JP2018157417A - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の搬送のばらつきに依らず、読取画像での原稿領域のエッジの検出精度を高め得る画像処理装置を提供する。【解決手段】この画像処理装置では、画像読取部１０１からの読取画像に対して原稿エッジ検出部１０２が原稿領域のエッジを検出する。原稿エッジ検出部１０２は、境界検出手段の機能により、読取画像の情報を２値化する。これにより、読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出する。また、原稿エッジ検出部１０２は、影幅検出手段の機能により、影領域の幅を検出する。更に、原稿エッジ検出部１０２は、原稿エッジ検出手段の機能により、検出された影領域と背景領域との境界に対し、検出された影領域の幅を組み合わせて加算し、読取画像における原稿領域のエッジを検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

従来、一般的な画像処理装置の現状機種では、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏｍａｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）の原稿読取時の画像処理のスキューをメカ的な機構で補正している。因みに、スキューは、グラフィックアプリケーション図形を斜めに歪ませる操作を示すものである。また、ここでの搬送される原稿は、一般的には紙であるが、以下も同様であるようにそれ以外のコート紙、ラベル紙等の他、オーバヘッドプロジェクタシート、フィルム、可撓性を持つ薄板等を対象にしても良い。

ところが、メカ的な機構による補正では、原稿をローラに突き当てる時や、原稿を引っ張るときの音が騒音となってしまうという問題がある。そこで、自動原稿送り装置による原稿の読み取り時の低騒音化のため、画像処理でスキューの補正を行うエレキスキュー補正技術が既に知られている。このエレキスキュー補正技術は、スキューして読み取られた読取画像からスキュー角度や原稿位置を検知し、それらの情報に基づいて読取画像に対して補正を行う技術である。

このようなエレキスキュー補正技術に関連する周知技術として、原稿の色や明度に左右されずに、原稿の輪郭検出精度を向上することを課題とした「画像読取装置、画像処理方法及びプログラム」（特許文献１参照）が挙げられる。

上述した特許文献１に係る技術は、副走査方向に離して配置した２つの発光部の発光強度を交互に切り替えるようにしている。これにより、原稿のエッジ（輪郭端部）近傍に鮮明な影領域を写り込ませて読取画像における原稿領域のエッジの検出をし易くしたり、更に影領域が確実に出るように読取解像度を出力解像度より大きくしたりする手法を提案している。

こうした技術では原稿によらずに読取画像上で原稿領域のエッジを抽出し易くするように影領域を発生させて背景領域（背景板）と影領域とのエッジを抽出できる。しかしながら、原稿の搬送のばらつきで影領域が変化するため、読取画像での原稿領域のエッジの検出精度が低くなってしまうという問題がある。

即ち、既存の影領域を使用した原稿のエッジの検出では、影領域が光源の当て方や原稿の搬送位置と背景領域との距離の関係で変化する。このため、搬送のばらつきによって実際の原稿のエッジの位置や背景領域と影領域との境界の位置が変わることなり、読取画像での原稿領域のエッジの検出精度が低下し、原稿領域の切り出し時の副走査方向における位置ずれに影響してしまうという問題を生じる。具体的に云えば、背景領域と原稿の搬送位置との高さが小さくて原稿が背景領域に近い位置を通過する場合、影領域は幅が細くなるように発生する。これに対し、背景領域と原稿搬送位置の高さが大きくて原稿が背景領域から遠い位置を通過する場合、影領域は幅が太くなるように発生する。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、原稿の搬送のばらつきに依らず、読取画像における原稿領域のエッジの検出精度を高め得る画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することにある。

上記技術的課題を達成するため、本発明は、搬送路に沿って搬送される原稿の画像を読み取る画像読取手段を備えた画像処理装置であって、読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出する境界検出手段と、影領域の幅を検出する影幅検出手段と、境界検出手段で検出した影領域と背景領域との境界に対し、影幅検出手段で検出した当該影領域の幅を組み合わせることにより、読取画像における原稿領域のエッジを検出する原稿エッジ検出手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、上記構成により、原稿の搬送のばらつきに依らず、読取画像における原稿領域のエッジの検出精度を高め得るようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例に係る画像処理装置の基本構成を示す機能ブロック図である。 図１に示す画像処理装置の要部におけるスキュー補正処理、及び位置補正処理を含む周知の画像処理の概要を説明するための流れ図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部による周知の背景領域と影領域との画素値変化に基づく原稿エッジ検出処理の概要を説明するための図である。図３（ａ）は読取画像に関する図、図３（ｂ）は読取画像の要部における位置に対する画素値の特性図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる画像読取部での原稿の読み取り状況に応じた原稿エッジ検出処理における背景領域と影領域との画素値変化を検出する場合の影領域の異なるパターンを説明するための図である。図４（ａ）は読取時の原稿先端側に影領域が発生する原理を示す図、図４（ｂ）は原稿通過位置が背景板に近い場合の影領域の発生を示す図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の場合の読取画像における影領域の様子を示す図である。また、図４（ｄ）は原稿通過位置が背景板から遠い場合の影領域の発生を示す図、図４（ｅ）は図４（ｄ）の場合の読取画像における影領域の様子を示す図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部による影領域の幅検出を説明するための図である。図５（ａ）は読取画像の要部に関する図、図５（ｂ）は読取画像の要部における位置に対する画素値の特性図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部による画像処理での影領域の幅検出を原稿の地色と影領域との明暗差に応じて説明するための図である。１）は原稿の地色と影領域とに明暗差が有る場合の図、２）は原稿の地色と影領域とに明暗差が無い場合の図である。 図６で説明した原稿エッジ検出部による影領域の幅検出が失敗する場合の対応について説明するための図である。１）は影領域の幅検出が失敗する場合の特性図、２）は予め想定される影幅検出対象領域の決定を説明するための図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる画像読取部が距離センサを備える場合の影領域の幅（影幅）検出を説明するための図である。 図１に示す画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部が参照する記憶部にテーブル形式で格納された原稿の通過高さの値に対する影幅の値のデータを例示した図である。 図１に示す画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す概略ブロック図である。 図１０に示した画像処理装置１００に搭載されたＣＰＵ１１０による原稿読取後の原稿領域Ｅ１のエッジ検出に係る動作処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムについて、以下に実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る画像処理装置の基本構成を示す機能ブロック図である。図１を参照すれば、この画像処理装置は、機能ブロック上で画像読取部１０１、原稿エッジ検出部１０２、スキュー角度決定部１０３、原稿原点座標決定部１０４、スキュー補正部１０５、位置補正部１０６、及び画像データ出力部１０７を備えて構成される。

各部について、画像読取部１０１は、搬送路に沿って搬送される原稿の画像を読み取る画像読取手段として機能する。具体的には、原稿をスキャンすることで得られる原稿の濃淡情報から三つの原色である赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）を示すＲＧＢ各８ビットのデジタル画像データを生成出力する。

原稿エッジ検出部１０２は、画像読取部１０１から入力されるデジタル画像データに対し、原稿領域と背景領域とを含んだ全面画像（読取画像の情報）に対して原稿領域のエッジを検出する。このため、原稿エッジ検出部１０２は，読取画像の情報を第１の判定閾値で２値化する。これにより、読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出する境界検出手段としての機能を持つ。また、原稿エッジ検出部１０２は、影領域の幅を検出する影幅検出手段としての機能を持つ。更に、原稿エッジ検出部１０２は、境界検出手段で検出した影領域と背景領域との境界に対し、影幅検出手段で検出した影領域の幅を組み合わせて加算する。これにより、読取画像における原稿領域のエッジを検出する原稿エッジ検出手段としての機能を持つ。これらの各種機能については、後文で詳述する。

スキュー角度決定部１０３は、原稿エッジ検出部１０２で検出した読取画像での原稿領域のエッジの検出情報を用いて原稿領域のスキュー角度を決定する。スキュー角度の決定は、原稿エッジ検出部１０２で検出した読取画像での原稿領域のエッジの検出情報を直線に近似した角度を求める手法を採用しても良く、その手法は問わないものとする。

原稿原点座標決定部１０４は、原稿エッジ検出部１０２で検出した読取画像での原稿領域のエッジの検出情報を用いて原稿の原点位置を決定する。原点位置の決定は、原稿エッジ検出部１０２で検出した読取画像での原稿領域のエッジの検出情報を直線に近似した直線と縦辺検出した交点とを使って求める手法を採用しても良く、その手法は問わないものとする。

スキュー補正部１０５は、スキュー角度決定部１０３で決定されたスキュー角度の情報を用いて読取画像に対して回転処理によるスキュー補正を行う。位置補正部１０６は、原稿原点座標決定部１０４で決定された原稿領域の原点位置の座標情報とスキュー補正の情報とを用いて平行移動による位置補正を行う。画像データ出力部１０７は、位置補正の情報に基づいて後段処理用に画像データを出力する。

図２は、実施例に係る画像処理装置の要部におけるスキュー補正処理、及び位置補正処理を含む周知の画像処理の概要を説明するための流れ図である。尚、図２に示す画像処理による各種画像は、後文で説明する本願発明の技術的要旨の理解を助けるためのものである。

図２を参照すれば、画像読取部１０１で原稿からスキャンされて読み込まれた画像は、スキューした状態の読取画像ａに示されるように背景領域Ｅ２に対して原稿領域Ｅ１が傾いた様子となる。この読取画像ａを用いて、画像処理により原稿領域Ｅ１のスキュー角度θと原稿の原点座標Ｐ(ｘ０、ｙ０)とを検出する。

次に、スキュー補正部１０５により、検出したスキュー角度θを用いてその角度分だけ画像を回転補正することでスキュー補正画像ｂとする。更に、位置補正部１０６により、スキュー補正画像ｂに対して検出した原稿の原点座標Ｐ(ｘ０、ｙ０)を利用し、画像の位置補正を実施して位置補正画像ｃとする。これらのスキュー補正や位置補正は、一般的な画像回転と画像平行移動とで実施できる。最後に、画像データ出力部１０７により、背景領域Ｅ２を含んだ画像から原稿領域Ｅ１を切り出して切り出し画像ｄとする。これにより、ユーザが必要な部分のみをスキュー無しに取得することができる。

図３は、実施例に係る画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部１０２による周知の背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との画素値変化に基づく原稿エッジ検出処理の概要を説明するための図である。同図（ａ）は読取画像に関する図、同図（ｂ）は読取画像における要部の位置に対する画素値の特性図である。

光源を用いた背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との画素値変化に基づく読取画像での原稿領域Ｅ１のエッジの検出では、画像読取部１０１でスキャンされて読み込まれたスキューした状態の読取画像の背景領域Ｅ２内の原稿領域Ｅ１の輪郭端部近傍には影領域Ｅ３が生じる。画像読取部１０１が原稿のスキャナ読取、特に自動原稿送り装置による読み取りを行った場合、図３（ａ）に示されるように読取画像での原稿領域Ｅ１の先端部近傍に影領域Ｅ３が発生する。

図３（ｂ）に示される読取画像の要部における位置に対する画素値の特性図では、副走査方向に見た場合の原稿の先端側での背景領域Ｅ２、影領域Ｅ３、原稿領域Ｅ１へと推移する画素値変化を示している。例えば丸印で囲った特定領域Ｅ４では画素値が急激に低下しており、背景領域Ｅ２から影領域Ｅ３に至った様子を把握することができる。ところが、自動原稿送り装置でイメージセンサを通過する際の原稿の位置にはばらつきがあり、それによってイメージセンサが読み取る影領域Ｅ３の大きさに変化が生じる。そこで、従来では影領域Ｅ３の大きさが一定であるものとして、影領域Ｅ３を検出し始めた段階から一定のオフセット（補正値）を持たせることで原稿領域Ｅ１のエッジを検出している。しかしながら、こうした手法によれば、影領域Ｅ３の大きさが一定でない場合に原稿領域Ｅ１のエッジの検出精度が低下してしまう。

図４は、実施例に係る画像処理装置に備えられる画像読取部１０１での原稿４００の読み取り状況に応じた原稿エッジ検出処理における背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との画素値変化を検出する場合の影領域Ｅ３の異なるパターンを説明するための図である。同図（ａ）は読取時の原稿先端側に影領域Ｅ３が発生する原理を示す図、同図（ｂ）は原稿通過位置が背景板４０１に近い場合の影領域Ｅ３ａの発生を示す図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の場合の読取画像における影領域Ｅ３ａの様子を示す図である。また、同図（ｄ）は原稿通過位置が背景板４０１から遠い場合の影領域Ｅ３ｂの発生を示す図、同図（ｅ）は同図（ｄ）の場合の読取画像における影領域Ｅ３ｂの様子を示す図である。

画像読取部１０１が自動原稿送り装置の場合、図４（ａ）に示されるように装置本体内に読取面４０４のイメージセンサ４０３を挟むように光源４０２が具備される。読取時には原稿４００を搬送しながらイメージセンサ４０３でライン毎に読み取ることでスキャン動作を行う。背景板４０１と読取面４０４との間には原稿４００を搬送するためのギャップがあり、読取時にはイメージセンサ４０３の両側から光源４０２により照射光を照射し、イメージセンサ４０３が照射光の反射光を読み取る。このとき、原稿４００の搬送元の光源４０２からの照射光が原稿先端によって一部遮られ、それが原稿４００のエッジの影領域Ｅ３となって読取画像に現れる。

様々な厚さの原稿４００を通すために読取面４０４と背景板４０１との間には或る程度のギャップがあり、原稿４００の厚さや撓み等によって、原稿先端の位置が背景板４０１と読取面４０４との間のどの位置を通過するかはスキャン毎にばらつく。このばらつきは、スキャナ光学系の往動動作において、往動開始位置の違いや装置個々の機械的負荷のばらつきにより一定速度までの立ち上がりプロフィールが違うことに起因する。この結果、影領域Ｅ３の幅にもばらつきが生じる。

図４（ｂ）に示されるように、原稿通過位置が背景板４０１に近く、読取面４０４から遠い位置を通過した場合、原稿先端が光源４０２の照射光を遮る影響が小さくなり、これに伴って影領域Ｅ３ａは幅が狭くなる。この結果、読取画像における影領域Ｅ３ａは、図４（ｃ）に示されるように原稿領域Ｅ１と比べて相当に小さく現れる。これに対し、図４（ｄ）に示されるように、原稿通過位置が背景板４０１から遠く、読取面４０４に近い位置を通過した場合、原稿先端が光源４０２の照射光を遮る影響が大きくなり、これに伴って影領域Ｅ３ｂは幅が広くなる。この結果、読取画像における影領域Ｅ３ｂは、図４（ｅ）に示されるように原稿領域Ｅ１と比べて相当に大きく現れる。

このように搬送のばらつきによって影領域Ｅ３が変化するため、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３の境界を検出し、そこから補正値を持たせた位置を読取画像での原稿領域のエッジとして検出すると、実際の原稿領域Ｅ１のエッジとの差が発生してしまう。こうした補正値を用いて位置補正を行った場合、読取画像での副走査方向における原稿領域Ｅ１のエッジの検出精度が劣化してしまう。また、読取画像上で影領域Ｅ３が原稿領域Ｅ１と比べて相当に大きく現れる際、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界と実際の原稿領域Ｅ１のエッジとの差分を埋める補正値以上の影領域Ｅ３の幅となる場合がある。こうした場合、図２を参照して説明した原稿領域Ｅ１の切り出し後の読取画像の内部に影領域Ｅ３が黒筋として残ってしまい、画質劣化を来すことにもなる。

そこで、本願発明では、スキャン入力画像の原稿４００として、ユーザがどういった原稿４００を使うか判らないので、影領域Ｅ３及び背景領域Ｅ２の画素値変化に基づいて読取画像での影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界を検出することを基本とする。また、背景領域Ｅ２と原稿領域Ｅ１との間に生じる影領域Ｅ３が或る幅を持つことを留意し、その幅を検出して影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界に対して組み合わせることによって補正値を得て、読取画像での原稿領域Ｅ１のエッジを検出するようにする。

図５は、実施例に係る画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部１０２による影領域Ｅ３′の幅検出を説明するための図である。同図（ａ）は読取画像の要部に関する図、同図（ｂ）は読取画像の要部における位置に対する画素値の特性図である。

実施例に係る画像処理装置では、多様な原稿４００に対して読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジを適確に検出できるようにするため、例えば図５（ａ）に示されるように読取画像における原稿領域先端部に幅の広い影領域Ｅ３′が存在している場合を想定する。こうした場合、原稿エッジ検出部１０２では、まず境界検出手段の機能により、読取画像の情報を第１の閾値で２値化する。２値化した後の値の変化を読み取ることで、図５（ｂ）に示されるように読取画像における原稿領域Ｅ１の輪郭端部近傍に生じる背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３′との境界を示すエッジ検出位置αを検出する。

また、搬送のばらつきで影領域Ｅ３′の幅が変化することに対応させるため、影幅検出手段の機能により図５（ｂ）に示されるように影領域Ｅ３′の幅ｄを検出する。更に、原稿エッジ検出手段の機能により、検出した影領域Ｅ３′と背景領域Ｅ２との境界を示すエッジ検出位置αに対し、検出した影領域Ｅ３の幅ｄを組み合わせて加算し、読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジを示すエッジ演算検出位置β（＝α＋ｄ）を検出する。これにより、読取画像における副走査方向（搬送方向）での原稿領域Ｅ１のエッジ検出の精度を向上することができる。

図６は、実施例に係る画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部１０２による画像処理での影領域Ｅ３の幅検出を原稿４００の地色と影領域Ｅ３との明暗差に応じて説明するための図である。１）は原稿４００の地色と影領域Ｅ３とに明暗差が有る場合の図、２）は原稿４００の地色と影領域Ｅ３とに明暗差が無い場合の図である。

図６の１）の原稿４００の地色と影領域Ｅ３とに明暗差が有る場合は原稿４００の地色が白に近いときであり、図６の２）の原稿４００の地色と影領域Ｅ３とに明暗差が無い場合は原稿４００の地色が黒に近いときを示している。

まず、第１の判定閾値でエッジの判定を行うことで、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界を示すエッジのみを検出できる。

更に、第２の判定閾値でエッジの判定を行いエッジ検出する。ここで背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界のエッジを検出した箇所から副走査方向（搬送方向）に走査し、最初に第２の判定閾値で２値化し、値が変化する箇所を影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジの検出箇所と判定する。即ち、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界に対し、影領域Ｅ３の幅の分だけ補正した箇所を読取画像における真の原稿領域Ｅ１のエッジとして検出する。

因みに、影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジを検出し易くするため、第２の判定閾値は第１の判定閾値と比べて小さい値にしておけば、原稿４００の地色が影領域Ｅ３に近いような場合でも検出できる可能性が大きくなる。この結果、読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジ検出の精度を高めることができる。但し、第２の判定閾値を用いて最初から影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジを検出しようとすると、背景領域Ｅ２のノイズやゴミを拾ってしまうために誤検出を発生する可能が高まる。そこで、大きく程度予想できる画素値変化に基づく背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３とのエッジの検出は、ノイズやゴミの影響を受けないような十分大きな第１の判定閾値を使用してエッジの判定を行い、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界のエッジを決める。その後に小さな第２の判定閾値で真の原稿領域Ｅ１のエッジを決めるようにすれば、読取領域における原稿領域Ｅ１のエッジの検出精度を上げることができる。

図６の１）、２）を参照して説明した内容は、原稿エッジ検出部１０２の影幅検出手段の機能で実現される。この影幅検出手段の機能は、第２の判定閾値で２値化することにより、読取画像における領域エッジの検出を行うことを基本とする。この上で、領域エッジの最後の検出位置から副走査方向側に走査して最初の影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界のエッジが検出された位置までの距離を影領域Ｅ３の幅とするものである。こうした画像処理により、影領域Ｅ３の幅の検出を行うことができる。

但し、影幅検出手段で２値化する際の第２の判定閾値は、境界検出手段で２値化する際の第１の判定閾値よりも小さい値であるようにする。これによって、影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１との間のエッジを可能な限り検出し易くできる。

図７は、上述の図６で説明した原稿エッジ検出部１０２による影領域Ｅ３の幅検出が失敗する場合の対応について説明するための図である。１）は影領域Ｅ３の幅検出が失敗する場合の特性図、２）は予め想定される影幅検出対象領域の決定を説明するための図である。但し、ここでも図７の１）の（ａ）は読取画像の要部における位置に対する画素値の特性図を示す。

図７の１）に該当するのは、原稿４００の地色が影領域Ｅ３とほぼ同一のときであり、読取画像における影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジの判定を行うことができない。こうした場合には、図７の２）に示すように、画像読取部１０１における背景板４０１と読取面との距離からハード上想定される最大影幅となる影領域Ｅ３ｍａｘの影幅検出対象領域を設定する。

具体的に云えば、原稿エッジ検出部１０２では、影幅検出手段の機能により影幅検出対象領域内で影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジ判定し、影領域Ｅ３の幅を検出できなければ影幅検出失敗とし、領域エッジの検出を行う。また、原稿エッジ検出手段の機能により領域エッジの検出結果を一定の幅値で補正した値（領域エッジの検出結果から一定のオフセットを持った位置）を読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジとして検出する。ここでの影幅検出失敗時の一定の幅値は、搬送位置のばらつきの中心値を通過した場合にできる影幅に設定しておけば良く、こうした原稿領域Ｅ１のエッジ検出を行えば、画像データの出力への影響を最小にできる。即ち、例え読取画像における影領域Ｅ３と原稿領域Ｅ１とのエッジを検出できない場合でも、領域エッジを検出した結果を一定の幅値で補正した値で原稿領域Ｅ１のエッジとすることにより、原稿領域Ｅ１のエッジ検出の精度を可能な限り向上することができる。

図８は、実施例に係る画像処理装置に備えられる画像読取部１０１が距離センサ４０５を備える場合の影領域Ｅ３の幅（影幅）検出を説明するための図である。

図８を参照すれば、ここでの画像読取部１０１は、読取モジュールに設けられた距離検出手段としての距離センサ４０５を用いて原稿４００の通過高さの値を検出する。そこで、原稿エッジ検出部１０２では、影幅検出手段の機能により検出された原稿４００の通過高さの値に基づいて計算により影領域Ｅ３の幅を検出する。具体的に云えば、距離センサ４０５は、背景板４０１と読取面４０４との距離ｙの間で原稿４００がどの位置を通過したかの距離ｘを検出する。距離センサ４０５で検出した距離ｘ、背景板４０１と読取面４０４との距離ｙ、最大となる影幅Ｍａｘ_Ｓを用いると、影幅ＸはＸ＝（１−ｘ／ｙ)×Ｍａｘ_ｓなる関係式で求めることができる。これを受け、原稿エッジ検出部１０２では、原稿エッジ検出手段の機能により求めた背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界のエッジに対し、上記関係式で求めた影幅Ｘだけ副走査方向（搬送方向）に補正した位置を原稿領域Ｅ１のエッジ検出結果とする。このように、距離センサ４０５を用いることで原稿４００の通過高さの値が判るため、精度良く影領域Ｅ３の幅（影幅Ｘ）を取得し、原稿領域Ｅ１のエッジ検出の精度を向上することができる。

図９は、実施例に係る画像処理装置に備えられる原稿エッジ検出部１０２が参照する記憶部にテーブル形式で格納された原稿４００の通過高さの値に対する影幅の値のデータを例示した図である。

図８では距離センサ４０５で検出した距離ｘから関係式で影幅Ｘを算出して求めたが、図９では原稿エッジ検出部１０２の影幅検出手段の機能により記憶部に予めテーブル形式で格納された原稿４００の通過高さの値に対する影幅の値（ピクセル）を参照する。この記憶部は原稿エッジ検出部１０２自体に内蔵させるか、或いは画像読取部１０１に持たせて原稿エッジ検出部１０２の影幅検出手段の機能で参照するようにしても良い。何れにしても、原稿エッジ検出部１０２の影幅検出手段が記憶部を参照することで距離センサ４０５により検出された距離ｘに対応する影幅の値を容易に決定できる。こうした手法は、分解能が小さくなっても検出精度として数ピクセル程度のずれならば許容できるという場合に計算コストを削減できるという点で有効である。

要するに、実施例に係る画像処理装置では、読取画像における背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３とのエッジを検出してスキュー角度や原稿原点位置（原稿原点座標Ｐ）を検出する画像処理を改善している。具体的には、原稿４００の搬送のばらつきや原稿４００の色や濃度（明度）に左右されずに原稿領域Ｅ１のエッジを検出するため、背景領域Ｅ２と影領域Ｅ３との境界を検出する以外、影領域Ｅ３の幅ｄを検出し、これらの加算値を読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジとして検出する。この結果、副走査方向（搬送方向）での原稿位置を高精度に検出することができる。

以上に説明した実施例に係る画像処理装置の技術的要点は、画像処理方法として換言することができる。この場合の画像処理方法は、画像読取手段により、搬送路に沿って搬送される原稿の画像を読み取る画像読み取りステップを有することを前提とする。この他、境界検出手段により、画像読み取りステップで読み取られた読取画像の情報を第１の判定閾値で２値化する。これにより、読取画像における原稿領域Ｅ１の輪郭端部近傍に生じる影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界を検出する境界検出ステップを有する。また、影幅検出手段により、影領域Ｅ３の幅ｄを検出する影幅検出ステップを有する。更に、原稿エッジ検出手段により、境界検出ステップで検出した影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界に対し、影幅検出ステップで検出した影領域Ｅ３の幅ｄを組み合わせる。これにより、読取画像における原稿領域Ｅ１のエッジを検出する原稿エッジ検出ステップを有する。

上記画像処理方法において、影幅検出ステップでは、読取画像の情報を第２の判定閾値で２値化する。これにより、読取画像における領域エッジの検出を行い、領域エッジの最後の検出位置から副走査方向側に走査して最初の影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界のエッジが検出された位置までの距離を影領域Ｅ３の幅ｄとすることは好ましい。また、影幅検出ステップで第２のフィルタ処理により得られた微分情報を２値化する際の第２の判定閾値を、境界検出ステップで２値化する際の第１の判定閾値よりも小さい値とすることは好ましい。

更に、これらの画像処理方法において、影幅検出ステップでは、画像読取手段の背景板４０１と読取面４０４との距離から決定される影幅検出対象領域内で影領域Ｅ３の幅ｄの検出動作を実行し、影幅検出対象領域内で影領域Ｅ３の幅ｄを検出できない場合は領域エッジの検出を行う。こうした前提において、原稿エッジ検出ステップでは、影幅検出ステップによる領域エッジの検出結果を一定の幅値で補正した値を読取画像での原稿領域Ｅ１のエッジとして検出することは好ましい。

その他、上記画像処理方法において、影幅検出ステップでは、画像読取手段の読取モジュールに設けられた距離検出手段を用いて検出した原稿４００の通過高さの値に基づいて計算により影領域Ｅ３の幅ｄを検出することは好ましい。加えて、上記画像処理方法において、記憶部により予めテーブル形式で原稿４００の通過高さの値に対する影領域Ｅ３の幅ｄの値を格納する記憶ステップを有するようにしても良い。こうした前提で、影幅検出ステップでは、距離検出手段で得られる原稿４００の通過高さの値に応じて記憶ステップを参照して影領域Ｅ３の幅ｄの値を決定することは好ましい。

何れにしても、上記画像処理方法における画像読み取りステップ、境界検出ステップ、影幅検出ステップ、及び原稿エッジ検出ステップはコンピュータが実行するための画像処理プログラムとして構築可能なものである。また、上記画像処理方法における記憶ステップをコンピュータが実行可能な画像処理プログラムとしても構築できる。

図１０は、上述した実施例に係る画像処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す概略ブロック図である。図１０を参照すれば、画像処理装置１００は、ハードウェア構成上で表示装置１３１、入力装置１３２、認証装置１３３、及び画像出力装置１３４を含んで構成される。

表示装置１３１としては、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＣＲＴ（cathode-ray tube）ディスプレイ等の各種ディスプレイ装置が使用される。入力装置１３２は、キーボードやマウス等を含む。入力装置１３２は、タブレットを含んでも良い。また、画像処理装置１００は、表示装置１３１と入力装置１３２とを含むタッチパネルを搭載するものであっても良い。認証装置１３３は、接触型／非接触型のＩＣカード認証装置や指静脈認証装置等を含む。画像出力装置１３４は、プリンタ（エンジン）である。

画像処理装置１００は、ＣＰＵ（central processing unit）１１０を含む。ＣＰＵ１１０は、バスを介してＮＶ−ＲＡＭ（Non Volatile−Random Access Memory）１１１、ＲＯＭ（Read Only Member）１１２、標準及び増設オプションのＲＡＭ１１３、ＳＳＤ（Solid State Drive）１１４に接続されている。その他、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１５、通信制御部（通信インターフェイス）１１６、表示制御部１２１、入力制御部１２２、認証制御部１２３、印刷制御部１２４、起動制御部１２５に接続されている。

画像処理装置１００の制御バスには、オプション接続用の拡張スロット１２６が接続されている。標準的な出荷状態では、増設ＲＡＭのようなオプションは、拡張スロット１２６に装着されていない（以下、出荷時の状態、即ち、出荷時からオプションが追加されていない状態を標準状態ということがある）。管理者やユーザは、拡張スロット１２６を介して、新たなハードウェア（拡張ＯＰ）１５０を画像処理装置１００に搭載することができる。通信制御部（通信インターフェイス）１１６には、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）３００が接続されている。また、ローカルエリアネットワーク３００には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の複数の端末装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃが接続されている。

ＣＰＵ１１０は、ＮＶ−ＲＡＭ１１１、ＲＯＭ１１２、標準及び増設オプションのＲＡＭ１１３、ＳＳＤ１１４、ハードディスクドライブ１１５に記憶されているデータに基づいて、画像処理装置１００の全体の動作を制御する。ＲＡＭ（揮発メモリ）１１３は、ＣＰＵ１１０が動作するための作業領域を提供する。ＲＡＭ１１３に関しては、標準状態では、１枚のメモリモジュールが作業領域を実現する。但し、オプション機能が拡張されたときには、複数枚のメモリモジュールが協働して作業領域を実現することができる。

ＳＳＤ（第１の不揮発メモリ）１１４は、ＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）インターフェイスのＮＡＮＤコントローラとＮＡＮＤフラッシュメモリとを含む。ＳＳＤ１１４は、ＣＰＵ１１０が実行するための動作プログラムを格納する。ＳＳＤ１１４は、ハードディスクドライブ１１５よりも高速アクセス可能な不揮発メモリである。即ち、起動制御部１２５は、ハードディスクドライブ１１５からよりも、ＳＳＤ１１４からの方がより早くデータを読み出すことができる。

また、ＳＳＤ１１４は、高速起動（ハイバネーション起動）するためのスナップショットイメージを圧縮して格納する。因みに、スナップショットイメージとは、電源ＯＦＦ時にＲＡＭ１１３に格納されているデータを示す。換言すれば、スナップショットイメージは、次に電源がＯＮされる際にＲＡＭ１１３に格納されるべきデータを示す。より詳細に云えば、起動制御部１２５は、画像処理装置１００の電源がＯＦＦされる際に、スナップショットイメージを圧縮してＳＳＤ１１４に格納する。そして、起動制御部１２５は、画像処理装置１００の電源がＯＮされた際にＳＳＤ１１４のスナップショットイメージを伸張し、ＲＡＭ１１３へと読み出す。ここでは、スナップショットイメージの全体を全体スナップショットイメージとも呼ぶ。尚、全体スナップショットイメージは、スナップショットイメージの全体が圧縮されたデータであっても良い。

ハードディスクドライブ（第２の不揮発メモリ）１１５は、画像処理装置１００がコピージョブやプリントジョブを実行する際に、画像形成される画像データ等を一時的に格納する。また、ハードディスクドライブ１１５は、スキャンジョブで読み取られた画像データを後処理で出力可能なように格納（ＢＯＸ保存）する。更に、ハードディスクドライブ１１５は、高速起動（ハイバネーション起動）のための複数種類のスナップショット差分情報（部分スナップショットイメージ）を格納する。ここでは、全体スナップショットイメージのうちのオプション構成によって異なる部分を部分スナップショットイメージとも呼ぶ。換言すれば、全体スナップショットイメージのうちの、最新の（現在の）オプション構成に対応する高速起動ＦＷ（ファームウェア）プログラムに相当する部分を部分スナップショットイメージとも呼ぶ。尚、部分スナップショットイメージは、スナップショットイメージの一部が圧縮されたデータであっても良い。

加えて、ハードディスクドライブ１１５は、オプションの組み合わせ（オプション構成）毎に部分スナップショットイメージを格納する。この場合には、全体スナップショットイメージは、その時のオプション構成に対応する部分スナップショットイメージと、オプション構成とは独立した共通スナップショットとを含むことになる。或いは、ハードディスクドライブ１１５は、オプション毎に部分スナップショットイメージを格納する。この場合には、全体スナップショットイメージが複数のオプションのそれぞれに対応する複数の部分スナップショットイメージと、オプション構成とは独立した共通スナップショットイメージとを含むことになる。

起動制御部１２５は、画像処理装置１００の拡張スロット１２６に装着されるハードウェア及びインストールされるソフトウェアのオプション構成に基づいて、ハードディスクドライブ１１５に格納されている部分スナップショットイメージを選択する。起動制御部１２５は、選択された部分スナップショットイメージとオプション構成から独立した共通スナップショットイメージとを組み合わせることによって、その時のオプション構成に対応する最新の全体スナップショットイメージを生成する。換言すれば、起動制御部１２５は、ハードウェアやソフトウェアのオプション構成に基づいてＳＳＤ１１４に格納されている全体スナップショットイメージの一部分をハードディスクドライブ１１５に格納されている部分スナップショットイメージによって更新する。これによって、最新の全体スナップショットイメージを生成する。

尚、図１０において、ＣＰＵ１１０とは別に画像処理装置１００に搭載された起動制御部１２５がＳＳＤ１１４に格納される全体スナップショットイメージを更新するものである。また、ＣＰＵ１１０がＮＶ−ＲＡＭ１１１に記憶されているデータに基づいて起動制御部１２５の機能を兼ねるものであっても良い。即ち、起動制御部１２５がＣＰＵ１１０の一部の機能であってもよい。何れにしても、画像処理装置１００はハードウェア構成上で技術的特徴を持つものでなく、主としてＣＰＵ１１０の中央演算処理機能が図１を参照して説明した画像読取部１０１に接続される各部の機能ブロックに該当する役割を担う点に特色がある。

図１１は、図１０に示した画像処理装置１００に搭載されたＣＰＵ１１０による原稿読取後の原稿領域Ｅ１のエッジ検出に係る動作処理を示すフローチャートである。

図１１を参照すれば、ＣＰＵ１１０では画像読取部１０１で原稿４００の画像が読み取る原稿読取が行われたことを前提とし、最初に境界検出手段の機能により、読取画像の情報を取得した後に第１の判定閾値で２値化する。これにより、読取画像における原稿領域Ｅ１の輪郭端部近傍に生じる影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界検出（ステップＳ１）を行う。

次に、ＣＰＵ１１０では、影幅検出手段の機能により、影領域Ｅ３の幅ｄを検出する影領域幅検出（ステップＳ２）を行う。更に、ＣＰＵ１１０では、原稿エッジ検出手段の機能により、検出された影領域Ｅ３と背景領域Ｅ２との境界に対し、検出された影領域Ｅ３の幅ｄを組み合わせる。これにより、境界に幅ｄの値を加算して原稿領域Ｅ１のエッジ検出（ステップＳ３）を行う。尚、ここでの動作処理の細部については、上述した手法を適用すれば良い。

尚、本実施形態において、原稿エッジ検出部１０２は読取画像の情報に対して２値化処理を行うことでエッジを検出する場合を説明したが、例えば読取画像の情報に対してフィルタ処理を施して得られた結果に対して２値化処理を行うようにしても良い。

１００ 画像処理装置
１０１ 画像読取部
１０２ 原稿エッジ検出部
１０３ スキュー角度決定部
１０４ 原稿原点座標決定部
１０５ スキュー補正部
１０６ 位置補正部
１０７ 画像データ出力部
１１０ ＣＰＵ
１１１ ＮＶ−ＲＡＭ
１１２ ＲＡＭ
１１３ ＲＡＭ
１１４ ＳＤＤ
１１５ ハードディスクドライブ
１２１ 表示制御部
１２２ 入力制御部
１２３ 認証制御部
１２４ 印刷制御部
１２５ 起動制御部
１２６ 拡張スロット
１５０ ハードウェア（拡張ＯＰ）
１３１ 表示装置
１３２ 入力装置
１３３ 認証装置
１３４ 画像出力装置
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ 端末装置
３００ ローカルエリアネットワーク
４００ 原稿
４０１ 背景板
４０２ 光源
４０３ イメージセンサ
４０４ 読取面
４０５ 距離センサ
Ｅ１ 原稿領域
Ｅ２ 背景領域
Ｅ３、Ｅ３′、Ｅ３ａ、Ｅ３ｂ 影領域
Ｅ４ 特定領域

特許第５２３１９７８号公報

Claims (7)

1. 搬送される原稿の画像を読み取る画像読取手段を備えた画像処理装置であって、
   読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出する境界検出手段と、
   前記影領域の幅を検出する影幅検出手段と、
   前記境界検出手段で検出した前記影領域と前記背景領域との境界に対し、前記影幅検出手段で検出した当該影領域の幅を組み合わせることにより、前記読取画像における前記原稿領域のエッジを検出する原稿エッジ検出手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置において、
   前記影幅検出手段は、前記読取画像の情報又はそれに基づいて得られる情報を第１の判定閾値で２値化し、当該読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１又は２記載の画像処理装置において、
   前記影幅検出手段は、前記読取画像の情報又はそれに基づいて得られる情報を第１の判定閾値よりも小さい第２の判定閾値で２値化することにより、当該読取画像における領域エッジの検出を行い、当該領域エッジの最後の検出位置から副走査方向側に走査して最初の前記影領域と前記背景領域との境界のエッジが検出された位置までの距離を当該影領域の幅とすることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項２又は３記載の画像処理装置において、
   前記影幅検出手段は、前記画像読取手段の背景板と読取面との距離から決定される影幅検出対象領域内で前記影領域の幅の検出動作を実行し、当該影幅検出対象領域内で当該影領域の幅を検出できない場合は領域エッジの検出を行い、
   前記原稿エッジ検出手段は、前記影幅検出手段による前記領域エッジの検出結果を一定の幅値で補正した値を前記読取画像での前記原稿領域のエッジとして検出することを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１記載の画像処理装置において、
   前記影幅検出手段は、前記画像読取手段の読取モジュールに設けられた距離検出手段を用いて検出した前記原稿の通過高さの値に基づいて計算により前記影領域の幅を検出することを特徴とする画像処理装置。
6. 画像読取手段により、搬送される原稿の画像を読み取る画像読み取りステップを有する画像処理方法であって、
   境界検出手段により、読取画像における原稿領域の輪郭端部近傍に生じる影領域と背景領域との境界を検出する境界検出ステップと、
   影幅検出手段により、前記影領域の幅を検出する影幅検出ステップと、
   原稿エッジ検出手段により、前記境界検出ステップで検出した前記影領域と前記背景領域との境界に対し、前記影幅検出ステップで検出した当該影領域の幅を組み合わせることにより、前記読取画像における前記原稿領域のエッジを検出する原稿エッジ検出ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項６記載の画像処理方法における前記画像読み取りステップ、前記境界検出ステップ、前記影幅検出ステップ、及び前記原稿エッジ検出ステップをコンピュータが実行するための画像処理プログラム。