JP2018067889A - 原稿読取装置及び異物の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿読取領域内の異物の存在をより精度良く判定できる原稿読取装置を提供する。
【解決手段】原稿読取装置は、シェーディング補正用の白色基準を読み取る読取搬送ローラと、原稿の読取が行われる読取領域からの光を受光可能な受光手段と、原稿が無い状態で読み取ったシェーディング用の白基準データにおける受光量の変化に基づいて異物端部を検出することで異物の存在を判定する判定手段を備え、異物画素データは異物領域外の周辺画素値からの補間によって置き換えられる。
【選択図】図７

Description

本発明は、原稿に光を照射し、原稿からの反射光に基づいて原稿の画像を読み取る原稿読取装置における異物検出技術に関する。

原稿読取装置には、原稿ガラス上を搬送される原稿の画像を読取部で読み取るもの、つまり、所謂、流し読みを行うものがある。また、このような原稿読取装置では、流し読みの際に読取部が異物を検知すると、異物の位置に対応する画素の画像データを隣接する画素の画像データで置き換える異物補正処理を行うものがある。特許文献１は、紙粉等の白色の異物を、異物の影により検知する構成を開示している。

特開２０１６−５２４９号公報

しかしながら、異物の影が生じない場合等、異物が存在していたとしても、異物の影を判定するための閾値を下回らない場合がある。その場合、異物を異物と判定することができないため、読取画像が異物の影響を受けてしまう場合があった。

本発明は、原稿読取領域内の異物の存在をより精度良く判定できる原稿読取装置及び異物の検出方法を提供するものである。

本発明の一側面によると、原稿取装置は、原稿の読取が行われる読取領域からの光を、原稿が無い状態で受光可能な受光手段と、前記受光手段により受光された受光量の変化に基づいて、前記読取領域内の異物の存在を判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、原稿読取領域内の異物の存在をより精度良く判定することができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による原稿読取装置の構成図。 一実施形態による制御構成を示す図。 輪郭データが示す画像と、１ラインの画素値を示す図。 一実施形態による原稿読取処理のフローチャート。 一実施形態による異物検出処理のフローチャート。 一実施形態による判定処理のフローチャート。 一実施形態による輪郭データの補正処理の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

図１は、本実施形態による画像形成装置１００の構成図である。画像形成装置１００は、本体部１０１と、本体部１０１の上部に設けられた原稿読取装置１０３と、原稿読取装置１０３の上部に設けられた自動原稿供給装置（ＡＤＦ：オートドキュメントフィーダ）１２６と、を備えている。自動原稿供給装置１２６の分離部１１５は、原稿載置台１０６に置かれた原稿Ｄを１枚ずつ分離して原稿読取装置１０３に供給する。原稿読取装置１０３の搬送部１２１は、自動原稿供給装置１２６からの原稿Ｄを流し読みガラス１０９に向けて搬送する。読取部１０８は、流し読みガラス１０９上を搬送される原稿Ｄの画像を、読取領域１０９ａで走査線毎に読み取る。なお、走査線の方向を主走査方向と呼び、主走査方向は、図１の左右方向と直交する方向である。なお、図１の左右方向は副走査方向である。

また、原稿読取装置１０３は、原稿台ガラス１０７に置かれた原稿Ｄを読取部１０８の副走査方向への移動によって読み取ることもできる。画像形成装置の本体部１０１は、読取部１０８が読み取った原稿Ｄの画像データに基づきシート（記録材）に画像を形成する。このため、原稿読取装置１０３は、画像データを本体部１０１に組み込まれた記録装置１０４に送信し、記録装置１０４は、画像データに基づき記録材Ｐに画像を形成する。記録装置１０４は、例えば、ＬＥＤアレイを使用した電子写真プリンタである。また、本体部１０１には、画像形成装置１００の全体を制御する制御部１２０が設けられている。

図２は、原稿読取装置１０３の一部の詳細を示す図である。搬送部１２１は、給送センサ１２１ｈと、原稿端センサ１２１ｉと、を備えている。給送センサ１２１ｈは、ＡＤＦの分離部１１５から原稿Ｄが送り出されたか否かと、原稿Ｄの後端の通過を検知する。原稿端センサ１２１ｉは、原稿Ｄの先端及び後端の通過を検知する。給送センサ１２１ｈ及び原稿端センサ１２１ｉの出力は、原稿の読取タイミングの制御に使用される。読取搬送ローラ１２１ｃは、例えば、ローラ面が白色であり、原稿Ｄの搬送を行う。読取部１０８は、流し読みの場合、読取搬送ローラ１２１ｃに対向する読取領域１０９ａ内の何れかの位置で静止状態にされ、搬送される原稿Ｄの画像を読み取る。

図３は、制御部１２０の機能ブロック図である。ＣＰＵ２４は、バス２１０を介して装置全体を制御する。ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２４の作業領域及びデータの一時記憶領域である。ＲＯＭ５０は、画像形成装置１００を制御するためのファームウェアプログラムや、ファームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムが書き込まれ、ＣＰＵ２４によって使用される。読取部１０８は、光電変換装置であり、ＬＥＤ１０と、受光センサ１３と、ＡＭＰ・Ａ／Ｄ（アンプ・アナログ／デジタル）変換器２３と、を含んでいる。ＬＥＤ１０は、原稿Ｄに向けて光を照射し、受光センサ１３は、原稿Ｄからの反射光を受光して、原稿Ｄの画像を示す画像データを生成する。受光センサ１３から出力される画像データ（アナログ信号）は、ＡＭＰ・Ａ／Ｄ変換器２３で増幅され、さらに、デジタル信号に変換される。例えば、変換後の画像データは、黒色を０、白色を２５５とする０から２５５の２５６段階の８ビットの輝度データである。この輝度データは、バス２１０を介して、ＲＡＭ２７に保存される。

画像処理部４１は、画像補正部４１１と、異物検出部４１２を有し、ＲＡＭ２７に保存された画像データの異物検出処理及び画像補正処理を行う。画像処理部４１での処理後の画像データは、画像形成部１１１に出力される。画像形成部１１１は、入力される画像データに基づき記録装置１０４を制御して画像を形成する。また、操作部１０５は、ユーザが画像形成装置１００を操作するためのユーザインタフェース機能を提供する。なお、図３において、画像処理部４１を、ＣＰＵ２４とは異なるものとして表示しているが、例えば、ＣＰＵ２４が所定のプログラムを実行することで以下に説明する画像処理部４１の機能を実行する構成とすることもできる。

図５は、原稿読取処理のフローチャートである。図５の処理は、例えば、ユーザが操作部１０５を介して、原稿載置台１０６に置かれた原稿Ｄの読取指示を行うと開始される。ＣＰＵ２４は、Ｓ１０で、異物検出処理を行う。異物検出処理では、流し読みガラス１０９上の読取領域に原稿がない状態で読取領域内の複数の副走査方向位置で原稿読取処理を行い、その読取結果によって、異物の有無と、異物がある場合にはその位置を検出する。

図６は、異物検出処理のフローチャートである。ＣＰＵ２４は、Ｓ２０で、ＬＥＤ１０の光強度を原稿の画像を読み取る際の設定値（通常設定値）の半分（Ｄｕｔｙ５０％）に設定する。光強度を原稿読取時よりも低く設定することで、読取領域の上方に設けられる読取搬送ローラ１２１ｃの白色や異物を読取る際の白飛びを回避し、より精度よく異物を検出することができる。尚、通常設定値の半分は一例であり、異物を検出できる光強度であれば通常設定値の半分以外の値を使用できる。また、ＬＥＤ１０の光強度ではなく、読取部１０８の受光レベルを制御するようにしても良い。このように、用途や目的に応じて、複数種類の光強度や、複数種類の受光レベルを用いて原稿読取動作を制御することで、濃度の異なる異物を精度良く検出することができる。

ＣＰＵ２４は、Ｓ２１で、読取搬送ローラ１２１ｃの白色を読み取ることを、読取部１０８の、読取領域１０９ａ内における副走査方向の位置を変えて複数回行う。以下では、１走査線の画素数をＭとし、副走査方向の位置を変えてＮ回（Ｎ走査線だけ）読み取るものとする。したがって、Ｓ２１では、Ｍ×Ｎ画素の画像データをＣＰＵ２４は取得する。なお、読取部１０８の副走査方向の移動範囲は、例えば、基準位置を中心に、図２の左右方向のそれぞれに２．５ｍｍの範囲内とすることができる。ＣＰＵ２４は、取得した画像データをＲＡＭ２７に記憶する。

異物検出部４１２は、Ｓ２２において、Ｓ２１で読み取った画像データから輪郭データを生成する。輪郭データは、画像データの画素の輝度変化を示す輝度変化データである。具体的には、処理対象画素の輝度値と、当該処理対象画素と同じ走査線で右隣にある画素の輝度値との差をｆｘとする。また、処理対象画素の輝度値と、当該処理対象画素と同じ主走査方向位置であり、副走査方向において当該処理対象画素の次の走査線にある画素の輝度値との差をｆｙとする。この場合、異物検出部４１２は、処理対象画素の輪郭データの画素値ｆを以下の式により求める。
ｆ＝（ｆｘ^２＋ｆｙ^２）^０．５
なお、輪郭データは、一般に提案されているＳｏｂｅｌフィルター等を利用して生成することもできる。

図４は、輪郭データが示す画像例と、当該画像例のある走査線上の画素値（輝度変化量）を示している。図４の画像例の様に、輪郭データが示す画像は、異物の端部に対応する画素の画素値が高くなる。なお、異物検出部４１２は、上記式で求めた輪郭データの補正処理を更に行うことができる。具体的には、輪郭データの各画素の内、画素値が所定値以上の画素を抽出する。通常であれば、抽出した画素は異物の端部を示し、よって、これら画素は異物の形状と同じ様に連続する。異物検出部４１２は、抽出した画素の不連続箇所を判定し、判定した画素の画素値を近傍にある抽出した画素の画素値に基づき更新することで輪郭データの補正処理を行うことができる。図８において、黒色の画素は抽出された画素であり、画素８０が不連続箇所に対応する画素である。したがって、ＣＰＵ２４は、画素８０を例えば上下の抽出した画素の画素値と、画素８０の画素値の中間値に置き換える。

図６に戻り、異物検出部４１２は、Ｓ２３で、画素番号を示すインデックスｋと、走査線の番号を示すインデックスｉをそれぞれ１に初期化し、Ｓ２４でｉ番目の走査線を選択し、Ｓ２５で選択した走査線のｋ番目の画素を選択する。そして、異物検出部４１２は、Ｓ２６で選択画素の判定処理を行う。なお、Ｓ２６の処理については後述する。異物検出部４１２は、Ｓ２７で、ｋ＝Ｍであるか、つまり、１つの走査線の総ての画素についてＳ２６の処理を行ったかを判定する。総ての画素について処理を行っていなければ（Ｓ２７でＮｏ）、異物検出部４１２は、Ｓ２９で、ｋを１だけ増加させ、Ｓ２５から処理を繰り返す。一方、総ての画素について処理を行っていれば（Ｓ２７でＹｅｓ）、異物検出部４１２は、Ｓ２８で、ｉ＝Ｎであるか、つまり、総ての走査線の総ての画素に対してＳ２６の処理を行ったかを判定する。総ての走査線の総ての画素に対して処理を行っていなければ（Ｓ２８でＮｏ）、異物検出部４１２は、Ｓ３０で、ｉを１だけ増加させ、Ｓ２４から処理を繰り返す。一方、総ての走査線の総ての画素に対して処理を行っていれば（Ｓ２８でＹｅｓ）、異物検出部４１２は、異物検出処理を終了する。

図７は、図６のＳ２６の判定処理のフローチャートである。異物検出部４１２は、Ｓ４０で選択画素の画素値と閾値を比較する。選択画素の画素値が閾値以下であると（Ｓ４０でＮｏ）、異物検出部４１２は判定処理を終了して、図６のフローチャートに戻る。一方、選択画素の画素値が閾値より大きいと（Ｓ４０でＹｅｓ）、異物検出部４１２は、Ｓ４１で、選択画素から主走査方向の所定の距離内に閾値より大きい画素値の画素があるかを判定する。所定の距離内に閾値より大きい画素値の画素がなければ（Ｓ４１でＮｏ）、異物検出部４１２は判定処理を終了して、図６のフローチャートに戻る。一方、所定の距離内に閾値より大きい画素値の画素があれば（Ｓ４１でＹｅｓ）、異物検出部４１２は、選択画素が異物の端部であると判定し、選択画素が異物の端部であることを示す情報をＲＡＭ２７に記憶する。

この様に、図５のＳ１０における異物検出処理により、Ｎ走査線それぞれの画素について、異物の端部の画素が存在するか否かと、存在する場合にはその画素番号がＲＡＭ２７に記憶される。なお、１つの走査線において、異物の端部として抽出された画素の内、最初の画素から２つずつの組を判定すると、この組の２つの画素間の範囲が当該走査線における異物の範囲となる。ＣＰＵ２４は、図５のＳ１０の異物検出処理が終了すると、Ｓ１１で読取部１０８による読取位置を決定する。具体的には、ＲＡＭ２７に記憶されている異物の端部の数が一番少ない走査線を判定し、当該走査線を読み取った副走査方向位置を読取位置とし、この読み取り位置に読取部１０８を移動させる。なお、異物の端部の数が零である走査線が複数ある場合には、当該複数の走査線から任意の走査線を１つ選択する。また、異物の端部の数が零の走査線が無く、かつ、数が一番少ない走査線が複数ある場合には、異物に対応する区間の合計が最も短い走査線を１つ選択する。また、ＣＰＵ２４は、走査線における異物の数ではなく、異物に対応する区間の合計が最も短い走査線を読み取った位置を原稿Ｄの読取位置とすることもできる。

Ｓ１１で読取部１０８の読取位置を決定すると、ＣＰＵ２４は、Ｓ１２で原稿Ｄの画像を読み取る。続いて、ＣＰＵ２４は、Ｓ１３で、決定した読取位置において異物の端部に対応する画素があるか否かを判定する。異物の端部に対応する画素が無ければ（Ｓ１３でＮｏ）、ＣＰＵ２４は処理を終了する。一方、異物の端部に対応する画素が有れば（Ｓ１３でＹｅｓ）、画像補正部４１１は、異物の端部間の画素、つまり、異物に対応する画素を、主走査方向においてその両側にある正常画素を用いて線形補間する。例えば、図４のグラフで示す位置が読取位置に決定されたものとする。この場合、閾値を超えた２つ画素が異物の端部に対応すると検出されており、この２つの端部間の区間に異物が存在するため、この２つの端部間の画素を、この２つの端部間にはなく、かつ、２つの端部に隣接する画素の画素値等により補間処理を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、検出した異物の位置に基づいて画像補正を行うことによって、白スジ異常画像の発生を防ぐことができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

また、上述の実施形態では、読取部１０８によって異物の判定を行う構成としたが、読取部１０８とは別に、読取領域からの光を受光可能なセンサを設ける構成であれば、センサが取得する受光量の変化から読取領域内の異物の判定を行うことができる。これにより、読取領域内の異物をより精度良く判定することができる。

１０８：読取部、４１２：異物検出部

Claims (10)

1. 原稿の読取が行われる読取領域からの光を、原稿が無い状態で受光可能な受光手段と、
   前記受光手段により受光された受光量の変化に基づいて、前記読取領域内の異物の存在を判定する判定手段と、
   を有することを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記受光手段が受光する光に基づいて原稿の画像を読取る読取手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記読取手段によって取得される画像データの輝度の変化量が閾値より大きい画素を異物の端部と判定することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
3. 前記読取手段は、副走査方向に搬送される原稿の画像を、前記副走査方向と直交する主走査方向の走査線毎に読み取り可能であって、
   前記判定手段は、前記取得される画像データの内、前記主走査方向において、所定の距離内に輝度の変化量が閾値より大きい画素が２つある場合、当該２つの画素間の区間の画素が異物に対応する画素であると判定することを特徴とする請求項２に記載の原稿読取装置。
4. 前記判定手段は、前記取得される画像データに基づき輝度変化データを生成して前記取得した画像データの輝度の変化量を検出し、
   前記輝度変化データの画素の画素値は、前記取得される画像データの対応する画素の輝度値と、当該画素に副走査方向及び前記副走査方向と直交する主走査方向それぞれで隣接する画素の輝度値との差に基づき生成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の原稿読取装置。
5. 前記判定手段は、前記輝度変化データの画素の内、画素値が所定値より大きい画素を抽出し、抽出した画素が不連続である場合、不連続箇所の画素の画素値を、前記抽出した画素の内、前記不連続箇所の画素と隣接する画素の画素値で補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の原稿読取装置。
6. 前記判定手段が判定した異物の位置に基づき、前記読取手段が原稿を読み取る読取位置を前記読取領域内の副走査方向の複数の走査線から決定する決定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の原稿読取装置。
7. 前記決定手段は、走査線毎に前記取得される画像データの輝度の変化が閾値より大きくなる数を判定し、前記判定した数に基づき前記読取手段が原稿を読み取る読取位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の原稿読取装置。
8. 前記決定手段は、前記判定した数が最も少ない走査線に対応する前記副走査方向の位置を、前記読取位置に決定することを特徴とする請求項７に記載の原稿読取装置。
9. 前記読取手段は、前記判定手段によって異物の判定を行う場合、前記原稿の読取処理を行う場合より、照射する光の強度を弱くすることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の原稿読取装置。
10. 原稿読取装置において、原稿の読取が行われる読取領域内にある異物を検出する検出方法であって、
    受光手段が、前記読取領域からの光を、原稿が無い状態で受光する受光ステップと、
    判定手段が、前記受光手段により受光された受光量の変化に基づいて、前記読取領域内の異物の存在を判定する判定ステップと、
    を含むことを特徴とする検出方法。