JP4856672B2 - 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、原稿の両面を同時に読み取ることができるシートスルー方式の読み取りにおいて、該原稿の傾きを検出することができる画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関するものである。

スキャナ、ファクシミリ、デジタル複写機等に搭載されている画像読取装置の読み取り方式には、原稿を固定してラインセンサを移動させながら原稿全体を走査するフラットヘッド方式と、ラインセンサを固定して原稿を移動させながら原稿全体を走査するシートスルー方式とがある。近年、表面を読み取るためのラインセンサと、裏面を読み取るためのラインセンサとを原稿搬送路上に備え、原稿の両面を同時に読み取ることができる、シートスルー方式の画像読取装置が増えてきている。しかしながら、シートスルー方式の画像読取装置では原稿を移動させるため、フラットヘッド方式と比べると、原稿が読取り方向に対して傾いた状態で読み取られてしまう確率が高い。

シートスルー方式の画像読取装置で発生する原稿の傾きに関し、例えば、特許文献１には、原稿の搬送路上に、原稿の端を検知するための専用センサを原稿サイズ毎に設け、搬送される原稿のサイズに対応する専用センサにより該原稿の傾きを検出することが提案されている。また、特許文献２には、読み取った原稿に含まれる黒画素の連結性に基づいて該原稿の傾きを検出することが提案されている。

特開平１１−２９８６８２号公報 特開平７−２６２３１２号公報

しかしながら、特許文献１の例では、原稿を読み取るためのラインセンサとは別に、該原稿の端を検出するための専用のセンサをさらに画像読取装置に設ける必要があるため、画像読取装置の寸法と、ハードウェアにかかるコストが増大する、という問題がある。

また、特許文献２の例では、画像認識処理が必要となるため、この処理をソフトウェアで処理する場合、多大な時間が必要となり、ハードウェアで処理する場合、大規模で複雑な回路が必要となる。また、原稿に印刷された文字列などが原稿に対して斜めである場合には、原稿の傾きを正確に求めることができないという問題もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、両面を同時に読み取ることができるシートスルー方式の画像読取装置において、原稿の傾きを検出するためだけに必要な専用のハードウェアや、複雑な画像認識処理などを用いずに、原稿の傾きの検出精度を高めることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明の画像処理装置は、原稿の正常な搬送方向に対して垂直な主走査方向に配置され、該原稿の一方の面を光学的に読み取る第１のラインセンサと、前記第１のラインセンサから所定の間隔を置いて該第１のラインセンサと平行に配置され、前記原稿の他方の面を光学的に読み取る第２のラインセンサと、前記第１のラインセンサにより読み取られて取得された第１のライン画像データから、前記原稿の第１のエッジの主走査座標と、該原稿の第２のエッジの主走査座標とを検出し、前記第１のライン画像データを取得するための前記第１のラインセンサによる読み取りと同時に前記第２のラインセンサにより読み取られて取得された第２のライン画像データから、前記第１のエッジの延長線上に位置する前記原稿の第３のエッジの主走査座標と、前記第２のエッジの延長線上に位置する該原稿の第４のエッジの主走査座標とを検出して、前記第１〜第４のエッジの主走査座標を用いて前記正常な搬送方向に対する前記原稿の傾きを検出する傾き検出ユニットと、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記傾き検出ユニットが、前記第１のエッジの主走査座標から前記第３のエッジの主走査座標を引いた第１の値と、前記第２のエッジの主走査座標から前記第４のエッジの主走査座標を引いた第２の値とを算出し、該第１の値と該第２の値との差が所定の範囲内である場合に、該第１および第２の値と前記所定の間隔とに基づいて前記傾きを検出することを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、前記第１および第２のラインセンサが、複数の読み取り時点に対応する複数の前記第１および第２のライン画像データを取得し、前記傾き検出ユニットが、前記複数の第１および第２のライン画像データに基づいて、各読み取り時点に対応する該第１および第２の値をそれぞれ算出し、算出した各第１および第２の値のうち、該所定範囲内の差を有する第１および第２の値の代表値と、前記所定の間隔と、に基づいて前記傾きを検出することを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、前記代表値が、平均値であることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、前記代表値が、最小二乗法による近似により算出されることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の画像処理方法は、原稿の正常な搬送方向に対して垂直な主走査方向に配置される第１のラインセンサにより、該原稿の一方の面を光学的に読み取る第１の読取工程と、前記第１のラインセンサから所定の間隔を置いて該第１のラインセンサと平行に配置される第２のラインセンサにより、前記原稿の他方の面を光学的に読み取る第２の読取工程と、前記第１のラインセンサにより読み取られて取得された第１のライン画像データから、前記原稿の第１のエッジの主走査座標と、該原稿の第２のエッジの主走査座標とを検出し、前記第１のライン画像データを取得するための前記第１のラインセンサによる読み取りと同時に前記第２のラインセンサにより読み取られて取得された第２のライン画像データから、前記第１のエッジの延長線上に位置する前記原稿の第３のエッジの主走査座標と、前記第２のエッジの延長線上に位置する該原稿の第４のエッジの主走査座標とを検出して、前記第１〜第４のエッジの主走査座標を用いて前記正常な搬送方向に対する前記原稿の傾きを検出する傾き検出工程と、を含むことを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、請求項６に記載の画像処理方法において、前記傾き検出工程で、前記第１のエッジの主走査座標から前記第３のエッジの主走査座標を引いた第１の値と、前記第２のエッジの主走査座標から前記第４のエッジの主走査座標を引いた第２の値とを算出し、該第１の値と該第２の値との差が所定の範囲内である場合に、該第１および第２の値と前記所定の間隔とに基づいて前記傾きを検出することを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の画像処理方法において、前記第１および第２の読み取り工程において、複数の読み取り時点に対応する複数の前記第１および第２のライン画像データを取得し、前記傾き検出工程において、前記複数の第１および第２のライン画像データに基づいて、各読み取り時点に対応する該第１および第２の値をそれぞれ算出し、算出した各第１および第２の値のうち、該所定範囲内の差を有する第１および第２の値の代表値と、前記所定の間隔と、に基づいて前記傾きを検出することを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明は、請求項８に記載の画像処理方法において、前記代表値が、平均値であることを特徴とする。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項８に記載の画像処理方法において、前記代表値が、最小二乗法による近似により算出されることを特徴とする。

また、請求項１１にかかる発明の画像処理プログラムは、請求項６〜１０のいずれか１つに記載された画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１、６、および１１にかかる発明によれば、既存の両面読み取り用の２つのラインセンサを用いて同時に取得される第１のライン画像データおよび第２のライン画像データに基づき、搬送方向に対する原稿の傾きを容易に検出することができるため、傾き検出専用のセンサを別途設ける必要がなく、画像処理装置の寸法やハードウェアにかかるコストを増大させないで済む、という効果を奏する。

また、請求項２、７、および１１にかかる発明によれば、平易な演算で原稿の傾きを検出することができるため、複雑な演算処理や画像認識処理に必要とされる大規模な回路が不要であり、また、従来と比べると短時間で原稿の傾きを検出することができるという効果を奏する。さらに、２つのラインセンサの間隔を広げれば、傾きの検出精度をさらに高めることができるという効果を奏する。

また、請求項３、８、および１１にかかる発明によれば、エッジ検出のサンプル数が増えるため、傾きの検出精度が高くなるという効果を奏する。さらに、複数の読み取り時点の時間的な間隔を大きくすれば、傾きの検出精度をさらに高めることができるという効果を奏する。

また、請求項４、９、および１１にかかる発明によれば、代表値の算出が単純な演算で済むため、特別なソフトウェアが不要であり、短時間で演算が済み、ハードウェアとしても小型の回路で足りるという効果を奏する。

また、請求項５、１０、および１１にかかる発明によれば、平均値の算出と比べて複雑な演算を行うため、傾きの精度が高くなるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、異なる要素間の大きさの比率などは現実のものとは異なる。さらに、図面間において同じ部分を指していても、互いの寸法や比率が異なって示されている場合もある。

図１は、本発明の実施の形態にかかる画像処理装置の概略構成を機能概念的に示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる画像処理装置１００は、内部バス１８０に接続される、コントローラ１１０と、読取ユニット１２０と、傾き検出ユニット１３０と、操作ユニット１４０と、ＲＡＭ１５０と、ＲＯＭ１６０と、記憶ユニット１７０とを備える。

コントローラ１１０は、読取ユニット１２０、傾き検出ユニット１３０、および操作ユニット１４０の動作を制御するプロセッサとして機能する。

読取ユニット１２０は、ＲＡＭ１５０に後述する手順で記憶された読み取り設定情報を参照し、該読み取り設定情報に基づいて、原稿の両面を同時に光学的に読み取るための手段であり、原稿表面用の第１のラインセンサと、原稿裏面用の第２のラインセンサとを備える。第１および第２のラインセンサの位置は固定されており、読取ユニット１２０は、原稿を第１および第２のラインセンサの長手方向（以下、「主走査方向」と称する。）に対して垂直な方向（以下、「搬送方向」または「副走査方向」と称する。）に動かすことにより、原稿を読み取る。各ラインセンサには、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）や、密着型センサ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ：ＣＩＳ）などの既知のセンサを用いることができる。

図２は、読取ユニット１２０における、第１のラインセンサと第２のラインセンサの配置例を示す図である。図２に示すように、第１のラインセンサ１２１と、第２のラインセンサ１２２とは、原稿の搬送方向に所定の間隔（以下、「副走査ギャップ」と称する。）で平行に配置される。副走査ギャップは、原稿が搬送される間に後述する状態５を経ることができるように、読み取り対象となる原稿のサイズに応じて、原稿のいずれかの辺よりも短い必要がある。副走査ギャップが原稿のいずれの辺よりも長いと、原稿が状態５に置かれず、後述する４つのエッジが検出できないからである。なお、該原稿のいずれかの辺よりも短い範囲内で、副走査ギャップが大きいほど、検出される原稿の傾きの精度が高くなる。ただし、副走査ギャップが大きいほど、原稿の搬送開始から表面の読み取りが終了するまでの時間と、原稿の搬送開始から裏面の読み取りが終了するまでの時間との間の差が大きくなる。よって、副走査ギャップは、傾きの検出精度と原稿両面の読み取りに必要となる時間とのバランスを考慮して適宜設定可能となるようにしてもよい。

原稿が第１のラインセンサ１２１に対向する位置まで搬送されると、表面用の光源（図示されず）から原稿の表面へと照射された光は該表面で反射し、その反射光が第１のラインセンサ１２１によって受光される。同様に、上記原稿が第２のラインセンサ１２２に対向する位置まで搬送されると、裏面用の光源（図示されず）から原稿の裏面へと照射された光は該裏面で反射し、その反射光が第２のラインセンサ１２２によって受光される。

読取ユニット１２０は、各ラインセンサによって受光された光の強度をアナログの電気信号に変換し、該電気信号を量子化して読み取りライン毎のデジタル階調データ（以下、「ライン画像データ」と称する。)に変換して、ＲＡＭ１５０に保存する。ここで、読み取りラインとは、第１のラインセンサ１２１または第２のラインセンサ１２２が一度に読み取ることができる読み取り範囲のことを指す。よって、第１のラインセンサ１２１および第２のラインセンサ１２２が読み取りライン毎に生成したライン画像データをそれぞれ蓄積すれば、原稿の表面全体に対応する原稿表面画像データおよび原稿の裏面全体に対応する原稿裏面画像データからなる、原稿１枚分の原稿両面画像データを得ることができる。

なお、原稿の読み取りにおいて、読取ユニット１２０は、第１のラインセンサ１２１の読み取りライン（以下、「表面読み取りライン」と称する。）に対応する表面ライン画像データと、表面読み取りラインが第１のラインセンサ１２１によって読み取られるのと同時に第２のラインセンサ１２２によって読み取られる読み取りライン（以下、「裏面読み取りライン」と称する。）に対応する裏面ライン画像データと、を同時に取得することになる。

傾き検出ユニット１３０は、読取ユニット１２０から受信した表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データに基づき原稿の傾きを検出するための手段である。原稿は、各ラインセンサに対して垂直な向きで搬送されることが理想的であるが、実際には、図２に示すように、搬送方向に対して角度Ｅの傾きを有して搬送されることがある。傾き検出ユニット１３０は、この角度Ｅを検出する。また、傾き検出ユニット１３０は、読取ユニット１２０から受信した各ライン画像データを記憶ユニット１７０に順次格納する。

操作ユニット１４０は、液晶パネルなどのタッチパネル式の画面を有し、画像処理装置１００を使用する際に必要となる各種読み取り設定情報の入力をユーザから受け付け、該読み取り設定情報およびその他の情報を画面に表示する。図３は、操作ユニット１４０に表示される内容の一例を示す図である。図３の例では、読み取り範囲を指定するためのキーと、読み取り解像度を指定するためのキーと、読み取り画質を指定するためのキーと、確定ボタンとが、画面に表示されている。ユーザが、これらのキーを用いて読み取り設定情報を入力した後、確定ボタンに触れると、操作ユニット１４０は、入力内容を、ＲＡＭ１５０に保存する。なお、操作ユニット１４０は、上記した構成に限定されない。例えば、操作ユニット１４０は、読み取り設定情報の入力を受け付ける手段として、押下によって選択されるハードウェアボタンを有しても良い。

ＲＡＭ１５０は、読取ユニット１２０、傾き検出ユニット１３０、および操作ユニット１４０が処理を行う際に必要となる情報を保存するためのメモリである。

ＲＯＭ１６０は、読取ユニット１２０、傾き検出ユニット１３０、および操作ユニット１４０が処理を行う際に必要となる制御プログラムや基本データが保存されているメモリである。

記憶ユニット１７０には、原稿の各ライン画像データが蓄積されることで、原稿表面画像データおよび原稿裏面画像データからなる原稿両面画像データや、原稿の傾きを示す角度Ｅなどが保存される。

次に、図４〜図１１を参照して、傾き検出ユニット１３０の動作について詳細に説明する。まず、傾き検出ユニット１３０は、読取ユニット１２０から順次ＲＡＭ１５０に保存される、原稿の表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データを読み出して、読み出したデータから、原稿の端（以下、「エッジ」と称する。）に対応する部分をそれぞれ検出する。図４は、説明の便宜上、本説明において原稿のエッジに対して使用される呼称を示す図である。図４に示すように、第１のラインセンサ１２１によって読み取られる原稿の２つのエッジのうち、図４において、左側（後述する小さい座標側）に位置するエッジをエッジＡ、右側（後述する大きい座標側）に位置するエッジをエッジＢと称する。また、第２のラインセンサ１２２によって読み取られる原稿のエッジのうち、図４において、左側に位置するエッジ（換言すればエッジＡの延長線上に位置するエッジ）をエッジＣ、右側に位置するエッジ（換言すればエッジＢの延長線上に位置するエッジ）をエッジＤと称する。なお、図４では、原稿を縦長方向に搬送する場合を例示してあるが、本実施の形態は、原稿を横長方向に搬送する場合にも同様に適用可能である。

図５は、表面ライン画像データまたは裏面ライン画像データの画素値を主走査座標に対して示す図である。図５に示すように、主走査座標とは、第１のラインセンサ１２１および第２のラインセンサ１２２上の主走査方向における位置を、各ラインセンサの図面上で一番左側の位置をゼロとして表したものである。本説明では、主走査方向をｘ軸方向と称し、例えば、ｘＡは、エッジＡのｘ軸上の座標（主走査座標）を示すことにする。

図５の状態において、原稿が存在しない部分に対応する主走査座標の範囲では、第１のラインセンサ１２１または第２のラインセンサ１２２に対向する原稿搬送路上の所定の面、すなわち、搬送される原稿の表面または裏面を第１のラインセンサ１２１または第２のラインセンサ１２２とともに挟む所定の面が読み取られるため、一定の画素値が得られる。該所定の面は、原稿の地肌濃度と明確に区別できるような均一濃度の色を有する。

本実施の形態では、上記所定の面は、原稿の地肌と比べて濃度の低い色を有するものとして説明を行う。図５において、原稿が存在する部分に対応する、エッジＡの主走査座標ｘＡとエッジＢの主走査座標ｘＢの間、またはエッジＣの主走査座標ｘＣとエッジＤの主走査座標ｘＤの間では、原稿の地肌により画素値が小さくなっている。よって、図５に示すように、原稿のエッジに対応する主走査座標では、画素値が不連続になる。従って、この不連続パターンを利用して、パターンマッチング法などの既知の技術により、エッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄおよびこれらの座標ｘＡ，ｘＢ，ｘＣ，ｘＤを検出することができる。

図６は、原稿読み取り時の時間毎の原稿搬送状態を示す図である。図６に示すように、１枚の原稿の読み取りに費やされる搬送時間を状態１〜状態９の９つに分けて説明する。図７は、搬送時間（状態１〜状態９）に対するエッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの座標の遷移を示す図である。図８は、エッジＡの主走査座標ｘＡからエッジＣの主走査座標ｘＣを引いた値と、エッジＢの主走査座標ｘＢからエッジＤの主走査座標ｘＤを引いた値の遷移を搬送時間に対して示す図である。以下、これらの値を主走査ギャップと称する。

傾き検出ユニット１３０は、同時に読み取られた表面ライン画像データと裏面ライン画像データ（以下、これらの同時に読み取られたライン画像データを併せて「両面ライン画像データ」と称す。）からなる両面ライン画像データ毎に、エッジ検出を行い、該両面ライン画像データから合計４つのエッジを検出した場合に、検出したエッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの主走査座標ｘＡ，ｘＢ，ｘＣ，ｘＤから、小さい座標側の主走査ギャップｘＡ−ｘＣおよび大きい座標側の主走査ギャップｘＢ−ｘＤをそれぞれ算出する。

そして、傾き検出ユニット１３０は、算出した主走査ギャップｘＡ−ｘＣ，ｘＢ−ｘＤに基づいて、これらの主走査ギャップが、状態５での読み取りにより得られたものであるか否か、つまり、該主走査ギャップが、原稿の傾きの角度Ｅの算出に使用可能なデータであるか否かを判断する。なお、状態５とは、図６に示されているように、原稿の先端の両角が第２のラインセンサ１２２を通り過ぎており、且つ、後端のいずれの角も第１のラインセンサを通り過ぎていない状態を指す。原稿が状態５にあれば、検出される４つのエッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは必ず原稿の平行する２辺上のエッジであるため、傾きを精度良く検出することができる。

なお、この判断は、小さい座標側の主走査ギャップｘＡ−ｘＣと大きい座標側の主走査ギャップｘＢ−ｘＤとの差が所定の範囲内か否かで判断することができる。所定の範囲内であれば、状態５での読み取りにより得られた主走査ギャップであると判断され、所定の範囲内でなければ、状態５以外での読み取りにより得られた主走査ギャップであると判断される。通常、原稿の形状は矩形であるため、原稿が状態５に置かれている間は、主走査ギャップｘＡ−ｘＣと主走査ギャップｘＢ−ｘＤとがほぼ等しくなるからである。

原稿の読み取りが終了した（状態９）後、状態５における読み取りにより得られたと判断された全ての主走査ギャップからその代表値を求める。なお、本実施の形態では、読み取りライン毎にエッジ検出を行うこととしたが、エッジ検出のサンプル数や間隔や実施位置はこれに限定されない。状態５の期間に対して取得される主走査ギャップの値が多いほど、原稿の傾きの検出精度は高くなる。また、状態５の期間に対して取得される主走査ギャップの値が少なくても、状態５の期間中の複数の読み取り時点の時間的な間隔が大きい（副走査方向における間隔が大きい）ほど、検出精度は高くなる。

図９は、状態５の間の読み取りにより算出された主走査ギャップの値を示す図である。原稿の形状が矩形であれば、これらの値は理想的には一直線上に乗る。実際には、ラインセンサの読み取り誤差や、エッジ検出の誤差などによって、図９に示すように、多少のばらつきが見られるはずである。

主走査ギャップの代表値は、状態５の期間に対して取得された主走査ギャップの値から、平均値の算出や、最小二乗法による近似などにより求めることができる。平均値の算出は、単純な演算で済むため、特別なソフトウェアを必要とせず短時間で計算ができ、ハードウェアとしても小型の回路で足りるという利点がある。最小二乗法による近似は、平均値の算出と比べると、複雑な演算が必要となるが、精度が高いという利点がある。

傾き検出ユニット１３０は、求めた主走査ギャップの代表値と、副走査ギャップを用いて、原稿の傾きの角度Ｅを求める。図１０は、原稿の傾きの角度Ｅと、主走査ギャップの代表値と、副走査ギャップとの関係を示す図である。図１０より、「ｔａｎＥ＝（主走査ギャップの代表値）／副走査ギャップ」という関係式が得られ、この式から角度Ｅを求めることができる。

図１１−１と図１１−２は、それぞれ、原稿の大きい座標側の角が先行して搬送された状態と、小さい座標側の角が先行して搬送された状態とを示す図である。本実施の形態では、前者の場合（図１１−１）、算出される角度Ｅは正の値となり、後者の場合（図１１−２）、角度Ｅは負の値となる。

なお、傾き検出ユニット１３０は、原稿の傾きを示す角度Ｅを、該原稿全体、すなわち該原稿の両面分の原稿両面画像データに対応付けて、記憶ユニット１７０に格納する。記憶ユニット１７０に格納された角度Ｅが、操作ユニット１４０により読み出されて上記画面に表示されると、ユーザは、原稿が傾いた状態で読み取られたことを知ることができる。また、記憶ユニット１７０に格納された角度Ｅおよび原稿両面画像データを読み出して、角度Ｅに基づいて該原稿両面画像データの傾きを既知のスキュー補正処理によって補正する傾き補正ユニットを画像処理装置１００に付加してもよい。あるいは、後述する応用例と同様に、記憶ユニット１７０に格納された角度Ｅおよび該原稿両面画像データを読み出して、ネットワークを介して別の装置に送信してから、該別の装置において傾きを補正するようにしてもよい。

図１２は、本実施の形態にかかる画像形成装置によって実行される画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、読取ユニット１２０は、原稿台（図示されず）に原稿が載せられて、読み取り設定情報の入力が確定されるまで待機する（ステップＳ２０１；ステップＳ２０２：Ｎｏ）。読取ユニット１２０に原稿が載せられ、且つ、読み取り設定情報の入力が操作ユニット１４０を介して確定されると（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、読取ユニット１２０は、第１のラインセンサ１２１および第２のラインセンサ１２２により、上記原稿の表面および裏面をそれぞれ読み取りライン毎に光学的に読み取り、表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データ、すなわち両面ライン画像データを生成してＲＡＭ１５０に保存する（ステップＳ２０３）。

次に、傾き検出ユニット１３０は、ＲＡＭ１５０から上記両面ライン画像データを読み出して、原稿の傾き検出処理により、原稿の傾きの角度Ｅを検出する（ステップＳ２０４）。傾き検出ユニット１３０は、検出した角度Ｅを、ＲＡＭ１５０に蓄積された原稿両面全体分の原稿両面画像データに対応付けて、該原稿両面画像データとともに記憶ユニット１７０に保存する（ステップＳ２０５）。

次に、上記原稿の傾き検出処理（図１２のステップＳ２０４）について説明する。図１３は、原稿の傾き検出処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、傾き検出ユニット１３０は、ＲＡＭ１５０から、同時に読み取られた最初の表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データ、すなわち両面ライン画像データを読み出して（ステップＳ３０１）読み出した各ライン画像データから、原稿のエッジを検出する（ステップＳ３０１）。

傾き検出ユニット１３０は、表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データから、合計４つのエッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが検出されたか否かを判断する（ステップＳ３０３）。検出されなかったと判断した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、後述するステップＳ３０８に進む。検出されたと判断された場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、検出された４つのエッジの主走査座標ｘＡ，ｘＢ，ｘＣ，ｘＤを求め、小さい座標側の主走査ギャップｘＡ−ｘＣおよび大きい座標側の主走査ギャップｘＢ−ｘＤをそれぞれ算出する（ステップＳ３０４）。

傾き検出ユニット１３０は、算出した小さい座標側の主走査ギャップｘＡ−ｘＣと大きい座標側の主走査ギャップｘＢ−ｘＤとの差が所定の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。所定の範囲内でないと判断した場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、後述するステップＳ３０８に進む。所定の範囲内であると判断した場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、これらの主走査ギャップを状態５における主走査ギャップとしてＲＡＭ１５０に保存する。

次に、傾き検出ユニット１３０は、原稿１枚分の全両面ライン画像データに対して原稿エッジの検出を行ったか否かを判断する（ステップＳ３０７）。行っていないと判断した場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、同時に読み取られた次の表面ライン画像データおよび裏面ライン画像データをＲＡＭ１５０から読み出して、ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。

全両面ライン画像データに対して原稿エッジの検出が行われたと判断された場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、状態５における全ての主走査ギャップをＲＡＭ１５０から読み出して、これらの主走査ギャップの代表値を算出する（ステップＳ３０９）。最後に、主走査ギャップの代表値および副走査ギャップに基づいて角度Ｅを算出する（ステップＳ３１０）。

次に、実施の形態１にかかる画像処理装置で実行される画像処理プログラムについて説明する。該画像処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、上記プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。さらに、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

上記画像処理プログラムは、上述した各ユニット（読取ユニット１２０、傾き検出ユニット１３０、および操作ユニット１４０）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から画像処理プログラムを読み出して実行することにより上記各ユニットが主記憶装置上にロードされ、上記各ユニットが主記憶装置上に生成されるようになっている。

次に、利用者が本実施の形態にかかる画像処理装置を使って原稿を読み取って取得した画像ファイルを、ＩＰネットワークを介して画像ファイルサーバなどへ転送する応用例について説明する。

図１４は、本実施の形態にかかる画像処理装置の応用例の概略構成を示すブロック図である。図１４に示すように、画像処理装置４００は、シリアルバス４０８に接続される、センサボードユニット４０１と、原稿傾き検知ユニット４０２と、通信制御ユニット４０３と、画像処理ユニット４０４と、プロセスコントローラ４０５と、ＲＡＭ４０６と、ＲＯＭ４０７とを備える。また、通信制御ユニット４０３は、パラレルバス４１４にも接続され、画像処理装置４００は、パラレルバス４１４に接続される、ネットワーク制御ユニット４０９と、メモリ制御ユニット４１０とをさらに備える。

画像処理装置４００は、メモリ制御ユニット４１０に接続される、液晶タッチパネル４１１と、メモリ４１２と、システムコントローラ４１３とをさらに備える。メモリ制御ユニット４１０は、ローカルバス４１８にも接続され、画像処理装置４００は、ローカルバス４１８に接続されるＲＡＭ４１６およびＲＯＭ４１７をさらに備える。ネットワーク制御ユニット４０９は、外部の画像ファイルサーバ等の装置（図示されず）が接続されるＩＰネットワーク４１５に接続されている。

センサボードユニット４０１は、図１の読取ユニット１２０と同様の機能を有する。センサボードユニット４０１は、上述の両面ライン画像データを生成して、原稿傾き検知ユニット４０２へと転送する。

原稿傾き検知ユニット４０２は、図１の傾き検出ユニット１３０と同様の機能を有する。原稿傾き検知ユニット４０２は、センサボードユニット４１０から転送される両面ライン画像データに基づいて原稿の傾きを検知し、該両面ライン画像データを加工せずに通信制御ユニット４０３へ転送する。

通信制御ユニット４０３は、センサボードユニット４０１、原稿傾き検知ユニット４０２、通信制御ユニット４０３、画像処理ユニット４０４、メモリ制御ユニット４１０、およびネットワーク制御ユニット４０９の間で行われるデータの送受信を制御する。例えば、後述するスキャントゥメモリ（Ｓｃａｎ ｔｏ Ｍｅｍｏｒｙ）動作やメモリトゥネットワーク（Ｍｅｍｏｒｙ ｔｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ）動作を行う時に、データ経路の切り替えを行う。

画像処理ユニット４０４は、画像データに対して種々の画像処理を行う。原稿傾き検知ユニット４０２によって検知された原稿の傾きに基づいて、原稿の傾きを補正するための画像処理を行うこともできる。また、画像データの周波数特性や階調特性などを、画像処理装置４００の特徴や利用者の要求に合わせて最適化してもよい。画像処理ユニット４０４は、画像処理を終えた画像データを通信制御ユニット４０３へ転送する。

プロセスコントローラ４０５は、センサボードユニット４０１、原稿傾き検知ユニット４０２、通信制御ユニット４０３、および画像処理ユニット４０４の動作を制御するプロセッサとして機能する。例えば、各ユニットの動作に必要な設定や、起動および終了の指示を行い、各処理の経過を監視する。

シリアルバス４０８に接続されるＲＡＭ４０６は、センサボードユニット４０１、原稿傾き検知ユニット４０２、通信制御ユニット４０３、画像処理ユニット４０４、およびプロセスコントローラ４０５が処理を行う際に必要となる情報を保存するためのメモリである。

シリアルバス４０８に接続されるＲＯＭ４０７は、センサボードユニット４０１、原稿傾き検知ユニット４０２、通信制御ユニット４０３、画像処理ユニット４０４、およびプロセスコントローラ４０５が処理を行う際に必要となる制御プログラムや基本データが保存されているメモリである。

ＲＡＭ４０６および／またはＲＯＭ４０７には、例えば、センサボードユニット４０１に搭載するＣＣＤやＣＩＳの特性値や、画像処理ユニット４０４で実施する画像処理のパラメータなどが保存される。

ネットワーク制御ユニット４０９は、ＩＰネットワーク４１５に接続される外部の画像ファイルサーバと通信を行う。データ送信時は、ＩＰネットワーク４１５の通信プロトコルに従い、送信データをパケットに分割し、ＩＰネットワークへ出力する。また、データ受信時は、該通信プロトコルに従い、パケットに分割された受信データから、分割前の受信データを再生する。

メモリ制御ユニット４１０は、画像データの圧縮や伸張を行い、メモリ４１２に対する画像データの読み書きを行う。液晶タッチパネル４１１は、図１の操作ユニット１４０と同様の機能を有する。メモリ４１２は、画像データや原稿の傾きの角度Ｅなどを保存するためのメモリである。

システムコントローラ４１３は、メモリ制御ユニット４１０、液晶タッチパネル４１１、メモリ４１２、およびネットワーク制御ユニット４０９の動作を制御するプロセッサとして機能する。例えば、各ユニットの動作に必要な設定や、起動および終了の指示を行い、各処理の経過を監視する。

ローカルバス４１８を介してメモリ制御ユニット４１０に接続されるＲＡＭ４１６は、ネットワーク制御ユニット４０９、メモリ制御ユニット４１０、液晶タッチパネル４１１、メモリ４１２、およびシステムコントローラ４１３が処理を行う際に必要となる情報を保存するメモリである。

ローカルバス４１８を介してメモリ制御ユニット４１０に接続されるＲＯＭ４１７は、ネットワーク制御ユニット４０９、メモリ制御ユニット４１０、液晶タッチパネル４１１、メモリ４１２、およびシステムコントローラ４１３が処理を行う際に必要となる制御プログラムや基本データが保存されているメモリである。

ＲＡＭ４１６および／またはＲＯＭ４１７には、例えば、ネットワーク制御ユニット４０９がＩＰネットワーク４１５を介してデータを受信するためのプロトコル情報や、液晶タッチパネル４１１に文字や図柄を表示するための文字情報やビットマップ情報や、メモリ４１２に蓄積可能な画像データの総量や残量や、ユーザが液晶タッチパネル４１１から入力した情報などが保存される。

次に、画像処理装置４００の動作について説明する。画像処理装置１００と同様の部分については、その説明を省略する。

まず、ユーザは、外部の画像ファイルサーバの中に、読み取りを行う原稿の画像ファイルを保存する場所を確保しておき、液晶タッチパネル４１１を使って、上記画像ファイルサーバのＩＰアドレスと上記画像ファイルの保存先のパス名をメモリ４１２に記録しておく。

次に、ユーザは、画像処理装置４００の原稿台（図示されず）の上に原稿を載せて、液晶タッチパネル４１１から読み取り設定情報を入力する。画像読取装置４００は、載せられた原稿の枚数分だけ後述するスキャントゥメモリ動作を繰り返し、メモリ４１２に原稿の画像データを蓄積する。画像読取装置４００は、送信する画像ファイルの数だけ後述するメモリトゥネットワーク動作を繰り返し、上記画像ファイルサーバへ、画像ファイルを送信する。上記画像ファイルサーバは、画像ファイルを受信すると、ユーザが予め確保しておいた場所に、該画像ファイルに固有のファイル名を付けて、該画像ファイルを保存する。ここで固有のファイル名とは、個々の画像ファイルを識別可能にする名称のことである。例えば、固有の名称に受信時刻を含める。２０１０年１０月０１日１２時２５分４０秒にＴＩＦＦ（ｔａｇｇｅｄ ｉｍａｇｅ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）の画像ファイルを保存する場合、２０１０１００１１２２５４０．ＴＩＦＦという名称で保存してもよい。画像ファイルの保存が完了した後は、ユーザが都合の良い時に、パソコンなどの画像閲覧ソフトを使って、該画像ファイルの画像を閲覧することや、別の情報処理端末へ該画像ファイルを移動／コピーすることができる。

次に、画像読取装置４００の基本動作であるスキャントゥメモリ動作とメモリトゥネットワーク動作について説明する。

スキャントゥメモリ動作とは、センサボードユニット４０１で原稿を読み取り、該原稿の両面ライン画像データを生成して、メモリ４１２に蓄積する動作のことである。ユーザは、上記原稿台に原稿を載せ、液晶タッチパネル４１１から読み取り設定情報を設定する（図３参照）。ユーザが確定ボタンを押すと、設定された読み取り設定情報が、プロセスコントローラ４０５とシステムコントローラ４１３へと送信される。

プロセスコントローラ４０５は、受信した読み取り設定情報をＲＡＭ４０６に保存し、センサボードユニット４０１と、原稿傾き検知ユニット４０２と、通信制御ユニット４０３と、画像処理ユニット４０４とに対し、読み取り設定情報に従った動作を行うよう指示する。

システムコントローラ４１３は、受信した読み取り設定情報をＲＡＭ４１６に保存し、ネットワーク制御ユニット４０９と、メモリ制御ユニット４１０に対し、読み取り設定情報に従った動作を行うよう指示する。

次に、センサボードユニット４０１は、原稿台に載せられた原稿の表面および裏面をそれぞれ読み取って両面ライン画像データを生成し、生成した両面ライン画像データを原稿傾き検知ユニット４０２に転送する。

原稿傾き検知ユニット４０２は、センサボードユニット４０１から転送される両面ライン画像データから、原稿の傾きを検知するための演算動作を行うが、該両面ライン画像データには加工を施さない。原稿傾き検知ユニット４０２は、該両面ライン画像データを、通信制御ユニット４０３を介して画像処理ユニット４０４へ転送する。

画像処理ユニット４０４は、転送された両面ライン画像データに対し、センサボードユニット４０１の光学特性を補償するための画像処理を行い、画像処理後の補償両面ライン画像データを通信制御ユニット４０３へ転送する。

通信制御ユニット４０３は、画像処理ユニット４０４から転送される補償両面ライン画像データを、パラレルバス４１４を介してメモリ制御ユニット４１０へ転送する。メモリ制御ユニット４１０は、パラレスバス４１４を介して転送される補償ライン画像データをメモリ４１２に蓄積可能な保存形式へ圧縮して、圧縮補償両面ライン画像データをメモリ４１２に保存する。

なお、スキャントゥメモリ動作中、センサボードユニット４０１と、原稿傾き検知ユニット４０２と、通信制御ユニット４０３と、画像処理ユニット４０４の状態は、逐次プロセスコントローラ４０５に通知され、メモリ制御ユニット４１０とメモリ４１２の状態は、逐次システムコントローラ４１３に通知される。圧縮補償両面ライン画像データのメモリ４１２への蓄積が完了して、蓄積された圧縮補償両面ライン画像データが原稿両面分の画像データとして保存されると、プロセスコントローラ４０５は、液晶タッチパネルにその旨を表示させ、スキャントゥメモリ動作を終了させる。

メモリトゥネットワーク動作とは、メモリ４１２に保存された原稿両面分の画像データを画像処理装置４００外の画像ファイルサーバなどへ送信する動作のことである。

メモリ制御ユニット４１０は、メモリ４１２から原稿両面分の画像データを読み出して、圧縮前の画像形式へ伸張し、伸張した原稿両面分の画像データを、パラレルバス４１４を介して通信制御ユニット４０３に転送する。通信制御ユニット４０３は、パラレルバス４１４を介して転送された原稿両面分の画像データを画像処理ユニット４０４へ転送する。画像処理ユニット４０４では、原稿両面分の画像データの周波数特性や階調特性などを最適化するための画像処理を行う。

画像処理ユニット４０４で画像処理された原稿両面分の画像データは、通信制御ユニット４０３に転送される。通信制御ユニット４０３は、転送された原稿両面分の画像データを、パラレルバス４１４を介してネットワーク制御ユニット４０９へ転送する。

ネットワーク制御ユニット４０９は、原稿両面分の画像データの形式を、例えばＴＩＦＦやＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）方式などの汎用のファイル形式に変換し、送信画像ファイルを生成する。

ネットワーク制御ユニット４０９は、ＩＰネットワーク４１５の通信プロトコルに従って、送信先の画像ファイルサーバへ送信画像ファイルを送信する。メモリトゥネットワーク動作中、メモリ制御ユニット４１０と、メモリ４１２と、ネットワーク制御ユニット４０９の状態は、逐次システムコントローラ４１３に通知される。ネットワーク制御ユニット４０９による送信画像ファイルの送信が完了すると、システムコントローラ４１３は、液晶タッチパネル４１１にその旨を表示させ、メモリトゥネットワーク動作を終了させる。

スキャントゥメモリ動作とメモリトゥネットワーク動作は、必ずしも交互に実施される必要はない。例えば、ＩＰネットワーク４１５が混雑している時は、スキャントゥメモリ動作のみを先行して行っても良い。その場合、ＩＰネットワーク４１５の混雑状況に関わらず、安定した速度で原稿の読み取りを行うことができる。また、マルチＴＩＦＦのように１つの画像ファイルに複数原稿分のデータを保存することもあるため、スキャントゥメモリ動作を実施する回数と、メモリトゥネットワーク動作を実施する回数とは、必ずしも一致しない。これらの動作の管理はシステムコントローラ４１３が行うようにすればよい。

なお、上述した各ユニットを含む各構成要素は機能概念的なものであり、その機能的及び物理的な構成及び構成関係は、図示されているものに限定されない。各構成要素の全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成可能である。また、上述した処理手順は、各構成要素の分散・統合に応じて適宜変更可能である。

本発明は、原稿の両面を同時に読み取ることができるシートスルー方式の画像読取装置における原稿の傾きの角度の検出および補正に利用することが可能である。

本発明の実施の形態にかかる画像処理装置の概略構成を機能概念的に示すブロック図である。 読取ユニット１２０における、第１のラインセンサと第２のラインセンサの配置例を示す図である。 操作ユニット２０に表示される内容の一例を示す図である。 本説明において原稿のエッジに対して使用される呼称を示す図である。 表面ライン画像データまたは裏面ライン画像データの画素値を主走査座標に対して示す図である。 原稿読み取り時の時間毎の原稿搬送状態を示す図である。 搬送時間（状態１〜状態９）に対するエッジＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの座標の遷移を示す図である。 エッジＡの主走査座標ｘＡからエッジＣの主走査座標ｘＣを引いた値と、エッジＢの主走査座標ｘＢからエッジＤの主走査座標ｘＤを引いた値の遷移を搬送時間に対して示す図である。 状態５の間の読み取りにより算出された主走査ギャップの値を示す図である。 原稿の傾きの角度Ｅと、主走査ギャップの代表値と、副走査ギャップとの関係を示す図である。 原稿の大きい座標側の角が先行して搬送された状態を示す図である。 原稿の小さい座標側の角が先行して搬送された状態を示す図である。 本実施の形態にかかる画像形成装置によって実行される画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。 原稿の傾き検出処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる画像処理装置の応用例の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００，４００ 画像処理装置
１１０ コントローラ
１２０ 読取ユニット
１２１ 第１のラインセンサ
１２２ 第２のラインセンサ
１３０ 傾き検出ユニット
１４０ 操作ユニット
１５０，４０６，４１６ ＲＡＭ
１６０，４０７，４１７ ＲＯＭ
１７０ 記憶ユニット
１８０ 内部バス
４０１ センサボードユニット
４０２ 原稿傾き検知ユニット
４０３ 通信制御ユニット
４０４ 画像処理ユニット
４０５ プロセスコントローラ
４０８ シリアルバス
４０９ ネットワーク制御ユニット
４１０ メモリ制御ユニット
４１１ 液晶タッチパネル
４１２ メモリ
４１３ システムコントローラ
４１４ パラレスバス
４１５ ＩＰネットワーク
４１８ ローカルバス

Claims (11)

1. 原稿の正常な搬送方向に対して垂直な主走査方向に配置され、該原稿の一方の面を光学的に読み取る第１のラインセンサと、
   前記第１のラインセンサから所定の間隔を置いて該第１のラインセンサと平行に配置され、前記原稿の他方の面を光学的に読み取る第２のラインセンサと、
   前記第１のラインセンサにより読み取られて取得された第１のライン画像データから、前記原稿の第１のエッジの主走査座標と、該原稿の第２のエッジの主走査座標とを検出し、前記第１のライン画像データを取得するための前記第１のラインセンサによる読み取りと同時に前記第２のラインセンサにより読み取られて取得された第２のライン画像データから、前記第１のエッジの延長線上に位置する前記原稿の第３のエッジの主走査座標と、前記第２のエッジの延長線上に位置する該原稿の第４のエッジの主走査座標とを検出して、前記第１〜第４のエッジの主走査座標を用いて前記正常な搬送方向に対する前記原稿の傾きを検出する傾き検出ユニットと、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記傾き検出ユニットは、前記第１のエッジの主走査座標から前記第３のエッジの主走査座標を引いた第１の値と、前記第２のエッジの主走査座標から前記第４のエッジの主走査座標を引いた第２の値とを算出し、該第１の値と該第２の値との差が所定の範囲内である場合に、該第１および第２の値と前記所定の間隔とに基づいて前記傾きを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１および第２のラインセンサは、複数の読み取り時点に対応する複数の前記第１および第２のライン画像データを取得し、
   前記傾き検出ユニットは、前記複数の第１および第２のライン画像データに基づいて、各読み取り時点に対応する該第１および第２の値をそれぞれ算出し、算出した各第１および第２の値のうち、該所定範囲内の差を有する第１および第２の値の代表値と、前記所定の間隔と、に基づいて前記傾きを検出することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記代表値は、平均値であることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記代表値は、最小二乗法による近似により算出されることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
6. 原稿の正常な搬送方向に対して垂直な主走査方向に配置される第１のラインセンサにより、該原稿の一方の面を光学的に読み取る第１の読取工程と、
   前記第１のラインセンサから所定の間隔を置いて該第１のラインセンサと平行に配置される第２のラインセンサにより、前記原稿の他方の面を光学的に読み取る第２の読取工程と、
   前記第１のラインセンサにより読み取られて取得された第１のライン画像データから、前記原稿の第１のエッジの主走査座標と、該原稿の第２のエッジの主走査座標とを検出し、前記第１のライン画像データを取得するための前記第１のラインセンサによる読み取りと同時に前記第２のラインセンサにより読み取られて取得された第２のライン画像データから、前記第１のエッジの延長線上に位置する前記原稿の第３のエッジの主走査座標と、前記第２のエッジの延長線上に位置する該原稿の第４のエッジの主走査座標とを検出して、前記第１〜第４のエッジの主走査座標を用いて前記正常な搬送方向に対する前記原稿の傾きを検出する傾き検出工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
7. 前記傾き検出工程において、前記第１のエッジの主走査座標から前記第３のエッジの主走査座標を引いた第１の値と、前記第２のエッジの主走査座標から前記第４のエッジの主走査座標を引いた第２の値とを算出し、該第１の値と該第２の値との差が所定の範囲内である場合に、該第１および第２の値と前記所定の間隔とに基づいて前記傾きを検出することを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
8. 前記第１および第２の読み取り工程において、複数の読み取り時点に対応する複数の前記第１および第２のライン画像データを取得し、
   前記傾き検出工程において、前記複数の第１および第２のライン画像データに基づいて、各読み取り時点に対応する該第１および第２の値をそれぞれ算出し、算出した各第１および第２の値のうち、該所定範囲内の差を有する第１および第２の値の代表値と、前記所定の間隔と、に基づいて前記傾きを検出することを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
9. 前記代表値は、平均値であることを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
10. 前記代表値は、最小二乗法による近似により算出されることを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
11. 請求項６〜１０のいずれか１つに記載された画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

Images