JP2009089173A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成によって、個々の機台に応じた適切なシェーディングデータを取得することが可能な画像処理装置等を提供する。
【解決手段】ラインセンサ２１は、シェーディングプレート１３を読み取り、（位置補正用の画像データ又はシェーディングデータ用の）アナログ信号を生成する。ＡＦＥ２２は、ラインセンサ２１から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換して出力する。シェーディング補正部２３は、原稿読み取り時のＡＦＥ２２から出力された画像データを、記憶部２６に記憶してある正規のシェーディングデータを用いてシェーディング補正する。記憶部２６は、補正用データ、位置補正用の画像データ及びシェーディングデータを記憶する。制御部は、読み取った位置検出マークの画像データを用いることによって、第１キャリッジ１５ａ又は第２キャリッジ１５ｂのホームポジションを補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は、原稿載置台上に載置された原稿を読み取る画像処理装置に関し、特に、読み取られた原稿の輝度値等を補正（シェーディング補正）するために用いるシェーディングデータを取得する画像処理装置に関する。

一般に、原稿載置台上に載置された原稿を光学的に読み取る機能を有する画像処理装置、特にＦｌａｔ Ｂｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ（以下「ＦＢＳ」と記す。）においては、光学系の歪みを補正するために、シェーディング補正が行われている。この「シェーディング補正」とは、受光量が中央部分で多くなり、端部分で少なくなる現象を補正することである。より詳細には、主走査方向に沿って設けたシェーディングプレート（「白基準板」ともいう。）を読み取ってシェーディングデータを取得し、このシェーディングデータを用いて、原稿の輝度値等の補正を行うものである。

従来、シェーディングデータを取得する際に、「キャリッジ」と呼ばれる光学系のユニットのホームポジションを決定する技術が開示されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
特開２００４−２６０６４２号公報 特開２００１−５１１９号公報

しかしながら、上記従来技術においては、原稿載置台の端面付近では光が反射するため正常なシェーディングデータの取得が困難である一方、小型化（即ち、シェーディングプレートの幅の狭小化）への要請がある。このため、個々の機台のバラツキを踏まえつつ、キャリッジの位置精度を向上させなければならないという課題がある。

なお、原稿載置台のガラスの上にシェーディングプレートが載置していること、およびシェーディングプレートが上記ガラスの端部に載置されていること（即ち、シェーディングプレートの縁が原稿載置台のガラスの縁と同一面内又は略同一面内に位置するように設けられていること）が、上記課題の要因となっている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成又は処理によって、個々の機台に応じた適切なシェーディングデータを取得することが可能な画像処理装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、副走査方向に移動する、光学的に画像を読み取るためのキャリッジを有する画像処理装置であって、シェーディングプレート上又はシェーディングプレートの周囲に設けられた位置検出マークを読み取って、位置補正用の画像データを取得する補正画像取得部と、予め規定されている補正用データと取得された前記位置補正用の画像データとを用いて、前記キャリッジにおける読み取り位置を補正する位置補正部と、前記補正された位置の前記キャリッジを用いてシェーディングデータを取得するシェーディングデータ取得部とを備えることを特徴とする。

これにより、簡単な構成又は処理によって、個々の機台に応じた適切なシェーディングデータを取得することが可能となる。

また、本発明は、画像処理装置として実現できるだけでなく、画像処理装置における特徴的な構成手段をステップとする画像処理方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることもできる。

本発明により、簡単な構成又は処理によって、個々の機台に応じた適切なシェーディングデータを取得することが可能な画像処理装置等を提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明について、以下の実施の形態及び添付の図面を用いて説明を行うが、これは例示を目的としており、本発明がこれらに限定されることを意図しない。

本発明に係る画像処理装置は、簡単な構成又は処理によって、個々の機台に応じた適切なシェーディングデータを取得することが可能な装置である。

図１は、本発明に係る画像処理装置１００の外観図である。また、図２は、図１に示す画像処理装置１００の原稿読み取り部を拡大した外観図である。図２には、原稿台１０、原稿カバー１１、原稿台ガラス１２、シェーディングプレート１３及び操作パネル１４等が示されている。なお、シェーディングプレート１３は、実際には、原稿台ガラス１２の上面に設置（貼付等）されている（後述の図４参照）。

図３は、画像処理装置１００のハードウェア構成図の一例である。図３に示す画像処理装置１００は、原稿を読み取る機能を有するＭＦＰ（Multi Function Peripheralｓ：複合機）である。この画像処理装置１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、モデム１１３、ＮＣＵ（Network Control Unit）１１４、操作パネル１１５、ディスプレイ１１６、スキャナ１１７、プリンタ１１８及びＬＡＮ Ｉ／Ｆ（LAN Inter-Face）１１９を備える。

ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に格納されている制御プログラム１１１ａを実行することにより、当該画像処理装置１００の各機能を制御する。

ＲＯＭ１１１は、制御プログラム１１１ａ等を保持する読み出し専用メモリである。なお、ＲＯＭ１１１に、後述する補正用データを格納しておいてもよい。さらに、ＲＯＭ１１１が書き換え可能型のＲＯＭであれば、後述するシェーディングデータを格納してもよい。

ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１０が制御プログラム１１１ａを実行するときに使用するワークエリアとして使用されるメモリであり、スキャナ１１７によって読み込まれた画像データ等を一時的に保持する揮発性の読み書き可能なメモリである。さらに、ＲＡＭ１１２は、位置補正用の画像データ及びシェーディング補正に用いるシェーディングデータを格納する（さらに、ＲＡＭ１１２は、後述する補正用データを格納してもよい）。

モデム１１３は、ファクシミリ送信される画像データを変調したり、外部からファクシミリ送信されてきた画像データに復調したりするＧ３用ファックスモデム等である。

ＮＣＵ１１４は、ＰＳＴＮ１０５と接続される回線終端装置である。
操作パネル１１５は、上記図２の操作パネル１４に対応するものであり、操作者からの操作を受け付けるパネルである。

ディスプレイ１１６は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等であり、操作者との対話に使用されたり、画像処理装置１００の動作状態を表示したりする。なお、ディスプレイ１１６は、操作パネル１１５の一部として構成されていてもよい。

スキャナ１１７は、ファクシミリ送信したり、プリンタ１１８に複写出力したりする際に、原稿の内容をＣＣＤ等で読み取って画像データを生成する画像読み取り装置であり、シェーディング補正を行う機能を有している。

プリンタ１１８は、印刷装置であり、スキャナ１１７から読み取った内容を出力印刷したり、他のファクシミリ装置からＰＳＴＮ１０５及びＮＣＵ１１４、又はモデム１１３を介して受信した画像データ等を出力印刷したりする。

ＬＡＮ Ｉ／Ｆ１１９は、当該画像処理装置１００とＬＡＮ１０６とを接続する通信アダプタである。

図４は、画像符号化装置１００におけるスキャナ１１７の内部の主要な構成を模式的に示した構成図である。図４に示されるように、スキャナ１１７は、原稿に光を照射する光源１６及び原稿からの反射光を所定の方向へ導くための反射ミラー１７を備える第１キャリッジ１５ａ、及び反射ミラー１８及び１９を備える第２キャリッジ１５ｂを有する。さらに、スキャナ１１７は、第２キャリッジ１５ｂにより導かれた反射光を収束する集光レンズ２０及び収束光を電気信号に変換するラインセンサ２１を有する。さらに、スキャナ１１７の原稿台ガラス１２の端面付近の上面には、白色テープを貼り付けたり、白色に塗装することによって形成されたシェーディングプレート１３が主走査方向（図２におけるｘ方向）を長手方向として配置されている。このシェーディングプレート１３がラインセンサ２１によって読み取られ、シェーディングデータである画像データが生成される。

図５は、スキャナ１１７の機能構成を示すブロック図である。図５に示すように、スキャナ１１７は、ラインセンサ２１、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）２２、シェーディング補正部２３、ガンマ補正部２４、画像処理部２５、記憶部２６及び制御部（図示せず）を備えている。

ラインセンサ２１は、制御部の指示により、シェーディングプレート１３又は原稿について１走査線（１読取ライン）毎に順次読み取ってアナログ信号を生成する。

ＡＦＥ２２は、ラインセンサ２１において生成されたアナログ信号をデジタルデータに変換し、位置補正用の画像データ、シェーディングデータ又は原稿の画像データを生成する。ＡＦＥ２２によって生成されるデジタルデータの各輝度値は、９ビット（即ち、０〜５１１）で表わされている。なお、上記のラインセンサ２１及びＡＦＥ２２は、特許請求の範囲における補正画像取得部、画像取得部の一例である。

シェーディング補正部２３は、原稿読み取り時のＡＦＥ２２から出力されたデジタルデータを、記憶部２６に記憶されたシェーディングデータを用いてシェーディング補正し、出力する。

ガンマ補正部２４は、所定の入出力特性に基づいて、画像データについてガンマ補正を行う。なお、ガンマ補正部２４は、画質調整用に使用されることもある。

画像処理部２５は、所定の閾値でガンマ補正部２４から出力された画像データを平滑化、エッジ強調、拡大／縮小等の画像処理を行う。

記憶部２６は、上記図３のＲＯＭ１１１又はＲＡＭ１１２に対応するものであり、補正用データ、位置補正用の画像データ及びシェーディングデータ（即ち、正規のシェーディングデータ）を記憶する。ここで、「補正用データ」とは、位置検出マークの画像データを認識する際に使用する仮のシェーディングデータをいう。この補正用データは、工場出荷時に、各機台に共通なシェーディングデータである。なお、各機台の特性に合致したシェーディングデータを取得するためには、実際に原稿台ガラス１２上に設けられたシェーディングプレート１３を読み取る必要がある。このとき、上述したように、キャリッジ（第１キャリッジ１５ａ又は第２キャリッジ１５ｂ）の位置制御の精度が低い状態で、原稿台ガラス１２の端面付近のシェーディングプレート１３を読み取ってしまうと、端面反射によって、正常なシェーディングデータを取得できない事態が生ずる。そこで、本発明では、シェーディングプレート１３との相対位置が規定されている位置検出マークを予め読み取って、キャリッジの位置補正を行った後、原稿台ガラス１２の端面反射の影響を受けない位置で正しいシェーディングデータを取得する。

制御部は、上記図３のＣＰＵ１１０に対応し、上記のラインセンサ２１〜記憶部２６を制御する。さらに、制御部は、補正用データと位置補正用の画像データとを用いる（例えば、比較する）ことによって、上記の第１キャリッジ１５ａ又は第２キャリッジ１５ｂのホームポジションを補正する。具体的には、制御部は、シェーディングプレート１３と位置検出マークの相対位置関係は固定であるため、読み取った位置検出マークの画像データから最初に位置検出マークが現われるｙ方向の位置を画素単位で比較する。さらに、制御部は、この比較結果である画素数の差を、第１キャリッジ１５ａ又は第２キャリッジ１５ｂを移動させる際のステッピングモータのステップ数に換算して、上記の補正を行う。なお、制御部は、記憶部２６に格納されている補正用データを、生成された位置補正用の画像データで更新してもよい。なお、制御部は、特許請求の範囲における位置補正部の一例である。

図６Ａ〜図６Ｃは、本発明に係るシェーディングプレート１３の一例を示す図である。
図６Ａは、主走査方向の両端付近に２つの位置検出マークを設けた場合のシェーディングプレート１３の一例である。なお、第１画像データを生成する際は位置検出マークを含めて読み取り、最終的なシェーディングデータ（第２画像データ）を生成する際は、有効読取領域の内部を読み取る。

図６Ｂは、副走査方向（図２におけるｙ方向）に１つの位置検出マークを設けた場合のシェーディングプレート１３の一例である。さらに、図６Ｃは、上記図６Ｂの変形例であり、副走査方向に１つの位置検出マークとして「切り欠き」を設けた場合のシェーディングプレート１３の一例である。この場合、シェーディングプレート１３とその背後にある（即ち、その周囲に設けられた）原稿台１０の色の濃度差を大きくする（例えば、白いシェーディングプレート１３に対して、黒の背景にする）ことにより、上記の位置検出マークを不要とすることができる。

次に、上記のように構成される画像処理装置１００の動作について説明する。
図７は、画像処理装置１００におけるシェーディングデータを取得する処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、制御部は、予め規定された補正用データを特定する（具体的には、記憶部２６に格納されている補正用データを読み出す）（Ｓ１００）。

次に、制御部は、位置検出マークが付されているシェーディングプレート１３を読み取って位置補正用の画像データを生成し（Ｓ１０２）、さらに画像処理部２５において、当該読み取った画像データを処理して、位置補正量を算出する（Ｓ１０４）。このあと、制御部は、算出された位置補正量を用いて第１キャリッジ１５ａ又は第２キャリッジ１５ｂの位置を補正する（Ｓ１０６）。この際、制御部は、シェーディング補正部２３に対して、生成された位置補正用の画像データを記憶部２６に記憶するように指示する。

さらに、制御部は、再度シェーディングプレート１３を読み取り、最終的なシェーディングデータを生成して（Ｓ１０８）、記憶部２６に記憶するように制御する。

以上のように、本発明に係る画像処理装置１００によれば、機台毎にキャリッジのホームポジションを補正して、機台間のばらつきを吸収したので、より適切なシェーディングデータを取得することが可能となる。

本発明は、スキャナ及びＭＦＰなど、原稿を光学的に読み取る機能を有する画像処理装置に利用が可能である。

本発明に係る画像処理装置の外観図である。 本発明に係る画像処理装置の原稿読み取り部を拡大した外観図である。 本発明に係る画像処理装置のハードウェア構成図の一例である。 本発明に係る画像処理装置におけるスキャナの内部の主要な構成を模式的に示した図である。 本発明に係る画像処理装置におけるスキャナの機能構成を示すブロック図である。 本発明に係るシェーディングプレートの一例を示す図である。 本発明に係るシェーディングプレートの一例を示す図である。 本発明に係るシェーディングプレートの一例を示す図である。 本発明に係る画像処理装置におけるシェーディングデータを取得する処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 原稿台
１１ 原稿カバー
１２ 原稿台ガラス
１３ シェーディングプレート
１４ 操作パネル
１５ａ 第１キャリッジ
１５ｂ 第２キャリッジ
１６ 光源
１７、１８、１９ 反射ミラー
２０ 集光レンズ
２１ ラインセンサ
２２ ＡＦＥ
２３ シェーディング補正部
２４ ガンマ補正部
２５ 画像処理部
２６ 記憶部
１００ 画像処理装置
１１０ ＣＰＵ
１１１ ＲＯＭ
１１２ ＲＡＭ
１１３ モデム
１１４ ＮＣＵ
１１５ 操作パネル
１１６ ディスプレイ
１１７ スキャナ
１１８ プリンタ
１１９ ＬＡＮ Ｉ／Ｆ

Claims (6)

1. 副走査方向に移動する、光学的に画像を読み取るためのキャリッジを有する画像処理装置であって、
   シェーディングプレート上又はシェーディングプレートの周囲に設けられた位置検出マークを読み取って、位置補正用の画像データを取得する補正画像取得部と、
   予め規定されている補正用データと取得された前記位置補正用の画像データとを用いて、前記キャリッジにおける読み取り位置を補正する位置補正部と、
   前記補正された位置の前記キャリッジを用いてシェーディングデータを取得するシェーディングデータ取得部と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理装置は、さらに、
   原稿を光学的に読み取って画像データを取得する画像取得部と、
   取得された前記画像データに対して、取得された前記シェーディングデータを用いてシェーディング補正を行う画像のシェーディング補正部とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記位置補正部は、
   前記位置補正用の画像データにおける前記位置検出マークが現われるｙ方向の位置ずれを画素単位で算出し、当該位置ずれを、前記キャリッジを移動させる際のステッピングモータのステップ数に換算して、前記キャリッジのホームポジションの補正を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記シェーディングプレートは、
   主走査方向の両端付近の２箇所又は前記副走査方向の１箇所に、前記位置検出マークが付されている
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記副走査方向における前記位置検出マークは、切り欠きである
   ことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 副走査方向に移動する、光学的に画像を読み取るためのキャリッジを有する画像処理装置における画像処理方法であって、
   シェーディングプレート上又はシェーディングプレートの周囲に設けられた位置検出マークを読み取って、位置補正用の画像データを取得する補正画像取得ステップと、
   予め規定されている補正用データと取得された前記位置補正用の画像データとを用いて、前記キャリッジにおける読み取り位置を補正する位置補正ステップと、
   前記補正された位置の前記キャリッジを用いてシェーディングデータを取得するシェーディングデータ取得ステップと
   を含むことを特徴とする画像処理方法。

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