JP2015198326A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の背景板が汚れていても、パンチ穴などの欠損部を検出することができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】第一、第二、第三搬送ローラ１１１、１１２、１１３等によって搬送された原稿の画像は、搬送経路上に設定された読取位置で読み取られるが、それに先だって原稿背景板の読み取り画像を記憶しておく。そして原稿画像と原稿背景板画像との輝度の差分が第１の所定値以内かどうかで原稿欠損部（パンチ穴）を特定する。もしくは、輝度の差分が第１の所定値以内の領域において、原稿画像の輝度の分散値が第２の所定値より大きい場合にその領域を欠損部と特定してもよいし、輝度の差分が第１の所定値以内の領域が所定範囲内の大きさである場合に欠損部として特定してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、原稿を搬送しながら光学的に原稿の画像を読み取る画像読取装置に関し、特に、パンチ穴などの欠損部を有する原稿を読み取る技術に関する。

スキャナあるいは複合機など、画像を読み取る機能を備えた画像読取装置では、原稿トレイに載置された原稿をオートドキュメントフィーダー（以下、ＡＤＦと称す）によって一枚ずつ搬送させながら、読取位置において原稿の画像を読み取る。その際に、光源により原稿の読み取り面を照射し、その反射光をミラー反射させ、ＣＣＤなどの撮像素子に入光させる。このように原稿を読み取る、いわゆる流し読み画像読取手段を有する画像読取装置がある。

このような画像読取装置を用いてパンチ穴を有する原稿を読み取り、読み取って得た画像を所定の用紙にプリントしたとする。この場合、読み取りの際にパンチ穴の境界部分に影が発生し、パンチ穴の境界に黒い影がある状態でプリントされてしまう。そのため、ユーザにとって好ましくない結果となってしまう。

原稿のパンチ穴を検出する技術については、特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１に記載の画像読取装置は、読み取られた原稿の画像データの輝度値が予め決められた輝度レベルの範囲に収まるように画像データを変換する手段と、原稿の白地部分の輝度値が表現可能な範囲の最大値とならないように調整する手段とを備える。また、画像読取装置は、原稿を読み取る際原稿の裏面に位置するよう設けられた反射部材を有する。この反射部材は、読み取った画像データにおいて、反射部材の領域の輝度値が表現可能な範囲の最大値に飽和するような部材で構成されている。

パンチ穴を有する原稿のパンチ穴部を読み取った場合には、穴が空いていることから、原稿の裏面に位置する反射部材を読み取ることとなる。そのため、その部分の画像データは輝度値が最大値に飽和する。一方、原稿のパンチ穴ではない部分を読み取った際には、白地部分でも画像データが飽和しないように調整されている。そのため、画像データが最大値に飽和している範囲がパンチ穴領域であると判断することができる。

特許文献１に記載の画像読取装置では、パンチ穴領域を検出し、パンチ穴領域の境界を白地データに変換することによりパンチ穴領域の境界の影を除去する。このようにして、パンチ穴部の境界に黒い影がある状態でプリントされることを抑制する、というものである。

しかし、原稿の裏面に配置される反射部材は、ユーザが繰り返し読み取りを行うことなどにより、原稿のインクなどが付着して汚れてしまうことがある。その場合、常に反射部材を読み取った部分の画像データの輝度値が最大値に飽和するとは限られない。そのため、特許文献１に記載の画像読取装置では、反射部材を読み取った部分の画像データの輝度値が最大値に飽和しなくなった場合、パンチ穴を検出することができなくなってしまう、という問題がある。

一方、読み取った原稿が白紙であるか否かを検知し、白紙であった場合はプリントしない、あるいはスキャンした画像データをファイル保存する際に白紙原稿の画像データは保存しないなどの白紙原稿を除去する技術が知られている。例えば、ユーザが誤って、複数枚からなる原稿束の中に何も印刷されていない白紙原稿を混入してしまう場合がある。この場合、これらの原稿を読み取った結果をプリント出力したときには、本来印刷する必要のない白紙原稿も出力されてしまう。このような場合を想定して、紙資源を無駄に消費することになることを回避する目的で当該技術が用いられる。

しかしながら、このような場合においても、パンチ穴の境界部に発生する影を印字情報と誤検出する可能性が残る。そのため、原稿自体が白紙原稿であるにもかかわらず、パンチ穴があることで印字情報を含む原稿と判定されてしまい、本来の目的である白紙検知が正しく行われない、という問題が残る。

このような、白紙検知判定におけるパンチ穴の検出手段については、特許文献２に記載される技術が知られている。この特許文献２に記載の画像読取装置は、原稿の画像を読み取る画像読取部と、画像読取部が読み取った画像データから、所定濃度以上の画素の数を計数する計数部を含んで構成される。この画像読取装置は、また、原稿を読み取った画像データの中から特定パターンの形成箇所が形成されている画像データの位置情報を設定する設定部を有する。さらに、設定部に設定された所定範囲から、画像読取部が読み取った画像に特定パターンが存在するか否かを判断する判断部を有する。
この画像読取装置では、特定パターンが存在すると判断されたとき、上記の所定範囲を除いた箇所から所定濃度以上の画素の数を計数し、その計数値が所定値未満であった場合に原稿が白紙であると判断する。

しかし、例えばパンチ穴などの特定パターンが検出された際に、予め指定した所定範囲全域を白紙検知の判定に必要な画像データの計数領域の対象から除外してしまうことがある。その場合、予め指定した範囲内にパンチ穴だけでなくページ番号や罫線などの印字情報が含まれていた場合であっても計数領域の対象から除外されてしまうことになる。そのため、印字情報を含む原稿であるにもかかわらず白紙と判定され、この原稿がプリントされずにユーザにとって望ましくない結果となってしまうことがある。また、パンチ穴などの特定パターンは、原稿の上部や下部、左部、右部にある場合などその箇所はさまざまである。そのため、ユーザが予めパンチ穴などの特定パターンが形成される位置を設定する必要があり、ユーザにとって煩わしい作業が発生してしまう、という課題が残る。

特開２０１２−１９１３１５号公報 特開２０１２−８０２３２号公報

本発明は、上記問題点を鑑み、パンチ穴などの欠損部を有する原稿を読み取る場合に、原稿のインクが付着するなどして汚れた場合でも、原稿の欠損部を検出することができる画像読取装置を提供することを、主たる目的とする。
また、本発明はさらに、原稿の白紙判定を有する画像読取装置において、パンチ穴などの欠損部を有する原稿を読み取る場合に、予め欠損部が存在する範囲を指定する必要なく、白紙の原稿を判定する画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、原稿を搬送しながら光学的に原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、前記原稿を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送経路上に設定された読取位置において、前記搬送手段により搬送される原稿の画像データを原稿画像データとして取得する画像取得手段と、前記搬送経路をはさみ前記読取位置に対向して配置された背景板の画像データを背景画像データとして記憶する記憶手段と、前記画像取得手段が取得した原稿画像データと、前記記憶手段に記憶された背景画像データとを比較し、これにより前記原稿の欠損部を特定する欠損部特定手段とを有し、前記欠損部特定手段は、前記原稿画像データと前記背景画像データとの間で輝度の差分が第１の所定値以内である領域を前記欠損部として特定することを特徴とする。なお、原稿の欠損部とは、典型的にはパンチ穴であるがこれに限られるものではなく、原稿の切欠きや破れも含む。

本発明によれば、パンチ穴などの欠損部を有する原稿を読み取る場合に、原稿のインクが付着するなどして汚れた場合でも、原稿の欠損部を検出することができる。また、本発明はさらに、原稿の白紙判定を有する画像読取装置において、パンチ穴などの欠損部を有する原稿を読み取る場合に、予め欠損部が存在する範囲を指定する必要なく、白紙の原稿を判定することができる。

本実施形態に係る画像読取装置の概要を示す縦断面図。 画像読取装置の制御系統のブロック図。 画像読取装置の読取位置を拡大して示す拡大断面図。 原稿が読取位置上に存在しない状態と、原稿のパンチ穴が読取位置上に存在する状態の２つの状態を模式的に示す図。 汚れのない状態の白色ガイド部材を読み取った背景画像データの主走査方向の輝度分布、パンチ穴を有する原稿の原稿画像データの主走査方向の輝度分布を示す説明図。 主走査方向に一様に汚れている白色ガイド部材を読み取った背景画像データの輝度分布、白色ガイド部材に汚れのない状態でパンチ穴を有する原稿を読み取った原稿画像データの輝度分布を示す説明図。 白地データを取得するために原稿を各領域に分割した状態を示す説明図。 パンチ穴近傍を読み取る際の主走査同期信号と、パンチ穴検出フラグとの関係を示すタイミングチャート。 パンチ穴を有する白紙原稿の輝度分布（ヒストグラム）の一例を示すイメージ図。 パンチ穴の境界部を除いた場合の輝度分布の一例を示すイメージ図。 画像読取装置におけるパンチ穴検出、白紙検知を含む処理手順の一例を示す手順説明図。

以下、図面を参照しながら実施形態例について説明する。なお、本実施形態において説明する、原稿を搬送しながら光学的に原稿の画像を読み取る画像読取装置の構成、読取位置の決定手順などは一例であり、本発明は以下に記載する内容に限定されるものではない。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置１００の概要を示す縦断面図である。
図１に示す画像読取装置１００は、筐体１０１、ＡＤＦ１０２、原稿トレイ１０４、幅規制板１０５、ピックアップローラ１０６、分離パッド１０７、１０８、第一レジストローラ１０９、第二レジストローラ１１０を含んで構成される。画像読取装置１００は、また、第一搬送ローラ１１１、第二搬送ローラ１１２、第三搬送ローラ１１３、第四搬送ローラ１１５、排紙ローラ１１６、排紙トレイ１１７を有する。画像読取装置１００は、また、読取ガラス１１８、光源１１９，１２０、ミラー１２１、１２２，１２３、結像レンズ１２４、カラーラインセンサ１２５、信号処理基板１２６、フラグセンサ１２７、シェーディング基準板１２８を有する。なお、原稿１０３は、読み取り対象の原稿であり、所定の位置に１又は複数のパンチ穴を有するものとして説明を進める。また、以下の説明においては、パンチ穴の孔部、つまり原稿表面上で穴となる領域をパンチ穴領域と称す。

図１に示すように、原稿１０３は、原稿トレイ１０４に載置される。幅規制板１０５は、原稿１０３の斜め搬送を抑制する。原稿トレイ１０４に載置された原稿束は、読み取りの開始を契機にピックアップローラ１０６により分離部へ配送される。分離部では、分離パッド１０７と分離ローラ１０８により、原稿束の最上紙から一枚ずつ分離を行う。
分離された一枚の原稿は、第一レジストローラ１０９により斜め搬送が修正され、その後、第二レジストローラ１１０、第一搬送ローラ１１１、第二搬送ローラ１１２、第三搬送ローラ１１３へと搬送される。第三搬送ローラ１１３を通過後、原稿１０３は第四搬送ローラ１１５、排紙ローラ１１６によって搬送され、排紙トレイ１１７に排紙される。原稿トレイ１０４から排紙トレイ１１７に至るまでの経路が、原稿１０３の搬送経路を構成する。原稿１０３はこの搬送経路に沿って搬送される。また、各ローラは、原稿１０３を搬送するための搬送手段として機能する。

原稿１０３が第二搬送ローラ１１２と第三搬送ローラ１１３の間に設定される読取位置上を通過する際に、光源１１９、１２０により原稿１０３の表面に光が照射される。そして、その原稿１０３からの反射光は、ミラー１２１、１２２、１２３により結像レンズ１２４へと導かれる。白色ガイド板（背景板とも称す）１１４は、原稿１０３の９搬送路をはさみ、読取位置と対向する位置に配置される。白色ガイド板１１４は、読取位置において原稿１０３が読取ガラス１１８から離れて浮いてしまわないように当該原稿１０３を押さえる。また、白色ガイド板１１４は、原稿１０３が読取位置上に存在しないタイミングでその表面が読み取られる。読み取って得た画像データ（背景画像データ）は、読取位置に黒ゴミ等が付着しているか否かの判定に用いられる。

例えば、読取位置に黒ゴミが付着している場合、光源１１９、１２０、ミラー１２１を図１正面から見て左方向、又は、右方向に移動させて読取位置を変更するように制御する。これにより、黒ゴミの付着していない位置、あるいは黒ゴミの付着が少ない位置で読み取りが可能になり、当該黒ゴミ等による読み取りスジの発生を抑制することができる。

反射光は、結像レンズ１２４によって収束され、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子をライン上に配置したカラーラインセンサ１２５に結像される。結像された光信号は、カラーラインセンサ１２５により電気信号に変換され、信号処理基板１２６によってデジタル信号に変換される。このようにして画像データが得られる。光源１１９、１２０、ミラー１２１、１２２、１２３、結像レンズ１２４、カラーラインセンサ１２５および信号処理基板１２６を含む構成は、画像取得手段として機能する。画像取得手段は、読取位置において原稿１０３の画像データを原稿画像データとして取得する。また、画像取得手段は、読取位置において白色ガイド板１１４の画像データを背景画像データとして取得する。

フラグセンサ１２７は、搬送経路上の読取位置の直前に配置される。フラグセンサ１２７は、原稿１０３の搬送方向における原稿先端が接触したことを契機に電気信号の出力を開始する。この電気信号は、原稿１０３が接触している間継続的して出力され、原稿後端がフラグセンサ１２７を通過したときに、当該電気信号の出力が停止される。これにより、原稿１０３が読取位置に到達したことなどを検知することができる。
なお、フラグセンサ１２７が原稿先端を検知する前、つまり、原稿１０３が読取位置に到達する直前に白色ガイド板１１４を読み取るように制御することもできる。これにより、原稿１０３の読み取り開始直前の背景画像データを取得することができる。取得した背景画像データは、後述するパンチ穴検出部２０２によるパンチ穴領域の検出に用いられる。パンチ穴領域の検出の詳細については、後述する。

シェーディング基準板１２８は、シェーディング補正を行うために、主走査方向において濃度が一様となるように製造された板である。シェーディング補正は、画素毎の製造ばらつきなどの影響を受けて生じる、カラーラインセンサ１２５の出力結果のばらつきを補正する処理である。具体的には、シェーディング基準板１２８の表面を読み取り、その結果に基づいて主走査方向の輝度が特定の輝度値に一様になるように補正し、センサの製造ばらつき、光量のばらつきなどによる影響を抑制する。

図２は、画像読取装置１００の制御系統の一例を示すブロック図である。
図２に示す画像読取装置１００は、シェーディング補正部２００、画像データ記憶メモリ２０１、パンチ穴検出部２０２、白紙検知判定部２０３、画像処理コントローラ２０４を含んで構成される。なお、これらの各機能部は、画像読取装置１００が有する各構成機器を統括的に制御する図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のプログラムを実行することにより実現される。

シェーディング補正部２００は、原稿１０３を読み取って得た画像データに対して主走査方向に対して一様な輝度となるように補正する。そして、シェーディング補正後の画像データは、画像データ記憶メモリ２０１、パンチ穴検出部２０２、白紙検知判定部２０３、および画像処理コントローラ２０４に伝達される。
画像データ記憶メモリ２０１は、原稿１０３が読取位置に到達する前の画像データ、すなわち、白色ガイド板１１４を読み取って得た画像データ（背景画像データ）を記憶する。このように、画像データ記憶メモリ２０１は、画像データを記憶する記憶手段として機能する。なお、原稿１０３が読取位置に到達したか否かは、図１に示すフラグセンサ１２７の検知結果に基づき判断される。続いて、原稿１０３の先端が読取位置に到達したことが検知されると、当該原稿１０３の読み取りが開始される。

パンチ穴検出部２０２は、原稿１０３が有するパンチ穴（欠損部）を検出する欠損部特定手段として機能する。具体的には、パンチ穴検出部２０２は、画像データ記憶メモリ２０１に記憶された背景画像データと原稿１０３の画像データに基づき検出する。パンチ穴検出部２０２が実行する演算の詳細については、後述する。なお、欠損部とは、典型的には原稿のパンチ穴であるがこれに限られるものではなく、原稿の切欠きや破れも含む。

白紙検知判定部２０３は、パンチ穴検出の結果と原稿画像データに基づき読み取った原稿が白紙原稿であるか否かを判断する。このように、白紙検知判定部２０３は、白紙原稿であるか否かを判定する白紙判定手段として機能する。白紙検知判定部２０３が実行する演算の詳細については、後述する。

画像処理コントローラ２０４は、白紙検知判定の結果、パンチ穴検出の結果、原稿画像データに基づき、例えば読み取った原稿が白紙原稿であれば当該原稿をプリント出力しないように処理する。また、読み取った原稿にパンチ穴が形成されていれば、当該パンチ穴の境界に発生する影を除去する処理を行い、その後プリント出力するように処理する。
以下、原稿を読み取る際にパンチ穴の境界に発生する影を除去する処理について説明する。

図３は、原稿１０３の搬送経路上に設定された読取位置を拡大して示す拡大縦断面図である。
図３に示すように、読取位置まで搬送された原稿１０３は、その後、第二搬送ローラ１１２と第三搬送ローラ１１３により読取ガラス１１８に当接した状態で当該読取位置を通過するように搬送される。この時、原稿１０３の搬送方向上流側に位置する光源１２０により照射される光は、原稿先端が読取位置上を通過する過程でその一部が遮られる。光の一部が遮られることから、その影響を受けて白色ガイド板１１４の表面に影（図３中の網掛け部分）が発生する。このような現象は、原稿先端、あるいはパンチ穴などにより光源１１９、１２０により照射される光の一部が遮られた場合に発生する。したがって、パンチ穴の境界部においても同様の影が発生する。以下、発生する影の影響による輝度値の変化について説明する。

原稿１０３が読取位置を通過する前に検知される輝度と、当該原稿１０３のパンチ穴領域が読取位置に到達しているときに検知される輝度との差分について、図４、図５、図６を用いて説明する。
図４は、読取位置上に原稿１０３が存在しない状態（４０１）、及び、読取位置上に原稿１０３のパンチ穴領域が存在している状態（４０２）の２つの状態を模式的に示す図である。図５は、汚れのない状態の白色ガイド板１１４を読み取った背景画像データの主走査方向の輝度分布（６０１）、及び、パンチ穴を有する原稿の原稿画像データの主走査方向の輝度分布（６０２）を示す説明図である。なお、説明においては、図４に示すように、原稿搬送方向に対して垂直に交差する方向を主操作方向とする。

図４に示す読取位置４０１、４０２は、原稿１０３に対する相対的な読取位置を示している。読取位置４０１では、原稿１０３が読取位置上に存在しない。この状態で読み取られた画像データは、白色ガイド板１１４の表面を読み取ったものであり、その輝度値は、図５中の輝度値６０１に示すように主走査方向においてほぼ一様の値になる。なお、カラーラインセンサ１２５を用いた場合、撮像センサではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色の輝度データが取得可能である。パンチ穴を検出する際には、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち一色分の画像データを用いて比較することが可能であるため、図５においては一色分の輝度値を示している。

一方、読取位置４０２では、原稿１０３のパンチ穴領域が読取位置上に存在する。この状態で読み取られた画像データの主走査方向における輝度値は、図５中の輝度値６０２に示すように主走査方向において一様の値とはならない。具体的には、図５に示すパンチ穴領域を除く主走査位置では、上述の白色ガイド板１１４を読み取ったときの輝度値６０１とは大きく異なる値になる。しかしながら、輝度値６０２のパンチ穴領域においては、白色ガイド板１１４を読み取ったときの輝度値６０１と輝度値６０２とがほぼ一致する。これは、パンチ穴領域を介して白色ガイド板１１４が読み取られているためである。

つまり、パンチ穴領域の検出は、白色ガイド板１１４の背景画像データの輝度と、現在読取が行われている原稿画像データの輝度との差分が所定値以内であれば、当該原稿画像データはパンチ穴領域を含んだ画像データであると判断することができる。パンチ穴検出部２０２は、このような処理を行うことによりパンチ穴を検出する。なお、この場合の所定値以内とは、例えば白色ガイド板１１４の輝度と、読取中の原稿画像データの輝度との差分が±１０レベル以内である場合などである。また、この所定値を第１の所定値とする。

なお、白色ガイド板１１４を読み取る際に、シェーディング基準板１２８よりも白色度が高すぎると、シェーディング補正後の画像データが、輝度として表現可能な上限値にクリップしてしまう可能性がある。例えば、画像データの輝度を８［ｂｉｔ］のデジタルデータとして表現する場合、輝度値の上限値は２５５になる。しかし、仮に白色ガイド板１１４を読み取った際の白色度がシェーディング基準板１２８の白色度よりも高い場合、カラーラインセンサ１２５から出力される電気信号の電圧レベルも高くなる。
この電圧レベルを８［ｂｉｔ］のデジタルデータに変換する際、カラーラインセンサ１２５の電圧レベルがシェーディング基準板１２８を読み取った際の電圧レベルよりも高くなることがある。その場合には、輝度値は上限値の２５５にクリップされてしまうことになる。

そこで、白色ガイド板１１４を読み取った際の輝度値が２５５にクリップされてしまうことを回避するために、白色ガイド板１１４の白色度よりもシェーディング基準板１２８の白色度を高くする必要がある。同様に、原稿１０３の下地部分（文字や罫線などがない白地部分）の白色度よりもシェーディング基準板１２８の白色度を高くする必要がある。そのため、シェーディング基準板１２８の白色度は極力高くしておくことが必要になる。このようにすべき理由は、仮に原稿１０３の白地部分の輝度値と、白色ガイド板１１４の輝度値とが両方ともに２５５にクリップされた場合、白色ガイド板１１４の輝度と原稿１０３の白地部分を読み取った際の輝度との差分がゼロになる。その結果、原稿１０３の白地部分の全てが、パンチ穴領域であると誤って検出されてしまうことになることを回避するためである。

図６は、主走査方向に一様に汚れている白色ガイド板１１４を読み取った背景画像データの輝度分布（７０１）、及び、白色ガイド板１１４に汚れのない状態でパンチ穴を有する原稿を読み取った原稿画像データの輝度分布（７０２）を示す説明図である。なお、図６に示す輝度値７０２は、図４に示す読取位置４０２において読み取られた原稿画像データの主走査方向の輝度分布である。
図６に示す輝度値７０１は、図４に示す読取位置４０２において読み取られた原稿画像データの輝度値７０２よりも低く分布している。しかしながら、輝度値７０２のパンチ穴領域においては、主走査方向に一様に汚れている白色ガイド板１１４を読み取ったときの輝度値７０１と輝度値７０２とがほぼ一致する。これは、パンチ穴領域を介して白色ガイド板１１４が読み取られているためである。
つまり、白色ガイド板１１４が何らかの要因で汚れてしまった場合においても、パンチ穴検出部２０２は、パンチ穴領域を検出することができる。

また、図５、６に示すように、主走査位置おけるパンチ穴領域の両端部では、パンチ穴の境界に発生する影の影響を受けて著しく輝度値が低下する部分が存在する。さらに、白色ガイド板１１４の輝度値と、原稿画像データの輝度値とが一致する部分は、パンチ穴の陰により輝度値が低下する部分よりも内側になる。そのため、パンチ穴領域より外側の所定範囲の領域の原稿画像データを、画像処理コントローラ２０４により白地データに置換する処理を行うことにより、パンチ穴の影を除去することができる。このように、画像処理コントローラ２０４は、白地置換手段として機能する。
なお、この白地データについては、例えば原稿１０３を読み取った原稿画像データの輝度に基づき算出する方法を採用することができる。また、白地データの算出は、例えば白地データ取得手段として機能する画像処理コントローラ２０４が行う。以下、白地データの算出方法について、図７を用いて説明する。

図７は、白地データを取得するために原稿を各領域に分割した状態を示す説明図である。
例えば、原稿１０３の読み取り面を各領域に分割する際の一つのエリアを、主走査１０［ｍｍ］、副走査１０［ｍｍ］として定義する。そして、各エリア毎の輝度平均値を算出する。また、パンチ穴検出部２０２によりパンチ穴が検出されたエリアを特定する。そして、パンチ穴が検出されたエリアを基準にして副走査方向に１ブロック手前側のエリアの輝度平均値を白地データとして採用する。

例えば、図７に示すように原稿１０３の読み取り面が、エリア（Ａｒｅａ）００からエリア（Ａｒｅａ）ＹＸに分割したとする。また、図７に示すように、エリア１０（副走査方向１ブロック目、主走査方向０ブロック目）、エリア３３、エリア５５にパンチ穴が存在するものとする。この場合、例えばエリア１０においてパンチ穴が検出されたときには、このエリア１０を基準にして副走査方向に１ブロック手前側のエリア００の輝度平均値が白地データとして採用される。この白地データを用いてパンチ穴の除去、つまりパンチ穴の境界に発生する影を除去する処理が行われる。

なお、文字や罫線などの情報を含む特定のエリアの輝度平均値は、実際の原稿１０３の白地の輝度値とは一致しない場合がある。このような場合を考慮し、特定のエリアの輝度平均値を白地データとして採用することに代えて、例えばエリア全ての輝度データを輝度値の大小順に並び替え、その中間値（代表値）を白地データとして採用することもできる。これにより、文字や罫線などの情報による影響の少ない白地データを得ることができる。

また、本実施形態においては、パンチ穴検出部２０２が主走査方向の全位置、つまり原稿１０３全面においてパンチ穴を検出する場合を例に挙げて説明している。例えば、一般的にパンチ穴が形成される範囲は、原稿の上側部位、下側部位、左あるいは右側部位に限定される。そのため、パンチ穴検出部２０２がパンチ穴を検出する範囲（パンチ穴検出領域）を原稿の上側部位、下側部位、左あるいは右側部位のいずれかに設定するように制御してもよい。以下、パンチ穴検出領域の設定について具体的に説明する。

例えば、原稿１０３が読取位置に到達してから、当該原稿１０３の所定箇所（所定ライン）まで当該読取位置上を搬送される間は、パンチ穴検出部２０２は、主走査方向の全位置においてパンチ穴の検出を行う。その間に、主走査方向において複数のパンチ穴が検出された場合、パンチ穴検出部２０２は、パンチ穴検出領域を原稿１０３の上側部位に設定する。そして、それ以降のパンチ穴の検出は、設定したパンチ穴検知領域において行う。
一方、その間に、原稿１０３の左側部位、又は、右側部位のいずれか一方でのみパンチ穴が検出された場合、パンチ穴検出部２０２は、検出結果に応じてパンチ穴検出領域を原稿１０３の左側部位、又は、右側部位に設定する。そして、それ以降のパンチ穴の検出は、設定したパンチ穴検知領域において行う。これにより、パンチ穴の検出を効率よく行うことができる。なお、原稿１０３の所定箇所（所定ライン）は、任意に設定することができる。また、原稿１０３の副走査方向の長さ（ライン数）は、例えばフラグセンサ１２７が原稿先端を検知してから、原稿後端が通過するまでに要した時間、あるいは原稿１０３を搬送させるための搬送モーターのパルス数などから特定することができる。

また、その間に、パンチ穴が検出されなかった場合、パンチ穴検出部２０２は、パンチ穴検出領域を原稿１０３の下側部位に設定する。そして、それ以降のパンチ穴の検出は、設定したパンチ穴検知領域において行う。
このようにして、原稿の上側部位、下側部位、左あるいは右側部位に限定してパンチ穴検出部２０２を機能させることができる。これにより、ユーザが予めパンチ穴検出領域を設定することなく、パンチ穴の検出対象範囲を特定することが可能になる。

ところで、白色ガイド板１１４の汚れ具合によっては、白色ガイド板１１４と原稿１０３の白地部分の輝度値がほぼ等しくなり、その結果、パンチ穴を検出することが困難となる場合がある。このような場合、一色分の画像データにおける輝度の比較では、パンチ穴の検出が困難であるため他の方法を用いる必要がある。以下、他の方法の一例として、輝度の分散値を用いる方法、並びに、パンチ穴領域の大きさを用いる方法の２つの方法について説明する。

初めに、輝度の分散値を用いる方法について説明する。一般的に、紙は木材などの繊維を絡ませて生成されることからその表面に凹凸が多い。また、繊維の漂白が十分でなく色付の繊維を含んでいる場合がある。このような紙においては、輝度の分散値が高くなる傾向にある。特に、パンチ穴領域においては白色ガイド板１１４が読み取られることから、原稿搬送時の副走査方向における輝度の変化は極めて少ない。そのため、読取中の原稿画像データにおいて副走査方向の輝度の分散値が高い場合、仮に輝度値が一致したとしてもパンチ穴領域であると判断されないように制御する。このように制御することにより、パンチ穴領域、つまり白色ガイド板１１４を読み取ったのか、あるいは原稿１０３の白地部分を読み取ったのかを容易に峻別することが可能になる。

なお、分散値の算出は、注目画素に対する同一主走査位置の副走査方向所定ライン手前（例えば、５ライン）の輝度を記憶し、これと注目画素の輝度とを比較した際にその差分が所定値より大きい場合には分散値が高いと判断する。所定値より大きい場合とは、例えばその差分が５レベルより大きい場合などである。また、この所定値を第２の所定値とする。この判断結果に基づき、パンチ穴検出部２０２は、より精度高くパンチ穴を検出することができる。次に、パンチ穴領域の大きさを用いる方法について説明する。

図８は、パンチ穴近傍を読み取る際の主走査同期信号（８０１）と、パンチ穴検出フラグ（８０２）との関係を示すタイミングチャートである。図８に示すパンチ穴検出フラグ８０２は、パンチ穴検出部２０２がパンチ穴を検出した際にフラグを「１」とする信号であり、この「１」の状態が維持された区間（範囲）がパンチ穴領域、つまりパンチ穴の孔部のサイズを示す。

例えば、パンチ穴が円形である場合、原稿１０３の搬送方向におけるパンチ穴の上部から当該パンチ穴の中心部へと読取位置上を移動するに伴い、フラグ「１」の状態が維持される区間の幅が徐々に大きくなる。つまり、パンチ穴検出フラグ８０２が「１」の状態を維持する時間が徐々に長くなる。その後、パンチ穴の中心部から当該パンチ穴の下部へと読取位置上を移動するに伴い、フラグ「１」の状態が維持される区間の幅が徐々に小さくなる。つまり、パンチ穴検出フラグ８０２が「１」の状態を維持する時間が徐々に短くなる。そのため、パンチ穴の検知結果は、図８に示すように、１ラインごとにその検知領域が変化する。

また、予めパンチ穴の径、あるいはその径のばらつきなどが判明している場合がある。この場合には、図８に示すパンチ穴検出フラグ８０２のフラグが「１」の状態に維持される区間（範囲）が、主走査方向、副走査方向ともに所定の範囲以内に収まるはずのものであると推測することができる。これらの点から、フラグが「１」の状態に維持され区間が主走査方向、副走査方向ともに所定範囲内の大きさであった場合のみ、パンチ穴であるとして検出するように制御することができる。これにより、パンチ穴検出部２０２は、より精度高くパンチ穴を検出することができる。また、所定の範囲を超える場合には、誤検知であるとしてパンチ穴検出部２０２の検知結果を採用しないように制御することができる。なお、所定範囲内の大きさとは、例えば判明しているパンチ穴の径が３［ｍｍ］などである。
次に、白紙検知判定部２０３が行う処理について説明する。

白紙検知判定部２０３は、パンチ穴検出部の検知結果と画像データとを用いて、原稿１０３が文字等の印字情報を含む原稿であるか、あるいは白紙原稿であるかを判定する。以下、この判定の具体的な処理内容について説明する。

白紙検知判定部２０３は、画像データから原稿一枚分の輝度分布（ヒストグラム）を算出して生成する。そして、生成したヒストグラムを所定の輝度間隔でグループ分けし、それぞれのグループ毎のヒストグラムの値が予め設定された値（後述する閾値９０１）より大きいグループが２つ以上存在する場合、印字情報を含んだ原稿であると判断する。一方、ヒストグラムの値が予め設定された値より大きいグループが一つしか存在しなかった場合、白紙原稿であると判断する。

図９は、パンチ穴を有する白紙原稿の輝度分布（ヒストグラム）の一例を示すイメージ図である。
なお、画像データの輝度値は０〜２５５までとし、輝度値０〜８５の範囲をグループＡ（低輝度領域）、輝度値８６〜１７０の範囲をグループＢ（中輝度領域）、輝度値１７１〜２５５の範囲をグループＣ（高輝度領域）として分類した場合を例に挙げて説明する。
例えば、印字情報が何も含まれない原稿１０３であれば、白地部分のヒストグラムが最も高くなる。つまり、白色度の高い原稿であれば、図９に示すグループＣのように、高い輝度値でヒストグラムのピークが発生することになる。また、パンチ穴を有する白紙原稿の場合、当該パンチ穴の境界部に発生する影がヒストグラムに反映されてしまう。つまり、図９に示すグループＡのように、低い輝度値においてもヒストグラムのピークが発生してしまう。そのため、パンチ穴領域を白紙検知判定の判定領域から除外する必要がある。

ヒストグラムのピーク検出用閾値として、図９に示す閾値９０１を予め設定していたとする。この場合、図９に示すように、グループＡ及びグループＣの２つのグループが閾値９０１を超えている。このような場合、白紙原稿であるにもかかわらず、印字情報を含む原稿であると誤って判定されてしまうことになる。
また、このような誤判定の発生を回避するために、ヒストグラムの閾値９０１をより高い値に設定した場合、例えばページ番号などのわずかな印字情報のみを含む原稿ではヒストグラムのピークが低くなる。そのため、ヒストグラムのピークが閾値９０１よりも低くなった場合、印字情報を含む原稿であるにもかかわらず、白紙原稿であると誤って判定されてしまうことになる。

そこで、白紙検知判定部２０３が輝度分布（ヒストグラム）を算出して生成する際に、パンチ穴領域、及び、パンチ穴領域を含む当該パンチ穴領域外側の所定範囲の画像データをヒストグラムの生成には用いないように制御する。このように制御された白紙検知判定部２０３により生成されたヒストグラムの一例を図１０に示す。
図１０に示すパンチ穴の境界部、つまり欠損部の外周にある所定範囲の領域を除外した場合のヒストグラムでは、図９に示すヒストグラムのグループＡ（低輝度領域）に存在していた低い輝度値におけるヒストグラムのピークがほぼなくなっている。そのため、閾値１００１（ヒストグラムのピーク検出用閾値９０１と同じ閾値）を超えるグループはグループＣのみとなる。その結果、白紙原稿であると正しく判定することができる。

図１１は、画像読取装置１００におけるパンチ穴検出、白紙検知を含む処理手順の一例を示す手順説明図である。図１１に示す各処理は、画像読取装置１００の図示しないＣＰＵの指示を受けて、パンチ穴検出部２０２、白紙検知判定部２０３を含む各機能部が実行する。なお、画像読取装置１００は、必要な初期設定などは既に行われ、原稿の読み取りが開始可能な状態にあるものとして説明を進める。

画像読取装置１００は、フラグセンサ１２７を介して原稿１０３の先端が読取位置に到達したか否かを検知する（Ｓ１１０１）。原稿先端が読取位置に到達したことを検知した場合（Ｓ１１０１：Ｙｅｓ）、画像読取装置１００は、原稿１０３の読み取りを開始する（Ｓ１１０３）。また、そうでない場合（Ｓ１１０１：Ｎｏ）、図示しない第１タイマに設定された時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１１０２）。設定された時間が未だ経過していない場合（Ｓ１１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１１０１の処理へ戻る。また、そうでない場合（Ｓ１１０２：Ｙｅｓ）、つまり、設定時間内に原稿１０３がフラグセンサ１２７に到達しない場合は、タイムアウトエラーとして処理する（Ｓ１１０９）。

パンチ穴検出部２０２は、予め画像データ記憶メモリ２０１に記憶された白色ガイド板１１４の輝度値と、現在読み取り中の注目画素の同一主走査位置同士の輝度値とを比較し、これらの輝度差が所定値を超えているか否かを判断する（Ｓ１１０４）。ここで、所定値を超えている注目画素は、パンチ穴検出部２０２によりパンチ穴領域ではないと判断され（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）、白紙検知判定部２０３は、当該注目画素の画像データをヒストグラムのデータとして取得する（Ｓ１１０５）。また、そうでない場合（Ｓ１１０４：Ｎｏ）、つまり、パンチ穴検出部２０２によりパンチ穴領域であると判断された場合にはステップＳ１１０６の処理へ進む。つまり、この注目画素はヒストグラムのデータとしては取得されず、さらにパンチ穴領域より所定範囲外側の領域もヒストグラムのデータとして取得されない。これにより、パンチ穴の影はヒストグラムの算出領域から除外される。

画像読取装置１００は、フラグセンサ１２７を介して原稿１０３の後端が読取位置に到達したか否かを検知する（Ｓ１１０６）。原稿後端が読取位置に到達したことを検知した場合（Ｓ１１０６：Ｙｅｓ）、画像読取装置１００は、原稿１０３の読み取りを終了する（Ｓ１１０７）。また、そうでない場合（Ｓ１１０６：Ｎｏ）、図示しない第２タイマに設定された時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１１０８）。設定された時間が未だ経過していない場合（Ｓ１１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１１０６の処理へ戻る。また、そうでない場合（Ｓ１１０８：Ｙｅｓ）、つまり、設定時間内に原稿１０３がフラグセンサ１２７に到達しない場合は、タイムアウトエラーとして処理する（Ｓ１１０９）。

白紙検知判定部２０３は、原稿１０３の読み取りが終了したこと契機に、ヒストグラムのピークが所定の閾値を超えるグループが複数あるか否かを判断する（Ｓ１１１０）。複数あると判断した場合（Ｓ１１１０：Ｙｅｓ）、白紙検知判定部２０３は、印字原稿を含む原稿であると判定する（Ｓ１１１１）。また、そうでない場合（Ｓ１１１０：Ｎｏ）、白紙原稿であると判定する（Ｓ１１１２）。

このように、本実施形態の画像読取装置１００では、パンチ穴領域を検出する際、読取位置の対向面にある白色ガイド板１１４が汚れていた場合であっても、パンチ穴が未検出となってしまうことを抑制することができる。
また、白紙原稿を検知する機能を有する画像読取装置において、パンチ穴を有する原稿を読み取る際に、予めパンチ穴形が形成されている領域をユーザが設定することなく、パンチ穴を効率よく検出することができる。また、白紙検知の判定領域からパンチ穴の境界部に発生する影を除外して白紙検知判定を行うことにより、パンチ穴を有する白紙原稿を印字情報を含む原稿と誤判定してしまうことが抑制される。

上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。

１００・・・画像読取装置、１０１・・・画像読取装置筐体、１０２・・・ＡＤＦ、１０３・・・原稿束、１０４・・・原稿載置台、１０５・・幅規制板、１０６・・・ピックアップローラ、１０７・・・分離パッド、１０８・・・分離ローラ、１０９・・・第一レジストローラ、１１０・・・第二レジストローラ、１１１・・・第一搬送ローラ、１１２・・・第二搬送ローラ、１１３・・・第三搬送ローラ、１１４・・・白色ガイド板、１１５・・・第四搬送ローラ、１１６・・・排紙ローラ、１１７・・・排紙トレイ、１１８・・・読取ガラス、１１９，１２０・・・光源、１２１，１２２，１２３・・・ミラー、１２４・・・結像レンズ、１２５・・・カラーラインセンサ、１２６・・・センサ基板、１２７・・・シェーディング基準板、２０１・・・画像データ記憶メモリ、２０２・・パンチ穴検出部、２０３・・・白紙検知判定部、２０４・・・画像処理コントローラ。

Claims (9)

1. 原稿を搬送しながら光学的に原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、
   前記原稿を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記搬送経路上に設定された読取位置において、前記搬送手段により搬送される原稿の画像データを原稿画像データとして取得する画像取得手段と、
   前記搬送経路をはさみ前記読取位置に対向して配置された背景板の画像データを背景画像データとして記憶する記憶手段と、
   前記画像取得手段が取得した原稿画像データと、前記記憶手段に記憶された背景画像データとを比較し、これにより前記原稿の欠損部を特定する欠損部特定手段とを有し、
   前記欠損部特定手段は、前記原稿画像データと前記背景画像データとの間で輝度の差分が第１の所定値以内である領域を前記欠損部として特定することを特徴とする、
   画像読取装置。
2. 前記画像取得手段は、前記原稿が前記読取位置に到達する前に前記背景画像データを取得し、
   前記記憶手段は、前記画像取得手段が取得した背景画像データを記憶することを特徴とする、
   請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記欠損部特定手段は、前記輝度の差分が第１の所定値以内である領域のうち、前記原稿画像データにおいて輝度の分散値が第２の所定値より大きい領域を前記欠損部として特定することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記欠損部特定手段は、前記輝度の差分が所定値以内である領域のうち、当該領域が所定範囲内の大きさであるときにこの領域を前記欠損部として特定することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の画像読取装置。
5. 前記欠損部特定手段は、前記原稿が前記読取位置に到達してから所定箇所まで当該読取位置上を搬送される間に主走査方向において複数の前記欠損部が特定された場合、当該原稿の上側部位をその後に欠損部を特定する範囲として設定し、この範囲において前記画像取得手段が取得した原稿画像データと、前記記憶手段に記憶された背景画像データとを比較することを特徴とする、
   請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 前記欠損部特定手段は、前記原稿が前記読取位置に到達してから所定箇所まで当該読取位置上を搬送されるまでの間に当該原稿の左側部位、又は、右側部位いずれか一方において前記欠損部が特定された場合、当該欠損部が特定された左側部位、あるいは右側部位をその後に欠損部を特定する範囲として設定し、この範囲において前記画像取得手段が取得した原稿画像データと、前記記憶手段に記憶された背景画像データとを比較することを特徴とする、
   請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記欠損部特定手段は、前記原稿が前記読取位置に到達してから所定箇所まで当該読取位置上を搬送されるまでの間に前記欠損部が特定されなかった場合、当該原稿の下側部位をその後に欠損部を特定する範囲として設定し、この範囲において前記画像取得手段が取得した原稿画像データと、前記記憶手段に記憶された背景画像データとを比較することを特徴とする、
   請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像読取装置。
8. 前記原稿画像データから、前記欠損部の近傍の領域における輝度の代表値を白地データとして取得する白地データ取得手段と、
   前記欠損部及び前記欠損部の外周にある所定の範囲の領域を、前記白地データで置換する白地置換手段と、をさらに有することを特徴とする、
   請求項１乃至７いずれか一項に記載の画像読取装置。
9. 読み取られた原稿が白紙原稿か否かを判定する白紙判定手段をさらに有し、
   前記白紙判定手段は、前記原稿画像データから前記欠損部及び前記欠損部の外周にある所定の範囲の領域を除外して輝度のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにおいて、所定の輝度より低い低輝度領域でのピークが予め設定された閾値を超えない場合に白紙と判定することを特徴とする、
   請求項１乃至８いずれか一項に記載の画像読取装置。

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