射光量が所定光量よりも少ない低明度画素を検出する低明度画素検出手段を備え、前記境界特定手段は、エッジ画素であっても、低明度画素でなければ、原稿の外部に代えて、内部になるように原稿の境界を特定することを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。

請求項3

前記補正手段は、シェーディング補正を兼ねることを特徴とする請求項1または2に記載の画像読み取り装置。

請求項4

原稿を載置する原稿載置台と、前記原稿載置台を覆う開閉可能なカバーと、前記原稿載置台に載置された原稿に光を照射する光源と、前記カバーを開いた状態で原稿を読み取る際に、走査ラインを前記照射光量を単位として切り替える光量制御手段と、原稿からの反射光量を画素毎に検出する原稿読み取り手段と、前記反射光量の検出値が、前記照射光量の切り替えパターンに対応するエッジ画素を検出するエッジ画素検出手段と、前記エッジ画素でない画素が原稿の外部となるように、原稿の境界を特定する境界特定手段と、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。

請求項5

反射光量が所定光量よりも少ない低明度画素を検出する低明度画素検出手段を備え、前記境界特定手段は、更に、エッジ画素でなくても、低明度画素でなければ原稿の内部となるように、原稿の境界を特定することを特徴とする請求項4に記載の画像読み取り装置。

請求項6

前記光量制御手段は、副走査方向に沿って周期的に前記照射光量を切り替えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像読み取り装置。

請求項7

前記光量制御手段は、大小2種類の前記照射光量を前記走査ライン毎に切り替えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像読み取り装置。

請求項8

前記反射光量の検出値を主走査方向に沿ってスムージングするスムージング手段を備え、前記エッジ画素検出手段は、スムージングされた検出値を用いてエッジ画素を検出することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像読み取り装置。

請求項9

前記光源は、互いに光色が異なる複数の部分光源からなり、前記光量制御手段は、前記複数の部分光源のうちの一部の光源についてのみ、前記照射光量を切り替えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の画像読み取り装置。

請求項10

前記エッジ画素検出手段は、副走査方向に隣り合う画素どうしの前記反射光量の検出値の差が、所定の範囲内の値を採るか否かを判定することによって、画素を検出することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の画像読み取り装置。

請求項11

前記所定の範囲は、前記照射光量の切り替えパターンに対応した値によって指定されることを特徴とする請求項10に記載の画像読み取り装置。

請求項12

請求項1から11のいずれかに記載の画像読み取り装置を備えることを特徴とする画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、画像読み取り装置および画像形成装置に関し、特に原稿フリーイレース処理高速化する技術に関する。

背景技術

0002

単体或いは画像形成装置に搭載された状態で、原稿を読み取って画像データを生成する画像読み取り装置には、スリットガラス上で原稿を1枚ずつ搬送しながら読み取るシートスルー方式や、プラテンガラス上に載置された原稿を読み取るプラテンセット方式といった読み取り方式が知られている。

0003

プラテンセット方式で原稿を読み取る際には、原稿カバーを用いて原稿を上方からカバーする場合と、原稿をカバーしない場合とがあり、原稿カバーをカバーせずに原稿を読み取ることを特にスカイショットという。例えば、図22に示すように、原稿カバー2201を開いた状態で書籍2202をプラテンガラス2203に押し当てて当該ページを読み取る場合がスカイショットに該当する。

0004

画像読み取り装置は、プラテンガラスの下方から原稿の読み取り対象面を照明し、当該読み取り対象面からの反射光量を検出することによって原稿を読み取るが、スカイショットの場合には読み取り対象面に入射しなかった照明光反射されずにそのまま拡散する。このため、読み取り対象面の外側では微弱外光が検出されるだけであり、暗くなる。このような特徴に着目して、暗い箇所を原稿の外側と判定し、当該外側部分を白く補正して画像データを生成する技術は、原稿フリーイレース機能と呼ばれている。

0005

しかしながら、原稿の読み取り対象面の周縁部分が黒っぽい場合には、原稿の内側と原稿の外側とを識別するのが難しくなってくる。

0006

また、画像読み取り装置のうち読み取り速度が低速な機種の中には、走査ラインあたりの処理(受光)時間が長いことから、低価格化を図るために、光源の光量を抑えたものもある。このような低速機種では、外光の受光時間も長くなる一方、光源光量が抑えられるので、原稿の内側と外側とで受光量の差が小さくなって、原稿内外の識別が難しくなる。

0007

更に、密着型CIS(Contact Image Sensor)を使用する機種では、受光センサーをプラテンガラスに密着させる構造上、受光センサーに外光が入射し易くなっているため、識別精度が低下しやすい。

0008

このような問題に対して、例えば、プラテンガラス下方からの照明を消灯した状態で外光を検出することによって、外光をマスクするマスクデータを生成するとともに、プラテンガラス下方からの照明を点灯した状態で原稿を読み取って生成した画像データに前記マスクデータを適用する技術が提案されている(特許文献1、2を参照)。

0009

また、プラテンカバーを開いた状態と、閉じた状態との両方で原稿を読み取って生成した画像データを比較することによって原稿サイズを判定する技術も提案されている(特許文献3を参照)。

0010

これらの技術を採用すれば、原稿の読み取り対象面とその外部とを精度よく判別して、外部のみを白く補正することができる。

先行技術

0011

特開2007−028413号公報
特開2006−313967号公報
特開平11−075025号公報

発明が解決しようとする課題

0012

しかしながら、上記の従来技術を採用すると、プラテンガラスの下方からの照明を消灯した状態と点灯した状態、或いはプラテンカバーを開いた状態と閉じた状態とで読み取りを2回実行しなければならず、原稿の読み取り時間倍増してしまう。このため、特に低速機種において、ユーザーの利便性が低下せざるを得ない。

0013

また、プラテンガラスの下方からの照明を消灯した状態と点灯した状態とで別個センサーを用いて原稿を読み取れば、読み取り時間が倍増するのを回避することはできるものの、センサーおよびその周辺回路が2セット必要になるため、部品コストの増大や大型化を避けることができない。

0014

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、読み取り時間や部品コストを増大させることなく、原稿フリーイレースにおける識別精度を向上させた画像読み取り装置及び画像形成装置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

0015

上記目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り装置は、原稿を載置する透光性の原稿載置台と、前記原稿載置台を覆う開閉可能なカバーと、前記原稿載置台に載置された原稿に向けて光を照射する光源と、前記カバーを開いた状態で原稿を読み取る際に、走査ラインを単位として前記照射光量を切り替え光量制御手段と、原稿からの反射光量を含む入射光量を画素毎に検出する原稿読み取り手段と、前記入射光量の検出値を、前記照射光量の切り替えパターンに対応して補正する補正手段と、前記補正手段による補正の結果、副走査方向に連続する画素群であって、前記照射光量の切り替えパターンに対応して、前記補正値が副走査方向に沿って変動する画素群が存在した場合、当該画素群に含まれる画素をエッジ画素として検出するエッジ画素検出手段と、前記エッジ画素が原稿の外部となるように、原稿の境界を特定する境界特定手段と、を備えることを特徴とする。

0016

この場合において、反射光量が所定光量よりも少ない低明度画素を検出する低明度画素検出手段を備え、前記境界特定手段は、エッジ画素であっても、低明度画素でなければ、原稿の外部に代えて、内部になるように原稿の境界を特定するのが望ましい。

0017

また、前記補正手段は、シェーディング補正を兼ねれば更に好適である。

0018

また、本発明に係る画像読み取り装置は、原稿を載置する原稿載置台と、前記原稿載置台を覆う開閉可能なカバーと、前記原稿載置台に載置された原稿に光を照射する光源と、前記カバーを開いた状態で原稿を読み取る際に、走査ラインを単位として前記照射光量を切り替える光量制御手段と、原稿からの反射光量を画素毎に検出する原稿読み取り手段と、前記反射光量の検出値が、前記照射光量の切り替えパターンに対応するエッジ画素を検出するエッジ画素検出手段と、前記エッジ画素でない画素が原稿の外部となるように、原稿の境界を特定する境界特定手段と、を備えることを特徴とする。

0019

この場合においては、反射光量が所定光量よりも少ない低明度画素を検出する低明度画素検出手段を備え、前記境界特定手段は、更に、エッジ画素でなくても、低明度画素でなければ原稿の内部となるように、原稿の境界を特定するのが望ましい。

0020

また、いずれの場合においても、前記光量制御手段は、副走査方向に沿って周期的に前記照射光量を切り替えてもよい。

0021

また、前記光量制御手段は、大小2種類の前記照射光量を前記走査ライン毎に切り替えてもよい。

0022

また、前記反射光量の検出値を主走査方向に沿ってスムージングするスムージング手段を備え、前記エッジ画素検出手段は、スムージングされた検出値を用いてエッジ画素を検出してもよい。

0023

また、前記光源は、互いに光色が異なる複数の部分光源からなり、前記光量制御手段は、前記複数の部分光源のうちの一部の光源についてのみ、前記照射光量を切り替えてもよい。

0024

また、前記エッジ画素検出手段は、副走査方向に隣り合う画素どうしの前記反射光量の検出値の差が、所定の範囲内の値を採るか否かを判定することによって、画素を検出してもよい。

0025

また、前記所定の範囲は、前記照射光量の切り替えパターンに対応した値によって指定してもよい。

0026

また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像読み取り装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、複写ファクシミリ送信といった処理においてスカイショット伴う場合、処理の高速化並びに高精度化を図ることができる。

発明の効果

0027

このようにすれば、原稿の外部に不要光が多く入射する状況下で、周縁部分の濃度が濃い原稿をスカイショットによって読み取る場合であっても、原稿の内外の境界を1回の読み取りで精度よく判別することができる。また、このために部品の追加などによる大幅なコストアップ生産性の低下を伴わない点でも有利である。

0028

縁が濃い原稿というのは雑誌や書籍などでは比較的多くみられる。しかし1ライン毎に画像形成装置の光量切り替え量と略等しい濃度段差がある原稿が存在する確率はほぼ0で、かつその原稿をプラテンガラス上に正確に平行度を保って載置することは困難である。それゆえ本発明の原稿境界の識別能力は非常に高いと考える。

図面の簡単な説明

0029

本発明の第1の実施の形態に係る複合機1の構成を示す外観斜視図である。
原稿カバー102を開いた状態を示す外観斜視図である。
(a)は画像読み取り部100の本体部101の主要な構成を示す図であり、(b)は、読み取り部301の主要な構成を示す図である。
制御部203の主要な構成を示すブロック図である。
シェーディング補正係数を決定する処理を表すフローチャートである。
シェーディング補正係数を決定する際の主走査同期信号SYNCおよび点灯信号(RGB)を例示するタイミングチャートである。
原稿読み取り処理を表すフローチャートである。
原稿フリーイレース用読み取り処理を表すフローチャートである。
原稿フリーイレース用読み取り処理の際の主走査同期信号HSYNCおよび点灯信号(RGB)を例示するタイミングチャートである。
(a)は原稿フリーイレース用シェーディング補正処理前の画像を例示し、(b)は原稿フリーイレース用シェーディング補正処理後の画像を例示し、(c)は(b)のE−E線上の明度値を示し、(d)は(b)のF−F線上の明度値を示す。
原稿フリーイレース用シェーディング補正処理を表すフローチャートである。
明度生成処理を表すフローチャートである。
主走査方向スムージング処理を表すフローチャートである。
副走査方向明度差処理を表すフローチャートである。
明度判定処理を表すフローチャートである。
境界座標判定処理を表すフローチャートである。
イレース処理を表すフローチャートである。
本発明の第2の実施の形態に係るシェーディング補正処理を表すフローチャートである。
本発明の第2の実施の形態に係る境界座標判定処理を表すフローチャートである。
本発明の変形例に係る主走査同期信号HSYNCおよび点灯信号(RGB)を例示するタイミングチャートである。
本発明の変形例に係る複合機1の構成を示す外観斜視図である。
スカイショットを説明する外観斜視図である。

実施例

0030

以下、本発明に係る画像読み取り装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[1]第1の実施の形態
本実施の形態に係る画像読み取り装置は、複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)に搭載されている。
(1−1)複合機の構成
図1に示すように、複合機1は、画像読み取り部100、画像形成部110および給紙部120を備えており、プリント機能コピー機能ファックス機能スキャン機能といった複数の機能を有している。画像読み取り部100は、本体部101と原稿カバー102とからなっており、原稿を読み取って画像データを生成する。

0031

画像形成部110は、画像読み取り部100が生成した画像データや、PC(Personal Computer)その他の装置からファクシミリ回線やLAN(Local Area Network)等のIP(Internet Protocol)通信網を経由して取得した画像データに基づいて画像形成処理を実行する。この画像形成処理に際して、画像形成部110は、給紙部120から記録シートの供給を受けて、当該記録シート上にトナー像転写し、熱定着する。トナー像を定着された記録シートは、排紙トレイ111上に排出される。

0032

画像形成部110の正面側(前面側)には、複数のキー(ボタン)を有する操作パネル112が設けられ、複合機1の各種機能の中から選択した機能について操作を行うことができる。画像形成部110は、ファクシミリ回線やIP通信網を経由して他の装置に画像データ等を送信することもできる。

0033

給紙部120は、画像形成部110の下部に配設されており、記録シート束が収容されている。給紙部120は、画像形成部110の画像形成処理に合わせて記録シートを1枚ずつ供給する。
(1−2)画像読み取り部100の構成
図2に示すように、画像読み取り部100は、ヒンジ221を用いて、原稿カバー102を本体部101に取着した構成になっており、原稿カバー102は矢印A方向に開閉することができる。本体部101の上面にはプラテンガラス201が配設されており、画像を読み取る際に原稿がプラテンガラス201上に載置される。

0034

また、本体部101は、原稿カバー102によってピン202が押下されているか否かによって、原稿カバー102の開閉状態を検出する開閉センサーを備えている。原稿カバー102を閉じた状態でプラテンガラス201に対向する位置には、白色基準板211が配設されている。白色基準板211は、全面が均一に白色になっており、後述のように、シェーディング補正に用いるシェーディング補正係数を決定するために用いられる。

0035

更に、本体部101には、本体部101の動作を制御する制御部203が内蔵されている。

0036

図3(a)に示すように、本体部101は、主走査方向に長尺読み取りユニット301、走行ユニット302およびガイドレール303が内蔵されている。読み取りユニット301は走行ユニット302に取着されており、走行ユニット302がガイドレール303に沿ってホーム位置310から走行完了位置311まで走行することによって、副走査方向に移動しながら原稿から画像を読み取る。

0037

図3(b)に示すように、読み取りユニット301は、いわゆる1ラインCIS(Contact Image Sensor)であって、画像読み取りセンサー314はモノクロラインセンサー1列のみであり、RGB各色の光源311R、311Gおよび311Bを順次切り替えて点灯することでRGB各色のラインデータを取得する。なお、ラインデータ取得に際しては波長の分離等を行う機構は無いため、点灯している光源と同じ波長の光を受光しているものとして、時間的にRGBを分離する。

0038

光源311R、311Gおよび311Bは、主走査方向に長尺な導光体312の主走査方向における一方または両方の端部に配設されており、原稿Dの読み取り対象面を照明する読み取り光を、当該端部に向かって出射する。導光体312は、光源311R、311Gおよび311Bが出射した読み取り光を、主走査方向に略均一に拡散させる。これによって、主走査方向における幅全体に亘って原稿Dの読み取り対象面が照明される。

0039

読み取り対象面からの反射光はレンズアレイ313を経由して画像読み取りセンサー314に入射する。レンズアレイ313は読み取り対象面からの反射光のピントを画像読み取りセンサー314に合わせる。本実施の形態においては、レンズアレイ313としてSLA(SELFOC Lens Array。SELFOCは日本板硝子株式会社の登録商標。)を用いているが、MLA(Micro Lens Array)等、他の光学系を用いてもよい。

0040

画像読み取りセンサー314は、主走査方向に沿って並ぶ複数の光電変換素子からなり、入射光量(入射光の輝度と入射時間の積)に応じた出力値を出力する。すなわち、画像読み取りセンサー314は、読み取り対象で生じた光学的な反射像を1走査ラインずつ電気的な画像信号に変換して出力する。

0041

なお、読み取りユニット301として1ラインCIS以外の構成を用いてもよい。また、本体部101内に画像読み取りセンサーを固定しておき、光源とミラーとを読み取り対象面に沿って副走査方向へ移動させながら、読み取り対象面からの反射光を画像読み取りセンサーに入射させて画像信号を生成させるミラースキャン方式を採用してもよい。

0042

本体部101は、不図示の制御部を内蔵している。この制御部は読み取りユニット301および走行ユニット302の動作を制御する他、画像読み取りセンサー314が出力する画像信号を用いてシェーディング補正に用いるシェーディング補正係数を決定したり、シェーディング補正を実行したりする。
(1−3)制御部の構成
次に、本体部101に内蔵されている制御部の構成について説明する。

0043

図4に示すように、制御部203は、CPU(Central Processing Unit)401、ROM(Read Only Memory)402、RAM(Random Access Memory)403およびHDD(Hard Disk Drive)404を備えている。複合機1に電源投入されると、CPU401はROM402からブートプログラムを読みだして起動し、RAM403を作業用記憶領域として、HDD404から読みだしたOS(Operating System)や制御プログラムを実行する。

0044

クロック回路405は、主走査同期信号HSYNCを生成して、CPU401に入力する。主走査同期信号HSYNCは1走査ラインの同期をとるための信号である。本実施の形態に係る主走査同期信号HSYNCは、R→G→Bの順に光源を点灯させる。CPU401は、ピン202を用いて原稿カバー102の開閉を検出する開閉センサー411から検出信号受け付ける。

0045

CPU401は、主走査同期信号HSYNCに同期して、光源311R、311Gおよび311Bに点灯信号(RGB)を入力する。点灯信号(RGB)はいずれも光源を点灯させるHと、光源を消灯させるLとの2状態をとる信号であって、光源311R、311Gおよび311Bは点灯信号(RGB)がHである期間(以下、単に「点灯期間」という。)中、所定の輝度で点灯し続ける。CPU401は、クロック回路405が出力する主走査同期信号HSYNCを参照して、光源311R、311Gおよび311Bを点灯するタイミングを決定する。

0046

CPU401は画像読み取りセンサー314から画像信号を受け付けると、後述のように画像信号を補正した後、画像形成部110へ出力する。また、CPU401は画像形成部110が備える操作パネル112からユーザー操作に係る操作信号を受け付ける。更に、CPU401は制御信号を出力して走行ユニット302の動作を制御する。
(1−4)シェーディング補正係数の算出処理
次に、シェーディング補正係数を算出する処理について説明する。

0047

制御部203は、シェーディング補正係数を算出する際には、図5に示すように、まず、開閉センサー411が出力する検出信号を参照して、原稿カバー102が閉じた状態ならば(S501:YES)、走行ユニット302の副走査方向への走行を開始する(S502)。次に、制御部203は、走査ライン毎にステップS503からステップS507までの読み取り処理を実行する。

0048

図6に示すように、クロック回路405が出力する主走査同期信号HSYNCは、RGB各色に対応するパルスを順に発生させる。いずれのパルスもパルス幅が同じになっており、従って、光源311R、311Gおよび311Bの走査ライン毎の発光量は互いに等しくなる。

0049

CPU401は、主走査同期信号HSYNCのパルスの立ち上がりエッジを検出することによって光源の点灯タイミングを検出したら(S504:YES)、光源311R、311Gおよび311Bのうち当該パルスに対応する光色の光源を点灯し(S505)、ラインセンサー314を用いて白色基準板211からの反射光量を画素ごとに検出する(S506)。

0050

その後、すべての画素について光色ごとにシェーディング補正係数を算出する(シェーディング補正係数算出処理:S508からステップS510まで)。シェーディング補正係数は、すべての画素およびすべての光色について、画素ごとに検出した反射光量の読み取り値を用いて、基準値除算することによって算出される。

0051

シェーディング補正係数=基準値/反射光量の読み取り値…(1)
原稿カバー102を閉じた状態で原稿を読み取る際には、補正値を決定する場合と同じ発光量で原稿を読み取ってシェーディング補正を行う。この場合には、画素ごとにシェーディング補正前画素値に、当該画素のシェーディング補正係数を乗算する。

0052

補正後の画素値=シェーディング補正係数× 補正前の画素値 …(2)
なお、シェーディング補正係数を算出するために用いる基準値は、カラーバランスを考慮して、光色ごとに異なっていてもよい。また、光色どうしで同じ基準値を用いる場合には、上記の式(2)を用いて算出した補正後の画素値に対してカラーバランスを調整するための処理を施してもよい。
(1−5)原稿フリーイレース処理
次に、原稿カバー102を開いた状態で原稿を読み取った際に実行する原稿フリーイレース処理について説明する。

0053

図7に示すように、画像読み取り部100は、複合機1のユーザーから操作パネル112によって原稿の読み取り指示を受け付けると(S701:YES)、開閉センサー411からの検出信号を参照して、原稿カバー102が閉じていたら(S702:NO)、通常の読み取り処理を実行する(S711)。一方、原稿カバー102が開いていたら(S702:YES)、原稿フリーイレース用読み取り処理を実行する(S703)。

0054

原稿フリーイレース用読み取り処理においては、走査ライン毎に光源311R、311Gおよび311Bの発光量を切り替えて、原稿を読み取り、カラー画像データ(以下、「読み取り画像」という。)を生成する。次に、読み取り画像に対して原稿フリーイレース用シェーディング補正処理を施す(S704)。この原稿フリーイレース用シェーディング補正処理においては、走査ライン毎の光源311R、311Gおよび311Bの発光量に応じて補正係数を切り替える。

0055

明度生成処理においては、RGB3色の画像データから単色の明度画像データ(以下、「明度画像」という。)を生成する(S705)。主走査方向スムージング処理は、明度画像において走査ライン毎に明度を重み付きで移動平均化する処理である(S706)。

0056

副走査方向明度差検出処理は、副走査方向に隣り合う3つの画素の明度差が所定の範囲内であるか否かによって、画素の明度が光源311R、311Gおよび311Bの発光量に応じて明度が状のパターンになっている領域に属する画素を検出する処理である(S707)。明度判定処理は、画素ごとに明度を所定の閾値と比較して、明度が低い画素を検出する処理である(S708)。

0057

境界座標特定処理は、副走査方向明度差検出処理と明度判定処理の処理結果を用いて原稿内外の境界座標を特定する処理である(S709)。イレース処理は、境界座標の外側を白く補正する処理である(S710)。
(1−5−1)原稿フリーイレース用読み取り処理(S703)
原稿フリーイレース用読み取り処理においては、図8に示すように、まず、副走査方向におけるホーム位置310から走行ユニット302の走行を開始させる(S801)。走行ユニット302は、ホーム位置310から走行完了位置311まで、主走査同期信号HSYNCのパルスの立ち上がり間隔と、読み取り装置100の解像度とから定まる所定の速度で走行する。

0058

その後、走行ユニット302が走行完了位置311に到達するまで、ステップS802からステップS808までの処理を繰り返す。すなわち、クロック回路405が出力する主走査同期信号HSYNCを監視して、パルスの立ち上がりを検出するたびに(S803:YES)、RGB色の光源を点灯する点灯信号(RGB)を順次、Hにする(S804)。

0059

図9は、主走査同期信号HSYNCおよび点灯信号(RGB)を例示するタイミングチャートである。図9に示すように、主走査同期信号HSYNCのパルスが立ち上がるたびに光色RGBの点灯信号(RGB)がRGBの順にHにされる。また、点灯信号(RGB)の点灯期間は走査ライン毎に長(Tl)短(Ts)を繰り返す。また、走査ライン毎に点灯信号(RGB)どうしで点灯期間は同じである。

0060

点灯信号の点灯期間、言い換えると光源の点灯期間は、1走査ライン毎に交互にTlとTsに切り換える。点灯期間Tlは点灯期間Tsよりも長いため、光源の発光量が多い。光源の点灯期間が経過したら、ラインセンサー314から画素ごとに原稿の読み取り対象面からの1走査ライン分の反射光量を読み出す(S805)。

0061

本実施の形態においては、T1に対するTsの比が数10%程度である。Tlに対するTsの比が大き過ぎると、原稿と原稿外部との境界を検出するのが難しくなる。一方、Tlに対するTsの比が小さ過ぎると、光量が少なくなり過ぎて原稿の読み取り精度が低下する恐れがあるが、だからと言ってTlを長くすると読み取り時間が長くなってしまう。このため、Tsとして適切な時間長を設定するのが望ましい。

0062

その後、1走査ラインのRGB三色分の読み取りが完了したら(S806:YES)、発光量を切り替える(S807)。具体的には、現在の点灯期間が長い(Tl)場合には短くし(Ts)、短ければ(Ts)長くする(Tl)。

0063

なお、上述のように読み取りユニット301は1ラインCISであり、1ラインCISは、一般に、各ドットの読み取りに際して、原稿または読み取りユニットの移動を止めることなく連続して各色の読み取りを行う。また、点灯信号(RGB)のパルスの立ち上がりタイミングは主走査期間Thの1/3ずつずれている。このため、発光順が隣接する各光源間で原稿の読み取り対象面上で副走査方向に1/3ドットずつ位置ズレが生じる。この位置ズレは、画像処理によって補正する。

0064

走行ユニット302が走行完了位置311まで到達したら、原稿の読み取りを終了して、走行ユニット302をホーム位置310に戻して(S809)、原稿フリーイレース用読み取り処理を完了する。

0065

図10(a)は、読み取り画像を例示する図である。破線で示す矩形1001の内部が原稿であり、外部が原稿外である。矩形1001内は、原稿が光源311R、311Gおよび311Bの出射光を反射するので、光源311R、311Gおよび311Bの発光量の切り替えに応じた縞状のパターンが認められる。一方、矩形1001の外部は光源311R、311Gおよび311Bの出射光が反射されないので、縞状のパターンは生じておらず、明度が概ね均一の黒い低明度領域になっている。

0066

なお、導光体312によって導光された光源311R、311Gおよび311Bの出射光の主走査方向における光量分布ムラやレンズアレイ131の結像効率のムラ、ラインセンサー314を構成する光電変換素子の感度ばらつき等に起因する明度のばらつきは、図10(a)には表現されていないが、次に説明する原稿フリーイレース用シェーディング補正処理によって補正される。
(1−5−2)原稿フリーイレース用シェーディング補正処理(S704)
原稿フリーイレース用シェーディング補正処理においては、図11に示すように、読み取り画像のすべての走査ラインについてステップS1101からステップS1104までの処理を繰り返す。すなわち、まず、当該走査ラインを読み取る際の点灯期間の長さに応じて光量補正係数を設定する(S1102)。光量補正係数は、当該走査ラインを読み取った際の点灯信号の点灯期間がTlである場合には、
光量補正係数 = T1 / Tl = 1 …(3)
であり、当該点灯期間がTsである場合には、
光量補正係数 = T1 / Ts …(4)
である。

0067

次に、当該走査ラインのすべての画素について以下の式を用いて画素値を補正する(S1103)。

0068

補正後の画素値=シェーディング補正係数×光量補正係数× 補正前の画素値 …(5)
シェーディング補正係数は、予め画素ごとに算出されたものを用いる。

0069

図10(b)は、図10(a)の画像に原稿フリーイレース用シェーディング補正処理を行ったものである。原稿フリーイレース用シェーディング補正処理の際に光量補正係数を乗算しているので、破線で示す矩形1002の内部の原稿部分では、縞状のパターンが解消される。一方、矩形1002の外部では、補正前には縞状のパターンが無いため、光量補正係数が乗算されることによって縞状のパターンが生じる。
(1−5−3)明度生成処理(S705)
明度生成処理においては、図12に示すように、すべての走査ラインについてステップS1201からステップS1203までの処理を繰り返す。具体的には、下記のような計算式を用いて、RGB各色の画素値から明度Vを生成する(S1202)。

0070

V = (0.3 × R)+(0.6 × G)+(0.1 × B) …(6)
このように読み取り画像(カラー画像)から明度画像を生成し、当該明度画像を用いて原稿内外の境界を検出すれば、原稿の縁部の色依存性を極力排除することができる。なお、上記以外の計算式を用いて明度Vを生成してもよい。また、本実施の形態においては、画素の明度は、256階調で、値0が黒、値255が白を表現する。
(1−5−4)主走査方向スムージング処理(S706)
主走査方向スムージング処理においては、図13に示すように、明度画像のすべての画素についてステップS1301からステップS1303の処理を実行する。すなわち、走査ライン上でi番目の画素を含む5個の画素の明度Vの重み付き合計値を算出して当該重みの合計値で除算したものを、当該i番目の画素のスムージング後の明度とする(S1302)。

0071

SV(i)= {V(i−2)+3×V(i−1)+8×V(i)+3×V(i+1)+V(i+2)}/(1+3+8+3+1) …(7)
ここで、SV(i)はi番目の画素のスムージング後の明度を表し、V(k)はk番目の画素のスムージングまでの明度を表す。なお、走査ライン端部近くの画素について、主走査方向に隣接する5個の画素で明度の重み付き平均値を算出することができない場合には、画素の個数を少なくして重み付き平均値を求めてもよい。

0072

例えば、走査ラインの1番目の画素についてスムージング処理を実行する場合には、−1番目の画素も0番目の画素も無いので、1番目から3番目までの画素の明度の重み付き平均値を、1番目の画素のスムージング後の明度SV(1)としてもよい。また、重みの付け方が上記に限定されないのは言うまでもなく、必要に応じて重みの付け方を変更してもよい。

0073

原稿外部の画素値(明度レベル)はもともと低く、光量切り替えによって発生する副走査方向の明度段差はあまり大きくないことから、ノイズの影響を受け易い。これに対して、主走査方向スムージング処理を行ってノイズ成分を除去すれば、原稿外部における明度段差の検出精度を高めることができる。
(1−5−5)副走査方向明度差検出処理(S707)
副走査方向明度差検出処理においては、明度画像で副走査方向に隣り合う画素どうしの明度差が所定の範囲内であるか否かを判定することによって、当該画素が縞状のパターンを構成する画素であるか否かを判定する。以下、縞状のパターンを構成する画素を「エッジ画素」という。

0074

図14に示すように、すべての画素について、ステップS1401からステップS1404までの処理を実行する。

0075

すなわち、j番目の走査ライン上の画素を挟んで副走査方向に隣接する3つの画素の明度が、副走査方向に順にINj-1、INjおよびINj+1であって、明度差閾値Vth1に対して、
INj − INj+1 > Vth1 …(8)
かつ
INj − INj-1 > Vth1 …(9)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上高くなっているか、または、
INj+1 − INj > Vth1 …(10)
かつ
INj-1 − INj > Vth1 …(11)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上低くなっている場合には(S1402:YES)、これら3つの画素はエッジ画素であると判定する(S1403)。

0076

副走査方向に隣接する3つの画素の明度が上記の条件式充足しない場合には(S1402:NO)、これら3つの画素はエッジ画素であるとは判定しない。本実施の形態では、ステップS1401からステップS1405までのループ処理の開始に先立つデフォルト状態で、いずれの画素もエッジ画素でないとの判定になっており、当該エッジ画素でないとの判定が上記のループ処理によって変更される。また、エッジ画素ではないとの判定は行わないので、一旦、エッジ画素であると判定された後、当該判定が覆されて、エッジ画素ではないと判定されることはない。

0077

なお、明度差閾値Vth1は、光源311R、311Gおよび311Bの光量に応じた適切な値を、予め実験などで求めておく。また、当該画素が最初の走査ラインまたは最後の走査ラインの画素である場合には、副走査方向に隣り合う画素が1つしかなく、上記の条件式を充足することができないので、エッジ画素であるとは判定しない。

0078

更に、j−1番目の走査ライン上の画素Pj-1と、副走査方向において当該画素に隣接する画素Pj-2、Pjとの3つの画素がエッジ画素であると判定された後、j番目の走査ライン上の画素Pjと、副走査方向において当該画素に隣接するj+1番目の走査ライン上の画素Pj+1とが式(8)、(10)のいずれも充足しない場合、j番目の走査ライン上の画素Pjと、副走査方向において当該画素に隣接する画素Pj-1、Pj+1との3つの画素がエッジ画素であると判定されなかった場合、画素Pj+1はエッジ画素にはならないが、画素Pj-1、Pjがエッジ画素であるとの判定はそのまま維持する。

0079

例えば、図10(b)のE−E線上の画素の明度が、図10(c)のようになっている場合、隣接する画素との明度差の一方がD3、他方がD1であり、かつ上の条件式に当て嵌めた場合に明度差の符号が互いに異なっている場合には、中央の画素はエッジ画素ではないと判定される。

0080

また、一方の明度差がD2で、他方の明度差が0である場合には、明度差0は明度差閾値Vth1よりも小さいので、これらの画素はエッジ画素ではないと判定される。さらに、中央の画素と両隣の画素との明度差がいずれもD3で、明度差D3が明度差閾値Vth1よりも大きく、かつ符号が一致している場合には、これらの画素はエッジ画素であると判定される。

0081

従って、E−E線上では、矩形1002よりも外側の画素はエッジ画素であると判定される一方、矩形1002の内側の画素はエッジ画素ではないと判定される。また、F−F線上の画素はすべてエッジ画素であると判定される。
(1−5−6)明度判定処理(S708)
明度判定処理においては、明度画像の画素ごとに明度を所定の閾値と比較して、当該画素が明度の低い画素(以下、「低明度画素」という。)であるか否かを判定する。

0082

図15に示すように、すべての画素について、ステップS1501からステップS1505までの処理を実行する。まず、当該画素の明度INが明度閾値Vth2未満である場合:
IN < Vth2 …(12)
には(S1502:YES)、当該画素は低明度画素であると判定する(S1503)。当該画素の明度が明度閾値Vth2以上である場合には(S1502:NO)、当該画素は低明度画素でないと判定する(S1504)。なお、低明度閾値Vth2は、すべての画素について、予め設定された共通の値を用いる。

0083

原稿外では光源311R、311Gおよび311Bの出射光が反射されないので、原稿内よりも明度が低くなる。このため、明度判定処理によって所定レベルより明度が低い画素を抽出すれば、原稿外の画素を検出することができる。
(1−5−7)境界座標判定処理(S709)
境界座標特定処理においては、図16に示すように、明度画像の走査ライン毎にステップS1601からステップS1616までの処理を繰り返す。まず、走査ライン上の画素の番号を表す作業用変数iの値を1に初期化する(S1602)。なお、1走査ライン上の画素の総数はN個であるものとする。

0084

i番目の画素が明度判定処理(S708)において低明度画素であると判定され(S1603:YES)、かつ副走査方向明度差検出処理(S707)においてエッジ画素であると判定された場合には(S1604:YES)、境界画素でないと判定して(S1605)、作業用変数iの値を1だけ増加させる(S1606)。作業用変数iの値が1走査ライン上の画素数N以下である場合には(S1607:YES)、ステップS1603へ進んで、上記の処理を繰り返す。

0085

作業用変数iの値がNよりも大きい場合には(S1607:NO)、当該走査ライン上には境界画素であると判定される画素がないことになる。図10(b)のG−G線上の走査ラインがこの場合に該当する。この場合には、当該走査ラインに関する処理を終了して、ステップS1602に進み、次の走査ラインの処理を実行する。

0086

i番目の画素が低明度画素でないと判定された場合や(S1603:NO)、エッジ画素でないと判定された場合には(S1604:NO)、当該i番目の画素は境界画素(以下、この画素を「左側の境界画素」という。)であると判定する(S1608)。図10(b)のH−H線上の走査ラインでは、画素1011が当該i番目の画素に該当する。1番目からi−1番目までの画素は矩形1002の外側にあるのに対して、画素1011は矩形1002の境界上にあるからである。

0087

次に、作業用変数jの値をNに初期化する(S1609)。そして、j番目の画素が低明度画素であると判定され(S1610:YES)、かつエッジ画素であると判定された場合には(S1611:YES)、当該j番目の画素は境界画素でないと判定して(S1612)、作業用変数jの値を1だけ減少させる(S1613)。作業用変数jの値が作業用変数iの値よりも大きい場合には(S1614:YES)、ステップS1609へ進んで、上記の処理を繰り返す。

0088

作業用変数jの値が作業用変数iの値以下である場合(S1614:NO)、j番目の画素については、ステップS1602からステップS1608までにおいて既に処理済みであることから、当該走査ラインに関する処理は完了したと判断されるので、ステップS1602へ進んで、次の走査ラインの処理を実行する。

0089

j番目の画素が低明度画素でないと判定された場合や(S1610:NO)、エッジ画素でないと判定された場合には(S1611:NO)、当該j番目の画素は境界画素(以下、この画素を「右側の境界画素」という。)であると判定する(S1615)。図10(b)のH−H線上の走査ラインでは、画素1012が当該j番目の画素に該当する。N番目からj+1番目までの画素は矩形1002の外側にあるのに対して、画素1012は矩形1002の境界上にあるからである。

0090

このようにして、走査ライン上の原稿の両端に対応する2つの境界画素を特定したら、ステップS1602へ進んで、次の走査ラインの処理を実行する。

0091

すべての走査ラインについて処理を完了したら、境界座標をスムージングする(S1617)。境界座標のスムージングは、例えば、以下のように重み付き平均値によって決定してもよい。n番目の走査ラインの左側の境界画素が当該走査ライン上の位置(左端から何番目の画素であるか)をL(n)で表し、同様に、スムージング後におけるn番目の走査ライン上の位置をSL(n)で表すと、
SL(n) = {L(n−2)+3×L(n−1)+8×L(n)+3×L(n+1)+L(n+2)}÷(1+3+8+3+1) …(13)
なお、原稿の上端下端近くの境界画素について、副走査方向に隣接する5本の走査ラインの境界画素で重み付き平均値を算出することができない場合には、境界画素の個数を少なくして重み付き平均値を求めてもよい。

0092

例えば、原稿の上端の境界画素についてスムージング処理を実行する場合には、更に上の走査ラインには境界画素が無いので、次の走査ラインの境界画素の位置と更に次の走査ライン境界画素の位置を用いた重み付き平均値を、上端の境界画素のスムージング後の位置SV(1)としてもよい。また、重みの付け方が上記に限定されないのは言うまでもなく、必要に応じて重みの付け方を変更してもよい。
(1−5−8)イレース処理(S710)
イレース処理においては、図17に示すように、元の読み取り画像(カラー画像)のすべての走査ラインについてステップS1701からステップS1711までの処理を繰り返す。すなわち、走査ライン上での画素の位置を表す作業用変数iの値を1に初期化し(S1702)、i番目の画素が境界画素でなければ(S1703:NO)、当該i番目の画素は原稿外であると考えられるので、当該i番目の画素を白くする(S1704)。具体的には、当該画素のRGB各色の階調値をいずれも255にする。

0093

その後、作業用変数iの値を1だけ増加させて(S1705)、ステップS1703へ進み、i番目の画素が境界画素である場合には(S1703:YES)、原稿内に入ったと考えられるので、当該i番目の画素の階調値を変更することなく、作業用変数iの値を1だけ増加させる(S1706)。その後、i番目の画素が境界画素でなければ(S1707:NO)、依然、原稿内であると考えられるので、ステップS1706へ進む。

0094

i番目の画素が境界画素ならば(S1707:YES)、原稿外へ脱したと考えられるので、作業用変数iの値を1だけ増加させた後(S1708)、当該i番目の画素を白くする(S1709)。作業用変数iの値が走査ライン上の画素数Nよりも小さい場合には(S1710:YES)、ステップS1708へ進んで上記の処理を繰り返す。

0095

作業用変数iの値がN以上になったら(S1710:NO)、走査ラインの端まで処理が完了したことになるので、次の走査ラインの処理を実行する。

0096

このようにすれば、原稿を1回読み取るだけで精度よく原稿フリーイレース処理を実行することができるので、原稿の読み取り時間を短縮して、ユーザーの利便性を向上させることができる。
[2]第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る複合機1は上記第1の実施の形態に係る複合機1と概ね同様の構成を備える一方、上記第1の実施の形態において、原稿フリーイレース用シェーディング補正処理(S704)を行うのに代えて、本実施の形態においては、通常のシェーディング補正処理を実行するため、境界画素の判定の仕方相違している。以下、主に相違点に着目して説明する。

0097

なお、本明細書においては、実施の形態どうしで共通する部材については共通の符号が付与されている。
(2−1)シェーディング補正処理
本実施の形態に係るシェーディング補正処理は、通常のシェーディング補正処理であって、図18に示すように、読み取り画像のすべての画素についてステップS1801からステップS1803までの処理を繰り返す。すなわち、以下の式を用いてRGB各色の画素値を補正する(S1802)。

0098

補正後の画素値=シェーディング補正係数×補正前の画素値 …(14)
シェーディング補正係数は、予め画素ごとに算出されたものを用いる。
(2−2)副走査方向明度差検出処理
上述のように、本実施の形態においては、シェーディング補正処理において、光源311R、311Gおよび311Bの発光量に応じた光量補正係数を乗算しないので、明度画像は、図10(a)に例示するように、光源311R、311Gおよび311Bの出射光を反射する矩形1001で示す原稿内に縞状のパターンが現れるため、原稿内の画素はエッジ画素であると判定される。一方、原稿外には縞状のパターンは現れないので、原稿外の画素はエッジ画素ではないと判定される。
(2−3)境界座標判定処理
上記第1の実施の形態においては、原稿外の画素がエッジ画素であると判定されるのに対して、本実施の形態においては、原稿内の画素がエッジ画素であると判定される。このため、本実施の形態に係る境界座標判定処理においては、図19に示すように、低明度画素であって(S1903:YES、S1910:YES)、かつエッジ画素でない場合に(S1904:NO、S1911:NO)、境界画素でないと判定する(S1905、S1912)。

0099

このような判定処理を行えば、上記第1の実施の形態と同様に、境界画素を特定することができる。従って、原稿を1回読み取るだけで精度よく原稿フリーイレース処理を実行することができるので、原稿の読み取り時間を短縮して、ユーザーの利便性を向上させることができる。
[3]変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(3−1)上記実施の形態に係る副走査方向明度差検出処理においては、明度差閾値Vth1を用いて、副走査方向に隣接する画素どうしの明度差の大小を判定する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

0100

例えば、副走査方向に隣接する3つの画素のうち中央の画素の明度に光源311R、311Gおよび311Bの発光量を切り替えた場合の光量比を乗算した明度を基準にして判定を行ってもよい。具体的には、副走査方向に隣接する3つの画素の明度が、副走査方向に順にINj-1、INjおよびINj+1であって、光量比から予め算出される係数α、β(ただし、α>β>0)に対して、
INj × α > INj − INj+1 > INj × β …(15)
かつ
INj × α > INj − INj-1 > INj × β …(16)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上高くなっているか、または、
INj × α > INj+1 − INj > INj × β …(17)
かつ
INj × α > INj-1 − INj > INj × β …(18)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上低くなっている場合に、中央の画素はエッジ画素であると判定してもよい。

0101

係数α、βは、例えば、
Ts = Tl × 70% …(19)
であって、かつ原稿上で明度が均一である場合、シェーディング補正処理後には、副走査方向に隣接する画素どうしで30%程度の明度差が発生すると想定される。このため、光源311R、311Gおよび311Bの発光量の切り替えに起因する明度差(エッジ)を検出するためには、
α = 0.4、β = 0.2 …(20)
と設定すればよい。

0102

このようにすれば、原稿内部に存在したり、原稿境界で発生したりするような大きすぎるエッジなどを除外することができる。また原稿外に入射する不要光のレベルは、複合機1が設置される環境によってばらばらであるため、読み取った画素の明度レベルに係数を乗算することで、この設置環境によるばらつきの影響も軽減するのも有効である。

0103

更に、副走査方向に隣接する3つの画素のうち中央の画素が属する走査ラインを読み取る際の光源311R、311Gおよび311Bの発光量が多いか少ないかに応じて、条件式を選択するのが望ましく、このように条件式を選択すれば更に検出精度を上げることができる。

0104

例えば、上記第1の実施の形態においては、中央の画素が属する走査ラインを読み取る際の光源311R、311Gおよび311Bの発光量が多い場合に条件式(8)、(9)のみを用いることにすれば、原稿画像自体の明度によって条件式(10)、(11)が充足され、誤ってエッジ画素と判定されるのを防止することができる。

0105

同様に、中央の画素が属する走査ラインを読み取る際の光源311R、311Gおよび311Bの発光量が少ない場合に条件式(10)、(11)のみを用いればエッジ画素の検出精度を向上させることができる。
(3−2)上記第1の実施の形態においては、原稿フリーイレース用読み取り処理(S703)の後であって、かつ明度生成処理(S705)の前に原稿フリーイレース用シェーディング補正処理(S704)を実行する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

0106

例えば、原稿フリーイレース用読み取り処理(S703)の後であって、かつ明度生成処理(S705)の前には、光源311R、311Gおよび311Bの発光量の切り替え分の補正処理のみを実行し、境界座標判定処理(S709)の後であって、かつイレース処理(S710)の前に通常のシェーディング補正処理を実行してもよい。

0107

この場合において、光源311R、311Gおよび311Bの発光量の切り替え分の補正処理においては、すべての走査ラインについて、第1の実施の形態に係るS1102と同様に、当該走査ラインを読み取る際の点灯期間の長さに応じて光量補正係数を設定する。光量補正係数は、当該走査ラインを読み取った際の点灯信号の点灯期間がTlである場合には、
光量補正係数 = T1 / Tl = 1 …(21)
であり、当該点灯期間がTsである場合には、
光量補正係数 = T1 / Ts …(22)
である。

0108

次に、当該走査ラインのすべての画素について以下の式を用いて画素値を補正する。

0109

補正後の画素値=光量補正係数× 補正前の画素値 …(23)
このようにしても、同様の本発明の効果を得ることができる。
(3−3)上記第2の実施の形態においては、原稿フリーイレース用読み取り処理(S703)の後であって、かつ明度生成処理(S705)の前に原稿フリーイレース用シェーディング補正処理(S704)を実行する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。例えば、境界座標判定処理(S709)の後であって、かつイレース処理(S710)の前に通常のシェーディング補正処理を実行してもよい。

0110

このようにしても、最終的に生成される読み取り画像のシェーディングを補正することができる。なお、上記第2の実施の形態のようにすれば、境界画素を検出するための処理に対するシェーディングの影響を軽減することができるという意味で有効である。
(3−4)上記実施の形態においては、光源311R、311Gおよび311Bすべての発光量を切り替える場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて光源311R、311Gおよび311Bの一部の発光量のみを切り替えることにして、他の光源については発光量を一定に維持してもよい。

0111

例えば、図20に示すように、光源311Gの発光量のみを切り替えて、光源311R、311Bの発光量を一定に維持してもよい。G色の発光量だけを切り替えれば、他の光色の発光量を切り替える場合と比較して、発光量の切り替えの読み取り画像の画質への影響が視認し難くなるので、読み取り画質の低下を抑制できるという意味において好適である。

0112

光源311R、311Gおよび311Bの発光量を少なくすると、読み取り画像においてノイズ感が若干悪化する場合がある。このような問題に対して、発光量を切り替える光源を少なくすれば、読み取り画像の画質低下を抑制することができる。
(3−5)上記実施の形態においては、原稿からカラー画像を読み取る場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、モノクロ画像を読み取る画像読み取り装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
(3−6)上記実施の形態においては、読み取りユニット301が1ラインCISである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、3ラインCISを用いてもよいし、CCD(Charge Coupled Device)を用いてもよい。本発明は、読み取りユニット301の構成の如何に関わらず同様の効果を奏することができる。
(3−7)上記実施の形態においては、光源311R、311Gおよび311Bの発光量を1走査ライン毎に切り替える場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、例えば、2走査ライン毎に切り替えたり、1走査ライン毎の切り替えと2走査ライン毎の切り替えとを交互に切り換えたりしてもよい。

0113

また、発光量の切り替えパターンは周期的な切り替えには限定されず、非周期的に切り替えてもよい。例えば、1走査ライン毎の切り替えと2走査ライン毎の切り替えとが非周期的に表れるパターンで切り替えてもよい。

0114

切り替えパターンの如何に関わらず、切り替えパターンに応じた明度差を有する画素をエッジ画素と判定することができれば、本発明の効果を得ることができる。

0115

なお、光源311R、311Gおよび311Bの発光量をM本の走査ライン毎に切り替える場合には、
副走査方向に隣接する3M個の画素の明度が、副走査方向に順にIN1、…、IN3Mであって、明度差閾値Vth1に対して、1≦j≦M−1、M+1≦j≦2M−1、2M+1≦j≦3M−1に対して、
INj − INj+1 < Vth1 …(24)
かつ、
INM+1 − INM > Vth1 …(25)
かつ、
IN2M − IN2M+1 > Vth1 …(26)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上高くなっているか、または、式(25)、(26)に代えて、
INM − INM+1 > Vth1 …(27)
かつ
IN2M+1 − IN2M > Vth1 …(28)
のように、副走査方向における中央の画素の明度が両隣の画素の明度よりも明度閾値以上低くなっている場合に、これら3M個の画素はエッジ画素であると判定してもよい。また、他の判定方法を用いてもよいことは言うまでもない。
(3−8)上記実施の形態においては、光源311R、311Gおよび311Bの発光量を2段階で切り替える場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、光源の発光量を3段階以上に切り替えてもよい。

0116

また、上記実施の形態においては、点灯信号における発光期間長短によって光源の発光量を切り替える場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、点灯信号が電圧信号である場合には電圧の切り替えによって、点灯信号が電流信号である場合には電流量の切り替えによって、光源の発光量を切り替えてもよい。

0117

また、光源311R、311Gおよび311Bと導光体312との間にシャッターを設けて、光源311R、311Gまたは311Bを選択的に点灯したまま当該シャッターを開閉することによって原稿の読み取り対象面を照明する期間を制御することによって、照明光量を切り替えても同様の効果を得ることができる。
(3−9)上記実施の形態においては、読み取り画像がRGB各色で256階調である場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、階調数は256階調以外であってもよい。また、光源の光色はRGB以外であってもよいし、光色の種類は4種類以上であってもよく、階調数や光源の光色、光色の種類の数に関わらず、本発明を適用することによって同様の効果を得ることができる。
(3−10)上記実施の形態においては、画像読み取り部100が複合機1に搭載されている場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、複合機1に代えて、ファクシミリ装置複写装置といった単機能機に搭載してもよい。また、他の装置の一部ではない単体の画像読み取り装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
(3−11)上記実施の形態においては、画像読み取り部100が原稿カバー102を備えており、プラテンセット方式のみで原稿から画像を読み取る場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、図21に示すように、原稿カバー102を兼ねた自動原稿搬送装置(ADF: Automatic Document Feeder)2101を備え、プラテンセット方式に加えてシートスルー方式によっても原稿から画像を読み取ってもよい。自動原稿搬送装置2101を備えた画像読み取り部100に対しても、本発明を適用することができ、同様の効果を得ることができる。

0118

本発明に係る画像読み取り装置および画像形成装置は、高速かつ高精度にフリーイレース処理を実行する装置として有用である。

0119

1……………………………………複合機
100………………………………画像読み取り部
110………………………………画像形成部
120………………………………給紙部
101………………………………本体部
102………………………………原稿カバー
201………………………………プラテンガラス
203………………………………制御部
301………………………………読み取りユニット
311R、311G、311B…光源

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