JPH11298683A

JPH11298683A - 画像処理装置及び画像読取装置

Info

Publication number: JPH11298683A
Application number: JP10104551A
Authority: JP
Inventors: Koji Washio; 宏司鷲尾
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】原稿移動方式画像読取装置における読取装置
本体に対する原稿搬送装置の搬送方向の角度のずれ及び
原稿搬送装置内における原稿の傾きによって生ずる再生
画像の歪みや傾きを矯正する。【解決手段】読取装置本体に対する原稿搬送装置の搬
送方向の角度のずれの情報を記憶し、記憶した情報と搬
送される原稿の傾きを検出して得られた情報とに基づい
て、補正量を演算する。補正は変倍補正とシフト処理補
正からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原稿画像を読み取っ
て得られる画像データを処理する画像処理装置及び該画
像処理装置を有する画像読取装置に関する。かかる画像
処理装置或いは画像読取装置はデジタル複写機、スキャ
ナ等に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】原稿の画像を読み取る方式としては、原
稿搬送装置により搬送された原稿原稿の先端をストッパ
に突き当てて停止させた後、読取位置に静止した原稿の
画像を読み取る方式（以下原稿静止方式という）と、原
稿を原稿搬送装置により移動しつつ、静止した読取手段
で読み取る方式（以下原稿移動方式という）とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】原稿静止方式において
は、原稿を露光位置に搬送する原稿搬送にあたって、露
光位置に設けられたストッパに原稿先端をつき当てて、
原稿を露光位置に停止させる。従って、原稿静止方式に
おいては、たとえ、読取手段が設けられた読取装置本体
に対して原稿搬送装置の据え付け角度に狂いがあって
も、原稿が正常に搬送される限り、原稿はストッパによ
って正確に読取位置にセットされて、読取画像に歪みを
生ずることはない。

【０００４】これに対して、原稿移動方式においては、
読取手段が設けられた原稿読取装置本体に対する原稿搬
送装置の据え付け角度にずれがあると、読取によって得
られた画像データが角度のずれの要素が混入したものと
なって、該データから再生される画像に歪みが生ずる。

【０００５】このような画像の歪みは、見た目によくな
いばかりでなく、図面の複写等においては無視できない
問題になる。

【０００６】また、原稿搬送装置内で原稿が常に正常に
搬送されるとは限らず、原稿の紙質によって、或いは、
原稿搬送装置の状態の如何によっては、原稿が傾いて搬
送される場合もある。この場合には、読取により得られ
た画像データから再生される画像は記録紙上に傾いた画
像として形成される。

【０００７】このような原稿の傾きに対する補正につい
ては、従来は、プリスキャンにより傾きを検出し、プリ
スキャンから得られた情報に基づいて、読取画像データ
の補正を行っていた。しかしながら、この補正は原稿静
止方式には適用することができても、原稿移動方式には
適用することができない。

【０００８】本発明の目的は、このような画像の歪みや
画像の傾きのない正しい画像を形成する画像データを作
ることができる装置を提供することにあり、特に、請求
項３、４、６及び７に記載した本発明は、前記のような
画像の歪みや傾きを一つの画像処理装置内で補正する画
像処理装置又は画像読取装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は、
（１）原稿の画像が読み取られる読取位置にて一定の原
稿搬送方向に原稿を搬送する原稿搬送装置及び前記原稿
搬送装置により搬送されている原稿の画像を走査して読
み取る読取手段を有する画像読取装置における、前記読
取手段の主走査方向と、前記原稿搬送装置の原稿搬送方
向とが直角からずれたことによって生ずる画像の歪みの
補正及び前記原稿搬送装置内で原稿が傾いて搬送される
ことによって生ずる画像の傾きの補正を行う補正手段を
有することを特徴とする画像処理装置、及び、（２）原
稿の画像が読み取られる読取位置にて一定方向に原稿を
搬送する原稿搬送装置、前記原稿搬送装置内において搬
送される原稿の傾きを検出する傾き検出手段、前記原稿
搬送装置により搬送されている原稿の画像を読み取り、
画像データを出力する読取手段、及び、前記原稿搬送装
置内で原稿が傾いて搬送されることによって生ずる画像
の傾きを、前記傾き検出手段の出力に基づいて補正する
とともに、前記読取手段の主走査方向と、前記原稿搬送
装置の原稿搬送方向とが直角からずれたことによって生
ずる画像の歪みを補正するように画像データを処理する
補正手段を有することを特徴とする画像読取装置、によ
って達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】（１）画像読取装置以下に、図面を参照して本発明の実施の形態にかかる画
像読取装置が組み込まれたデジタル複写機を説明する。
このデジタル複写機においては、画像読取装置の読取手
段、即ち、イメージセンサは複写機の画像形成部を構成
する複写機本体内に設けられ、画像読取装置の原稿搬送
装置は複写機本体とは別ユニットとして形成され、複写
機本体に対して取り付けられる。

【００１１】図１は本実施の形態にかかる画像読取装置
を組み込んだデジタル複写機の機械的構成を示す図であ
る。

【００１２】複写機本体Ａに対して、原稿搬送装置ＤＤ
Ｆは本体とは別ユニットとして形成されて取り付けられ
る。１１は原稿載置台であり、移動する原稿を読み取る
場合に、原稿の通路及び原稿の照明位置を形成してい
る。光源１２からの光は原稿で反射されて、ミラー１３
及び結像レンズ１４を経てＣＣＤで構成されるラインセ
ンサ１５上に入射する。

【００１３】原稿搬送装置ＤＤＦは、原稿を載置する給
紙トレイ２１と、給紙トレイ２１上に載置された原稿を
１枚づつ搬送する給紙ローラ２２と、給紙ローラ２２に
より搬送された原稿を読取位置に搬送し、読取位置Ｄに
おいて一定方向に搬送するローラ２３と、ローラ２３に
より搬送された原稿を排出する排紙ローラ２４と、排出
された原稿を載置さる排紙トレイ２５とを有し、給紙ト
レイ上２１の原稿は給紙ローラ２２により一枚づつ分離
されて、ローラ２３、排紙ローラ２４を通過して排紙ト
レイ２５に排出される。

【００１４】原稿載置台１１とローラ２３で形成される
読取位置を通過する原稿を走査して、原稿移動方式によ
る画像読取が行われる。

【００１５】本実施の形態においては、原稿静止方式に
よる画像読取も行うことができる。

【００１６】即ち、原稿台１１に載置された原稿を光源
１２及びミラー１３を移動しつつ画像読取を行うことも
できる。

【００１７】原稿搬送装置ＤＤＦには、給紙ローラ２２
の直後に原稿の通過を検知する、投光器と受光器とから
なるセンサＳ₁，Ｓ₂が、原稿搬送路を挟んで原稿搬送方
向に直角に設けられている。センサＳ₁，Ｓ₂は原稿搬送
路を搬送される原稿の先端の角度、即ち、原稿が原稿搬
送装置ＤＤＦ内における原稿の走行中の傾きを検知する
ためのセンサである。

【００１８】図２は本実施の形態にかかる画像読取装置
の電気的構成を示す。図２において、ラインセンサ１５
を有するスキャナ４０はアンプ４１及びＡ／Ｄ変換器４
２を有し、スキャナ４０からの画像信号を処理する画像
処理装置５０は変倍補正部５１、シフト処理部５２及び
画像処理装置ＣＰＵ５３を有する。原稿搬送装置ＤＤＦ
はセンサＳ₁、Ｓ₂、センサの出力を増幅するアンプ７１
ａ、７１ｂ、アンプ７１ａ、７１ｂの出力を閾値と比較
し、原稿の先端の通過時間に対応した信号を出力するコ
ンパレータ７２ａ、７２ｂ及びコンパレータ７２ａ、７
２ｂの出力間の時間差を計算する時間差計測部７３を有
する。

【００１９】ラインセンサ１５で読み取ることによって
得られた画像信号は、アンプ４１で増幅後、Ａ／Ｄ変換
器４２によりデジタルデータに変換され、画像処理装置
５０に入力される。画像処理装置５０において、ＭＴＦ
補正、変倍補正、種々の編集処理及び多値化処理がなさ
れた後、プリンタ６０に出力され、プリンタ６０におい
て、画像が再生される。

【００２０】（２）画像の傾き補正及び画像の歪み補正画像の傾き補正と画像の歪み補正を説明する前に、再生
画像に現れる画像の傾き及び画像の歪みについて説明す
る。

【００２１】複写機本体Ａに対して原稿搬送装置ＤＤＦ
が、主走査方向と原稿搬送方向が直角になる正規の取り
つけ角度から傾いて取りつけられ、且つ、原稿ＯＲが正
しく搬送されず、傾いて搬送された場合における複写機
本体Ａと、原稿搬送装置ＤＤＦと、原稿ＯＲとの相互の
角度の関係は図３のようになる。

【００２２】原稿搬送装置ＤＤＦは複写機本体Ａに対し
て、角度αだけ傾き、原稿ＯＲは原稿搬送装置ＤＤＦに
対して角度θだけ傾く。複写機本体Ａに対するこのよう
な二重の傾きをもって置かれた原稿ＯＲの関係は、装置
本体、言い換えると、ラインセンサ１５及び装置本体内
にセットされた記録紙に対して、α−θの傾きを持った
像となる。

【００２３】本実施の形態における画像処理の概略は、
このような二重の傾きによって、再生画像において生ず
る画像の歪みや傾きを除去する補正である。

【００２４】これらの補正を行うには、（１）原稿搬送
装置ＤＤＦのずれ角度αの情報と（２）原稿ＯＲの傾き
角度θの情報が必要である。

【００２５】まず、原稿搬送装置ＤＤＦのずれ角度αは
原稿搬送装置ＤＤＦ内で原稿が正常に搬送された場合に
おける原稿の搬送方向の角度であり、複写機本体Ａ内に
設置されているラインセンサの主走査方向に直角な方向
に対する原稿搬送方向の角度であるということができ
る。この角度αの情報は次のようにして画像処理装置５
０に導入される。

【００２６】原稿搬送装置ＯＲが設置された状態で行わ
れる原稿の画像の読取及び該読取によって得られた画像
データを画像に再生するテスト複写によって、角度αを
持った画像が得られる。得られた画像の傾斜角度を測定
してαを得、この情報を複写機の操作部３０に入力す
る。入力された情報は本体制御ＣＰＵ３１を通して画像
処理装置ＣＰＵ５３に入力され、記憶される。

【００２７】このように、角度αの情報は複写に先立っ
て行われる画像形成のテストによって測定され、複写機
に予め導入されるのに対して、原稿搬送装置ＤＤＦにお
いて搬送される原稿の傾き角度θの情報は複写毎に測定
され、導入される。則ち、複写時の原稿搬送において、
原稿の先端両端部の通過が原稿搬送装置ＤＤＦに設けら
れたセンサＳ₁、Ｓ₂により検知される。時間差計測部７
３において時間差ｓが計算される。センサＳ₁、とＳ₂間
の距離をｄ、原稿の搬送速度をｖとすれば、傾き角度θ
は、θ＝ｔａｎ^-1｛ｓ／（ｖ・ｄ）｝で表される。

【００２８】時間差ｓと傾き角度θとの関係はＲＯＭ８
０に記憶されており、時間差計測部７３で計算された時
間差ｓを入力することにより、ＲＯＭ８０からは角度θ
の情報が出力される。

【００２９】原稿搬送装置ＤＤＦのずれ角度α及び原稿
搬送時の原稿ＯＲの傾き角度θに対する補正は変倍補正
とシフト処理補正からなる。以下に、これらの補正を説
明する。

【００３０】（ａ）変倍補正変倍補正を説明する前に、前記のように原稿搬送装置Ｄ
ＤＦがずれ角度αをもって取り付けられ、原稿ＯＲがθ
だけ傾いて搬送されて読取が行われ、後に説明する画像
データの補正をしないで作成された場合の再生画像につ
いて説明する。

【００３１】なお、以下の説明において、縦軸Ｖはライ
ンセンサ１５の主走査方向を表し、横軸Ｈはラインセン
サ１５の副走査方向を表す。

【００３２】原稿搬送装置ＤＤＦがずれ角αをもって取
り付けられた場合、前記の再生画像は次に説明するよう
な歪みを伴ったものとなる。即ち、図４（ａ）に示すよ
うに、原稿上の長方形Ｚ₁は、縦軸Ｖに対して角度α傾
いた辺と横軸Ｈに平行な辺を持った平行四辺形Ｚ₂とし
て再生される。なお、この平行四辺形は、縦軸Ｖ方向に
１／ｃｏｓα倍だけ拡大されている。

【００３３】一方、傾いて搬送される原稿ＯＲ上の長方
形Ｙ₁は、図４（ｂ）に示すように、傾斜角度θを持っ
た長方形Ｙ₂として再生される。

【００３４】原稿搬送装置ＤＤＦのずれ角αと原稿ＯＲ
の傾きθが重なった場合、補正をしないで画像を再生を
したときの、原稿上の長方形（Ｚ₁又はＹ₁）の再生画像
は図５に示すように、横軸Ｈ、縦軸Ｖに対してそれぞれ
θ₁、θ₂の角度を持った平行四辺形Ｗ₁として再生され
る。この平行四辺形Ｗ₁における長辺Ｌ₁と横軸Ｈ、短辺
Ｓ₁と縦軸Ｖとがそれぞれなす角度θ₁、θ₂と、角度
α、θとの関係は次の式で表される。

【００３５】ｔａｎθ₁＝１／（１／ｔａｎθ＋ｔａｎα）ｔａｎθ₂＝ｔａｎθ＋ｔａｎα このような長方形からのずれ角を持った画像を長方形に
変形する補正を行う訳であるが、単に角度の変更を行う
のみでは元の画像は再現されない。縦軸Ｖ、横軸Ｈの方
向に関して、それぞれ変倍補正処理を施す必要がある。

【００３６】第１に、原稿搬送装置ＤＤＦのずれ角度α
に対する変倍補正が必要である。この変倍補正率は次の
ように表される。

【００３７】Ｈ方向：等倍Ｖ方向：ｃｏｓα倍第２に、原稿の原稿搬送装置内における傾きθに対する
変倍補正が必要であり、この変倍補正率は次のように表
される。

【００３８】Ｈ方向：１／ｃｏｓθ倍Ｖ方向：ｃｏｓθ倍これらの変倍補正をまとめて一回で行うには、次の式に
従って行えばよく、以下に説明する変倍補正は、下記の
式で示す倍率の変倍処理である。

【００３９】Ｈ方向：１／ｃｏｓθ倍Ｖ方向：ｃｏｓα・ｃｏｓθ倍このような変倍処理は次に説明する副走査方向の変倍処
理と主走査方向の変倍処理によって行われる。

【００４０】先ず、Ｈ方向、即ち、副走査方向の変倍処
理が行われる。

【００４１】本体制御ＣＰＵ３１は原稿搬送装置ＤＤＦ
の搬送速度を正規の搬送速度、即ち、等倍の読取を行う
場合の搬送速度のｃｏｓθ倍に設定する。原稿搬送装置
ＤＤＦは設定された搬送速度で原稿を搬送し、原稿の読
取が行われる。この原稿読取によって発生する画像信号
はＨ方向に１／ｃｏｓθ倍に変倍された画像信号であ
る。

【００４２】次に、Ｈ方向に変倍された画像信号に対し
て、変倍補正部５１において、Ｖ方向、即ち、主走査方
向の変倍処理が行われる。この処理は、ｃｏｓα・ｃｏ
ｓθ倍にする変倍処理であり、例えば、単純な線形補間
に従って行われる。

【００４３】以上説明した変倍補正の概念は図６に示さ
れる。図６（ａ）に示す平行四辺形Ｗ₁は図５に示した
ものであるが、この平行四辺形Ｗ₁に対して前記の変倍
補正を施した結果、図６（ｂ）に示されるような平行四
辺形Ｗ₂が得られる。

【００４４】図６（ｂ）における平行四辺形Ｗ₂の長辺
Ｌ₂と縦軸Ｈ、短辺Ｓ₂と縦軸Ｖとがそれぞれなす角度θ
₃、θ₄は次の式で表される。

【００４５】横軸Ｈに対する角度：θ₃＝ｔａｎ^-1（ｔ
ａｎθ₁・ｃｏｓ²θ₁・ｃｏｓα）縦軸Ｖに対する角度：θ₄＝ｔａｎ^-1｛ｔａｎθ₂／（ｃ
ｏｓ²θ₂・ｃｏｓα）｝（ｂ）シフト処理補正ｉ）縦シフト補正変倍補正部５１において、前記の変倍補正が施された画
像信号に対して次に説明するシフト処理が行われる。

【００４６】第１に、前記の変倍後の平行四辺形Ｗ₂の
一辺ＡＢを横軸Ｈに合わせるシフト処理を図７により説
明する。このシフト処理は図７（ａ）に概念的に示すよ
うに、画像データの１ライン毎に縦軸方向に画素を移動
して、横軸Ｈ上に揃える処理である。

【００４７】画像データ内の任意の座標点（ｘ，ｙ）の
点の移動量Ｊは平行四辺形Ｗ₂の１角を縦軸上にとり、
その点の座標を（０，ｙｓ）とすれば、Ｊ＝ｙｓ−ｘｔａｎθ₃ と表される。Ｊが正（＞０）のときは上方向、負（＜
０）のときは下方向に移動する。移動量Ｊはｘの関数で
あり、ｙに依存しないので、画素毎でなく、ｘで区切ら
れたまとまりであるｘ₁、ｘ₂、ｘ₃、．．．、ｘ_n毎に移
動量が算出される。

【００４８】この処理によって、図７（ａ）に示す平行
四辺形Ｗ₂が図７（ｂ）に示すような横軸Ｈに平行な辺
を持った平行四辺形Ｗ₃に変換される。

【００４９】縦軸Ｖと平行四辺形Ｗ₃の斜辺のなす角度
δ₅は次の式で表される。

【００５０】 θ₅＝ｔａｎ^-1｛１／（ｔａｎθ₃＋１／ｔａｎθ₄）｝ ii）横シフト補正図７（ｂ）に示す縦シフト補正を行ったデータに対して
横シフト補正を行って、図８（ｂ）に示す横縦軸Ｈ、Ｖ
に平行な辺を持った長方形Ｗ₄が得られる。このシフト
補正において、図８（ａ）における任意の点（ｘ、ｙ）
における移動量Ｋは次の式で表される。

【００５１】Ｋ＝−ｙ・ｔａｎθ₅ Ｋ＜０は左方向への移動、Ｋ＞０は右方向への移動をそ
れぞれ意味する。移動量はｙの関数であり、ｘに依存し
ないので、ｙで区切られたまとまりであるｙ₁，ｙ₂，ｙ
₃，．．．ｙ_n毎の移動量の算出によって補正を行うこと
ができる。

【００５２】以上説明したように、シフト処理補正は縦
シフト補正及び横シフト補正に関して、ｘ或いはｙ毎に
まとめてメモリ上を移動させることによって行われるた
めに前記の移動量Ｊ、Ｋの総計算量は従来の計算手法に
比較して少なくて済む。即ち、従来の例えば、アフィン
変換ではｘ×ｙ回の移動量計算が必要であったのに対し
て、本方法ではｘ＋ｙ回の計算で済む。

【００５３】以上説明した変倍補正、縦シフト補正及び
横シフト補正によって得られた長方形Ｗ₄は、原稿ＯＲ
上の長方形Ｚ₁（又はＹ₁）と等しい角度及びサイズを持
ったものである。

【００５４】なお、原稿搬送装置ＤＤＦのずれ角度α及
び搬送される原稿の傾き角度θが小さい場合には、 θ₃≒θ₁、θ₄≒θ₂ という近似が成立し、補正計算は比較的単純になる。

【００５５】以上の説明は原稿上に平行四辺形の画像の
補正処理について行ったが、原稿全体の画像について、
前記の補正を行うことによって、画像の歪み及び傾きが
除去されることは勿論である。

【００５６】

【発明の効果】原稿搬送装置の画像読取装置本体に対す
る取り付け角度のずれ及び原稿搬送装置内で原稿が傾い
て搬送されること、によって生ずる画像の歪み及び画像
の傾きを補正して、正常な画像を形成することができ
る。

【００５７】また、原稿搬送装置の据え付けに当たって
は、精度を高くする必要がなく、複写機やスキャナ組立
の効率化ができる。

【００５８】しかも、原稿搬送装置の据え付け角度のず
れに対する補正と原稿搬送装置により搬送される原稿の
傾きが同時に補正される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の機械的構成を示す図であ
る。

【図２】図１に示す実施の形態の電気的構成を示す図で
ある。

【図３】画像読取装置本体に対する原稿搬送装置の角度
と原稿搬送装置内での原稿搬送角度の関係を示す図であ
る。

【図４】画像読取装置本体に対する原稿搬送装置の取り
付け角度のずれ及び原稿が傾いて搬送されることにより
生ずる再生画像の歪み、傾きを示す図である。

【図５】変倍補正前の画像の概念図である。

【図６】変倍補正の概念図である。

【図７】縦シフト補正の概念図である。

【図８】横シフト補正の概念図である。

【符号の説明】

１５ラインセンサ３０操作部３１本体制御ＣＰＵ５０画像処理装置５１変倍補正部５２シフト処理部５３画像処理装置ＣＰＵ７３時間差計測部Ａ複写機本体ＤＤＦ原稿搬送装置Ｓ₁、Ｓ₂ センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿の画像が読み取られる読取位置にて
一定の原稿搬送方向に原稿を搬送する原稿搬送装置及び
前記原稿搬送装置により搬送されている原稿の画像を走
査して読み取る読取手段を有する画像読取装置におけ
る、前記読取手段の主走査方向と、前記原稿搬送装置の
原稿搬送方向とが直角からずれたことによって生ずる画
像の歪みの補正及び前記原稿搬送装置内で原稿が傾いて
搬送されることによって生ずる画像の傾きの補正を行う
補正手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記補正手段が、外部より入力された前
記原稿搬送方向と前記主走査方向との角度に関する情報
を記憶する記憶手段と、記憶された前記情報に基づい
て、前記画像の歪みの補正をする補正処理手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記補正手段が、前記画像の歪みの補正
と、前記画像の傾きの補正とを同時に行う補正手段であ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像
処理装置。
【請求項４】前記補正手段が、前記原稿搬送装置内に
おける原稿の傾きの情報を入力する入力部を備え、前記
記憶手段に記憶された前記情報と前記入力部に入力され
た原稿の傾きに関する情報に基づいて、前記画像の歪み
の補正と、前記画像の傾きの補正とを行うものであるこ
とを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像処理
装置。
【請求項５】原稿の画像が読み取られる読取位置にて
一定方向に原稿を搬送する原稿搬送装置、前記原稿搬送装置内において搬送される原稿の傾きを検
出する傾き検出手段、前記原稿搬送装置により搬送され
ている原稿の画像を読み取り、画像データを出力する読
取手段、及び、前記原稿搬送装置内で原稿が傾いて搬送されることによ
って生ずる画像の傾きを、前記傾き検出手段の出力に基
づいて補正するとともに、前記読取手段の主走査方向
と、前記原稿搬送装置の原稿搬送方向とが直角からずれ
たことによって生ずる画像の歪みを補正するように画像
データを処理する補正手段を有することを特徴とする画
像読取装置。
【請求項６】前記補正手段が、外部より入力された前
記原稿搬送方向と前記主走査方向との角度に関する情報
を記憶する記憶手段と、記憶された前記情報に基づい
て、前記画像の歪みを補正する補正処理手段を有するこ
とを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】前記補正手段が、前記読取手段の主走査
方向と、前記原稿搬送装置の原稿搬送方向とが直角から
ずれたことによって生ずる画像の歪みの補正と、前記原
稿搬送装置内で原稿が傾いて搬送されることによって生
ずる画像の傾きの補正とを同時に行う補正手段であるこ
とを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像読取
装置。