JP4989444B2 - 画像読取装置、マルチファンクションプリンタ装置、及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は画像読取装置、マルチファンクションプリンタ装置、及び画像処理方法に関する。本発明は、特に、画像原稿を光学的に読込んで得られた画像データが表現する濃度或は輝度を補正する画像読取装置、マルチファンクションプリンタ装置、及び画像処理方法に関する。

互いに異なる発光波長の光を切り替えて画像読取りを行う画像読取装置としてカラースキャナが知られている。このようなカラースキャナでは、所定方向に移動可能に設けられたキャリッジにライン状の光源とイメージセンサが搭載されている。光源には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の３原色に対応した発光波長を照射可能なＬＥＤが用いられる。そして、ライン状の光源の長手方向（主走査方法）と交差する方向（副走査方向）にキャリッジを移動させながらし、画像原稿に光を照射して得られる反射光がライン状のイメージセンサに受光されて画像原稿が読み取られる。また、画像原稿の読み取り方法としては移動読み方法が用いられる。

移動読み方法とは、ＣＩＳユニットを副走査方向に搬送しながら、光源として用いる３つのＬＥＤを切り替えながら読み取る方法である。即ち、赤色ＬＥＤを点灯させてカラー画像のＲ成分データを得、次に緑色ＬＥＤを点灯させてＧ成分データを得、最後に青色ＬＥＤを点灯させてＢ成分データを得る。赤色、緑色、青色ＬＥＤ点灯サイクルを１サイクルとして１ライン分の画像データを得る。ＣＩＳユニットを副走査方向に搬送しながら、この点灯サイクルを繰り返すことで、画像原稿１ページ分の画像データを得る。

さて、赤色、緑色、青色ＬＥＤを順次点灯させる移動読みでは色ずれが発生する。この色ずれを軽減する方法として、特許文献１に開示されているように、電荷の読み出しタイミング間に２色のＬＥＤ光源を点灯させて読み取る方法が知られている。

また、信号対雑音比を改善するために高輝度なＬＥＤを用いるにはコストがかかるという問題がある。この問題を解決するため、特許文献２に開示されているような２色のＬＥＤ光源を同時に点灯させて画像を読み取る方法が知られている。

さらに、特許文献３に記載のように、ネガ原稿やポジ原稿のように原稿の種類に応じて照明光を切り替えることによって、原稿に適切な読取動作を行う画像形成装置も知られている。

図１２は同じタイミングでは１色のＬＥＤだけを点灯させて画像原稿を読み取る原色読取方法について示す図である。

図１２に示すように、この方法によれば、赤色（Ｒ）ＬＥＤ、緑色（Ｇ）ＬＥＤ、青色（Ｂ）ＬＥＤを順に点灯させ、パルス信号ＳＨに同期して各色成分のデータを出力する。赤色ＬＥＤが点灯から消灯に変わり、パルス信号ＳＨがオンとなったタイミングでＲ成分データが出力される。同様に、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤも点灯から消灯に変わり、パルス信号ＳＨがオンとなったタイミングでそれぞれ、Ｇ成分データ、Ｂ成分データが出力される。

白色原稿を読み取った場合の輝度値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）、シアン色原稿を読み取った場合の輝度値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，２５５）とする。

図１２に示すようなタイミングで原稿が白色からシアン色に変わるエッジを読み取った場合、ライン（ａ）の出力データは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）、ライン（ｂ）の出力データは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，２５５）となる。ライン（ａ）において、赤色ＬＥＤの発光タイミングでは原稿の色は白なので、Ｒ成分の輝度出力値は２５５となる。また、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの発光タイミングでは原稿の色はシアンなのでＧ成分の輝度出力値は２５５、Ｂ成分の輝度出力値も２５５となる。

図１３はＬＥＤを２色同時に点灯（２原色の同時点灯）させて画像原稿を読み取る補色読取方法について示す図である。

図１２と同様のタイミングで原稿が白色からシアン色に変わるエッジを図１３に示す補色読取方法で読み取った場合の輝度出力値は次のようになる。即ち、ライン（ｃ）の出力データは（ＲＧ，ＧＢ，ＢＲ）＝（５１０，５１０，２５５）、ライン（ｄ）の出力データは（ＲＧ，ＧＢ，ＢＲ）＝（２５５，５１０，２５５）となる。読み取ったデータを式（１）によってＲＧＢ各色成分の輝度値に変換すると、夫々、ライン（ｃ）は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２８，２５５，１２８）、ライン（ｄ）は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，２５５）となる。

得られたライン（ａ）〜（ｄ）の値を用いて、式（２）によってＣＴＦ（contrast transfer function）を算出すると、原色読取方法によればＣＴＦ＝１８％、補色読取方法によればＣＴＦ＝７％となる。

なお、式（２）においてＷ_pは最大輝度、Ｂpは最小輝度である。

算出したＣＴＦを比較すると分かるように、原色読取方法により得られたＣＦＴ値に比べて、補色読取方法により得られたＣＴＦ値のほうが小さくなり、エッジがぼけた画像として読み取られる。原色読取方法と補色読取方法とでは、副走査方向の読取方法が変わるため、副走査方向のエッジ部でＣＴＦの値が変わりやすくなる。

また、図１４に示すような２色ＬＥＤ時分割点灯方法により画像原稿を読み取る場合についても、上記の２色同時点灯による画像原稿読取の場合と同様のことが言える。
特開２００５−１８４３９０号公報 特開２００６−１９７５３１号公報 特許第３７５０４２９号公報

ところでは原稿の色そのもの（以下“下地”）は、一般的には同一色として感知するが、接近して観察すると細かい色の違いに気づく。これは原稿の記録媒体そのものの生成工程で生じる記録媒体の厚みや濃度ムラや均質に分散し切れなかったパルプの塊など、様々な要因によって生じる極めて微小な染みとみなせる。言い換えると、どのような記録媒体であっても、完全に均質な下地の特性を持つわけではなく、実際には微細な粒状の不均質な部分が存在するのである。以下の説明ではこのような構造を“微細な染み”という。

この微細な染みは記録媒体の全域に亙り不規則に存在する。このような記録媒体上に記録された原稿を読み取る際、図１２を参照して説明した原色読取方法（以下“原色読み”）と、図１３を参照して説明した補色読取方法（以下“補色読み”）では、下地が異なって読み取られてしまう。

この現象について、以下にさらに詳細に述べる。

本来下地は、原色読みや補色読みという原稿読取方法に拠らず、同じ信号値を得るべきである。

まず、原色読みの場合について述べる。この場合には各ＬＥＤとも読み取られる１画素につき単位時間の１／３しか発光せず、各ＬＥＤの発光が一順して始めて一画素のデータが読み取られる。

これを図面を参照して説明する。

図１５は、任意の一画素の読み取りを注目した場合の模式図である。

図１５のＵ領域では、赤色ＬＥＤが発光して原稿を照射し、第一の信号値Ｒを得る。次いでＭ領域では、緑色ＬＥＤが発光して原稿を照射し第二の信号値Ｇを得る。最後に青色ＬＥＤが発光して原稿を照射し、第三の信号値Ｂを得る。この結果、図１５に示す注目画素は、第１〜第３の信号値Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの値で表現される。

ここで仮に、図１６で示すように、図１５のＵ領域に“微細な染み”がある場合を考える。Ｕ領域上の染みは、赤色ＬＥＤにより読み取られる。原色読みの場合には、読み取られたＵ領域の信号値が、Ｕ、Ｍ、Ｂ領域全体のＲ成分データとなる。言い換えると、Ｕ領域にあった“微細な染み”の影響はＲ成分データにのみ発生する。

従って、“微細な染み”の影響を加味した赤色ＬＥＤによる信号値をＲ′とし、“微細な染み”による影響によって生じる信号の差をδｒとすれば、δｒ＝Ｒ―Ｒ′と表わすことができる。同様に、Ｍ領域、Ｂ領域で“微細な染み”を読み取る際にも第二、第三の信号値に関して差δｇ、δｂが発生する。以下ではδｒ、δｇ、δｂをまとめてδと記載する。よって全体的にはほぼ同じ色として認識される下地であっても、第１〜第３信号値毎のヒストグラムを見ると、原稿上の微細な染みに応じてδ程度のバラツキが画素毎に生じているのである。

一方で補色読み時には、各ＬＥＤは一画素を読み取る時間の２／３を発光することになる。つまり、図１５のＵ領域を読み取るＬＥＤは２つ存在する。ここで、原色読みの場合同様、図１６のようにＵ領域に“微細な染み”がある場合について検討する。

この時、“微細な染み”の影響は、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤの両方が受ける。ところで補色読みで得られる信号値は、原色読みで得られる信号値に比して輝度レンジが倍になっている。

従って、輝度レンジを合わせるためには、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤともに、得られた信号値を半減させなくてはならない。その結果、“微細な染み”による読み取り信号値への影響によって生じる信号の差δは、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤの双方にδ／２として現れることになる。同様に、Ｍ領域、Ｂ領域で微小な染みを読み取る際には緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの組み合わせ、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの組み合わせで、信号の差がδ／２ずつ発生する。

よって全体的にはほぼ同じ色として認識される下地であっても、第１〜第３信号値毎のヒストグラムを見ると、原稿上の微細な染みに応じてδ／２程度のバラツキが画素毎に生じているのである。

以上の検討から分かるように、原色読みと補色読みでは、下地を読んだ際の信号値において、信号のバラツキ方にδ−δ／２＝δ／２程度の差が生じてしまうのである。

この様子を図１７に示す。

図１７は記録媒体の下地を原色読みと補色読みで読み取って得られる輝度値のヒストグラムである。図１７において、横軸を下地近傍の信号値とし、縦軸をその出現頻度としている。また実線は、原色読み時における下地近傍の信号値のバラツキを示し、破線は補色読み時における下地近傍の信号値のバラツキを示している。

さて、得られた画像の下地を余さず除去する為には、図１７におけるヒストグラムの広がりの裾から除去しなくてはならない。何故なら裾の部分を除去せず残すと、読み取り画像の背景に不快な孤立点が生じてしまうからである。

従って、下地を除去する手段が原色読み或は補色読みのいずれか１つしか無い場合、どちらか一方は適切な下地の除去が不可能である。また、同一の下地除去量では、どちらか一方は適切な下地の除去が不可能となってしまう。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、画像原稿読取において適切な下地除去を行なうことができる画像読取装置、マルチファンクションプリンタ装置、及び画像処理方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の画像処理方法は、以下のような工程からなる。

即ち、光の３原色それぞれを発光する発光手段から画像原稿に光を照射して、受光手段により前記光の反射光を受光して得られる原稿画像データを画像処理する画像読取装置における画像処理方法であって、何の記録もなされていない記録媒体に、前記発光手段により光の３原色それぞれを順に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る原色読みと、前記発光手段により光の３原色の内、３つの異なる組み合わせの２原色ずつを同時に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る補色読みとを行う読取工程と、前記読取工程における前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれ発生した画像データの前記３原色に対応する輝度信号から、最も信号レベルの低いものをそれぞれ選択する選択工程と、前記選択工程においてそれぞれ選択された最も信号レベルの低いものに対応する画素値を白を表す画素値に近づけるように前記画像データを変換する変換テーブルを前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれに対応して構成する構成工程と、前記画像原稿の読み取りが原色読みであるか或は補色読みであるかに従って、前記対応する変換テーブルを用いて前記原稿画像データの下地除去を行う画像処理工程とを有することを特徴とする。

また他の発明によれば、画像原稿に光を照射して、前記光の反射光を受光し、前記受光光に基づいて前記画像原稿を読み取る画像読取装置であって、光の３原色それぞれを発光する発光手段と、前記発光手段により照射され画像原稿により反射した反射光を受光する受光手段と、何の記録もなされていない記録媒体に、前記発光手段により光の３原色それぞれを順に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る原色読みと、前記発光手段により光の３原色の内、３つの異なる組み合わせの２原色ずつを同時に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る補色読みとを行うことにより、それぞれ発生した画像データの前記３原色に対応した輝度信号から、最も信号レベルの低いものをそれぞれ選択する選択手段と、前記選択手段によりそれぞれ選択された最も信号レベルの低いものに対応する画素値を白を表す画素値に近づけるように前記画像データを変換する変換テーブルを前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれに対応して構成する構成手段と、前記画像原稿の読み取りが原色読みであるか或は補色読みであるかに従って、前記対応する変換テーブルを用いて前記画像原稿を読み取って得られた画像データの下地除去を行う画像処理手段とを有することを特徴とする画像読取装置を備える。

さらに他の発明によれば、上記構成の画像読取装置と、前記画像読取装置によって読取された画像を表す画像データ、或は外部から入力された画像データに基づいて記録媒体に画像を記録する記録手段とを有することを特徴とするマルチファンクションプリンタ装置を備える。

従って本発明によれば、画像原稿の読取の際、その読取方法に従って生成された変換テーブルを用いて適切な下地除去を行うので、良好な画像読取を行うことができるという効果がある。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

最初に共通実施例として用いるマルチファンクションプリンタ装置（以下、ＭＦＰ装置）の構成について説明する。

＜ＭＦＰ装置＞
図１は本発明の代表的な実施例であるＭＦＰ装置１００の概観斜視図である。

ＭＦＰ装置は、接続されたホスト（不図示）からの画像データに基づいて、記録用紙などの記録媒体に画像を記録する以外に、メモリカードなどに格納された画像データに基づいた記録や画像原稿を読取って複写することができる。

図１において、（ａ）は原稿カバー１０３が閉じられた状態を示しており、（ｂ）は記録媒体の載置トレー１０１、排紙トレー１０２、及び原稿カバー１０３が開けられた状態を示している。

また、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットを備える読取部８は画像原稿を読取り、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のアナログ輝度信号を出力する。カードインタフェース９は、例えば、デジタルスチルカメラ（不図示）で撮影された画像ファイルを記録したメモリカードなどを挿入して、操作部４の所定の操作に従い、そのメモリカードから画像データを読み込むのに使用される。また、ＭＦＰ装置１００にはＬＣＤ１１０のような表示部が設けられている。ＬＣＤ１１０は操作部４による設定内容の表示や機能選択メニューの表示のために用いられる。

図２は図１で示したＭＦＰ装置の上部に備え付けられた画像読取装置の断面図である。

図２に示すように、画像読取装置２００は本体部２１０と読取対象となる原稿２２０を押さえつけ外部からの光を遮光する圧板２３０とから構成される。圧板２３０は原稿カバー１０３の裏面にセットされている。本体部２１０には光学ユニット２４０、光学ユニット２４０と電気的に接続された回路基板２５０、光学ユニット２４０を走査させる際のレールとなるスライディングロッド２６０、原稿台ガラス２７０が備えられる。光学ユニット２４０には原稿２２０に光を照射し、その反射光を受光して電気信号に変換するするコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット３００が内蔵される。画像読取の際には原稿台ガラス２７０上に置かれた原稿２２０を光学ユニット２４０が矢印Ｂの方向（副走査方向）に走査することにより原稿２２０に記録された画像の読取を行う。

図３はコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット３００の詳細な構造を示す側断面図である。

ＣＩＳユニット３００は、図３に示すように、赤色光を発光する赤色ＬＥＤ３０３と緑色光を発光する緑色ＬＥＤ３０４と青色光を発光する青色ＬＥＤ３０５とを備えている。原稿読取時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光を導光体３０２を通して均一に原稿に対し照射しその反射光をセルフォックレンズ３０１で画素毎に集光する。その光をＣＩＳユニット内の光電変換素子（不図示）上に結像することによって、受光光を電気信号に変換する。このようにして、ＲＧＢ各色成分の色信号からなる１ライン分の画像信号を出力する。ＣＩＳユニット３００を副走査方向に移動させることにより原稿全面の画像読取を行う。なお、セルフォックレンズ３０１の各セルの配列方向を示す矢印Ａの方向を主走査方向という。主走査方向と副走査方向とは互いに直交している。図２では、主走査方向は紙面に対して垂直方向となる。

図４は画像読取装置の制御回路の構成を示すブロック図である。

なお、図４において、既に図１〜図３において説明した構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略する。

ＣＩＳユニット３００はＬＥＤ駆動回路４０３において１ライン毎に各色のＬＥＤ３０３〜３０５を切り替えて点灯させることにより、線順次にカラー画像を読み取る。ＬＥＤ３０３〜３０５は原稿への照射光量を変化させることが可能な光源である。また、ＬＥＤ駆動回路４０３はＬＥＤ３０３〜３０５を任意に点灯させることが可能である。

即ち、ＬＥＤ３０３〜３０５を１つずつ順次点灯させることも、２つずつ順次点灯させることも、場合によっては３つ全て点灯させることも可能である。増幅器（ＡＭＰ）４０４はＣＩＳユニット３００より出力された信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路４０５はその増幅された電気信号をＡ／Ｄ変換して、例えば、各画素各色成分１６ビットのデジタル画像データを出力する。 画像処理部６００は、Ａ／Ｄ変換回路４０５によって変換されたデジタル画像データを処理する。インタフェース制御回路４０６は画像処理部６００から画像データを読み込んで、外部装置４１２との間で制御データの授受や画像データの出力を行う。また、画像処理部６００からの画像データは画像記録部にも出力することができる。外部装置４１２とは、例えば、パーソナルコンピュータ（不図示）などである。

画像記録部７００は、インタフェース制御回路４０６からの画像データを画素毎に「記録する」「記録しない」の２値データに変換し、記録媒体に記録剤を用いて画像を記録する。画像記録部７００には、例えば、インクジェットプリンタや電子写真方式を用いたレーザビームプリンタ、或は昇華型プリンタなどを用いることができる。これらのプリンタについては公知なので、ここではその詳細な説明は省略する。

以上のような一連の処理は、動作内容によって２種類に大別できる。

まず、ＭＦＰ装置単体としてコピー動作や画像読取（スキャン）動作を行う場合について述べる。この場合、装置利用者は操作部４によって必要な指示を行なう。

図５は操作部４の詳細な構成例を示す図である。ここで、図５を参照して、操作部４の構成について説明する。

操作部４からの出力信号はＣＰＵ４０９の入力ポートに接続されている。ボタン５０１は電源キーである。ボタン５０２は機能選択ボタンである。ボタン５０２の押下回数によって動作可能な機能内容がＬＣＤ１１０に表示される。表示された機能内容に従って操作を加え、決定ボタン５０３を押下すればその内容がＲＡＭ４１１にセットされる。ボタン５０４はキャンセルボタンである。ボタン５０５を押下するとＲＡＭ４１１の設定に従いカラーコピー動作を開始する。ボタン５０６を押下するとＲＡＭ４１１の設定に従いモノクロコピー動作を開始する。ボタン５０７では枚数指定や濃度の指定等を実施する際に押下する。ボタン５０８はリセットボタンであり、スキャンや印刷をキャンセルする際に押下することが可能である。

再び図４を参照して説明する。

前述のような操作部４からの動作指示は、マイクロコンピュータ形態のＣＰＵ４０９により制御される。その制御はＲＯＭ４１０に格納された処理プログラム（後述の図６における“制御プログラム６７０”）をＣＰＵ４０９が読み出し、ＲＡＭ４１１を作業領域として用いて実行される。さらに、図４において、４０７は、例えば、水晶発振器などの基準信号発振器（ＯＳＣ）、４０８はＣＰＵ４０９の設定に応じて基準信号発振器４０７の出力を分周して動作の基本となる各種タイミング信号を発生するタイミング信号発生回路である。

パーソナルコンピュータ（外部装置４１２）からの指示に基づいて動作する場合には、コピー、画像読取（スキャン）等の指示がパーソナルコンピュータからを介して、ＣＰＵ４０９に発令される。以降の動作はＭＦＰ装置単体としてコピーや画像読取（スキャン）動作を行う場合と同じである。

ＬＥＤ４１４はＬＣＤ１１０のバックライト光源となるＬＥＤであり、タイミング信号発生回路４０８から出力される点灯信号により点灯制御される。

次に、画像処理部６００の詳細について述べる。

図６は画像処理部６００の詳細な構成を示すブロック図である。

Ａ／Ｄ変換回路４０５によって変換されたデジタル画像データは、シェーディング補正部６１０に入力される。シェーディング補正部６１０では、画像読取装置２００の原稿台ガラス２７０に貼り付けられた指標板（不図示）の裏面に貼り付けられた標準白色板（不図示）を読み取ることによりシェーディング補正を行う。

また、シェーディング補正に用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているシェーディングデータ６１１を用いる。シェーディング補正を経たデジタル画像データは、プレガンマ変換部６２０に入力される。ここでは視覚的に好適な輝度分布となるようにガンマ補正を行う。また、プレガンマ変換部６２０で用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているプレガンマデータ６２１を用いる。プレガンマ変換を経たデジタル画像データは色補正処理部６３０に入力され、プレガンマ変換を経たデジタル画像データを、好適な色彩となるように変換処理する。色補正処理部６３０で用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されている色補正データ６３１を用いる。

色補正処理部６３０を経たデジタル画像データはフィルタ処理部６４０へ入力される。フィルタ処理部６４０では、デジタル画像データに対してエッジ強調やノイズリダクションなどのフィルタ処理が行われる。このフィルタ処理で用いられるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているフィルタデータ６４１を用いる。フィルタ処理部６４０を経たデジタル画像データは、ポストガンマ変換部６５０へ入力される。ポストガンマ変換部６５０では、入力されたデジタル画像データの輝度特性を用途に応じて再度微調整する。ポストガンマ変換部６５０で用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているポストガンマデータ６５１を用いる。ポストガンマ変換部６５０を経たデジタル画像データは、インタフェース制御回路４０６へ出力される。これらのデータのＲＯＭ４１０から各処理部へのセットは、制御プログラム６７０の内容をＣＰＵ４０９が読み出して実行することで実現する。

また、補色反転部６６０では、補色読みが指示された際にのみ使用される画像処理部であり、その処理もＲＯＭ４１０に格納されている制御プログラム６７０で制御される。その際用いられる補色反転用データはＲＯＭ４１０に格納されている補色反転データ６６１を用いる。さらにまた、この制御プログラムは、ＬＥＤ駆動回路４０３の動作も制御するプログラムである。

次に、以上の構成のＭＦＰ装置において実行される画像処理のいくつかの実施例について詳細に説明する。

従来技術において、画像原稿を原色読みすることによって得られる信号値は、下地の中心信号をＣｒ、Ｃｇ、Ｃｂとする時に、Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂ夫々につき±δｒ、δｇ、δｂ程度のバラツキが発生することを説明した。一方、画像原稿を補色読みすることによって得られる信号値は、下地の中心信号をＣｒ′、Ｃｇ′、Ｃｂ′とする時に、Ｃｒ′、Ｃｇ′、Ｃｂ′夫々につき±δｒ′／２、δｇ′／２、δｂ′／２程度のバラツキが発生することを説明した。

この実施例では、従来技術において読取方法の違いによって現れるバラツキを下地除去の方法を変えることにより低減する例について説明する。

ここで、ポストガンマ変換部６５０へセットするポストガンマデータ６５１の求め方について述べる。

まず、原色読みする場合について述べる。

ポストガンマ変換部６５０で下地を白となるように変換する為には、δの分布を求めなければならない。そこで。ポストガンマ変換部６５０に線型応答を可能にするようなパラメータをセットする。これはＲＯＭ４１０にセットされるポストガンマデータ６５１に、仮パラメータとして単位線型応答特性パラメータを用意することで実現できる。ここで、単位線型応答特性とは、入力信号をそのまま出力するような特性である。

具体的には、ポストガンマ変換部６５０が、例えば、輝度成分データ毎に８ビットのビット深さと８ビットの階調数を持つ一次元ルックアップテーブル（以下、“１Ｄ−ＬＵＴ”）によって実現されているとする。

この場合、単位線型応答を示すような１Ｄ−ＬＵＴとは、表１に示すような信号レベルとしては１６レベルずつ等間隔に並んだテーブルとなる。但し、最後の階調では２５５に丸め込むものとする。

表１は一次元ルックアップテーブルである。

このような仮テーブルを用いて基準となる記録媒体を読み込む。ここで基準となる記録媒体とは、用途に応じて変更して構わない。例えば、高画質写真印刷向けの用紙であっても良いし、オフィス用途の普通紙や、再生紙などで構わない。今回は下地の信号値を得るのが目的であるから、好ましくは何も印刷されていない記録媒体を原稿とする。

図７は基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度信号分布の例を表す図である。

図７で示された３つのピークが夫々Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂである。下地を白として扱うためには、Ｃｒ±δｒ、Ｃｇ±δｇ、Ｃｂ±δｂの６つの組み合わせのうち、最も信号レベルの低いものに注目する。何故ならば、図７に示すように、最もレベルの低い信号レベルがＣｒ±δｒの時に、Ｃｒ以外の信号が除去されるように下地を除去してしまうとＣｒ−δｒが除去されず、全体として赤みが残った下地になってしまうからである。従って、このような場合には、Ｃｒ−δｒから徐々に明るくなり始め、Ｃｒ＋δｒでは白となるように１Ｄ−ＬＵＴを構成する必要がある。

このような検討により得られたのが、例えば、図８に示す関係を満たすような変換テーブルである。

図８はポストガンマ変換処理前後の信号の関係を示す図である。

図８において、横軸はポストガンマ変換処理前の信号値であり、縦軸はポストガンマ変換処理後の信号値である。こうして定められた１Ｄ−ＬＵＴを原色ポストガンマ用データとして、ＲＯＭ４１０に記憶する。

次に補色読みする場合について述べる。

補色読みする場合には、ボタン５０２を押下して補色読み選択を実行する。

この時、ＲＯＭ４１０に格納された制御プログラムによって、Ａ／Ｄ変換回路４０５から出力されたデジタル画像データは、補色反転部６６０にて色変換される。さて、ポストガンマ変換部６５０で下地を白となるように変換する為には、δｒ′、δｇ′、δｂ′の分布を求めなければばらない。

そこで、原色読み同様に線型応答特性をもつ１Ｄ−ＬＵＴを仮テーブルとしてセットする必要がある。次に、原色読み同様に表１に示すようなテーブルを用いて、同じく原色読み時同様に何も印刷されていない基準となる記録媒体を読み取る。

図９は基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度信号分布の例を表す図である。

図９に示すように、このような記録媒体を読み取った結果、例えば、夫々Ｃｒ′、Ｃｇ′、Ｃｂ′に対応する３つのピークが得られたとする。ここで、下地を余さず白地として扱うためには、Ｃｒ′±δｒ′、Ｃｇ′±δｇ′、Ｃｂ′±δｂ′のうち、最も信号レベルの低いものに注目する。

以下、原色読み時と同様にして補色読み用の１Ｄ−ＬＵＴを決定する。

決定された補色読み用の１Ｄ−ＬＵＴは補色ポストガンマ用データとして、ＲＯＭ４１０に記憶する。

以上説明した処理により、画像原稿を２つの読取方法によって読み取る際に夫々、用いる原色ポストガンマ用データと補色ポストガンマ用データとがポストガンマデータとしてＲＯＭ４１０に格納される。

従って以上説明した実施例に従えば、原色ポストガンマ用データと補色ポストガンマ用データとをＲＯＭに記憶させ、これらのデータを画像原稿の読取方法に応じて使い分けることによって、最適な下地除去を行なうことができる。

この実施例では、下地除去がポストガンマ変換部６５０以外の処理部でも可能な例について説明する。なお、ここでは、この実施例に特徴的な構成についてのみ説明し、それ以外は上述した実施例１と同じであるため、その説明を省略する。

色補正処理部６３０は、プレガンマ変換部６２０からの出力に対して色補正を行う処理部である。この色補正処理には、三次元ルックアップテーブル（以下、“３Ｄ−ＬＵＴ”）を用いる。プレガンマ変換部６２０から出力されたデジタル画像データは、表２で示されるような３Ｄ−ＬＵＴにより色変換される。

表２は三次元ルックアップテーブルを示す表である。

ここでは、その色変換の方法として一般的な線型補間を用いる。即ち、一画素毎のデジタル画像データを（ｒ，ｇ，ｂ）とする時、近接する４つの格子点の値から線型補間することによって適宜な画素データ（ｒ′、ｇ′、ｂ′）を得る。この色変換では、格子点の値そのものを並べたものが３Ｄ−ＬＵＴとなるが、これは公知でもあるので、ここではその詳細な説明は省略する。３Ｄ−ＬＵＴは、例えば、特開２００５−２９５１５３号公報に開示されるような方法を用いて生成される。この３Ｄ−ＬＵＴは仮パラメータとしてＲＯＭ４１０の色補正データ６３１として記憶される。なお、この３Ｄ−ＬＵＴのビット深さは８ビット、階調数は８ビットで表現されている。

まず、原色読みする場合の下地除去の量を決定する。

下地除去前の下地の信号値のヒストグラム上の中心値であるＣｒ、Ｃｇ、Ｃｂとその誤差であるδｒ、δｇ、δｂの分布を求める為には、ポストガンマ変換部６５０で単位線型応答特性を求めれば良い。このため、表１で示すような１Ｄ−ＬＵＴをＲＯＭ４１０からポストガンマ変換部６５０へセットする。そして、基準となる記録媒体を読み取り輝度分布特性を求める。

図１０は基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度分布特性を示す図である。

ここでは、仮パラメータとして単位線型応答特性をもつ３Ｄ−ＬＵＴとして、色補正データを考える。これは図１０で示すように、等間隔で並んだ三次元の立体で表現できる。

この立体は、Ｒ成分値、Ｇ成分値、Ｂ成分値を各軸とする直交座標系で表現され、この立体の対角線は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂの無彩色成分となる。また、その対角線に沿って原点（０，０，０）の対極が白点（２５５，２５５，２５５）である。注目画素を白点に変換する、即ち、下地を除去するとは補間に用いられる注目画素近傍の格子点の信号値を白に近づけることである。

例えば、Ｃｒ−δｒを含む画素値をＲｄ＝（Ｒδｒ，Ｇδｒ，Ｂδｒ）とする。このＲｄを囲む近接格子点と、そこから白に至る各格子点の値を白方向へシフトさせる。同様にＧｄ（＝Ｒδｇ，Ｇδｇ，Ｂδｇ）、Ｂｄ（＝Ｒδｇ，Ｇδｇ，Ｂδｇ）についても白点方向にシフトさせる。これは即ち、注目画素近傍の格子を白点方向にシフトさせることに他ならない。

この様子を図１１を参照して説明する。

図１１は３次元ルックアップテーブルを用いた下地除去の様子を示す図である。

図１１において、Ｄ領域が注目画素近傍の格子点を白点方向にシフトさせている領域であり、Ｄ領域では格子点間隔が等間隔ではなくなり変形して歪んでいるのが分かる。

このようにして単位線型応答特性をもつ３Ｄ−ＬＵＴである色補正データを変形し、原色読み用下地除去に用いる３Ｄ−ＬＵＴである色補正データを生成する。

次に、生成した色補正データと色補正用の３Ｄ−ＬＵＴである色補正データ６３１を合成する。ここで、合成とは生成した色補正データを用いて色補正データ６３１を補間することである。このようにして得られた３Ｄ−ＬＵＴは、色補正と同時に下地除去も可能となる。このような３Ｄ−ＬＵＴを改めて原色読取用色補正データとしてＲＯＭ４１０に格納する。従って、この３Ｄ−ＬＵＴが下地除去を加味した色補正処理前のデータと色補正処理後のデータとの関係を示す変換テーブルとなる。

次に、補色読みする場合の下地除去の量を決定する。

原色読みする場合と同様に、下地除去前の下地の信号値のヒストグラム上の中心値であるＣｒ、Ｃｇ、Ｃｂとその誤差であるδｒ、δｇ、δｂの分布を求める為には、ポストガンマ変換部６５０で、単位線型応答特性を求める。このため、表１で示すような１Ｄ−ＬＵＴをＲＯＭ４１０からポストガンマ変換部６５０へセットする。そして、基準となる記録媒体を読み取り輝度分布特性を求める。

このようにして得られた輝度分布特性に対して、原色読みの時同様の処理を行い、色補正と同時に下地除去も可能な３Ｄ−ＬＵＴを得る。このような３Ｄ−ＬＵＴを改めて補色読取用色補正データとしてＲＯＭ４１０に格納する。

このような処理により、色補正データ６３１には、色補正と同時に下地除去も可能な、原色読取用色補正データと補色読取用色補正データとが格納される。

従って以上説明した実施例に従えば、原色読取用色補正データと補色読取用色補正データとをＲＯＭに記憶させ、これらのデータを色補正処理の際に、画像原稿の読取方法に応じて使い分けることによって、最適な下地除去を行なうことができる。

なお、実施例１〜２において言及したＲＯＭ４１０については、データの書き換えを可能とするためにＥＥＰＲＯＭを用いる。また、書き換え不要なものについては書き換え不能なＲＯＭに格納し、書き換えが必要なものについてはＥＥＰＲＯＭに格納するようにメモリの種類を使い分けても良い。またさらに、ＥＥＰＲＯＭの他に、ＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリを用いても良い。

以上の実施例は、特にインクジェット記録方法の中でも、インク吐出のために熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換素子等）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方法を用いて記録の高密度化、高精細化が達成できる。

本発明の代表的な実施例であるマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）装置の概観斜視図である。 図１で示したＭＦＰ装置の上部に備え付けられた画像読取装置の断面図である。 コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットの詳細な構造を示す側断面図である。 画像読取装置の制御回路の構成を示すブロック図である。 操作部の詳細な構成例を示す図である。 画像処理部の詳細な構成を示すブロック図である。 基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度信号分布の例を表す図である。 ポストガンマ変換処理前後の信号の関係を示す図である。 基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度信号分布の例を表す図である。 基準となる記録媒体を読み取って得られた輝度分布特性を示す図である。 ３次元ルックアップテーブルを用いた下地除去の様子を示す図である。 同じタイミングでは１色のＬＥＤだけを点灯させて画像原稿を読み取る原色読取方法について示す図である。 ＬＥＤを２色同時に点灯させて画像原稿を読み取る補色読取方法について示す図である。 ２色ＬＥＤ時分割点灯方法により画像原稿を読み取る方法について示す図である。 一画素の読み取りを注目した場合の模式図である。 微細な染みがある画素の読み取りに注目した場合の模式図である。 記録媒体の下地を原色読みと補色読みで読み取って得られる輝度値のヒストグラムである。

符号の説明

１００ ＭＦＰ装置
１０１ 載置トレー
１０２ 排紙トレー
１０３ 原稿カバー
１１０ ＬＣＤ
２００ 画像読取装置
３００ ＣＩＳユニット
３０１ セルフォックレンズ
３０２ 導光体
３０３ 赤色ＬＥＤ
３０４ 緑色ＬＥＤ
３０５ 青色ＬＥＤ
４０３ ＬＥＤ駆動回路
４０４ 増幅器（ＡＭＰ）
４０５ Ａ／Ｄ変換回路
４０６ インタフェース制御回路
４１２ 外部装置
６００ 画像処理部
６１０ シェーディング補正部
６２０ プレガンマ変換部
６３０ 色補正処理部
６４０ フィルタ処理部
６５０ ポストガンマ変換部
６６０ 補色反転部
６７０ 制御プログラム
７００ 画像記録部

Claims (4)

1. 光の３原色それぞれを発光する発光手段から画像原稿に光を照射して、受光手段により前記光の反射光を受光して得られる原稿画像データを画像処理する画像読取装置における画像処理方法であって、
   何の記録もなされていない記録媒体に、前記発光手段により光の３原色それぞれを順に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る原色読みと、前記発光手段により光の３原色の内、３つの異なる組み合わせの２原色ずつを同時に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る補色読みとを行う読取工程と、
   前記読取工程における前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれ発生した画像データの前記３原色に対応する輝度信号から、最も信号レベルの低いものをそれぞれ選択する選択工程と、
   前記選択工程においてそれぞれ選択された最も信号レベルの低いものに対応する画素値を白を表す画素値に近づけるように前記画像データを変換する変換テーブルを前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれに対応して構成する構成工程と、
   前記画像原稿の読み取りが原色読みであるか或は補色読みであるかに従って、前記対応する変換テーブルを用いて前記原稿画像データの下地除去を行う画像処理工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記構成工程において構成された変換テーブルを不揮発性メモリに格納する格納工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 画像原稿に光を照射して、前記光の反射光を受光し、前記受光光に基づいて前記画像原稿を読み取る画像読取装置であって、
   光の３原色それぞれを発光する発光手段と、
   前記発光手段により照射され画像原稿により反射した反射光を受光する受光手段と、
   何の記録もなされていない記録媒体に、前記発光手段により光の３原色それぞれを順に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る原色読みと、前記発光手段により光の３原色の内、３つの異なる組み合わせの２原色ずつを同時に前記記録媒体に照射し、前記記録媒体からの反射光を前記受光手段により読み取る補色読みとを行うことにより、それぞれ発生した画像データの前記３原色に対応した輝度信号から、最も信号レベルの低いものをそれぞれ選択する選択手段と、
   前記選択手段によりそれぞれ選択された最も信号レベルの低いものに対応する画素値を白を表す画素値に近づけるように前記画像データを変換する変換テーブルを前記原色読みと前記補色読みとによりそれぞれに対応して構成する構成手段と、
   前記画像原稿の読み取りが原色読みであるか或は補色読みであるかに従って、前記対応する変換テーブルを用いて前記画像原稿を読み取って得られた画像データの下地除去を行う画像処理手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項３に記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置によって読取された画像を表す画像データ、或は外部から入力された画像データに基づいて記録媒体に画像を記録する記録手段とを有することを特徴とするマルチファンクションプリンタ装置。

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