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【発明の名称】 画像処理方法
【発明者】 【氏名】服部 雄介

【要約】 【課題】原稿をスキャンする場合、読み取り領域全体の画像から原稿自体の領域を推定し、範囲のみをトリミングして出力する機能がある。原稿が複数の場合はすべてを包括する範囲をトリミングして出力する。原稿領域の検出には、原稿台と原稿の境界エッジを用いる方法がある。原稿台面すべての領域が読み取れない機構の画像読取装置であって、原稿の大きさによっては原稿のエッジがすべて得られない場合にも、原稿領域範囲を正確に推定することを目的とする。

【構成】読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、得られたエッジの中で、読み取り基準位置から一番遠い位置にエッジの端点座標位置とその長さがある条件を満たしている場合、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置において、
前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出手段と、
前記抽出手段により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記抽出手段は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出手段により抽出された有効なエッジが1本のみであり、読み取り基準位置から一番遠い側にあるエッジの端点がある領域範囲にあり、かつそのエッジの長さが閾値以上ある場合、前記出力手段は、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、エッジ領域のみを包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記抽出手段は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出手段により抽出された有効なエッジが2本以上の場合、前記出力手段は、まずそれらのエッジをすべて包括する最小矩形を計算し、その矩形の、読み取り基準位置から一番遠い側にある端点がある領域範囲にあり、かつその辺の長さが閾値以上ある場合、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、すべてのエッジ領域を包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記抽出手段は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出手段により抽出された有効なエッジ本数が数えられない場合、前記出力手段は、それらのエッジをすべて包括する最小矩形を計算し、その矩形の、読み取り基準位置から一番遠い側にある端点がある領域範囲にあり、かつその辺の長さが閾値以上ある場合、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、すべてのエッジ領域を包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置。
【請求項5】
原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置の制御方法において、
前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出工程と、
前記抽出工程により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力工程を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項6】
前記抽出工程は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出工程により抽出された有効なエッジが1本のみであり、読み取り基準位置から一番遠い側にあるエッジの端点がある領域範囲にあり、かつそのエッジの長さが閾値以上ある場合、前記出力工程は、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、エッジ領域のみを包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項7】
前記抽出工程は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出工程により抽出された有効なエッジが2本以上の場合、前記出力工程は、まずそれらのエッジをすべて包括する最小矩形を計算し、その矩形の、読み取り基準位置から一番遠い側にある端点がある領域範囲にあり、かつその辺の長さが閾値以上ある場合、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、すべてのエッジ領域を包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項8】
前記抽出工程は、読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行い、
前記抽出工程により抽出された有効なエッジ本数が数えられない場合、前記出力工程は、それらのエッジをすべて包括する最小矩形を計算し、その矩形の、読み取り基準位置から一番遠い側にある端点がある領域範囲にあり、かつその辺の長さが閾値以上ある場合、そのエッジ端点と読み取り基準位置を含む最小矩形をトリミングして出力し、それ以外の場合は、すべてのエッジ領域を包括する最小矩形をトリミングして出力することを特徴とする前記請求項1に記載の画像処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取装置の原稿台に置かれている原稿を読み取り、この読み取った画像を処理して出力する画像処理装置に係り、特に、原稿台に置かれている原稿領域のみをトリミングして出力することができる画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、現在、紙メディアのデータをデジタル化してPC等に取り込む際に使用する機器として、イメージングスキャナや複合機といったものが挙げられる。これらの画像読取装置では、文字原稿などのモノクロ画像や雑誌などのカラー画像、現像された写真や、ネガ及びポジフィルム等、多くの種類の原稿を読み取ることができる。
【0003】
一方、読み取った画像は原稿台全体であり原稿部分以外も含んでしまう。そこで出力する際に便利な機能として、自動で原稿領域のみを判定し、その部分のみをトリミングして出力する機能がある。複数の原稿が設置された場合は、複数の原稿すべてを包括する最小矩形領域を出力する機能と、それぞれ個別の矩形領域を出力する機能とがある。
【0004】
現在のスキャナの読み取り開始位置は、メカ精度の関係から本来の基準(0,0)ではなく、原稿台の少し内側から読み始める。メカの組み立て誤差により、読み取り領域に部品の一部が入り込んでしまったりするのを防ぐためである。基準位置から縦方向のマージンを先端レジ、横方向のマージンを左端レジという。そのため、原稿台すべての画像が読み取れるわけではないので、原稿台の大きさに近いサイズの原稿をセットした場合、原稿すべての辺の画像情報が得られない。
【0005】
自動原稿領域トリミング処理では、原稿の辺(エッジ)の情報が必要不可欠であり、原稿すべての辺の画像情報が得られない場合に失敗してしまう。具体的には原稿内の画像部分のみをトリミングしてしまったり、原稿端部が欠けてしまったりする。例えば図3(a)は読み取り基準位置マーク301に角を合わせて原稿台302に原稿303を設置したものを、読取面から見た図である。原稿303の高さと原稿台302の高さがわずかしか違わず、先端レジ、左端レジの影響で原稿下辺の画像情報が得られない読み取り画像305が得られる。読み取り画像305にエッジ抽出処理を行うと、図4(b)に示すエッジ402が得られる。もちろん原稿下辺のエッジは得られず、原稿右辺エッジ402と原稿内画像403のエッジのみになり、エッジ402を包括する最小矩形は斜線で示す404となる。この404の領域がトリミング結果となり原稿の左一部分が欠けたものになってしまう。
【0006】
原稿領域を検出するもので、読み取り画像の背景となる画像読取装置の部品に模様を付けることで原稿領域とそうでない領域を区別している(特許文献1参照)ものがある。また、読み取り画像の画素値分布を解析して、背景と原稿の間として一番確実性のあるエッジを特定する手法がある(特許文献2参照)。しかし、前者には装置自体に加工が必要でコストがかかる。また、後者は、先端レジ、左端レジの影響でエッジ自体が読み取り画像に存在しない場合には適応できない。
【特許文献1】特開平2001−2683
【特許文献2】特開平2004−0964
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、先端レジ、左端レジの影響で原稿すべてのエッジが得られなくても、正確に原稿領域のみを、また複数原稿の場合はすべてを包括する最小矩形のみをトリミングできるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本願発明の請求項1によれば、原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置において、前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出手段と、前記抽出手段により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力手段を有することを特徴とする。
【0009】
また、本願発明の請求項5によれば、原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置の制御方法において、前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出工程と、前記抽出工程により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明の請求項1によれば、原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置において、前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出手段と、前記抽出手段により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力手段を有するので、原稿すべてのエッジが得られなくても、原稿領域、または、複数原稿のすべてを包括する最小矩形をトリミングできる。
【0011】
本発明の請求項5によれば、原稿台に置かれている原稿を読み取るための読み取り手段を備え、読み取った原稿領域をトリミングして出力できる画像処理装置の制御方法において、前記画像読み取り手段で読み取った画像から読み取り領域全体の画像のエッジ抽出を行う抽出工程と、前記抽出工程により有効なエッジが得られなかった場合、読み取り画像全体を出力する出力工程を有するので、原稿すべてのエッジが得られなくても、原稿領域、または、複数原稿のすべてを包括する最小矩形をトリミングできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
図1は、本発明に関わる画像読取装置に用いられる画像読取装置の一つの例を示すものであり、その画像読取装置の断面図である。
図1において、101はスキャナ本体、102は透過原稿ユニット、103は読み取り原稿である。スキャナ101は、不図示のインターフェースケーブルによりホストコンピュータ(以下、ホストPC)に接続されている。
【0014】
さらに、スキャナ101は移動光学ユニット104、原稿台ガラス105、電気基板106、パルスモータ107、無端ベルト108、プーリ109、110、ギア列111、ガイドレール112、白色基準板113を有している。白色基準板113の中には、黒マーク136が有り、スキャナ101はこの黒マーク136を基準にして読み取りエリアを決めて画像を読み取っている。光学ユニット104とパルスモータ107はそれぞれ不図示のケーブルにより電気的に接続されている。また、光学ユニット104は、ガイドレール112に載置部114により摺動可能に載置されている。また、載置部114は無端ベルト108に固着されている。
【0015】
そして、移動光学ユニット104は、反射原稿用光源115、複数の反射ミラー116、117、118、結像レンズ119、撮像手段であるラインセンサ120から構成されている。
【0016】
次に、上記構成を有するスキャナ101における反射原稿画像の読み取り動作を簡単に説明する。
スキャナ101における読み取り動作の開始は、ホストPCからの読み取り命令コマンドによる。スキャナ101は、光学ユニット104の反射原稿用光源115を点灯し、原稿からの反射光を複数のミラー116、117、118により反射させ結像レンズ119を介してセンサ120に結像することで主走査方向1ライン分の画像を読み取る。また、パルスモータ107の動力をギア列111によりプーリ109を回転させることで、無端ベルト108を駆動する。これにより、無端ベルト108に対して戴置部114により固着される光学ユニット104は矢印Xで示す副走査方向にガイドレール上を移動する。スキャナ101は、光学ユニット104を副走査方向に移動しつつ、前述の主走査方向のライン画像の読み取りを繰り返す。スキャナ101は、図1の光学ユニット104を点線で示す位置まで読み取り動作をしながら移動させることで、原稿台ガラス105全面のスキャンが可能となる。但し、ホストPCからの読み取りコマンドの内容に応じて、原稿台ガラス105上の原稿の部分画像を読むことが可能である。その場合には、ホストが指定する読み取り画像範囲に対して、主走査方向にはセンサ出力のうち採用する画素範囲を、また副走査方向には光学ユニットの移動範囲を電気基板上の後述の制御部で規定することにより実現する。
【0017】
図2は、主にスキャナ101の機能構成を示すブロック図である。図1に示すものと同じ構成には同じ番号を付す。
まず、光学ユニット104において、224は反射原稿用光源115と透過原稿用光源135を点灯するための光源点灯回路であり、この中に光源の光量検知を行うための検知部が含まれている。反射原稿用光源115と透過原稿用光源135に冷陰極管を用いた場合には、いわゆるインバータ回路となる。
【0018】
また、電気基板106において、227R、227G、227Bはアナログゲイン調整器であり、ラインセンサ120から出力されたアナログ画像信号を可変増幅することが可能な構成である。228はA/D変換器であり、可変アナログゲイン調整器227から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。229は画像処理部であり、デジタル信号化された画像信号に対してオフセット補正、シェーディング補正、デジタルゲイン調整、カラーバランス調整、マスキング、主・副走査方向の解像度変換、画像圧縮等の画像処理を行う。
【0019】
230はラインバッファであり、画像データを一時的に記憶する部分であり、汎用のランダムアクセスメモリで実現している。231はインタフェース部であり、ホストPC221と通信するためのものである。ここではUSBインタフェースで実現しているが、IEEE1394等、別のインタフェースを採用することも可能である。232は画像処理を行う際のワーキングエリアとして用いられるオフセットRAMである。このオフセットRAM232は、ラインセンサ120にRGB用ラインセンサが各々所定のオフセットを持って平行に配置されているので、そのRGBライン間オフセットの補正用として用いられる。また、オフセットRAMは、シェーディング補正等の各種データの一時記憶も行う。ここでは汎用のランダムアクセスメモリで実現している。233はガンマカーブを記憶し、ガンマ補正を行うためのガンマRAMである。
【0020】
226はフィルムスキャナ全体のシーケンスを記憶したシステムコントローラであり、ホストPC221からの命令に従って各種制御を行う。234はシステムコントローラ226と画像処理部229とラインバッファ230とインタフェース部231とオフセットRAM232とガンマRAM233をつなぐシステムバスであり、アドレスバスとデータバスによって構成されている。
【0021】
225はパルスモータ107用のモータ駆動回路であり、スキャナ101のシステム制御手段であるシステムコントローラ226からの信号によりパルスモータ107の励磁切り替え信号を出力する。
【0022】
次に図4に示す自動原稿領域推定処理の遷移図と図5のフローチャートを参照しながら、本件の実施形態を説明する。
【0023】
まず、図3のように原稿を設置する。読み取り基準位置マーク301に角を合わせて原稿台302にA4サイズ原稿303を配置した場合を図3(a)、Letterサイズ原稿404を設置した場合を図3(b)に示す。ここで、原稿台302の幅は217mm、高さは298mmとする。また先端レジ、左端レジはそれぞれ5mmである。よって、読み取り可能範囲は横5〜212mm、縦5〜293mmである。この領域を図3にそれぞれ破線305で示す。よってこの読み取り装置は、読み取り基準位置マーク401に角を合わせた時、A4サイズ原稿(210mm×297mm)は下辺が、Letterサイズ原稿(215.9mm×279.4mm)は右辺が読み取り可能範囲内にない。設置した原稿403はA4サイズ(210mm×297mm)であり、“ABC”という文字が左上から横50mm、縦50mmの箇所にプリントされている。設置した原稿404はLetterサイズ(215.9mm×279.4mm)であり、“ABC”という文字が左上から横50mm、縦50mmの箇所にプリントされている。
【0024】
図3(a)の状態で画像を読み取ると、図4(a)に示す読み取り画像401が得られる。原稿台402の高さは298mmであるが、先端レジの影響で読み取り基準位置マーク401から高さ293mmまでしか読み取れない。そのため、原稿303の高さは297mmであるが、読み取り画像501には原稿403の下辺4mm分が存在しない。
【0025】
S601は、エッジ抽出処理で、ここでは8方向ラプラシアンフィルタと2値化処理によるエッジ抽出を行う。8方向ラプラシアンフィルタは、ある注目点を中心とした上下左右の9つの画素値に対して、注目点は−8、その他は1の係数を乗算し、その結果を合計する。その合計値が2値化閾値より大きかったらエッジとして抽出する。読み取り画像401に対してS601を行うと、原稿右辺のエッジ402と原稿内プリント”ABC”のエッジ403が得られる。先端レジの5mmの範囲内に原稿の先端が、左端レジの5mmの範囲内に原稿の左端が夫々存在するので、読取った画像には先端と左端のエッジが存在しない。このために先端(上端)と左端のエッジは抽出されない。
【0026】
S602は、原稿領域推定処理で、S601で得られたエッジをすべて包括する最小矩形を生成する。ここでは、最小矩形404は、エッジ402と403を包括する最小矩形である。この最小矩形404は、得られたすべてのエッジの座標の中で、横方向の最小値と最大値、縦方向の最小値と最大値を求める。これは、座標点(横方向最小値、縦方向最小値)、座標点(横方向最大値、縦方向最小値)、座標点(横方向最大値、縦方向最大値)、座標点(横方向最小値、縦方向最大値)の4点を頂点とする矩形である。この矩形404が推定原稿領域である。
【0027】
S603、S604、S605が原稿領域補正処理である。S603は、S602で得られた推定原稿領域404の頂点の中で、読み取り基準位置から一番遠い頂点406がエリア407(図4(e)中の右下の矩形領域)の範囲内にあるかどうかを判定する。エリア407は横方向202mmから212mmの範囲、縦方向283mmから293mmとする。最大読み取り位置の幅212mm×高さ293mmから10mmのマージンをとった範囲である。ノイズの影響によりエッジ抽出は完璧ではなく、実際に原稿端があるのに一部が欠けたエッジが得られた場合を想定したマージンである。頂点406はエリア407の範囲にあるのでS604に進む。もし頂点406がエリア407の範囲にない場合、推定原稿領域504の範囲をトリミングして出力する。
【0028】
S604はS602で得られた推定原稿領域504の幅508(図5中のlx)が202mm(図5中の閾値X)以上かを判定する。幅508は202mmより小さいため、S605に進む。設置した原稿がLetterサイズの場合(図3(b))、原稿端のエッジは下辺しか得られないため、従来手法だと原稿上部が欠けてトリミングしてしまう。そこで、閾値Xを最大読み取り幅212mmからマージン10mmを設けた202mm以上の場合は設置した原稿はLetterサイズであると判定しS606に進む。
【0029】
S605はS602で得られた推定原稿領域404の高さlyが283mm(図5中の閾値Y)以上かを判定する。高さ509は283mm以上のため、設置した原稿はA4サイズであると判定しS606に進む。もし高さ509が283mmより小さい場合、推定原稿領域404の範囲をトリミングして出力する。
【0030】
S604とS605の処理は、小さな原稿をA4またはLetterサイズと誤って検出するのを避けるために行われる。小さな原稿の右下端がエリアA内にあるように置かれた場合であっても、その推定原稿領域404の大きさからの判断も行うので、誤検出を防止できる。
【0031】
S606は原稿領域補正処理で、S602で得た推定原稿領域404を、読み取り基準位置と頂点406を含む最小矩形405を推定原稿領域と再定義する。そして推定原稿領域405の範囲をトリミングして出力する。
【0032】
エリアAの大きさ、辺の閾値X、Yは可変である。例えば、原稿基準位置に合わせて設置してB5サイズ(182mm×257mm)より大きい(192mm×267mm以上)原稿の場合にS606を行うことができる。この場合には、エリアAを横方向192mmから217mmの範囲、縦方向267mmから298mmとし、Xを182mm、Yを257mmとする。
【0033】
S601で有効なエッジが得られなかった場合、例外として、原稿台全面をトリミングして出力する。
【0034】
上記で用いるエッジ検出の手法として、Laplacianフィルタ、Sobelフィルタ、Robertsフィルタ、Prewittフィルタ、等がある。
【0035】
(他の実施形態)
複数の機器(たとえば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、スキャナ、プリンタ、複合機等)によって構成されているシステムに適応することもできる。
【0036】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給することもできる。そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本立つ姪の実施形態におけるスキャナの概略構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるスキャナの機能構成を主に示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態における、原稿設置例の図である。
【図4】原稿領域推定処理の推定遷移図である。
【図5】本発明実施形態におけるフローチャート図である。
【符号の説明】
【0038】
101 スキャナ本体
102 透過原稿ユニット
103 読み取り原稿
104 移動光学ユニット
105 原稿台ガラス
120 ラインセンサ
135 透過原稿用光源
136 黒マーク
【出願人】 【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【出願日】 平成18年7月28日(2006.7.28)
【代理人】 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三

【識別番号】100096965
【弁理士】
【氏名又は名称】内尾 裕一


【公開番号】 特開2008−35173(P2008−35173A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−205945(P2006−205945)