JP7196698B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

従来、複写機等の画像形成装置において、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）による原稿読取時に生じるスキューをメカ的な機構で補正している。近年、メカ的な機構によるスキューの補正に代えて、画像処理でスキューの補正を行うエレキスキュー補正技術が知られている。エレキスキュー補正技術は、原稿にスキューが生じて読み取られた読取画像からスキュー角度を検出し、これらの情報に基づいて画像処理による補正を行う技術である。エレキスキュー補正技術においてスキュー角度を検出するには、読取画像から原稿エッジを精度よく検出する必要がある。

特許文献１には、読取画像からエッジ境界点群を検出し、検出したエッジ境界点群に近似する直線を算出することでスキュー補正を行う技術が開示されている。さらに特許文献１には、ノイズの影響を低減するために、エッジ境界点群の検出結果に対し、隣接した境界点を比較し、検出位置が閾値以上離れている場合にノイズとみなして、当該隣接した境界点の一方又は両方を無効とする構成が開示されている。

また、特許文献２には、読取画像において白く明るい領域として現れる白エッジの特徴を利用して原稿エッジを検出し、検出した原稿エッジから近似直線を算出することでスキュー補正を行う技術が開示されている。さらに特許文献２には、ノイズの影響を除くために、左右終端画素から所定画素数離れた位置を両端とする中央エリア内で、エッジ画素群を複数のグループに分割し、その中で中央の値となる位置を検出し、近似直線の算出に選択的に用いることをする構成が開示されている。

しかしながら、上記従来技術には以下の課題がある。図１～図３を用いて上記従来技術の課題を説明する。図１は、ＡＤＦを用いた画像読取部の周辺の構成を概略的に示す。ＡＤＦでは、搬送された原稿を、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に延びた読取ラインで読み取ることで読取画像を生成する。このため、スキューした原稿では、原稿の先端が読取ラインに到達するタイミングが異なる。原稿領域を不足なく読み取るためには、原稿の先端が読取ラインに初めに到達した時点から読取を開始する必要があるので、スキューした原稿では、読取画像は背景領域を含んだ画像になる。

図２は、画像読取部の周辺に各種のゴミが存在する場合の読取画像のイメージ図である。背景部材には、ゴミが付着することがある。このような背景部材に付着したゴミ（以下、付着ゴミという。）は、副走査方向に伸びた筋状のノイズを発生させる。

また、ＡＤＦ読取時には、スリットガラスと背景部材との間に、原稿の紙粉などがゴミとして浮遊する場合がある。この場合、読取画像の背景領域は、浮遊したゴミ（以下、浮遊ゴミという。）が読み取られた画像が映り込む。このような浮遊ゴミの場合は、原稿の搬送中に、スリットガラスや背景部材に付いたり離れたりするため、塊状のノイズとして読取画像に現れる。

読取画像に生じた付着ゴミに起因した筋状のノイズについては、従来の画像処理方法（例えば、特許文献３参照）により補正を行うことが可能である。しかし、浮遊ゴミに対しては、エッジ検出の誤検出に影響しないように対応する必要がある。

図３は、原稿のエッジ検出により得られる境界点群の一例を示すグラフである。図３に示すように、浮遊ゴミは、主走査方向に幅を有するノイズとなり、原稿エッジの誤検出の原因となる。スキュー角度の検出を目的とした近似直線の算出式の精度を高めるためには、算出に使用するサンプリング点（境界点）はできるだけ間隔が狭い方が良いが、サンプリング間隔を狭くすると、浮遊ゴミに起因したノイズを近似直線の算出に使用する可能性が高くなる。

特許文献１，２に記載されたノイズの除去方法は、図３に示す撮像部に起因したノイズのように局所的に発生する局所ノイズに対しては効果的であるが、浮遊ゴミに起因したノイズのように一定以上の大きさを有する大域ノイズに対しては効果的ではない。浮遊ゴミは、数画素～数十画素の大きさがあり、幅を持つことが想定され、浮遊ゴミに起因したノイズは連続性を有し、また中央値に影響を与えるため、特許文献１，２に記載されたノイズの除去方法では除去することができない。

開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、エレキスキュー補正の精度を向上させることを目的としている。

開示の技術は、搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置から出力される読取画像を画像処理する画像処理装置であって、前記読取画像中の背景領域と原稿領域とのエッジを検出するエッジ検出部と、前記エッジの検出結果を前記第１方向に第１間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第１境界点群を抽出する第１境界点群抽出部と、前記エッジの検出結果を前記第１方向に第２間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第２境界点群を抽出する第２境界点群抽出部と、前記第１境界点群に基づいてノイズ除去条件を決定するノイズ除去条件決定部と、前記第２境界点群から前記ノイズ除去条件を満たす境界点をノイズとして除去するノイズ除去部と、前記ノイズ除去部によりノイズが除去された前記第２境界点群に近似する直線式を算出する直線式算出部と、を有する画像処理装置である。

本発明によれば、エレキスキュー補正の精度を向上させることができる。

従来技術の課題を説明するための図（その１）である。 従来技術の課題を説明するための図（その２）である。 従来技術の課題を説明するための図（その３）である。 第１実施形態に係る自動原稿搬送装置を備えた画像形成装置を示す図である。 画像読取部の詳細な構成を示す図である。 ＡＤＦの詳細な構成を示す図である。 第１実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。 画像処理装置の機能構成例を示す図である。 原稿エッジ直線式算出部の詳細な構成を示す図である。 エッジ検出部に入力される読取画像の一例を概略的に示す図である。 読取画像における副走査方向への画素値の変化の一例を概略的に示す図である。 浮遊ゴミが映り込んだ読取画像の一例を概略的に示す図である。 図１２に示す読取画像に対してエッジ検出を行った場合のエッジ検出結果の一例を概略的に示す図である。 第１境界点群の抽出方法の一例を示す図である。 第２境界点群の抽出方法の一例を示す図である。 ノイズ除去条件決定方法を説明する図である。 第１直線式算出領域の大きさと一定値Ｗとの関係を示す図である。 第１変形例に係るノイズ除去条件決定方法を説明する図である。 第２変形例に係る原稿エッジ直線式算出部の構成を示す図である。 原稿エッジを分割した第１～第３分割領域を例示する図である。 第３変形例に係る画像処理装置の機能構成例を示す図である。 第３変形例に係る画像処理装置による読取画像の遷移を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明
において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の構成）
図４は、第１実施形態に係る自動原稿搬送装置を備えた画像形成装置を示す図である。図４では、画像形成装置を電子写真方式の複写機１に適用した例を示している。複写機としては、例えば、一般的な静電作像方法を用いて画像を形成するフルカラーの複写機やモノクロ画像を形成する複写機などが挙げられる。また、作像方式としては、電子写真方式以外にも、例えばインクジェット方式等を用いることも可能である。さらに、画像形成装置は、複写機１として構成される他に、ファクシミリ装置、印刷機、スキャナ、複合機等として構成されてもよい。

図４に示すように、複写機１は、自動原稿搬送装置（以下、単にＡＤＦという）２と、給紙部３と、画像読取部４と、画像形成部５とから構成されている。また、本実施形態において、ＡＤＦ２及び画像読取部４は、画像読取装置１０を構成する。

ＡＤＦ２は、詳しくは後述するが、原稿載置台としての原稿トレイ１１と、各種ローラ等からなる搬送部１３とを備えている。ＡＤＦ２は、原稿トレイ１１に載置された原稿束から原稿を一枚ずつ分離して搬送部１３によりスリットガラス７上に搬送する。そして、ＡＤＦ２は、スリットガラス７を介して画像読取部４により読み取りが終了した原稿を、スリットガラス７上を通過させた後、排紙トレイ１２に排紙する。また、ＡＤＦ２は、画像読取部４に対して開閉自在に取り付けられている。

給紙部３は、給紙カセット３ａ、３ｂと、給紙装置２１、２２と、搬送手段２３とを有している。給紙カセット３ａ、３ｂは、用紙サイズの異なる記録紙を収納する。給紙装置２１、２２は、給紙カセット３ａ、３ｂに収納された記録媒体としての記録紙Ｐをそれぞれピックアップして給紙する。搬送手段２３は、給紙装置２１、２２から給紙された記録紙Ｐを画像形成部５の所定の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる。

画像読取部４は、第１キャリッジ２５と、第２キャリッジ２６と、結像レンズ２７と、撮像部２８とを備えている。第１キャリッジ２５には、光源及びミラー部材が搭載されている。第２キャリッジ２６には、ミラー部材が搭載されている。

画像読取部４は、詳しくは後述するが、ＡＤＦ２により搬送される原稿の画像を読み取る場合には、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６をスリットガラス７の直下の図４中、Ｈで示す位置に移動し、その位置で停止させる。そして、第１キャリッジ２５に搭載された光源によりスリットガラス７上を通過中の原稿に光を照射し、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６に搭載された各ミラー部材により原稿からの反射光を折り返させ、その反射光を結像レンズ２７により結像して撮像部２８で読み取らせる。

一方で、コンタクトガラス８上に載置された原稿を読み取る場合には、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６を図４中、左右方向（副走査方向）に移動させる。そして、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６を移動させる過程で、光源により原稿に光を照射し、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６に搭載された各ミラー部材により原稿からの反射光を折り返させ、その反射光を結像レンズ２７により結像して撮像部２８で読み取らせる。

画像形成部５は、露光装置３１と、複数の感光体ドラム３２と、現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。現像装置３３には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとそれぞれ異なる色のトナーが充填されている。

画像形成部５は、撮像部２８により読み取られた読取画像に基づいて、露光装置３１により各感光体ドラム３２を露光して各感光体ドラム３２に潜像を形成し、各現像装置３３により各感光体ドラム３２にそれぞれ異なる色のトナーを供給して現像する。そして、画像形成部５は、転写ベルト３４により各感光体ドラム３２に現像された像を給紙部３から供給された記録紙Ｐに転写した後、定着装置３５により記録紙Ｐに転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙Ｐにカラー画像を定着する。これにより、記録紙Ｐにフルカラー画像が形成される。

次に、図５を参照して、画像読取部４の詳細な構成について説明する。図５に示すように、画像読取部４は、第１キャリッジ２５と、第２キャリッジ２６と、結像レンズ２７と、撮像部２８とを備えており、これらの各構成部材は画像読取部４の本体フレーム４ａの内部に配置されている。また、本体フレーム４ａの内部には、図示しない第１レール及び第２レールが副走査方向（図５中の左右方向）に延在するよう設けられている。第１レールは、副走査方向と直交する主走査方向に所定の間隔をあけて配置された２本のレールからなる。第２レールは、第１レールと同様の構成である。

第１キャリッジ２５は、第１レールに摺動自在に取り付けられている。第１キャリッジ２５は、駆動モータ（図示せず）により、第１キャリッジ用駆動ワイヤ（図示せず）を介して、副走査方向に往復移動可能に構成されている。第１キャリッジ２５は、図５において実線で示す位置と破線で示す位置との間で往復移動する。

また、第２キャリッジ２６は、第２レールに摺動自在に取り付けられている。第２キャリッジ２６は、駆動モータ（図示せず）により、第２キャリッジ用駆動ワイヤ（図示せず）を介して、副走査方向に往復移動可能に構成されている。第２キャリッジ２６は、図５中において実線で示す位置と破線で示す位置との間で往復移動する。

第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６は、２：１の速度比で副走査方向に移動する。このような移動速度の関係とすることにより、第１キャリッジ２５及び第２キャリッジ２６が移動しても、原稿面から結像レンズ２７までの光路長が一定に保たれる。

第１キャリッジ２５には、光源２４と、第１ミラー部材２５ａとが設けられている。また、第２キャリッジ２６には、第２ミラー部材２６ａと、第３ミラー部材２６ｂとが設けられている。

結像レンズ２７は、各ミラー部材を介して入射された原稿からの反射光を撮像部２８に集光結像する。撮像部２８は、ＣＣＤ等の撮像素子で構成されている。撮像部２８は、結像レンズ２７を介して結像された原稿の光像を光電変換して、読取画像であるアナログ画像信号を出力する。

次に、図６を参照して、ＡＤＦ２の詳細な構成について説明する。図６に示すように、原稿トレイ１１は、可動原稿テーブル４１と、一対のサイドガイド板４２とを有している。可動原稿テーブル４１は、基端部を支点として図中ａ、ｂ方向に回動する。一対のサイドガイド板４２は、原稿の給紙方向に対する左右方向を位置決めする。可動原稿テーブル４１の回動により、原稿の給送方向前端部が適切な高さに合わせられる。

また、原稿トレイ１１には、原稿の向きが縦と横の何れであるかを検知する原稿長さ検知センサ８９、９０が、給送方向に離隔して設けられている。なお、原稿長さ検知センサ８９、９０としては、光学的手段により未接触で検知する反射型センサや、接触式のアクチュエータタイプのセンサを用いることができる。

一対のサイドガイド板４２は、片側が給紙方向に対する左右方向にスライド自在であり、異なるサイズの原稿が載置可能に構成されている。

一対のサイドガイド板４２の固定側には、原稿の載置により回動するセットフィラー４６が設けられている。また、セットフィラー４６の先端部の移動軌跡上の最下部には、原稿トレイ１１に原稿が載置されたことを検知する原稿セットセンサ８２が設けられている。つまり、原稿セットセンサ８２は、セットフィラー４６が回動して原稿セットセンサ８２から外れたか否かにより、ＡＤＦ２にセットされた原稿の有無を検知する。

ＡＤＦ２の搬送部１３（図４参照）は、分離給送部５１と、プルアウト部５２と、ターン部５３と、第１読取搬送部５４と、第２読取搬送部５５と、排紙部５６とにより構成されている。

分離給送部５１は、給紙口の近傍に配置されたピックアップローラ６１と、搬送経路を挟んで対向するように配置された給紙ベルト６２及びリバースローラ６３とを有している。

ピックアップローラ６１は、給紙ベルト６２に取り付けられた支持アーム部材６４により支持されており、図示しないカム機構を介して原稿束に接触する接触位置と原稿束から離れた離隔位置との間で図中ｃ、ｄ方向に上下動する。ピックアップローラ６１は、接触位置において原稿トレイ１１上に積載された原稿のうち、数枚（理想的には一枚）の原稿をピックアップする。

給紙ベルト６２は、給送方向に回転する。リバースローラ６３は、給送方向と逆方向に回転する。また、リバースローラ６３は、原稿が重送された場合に、給紙ベルト６２に対して逆方向に回転するが、リバースローラ６３が給紙ベルト６２に接している場合、又は原稿を一枚のみ搬送している場合には、図示しないトルクリミッタの働きにより、給紙ベルト６２に連れ回りする。これにより、原稿の重送が防止される。

プルアウト部５２は、搬送経路５２ａを挟むように配置された一対のローラからなるプルアウトローラ６５を有している。プルアウト部５２は、プルアウトローラ６５とピックアップローラ６１の駆動タイミングにより、送り出された原稿を一次突当整合し、整合後の原稿を引き出し搬送する。

ターン部５３は、上から下に向けて湾曲した搬送経路５３ａを挟むように配置された一対のローラからなる中間ローラ６６及び読取入口ローラ６７を有している。ターン部５３は、中間ローラ６６により引き出し搬送された原稿を、湾曲した搬送経路を搬送することによりターンさせて、読取入口ローラ６７により原稿の表面を下方に向けてスリットガラス７の近傍まで搬送する。

ここで、プルアウト部５２からターン部５３への原稿の搬送速度は、第１読取搬送部５４における搬送速度よりも高速に設定されている。これにより、第１読取搬送部５４に搬送される原稿の搬送時間の短縮が図られている。

第１読取搬送部５４は、第１読取ローラ６８と、第１読取出口ローラ６９とを有している。第１読取ローラ６８は、スリットガラス７に対向するよう配置されている。第１読取出口ローラ６９は、読取終了後の搬送経路５５ａに配置されている。第１読取搬送部５４は、スリットガラス７の近傍まで搬送された原稿の表面を第１読取ローラ６８によりスリットガラス７に接触させながら搬送し、読取終了後の原稿を第１読取出口ローラ６９によりさらに搬送する。

第２読取搬送部５５は、第２読取部１０１と、第２読取ローラ７０と、第２読取出口ローラ７１とを有している。第２読取部１０１は、原稿の裏面を読み取る。第２読取ローラ７０は、搬送経路５５ａを挟んで第２読取部１０１に対向するよう配置されている。第２読取出口ローラ７１は、第２読取部１０１の搬送方向下流に配置されている。

第２読取搬送部５５では、表面読取後の原稿の裏面が第２読取部１０１により読み取られる。裏面が読み取られた原稿は、第２読取出口ローラ７１により排紙口に向けて搬送される。第２読取ローラ７０は、第２読取部１０１における原稿の浮きを抑えると同時に、第２読取部１０１におけるシェーディングデータを取得する為の基準白部を兼ねるものである。両面読み取りを行わない場合には、原稿は第２読取部１０１を素通りする。

排紙部５６は、排紙口の近傍に一対の排紙ローラ７２が設けられ、第２読取出口ローラ７１により搬送された原稿を排紙トレイ１２に排紙する。

また、ＡＤＦ２には、搬送経路に沿って、突き当てセンサ８４、レジストセンサ８１、排紙センサ８３などの各種センサが設けられており、原稿の搬送距離や搬送速度等の搬送制御に用いられる。

さらに、プルアウトローラ６５と中間ローラ６６との間には、原稿幅センサ８５が設けられている。原稿幅センサ８５は、原稿の幅方向に複数並べた受光素子から構成されており、搬送経路を挟んで対向位置に設けられた照射光からの受光結果に基づき原稿幅を検知する。なお、原稿の搬送方向の長さは、上記突き当てセンサ８４での原稿の先端及び後端を読み取りによりモータパルスから検知される。

（画像処理装置の構成）
図７は、第１実施形態に係る画像処理装置２００のハードウェア構成例を示す図である。図７において、画像処理装置２００は、コンピュータによって構築されており、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４、ＨＤＤコントローラ３０５、ネットワークＩ／Ｆ３０６、バスライン３０７等を有している。

ＣＰＵ３０１は、装置全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ３０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ３０４は、プログラム等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ３０５は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがってＨＤＤ３０４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。

ネットワークＩ／Ｆ３０６は、ネットワークを利用して外部装置等とデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン３０７は、ＣＰＵ３０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

画像処理装置２００は、ＣＰＵ３０１がプログラムに基づいて処理を実行することにより、後述する各種機能を実現する。

図８は、画像処理装置２００の機能構成例を示す図である。図８に示すように、画像処理装置２００は、原稿エッジ直線式算出部２１０と、スキュー補正部２２０とを有する。原稿エッジ直線式算出部２１０及びスキュー補正部２２０には、上述の画像読取部４から、例えばＲＧＢ形式の読取画像が入力される。

原稿エッジ直線式算出部２１０は、入力された読取画像から原稿の一辺のエッジ（原稿エッジ）に近似する直線式（以下、原稿エッジ直線式という。）を算出して、スキュー補正部２２０へ出力する。

スキュー補正部２２０は、原稿エッジ直線式算出部２１０から入力される原稿エッジ直線式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の傾きａに基づいてスキュー角度θを算出し、θ＝０とするように読取画像を回転させる画像補正を行うことにより、スキューのない画像を生成して出力する。

図９は、原稿エッジ直線式算出部２１０の詳細な構成を示す図である。図９に示すように、原稿エッジ直線式算出部２１０は、エッジ検出部２１１と、第１境界点群抽出部２１２と、第２境界点群抽出部２１３と、ノイズ除去条件決定部２１４と、ノイズ除去部２１５と、直線式算出部２１６とを有する。

エッジ検出部２１１は、画像読取部４から入力される読取画像に基づき、原稿エッジの検出を行う。図１０は、エッジ検出部２１１に入力される読取画像の一例を概略的に示す図である。図１１は、読取画像における副走査方向への画素値の変化の一例を概略的に示す図である。図１０に示すように、読取画像には、原稿が読み取られた領域である原稿領域Ｅ１と、原稿の背景に存在する背景部材が読み取られた領域である背景領域Ｅ２とが含まれる。また、原稿領域Ｅ１のエッジ部分には、露光時に生じる原稿の影が読み取られた領域である影領域Ｅ３が生じる。

エッジ検出部２１１は、一次微分フィルタ等の画像処理フィルタを用いて画素値の変化を検出することで、原稿エッジを検出する。例えば、エッジ検出部２１１は、背景領域Ｅ３から影領域Ｅ２への変化をエッジとして検出する。原稿領域Ｅ１の画素値は入力原稿に依存して変化するため、背景領域Ｅ３と影領域Ｅ２の変化点を検出することで、原稿によらず安定したエッジ検出を行うことができる。なお、大抵の原稿では影領域Ｅ３から原稿領域Ｅ１にも画素値が変化するため、この変化に基づいて原稿エッジを検出しても良い。また、エッジ検出部２１１は、一次微分フィルタに限られず、二次微分フィルタを用いてエッジ検出を行ってもよい。さらに、画像処理フィルタを用いずに、閾値処理などでエッジ検出を行ってもよい。

実際のＡＤＦ読取時には、スリットガラス７と背景部材との間に、原稿の紙粉などがゴミとして浮遊する場合がある。この場合、読取画像の背景領域は、浮遊したゴミ（以下、浮遊ゴミという。）が読み取られた画像が映り込む。このような浮遊ゴミの場合は、原稿の搬送中に、スリットガラスや背景部材に付いたり離れたりするため、塊状のノイズとして読取画像に現れる。図１２は、浮遊ゴミが映り込んだ読取画像の一例を概略的に示す図である。なお、図１２では、影領域Ｅ３の図示は省略している。

図１３は、図１２に示す読取画像に対して、エッジ検出部２１１によりエッジ検出を行った場合のエッジ検出結果の一例を概略的に示す図である。図１３は、副走査方向への画素値の変化を検出するフィルタ処理を行った例を示している。図１３に示すように、浮遊ゴミが存在する場合には、本来のエッジ検出の対象である原稿エッジだけでなく、浮遊ゴミのエッジが誤検出されることがある。

図９に戻り、第１境界点群抽出部２１２は、エッジ検出部２１１により検出されたエッジの検出結果を主走査方向（第１方向）に第１間隔Ｓ１ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第１境界点群を抽出する。図１４は、第１境界点群の抽出方法の一例を示す図である。図１４に示すように、第１境界点群抽出部２１２は、主走査方向に第１間隔Ｓ１ごとに、読取画像の先端から副走査方向（第１方向に直交する第２方向）に走査することでエッジ検出結果に含まれる境界点の副走査位置を取得する。

第２境界点群抽出部２１３は、エッジ検出部２１１により検出されたエッジの検出結果を主走査方向に第２間隔Ｓ２ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第２境界点群を抽出する。図１５は、第２境界点群の抽出方法の一例を示す図である。図１５に示すように、第２境界点群抽出部２１３は、主走査方向に第２間隔Ｓ２ごとに、読取画像の先端から副走査方向に走査することでエッジ検出結果に含まれる境界点の副走査位置を取得する。

第２境界点群抽出部２１３による抽出処理は、サンプリングの間隔のみが第１境界点群抽出部２１２による抽出処理と異なる。本実施形態では、第１間隔Ｓ１は、第２間隔Ｓ２より大きい（Ｓ１＞Ｓ２）とする。

ノイズ除去条件決定部２１４は、第１境界点群抽出部２１２により抽出された第１境界点群に基づき、浮遊ゴミ等によるノイズを除去するための条件（ノイズ除去条件）を決定する。第１境界点群の抽出間隔である第１間隔Ｓ１を大きく設定することにより、ノイズ除去条件を決定する際の浮遊ゴミ等の影響を小さくすることができる。具体的には、浮遊ゴミは最大数ミリメートルの大きさを有するため、第１間隔Ｓ１を想定される浮遊ゴミの大きさよりも大きくすることで、浮遊ゴミによる影響を小さくすることができる。

図１６は、ノイズ除去条件決定部２１４によるノイズ除去条件決定方法を説明する図である。まず、ノイズ除去条件決定部２１４は、第１境界点群から副走査方向への位置に関する中央値を取る境界点を探索する。図１６に示すＰ１～Ｐ８は、第１境界点群に含まれる境界点を例示している。この場合、例えば、境界点Ｐ５が中央値Ｙ０を取る。

このとき、ノイズ除去条件決定部２１４は、後述する直線式算出部２１６により設定される主走査方向に関する直線式算出領域（以下、第１直線式算出領域という。）に含まれる境界点（図１６の場合、境界点Ｐ２～Ｐ７）を用いて中央値を取る境界点を探索する。なお、ノイズ除去条件決定部２１４は、第１境界点群の連続性を考慮し、副走査方向への位置が隣接する境界点と大きく異なる境界点（図１６の場合、境界点Ｐ３）を予め除去したうえで、中央値を取る境界点を探索してもよい。

そして、ノイズ除去条件決定部２１４は、中央値ＹＭに対して一定値Ｗを減算した値を最小値Ｙ１とし、中央値ＹＭに対して一定値Ｗを加算した値を最大値Ｙ２とし、副走査方向に関して最小値Ｙ１から最大値Ｙ２までの領域を直線式算出領域（以下、第２直線式算出領域という。）とする。

このように、ノイズ除去条件決定部２１４は、最小値Ｙ１以下、及び最大値Ｙ２以上の領域をノイズ除去領域（ノイズ除去条件）として決定する。すなわち、ノイズ除去条件決定部２１４は、中央値から副走査方向へ一定値Ｗ以上離れた領域に存在する境界点を除去することをノイズ除去条件として決定する。

図９に戻り、ノイズ除去部２１５は、第２境界点群抽出部２１３により抽出された第２境界点群から、ノイズ除去条件決定部２１４により決定されたノイズ除去条件を満たす境界点（副画素方向に関する位置がノイズ除去領域に含まれる境界点）を除去する。これにより、図１５に示すような浮遊ゴミに起因する境界点が、ノイズとして第２境界点群から除去される。

直線式算出部２１６は、ノイズ除去部２１５によりノイズが除去された第２境界点群に基づき、当該第２境界点群に近似する直線式（原稿エッジ直線式）を、最小二乗法等により算出する。直線式算出部２１６は、算出した原稿エッジ直線式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）のうち、少なくとも傾きａをスキュー補正部２２０に提供する。なお、直線式算出部２１６は、ノイズが除去された第２境界点群のうち、第１直線式算出領域に含まれる境界点を用いて原稿エッジ直線式の算出を行う。

前述の第２間隔Ｓ２を小さくしてサンプリング数を増加させ、ランダムノイズなどの影響を低減することにより、原稿エッジ直線式の算出精度を高めることができる。

次に、ノイズ除去条件決定部２１４がノイズ条件を決定するために用いる一定値Ｗについて説明する。一定値Ｗは固定値であってもよいが、直線式算出部２１６により設定される第１直線式算出領域に応じて変更してもよい。

直線式算出部２１６は、例えば、原稿サイズに応じて第１直線式算出領域を変更する。例えば、原稿サイズが「Ａ３縦」の場合には、原稿サイズが「Ａ４縦」の場合よりも第１直線式算出領域を大きく設定する。

図１７は、第１直線式算出領域の大きさと一定値Ｗとの関係を示す図である。図１７（Ａ）は、図１７（Ｂ）よりも原稿サイズが大きく、第１直線式算出領域が大きい場合を示している。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）において、αは、スキュー補正部２２０によるスキュー補正の対応が必要な最大の角度を表している。第１直線式算出領域の長さをＬとした場合、一定値Ｗは、下式（１）で表される。

Ｗ＝（Ｌ／２）×ｔａｎα ・・・（１）
ノイズ除去条件決定部２１４は、上式（１）に基づいて一定値Ｗを決定すればよい。

以上のように、本実施形態に係る画像処理装置２００によれば、原稿エッジから第１間隔Ｓ１ごとに抽出された第１境界点群に基づいて決定されたノイズ除去条件し、原稿エッジから第２間隔Ｓ２ごとに抽出された第２境界点群から上記ノイズ除去条件に基づいてノイズを除去するので、浮遊ゴミに起因したノイズのように一定以上の大きさを有する大域ノイズを低減することができる。また、このようにノイズが低減された第２境界点群に基づいて原稿エッジ直線式を算出するので、エレキスキュー補正の精度が向上する。
＜第１実施形態の変形例＞
次に、第１実施形態の各種変形例を示す。

（第１変形例）
まず、第１変形例として、ノイズ除去条件決定部２１４によるノイズ除去条件の決定方法に関する変形例を説明する。第１実施形態では、第１境界点群から副走査方向に関する中央値を求め、この中央値を基準としてノイズ除去領域を決定している。本変形例では、第１境界点群に近似する近似直線を求め、この近似直線を基準としてノイズ除去領域を決定する。

図１８は、第１変形例に係るノイズ除去条件決定方法を説明する図である。本変形例では、まず、ノイズ除去条件決定部２１４は、第１境界点群に基づき、最小二乗法等により近似直線Ｌ０を求める。例えば、ノイズ除去条件決定部２１４は、直線式算出部２１６により設定される第１直線式算出領域に含まれる境界点（図１８の場合、境界点Ｐ２～Ｐ７）を用いて近似直線Ｌ０を算出する。なお、ノイズ除去条件決定部２１４は、第１境界点群の連続性を考慮し、副走査方向への位置が隣接する境界点と大きく異なる境界点（図１８の場合、境界点Ｐ３）を予め除去したうえで、近似直線Ｌ０を算出してもよい。

そして、ノイズ除去条件決定部２１４は、近似直線Ｌ０に対して一定値Ｗを減算した直線を下限線Ｌ１とし、近似直線Ｌ０に対して一定値Ｗを加算した直線を上限線Ｌ２とし、下限線Ｌ１と上限線Ｌ２とで挟まれる範囲を第２直線式算出領域とする。

このように、ノイズ除去条件決定部２１４は、下限線Ｌ１以下、及び上限線Ｌ２以上の領域をノイズ除去領域（ノイズ除去条件）として決定する。すなわち、ノイズ除去条件決定部２１４は、近似直線Ｌ０から副走査方向へ一定値Ｗ以上離れた領域に存在する境界点を除去することをノイズ除去条件として決定する。

第１実施形態におけるノイズ除去条件決定方法は、算出が容易な中央値に基づいてノイズ除去条件を決定するので、演算速度の高速化が可能であるが、本変形例のように第１境界点群の近似直線に基づいてノイズ除去条件を決定するより、ノイズ除去範囲が主走査方向に依らずに一定となり、ノイズの除去精度が向上する。

（第２変形例）
次に、第２変形例として、原稿エッジ直線式の算出方法に関する変形例を説明する。図１９は、第２変形例に係る原稿エッジ直線式算出部２１０ａの構成を示す図である。原稿エッジ直線式算出部２１０ａは、エッジ検出部２１１と、第１～第３分割処理部２１７ａ～２１７ｃと、全体直線式決定部２１８とを有する。エッジ検出部２１１は、第１実施形態と同様の構成である。

第１～第３分割処理部２１７ａ～２１７ｃは、それぞれ同様の構成であり、第１境界点群抽出部２１２と、第２境界点群抽出部２１３と、ノイズ除去条件決定部２１４と、ノイズ除去部２１５と、直線式算出部２１６とを有する。これらの各構成部は、第１実施形態と同様の構成である。

第１～第３分割処理部２１７ａ～２１７ｃは、エッジ検出部２１１により検出される原稿エッジを主走査方向に３分割した第１～第３分割領域について、それぞれ原稿エッジ直線式を算出する。

図２０は、原稿エッジを分割した第１～第３分割領域を例示する図である。第１分割処理部２１７ａは、第１分割領域に対して、第１実施形態で説明した処理を行うことにより第１原稿エッジ直線式ＥＬ１を算出する。同様に、第２分割処理部２１７ｂは、第２分割領域に対して処理を行うことにより第２原稿エッジ直線式ＥＬ２を算出する。同様に、第３分割処理部２１７ｃは、第３分割領域に対して処理を行うことにより第３原稿エッジ直線式ＥＬ３を算出する。

全体直線式決定部２１８は、第１～第３分割処理部２１７ａ～２１７ｃにより算出された第１～第３原稿エッジ直線式ＥＬ１～ＥＬ３に基づいて、全体の１つの直線式（全体直線式）を決定する。例えば、全体直線式決定部２１８は、第１～第３原稿エッジ直線式ＥＬ１～ＥＬ３から、傾きが最も平均的なものを選択することにより全体直線式を決定する。図２０の場合には、例えば、第２原稿エッジ直線式ＥＬ２が選択されて全体直線式として決定される。

本変形例では、スキュー補正部２２０は、全体直線式決定部２１８により決定された全体直線式の傾きに基づいてスキュー補正を行う。

通常、読取対象の原稿が正常である場合には、第１～第３原稿エッジ直線式ＥＬ１～ＥＬ３の傾きは、それぞれほぼ等しい値となる。しかし、原稿の一部が欠けていたり、原稿の先端の一部が折れ曲がっていたりするような場合は、原稿エッジが全体として直線状ではなく、一部に通常の原稿エッジとは異なる傾きが生じる。このような場合に、第１実施形態の方法で原稿エッジ直線式を算出した場合には、原稿の欠けや折れの影響を受けて、真の傾きから大きくずれた傾きが算出される可能性がある。本変形例では、原稿の欠けや折れが生じた部分が含まれる分割領域に基づいて算出される直線式（異常直線式）は、全体直線式決定部２１８により除去されるので、精度の高い原稿エッジ直線式が求まる。この結果、スキュー補正精度が向上する。

なお、本変形例では、３つの分割処理部を設けているが、分割処理部の数はこれに限られず、適宜設定してよい。また、分割処理部を１つとし、複数の分割領域について１つの分割処理部で時分割的に処理を行うことにより、複数の原稿エッジ直線式を算出してもよい。

（第３変形例）
次に、第３変形例として、スキュー補正に加えて、原稿の原点位置の補正を行うこと可能とする画像処理装置について説明する。図２１は、第３変形例に係る画像処理装置２００ａの機能構成例を示す図である。図２１に示すように、画像処理装置２００ａは、第１原稿エッジ直線式算出部２５０ａと、第２原稿エッジ直線式算出部２５０ｂと、スキュー補正部２２０と、原点座標算出部２３０と、原点位置補正部２４０とを有する。

第１原稿エッジ直線式算出部２５０ａは、第１実施形態の原稿エッジ直線式算出部２１０と同様の構成であり、原稿の主走査方向にほぼ平行な第１原稿エッジの直線式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を算出する。

第２原稿エッジ直線式算出部２５０ｂは、読取画像の側端から主走査方向に走査を行うことにより、原稿の副走査方向にほぼ平行な第２原稿エッジの直線式（Ｙ＝ｃＸ＋ｄ）を算出する。第２原稿エッジ直線式算出部２５０ｂは、主走査方向と副走査方向とを逆として処理を行うこと以外は、第１原稿エッジ直線式算出部２５０ａと同様の構成である。

原点座標算出部２３０は、第１原稿エッジ直線式算出部２５０ａにより算出される第１原稿エッジ直線式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）と、第２原稿エッジ直線式算出部２５０ｂにより算出される第２原稿エッジ直線式（Ｙ＝ｃＸ＋ｄ）との交点を求め、この交点の座標を原稿領域Ｅ１の原点座標（Ｘ０，Ｙ０）として出力する。この原点座標は、スキュー補正部２２０と、原点位置補正部２４０とに供給される。

スキュー補正部２２０は、第１実施形態と同様に、第１原稿エッジ直線式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の傾きａに基づいてスキュー角度θを算出し、θ＝０とするように読取画像を回転させる画像補正を行う。また、このとき、スキュー補正部２２０は、原点座標（Ｘ０，Ｙ０）を中心として読取画像を回転させる。

原点位置補正部２４０は、スキュー補正部２２０によりスキュー補正がなされた読取画像中の原稿領域Ｅ１を、原点座標（Ｘ０，Ｙ０）が読取画像の原点に一致するように平行移動させる原点位置補正を行う。そして、原点位置補正部２４０は、スキュー補正及び原点位置補正がなされた読取画像から原稿領域Ｅ１を切り出した画像を出力する。

図２２は、第３変形例に係る画像処理装置２００ａによる読取画像の遷移を説明する図である。図２２（Ａ）は、スキュー補正及び原点位置補正が行われる前の初期の読取画像を示す。図２２（Ｂ）は、スキュー補正部２２０によりスキュー補正が行われた後の読取画像を示す。図２２（Ｃ）は、原点位置補正部２４０により原点位置補正が行われた後の読取画像を示す。図２２（Ｄ）は、読取画像から切り出された原稿領域Ｅ１の出力画像である。

ＡＤＦ読取時には、搬送時に原稿位置がずれたり、原稿がスキューしたりする影響などで原点位置がずれた状態で読み取られる場合がある。この場合、ユーザにとっては本来読み取りたい原稿の先端部分に背景領域Ｅ２が入り込んだり、原稿領域Ｅ１の後端部分が切れてしまったりする可能性がある。本変形例によれば、スキュー及び原点位置のずれが補正されたユーザの所望する出力画像が得られる。

上記各実施形態における画像処理装置の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

また、上記各実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ 複写機
２ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
３ 給紙部
４ 画像読取部
５ 画像形成部
７ スリットガラス
１０ 画像読取装置
２４ 光源
２８ 撮像部
３１ 露光装置
２００，２００ａ 画像処理装置
２１０，２１０ａ 原稿エッジ直線式算出部
２１１ エッジ検出部
２１２ 第１境界点群抽出部
２１３ 第２境界点群抽出部
２１４ ノイズ除去条件決定部
２１５ ノイズ除去部
２１６ 直線式算出部
２１７ａ～２１７ｃ 第１～第３分割処理部
２１８ 全体直線式決定部
２２０ スキュー補正部
２３０ 原点座標算出部
２４０ 原点位置補正部
２５０ａ 第１原稿エッジ直線式算出部
２５０ｂ 第２原稿エッジ直線式算出部

特開２０１７－１０８２５８号公報 特開２０１７－０９８８４１号公報 特開２００８－２８６８４号公報

Claims (12)

1. 搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置から出力される読取画像を画像処理する画像処理装置であって、
   前記読取画像中の背景領域と原稿領域とのエッジを検出するエッジ検出部と、
   前記エッジの検出結果を第１方向に第１間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第１境界点群を抽出する第１境界点群抽出部と、
   前記エッジの検出結果を前記第１方向に第２間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第２境界点群を抽出する第２境界点群抽出部と、
   前記第１境界点群に基づいてノイズ除去条件を決定するノイズ除去条件決定部と、
   前記第２境界点群から前記ノイズ除去条件を満たす境界点をノイズとして除去するノイズ除去部と、
   前記ノイズ除去部によりノイズが除去された前記第２境界点群に近似する直線式を算出する直線式算出部と、
   を有する画像処理装置。
2. 前記第１間隔は、前記第２間隔より大きい請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ノイズ除去条件決定部は、前記第１境界点群の前記第１方向に直交する第２方向に関する位置について中央値を求め、この中央値から前記第２方向へ一定値以上離れた領域に存在する境界点を除去することを前記ノイズ除去条件として決定する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記直線式算出部は、前記ノイズ除去部によりノイズが除去された前記第２境界点群のうち、前記第１方向に関する直線式算出領域に含まれる境界点を用いて前記直線式を算出し、
   前記ノイズ除去条件決定部は、前記直線式算出領域の大きさに応じて、前記一定値を変更する請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記ノイズ除去条件決定部は、前記第１境界点群に近似する近似直線を求め、この近似直線から前記第１方向に直交する第２方向へ一定値以上離れた領域に存在する境界点を除去することを前記ノイズ除去条件として決定する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
6. 前記直線式算出部は、前記エッジを前記第１方向に分割した複数の分割領域のそれぞれについて直線式を求め、求めた複数の直線式に基づいて全体直線式を決定する請求項１ないし５いずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記直線式算出部により算出された前記直線式に基づいてスキュー補正を行うスキュー補正部を有する請求項１ないし５いずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記直線式算出部により決定された前記全体直線式に基づいてスキュー補正を行うスキュー補正部を有する請求項６に記載の画像処理装置。
9. 前記直線式算出部は、原稿の直交する２辺についてそれぞれ直線式を算出するものであり、
   前記直線式算出部により算出された２つの直線式の交点を求めることにより原点座標を算出する原点座標算出部と、
   を有する請求項１ないし８いずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記原点座標算出部により算出された前記原点座標に基づいて前記読取画像の原点位置を補正する原点位置補正部を有する請求項９に記載の画像処理装置。
11. 搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置から出力される読取画像を画像処理する画像処理方法であって、
    前記読取画像中の背景領域と原稿領域とのエッジを検出するエッジ検出ステップと、
    前記エッジの検出結果を第１方向に第１間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第１境界点群を抽出する第１境界点群抽出ステップと、
    前記エッジの検出結果を前記第１方向に第２間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第２境界点群を抽出する第２境界点群抽出ステップと、
    前記第１境界点群に基づいてノイズ除去条件を決定するノイズ除去条件決定ステップと、
    前記第２境界点群から前記ノイズ除去条件を満たす境界点をノイズとして除去するノイズ除去ステップと、
    前記ノイズ除去ステップによりノイズが除去された前記第２境界点群に近似する直線式を算出する直線式算出ステップと、
    を有する画像処理方法。
12. 搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置から出力される読取画像に対する画像処理を、コンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記読取画像中の背景領域と原稿領域とのエッジを検出するエッジ検出ステップと、
    前記エッジの検出結果を第１方向に第１間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第１境界点群を抽出する第１境界点群抽出ステップと、
    前記エッジの検出結果を前記第１方向に第２間隔ごとにサンプリングすることにより、複数の境界点からなる第２境界点群を抽出する第２境界点群抽出ステップと、
    前記第１境界点群に基づいてノイズ除去条件を決定するノイズ除去条件決定ステップと、
    前記第２境界点群から前記ノイズ除去条件を満たす境界点をノイズとして除去するノイズ除去ステップと、
    前記ノイズ除去ステップによりノイズが除去された前記第２境界点群に近似する直線式を算出する直線式算出ステップと、
    をコンピュータに実行させるプログラム。

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