JPH1063870A - 画像読取方法及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿画像を複数の分割画像に分割し、読取機
構を走査させて各分割画像を順次読み取り、読取機構の
位置精度に拘らず各分割画像を正確かつ短時間で接続し
て原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる画像読取
方法及び画像読取装置を提供する。 【解決手段】隣接する二つの分割画像を接続する際に基
準とする方の分割画像を基準画像、他方の分割画像を接
続画像とする。接続画像を一定の範囲内及び一定画素間
隔で基準画像に対して相対的に移動させるとともに、両
画像の重複部分の一定面積領域における両画像の対応画
素間の濃度差の平均値が最小となる位置を求め、両画像
の暫定接続位置とする。次に、暫定接続位置を中心とし
前記一定の範囲より狭い範囲内で、一画素ずつ接続画像
を移動させて、濃度差の平均値が最小となる位置を基準
画像と接続画像との接続位置とし、接続位置において両
画像の接続を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を複数の
分割画像に分割し、倍率可変な結像光学手段及び固体撮
像素子を保持する読取機構を走査させて各分割画像を必
要な倍率で順次読み取り、各分割画像を接続して原稿画
像のデ−タを得る画像読取方法及び画像読取装置に関
し、特に、読取機構の位置精度に拘らず各分割画像を正
確かつ短時間で接続できる画像読取方法及び画像読取装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ，ワード
プロセッサ用スキャナ等に使用されている画像読取装置
としては、例えば図１６に示すように、上面にプラテン
ガラス８０３を備えた筐体８０１の上面側に原稿８０９
を配置し、原稿画像を読み取るものが存在する。前記筐
体８０１内には、縮小光学系を構成する照明光源８０
４、ミラー８０７、レンズ８０６と、固体撮像素子（例
えばＣＣＤ）８０５が設置されている。また、別のタイ
プの画像読取装置としては、図１７に示すように、上面
にプラテンガラス８０３を備えた筐体８０２内に、等倍
結像光学系を構成する照明光源８０４、ロッドレンズア
レイ８０８と、密着型センサ８１５とが設置されてい
る。

【０００３】そして、照明光源８０４から放射された光
は原稿８０９面で反射し、その反射光が前記縮小光学系
もしくは等倍結像光学系を介して固体撮像素子８０５も
しくは密着型センサ８１５に結像され、原稿面の濃淡に
応じた反射光を電気信号に変換するものである。

【０００４】上記構成の画像読取装置によると、原稿８
０９を配置するためのプラテンガラス８０３を必要と
し、装置として原稿８０９幅以上の幅と奥行きを必要と
する構成であり、また、画像読取装置の高さについて
も、前記縮小光学系や等倍結像光学系を収容するだけの
高さ、例えば、１０〜３０ｃｍ程度の高さを必要とする
ので、画像読取装置の大型化を招くという問題点があっ
た。このため、個人用として机上に設置しパーソナルコ
ンピュータやワードプロセッサ等の画像入力用として利
用することの妨げとなっていた。

【０００５】これに対し、画像読取装置の小型化及び操
作の簡素化をはかるために、原稿画像を原稿サイズ及び
指定する解像度に応じて複数の分割画像に分割し、倍率
可変の結像光学手段及び固体撮像素子を保持する読取機
構を走査させて必要な倍率で順次撮像し、各分割画像を
接続して任意の解像度で原稿画像のデ−タを得る画像読
取装置が提案されている（特開平４−１２６４４７号公
報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の画像読取装
置によれば、原稿画像を任意の解像度で読み取ることが
でき、また、装置の小型化を図ることができる。しか
し、上記構成の画像読取装置は、プラテンガラスを備え
た画像読取装置と比較すると読取原稿と撮像素子間の距
離が大きいため、撮像素子を保持する読取機構が所望の
読取り位置から僅かにずれた場合でも、読み取り画像は
意図した画像とは大きくずれたものとなってしまう。

【０００７】上記読取り画像の位置ずれを防止するた
め、読取機構の方向や位置を制御する機械系に対して精
密な位置精度を要求すると、装置の大型化を招くことに
なる。また、上記画像読取装置においては、各分割画像
の効率的な接続方法が確立されておらず、原稿画像を読
み取る際の解像度を高く設定するほど画像の分割数が増
し接続処理に膨大な時間を要することとなり、実用的な
処理時間内に読み取りを終了することが困難である。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、原稿画像を複数の分割画像に分割し、倍率可変な結
像光学手段及び固体撮像素子を保持する読取機構を走査
させて各分割画像を必要な倍率で順次読み取り、読取機
構の位置精度に拘らず各分割画像を正確かつ短時間で接
続して原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる画像
読取方法及び画像読取装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の画像読取方法は、原稿画像を複数の分割画像
に分割し、読取機構により各分割画像を隣接する分割画
像と重複させて順次読み取り、各分割画像を接続して原
稿画像のデ−タを得る画像読取方法であって、以下の手
順を備えることを特徴としている。隣接する二つの分割
画像を接続する際に基準とする方の分割画像を基準画
像、他方の分割画像を接続画像とし、前記接続画像の任
意の一画素を探索基準画素とする。前記基準画像に対し
て前記接続画像を一定の範囲内で相対的に移動させると
ともに、両画像の重複部分の一定面積領域における両画
像の対応画素間の濃度差の平均値を求める処理と、それ
に応じて両画像の接続位置を決定するに際し、先ず、前
記探索基準画素の位置を中心とし前記読取機構の位置精
度に応じた面積の第一の探索領域の範囲内で、前記探索
基準画素を数画素間隔で移動させ、前記濃度差の平均値
が最小となるときの探索基準画素の位置を基準画像と接
続画像との暫定接続位置とし、次に、前記暫定接続位置
を中心とし前記第一の探索領域より面積の狭い第二の探
索領域の範囲内で、前記探索基準画素を一画素ずつ移動
させ、前記濃度差の平均値が最小となるときの前記探索
基準画素の位置を基準画像と接続画像との接続位置とす
る。前記接続位置において両画像の接続を行う。

【００１０】上記画像読取方法によれば、基準画像に対
して接続画像を相対的に移動させながら両画像の接続位
置を探索し、その探索領域の面積は読取機構の位置精度
に応じて設定するので、読取機構の位置精度に拘らず、
隣接する分割画像を正確に接続することができ、原稿画
像に忠実なデ−タを得ることができる。さらに、分割画
像間の接続位置は、基準画像に対して接続画像を相対的
に移動させながら重複領域の濃度差の平均値が最小とな
る位置を探索するに際し、先ず大まかに探索し、その結
果を基に細かく探索することにより効率良く探索される
ので、解像度を高く設定して原稿画像の分割数が増加し
た場合においても、短時間で分割画像の接続を終了し、
原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる。

【００１１】請求項２の画像読取装置は、倍率を可変す
ることが可能な結像光学手段と、この結像光学手段を用
いて結像された原稿画像の光学像を撮像する固体撮像素
子とを保持する走査機構部と、前記走査機構部を、原稿
画像全体を撮像するよう、及び、原稿画像を複数の分割
画像に分割して必要な倍率で順次撮像するよう位置制御
して駆動する走査制御手段と、前記走査機構部より各分
割画像を取り込み、接続して任意の解像度の原稿画像デ
−タを得る画像処理手段と、から構成されている。前記
画像処理手段は、前記各分割画像のデ−タを保持する分
割画像記憶手段と、前記分割画像記憶手段から二つの隣
接する分割画像のデ−タを読み出し、基準とする方の分
割画像を基準画像、他方の分割画像を接続画像として格
納する演算テ−ブルと、前記基準画像と接続画像との接
続位置を探索する探索手段と、前記探索手段により探索
された接続位置を基に前記基準画像と接続画像とを接続
する接続手段とを有している。

【００１２】そして、前記探索手段は、前記基準画像に
対して前記接続画像を一定の範囲内で相対的に移動させ
る接続画像移動手段と、前記接続画像の移動について中
心点及び範囲及び移動画素間隔を規定する探索方法規定
手段と、前記接続画像と前記基準画像の重複部分のうち
一定面積領域における両画像の対応画素間の濃度差の平
均値を算出する濃度差平均値算出手段と、前記濃度差の
平均値が最小となる位置を検出する最小位置検出手段
と、前記接続位置の探索終了時において、前記最小位置
検出手段において検出された位置を接続位置として前記
接続手段へ出力する接続位置決定手段と、を備えてい
る。さらに、前記探索方法規定手段は、広い範囲及び広
い移動画素間隔を規定する粗探索用規定手段と、狭い範
囲及び狭い移動画素間隔を規定する密探索用規定手段
と、前記粗探索用規定手段を選択した後前記密探索用規
定手段を選択するセレクタとからなる。前記接続手段
は、前記接続位置決定手段より出力された接続位置にお
いて両画像の接続を行う。

【００１３】上記画像読取装置によれば、基準画像に対
して接続画像を相対的に移動させながら両画像の重複領
域の濃度差の平均値が最小となる位置を探索するに際
し、接続画像の移動を規定する手段を二通り有し、広い
範囲及び広い移動画素間隔を規定する手段を選択した
後、狭い範囲及び狭い移動画素間隔を規定する手段を選
択することにより、基準画像と接続画像との接続位置を
先ず大まかに探索し、続いてさらに細かく探索すること
により効率良く探索できるので、解像度を高く設定して
原稿画像の分割数が増加した場合においても、短時間で
分割画像の接続を終了し、原稿画像のデ−タを迅速に得
ることができる。

【００１４】請求項３の画像読取装置は、請求項２に記
載の画像読取装置において、前記粗探索用規定手段にお
いて規定される前記接続画像の移動範囲は、前記走査機
構部の位置精度に応じて規定されることを特徴としてい
る。

【００１５】上記画像読取装置によれば、基準画像に対
して接続画像を相対的に移動させながら両画像の重複領
域の濃度差の平均値が最小となる位置を探索するに際
し、接続画像の移動範囲を読取機構の位置精度に応じて
規定するので、読取機構の位置精度に拘らず、隣接する
分割画像を正確に接続することができ、原稿画像に忠実
なデ−タを得ることができる。

【００１６】請求項４の画像読取装置は、請求項２また
は請求項３に記載の画像読取装置において、以下の構成
を備えることを特徴としている。前記走査機構部は、前
記各分割画像の読み取り時の実際の位置情報を保持し前
記分割画像記憶手段へ送出する位置情報保持手段を有
し、前記分割画像記憶手段は、各分割画像のデ−タと前
記位置情報を関連づけて記憶する位置情報管理手段を有
する。さらに、前記分割画像記憶手段から前記分割画像
のデ−タ及び前記位置情報を同時に読み出し、前記分割
画像のデ−タを前記演算テ−ブルへ送出し、前記位置情
報を前記粗探索用規定手段及び前記濃度差平均値算出手
段へ送出する分割画像デ−タ分配手段を有する。そし
て、前記粗探索用規定手段は、前記位置情報に基づいて
前記接続画像の移動について中心点を規定する。また、
前記濃度差平均値算出手段は、前記位置情報に基づいて
前記基準画像と接続画像の対応画素間の濃度差の平均値
を算出する領域を設定する。

【００１７】上記画像読取装置によれば、基準画像と接
続画像の正確な位置関係を把握し、これに基づいて、接
続画像を移動させる範囲の中心点及び濃度差の平均値を
算出する領域を設定できるので、基準画像と接続画像と
の接続位置を確実に探索することができ、原稿画像に忠
実なデ−タを得ることができる。

【００１８】請求項５の画像読取装置は、請求項２また
は請求項３または請求項４に記載の画像読取装置におい
て、前記セレクタは該選択状態を保持し前記接続位置決
定手段へ送出する選択状態保持手段を有し、前記接続位
置決定手段は、前記セレクタが粗探索用規定手段を選択
している場合、前記最小位置検出手段において検出され
た位置を前記密探索用規定手段の前記接続画像の移動範
囲の中心点として規定することを特徴としている。

【００１９】上記画像読取装置によれば、基準画像と接
続画像との接続位置を先ず大まかに探索し、その結果を
基にさらに細かく探索することにより効率良く探索でき
るので、解像度を高く設定して原稿画像の分割数が増加
した場合においても、短時間で分割画像の接続を終了
し、原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像読取方法
について図面を参照しながら説明する。図１に示す原稿
画像８０の画像読み取りは、以下の手順で行われる。先
ず、原稿画像８０を、所望の解像度に応じて複数の分割
画像領域８１に分割する。分割数は所望の解像度が高い
ほど増加する。次に、読取機構において、各分割画像領
域８１を隣接する分割画像領域８１との重複部分８３を
含む分割画像８２として読み取る。そして、読取機構を
走査させて全ての分割画像８２の読み取りを終了した
後、各分割画像８２を接続することにより原稿画像８０
のデ−タを所望の解像度で得ることができる。

【００２１】次に、隣接する二つの分割画像を接続する
に際し、両画像の接続位置を大まかに探索する方法につ
いて図２〜図５を参照しながら説明する。左右に隣接す
る二つの分割画像１及び２は重複部分１０を有する。こ
のとき、分割画像２は、分割画像１の読み取り後読取機
構を右方向へ移動させて読み取ったものであるが、読取
機構はその位置精度に応じて予定の読み取り位置とずれ
た位置を読み取る可能性があるため、上下方向にずれた
画像として表示している。以後、分割画像１を基準画像
とし、他方の分割画像２を接続画像とする。また、接続
画像２の任意の１画素を、両画像の接続位置を探索する
基準となる探索基準画素２ａとする。ここでは、接続画
像２の左上端に位置する画素を、探索基準画素２ａとす
る。

【００２２】先ず、探索基準画素２ａを中心とする水平
方向長Ｗ、垂直方向長Ｈの矩形領域を第一次探索領域２
０とする（図２）。この矩形領域の面積は、読取機構の
位置精度に応じて決定し、位置精度が低いほど広く設定
する。次に、第一次探索領域２０内に、数画素間隔に配
置した格子点２１を設定し、最も左上に位置する格子点
を２１ａ、その右隣の格子点を２１ｂ、最も右下に位置
する格子点を２１ｃとする。ここでは３画素間隔で格子
点２１を配置し、各格子点間の長さはＤとする（図
３）。

【００２３】次に、探索基準画素２ａが格子点２１ａと
一致するよう、接続画像２全体を左上方向へ移動させ
る。続いて、基準画像１と接続画像２との重複部分１０
の中央付近に、両画像の濃度差の平均値を算出する濃度
差算出領域１１を設定する（図４）。そして、濃度差算
出領域１１における基準画像１及び接続画像２の対応画
素間の濃度差の平均値Ｉavg を算出する。

【００２４】次に、探索基準画素２ａが格子点２１ｂと
一致するよう、接続画像２全体を右方向へ３画素移動さ
せ、同様に、基準画像１と接続画像２との重複部分１０
の中央付近に濃度差算出領域１１′を設定し、濃度差の
平均値Ｉavg を算出する。このとき、接続画像２の移動
に対して、基準画像１及び第一次探索領域２０は固定さ
れている。以後、探索基準画素２ａを格子点２１ｃまで
の各格子点と一致させるよう接続画像２全体を移動させ
ながら、濃度差の平均値Ｉavg を算出する（図５）。そ
して、濃度差の平均値Ｉavg が最小となった格子点を検
出し、暫定接続位置３０とする。

【００２５】上記暫定接続位置３０の具体的な探索処理
について、図１０のフロ−チャ−トに沿って説明する。
このとき、第一次探索領域２０の左上端の格子点２１ａ
を原点とし、水平方向の原点からの位置をｉ、垂直方向
の原点からの位置をｊとする。また、濃度差平均値の最
小値をＩavg ＿minとし、そのときの水平方向の原点か
らの位置をｉ_min、垂直方向の原点からの位置をｊ_minと
する。

【００２６】先ず、探索範囲（Ｗ，Ｈ）及び移動間隔
（Ｄ）を設定する（ステップ６００）。次に、初期設定
として、濃度差平均値の最小値Ｉavg ＿minを画像の濃
度値の最大値（例えば２５５）とし、ｉ_min，ｊ_minを０
とする（ステップ６０１）。続いて、ｉ，ｊを０とし、
探索基準画素２ａを格子点２１ａ（原点）と一致させた
状態から処理を始めることとする（ステップ６０２）。

【００２７】次に、濃度差算出領域１１を設定する（ス
テップ６０３）。そして、基準画像と接続画像との対応
画素間の濃度差の平均値Ｉavg を算出する（ステップ６
０４）。濃度差の平均値Ｉavg は、濃度差算出領域１１
の面積をＳ、基準画像１の各画素の濃度値をＤ１（ｉ，
ｊ）、接続画像２の各画素の濃度値をＤ２（ｉ，ｊ）と
すると、式１で表される。

【００２８】

【式１】

【００２９】濃度差の平均値Ｉavg が濃度差平均値の最
小値Ｉavg ＿minより小さい場合、最小値Ｉavg ＿minを
平均値Ｉavg で置き換え、同時にｉ_minをｉに、ｊ_minを
ｊに置き換える（ステップ６０５）。そして、探索基準
画素２ａを次の格子点へ移動させるべく、先ず水平方向
へ移動させ、（ステップ６０６）、第一次探索領域２０
内であればステップ６０３へ戻る。第一次探索領域２０
外であれば、垂直方向へ移動させ（ステップ６０７）、
第一次探索領域２０内であればステップ６０３へ戻る。
第一次探索領域２０外であれば処理を終了し、ｉ_min，
ｊ_minの位置を暫定接続位置３０とする。

【００３０】次に、暫定接続位置３０を用いて、基準画
像と接続画像の接続位置をさらに細かく探索する方法を
図６を参照しながら説明する。先ず、暫定接続位置３０
を中心とする水平方向長ｗ、垂直方向長ｈの矩形領域を
第二次探索領域４０とする（図６）。第二次探索領域４
０の面積は第一次探索領域２０より狭く設定する。この
とき、各画素間の長さはｄとする。続いて、探索基準画
素２ａが、第二次探索領域４０の左上端に位置する画素
４１ａと一致するよう、接続画像２全体を左上方向へ移
動させる。そして、基準画像１と接続画像２との重複部
分の中央付近に濃度差算出領域を設定し、その領域内の
基準画像１と接続画像２の対応画素間の濃度差の平均値
Ｉ'avg を算出する。

【００３１】次に、探索基準画素２ａが画素４１ｂと一
致するよう、接続画像２全体を右方向へ１画素移動さ
せ、同様に濃度差の平均値Ｉ'avg を算出する。以後、
探索基準画素２ａを画素４１ｃまでの各画素と一致させ
るよう接続画像２全体を移動させながら、濃度差の平均
値Ｉ'avg を算出する。そして、濃度差の平均値Ｉ'avg
が最小となる画素を検出し、基準画像１と接続画像２の
接続位置５０とする。

【００３２】上記接続位置５０の具体的な探索処理につ
いて、図１１のフロ−チャ−トに沿って説明する。この
とき、濃度差平均値の最小値をＩ'avg ＿minとし、その
ときの水平方向の原点からの位置をｉ'_min、垂直方向の
原点からの位置をｊ'_minとする。

【００３３】先ず、上記接続位置の大まかな探索により
求められた暫定接続位置３０を中心として、探索範囲
（ｗ，ｈ）及び移動間隔（ｄ）を設定する（ステップ６
１０）。次に、初期設定として、濃度差平均値の最小値
Ｉ'avg ＿minを暫定接続位置３０の濃度差の平均値と
し、ｉ'_min，ｊ'_minを暫定接続位置３０の位置とする
（ステップ６１１）。続いて、ｉ，ｊを第二次探索領域
４０の左上端の画素４１ａと一致させる（ステップ６１
２）。以後、第二次探索領域４０内を、図１０と同様の
処理を行い、最終的なｉ'_min，ｊ'_minの位置を接続位置
５０とする。

【００３４】次に、上記接続位置５０を用いて基準画像
１と接続画像２とを接続する方法について図７〜図８を
参照しながら説明する。先ず、探索基準画素２ａが接続
位置５０と一致するよう接続画像２全体を移動させる
（図７）。そして、基準画像１上の、接続画像２との重
複領域の各画素の濃度値を、接続画像２の重複領域２ｂ
の対応画素の濃度値で置き換える。さらに、接続画像２
の重複領域２ｂとその他の領域２ｃが連続するよう配置
して、基準画像１と接続画像２を接続した画像８０′と
する（図８）。

【００３５】以上の要領で、図９に示す原稿画像８０全
体の画像デ−タを得る方法の一例について説明する。先
ず、最上行８０ａの各分割画像を上記方法により接続
し、他の行についても同様に接続する。続いて、各行同
士の画像の接続は、行８０ａの中央に位置する分割画像
８４と、行８０ｂの中央に位置する分割画像８４′とを
上記方法によって接続し、それぞれの左右領域を連続す
るよう配置し、上下で重なる部分は上行の画素の濃度値
を下行の画素の濃度値で置き換えることにより行８０ａ
と行８０ｂの画像を接続し、他の行についても同様に接
続する。尚、原稿画像８０内の各分割画像の接続の順序
は上記説明に限るものではない。

【００３６】上記画像読取方法によれば、基準画像に対
して接続画像を相対的に移動させながら両画像の接続位
置を探索し、第一次探索領域２０及び第二次探索領域４
０の面積は読取機構の位置精度に応じて、位置精度が低
いほど広く設定するので、読取機構の位置精度に拘ら
ず、隣接する分割画像を正確に接続することができ、原
稿画像に忠実なデ−タを得ることができる。さらに、分
割画像間の接続位置は、基準画像に対して接続画像を相
対的に移動させながら重複領域の濃度差の平均値が最小
となる位置を探索するに際し、先ず大まかに探索し、そ
の結果を基に細かく探索することにより効率良く探索さ
れるので、解像度を高く設定して原稿画像の分割数が増
加した場合においても、短時間で分割画像の接続を終了
し、原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる。

【００３７】次に、本発明に係る画像読取装置の実施の
形態の一例を、図１２〜図１６を参照しながら説明す
る。図１２は、本発明に係る画像読取装置の制御ブロッ
ク図であり、図１３は、本発明に係る画像読取装置の構
成例の外観図である。

【００３８】画像読取装置は、走査機構部１００と、走
査機構部１００の位置制御及び駆動の指示を行うととも
に走査機構部１００において撮像された画像デ−タを取
り込んで処理する制御部４００と、解像度や読み取り開
始を指示する入力部５００とから構成される。

【００３９】走査機構部１００は、倍率を可変すること
が可能な結像光学手段１０１と、２次元ＣＣＤなどの光
電変換素子で構成され結像光学手段１０１を用いて結像
された原稿画像１０６の光学像を撮像する固体撮像素子
１０２と、固体撮像素子１０２の電気的動作を制御する
駆動処理回路１０３とからなる撮像部１００ａと、撮像
部１００ａの位置制御を行う制御機構１０５と、制御機
構１０５からの指示により撮像部１００ａを駆動すると
ともに撮像部１００ａの実際の位置情報を保持する駆動
機構１０４とからなる駆動部１００ｂ、とから構成され
る。駆動機構１０４は、原稿読取り時の撮像部１００ａ
の実際の位置情報を保持する位置情報保持手段１０４ａ
を有する。

【００４０】結像光学手段１０１には、倍率調節機構及
び自動フォ−カス機構が内臓されており、入力部５００
より指定される解像度に応じて倍率を変化させ、任意の
解像度にて原稿画像１０６を読み取ることができる。撮
像部１００ａは、駆動部１００ｂにより、Ａ−Ａ線を中
心とする円周方向（矢印ａ）、紙面表裏方向に延びる軸
Ｂを中心とする円周方向（矢印ｂ）、Ｃ−Ｃ線を中心と
する円周方向（矢印ｃ）、の各方向について回動自在と
なっており、撮像部１００ａ及び駆動部１００ｂは支持
台１００ｃ上に支持されている（図１３）。

【００４１】制御部４００は、撮像部１００ａの位置制
御及び駆動の指示を行う走査機構部制御手段３００と、
撮像部１００ａにおいて撮像された画像デ−タを取り込
み分割画像の接続処理等を行う画像処理手段２００とか
ら構成され、具体的にはパ−ソナルコンピュ−タ４等に
対応する。撮像部１００ａにおいて撮像された画像デ−
タは、例えばＮＴＳＣビデオ信号線４０３によって送出
され、ＮＴＳＣビデオ信号を２次元画像に変換するビデ
オキャプチャ−カ−ド４０２を介して画像処理手段２０
０へ送出される。

【００４２】制御部４００と走査機構部１００とは、シ
リアルインタ−フェ−ス、例えばＲＳ２３２Ｃケ−ブル
４０４にて接続されており、このケ−ブルを介して走査
機構部制御手段３００から制御機構１０５へ、画像読み
取り位置、結像光学手段１０１の倍率などの指示を送出
するとともに、駆動処理回路１０３へ固体撮像素子１０
２の駆動の指示を送出する。一方、同ケ−ブルを介し
て、位置情報保持手段１０４ａから送出される撮像部１
００ａの位置情報を、走査機構部制御手段３００及び画
像処理手段２００へ送出する。

【００４３】入力部５００は、解像度指定手段５０１、
読み取り開始指示手段５０２等を有し、具体的にはパソ
コンに接続されるキ−ボ−ド５やマウス等に対応する。

【００４４】上記画像読取装置による原稿画像の読み取
りは、図１４に示すような手順で行われる。先ず、入力
部５００より解像度指定（ステップ７００）及び読み取
り開始指示を行い（ステップ７０１）、撮像部１００ａ
を駆動し指定された解像度より低い解像度で原稿画像全
体を撮像する（ステップ７０２）。原稿画像全体の撮像
によって原稿画像エッジ検出を行う（ステップ７０
３）。この原稿画像エッジ検出は、例えば原稿画像とそ
の原稿画像が置かれている面（例えば机の上面）とのコ
ントラストの差異を検出することにより判断する。そし
て、原稿画像サイズ演算を行うと同時に（ステップ７０
４）、原稿画像の幾何歪み検出演算を行う（ステップ７
０５）。次に、指定された解像度をもとに、原稿画像分
割数演算と（ステップ７０６）、結像光学手段１０１の
倍率演算を行う（ステップ７０７）。

【００４５】そして、原稿画像分割数に基づいて、撮像
部１００ａを駆動して各方向へ適宜回転させることによ
り原稿画像上を移動し、分割画像を撮像する（ステップ
７１０）。このとき、隣接する分割画像との重複部分を
確保して分割画像を撮像する。さらに、既に行った原稿
画像の幾何歪み検出演算を基に分割画像の幾何歪みを補
正する（ステップ７１１）。撮像部１００ａによる実際
の撮像は、原稿画像に対して斜め方向から行われている
が、この幾何歪み補正により正面から撮像した画像と等
価な画像となる。すべての分割画像の撮像の終了後（ス
テップ７１２）、各分割画像を接続し（ステップ７２
０）、原稿画像全体のデ−タを得る（ステップ７２
１）。

【００４６】次に、画像処理手段２００の詳細につい
て、図１５に示す制御ブロック図を参照しながら説明す
る。画像処理手段２００は、撮像部１００ａにて撮像さ
れた各分割画像のデ−タと、その分割画像読み取り時の
撮像部１００ａの位置情報とを順次関連付けて記憶する
位置情報管理手段２０１ａを備えた分割画像記憶手段２
０１と、分割画像記憶手段２０１から隣接する二つの分
割画像及び位置情報を読み出し、分割画像のデ−タと位
置情報とに分けて送出する分割画像デ−タ分配手段２０
６と、分割画像デ−タ分配手段２０６から送出される隣
接する二つの分割画像のデ−タを基準画像２０２ａ及び
接続画像２０２ｂとして格納する演算テ−ブル２０２
と、演算テ−ブル２０２上の二つの分割画像の接続位置
を探索する探索手段２０３と、探索手段２０３において
探索された接続位置をもとに二つの分割画像を接続する
接続手段２０４と、接続された画像を記憶する接続終了
画像記憶手段２０５とから構成される。

【００４７】探索手段２０３は、演算テ−ブル２０２上
で基準画像２０２ａに対して接続画像２０２ｂを一定の
範囲内で相対的に移動させる接続画像移動手段２４１
と、接続画像２０２ｂの移動について中心点及び範囲及
び移動画素間隔を規定する探索方法規定手段２１０と、
接続画像２０２ｂと基準画像２０２ａの重複部分のうち
一定面積領域を設定し、その領域における対応画素間の
濃度差の平均値を算出する濃度差平均値算出手段２４２
と、濃度差の平均値が最小となる位置を検出する最小位
置検出手段２４３と、接続位置の探索終了時において、
最小位置検出手段２４３において検出された位置を基準
画像２０２ａと接続画像２０２ｂとの接続位置として接
続手段２０４へ出力する接続位置決定手段２４４とから
構成される。

【００４８】探索方法規定手段２１０は、広い範囲及び
広い移動画素間隔を規定する粗探索用規定手段２２０
と、狭い範囲及び狭い移動画素間隔を規定する密探索用
規定手段２３０と、粗探索用規定手段２２０を選択した
後密探索用規定手段２３０を選択するセレクタ２５０と
からなる。セレクタ２５０は、上述した画像読取方法の
説明において、基準画像２０２ａと接続画像２０２ｂと
の接続位置を大まかに探索する場合には粗探索用規定手
段２２０を選択し、さらに細かく探索する場合には密探
索用規定手段２３０を選択するよう制御される。

【００４９】粗探索用規定手段２２０は、接続画像２０
２ｂの移動についての中心点及び範囲及び移動画素間隔
を規定する、中心点規定手段２２１、範囲規定手段２２
２、移動間隔規定手段２２３からなり、密探索用規定手
段２３０も同様に、中心点規定手段２３１、範囲規定手
段２３２、移動間隔規定手段２３３からなる。範囲規定
手段２２２及び範囲規定手段２３２は、撮像部１００ａ
の位置精度に基づいて、位置精度が低いほど広い探索範
囲を予め規定している。また、移動間隔規定手段２２３
及び移動間隔規定手段２３３も予め規定される。上述し
た画像読取方法においては、移動間隔規定手段２２３に
は３画素間隔を、移動間隔規定手段２３３には１画素間
隔を、それぞれ規定する。

【００５０】また、セレクタ２５０は、その選択状態を
保持し接続位置決定手段２４４へ送出する選択状態保持
手段２５１を有している。そして、接続位置決定手段２
４４は、選択状態保持手段２５１より送出されるセレク
タ２５０の選択状態を参照し、粗探索用規定手段２２０
が選択されている場合は、最小位置検出手段２４３にて
検出された位置を密探索用規定手段２３０の中心点規定
手段２３１へ送出する。この構成により、粗探索用規定
手段２２０を選択して濃度差の平均値の最小となる位置
を大まかに探索した後、その位置を中心としてさらに細
かく探索することができる。

【００５１】分割画像デ−タ分配手段２０６は、分割画
像記憶手段２０１から読み出した隣接する二つの分割画
像の位置情報を、中心点規定手段２２１及び濃度差平均
値算出手段２４２へ送出する。中心点規定手段２２１
は、この位置情報に基づいて、基準画像２０２ａに対し
て接続画像２０２ｂを相対的に移動させる際の中心点を
規定する。上述した画像読取方法においては、接続画像
２０２ｂの左上端の位置を規定する。また、濃度差平均
値算出手段２４２は、この位置情報を基に接続画像の移
動毎に基準画像２０２ａと接続画像２０２ｂとの位置関
係の変化に応じて両画像の重複部分の中心点を求め、そ
の周囲の一定範囲の領域を算出領域として設定する。

【００５２】上記画像処理手段２００における分割画像
の接続位置の探索は、以下の様に行われる。先ず、分割
画像デ−タ分配手段２０６により、分割画像記憶手段２
０１から二つの分割画像を演算テ−ブル２０２上へ読み
出すとともに、各分割画像の位置情報が中心点規定手段
２２１及び濃度差平均値算出手段２４２へ送出される。
セレクタ２５０により粗探索用規定手段２２０を選択し
て、基準画像２０２ａに対して接続画像２０２ｂを広い
範囲及び広い移動画素間隔で移動させながら、基準画像
２０２ａと接続画像２０２ｂの重なる部分の濃度差の平
均値を濃度差平均値算出手段２４２において算出し、該
平均値が最小となる位置を大まかに探索する。このと
き、セレクタ２５０は粗探索用規定手段２２０を選択し
ているので、接続位置決定手段２４４は最小位置検出手
段２４３にて検出される位置を中心点規定手段２３１へ
送出する。

【００５３】次に、セレクタ２５０により密探索用規定
手段２３０を選択して、前回の探索によって検出された
濃度差の平均値の最小となる位置を探索領域の中心とし
て、基準画像２０２ａに対して接続画像２０２ｂを狭い
範囲及び狭い移動画素間隔で移動させながら基準画像２
０２ａと接続画像２０２ｂの重なる部分の濃度差の平均
値の最小となる位置を細かく探索し、接続位置決定手段
２４４は最小位置検出手段２４３にて検出された位置を
基準画像２０２ａと接続画像２０２ｂとの接続位置とし
て接続手段２０４へ送出する。

【００５４】そして、上記接続位置をもとに、接続手段
２０４において基準画像２０２ａと接続画像２０２ｂと
を接続する。

【００５５】上記画像読取装置によれば、分割画像の接
続位置の探索において、基準画像２０２ａに対して接続
画像２０２ｂを相対的に移動させる探索領域の面積を走
査機構部１００の位置精度に応じて規定する構成なの
で、走査機構部１００の位置精度に拘らず、隣接する分
割画像を正確に接続することができる。また、位置情報
管理手段２０１ａにおいて撮像部１００ａの各分割画像
読取り時の実際の位置情報を管理しているので、接続位
置の探索を確実に行うことができる。そして、求められ
た接続位置において分割画素を接続することにより、原
稿画像に忠実なデ−タを得ることができる。

【００５６】さらに、基準画像２０２ａに対して接続画
像２０２ｂを相対的に移動させる探索について、広い範
囲及び広い移動画素間隔を規定する粗探索用規定手段２
２０と、狭い範囲及び狭い移動画素間隔を規定する密探
索用規定手段２３０とを設け、セレクタ２５０により各
手段を選択することにより、接続位置を先ず大まかに探
索し、その結果に基づくさらに細かな探索により効率良
くの探索するので、解像度を高く設定して原稿画像の分
割数が増加した場合でも短時間で分割画像の接続を終了
し、原稿画像のデ−タを迅速に得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の画像読取方法及び画像読取装置
によれば、読取機構の位置精度に拘らず、隣接する分割
画像を正確に接続し原稿画像に忠実なデ−タを得ること
ができるので、読取機構に精密な位置精度を要求する必
要がなく、装置の大型化を回避することができる。この
ため、机上で使用することが容易となる。さらに、分割
画像間の接続位置を効率良く探索するので、解像度を高
く設定して原稿画像の分割数が増加した場合において
も、短時間で分割画像の接続を終了し、原稿画像のデ−
タを迅速に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像読取方法による原稿画像の分割
方法を示す説明図である。

【図２】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続位置検出過程を示す説明図である。

【図３】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続位置検出過程を示す説明図である。

【図４】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続位置検出過程を示す説明図である。

【図５】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続位置検出過程を示す説明図である。

【図６】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続位置検出過程を示す説明図である。

【図７】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続処理過程を示す説明図である。

【図８】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続処理過程を示す説明図である。

【図９】 本発明の画像読取方法における分割画像の接
続処理過程を示す説明図である。

【図１０】 本発明の画像読取方法における分割画像の
接続位置検出手順を示すフロ−チャ−トである。

【図１１】 本発明の画像読取方法における分割画像の
接続位置検出手順を示すフロ−チャ−トである。

【図１２】 本発明の画像読取装置の制御ブロック図で
ある。

【図１３】 本発明の画像読取装置の一例の外観説明図
である。

【図１４】 本発明の画像読取装置による画像処理手順
を示すフロ−チャ−トである。

【図１５】 本発明の画像読取装置の一部を示す制御ブ
ロック図である。

【図１６】 従来の画像読取装置を示す構成概略説明図
である。

【図１７】 従来の画像読取装置を示す構成概略説明図
である。

【符号の説明】 １…基準画像、 ２…接続画像、 ２ａ…探索基準画
素、 １０…重複領域、１１…濃度差算出領域、 ２０
…第一次探索領域、 ３０…暫定接続位置、４０…第二
次探索領域、 ５０…接続位置、 ８０…原稿画像、
８０′…接続画像、 ８２…分割画像、 ８３…重複部
分、１００…走査機構部、 １００ａ…撮像部、 １０
０ｂ…駆動部、 １０１…結像光学手段、 １０２…固
体撮像素子、 １０３…駆動処理回路、 １０４…駆動
機構、 １０４ａ…位置情報保持手段、 １０５…制御
機構、 ２００…画像処理手段、 ２０１…分割画像記
憶手段、 ２０２…演算テ−ブル、 ２０３…探索手
段、 ２０４…接続手段、 ２０５…接続終了画像記憶
手段、 ２０６…分割画像デ−タ分配手段、 ２１０…
探索方法規定手段、 ２４１…接続画像移動手段、 ２
４２…濃度差平均値算出手段、 ２４３…最小位置検出
手段、２４４…接続位置決定手段、 ３００…走査機構
部制御手段、 ４００…制御部、 ５００…入力部、
４０２…ビデオキャプチャーカード、 ４０３…ＮＴＳ
Ｃビデオ信号線、 ４０４…ＲＳ２３２Ｃケ−ブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を複数の分割画像に分割し、読取
   機構により各分割画像を隣接する分割画像と重複させて
   順次読み取り、各分割画像を接続して原稿画像のデ−タ
   を得る画像読取方法であって、 隣接する二つの分割画像を接続する際に基準とする方の
   分割画像を基準画像、他方の分割画像を接続画像とし、
   前記接続画像の任意の一画素を探索基準画素とし、 前記基準画像に対して前記接続画像を一定の範囲内で相
   対的に移動させるとともに、両画像の重複部分の一定面
   積領域における両画像の対応画素間の濃度差の平均値を
   求める処理と、それに応じて両画像の接続位置を決定す
   るに際し、 先ず、前記探索基準画素の位置を中心とし前記読取機構
   の位置精度に応じた面積の第一の探索領域の範囲内で、
   前記探索基準画素を数画素間隔で移動させ、前記濃度差
   の平均値が最小となるときの探索基準画素の位置を基準
   画像と接続画像との暫定接続位置とし、 次に、前記暫定接続位置を中心とし前記第一の探索領域
   より面積の狭い第二の探索領域の範囲内で、前記探索基
   準画素を一画素ずつ移動させ、前記濃度差の平均値が最
   小となるときの前記探索基準画素の位置を基準画像と接
   続画像との接続位置とし、 前記接続位置において両画像の接続を行う、ことを特徴
   とする画像読取方法。
2. 【請求項２】倍率を可変することが可能な結像光学手段
   と、この結像光学手段を用いて結像された原稿画像の光
   学像を撮像する固体撮像素子とを保持する走査機構部
   と、 前記走査機構部を、原稿画像全体を撮像するよう、及
   び、原稿画像を複数の分割画像に分割して必要な倍率で
   順次撮像するよう位置制御して駆動する走査制御手段
   と、 前記走査機構部より各分割画像を取り込み、接続して任
   意の解像度の原稿画像デ−タを得る画像処理手段と、を
   有する画像読取装置であって、 前記画像処理手段は、前記各分割画像のデ−タを保持す
   る分割画像記憶手段と、前記分割画像記憶手段から二つ
   の隣接する分割画像のデ−タを読み出し、基準とする方
   の分割画像を基準画像、他方の分割画像を接続画像とし
   て格納する演算テ−ブルと、前記基準画像と接続画像と
   の接続位置を探索する探索手段と、前記探索手段により
   探索された接続位置を基に前記基準画像と接続画像とを
   接続する接続手段とを有し、 前記探索手段は、前記基準画像に対して前記接続画像を
   一定の範囲内で相対的に移動させる接続画像移動手段
   と、前記接続画像の移動について中心点及び範囲及び移
   動画素間隔を規定する探索方法規定手段と、前記接続画
   像と前記基準画像の重複部分のうち一定面積領域におけ
   る両画像の対応画素間の濃度差の平均値を算出する濃度
   差平均値算出手段と、前記濃度差の平均値が最小となる
   位置を検出する最小位置検出手段と、前記接続位置の探
   索終了時において、前記最小位置検出手段において検出
   された位置を接続位置として前記接続手段へ出力する接
   続位置決定手段と、を備え、 前記探索方法規定手段は、広い範囲及び広い移動画素間
   隔を規定する粗探索用規定手段と、狭い範囲及び狭い移
   動画素間隔を規定する密探索用規定手段と、前記粗探索
   用規定手段を選択した後前記密探索用規定手段を選択す
   るセレクタとからなり、 前記接続手段は、前記接続位置決定手段より出力された
   接続位置において両画像の接続を行う、ことを特徴とす
   る画像読取装置。
3. 【請求項３】前記粗探索用規定手段において規定される
   前記接続画像の移動範囲は、前記走査機構部の位置精度
   に応じて規定されることを特徴とする請求項２に記載の
   画像読取装置。
4. 【請求項４】前記走査機構部は、前記各分割画像の読み
   取り時の実際の位置情報を保持し前記分割画像記憶手段
   へ送出する位置情報保持手段を有し、 前記分割画像記憶手段は、各分割画像のデ−タと前記位
   置情報を関連づけて記憶する位置情報管理手段を有し、 さらに、前記分割画像記憶手段から前記分割画像のデ−
   タ及び前記位置情報を同時に読み出し、前記分割画像の
   デ−タを前記演算テ−ブルへ送出し、前記位置情報を前
   記粗探索用規定手段及び前記濃度差平均値算出手段へ送
   出する分割画像デ−タ分配手段を有し、 前記粗探索用規定手段は、前記位置情報に基づいて前記
   接続画像の移動について中心点を規定し、 前記濃度差平均値算出手段は、前記位置情報に基づいて
   前記基準画像と接続画像の対応画素間の濃度差の平均値
   を算出する領域を設定することを特徴とする請求項２ま
   たは請求項３に記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】前記セレクタは該選択状態を保持し前記接
   続位置決定手段へ送出する選択状態保持手段を有し、 前記接続位置決定手段は、前記セレクタが粗探索用規定
   手段を選択している場合、前記最小位置検出手段におい
   て検出された位置を前記密探索用規定手段の前記接続画
   像の移動範囲の中心点として規定することを特徴とする
   請求項２または請求項３または請求項４に記載の画像読
   取装置。