JP4051889B2

JP4051889B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP4051889B2
Application number: JP2001068122A
Authority: JP
Inventors: 孝亮清水; 晋近藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP2002271631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等のように、読み取り対象となる原稿からその原稿上に描かれた画像を読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像読取装置としては、自動原稿搬送装置によってシート状原稿を移動させながらその原稿上の画像を読み取ることで、プラテンガラス上に載置された原稿から光学系を移動させながら画像を読み取る場合よりも、読み取り速度を向上させたものが知られている。ところが、このような画像読取装置では、光学系が移動しないため、原稿に付着したゴミが原稿読み取り位置のコンタクトガラスを汚したり、あるいはコンタクトガラスに付着したりすると、画像の読み取り結果にスジ状のノイズが発生してしまうことになる。
【０００３】
この対策としては、従来、以下のようなものが提案されている。例えば、特開平９−１３９８４４号公報には、光電変換素子を原稿搬送方向に複数個配列し、原稿上の同一位置に対するこれら光電変換素子での読み取り結果を比較し、双方の読み取り結果に差異がある場合にはノイズ成分として検出し、そのノイズ成分を除去する装置が開示されている。また、例えば、特開２０００−１５２００８公報には、ノイズ成分を検出した場合に、各光電変換素子のうちの一方の読み取り読み取り結果を用いることで、そのノイズ成分の除去を行う装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置は、いずれも白黒画像の読み取りに対応したものであり、そのままカラー画像に適用しようとすると、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各分光感度特性を有する３本の光電変換素子（画素列）をそれぞれ少なくとも２本ずつ、計６列以上を原稿の搬送方向に配設しなければならない。したがって、これに対応してアナログ処理やシェーディング補正等といった光電変換素子出力後の画像処理回路も、少なくとも６系統分用意しなければならず、回路規模が増大するとともに、大幅なコストアップを招いてしまうことになる。
【０００５】
また、カラー画像の場合には、黒スジ状のノイズ成分のみならず、白スジ状のノイズ成分が発生することも考えられる。そのため、ノイズ成分の除去を行うには、いずれのノイズ成分についても的確に検出できる必要がある。
【０００６】
さらに、カラー画像の場合には、光電変換素子による読み取り結果を出力する上で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分についての信号処理が必要である。そのため、ノイズ成分の除去を行うのにあたって、各色成分についてそれぞれ２本ずつ以上光電変換素子を設けて、その読み取り結果をそのまま用いるのであればよいが、各色成分の光電変換素子の読み取り結果を利用して新たな補間データを生成しようとすると、多大な処理負荷が必要になってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、カラー画像に対応しつつ、ゴミ等の異物による画像の読み取り結果への影響を排除可能にするとともに、その場合であっても、回路規模の増大や多大な処理負荷等を要することのない画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために案出された画像読取装置で、読み取り対象となる原稿からカラー画像情報を読み取る第一読取手段と、前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応しているとともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副走査方向にオフセットして配設された第二読取手段と、前記第一読取手段による読み取り結果の濃度値と前記第二読取手段による読み取り結果の濃度値とを比較するデータ比較手段と、前記第一読取手段による読み取り結果に前記原稿の主走査方向におけるエッジ成分が含まれているか否かを判断するエッジ検出手段と、前記データ比較手段が比較する各濃度値の差分が所定スレッショルドより大きく、かつ、前記エッジ検出手段が前記第一読取手段での読み取り結果にエッジ成分が含まれていると判断するか、または前記エッジ検出手段が前記第二読取手段での読み取り結果にエッジ成分が含まれていないことを確認した場合に、前記第一読取手段での読み取り結果にノイズ成分が含まれていると判定し、その旨の信号出力を行うノイズ検出手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成の画像読取装置によれば、ゴミ等の異物による影響があると、原稿の副走査方向にオフセットした第一読取手段と第二読取手段とで、それぞれの読み取り結果の濃度値が異なる。また、その異物の影響によって黒スジと白スジのどちらが発生する場合であっても、原稿の読み取り結果には、そのノイズ成分によって主走査方向にエッジ成分が含まれる。したがって、原稿からのカラー画像情報の読み取り結果に、ゴミ等の異物による影響でノイズ成分が含まれていても、そのノイズ成分は、データ比較手段による比較結果とエッジ検出手段による判断結果または確認結果とを基にするノイズ検出手段によって検出されることになる。しかも、そのノイズ検出に用いられる第二読取手段は、第一読取手段とは異なる分光感度に対応しているので、カラー画像情報を読み取るための分光感度特性を有した読取手段を重複して備える必要もない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る画像読取装置について説明する。図１は本発明に係る画像読取装置の機能構成の一例を示すブロック図であり、図２は本発明に係る画像読取装置の光学系の一例を示す概略構成図であり、図３は本発明に係る画像読取装置に用いられる読取手段（光電変換素子）の一例を示す説明図である。
【００１３】
先ず、本発明に係る画像読取装置における光学系について説明する。図２に示すように、ここで説明する画像読取装置は、自動原稿搬送装置（Automatic Document Feeder;以下「ＡＤＦ」という）を備えており、そのＡＤＦによって読み取り対象となる原稿Ｐを移動させながらその原稿Ｐ上から画像を読み取る、いわゆるＣＶＴ（Constant Velocity Transfer）モードに対応し得るようになっている。
【００１４】
すなわち、ＣＶＴモード時には、ＡＤＦの原稿載置台に載置された原稿Ｐが、引き込みローラ１によって１枚ずつ搬送ローラ２まで運ばれ、その搬送ローラ２に搬送方向が変えられた後に、コンタクトガラス３上にまで案内される。そして、原稿Ｐは、バックプラテン４によってコンタクトガラス３側に押さえつけられつつ搬送される。このとき、後述するようにして原稿Ｐからの画像読み取りが行われる。その後は、画像読み取りの終了した原稿Ｐが、排出ローラ５によってＡＤＦの排出トレイ上へ排出される。
【００１５】
コンタクトガラス３上では、そこを搬送される原稿Ｐが、図示せぬ露光ランプによって照射される。そして、その照射による反射光は、第一ミラー６、第二ミラー７および第三ミラー８にて光路変更された後、レンズ９によって縮小され、画像の読取手段として機能する光電変換素子（Charge Coupled Device;以下「ＣＣＤ」と称す）１０上に結像される。これにより、原稿Ｐ上に描かれた画像は、ＣＣＤ１０での画素単位による光電変換を通じて、アナログ画像信号として出力されることになる。
【００１６】
なお、画像読取装置は、ＣＶＴモードのみならず、原稿Ｐをプラテンガラス上に固定し、光学系を移動させながら画像を読み取る原稿固定モードに対応可能なものであってもよい。この場合には、プラテンガラス上に載置された原稿面を、第一ミラー６、第二ミラー７および第三ミラー８（図示せぬキャリッジに搭載されて移動可能な構成となっている）にて副走査方向に移動しながら走査することによって、原稿からの画像読み取りを行えばよい。
【００１７】
次に、画像の読取手段として機能するＣＣＤ１０について詳しく説明する。図３に示すように、ＣＣＤ１０は、フォトダイオード等の受光セル（画素）が直線状に配列されてなる複数本の光電変換素子列により構成されている。より具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各分光感度特性を持つ３本の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、Ｂ／Ｗ（白黒）の分光感度特性を持つ画素列１０Ｗとを有する構成となっている。
【００１８】
３本の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、本発明の第一読取手段として機能するもので、読み取り対象となる原稿Ｐからカラー画像情報を読み取るためのものである。そのために、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、各々が例えば７μｍ×７μｍのフォトダイオード等からなる受光セル（画素）がｎ個（画素１〜画素ｎ）直線状に配置された構成となっており、図の下側からＢ，Ｇ，Ｒの順に７μｍ（１ライン分）の間隔を持って３列に配列されている。
【００１９】
画素列１０Ｗも、同様に、例えば７μｍ×７μｍのフォトダイオード等からなる受光セルがｎ個直線状に配置された構成となっている。ただし、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとは異なる分光感度（白黒）に対応している。また、画素列１０Ｗは、３本の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、最も近接している画素列（本例では、画素列１０Ｂ）との間に、例えば７０μｍ（１０ライン分）の間隔が存在するように、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対して原稿搬送方向（副走査方向）にオフセットして配設されている。すなわち、画素列１０Ｗは、本発明の第二読取手段として機能するものである。
【００２０】
なお、ＣＣＤ１０における７μｍ（１ライン分）の間隔および７０μｍ（１０ライン分）の間は、レンズ９による縮小を経ているので、原稿搬送経路上の読み取り位置では、それぞれ４２μｍおよび４２３μｍの間隔に相当する。
【００２１】
このような各画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗを備えてなるＣＣＤ１０は、所定クロックに基づくタイミング信号によって駆動される。これにより、各画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗは、原稿Ｐ上の離れた位置の４ライン分の画像を同時に読み取ってアナログ画像信号として出力することになる。つまり、画素列１０Ｒでは、１ライン周期（主走査周期）毎に、その画素列１０Ｒを構成するｎ個のフォトダイオードに蓄積された電荷が順次検知され、１ライン分（ｎ画素分）の各画素の濃度を表すアナログ画像信号Ｒとして出力される。アナログ画像信号Ｇ，Ｂについても全く同様である。また、画素列１０Ｗからは、白黒成分に対応したアナログ画像信号Ｌが出力される。
【００２２】
したがって、画素列１０Ｗの配設された側が原稿搬送方向の上流側（図２中のＡ側）とすると、原稿Ｐの搬送速度に変動がなければ、画素列１０Ｗによるアナログ画像信号Ｌは画素列１０Ｒによるアナログ画像信号Ｒよりも１２ライン相当の位相遅れを、画素列１０Ｂによるアナログ画像信号Ｂはアナログ画像信号Ｒよりも２ライン相当の位相遅れを、画素列１０Ｇによるアナログ画像信号Ｇはアナログ画像信号Ｒよりも１ライン相当の位相遅れを、それぞれ持った画像信号となる。
【００２３】
ここで、このような構成のＣＣＤ１０において、ゴミ等の付着に起因する画像上の縦スジを検知する原理について説明する。今、第一読取手段として機能する画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの光路に該当するコンタクトガラス３上にゴミが付着したとすると、その箇所のゴミが画像として当該光路を通り、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによって読み取られる。このとき、そのゴミに起因して出力画像上には、原稿Ｐ上にはない副走査方向（原稿搬送方向）に延びる縦スジが現れる。一方、これらとは１０ライン分離れて第二読取手段として機能する画素列１０Ｗの光路に該当するコンタクトガラス３上にはゴミが存在しないため、原稿Ｐ上の画像は正常に読み取られる。
【００２４】
そこで、それぞれの読み取り位置の搬送に相当する時間だけ、先行して読み取られる第二読取手段の読み取り結果を遅延させて、第一読取手段と同じ位置での当該第一読取手段の読み取り結果と比較すると、ゴミが存在する箇所では双方の読み取り結果が不一致となる。この原理を利用することで、付着ゴミによる縦スジや浮遊ゴミによる縦スジを検知することができる。
【００２５】
この検知に好適となるように、ＣＣＤ１０における画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと画素列１０Ｗとの間には、１０ライン分に相当する間隔が存在している。ただし、その間隔は、双方が共にゴミの影響を受けない程度の距離であればよく、１０ライン分に限定されるものではない。
【００２６】
次に、画像読取装置全体の機能構成について説明する。図１に示すように、画像読取装置は、上述したＣＣＤ１０の他にＣＣＤ駆動回路１１を備えており、そのＣＣＤ駆動回路１１が所定クロックに基づくタイミング信号を生成して、これをＣＣＤ１０に与えることによって、そのＣＣＤ１０を駆動するようになっている。
【００２７】
また、ＣＣＤ１０の後段には、各画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗに対応して設けられたサンプルホールド回路１２ａ〜１２ｄ、出力増幅回路１３ａ〜１３ｄ、ＡＤ変換回路１４ａ〜１４ｄおよびシェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄを備えている。これらによって、ＣＣＤ１０から得られるアナログ画像信号Ｌ，Ｂ，Ｇ，Ｒは、サンプルホールド回路１２ａ〜１２ｄにより各々サンプリングされた後、出力増幅回路１３ａ〜１３ｄによって各々適正なレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１４ａ〜１４ｄにより各々デジタル画像データＬ，Ｂ，Ｇ，Ｒに変換される。そして、変換後のデジタル画像データＬ，Ｂ，Ｇ，Ｒに対して、シェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄが、ＣＣＤ１０の感度バラツキや光学系の光量分布特性に対応した補正を施す。
【００２８】
さらに、シェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄの後段には、出力遅延回路１６ａ〜１６ｃを備えている。そして、その出力遅延回路１６ａ〜１６ｃが、シェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄから出力される画像データＬ，Ｂ，Ｇを、それぞれ１２ライン相当、２ライン相当、１ライン相当の遅延時間だけ遅延させて、画像データＲと同相の画像データとするようになっている。すなわち、画素列１０Ｗ，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、原稿上の離れた位置の４ライン分の画像を同時に読み取るように副走査方向に一定の間隔をもって配置された位置関係にあることから、ここでは、画像読み取りの際に最後行の画素列１０Ｒのデジタル画像データを基準とし、最後行の読み取りラインからの各ライン間の距離に応じて残りの画素列１０Ｗ，１０Ｂ，１０Ｇの各デジタル画像データを遅延させることにより、副走査方向の４ライン分のデジタル画像データが原稿上の同一位置（同一ライン）の画像データとなるように同時化する。
【００２９】
また、画像読取装置は、これらの各回路の他にも、色空間変換回路１７と、スジ検知回路１８と、置換画素判定回路１９と、スジ除去回路２０と、画像処理回路２１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２と、を備えている。
【００３０】
このうち、画像処理回路２１は、スジ除去回路２０から出力される画像データに対して、必要に応じた画像処理、例えば拡大縮小処理、地肌除去処理、２値化処理等を施すものである。
【００３１】
ＣＰＵ２２は、画像読取装置における各部を制御するものである。具体的には、ＣＣＤ駆動回路１１によって行われるＣＣＤ１０の駆動の周期を設定、出力増幅回路１３ａ〜１３ｄの利得の制御、シェーディング補正回路１５ａ〜１５ｄの制御、色空間変換回路１７、スジ検知回路１８、置換画素判定回路１９の定数の制御（後述）等を行うようになっている。
【００３２】
次に、以上のような全体構成の画像読取装置における色空間変換回路１７の詳細について説明する。色空間変換回路１７は、ＲＧＢデータ≡Ｌ^*変換により、画像データＢ，Ｇ，Ｒから画像データＬと同じ分光感度を持つ画像データＬｃｌを生成するものである。具体的には、画像データＢ，Ｇ，Ｒを基に、以下に示す（１）式を用いた演算を行って、白黒に対応した分光感度の画像データＬｃｌを算出する回路である。
【００３３】
Ｌｃｌ＝A1×Ｂ＋A2×Ｇ＋A3×Ｒ＋A4×Ｂ²＋A5×Ｇ²＋A6×Ｒ²＋A7×Ｂ×Ｇ＋A8×Ｇ×Ｒ＋A9×Ｒ×Ｂ＋A10・・・（１）
【００３４】
なお、（１）式中において、A1〜A10は係数であり、画像データＬｃｌの算出結果が画像データＬの読み取り値と略同じとなるように、予め設定されている。これにより、画像データＬと画像データＬｃｌは、略同じ読み取りデータとなっている。
【００３５】
続いて、画像読取装置におけるスジ検知回路１８の詳細について説明する。図４は、本発明に係る画像読取装置が備えるスジ検知回路の構成例を示すブロック図である。
【００３６】
スジ検知回路１８は、色空間変換回路１７から出力される画像データＬｃｌと、出力遅延回路１６ａから出力される画像データＬとを比較することにより、画像データＬｃｌに含まれるスジ状のノイズ成分を検知し、スジ検知データを出力するものである。そのために、スジ検知回路１８は、データ比較ブロック１８１、連続性検知ブロック１８２およびエッジ検出ブロック１８３より構成されている。
【００３７】
データ比較ブロック１８１は、減算回路１８１ａと比較回路１８１ｂとから構成されたもので、画像データＬｃｌの濃度値と画像データＬの濃度値との比較のために、ライン周期（主走査周期）毎に、各々ｎ画素分の画素の濃度を表す画像データＬｃｌおよび画像データＬが入力される。
【００３８】
ここで、データ比較ブロック１８１に入力される画像データＬｃｌおよび画像データＬは、出力遅延回路１６ａ〜１６ｃにより位相補正が行われ、色空間変換回路１７により変換されているため、原稿の搬送速度の変動がなければ、各々原稿上の同一ラインに対応した読み取り画像を表しているものであり、両者は本来一致すべきものである。ところが、下流側読み取り位置にゴミ等が付着すると、下流側読み取り位置に対応した画像データＬｃｌのうち、ゴミの付着箇所に対応した画素の画像データがその影響を受け、画像データＬｃｌによって表される当該画素の濃度が画像データＬによって表される当該画素の濃度よりも顕著に異なると考えられる。そこで、データ比較ブロック１８１では、このような前提に基づき、画像データＬｃｌと画像データＬが顕著に異なっている場合に、画像データＬｃｌおよび画像データＬのどちらかがゴミの影響を受けている可能性がある旨の信号を発生するようになっている。
【００３９】
このことをさらに詳述すると次の通りである。データ比較ブロック１８１における減算回路１８１ａは、画像データＬｃｌと画像データＬの差分を演算し、その差分｜Ａ−Ｂ｜を出力する。そして、比較回路１８１ｂは、減算回路１８１ａによって求められた差分｜Ａ−Ｂ｜を所定のスレッショルドと比較し、差分｜Ａ−Ｂ｜がスレッショルドよりも高い場合に信号“１”を出力し、そうでない場合には信号“０”を出力する。なお、以下の説明では、便宜上、この比較回路１８１ｂの出力信号を「ゴミ判定ビット」と呼ぶ。
【００４０】
既に説明した通り、データ比較ブロック１８１には、ライン周期毎に、各々１ライン（ｎ画素）分の画像データＬｃｌおよび画像データＬが入力される。データ比較ブロック１８１では、１ラインを構成する各画素毎に上記処理が行われ、画像データＬｃｌがゴミの影響を受けているか否かを各画素毎に表したゴミ判定ビットからなるｎビットのシリアルデータが、ライン周期毎に比較回路１８１ｂから出力される。
【００４１】
ところで、原稿の搬送速度が一定である場合には、このゴミ判定ビットが“１”となることをもって、出力画像にスジが現れる旨の判定を行うことも可能である。しかしながら、実際には原稿の搬送速度には変動が生じるので、このゴミ判定ビットが“１”になったからと言って、直ちに出力画像にスジが現れる旨の判定を行うことはできない。
【００４２】
ただし、原稿の搬送速度の変動は、原稿がローラに当たるときやローラから離れるときに発生するものであるため、搬送速度の変動に基づく画像データＬｃｌおよび画像データＬの位相ずれは、２〜３ライン周期程度しか持続しないと考えられる。これに対し、ゴミの付着によるスジの発生は、短くても数１０ライン周期以上は持続する。したがって、特定の画素に対応したゴミ判定ビットが５〜１０ライン周期に亙って連続して“１”となった場合には、原稿の搬送速度の変動の影響ではなく、ゴミの付着に起因してそのような事態が起こっていると考えてよい。
【００４３】
スジ検知回路１８における連続性検知ブロック１８２は、このような考えに基づき、データ比較ブロック１８１の後段に設けられたものである。この連続性検知ブロック１８２は、４個のラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄと、ＡＮＤ回路１８２ｅとにより構成されている。
【００４４】
ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄは、各々ＦＩＦＯ（First-In First-Out；先入れ先出し）メモリによって構成されている。これらの各ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄは、カスケード接続されており、データ比較ブロック１８１から出力されるゴミ判定ビットを順次シフトする１個のシフトレジスタを構成している。また、各ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄは、ｎビットのシリアルデータを記憶し得るように構成されており、各ラインメモリに入力されたデータは１ライン周期後に当該ラインメモリから出力される。したがって、ある画素に対応したゴミ判定ビットがデータ比較ブロック１８１の比較回路１８１ｂから出力されているとき、ラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄからは、当該画素よりも各々１〜４ラインだけ前の各画素に対応した各ゴミ判定ビットが出力されることとなる。
【００４５】
ＡＮＤ回路１８２ｅは、データ比較ブロック１８１の比較回路１８１ｂおよびラインメモリ１８２ａ〜１８２ｄから出力されるゴミ判定ビットが全て“１”である場合、すなわち主走査方向での位置を同じくする画素がゴミの影響を受けている旨の判定が５ライン連続して行われた場合には信号“１”を出力し、そうでない場合には信号“０”を出力する。このＡＮＤ回路１８２ｅの出力信号を、以下の説明では、「ゴミ検出データ」と呼ぶ。
【００４６】
このようにして、連続性検知ブロック１８２によって主走査方向の同位置にゴミの影響を受けている画像のあることが検出されるのであるが、この検出は画像データＬｃｌだけでなく、画像データＬにゴミが発生した場合にもなされる。そのため、画像データＬにゴミが発生した場合、画像データＢ，Ｇ，Ｒはゴミの影響を受けていないにも拘わらず、後述する画素置換が行われてしまう。つまり、ゴミのない正しい読み取りデータを不必要に周囲画素で置換してしまうことになる。これを防止し、画像データＬｃｌにゴミが発生した時のみ検知することを可能にするのがエッジ検出ブロック１８３である。
【００４７】
エッジ検出ブロック１８３は、ゴミ検出データによってゴミがあると判定された画像データＬｃｌの画素に対して主走査方向のエッジ成分が存在するか否かを検出し、エッジ成分が無い場合には画像データＬｃｌにはゴミが無く画像データＬにゴミがあると判定し、エッジ成分がある場合には画像データＬｃｌにゴミがあると判定する。そして、画像データＬｃｌにゴミがある時のみ、「スジ検知データ」を“１”として出力するのである。そのために、エッジ検出ブロック１８３は、遅延回路１８３ａ、減算回路１８３ｂ、比較回路１８３ｃおよび出力マスク回路１８３ｄより構成されている。
【００４８】
つまり、エッジ検出ブロック１８３では、ゴミ検出データが“１”となった画像データＬｃｌの画素と、ゴミ検出データが“０”となっている画像データＬｃｌの画素で主走査方向手前に２画素隔たった３画素の平均値との差分を減算回路１８３ｂにて演算する。この演算にあたっては、遅延回路１８３ａによる位相変換を経る。そして、減算回路１８３ｂでの演算結果が所定スレッシュ以上であるか否かを、比較回路１８３ｃが判断する。その結果、差分が所定スレッシュ以上である場合は、出力マスク回路１８３ｄが画像データＬｃｌにゴミがあると判定し、ゴミ検出データをそのままスジ検知データとして出力する。一方、所定スレッシュ以下である場合は、出力マスク回路１８３ｄが画像データＬｃｌにはゴミがないと判定し、ゴミ検出データをマスクし、信号“０”として出力する。
【００４９】
なお、ここでは、ＣＣＤ１０の画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによる読み取り結果である画像データＬｃｌについて、主走査方向のエッジ成分が存在するか否かを検出する場合を例に挙げて説明したが、エッジ検出ブロック１８３は、ＣＣＤ１０の画素列１０Ｗによる読み取り結果である画像データＬについて、主走査方向のエッジ成分が存在していないことを確認するものであってもよい。すなわち、エッジ検出ブロック１８３は、画像データＬにエッジ成分が含まれていなければ、画像データＬｃｌにゴミがあると判定する、といったことも考えられる。
【００５０】
以上のような構成のスジ検知回路１８によって、画像データＬｃｌに含まれるスジ状のノイズ成分が検出されることになる。
【００５１】
次に、画像読取装置における置換画素判定回路１９の詳細について説明する。図５は、本発明に係る画像読取装置における置換画素判定の概要を示す説明図である。置換画素判定回路１９は、スジ状のノイズ成分があると判定された画素について、その画素をどの周囲画素で置換するかを画像データＬから判定し、置換画素判定データを出力するものである。
【００５２】
このとき、置換画素判定回路１９では、図５に示すように、スジ検知回路１８によって出力されたスジ検知データが“１”となったゴミ発生画素（図５（ａ）中の黒画素）を中心とした主走査方向１７画素×副走査方向３画素分の周囲画素に着目する。ただし、着目する領域の大きさについては、１７画素×３画素でなくても構わない。なお、図５の例では、主走査方向２画素分の幅のスジ状のノイズ成分が画像データＢ，Ｇ，Ｒ側に発生しており、（ａ）が画像データＢ，Ｇ，Ｒ、（ｂ）が原稿上同位置での画像データＬの画素が並んでいる様子を示している。
【００５３】
そして、置換画素判定回路１９は、ゴミ発生画素（図５（ａ）中の黒画素）の置換画素を判定する際に、ゴミ発生画素およびその画素と隣接する主走査方向２画素ずつを除いた領域（図５（ｂ）中の網点画素）の中から置換画素位置を判定する。詳しくは、ゴミ発生画素と同じ位置での画像データＬ（図５（ｂ）中の波線画素）を中心とした主走査方向１７画素×副走査方向３画素分の周囲画素（ゴミ発生画素およびその画素と隣接する主走査方向２画素分の領域を除く）の中で、当該画像データＬと最も近い値の画像データＬを抽出し、その位置を置換画素位置として判定する。これは、ゴミのない画像データＬにおいて、ゴミ発生位置の画像データと最も近い情報を持っている画素で置換することを目的とするためである。
【００５４】
このとき、ゴミ発生画素と隣接する主走査方向２画素分の領域を置換対象から外しているのは、当該領域については、ゴミの発生が検知されていない場合であっても、ゴミの影響を多少なりとも受けている可能性があるからである。
【００５５】
このような置換画素判定は、以下に述べる置換画素判定アルゴリズムによって実現される。図６は本発明に係る画像読取装置における置換画素判定アルゴリズムにて処理される周辺画素配置の一例を示す説明図であり、図７は本発明に係る画像読取装置における置換画素判定アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【００５６】
置換画素判定回路１９は、図６に示すように、ゴミ発生位置の画像データＬであるＬ２５を中心とした主走査方向１７画素×副走査方向３画素分の周囲画素のうち、Ｌ０からＬ５０まで順に置換画素判定アルゴリズムに従い判定を行っていく。
【００５７】
そして、置換画素判定回路１９は、図７に示すように、カウンタｉを“０”にセットし（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、Ｌｉのスジ検知データが“０”であるかを判定する（Ｓ２）。そして、Ｌｉのスジ検知データが“０”、すなわちＬｉがゴミ発生画素でない場合は、Ｌｉの主走査方向前後２画素のスジ検知データが“０”であるかを判定する（Ｓ３）。これら２つの条件分岐によりＬｉおよびＬｉの主走査方向前後２画素を置換対象外としているのである。
【００５８】
次いで、置換画素判定回路１９は、ＬｉおよびＬｉの主走査方向前後２画素のスジ検知データが全て“０”である最初の画素であるかを判定する（Ｓ４）。最初の画素である場合は、置換画素位置にｉの値を保持させ（Ｓ５）、Ｍｉｎデータには｜Ｌ２５-Ｌｉ｜の値を保持させる（Ｓ６）。一方、最初の画素でない場合は、Ｍｉｎデータと｜Ｌ２５-Ｌｉ｜の大小比較を実施する（Ｓ７）。その結果、｜Ｌ２５-Ｌｉ｜がＭｉｎデータより小さければ、置換画素位置にｉの値を保持させ（Ｓ８）、Ｍｉｎデータには｜Ｌ２５-Ｌｉ｜の値を保持させる（Ｓ９）。これらによって、Ｌ２５と最も近い値を見つけその位置を保持していくのである。
【００５９】
以上の各ステップを、ｉが５０まできたら終了し（Ｓ１０）、そうでない場合はｉに１を加え最初の条件分岐から繰り返すのである（Ｓ１１）。したがって、これらの各ステップが全て終了すると、置換画素位置に保持されている位置がＬ２５と最も近い値を持つ画素となり、その位置情報がスジ除去回路２０に出力されることになる。
【００６０】
なお、ここでは、スジ検知回路１８によって出力されたスジ検知データが“１”だった場合のアルゴリズムを説明したが、スジ検知回路１８によって出力されたスジ検知データが“０”だった場合には、Ｌ２５の位置情報をスジ除去回路２０に出力することになる。
【００６１】
次に、画像読取装置におけるスジ除去回路２０の詳細について説明する。図８は、本発明に係る画像読取装置が備えるスジ除去回路の構成例を示すブロック図である。
【００６２】
スジ除去回路２０は、置換画素判定回路１９からの置換画素判定データに基づき、画像データＢ，Ｇ，Ｒからスジ状のノイズを除去した画像データを生成し、画像処理回路２１に出力するものである。そのために、スジ除去回路２０は、遅延回路２０１および選択回路２０２より構成されている。
【００６３】
遅延回路２０１では、色空間変換回路１７，スジ検知回路１８および置換画素判定回路１９の遅延分を画像データＲ，Ｇ，Ｂに加えて位相を合わせるとともに、図６にて説明したＬ０〜Ｌ５０を同タイミングで出力できるよう遅延させ、置換画素位置データもそれに合わせ遅延させる。また、選択回路２０２では、遅延回路２０１にて出力された置換画素位置データに応じて、画像データＲの場合はデータＲ０〜Ｒ５０の中から、画像データＧの場合はデータＧ０〜Ｇ５０の中から、画像データＢの場合はデータＢ０〜Ｂ５０の中から選択して、最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂとして出力する。スジ検知がなされていない場合は、置換画素位置データはＬ２５を示すデータとなっているので、Ｌ２５を最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂとして出力する。この場合は、画像置換が行われていないことになるのである。
【００６４】
以上のように、本実施形態で説明した画像読取装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各分光感度特性を有する３本の画素列をそれぞれ２本ずつ配設しなくても、画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと画素列１０Ｗとの計４本によって、ゴミの影響によるノイズ成分を検出することができる。したがって、アナログ処理やシェーディング補正等を行う各回路も４系統分用意すれば済むので、カラー画像に対応する場合であっても、従来のように回路規模が増大したり、大幅なコストアップを招いたりすることがない。
【００６５】
しかも、単に画素列１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによる読み取り結果と画素列１０Ｗによる読み取り結果との濃度差のみを基にするのではなく、読み取り結果に含まれる原稿主走査方向のエッジ成分をも基にするので、ノイズ成分検出およびその結果に応じたノイズ成分除去の精度向上を図ることができる。具体的には、エッジ成分をも基にすることによって、ゴミのない正しい読み取りデータを不必要に周囲画素で置換してしまうといったことがなくなる。また、カラー画像の場合には、黒スジ状のノイズ成分のみならず、白スジ状のノイズ成分が発生することも考えられるが、いずれのノイズ成分についても、エッジ成分をも基にすることによって、的確に検出しこれを除去することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の画像読取装置では、検出したノイズ成分の除去にあたって、そのノイズ成分に係るゴミ発生画素を、その近傍に位置する周囲画素データをそのまま用いて置き換えるので、新たな補間データを生成する等といった処理負荷を要することがない。つまり、回路規模の増大やコストアップ等を招くことなく、ノイズ成分の除去に際しての処理を迅速に行うことが可能になる。
【００６７】
さらに、本実施形態の画像読取装置では、ゴミ発生画素の置換に際して、画像データＬの濃度値を基に、ゴミ発生画素に対応する位置の画像データＬと最も近い値の画像データＬを抽出し、これに対応する画像データＲ，Ｇ，Ｂを最終スジ除去画像データＲ，Ｇ，Ｂとして出力するようになっている。したがって、ゴミ発生位置の画像データと最も近い情報を持っている画素で置換することができるので、置換によりノイズ成分の除去を行っても、画質低下を極力抑えることが可能となる。
【００６８】
その上、本実施形態の画像読取装置では、ゴミ発生画素の置換に際して、そのゴミ発生画素の直近に位置する画素データ（例えば、ゴミ発生画素と隣接する主走査方向２画素分の領域内に位置する画素データ）は用いないようにするので、ゴミの影響を多少なりとも受けている可能性がある画素データによる置換を行うことがない。つまり、ゴミの影響を完全に排除するので、置換によりノイズ成分の除去を行っても、より一層画質低下の抑制が確実なものとなる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の画像読取装置によれば、カラー画像に対応する場合であっても、回路規模の増大や多大な処理負荷等を要することなく、ゴミ等の異物による画像の読み取り結果への影響の検出、除去を行うことができる。しかも、ゴミ等の影響によるノイズ成分の除去に際しては、画像の劣化（画質低下）を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像読取装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置の光学系の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像読取装置に用いられる読取手段の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る画像読取装置が備えるスジ検知回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る画像読取装置における置換画素判定の概要を示す説明図であり、（ａ）は画像データＢ，Ｇ，Ｒの検出具体例の図、（ｂ）はこれに対応する画像データＬの検出具体例の図である。
【図６】本発明に係る画像読取装置における置換画素判定アルゴリズムにて処理される周辺画素配置の一例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る画像読取装置における置換画素判定アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る画像読取装置が備えるスジ除去回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…ＣＣＤ、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗ…画素列、１７…色空間変換回路、１８…スジ検知回路、１９…置換画素判定回路、２０…スジ除去回路、１８１…データ比較ブロック、１８２…連続性検知ブロック、１８３…エッジ検出ブロック

Claims

読み取り対象となる原稿からカラー画像情報を読み取る第一読取手段と、
前記第一読取手段とは異なる分光感度に対応しているとともに当該第一読取手段に対して前記原稿の副走査方向にオフセットして配設された第二読取手段と、
前記第一読取手段による読み取り結果の濃度値と前記第二読取手段による読み取り結果の濃度値とを比較するデータ比較手段と、
前記第一読取手段による読み取り結果に前記原稿の主走査方向におけるエッジ成分が含まれているか否かを判断、または、前記第二読取手段による読み取り結果に前記原稿の主走査方向におけるエッジ成分がないことの確認を行うエッジ検出手段と、
前記データ比較手段が比較する各濃度値の差分が所定スレッショルドより大きく、かつ、前記エッジ検出手段が前記第一読取手段での読み取り結果にエッジ成分が含まれていると判断するか、または前記エッジ検出手段が前記第二読取手段での読み取り結果にエッジ成分が含まれていないことを確認した場合に、前記第一読取手段での読み取り結果にノイズ成分が含まれていると判定し、その旨の信号出力を行うノイズ検出手段と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
前記第一読取手段はＲ，Ｇ，Ｂ成分の読み取りに対応したものであり、
前記第二読取手段は白黒成分の読み取りに対応したものである
ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記ノイズ検出手段が検出したノイズ成分に係る異常画素データの近傍に位置する周囲画素データをそのまま用いて前記異常画素データと置き換えることで当該ノイズ成分を除去するノイズ除去手段
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
前記ノイズ除去手段は、前記第二読取手段による読み取り結果のうち、前記第一読取手段による読み取り結果における異常画素データと同じ画素位置の画素データについて、当該画素データを含む所定画素領域の中で当該画素データと最も近い値の画素データを抽出し、その画素位置を置換画素位置として判定し、前記第一読取手段による読み取り結果における当該置換画素位置の画素データを前記周囲画素データとして特定する
ことを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
前記ノイズ除去手段は、前記異常画素データの直近に位置する画素データを前記周囲画素データとはしない
ことを特徴とする請求項３または４記載の画像読取装置。