JP6607019B2 - 原稿の傾き量検出装置および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート状の原稿の傾き量を検出する装置に関する。

従来より、コピー機やＭＦＰ（Multi-functional Peripheral ：多機能機または複合機）のように原稿から画像を読み取って処理する画像処理装置には、自動原稿送り装置が備えられている。自動原稿送り装置は、セットされた複数枚の原稿を１枚ずつ順に読取り位置へ自動的に搬送する。

自動原稿送り装置で搬送した場合に、原稿の状態やそのセットの状態などによって、原稿の傾き（スキュー）の発生することがある。原稿の傾きを補正する手法として、レジストローラに原稿を突き当てて撓ませる手法がよく知られている。しかし、この手法による場合にはレジストローラと原稿との衝突音が生じて静音性が損なわれるという問題がある。

そこで、近年では、原稿自体の傾きを補正することなく、傾いた状態の原稿から画像を読み取り、読み取った画像を回転させる画像処理によって傾きの無い画像を生成する技術が注目されている。

画像処理によって傾きを補正するには、補正に先立って原稿の傾き量を検出する必要がある。原稿の傾き量を検出するための先行技術として、特許文献１〜５に記載の技術がある。

特許文献１には、原稿画像を読み取る際に、原稿の厚さに起因する影をも読み取り、この影による黒画素の位置に基づいて原稿の端縁の傾き角度を検出することが開示されている。特許文献２には、読み取った画像のうちの影の部分を濃度変換によって先鋭化することが記載されており、特許文献３には、ラプラシアンフィルタを用いたフィルタリングによって影の部分を先鋭化することが記載されている。

また、特許文献４、５には、画像の中の辺をハフ（Hough ）変換によって特定することが開示されている。辺を特定することによって辺の傾きが分かる。

特開２００３−２５９０８９号公報 特開２００３−２５９０９０号公報 特開２００３−３１９１６０号公報 特開２００９−０４２８１４号公報 特開２００２−１９９１７９号公報

画像処理により原稿の傾き量を検出することによって、原稿の有無を検出するセンサを用いて検出するよりも、高精度に傾き量を検出することができる。また、センサを使用しないので、部品コストを低減することができる。

ただし、画像処理による原稿の傾き量の検出では、画像の各画素の階調値に基づいて、原稿と背景との境界をいかに精度よく検出するかが課題となる。

特許文献１〜３のように画像における原稿の影の傾き量を検出する場合、原稿の下地色が暗色であるときに、原稿と影との判別が難しい。加えて、原稿が厚いかまたは端縁が全体的に浮き上がるなどして影の幅が広くなった場合に、および原稿の端縁が部分的に浮き上がって影の幅が不均一であった場合に、傾き量を検出できなかったり検出できても誤差が大きかったりする。つまり、検出の精度が原稿に依存するという問題があった。

また、特許文献４、５のようにハフ変換によって辺を特定する場合には、傾きを検出する画像処理にかかる時間が長いという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、原稿に依存しない精度でかつ従来よりも短い時間で原稿の傾き量を検出することを目的とする。

本発明の実施形態に係る原稿の傾き量検出装置は、背景板の表面に配置されまたは表面を通過するシート状の原稿の傾き量を検出する装置であって、前記原稿を照射する光源と、前記光源による前記原稿からの反射光によって当該原稿の少なくとも１つの端辺を含んだ矩形領域を主走査方向とこれと直角の副走査方向とにより読み取って入力画像を取得する画像読み取り手段と、前記入力画像における副走査方向の階調値の変化から前記原稿と前記背景板との境界点を検出する境界点検出手段と、主走査方向に沿って検出された複数の前記境界点に対し、前記境界点上にあって設定された２点間距離だけ離れた２点の傾き量を検出する傾き量検出手段と、前記２点を主走査方向に沿って設定された距離ごとにシフトさせて前記１つの端辺に対応する複数の前記傾き量からなる傾き量群を取得する傾き量群取得手段と、前記傾き量群に基づいて前記１つの端辺の傾き量を前記原稿の傾き量として決定する原稿傾き量決定手段と、を有する。

前記背景板は、例えば白色であるかまたは光沢があるものが用いられる。

前記境界点検出手段は、前記入力画像の各画素のうち、前記背景板に対し副走査方向の近辺に存在し、明度情報の階調値が第１のしきい値以下であってかつ前記背景板の明度情報の階調値に対する差が第２のしきい値以上である画素を、前記境界点として検出する。 例えば、前記境界点が複数検出された場合に、前記背景板に対し副走査方向に最も近い位置に存在する境界点を選択すればよい。

前記傾き量決定手段は、例えば、前記傾き量群に含まれる前記傾き量のうち最も度数が大きい傾き量を前記原稿の傾き量として決定する。

本発明によると、原稿に依存しない精度でかつ従来よりも短い時間で原稿の傾き量を検出することができる。

本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概略の構成を示す図である。 画像処理装置およびその制御部のハードウェア構成を示す図である。 自動原稿送り装置およびスキャナの構成を示す図である。 原稿および背景板を底面視した様子の一例とそれに対応した入力画像とを示す図である。 入力画像の副走査方向における階調値の変化の例を示す図である。 画像処理装置の機能的構成の例を示す図である。 傾き量群を取得するための２点のシフトの例を示す図である。 原稿の傾き量の決定の例を示す図である。 原稿の傾き量の決定の例を示す図である。 ２点間距離および２点のシフト量の設定の例を示す図である。 画像処理装置１における全体的な処理の流れの例を示すフローチャートである。

図１には本発明の一実施形態に係る画像処理装置１の概略の構成が、図２には画像処理装置１およびその制御部１００のハードウェア構成が、それぞれ示されている。

画像処理装置１は、コピー機、プリンタ、およびファクシミリ機などの機能を集約したＭＦＰである。画像処理装置１は、コピー、画像のデータ化（スキャン）、およびファクシミリ送信などのように、シート状の原稿８から画像を読み取ってその画像データを処理するジョブを実行する際には、原稿８の傾き量を検出する傾き量検出装置として動作する。

画像処理装置１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１０、スキャナ２０、プリンタ部３０、給紙部３５、給紙キャビネット４０、自動両面ユニット５０、操作パネル６０、ファクシミリユニット７０、通信インターフェース７５、制御部１００、および補助記憶装置１２０を備える。

自動原稿送り装置１０は、給紙トレイ１１および排紙トレイ１６を有し、給紙トレイ１１にセットされた１枚または複数枚の原稿８を排紙トレイ１６へ搬送する。搬送中に、スキャナ２０によって原稿８の画像が読み取られる。給紙トレイ１１は、原稿８の有無を検出するセンサを有する。

自動原稿送り装置１０は、スキャナ２０のプラテンガラス２１を覆うカバーとして、背面側の軸を中心に回転して開閉可能に構成されている。画像処理装置１のユーザは、自動原稿送り装置１０の前端部を持ち上げてプラテンガラス２１を露出させ、プラテンガラス２１の上に原稿を載置することができる。

スキャナ２０は、自動原稿送り装置１０によって搬送されている原稿８またはユーザによってプラテンガラス２１の上に置かれた原稿８から、それに記録されている画像を光学的に読み取る。スキャナ２０は、読み取った画像の各画素の階調値を表わす画像データを制御部１００へ送る。

なお、自動原稿送り装置１０およびスキャナ２０の構成については、後にさらに詳しく述べる。

プリンタ部３０は、電子写真法によって用紙に画像を印刷する。イエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成するための感光体ドラム３１ａ 、３１ｂ 、３１ｃ 、３１ｄ および露光走査ユニット３２ａ 、３２ｂ 、３２ｃ 、３２ｄを備える。色の異なる４つのトナー像を転写ベルト３３に重ねて転写し、重なったトナー像を給紙部３５から搬送されてきた用紙に転写する。

給紙部３５は、用紙を収納しておくための給紙カセット３６，３８と、給紙カセット３６，３８から用紙を繰り出すためのピックアップローラ３７，３９とを備え、プリンタ部３０に用紙を供給する。

給紙キャビネット４０は、給紙部３５と同様に給紙カセット４１，４３と、給紙カセット４１，４３から用紙を繰り出すためのピックアップローラ４２，４４とを備える。ピックアップローラ４２，４４によって繰り出された用紙は、給紙部３５の用紙搬送路を経由してプリンタ部３０に供給される。

自動両面ユニット５０は、両面印刷を可能にするためのユニットであり、片面に画像が印刷された用紙をプリンタ部３０から取り込み、表裏を反転させてプリンタ部３０へ用紙を戻す。

操作パネル６０は、ユーザによる入力操作のための画面を表示するタッチパネルディスプレイ６１と、ハードキーが配置されたキー入力部６２とを有し、入力操作に応じた信号を制御部１００に送る。

ファクシミリユニット７０は、外部のファクシミリ端末との間でＧ３などのプロトコルを用いて画像データをやりとりする。

通信インターフェース７５は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、および画像処理装置１に着脱可能なＵＳＢメモリなどの機器と通信回線を介して通信するためのインターフェースである。通信回線として、ローカルエリアネットワーク回線（ＬＡＮ回線）、インターネット、近距離無線通信回線などが用いられる。

制御部１００は、画像処理装置１の全体的な制御を受け持つメインコントローラである。図２に示すように制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、および画像処理部１０４を備える。

ＲＯＭ１０３には、画像処理装置１をコピー機、ファクシミリ機、およびイメージリーダなどとして動作させるために、自動原稿送り装置１０、スキャナ２０およびプリンタ部３０などを制御するプログラムが記憶されている。さらに、画像処理部１０４を制御して原稿８の傾き量ＳＶの検出および読取り画像の傾き補正を行うための傾き補正用プログラムが記憶されている。これらプログラムは、必要に応じてＲＡＭ１０２にロードされ、ＣＰＵ１０１によって実行される。

画像処理部１０４は、スキャナ２０から受け取った画像データにシェーディング補正や色収差補正といった読取り光学系の特性に関わる処理を施す。さらに、画像処理部１０４は、原稿８の傾き量ＳＶを検出するための処理の一部または全部、および検出した傾き量ＳＶに基づいて画像データを補正する傾き補正処理の一部または全部を受け持つ。画像処理部１０４は、傾き量ＳＶの検出をソフトウェアのみで行う場合よりも高速に行うためのハードウェアを含んで構成される。

補助記憶装置１２０は、制御部１００から送られてくる画像データを記憶する。補助記憶装置１２０として、ハードディスクドライブまたはＳＳＤ（Solid State Drive ）などが用いられる。

図３には自動原稿送り装置１０およびスキャナ２０の構成が示されている。

自動原稿送り装置１０は、給紙トレイ１１、ピックアップローラ１２ａ、捌きローラ対１２ｂ、複数の送りローラ対１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ、搬送路１３、背景板１４，１５、および排紙トレイ１６などを有する。

ピックアップローラ１２ａは、給紙トレイ１１から最上の原稿８を取り出す。捌きローラ対１２ｂは、複数枚の原稿８が重なって取り出されたときに１枚のみを通過させるように回転によって捌く。

送りローラ対１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈは、搬送路１３に沿って間隔をあけて配置されており、給紙トレイ１１から取り出された原稿８を搬送し、読取り位置を通過させた後に排紙トレイ１６に排出する。

原稿８が搬送路１３における送りローラ対１２ｅとその次の送りローラ対１２ｆとの間を通過するとき、読取り位置において、原稿８の下面の画像が、静止状態の光源ユニット２２を介しイメージセンサ２７によって読み取られる。つまり、背景板１４の表面上の読取り位置を原稿８が先端側から後端側へと移動することにより、原稿８に対する主走査方向のスキャンが行われる。

背景板１４，１５は、スキャナ２０による読み取りの撮像面に原稿８の背景として映り込む部材である。背景板１４は、搬送路１３を形成する壁面の一部となるように配置されており、自動原稿送り装置１０によって原稿８を搬送しながら画像を読み取る場合に原稿８の背景となる。背景板１５は、それを支持する自動原稿送り装置１０を閉じたときにプラテンガラス２１と対向して配置され、プラテンガラス２１の上面に置かれた静止状態の原稿８から画像を読み取る場合に原稿８の背景となる。

背景板１４，１５は、樹脂、金属またはこれらを組み合わせた複合材料などからなり、その表面は白色であるかまたは光沢を有する。背景板１４，１５の両者の材質が同じでもよいし、異なっていてもよい。

スキャナ２０は、フラットヘッド型であり、光源ユニット２２、ミラーユニット２３、結像レンズ２６、およびイメージセンサ２７を有する。光源ユニット２２は、原稿８を照射する光源２４と、原稿８からの反射光をミラーユニット２３へ導くミラー２５ａとを有する。光源２４は例えばＬＥＤアレイであり、原稿８をその搬送方向と直交する方向の全長にわたって照射可能である。ミラーユニット２３は、光源ユニット２２から入射する光を折り返してイメージセンサ２７へ入射させるミラー２５ｂ，２５ｃを有する。光源ユニット２２およびミラーユニット２３は、プラテンガラス２１と平行に移動可能に構成されている。

自動原稿送り装置１０によって原稿８を搬送しながら画像を読み取る場合には、光源ユニット２２およびミラーユニット２３は移動しない。光源ユニット２２は背景板１４の下方の位置で静止したままである。光源２４は、背景板１４の表面を通過する原稿８の下面に向けて、原稿８の進行方向における後方側からプラテンガラス２１越しに例えば白色の光を照射する。この光が原稿８および背景板１４で反射してミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび結像レンズ２６を経てイメージセンサ２７に入射する。これにより、原稿８および背景板１４の照射された部分の像がイメージセンサ２７の撮像面に結像する。イメージセンサ２７は、結像した像を一列に並ぶ画素の列として読み取る。イメージセンサ２７の駆動によって主走査が行われ、原稿８の搬送によって副走査が行われる。主走査と副走査とにより原稿８の画像が背景板１４とともに線順次に読み取られる。

一方、プラテンガラス２１の上に置かれた静止状態の原稿８から画像を読み取る場合には、光源ユニット２２は一定の速度で移動し、ミラーユニット２３は光路長が一定になるように光源ユニット２２の半分の速度で移動する。この場合、光源ユニット２２およびミラーユニット２３の移動によって副走査が行われる。主走査はイメージセンサ２７の駆動によって行われる。

以下、自動原稿送り装置１０を用いて原稿８を搬送しながら画像を読み取る場合を例として、原稿８の傾き量を検出する機能について説明する。ただし、背景板１５の表面に配置された静止状態の原稿８から画像を読み取る場合にも、原稿８の傾き量を検出することができる。

図４には原稿８および背景板１４を底面視した様子の一例とそれに対応した入力画像Ｇ１０とが示されている。つまり、図４は、図３における背景板１４およびその表面を通過する原稿８を、光源ユニット２２の側から見て示す図である。

図４において、原稿８が副走査方向Ｍ２に搬送されて背景板１４の表面を通過する期間に、所定の密度で周期的に主走査が行われる。図４（Ａ）に示す通り、主走査方向Ｍ１は副走査方向Ｍ２と直角に交差する方向である。主走査と副走査とにより読み取られる領域２００は、原稿８の全体を包含する大きさの矩形領域である。

原稿８の前端８ａの付近が光源２４によって照射されている間、原稿８の前側に帯状の影９が生じる。影９は、原稿８の主走査方向Ｍ１の全長にわたって延び、原稿８の厚さに応じた幅をもつ。この影９が原稿８および背景板１４とともにイメージセンサ２７によって撮像される。

つまり、図４（Ｂ）のように原稿部８０と背景部１４０と影部９０とを有した入力画像Ｇ１０が読取り画像として得られる。原稿部８０は原稿８に対応し、背景部１４０は背景板１４に対応し、影部９０は影９に対応する。入力画像Ｇ１０は、原稿８の前後左右の各端辺を含んだ矩形領域を読み取った画像であり、通常は原稿部８０の全体を含んだ画像、またはその一部の画像である。

画像処理装置１は、背景部１４０と影部９０とを有した入力画像Ｇ１０に基づいて、画像処理によって原稿８の傾き量を検出する。

図５には入力画像Ｇ１０の副走査方向における階調値ＭＤの変化の例が各曲線ＫＳによって示されている。図５に示される各曲線ＫＳは、主走査方向に異なる各画素の位置に対応したものである。階調値ＭＤは、明度または輝度であって、明るい画素では大きく、暗い画素では小さい。

入力画像Ｇ１０における副走査方向Ｍ２の階調値ＭＤの変化をみると、原稿８の下地色が明色である一般的な場合には、背景部１４０で大きく（明るく）、影部９０に移るにつれて次第に小さくなり（暗くなり）、影部９０から原稿部８０へ移るにつれて大きくなる。

背景板１４の表面は上述した通り白色または光沢を有するので、背景部１４０の階調値ＭＤ０は、通常、最大となり、他の部分よりも確実に大きい。背景部１４０の階調値ＭＤ０を、光源２４の出力調整またはイメージセンサ２７の感度調整によって、階調範囲の上限値またはその近辺に設定することができる。

また、影部９０は背景板１４のうちの遮光された部位の像であるので、影部９０の階調値ＭＤは背景部１４０の階調値ＭＤ０よりも確実に小さい。ただし、影９は、原稿８の前端８ａから遠いほど、照射光の回り込みの影響などで淡くなりやすい。このため、背景部１４０の近くでは影部９０の階調値ＭＤは大きく、背景部１４０から遠くなるにつれて小さくなる。

これに対して、原稿部８０の階調値ＭＤは、原稿８の下地色および表面の光反射率などの光学特性に依存する。また、原稿８の縁部にまで画像が存在する場合にはその画像の濃度にも依存する。したがって、原稿部８０の階調値が影部９０の階調値より必ずしも大きいとは限らず、影部９０と同程度となる場合もある。

そこで、画像処理装置１は、原稿８の光学特性などの如何にかかわらず原稿８の傾き量ＳＶを検出するため、影部９０と原稿部８０との境界点（原稿部８０に近い側の境界点）ではなく、背景部１４０と影部９０との境界点ＫＴ（背景部１４０に近い側の境界点ＫＴ）を、原稿８と背景板１４との境界点として検出する。すなわち、境界点が複数検出された場合に、背景板１４に対し副走査方向に最も近い位置に存在する境界点ＫＴを選択する。

詳しくは、副走査方向Ｍ２の先頭側から順に各画素の階調値ＭＤを調べていき、階調値ＭＤがしきい値ｔｈ３以下である最初に出現した画素の副走査方向Ｍ２の位置Ｙを境界点ＫＴとする。同様の手順で主走査方向Ｍ１の各画素の位置Ｘについて境界点ＫＴを検出する。しきい値ｔｈ３を「境界点のしきい値ｔｈ３」と言うことがある。

しきい値ｔｈ３は、第１のしきい値ｔｈ１以下であるという条件ＪＫ１、および背景板１４の階調値ＭＤ０に対する差が第２のしきい値ｔｈ２以上であるという条件ＪＫ２の、両方を満足する値である。条件ＪＫ１は固定的な条件である。条件ＪＫ２は背景板１４の光学特性および光源２４の出力に応じて変わる可変の条件である。

図５に示す各曲線ＫＳにおいて、副走査方向の位置が進むにつれて階調値ＭＤが背景部１４０の階調値ＭＤ０から低下していき、その途上において複数の画素についての階調値ＭＤがサンプリングされる。そして、階調値ＭＤが最初にしきい値ｔｈ３以下となったときの画素が、境界点ＫＴとして検出される。階調値ＭＤがしきい値ｔｈ３となる画素が複数検出された場合も、最初にしきい値ｔｈ３以下となった画素が境界点ＫＴとして選択される。

なお、条件ＪＫ２を満足する最小の階調値ＭＤが第１のしきい値ｔｈ１よりも大きい場合は、境界点のしきい値ｔｈ３を第１のしきい値ｔｈ１と一致させてもよい。また、条件ＪＫ２を満足する最小の階調値ＭＤが第１のしきい値ｔｈ１よりも小さい場合は、条件ＪＫ２を満足する最小の階調値ＭＤを境界点のしきい値ｔｈ３としてもよい。

画像処理装置１は、検出した境界点ＫＴに基づいて、原稿８の前端８ａに対応した影９の傾き量を原稿８の傾き量ＳＶとして検出する。

ところで、影９の幅は、原稿８の撓み（湾曲）および浮き上がりの影響を受けることによって不均一となる。つまり、主走査方向Ｍ１の各位置Ｘの境界点ＫＴが主走査方向Ｍ１に一直線状に並ばずに、不規則に曲がる曲線を描くように並ぶ場合が起こり得る。画像処理装置１によると、このような場合にも原稿８の傾き量ＳＶを検出することができる。

図６には画像処理装置１の機能的構成の例が、図７には傾き量群ＧＳＶｐを取得するための２点のシフトの例が、それぞれ示されている。また、図８および図９には原稿８の傾き量ＳＶの決定の例が示されている。さらに、図１０には２点間距離Ｄｘおよび２点のシフト量Ｄｓの設定の例が示されている。

図６において、画像処理装置１には、境界点検出部３０１、境界点メモリ３０２、傾き量検出部３０３、傾き量群取得部３０４、原稿傾き量決定部３０５、傾き補正部３０６、および２点間距離設定部３０７などが設けられる。これらの機能は、上に述べた制御部１００のハードウェア構成により、および上に述べた傾き補正用プログラムがＣＰＵ１０１によって実行されることにより実現される。

境界点検出部３０１は、画像読取り手段であるスキャナ２０から入力画像Ｇ１０を取得し、入力画像Ｇ１０における副走査方向Ｍ２の階調値ＭＤの変化から原稿８と背景板１４（または背景板１５）との境界点ＫＴを検出する。階調値ＭＤは、上に述べた通り、明るいほど大きい階調情報（明度情報）である。ただし、濃度のように暗いほど大きい階調情報でもよい。

境界点検出部３０１は、入力画像Ｇ１０の各画素のうち、背景板１４，１５に対し副走査方向Ｍ２の近辺に存在し、明度情報の階調値ＭＤが上に述べたように第１のしきい値ｔｈ１以下であってかつ背景板１４，１５の明度情報の階調値ＭＤ０に対する差が第２のしきい値ｔｈ２以上である画素の位置Ｙを、境界点ＫＴとして検出する。主走査方向Ｍ１の画素単位の位置Ｘごと境界点ＫＴを検出する手順は上に述べた通りである。

境界点検出部３０１は、主走査方向Ｍ１の各位置Ｘについて検出した境界点ＫＴを境界点メモリ３０２に記憶させる。入力画像Ｇ１０の主走査方向Ｍ１のサイズ（画素数）の最大値が例えば８１９２である場合、最大で８１９２個の境界点ＫＴが境界点メモリ３０２に格納される可能性がある。実際には、境界点ＫＴの個数は原稿８のサイズに応じた数となる。境界点メモリ３０２は、例えばＲＡＭ１０２に設けられる。

境界点ＫＴとして格納するデータは、副走査方向Ｍ２の位置Ｙを表わすものであり、入力画像Ｇ１０の副走査方向Ｍ２の画素番号（主走査ライン番号）であってよい。また、主走査方向Ｍ１の画素の配列順にアドレスを割り当て、各境界点ＫＴの主走査方向Ｍ１の位置Ｘを境界点メモリ３０２のアドレスで特定するようにしてもよい。位置Ｘと位置Ｙとの組を境界点ＫＴのデータとして格納してもよい。

なお、入力画像Ｇ１０における主走査方向Ｍ１の両端部では階調値ＭＤが異常になりやすい。また、両端部以外でもノイズの影響を受けて階調値ＭＤが異常（イレギュラー）になることがある。したがって、イレギュラーな境界点ＫＴが検出された場合に、それを無効にして以後の処理の対象から除外することとしてもよい。例えば、境界点ＫＴとして検出された位置Ｙが、それに隣接する正常な境界点ＫＴの位置Ｙに対し、設定されたしきい値以上の差を有する場合に、それをイレギュラーな境界点ＫＴであるとし、例えばそれを境界点メモリ３０２に格納しない。

傾き量検出部３０３は、主走査方向Ｍ１に沿って検出された複数の境界点ＫＴに対し、図７に示すように境界点ＫＴ上にあって設定された２点間距離Ｄｘだけ離れた２点ＫＴ１，ＫＴ２の傾き量ＳＶｐを検出する。

すなわち、傾き量検出部３０３は、主走査方向Ｍ１の先端側の１つの境界点ＫＴを一方の点ＫＴ１として境界点メモリ３０２から読み出し、点ＫＴ１の位置Ｘ１から２点間距離Ｄｘだけ離れた位置Ｘ２の境界点ＫＴを他方の点ＫＴ２として読み出す。そして、傾き量ＳＶｐとして、例えば点ＫＴ２と点ＫＴ１との差（位置Ｙの差）を算出する。この傾き量ＳＶｐと２点間距離Ｄｘとに基づいて、２点ＫＴ１，ＫＴ２を結ぶ線分の傾き角度を計算することができるので、傾き量ＳＶｐは実質的に傾き角度に相当する。

２点間距離Ｄｘは、入力画像Ｇ１０の主走査方向Ｍ１の全長より短い距離、例えば４分の１程度とされる。主走査方向Ｍ１の画素数が８１９２である場合の２点間距離Ｄｘは、例えば２０４８画素分の距離とされる。また原稿８がＡ４サイズであって画素数が５０００であれば、２点間距離Ｄｘは例えば１２５０画素分の距離とされる。ただし、これに限らず、主走査方向Ｍ１の全長の１０分の１、５分の１、３分の１、２分の１程度などとしてもよく、また、２５６画素分、５１２画素分、１０２４画素分など、適当な画素数としてもよい。

傾き量群取得部３０４は、傾き量検出部３０３に対してシフト量Ｄｓである距離を通知することによって、２点ＫＴ１，ＫＴ２を主走査方向Ｍ１に沿って設定された距離（シフト量Ｄｓ）ずつ同時にシフトさせる。そして、シフトするごとに検出される傾き量ＳＶｐを傾き量検出部３０３から取得することによって、原稿８の１つの端辺（例えば前端８ａの辺）に対応する複数の傾き量ＳＶｐからなる傾き量群ＧＳＶｐを取得する。

例えば、検出された境界点ＫＴの総数が７０００で、２点間距離Ｄｘが２０４８（画素）で、シフト量Ｄｓが１（画素）である場合には、約５０００個の傾き量ＳＶｐからなる傾き量群ＧＳＶｐを取得する。

原稿傾き量決定部３０５は、傾き量群ＧＳＶｐに基づいて、１つの端辺の傾き量を原稿８の傾き量ＳＶとして決定する。

例えば、図８に示すように、傾き量群ＧＳＶｐに含まれる傾き量ＳＶｐを値別に計数して値ごとの度数を求め、傾き量群ＧＳＶｐに含まれる傾き量ＳＶｐのうち最も度数が大きい傾き量ＳＶｐ（すなわち傾き量ＳＶｐのヒストグラムにおけるピーク値）を、原稿８の傾き量ＳＶとして決定する。

または、傾き量群ＧＳＶｐに含まれる傾き量ＳＶｐの分布においてその中央値となる傾き量ＳＶｐを、原稿８の傾き量ＳＶとして決定する。この場合、すべての傾き量ＳＶｐの値を基に中央値を公知の演算式を適用して算出する。

他の方法として、図９に示すように傾き量ＳＶｐが０に近い範囲の分布が対称性をもつブロードな分布であるとして、対称な範囲の中央値を傾き量ＳＶとすることができる。この場合には、傾き量ＳＶｐが例えば負の所定量である傾き量ＳＶｐを第１の傾き量ＳＶｐ１とし、この第１の傾き量ＳＶｐ１と同じ度数の傾き量ＳＶｐを第２の傾き量ＳＶｐ２とする。そして、第１の傾き量ＳＶｐ１と第２の傾き量ＳＶｐ２との和の半分を原稿８の傾き量ＳＶとすればよい。

２点間距離設定部３０７は、原稿８の主走査方向Ｍ１のサイズに応じて２点間距離Ｄｘを設定して、傾き量検出部３０３に通知する。

図１０（Ａ）に示すように、原稿８のサイズが小さい場合には、原稿８のサイズが大きい場合よりも２点間距離Ｄｘ（Ｄｘ’）を長くする。例えば、原稿８がＡ３サイズである場合は２点間距離Ｄｘ’を２８９６とし、原稿８がＡ４サイズである場合は２点間距離Ｄｘを２０４８とする。このように原稿８の主走査方向Ｍ１のサイズが短くなるにしたがって２点間距離Ｄｘを短くすることにより、傾き量群ＧＳＶｐを構成する傾き量ＳＶｐをより多くして、原稿８の傾き量ＳＶの検出の精度を確保する。

また、傾き量群取得部３０４は、２点ＫＴ１，ＫＴ２のシフト量Ｄｓを、原稿８の主走査方向Ｍ１のサイズに応じて設定する。

図１０（Ｂ）に示すように、原稿８のサイズが小さい場合には、原稿８のサイズが大きい場合よりもシフト量Ｄｓ（Ｄｓ’）を短くする。例えば、原稿８がＡ３サイズである場合はシフト量Ｄｓ’を２とし、原稿８がＡ４サイズである場合はシフト量Ｄｓを１とする。このように原稿８の主走査方向Ｍ１のサイズが短くなるにしたがってシフト量Ｄｓを短くすることにより、傾き量群ＧＳＶｐを構成する傾き量ＳＶｐをより多くして、原稿８の傾き量ＳＶの検出の精度を確保する。

なお、図１０（Ｃ）には、２点間距離Ｄｘおよびシフト量Ｄｓの両方について、原稿８の主走査方向Ｍ１のサイズに応じて設定する例が示されている。

図６に戻って、傾き補正部３０６は、傾き量決定部３０５により決定された原稿８の傾き量ＳＶに応じた傾き補正処理を、入力画像Ｇ１０に対して施す。傾き補正処理は、入力画像Ｇ１０を傾き量ＳＶに応じた角度だけ回転させることにより、傾きの無い補正画像Ｇ１２を生成する処理である。補正画像Ｇ１２は、ジョブに応じてこれを処理する手段に引き渡される。

図１１のフローチャートには画像処理装置１における全体的な処理の流れの例が示されている。

図１１において、自動原稿送り装置１０の給紙トレイ１１またはスキャナ２０のプラテンガラス２１の上にセットされた原稿８の画像を読み取って入力画像Ｇ１０を得る（＃１０１）。入力画像Ｇ１０の画素の階調値に基づいて、背景板１４，１５と原稿８との境界点ＫＴを検出して保持する（＃１０２）。

主走査方向Ｍ１の２点間距離Ｄｘを設定し（＃１０３）、２点ＫＴ１，ＫＴ２を主走査方向Ｍ１にシフトさせながら、２点間の傾き量ＳＶｐを算出して保持する（＃１０４）。そして、複数の傾き量ＳＶｐからなる傾き量群ＧＳＶｐに基づいて原稿８の傾き量ＳＶを決定する（＃１０５）。その後、入力画像Ｇ１０に対して傾き量ＳＶに応じた傾き補正処理を施す（＃１０６）。

上に述べた実施形態によると、ハフ変換または最小二乗法による近似線の算出といった複雑な演算処理によらずに、原稿８の傾き量ＳＶを検出することができる。画素の階調値としきい値ｔｈ３との比較による境界点ＫＴの検出、２つの境界点ＫＴの差を求める傾き量ＳＶｐの検出、および傾き量群ＧＳＶｐから所定の傾き量ＳＶｐを抽出する原稿８の傾き量ＳＶの決定は、いずれもハードウェアによる実現が容易な処理である。つまり、これらの処理をハードウェア化することによって、ソウトウェアのみによって行う場合よりも傾き量ＳＶを高速で検出することができる。検出の高速化、すなわち検出の契機に対する応答性の向上は、特に自動原稿送り装置１０を用いて複数の原稿８の画像を次々に読み取る場合に重要となる。迅速に傾き量ＳＶを検出することにより、各原稿８から読み取った入力画像Ｇ１０に対する傾き補正をより早く実施することができる。

上に述べた実施形態において、原稿８の前端８ａに対応した影９を含む画像を用いて傾き量ＳＶを検出するので、原稿８の読み取りの初期において傾き量ＳＶを検出することができ、傾き量ＳＶを用いた種々の処理を早いタイミングで行うことができる。

また、自動原稿送り装置１０によらず、プラテンガラス２１の上にセットされた静止状態の原稿８の傾き量ＳＶを検出する場合には、光源ユニット２２が移動して原稿８の後端に近づいたときに原稿８の後端側に生じる影９を用いればよい。

この場合に、例えば、境界点検出部３０１は、入力画像Ｇ１０における後端側から画素の各階調値ＭＤを調べていき、階調値ＭＤがしきい値ｔｈ３以下である最初に出現した画素の副走査方向Ｍ２の位置Ｙを境界点ＫＴとすればよい。

なお、光源２４の配置位置に応じて影９のできる位置が変わるので、それに応じて境界点ＫＴを検出し傾き量ＳＶを検出すればよい。例えば、光源ユニット２２の移動方向の前方側から原稿８を照明する場合には、上に述べた原稿８を搬送する場合の傾き量ＳＶの検出と同様に、原稿８の前端側に生じる影９を利用して傾き量ＳＶを検出すればよい。

画像処理装置１は、ＭＦＰに限らず、原稿８の画像を読み取る機器であればよく、コピー機、ファクシミリ機、イメージリーダなどであってもよい。自動原稿送り装置１０に、原稿８から画像を読み取るイメージセンサを配置してもよい。

その他、画像処理装置１の全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、境界点ＫＴの検出の方法、原稿８の傾き量ＳＶの決定の方法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

１ 画像処理装置（原稿の傾き量検出装置）
８ 原稿
８ａ 前端（端辺）
１４，１５ 背景板
２０ スキャナ（画像読取り手段）
２４ 光源
２００ 領域（矩形領域）
Ｍ１ 主走査方向
Ｍ２ 副走査方向
Ｇ１０ 入力画像
ＳＶ 傾き量（原稿の傾き量）
ＫＴ 境界点
３０１ 境界点検出部（境界点検出手段）
３０３ 傾き量検出部（傾き量検出手段）
３０４ 傾き量群取得部（傾き量群取得手段）
３０５ 原稿傾き量決定部（原稿傾き量決定手段）
３０６ 傾き補正部（傾き補正手段）
３０７ ２点間距離設定部（２点間距離設定手段）
Ｄｘ ２点間距離
ＫＴ１、ＫＴ２ 点
ＳＶＰ ２点の傾き量
Ｄｓ シフト量（距離）
ＧＳＶｐ 傾き量群
ｔｈ１ 第１のしきい値
ｔｈ２ 第２のしきい値

Claims (7)

1. 背景板の表面に配置されまたは表面を通過するシート状の原稿の傾き量を検出する装置であって、
   前記原稿を照射する光源と、
   前記光源による前記原稿からの反射光によって当該原稿の少なくとも１つの端辺を含んだ矩形領域を主走査方向とこれと直角の副走査方向とにより読み取って入力画像を取得する画像読取り手段と、
   前記入力画像における副走査方向の階調値の変化から前記原稿と前記背景板との境界点を検出する境界点検出手段と、
   主走査方向に沿って検出された複数の前記境界点に対し、前記境界点上にあって設定された２点間距離だけ離れた２点の傾き量を検出する傾き量検出手段と、
   前記２点を主走査方向に沿って設定された距離ごとにシフトさせて前記１つの端辺に対応する複数の前記傾き量からなる傾き量群を取得する傾き量群取得手段と、
   前記傾き量群に基づいて前記１つの端辺の傾き量を前記原稿の傾き量として決定する原稿傾き量決定手段と、を有し、
   前記背景板は、白色であるかまたは光沢があり、
   前記境界点検出手段は、
   前記入力画像の各画素のうち、前記背景板に対し副走査方向の近辺に存在し、明度情報の階調値が第１のしきい値以下であってかつ前記背景板の明度情報の階調値に対する差が第２のしきい値以上である画素を、前記境界点として検出する、
   ことを特徴とする原稿の傾き量検出装置。
2. 前記境界点検出手段は、
   前記境界点が複数検出された場合に、前記背景板に対し副走査方向に最も近い位置に存在する境界点を選択する、
   請求項１記載の原稿の傾き量検出装置。
3. 前記傾き量決定手段は、
   前記傾き量群に含まれる前記傾き量のうち最も度数が大きい傾き量を前記原稿の傾き量として決定する、
   請求項１または２記載の原稿の傾き量検出装置。
4. 前記傾き量決定手段は、
   前記傾き量群に含まれる前記傾き量の分布においてその中央値となる傾き量を前記原稿の傾き量として算出する、
   請求項１または２記載の原稿の傾き量検出装置。
5. 前記２点間距離を設定する２点間距離設定手段を有し、
   前記２点間距離設定手段は、
   前記原稿の主走査方向のサイズに応じて前記２点間距離を設定する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の原稿の傾き量検出装置。
6. 前記傾き量群取得手段は、
   前記２点のシフト量を、前記原稿の主走査方向のサイズに応じて設定する、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の原稿の傾き量検出装置。
7. 背景板の表面に配置されまたは表面を通過するシート状の原稿を照射する光源と、
   前記光源による前記原稿からの反射光によって当該原稿を主走査方向とこれと直角の副走査方向とにより読み取って入力画像を取得する画像読み取り手段と、
   前記入力画像における副走査方向の階調値の変化から前記原稿の１つの端辺についての前記原稿と前記背景板との境界点を検出する境界点検出手段と、
   主走査方向に沿って検出された複数の前記境界点に対し、前記境界点上にあって設定された２点間距離だけ離れた２点の傾き量を検出する傾き量検出手段と、
   前記２点を主走査方向に沿って設定された距離ごとにシフトさせて前記原稿の１つの端辺に対応する複数の前記傾き量からなる傾き量群を取得する傾き量群取得手段と、
   前記傾き量群に基づいて前記１つの端辺の傾き量を前記原稿の傾き量として決定する傾き量決定手段と、
   前記入力画像に対し前記傾き量決定手段により決定された前記原稿の傾き量に応じた補正処理を施す傾き補正手段と、を有し、
   前記背景板は、白色であるかまたは光沢があり、
   前記境界点検出手段は、
   前記入力画像の各画素のうち、前記背景板に対し副走査方向の近辺に存在し、明度情報の階調値が第１のしきい値以下であってかつ前記背景板の明度情報の階調値に対する差が第２のしきい値以上である画素を、前記境界点として検出する、
   ことを特徴とする画像処理装置。

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