| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】井峯 良太郎
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号 キヤノン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】原稿セット時の表裏の間違いを修正できること。
【解決手段】原稿の反転給送可能な自動原稿送り装置１４２を用い、文書方向判別部３０６で領域情報が無いと判定、つまり白紙であると判定した場合にコントローラ部１３９の自動原稿送り装置１４２を制御して、自動的に原稿を裏表反転させて再び原稿向き判別を行い、白紙でないと判定した場合はそのまま画像を形成する構成を特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 原稿の反転給送可能な自動原稿送り装置と、原稿中の画像データから文書方向を判別する文書方向判別手段と、前記文書方向判別手段の判定結果に基づいて原稿が白紙かどうかを判定する白紙判定手段と、前記白紙判定手段の判定結果に基づいて自動原稿送り装置を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 前記白紙判定手段の判定結果が白紙の場合、前記制御手段により原稿を反転し、前記白紙判定手段により白紙判定することを特徴とする請求項１記記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機等の読み取り手段により読み込まれた画像データを処理して被記録材上に印字する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりデジタル複写機など原稿の向き検知機能を有する画像形成装置において、原稿の反転給送可能な自動原稿送り装置を有し、自動両面印刷が可能な装置が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら原稿の片面の画像を読み込み被記録材の片面に印字する片面−片面モード時と２枚の原稿を１枚の被記録材の両面に印字する片面−両面モードにおいて、装置の使用者が原稿セット時に原稿の表裏を誤り、原稿の裏面、つまり、画像が無い面を読み込んだとき、使用者の意図しない出力を得るという問題がある。
【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、原稿の反転給送可能な自動原稿送り装置を用い、文書方向判別手段で領域情報が無いと判定、つまり白紙であると判定した場合に自動的に原稿を裏表反転させて再び原稿向き判別を行い、白紙でないと判定した場合はそのまま画像を形成することにより、原稿セット時の表裏の間違いを修正できる画像形成装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の発明は、原稿の反転給送可能な自動原稿送り装置と原稿中の画像データから画像の領域と文書方向を判別する文書方向判別手段と前記文書方向判別手段の判定結果に基づいて原稿が白紙かどうかを判定する白紙判定手段と前記白紙判定手段の判定結果に基づいた自動原稿送り装置の制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】本発明に係る第２の発明は、前記白紙判定手段の判定結果が白紙の場合、前記制御手段により原稿を反転し、前記白紙判定手段により白紙判定することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００８】図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する断面図である。１０１は原稿台ガラスであり、反転給送が可能である原稿自動送り装置１４２から給送された原稿が順次、所定位置に載置される。１０２は例えばハロゲンランプから構成される原稿照明ランプで、原稿台ガラス１０１に載置された原稿を露光する。１０３、１０４、１０５は走査ミラーであり、図示しない光学走査ユニットに収容され、往復動しながら、原稿からの反射光をＣＣＤユニット１０６に導く。ＣＣＤユニット１０６はＣＣＤに原稿からの反射光を結像させる結像レンズ１０７、例えばＣＣＤから構成される撮像素子１０８、撮像素子１０８を駆動するＣＣＤドライバ１０９等から構成されている。撮像素子１０８からの画像信号出力は例えば８ビットのデジタルデータに変換された後、コントローラ部１３９に入力される。また、１１０は感光ドラムであり、１１２の前露光ランプによって画像形成に備えて除電される。１１３は１次帯電器であり、感光ドラム１１０を一様に帯電させる。１１７は露光手段であり、例えば半導体レーザー等で構成され、画像処理や装置全体の制御を行うコントローラ部１３９で処理された画像データに基づいて感光ドラム１１０を露光し、静電潜像を形成する。１１８は現像器であり、黒色の現像剤（トナー）が収容されている。と１１９は転写前帯電器であり、感光ドラム１１０上に現像されたトナー像を用紙に転写する前に高圧をかける。１２０、１２２、１２４は給紙ユニットであり、各給紙ローラ１２１、１２３、１２５の駆動により、転写用紙が装置内へ給送され、レジストローラ１２６の配設位置で一旦停止し、感光ドラム１１０に形成された画像との書き出しタイミングがとられ再給送される。１２７は転写帯電器であり、感光ドラム１１０に現像されたトナー像を給送される転写用紙に転写する。１２８は分離帯電器であり、転写動作の終了した転写用紙を感光ドラム１１０より分離する。転写されずに感光ドラム１１０上に残ったトナーはクリーナー１１１によって回収される。１２９は搬送ベルトで、転写プロセスの終了した転写用紙を定着器１３０に搬送し、例えば熱により定着される。１３１はフラッパであり、定着プロセスの終了した転写用紙の搬送パスを、ステイプルソーター１３２または中間トレイ１３７の配置方向のいずれかに制御する。ステイプルソーター１３２に排紙された用紙は各ビンに仕分けされ、コントローラ部１３９からの指示によりステイプル部１４１がステイプルを行う。１３３〜１３６は給送ローラであり、一度定着プロセスの終了した転写用紙を中間トレイ１３７に反転（多重）または非反転（両面）して給送する。１３８は再給送ローラであり、中間トレイ１３７に載置された転写用紙を再度、レジストローラ１２６の配設位置まで搬送する。
【０００９】１３９のコントローラ部には後述するマイクロコンピュータ、画像処理部等を備えており、操作パネル１４０からの指示に従って、前述の画像形成動作を行う。
【００１０】図２は本発明の画像形成装置におけるコントローラ部１３９のブロック図である。
【００１１】２０１は画像処理装置全体の制御を行うＣＰＵであり、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２０３からプログラムを順次読み取り、実行する。ＣＰＵ２０１のアドレスバスおよびデータバスは２０２のバスドライバー回路、アドレスデコーダ回路をへて各負荷に接続されている。また、２０４は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。２０５はＩ／Ｏインタフェースであり、操作者がキー入力を行い、装置の状態等を液晶、ＬＥＤを用いて表示する操作パネル１４０や給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ類２０７、クラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、また、搬送される用紙を検知するための紙検知センサ類２１０等の装置の各負荷に接続される。現像器１１８には現像器内のトナー量を検知するトナー残検センサ２１１が配置されており、その出力信号がＩ／Ｏポート２０５に入力される。２１５は高圧ユニットであり、ＣＰＵの指示に従って、前述の１次帯電器１１３、現像器１１８、転写前帯電器１１９、転写帯電器１２７、分離帯電器１２８へ高圧を出力する。
【００１２】２０６は画像処理部であり、ＣＣＤユニット１０６から出力された画像信号が入力され、後述する画像処理を行い、画像データに従ってレーザユニット１１７の制御信号を出力する。レーザユニット１１７から出力されるレーザ光は感光ドラム１１０を照射し、露光するとともに非画像領域において受光センサであるところのビーム検知センサ２１３によって発光状態が検知され、その出力信号がＩ／Ｏポート２０５に入力される。
【００１３】図３は本発明の画像形成装置におけるコントローラ部１３９内の画像処理部２０６のブロック図である。
【００１４】ＣＣＤ１０８により電気信号に変換された画像信号は、まずシェーディング回路３０１によって画素間のばらつきの補正を行った後、変倍回路３０２において、縮小コピー時はデータの間引き処理を行い、拡大コピー時はデータの補間を行う。次に、エッジ強調回路３０３において、例えば５×５のウインドウで２次微分を行い、画像のエッジを強調する。この画像データは輝度データであるのでプリンタに出力するための濃度データに変換するためγ変換回路３０４でテーブルサーチによりデータ変換を行う。濃度データに変換された画像データは２値化処理部３０５へ入力される。ここでは例えばＥＤ法により多値データを２値データに変換する。２値に変換された画像データは合成回路３０７に入力される。合成回路３０７では、入力された画像データと例えばＤＲＡＭにより構成される画像用メモリ３１０内の画像データを選択的に出力する、またはＯＲをとって出力する。この画像用メモリ３１０に対するリードライト制御はメモリ制御部３０９で行い、画像を回転させる場合はメモリ内の画像データの読み出しアドレスを制御することで行う。これらの画像データはレーザの発光強度の信号に変換するためＰＷＭ回路３０８へ入力され、画像の濃度に従ったパルス幅をレーザユニットに対して出力する。また、変倍回路３０２からの画像出力は文書方向判別部３０６へ入力され、後述する文書方向判別処理を行う。
【００１５】次に図４〜図９を用いて本発明における文書方向判別動作について説明する。
【００１６】図４は文書方向判別部３０６内のブロック図である。
【００１７】変倍部３０２から出力された画像データはスキャナ部１は、ＣＰＵ／メモリ部４０１に入力され、画像データを一時的に保存すると共に、各種制御を行う。コントローラ部１３９内のＣＰＵ２０１とは例えば、図示しないデュアルポートＲＡＭによりバス接続されており、データを送受信する。もちろんシリアル通信でもよい。
【００１８】文字認識／方向判別部４０２は、文書の方向を一番正確に表しているのは文字であることに着目し、文書中の数種類の文字領域を０°、９０°、１８０°、２７０°の方向から文字認識を行い、それら各方向における文字認識の精度（文字認識の自信度：文字の特徴分布に対する距離）の中で一番精度の高い方向を文書方向とする。
【００１９】領域分離部４０３は文字認識／方向判別部４０２による文字認識・方向判別処理を行うための前処理として、文書画像データより、文字部、図形部、自然画部、表部などを矩形の領域に分離して、各領域の属性（文字部など）を付加する処理を行うブロックである。
【００２０】記憶装置４０４は、例えば、ハードディスクや光磁気ディスクなどにより構成され、各種処理結果（画像データ、領域分離結果、文字認識結果など）を保存するために利用される。Ｉ／Ｆ部４０５は、ＳＣＳＩやＲＳ２３２Ｃなどにより構成され、外部へデータを伝送するために設けられている。コンピュータ４０６は、Ｉ／Ｆ部４０５を介して情報を得たり、光磁気ディスク等の移動可能の記憶装置よりデータを得て利用する。
【００２１】次に、本実施形態における文書方向自動判別・補正、および文字認識処理の概要を図５のフローチャートに従って説明する。
【００２２】入力された画像データ（多値画像）は、まず領域分離部４０３により、文字部、図形部、自然画部、表部などの属性別に矩形の領域に分離される（ステップＳ１、Ｓ２）。ここでは、実際には、矩形で囲まれた領域情報を作成する。
【００２３】次に、各属性より文字領域の矩形情報を抽出する（ステップＳ３）。ここで、文字領域とは、文章部、タイトル部、表中の文字、図のキャプション部などである。例えば、図６（ａ）、（ｃ）の文書の場合は、それぞれ図６（ｂ）、（ｄ）に示したような文字領域の矩形情報が抽出される。そして、これらの中の数ブロックを用いて、文書方向判別を行う（ステップＳ４）。その結果、文書方向が正方向であれば、引き続き画像中の文字ブロックに対して文字認識処理を行う（ステップＳ７）。
【００２４】一方、文書方向が不正方向であれば、画像データを正しい方向に回転させる（ステップＳ５）。そして、回転画像に対して領域分離を行い、領域分離情報の補正処理を行う（ステップＳ６）。これは、画像回転に伴う領域分離情報の相違を補正するもので、一つの方法としては、全回転画像データに対して再び領域分離処理を行う方法。もう一つは、アドレス変換を領域分離結果にかける方法がある。領域分離処理は、一般に画像が正方向を想定しているため、初期の段階で行った領域分離処理と回転画像データに対して行った領域分離処理は結果が異なることが多い。それゆえ、前者の方法がとられるのが望ましい。
【００２５】次に、ステップＳ７に進んで、回転画像データ中の文字領域ブロックは、文字認識処理系で文字認識される。この結果、最終的に、回転なし／回転ありの両方の場合とも、領域分離情報と文字認識情報が得られる（ステップＳ８）。
【００２６】この処理結果は、Ｉ／Ｆ部４０５を介してコンピュータ４０６に伝送され、コンピュータ４０６上のファイリングのアプリケーションソフト等で利用される。また、コントローラ部１３９内のＣＰＵ２０１へ各画像毎に送信される。
【００２７】次に、文字認識処理を用いた文書方向判別の手法について説明する。
【００２８】［領域分離処理］文書画像データの黒画素を検出してゆき、輪郭線追跡、またはラベリング方式により、黒画素ブロックの矩形枠を作成する。次に、その矩形の中の黒画素密度、隣接矩形ブロックの有無、矩形の縦横比率などを判断基準にして、文字領域（タイトル、本文、キャプションなど）、図形領域、自然画領域、表領域などを判別する。この処理結果により、文字領域の矩形領域が判別される。
【００２９】［文字認識処理］文字認識処理の一つの方法として、特徴ベクトル抽出、比較方式がある。例えば図７（ａ）に示したように、「本」という文字を含む文字領域が判別されたとする。第一段階として、この文字領域について文字切り出し処理を行う（図７（ｂ）参照）。これは、一つの文字の矩形を切り出す処理で、黒画素連続性の状態を検出していけば求められる。第二段階として、一文字をｍ×ｎ（例えば６４×６４）の画素ブロックに切り出す（図７（ｃ）参照）。そして、その中から３×３画素のウインドウを用いて、黒画素の分布方向を抽出する（方向ベクトル情報：図７（ｄ）参照）。
【００３０】なお、図７（ｄ）は、方向ベクトル情報の一部を例示したものであり、上記３×３画素のウインドウをずらしてゆき、方向ベクトル情報を数十個得る。このベクトル情報が文字の特徴となる。この特徴ベクトルと予め記憶されている文字認識辞書の内容と比較して、特徴ベクトルに特徴が一番近い文字から順番に文字を抽出する。この場合、特徴ベクトルに特徴が近い順番に第１候補、第２候補・・・となる。この特徴ベクトルに対する特徴の近さが、その文字に対する距離の近さ、すなわち文字認識の自信度（精度）という数値になる。
【００３１】［文字方向判別処理］このようにして文字認識の自信度が求められるが、その自信度に基づいた文字方向判別処理を、図８に示した「本発明の名称」という文例を用いて説明する。
【００３２】図８（ａ）は正方向の文、図８（ｂ）は２７０°回転した文である。ここで「本」に注目すると、文字方向を判別する場合は、図８（ｃ）に示したように、１つの文字「本」について０°、９０°、１８０°、２７０°の４方向から文字認識を行ってみる。各回転角度は、文字矩形の領域の読み出し方を変更すればよく、特に原稿を回転する必要はない。各回転角度における文字認識結果は、図８（ｃ）に示したように、互いに異なっている。なお、図８（ｃ）には説明用の仮の文字認識結果および自信度が示されており、現実にこの通りになるとは限らない。
【００３３】図８（ｃ）において、正方向（０°）から文字認識を行った場合は、「本」と正しく認識され、自信度も０．９０と高い値となる。９０°回転した方向から文字認識を行った場合は、「町」と誤認識され、自信度も０．４０と低下する。このように誤認識が発生し、自信度も低下するのは、回転した方向から見た場合の特徴ベクトルに基づいて文字認識を行ったからである。同様に１８０°、２７０°回転した方向から文字認識を行った場合も、誤認識が発生し、自信度も低下する。なお、文字認識の方向別の自信度は、複雑な文字であればあるほど、その差が顕著に現れてくる。
【００３４】図８（ｃ）の結果は、正方向の場合に自信度が１番高いため、文書は正方向に向いている可能性が高いと判断される。文字方向判別の精度を向上させるため、同一ブロック内の複数の文字について、同様に４方向から文字認識を行ってみる。さらに、１つのブロックだけで文字方向を判別した場合、特殊な文字列について文字方向を誤って判別するおそれがあるので、複数のブロックについて同様の文字認識を行ってみる。そして、各ブロックについて、当該ブロック内の各認識対象文字の４方向別の自信度の平均値を求め、さらに、各ブロックでの４方向別の自信度の平均値に対する平均値を求め、この平均値が最も高い方向を文字方向（文書方向）として認定する。
【００３５】このように、１文字だけの自信度で文字方向を認定することなく、同一ブロック内の複数文字、さらには同一ブロック内の複数文字の自信度で文字方向を認定することにより、文字（文書）方向を高精度に判別することが可能となる。ただし、１文字だけの自信度で文字方向を判別したり、あるいは同一ブロック内の複数文字の自信度で文字方向を判別しても、従来よりも高精度に文字方向を判別できることは言うまでもない。
【００３６】次に、文字方向（文書方向）の判別結果が正方向以外の方向であるときは、文字方向が正方向になるように原画像を回転する。この回転は、図４のＣＰＵ／メモリ部４０１を用いて公知の技術により簡単に行うことが可能であり、その説明は省略する。
【００３７】以上のような処理により、図９（ａ）に示した原画像データ、図９（ｂ）に示した領域分離データ、図９（ｃ）に示した文字認識情報を得ることができる。これらの情報は前述のようにコントローラ部１３９のＣＰＵ２０１へ送られ、各種画像処理、各種制御に使用する。
【００３８】領域分離データの形式は図９（ｂ）に示したように、領域分離データである旨を示す「ｈｅａｄｅｒ」と、分離した領域の識別子「ｒｅｃｔ１」〜「ｒｅｃｔ４」により構成され、この識別子で区別された各領域（ブロック）の情報は、ブロックの番号「ｏｒｄｅｒ」、ブロックの属性（文字部、図形部など）「ａｒｔ」、ブロックの左上の座標値「ｘ１」および「ｙ１」、ブロックの幅「ｗ」、ブロックの高さ「ｈ」、縦書き、または横書きを示す「ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ」、当該ブロックのＩＤである「ｓｅｌｆＩＤ」、当該ブロックを包含する親ブロックのＩＤである「ｕｐｐｅｒＩＤ」、親ブロックの属性「ｕｐｐｅｒＡｔｔ」、予備領域「ｒｅｓｅｒｖｅ」により構成されている。
【００３９】また、文字認識情報は、図９（ｃ）に示したように、文字認識情報である旨を示す「ｈｅａｄｅ ｒＪを有し、例えば「本」等の単一の文字に関する文字認識情報「ＯＣＲ１」等と、当該文字が含まれているブロックを示す上記「ｒｅｃｔｌ」等に相当する「ｂｌｋ ｈｅａｄｅｒ」との組み合わせ情報により構成されている。
【００４０】そして、「ＯＣＲ１」等の各文字認識情報は、文字であるか或いは空白であるかを示す「ｔｙｐｅ」、前述の文字認識の自信度に従った第１〜第５候補文字「文字１」〜「文字５」、当該文字の切り出し位置「ｘ１」および「ｙ１」、当該文字の幅「ｗ」、当該文字の高さ「ｈ」、予備領域「ｒｅｓｅｒｖｅ」により構成されている。
【００４１】次に本発明の画像形成装置の詳細な動作の概要を図１０のフローチャートにしたがって説明する。
【００４２】画像データを入力すると（ステップ１）、文書方向判別部（ステップ２）で、領域分離情報が得られる、文書方向判別の領域分離部で領域情報が無いと判別された場合、この結果より白紙であると判別できる（ステップ３）。白紙であると判定した場合、図１の反転給送可能な自動原稿送り装置１４２を制御して原稿を反転させる（ステップ４）。一方、白紙判定で白紙でないと判定した場合は、被記録材に印字を行う。反転させた原稿を再び文字方向判別部（ステップ５）で、領域分離情報を得て白紙であるか否かを判定し（ステップ６）、白紙である場合は、被記録材に印字を行わない（ステップ７）。白紙でない場合は、被記録材に印字を行う（ステップ８）。２回の白紙判定において、共に白紙であると判定した場合、つまり、原稿の両面が白紙である場合は被記録材に印字しない。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、原稿の片面の画像を読み込み被記録材の片面に印字する片面−片面モード時と２枚の原稿を１枚の被記録材の両面に印字する片面−両面モードにおいて、原稿セット時に原稿の表裏を誤り、原稿の裏面、つまり、画像が無い面を読み込んだとき、装置の使用者が意図しない出力を得るという問題を回避することが可能になるという効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
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| 【出願日】 |
平成１４年４月２３日（２００２．４．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１７１１
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 将高
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３１６２０７（Ｐ２００３−３１６２０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月７日（２００３．１１．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１１９９８８（Ｐ２００２−１１９９８８） |
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