画像処理装置および画像処理方法
【課題】ラインセンサの読み取り時に発生する位置ずれを主走査および副走査のどちらの方向に対しても補正する。
【解決手段】カラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの出力信号を取得する手段と、ラインセンサの出力信号を用いて基準色を生成する手段と、基準色に対し処理単位配列を生成する手段と、処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、基準色の相関配列と同一配列要素数で処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、基準色の相関配列とカラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、回帰直線を用いて画素値を生成する手段とを有する。
【解決手段】カラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの出力信号を取得する手段と、ラインセンサの出力信号を用いて基準色を生成する手段と、基準色に対し処理単位配列を生成する手段と、処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、基準色の相関配列と同一配列要素数で処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、基準色の相関配列とカラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、回帰直線を用いて画素値を生成する手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スキャナなどの画像読み取りを行う画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー複写機、カラースキャナ、カラーファクシミリ、及びそれらを複合した複合機器（ＭＦＰ）などで原稿読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置における紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが影響し、ＲＧＢカラーラインセンサが正しい位置で原稿を読み取れないことがある。この読み取り時に発生するＲＧＢラインセンサ間の位置ずれは、黒線などの読み取りにおいては色ずれを生じる原因となる。
【０００３】
この位置ずれを低減するために、ＲＧＢラインセンサで読み取った画像データを補正する画像処理装置について種々提案されている。例えば、ＲＧＢ色データのいずれか１色を基準色として注目画素の同一画素位置における基準色と基準色以外の色の濃度差と、基準色以外について仮想的に1画素以下を含む位置をずらして注目画素の同一画素位置における基準色との濃度差を算出し、この算出された複数の濃度差から適宜最適なものを選択して画像データを補正する画像補正手段が開示されている。（特許文献１参照）
しかしながら、補正する位置ずれは読み取り方向に対して主走査方向のみであって、副走査方向に対する位置ずれを補正することができないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、ラインセンサの読み取り時に発生する位置ずれを主走査および副走査のどちらの方向に対しても補正する画像処理装置および画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本実施形態の画像処理装置は、少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得する手段と、前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成する手段と、前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における画像処理装置の全体図。
【図２】同実施形態におけるカラーセンサの概念図。
【図３】同実施形態における画像処理部のブロック図。
【図４】同実施形態における基準色算出部の構成例。
【図５】同実施形態における画素配列生成部の構成例。
【図６】同実施形態における相関関係算出部の構成例
【図７】同実施形態における色ずれ補正部の構成例。
【図８】同実施形態における画像処理のフローチャート。
【図９】同実施形態における基準信号の処理単位配列と注目画素の説明図。
【図１０】同実施形態における相関配列の説明図。
【図１１】同実施形態におけるカラー色の相関配列の抽出を説明する図。
【図１２】同実施形態における相関係数と回帰直線の説明図。（ａ）は、相関が高い場合、（ｂ）は相関が低い場合である。
【図１３】同実施形態の位置ずれ補正に用いる回帰直線の説明図。
【図１４】同実施形態における位置ずれ補正処理の説明図。
【図１５】第２の実施形態における画像処理部のブロック図。
【図１６】同実施形態における基準色算出部のブロック図。
【図１７】同実施形態における解像度変換を含む位置ずれ補正処理の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図１から図１７を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
本実施形態は、スキャナ等の画像読取装置において、ＲＧＢ色の３つのカラーラインセンサで同時読取されたＲＧＢカラー信号間の位置ずれを補正するものである。
【００１０】
本実施形態に係る画像処理装置の画像処理装置の全体図を図１に示す。本実施形態は、高解像度でカラー印刷を行うカラー複写機、さらには原紙をスキャンして複写する機能、外部機器との通信を行う機能、ファクシミリ装置としての送受信及び印刷する機能など多彩な処理を行うことができる複合機器（ＭＦＰ）などが含まれる。
【００１１】
本実施形態の画像処理装置は、大きく分けてスキャナ部１１と、スキャナ部１１で読み取られた原稿のラインセンサ出力に対して画像処理を施す画像処理部１２と、複写用紙にプリントして出力するプリンタ部１３からなる。
【００１２】
スキャナ部１１は、原稿を自動的に供給する自動供給装置１１０と、原稿を読み取る原稿台１１１と、原稿を照明する光源１１２、原稿の反射光を導くミラー１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、反射光を集光するレンズ１１４およびラインセンサ部１１５を有する。矢印で示すように、スキャナ部１１の原稿台１１１より読取られる原稿パターンは、光源１１２により照射され、この反射光がミラー１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃからレンズ１１４を介してラインセンサ部１１５に入射する。ラインセンサ部１１５では、これをカラー別に配置されたラインセンサによって光電変換し画像信号を出力する。
【００１３】
画像処理部１２では、ラインセンサ部１１５で読み取られた画像信号にディジタル処理を施し、プリンタ部１３へ出力する。
【００１４】
プリンタ部１３は、給紙カセット１３１、現像ドラム１３２および搬送ローラ１３３、排紙口１３４などを有し、画像処理部１２でから出力される信号に基づき、給紙装置１３１内の複写用紙に潜像・現像処理を行い、排紙口１３４から排紙する。
【００１５】
図２は、本実施形態に使用するラインセンサ部１１５の概念図である。本実施形態で使用するラインセンサ部１１５は、カラー用のラインセンサＲ（赤）、ラインセンサＧ（緑）、ラインセンサＢ（青）を有する。カラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、およびラインセンサＢは、画素ピッチおよび画素数としての受光素子の数が同じである。
【００１６】
また、カラーセンサＲ、Ｇ、Ｂに加え、モノクロ用のラインセンサＫが追加されたラインセンサの場合もある。図２に示すように、ラインセンサＫ（黒）解像度がＲＧＢカラーセンサの解像度より高いものは通常ハイブリッドセンサと呼ばれる。
【００１７】
図２に示したハイブリッドセンサの場合、モノクロ用のラインセンサＫの受光素子のピッチがカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの画素ピッチの半分であることから、解像度は２倍となる。例えばカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号に関して３００ｄｐｉであれば、モノクロ信号に関しては６００ｄｐｉの解像度を持つことになる。
【００１８】
図３〜図７を用いて、本実施形態の画像処理部１２のブロック構成を説明する。図３では、画像処理信号の流れを分かりやすくするためにスキャナ部１１についても一部図示している。
【００１９】
画像処理部１２は、スキャナ部１１で行われる２次元原稿の読み取り走査に従い、カラー信号を読み取るラインセンサＲ、ラインセンサＧ、およびラインセンサＢから出力される信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、シェーディング補正および各ラインセンサ間の読み取り位相差を補正するライン間補正などの処理を行った後、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号およびモノクロ信号を画素単位で保存する画像メモリ部１２０と、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号から基準色Ｓ信号を算出する基準色算出部１２１と、基準色ＳとカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号との相関関係を算出するために、基準色Ｓに対して走査位置の異なる複数の画素配列を生成する画素配列生成部１２２と、この複数の画素配列と基準色Ｓとの相関関係とを算出する相関関係算出部１２３と、複数の画素配列の中で最も相関の高い画素配列を判定する相関関数判定部と１２４と、最も相関の高い画素配列を用いて読み取り時に発生した位置ずれの補正を行う色ずれ補正部１２５を有する。
【００２０】
次に図４を用いて基準色算出部１２１について説明する。本実施形態のラインセンサ部１１５ではモノクロ用のラインセンサＫを有しないため、基準色算出部１２１では、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の加算平均（（１）式）を加算平均算出部４１で算出し、この信号を基準色信号Ｓとする。
【００２１】
Ｓ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３ （１）
また、その他の変形としては、カラーＧ信号を基準色信号する場合や、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の混合比率（α、β、γ）を変えた線形結合によって基準色Ｓ信号を生成してもよい。線形結合の割合は、ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの感度特性および波長帯域などを考慮して決めても良い。
【００２２】
なお、ラインセンサ部１１５にモノクロ用のラインセンサＫを有する場合については、このモノクロＫ信号を基準色Ｓとして用いても良い。これについては第２実施形態で説明する。
【００２３】
図５に示すように、画素配列生成部１２２は、この基準色Ｓ信号に対して画像処理対象となる画像処理対象画素（以下注目画素と称する）を含むＭ行×Ｎ列の画素数（Ｍ、Ｎは整数）を処理単位とする画素配列（以下処理単位配列Ｓ１と称する）を設定する処理単位配列生成部５１と、同じ注目画素を含み、処理単位配列Ｓ１より配列要素数が少ないＫ行×Ｌ列（Ｋ、ＬはそれぞれＭ、Ｎより小さい整数）の配列要素数を持つ画素配列（相関関係を算出するため、以下相関配列Ｓ２と称する）を設定し、この相関配列Ｓ２と同一配列要素数のカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の相関配列群Ｒ２、および相関配列群Ｇ２、相関配列群Ｂ２を処理単位配列Ｓ１の走査範囲から抽出する相関配列抽出部５２を有する。なお、配列要素数Ｍ、Ｎ、Ｋ、Ｌは注目画素を画素配列の中心画素する方が好ましいため、奇数に設定することが好ましい。
【００２４】
また図６に示すように、相関関係算出部１２３は、相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２に含まれる各相関配列と、相関配列Ｓ２との相関関係を算出するために、各相関配列内の画素値の平均値を算出する平均値算出部６１、各相関配列内の画素値の標準偏差を算出する標準偏差算出部６２、基準色の相関配列Ｓ２とカラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２との画素値の偏差積を求める偏差積算出部６３と、および基準色の相関配列Ｓ２とカラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列Ｂ２との相関係数を求める相関係数算出部６４を有する。
【００２５】
相関関係は、平均値、標準偏差値および偏差積を適宜組み合わせてもよいが、本実施形態においては相関係数を用いる。
【００２６】
そして相関関係判定部１２４では、上述のように相関関係を相関係数で判定する場合には、相関係数が最も大きい値（１に近い値）を持つ相関配列が、カラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２からそれぞれ選択される。この時選択されたカラー色の相関配列を相関配列Ｒ２＿Ｍ、相関配列Ｇ２＿Ｍ、相関配列Ｂ２＿Ｍと定義する。
【００２７】
図７に示す、色ずれ補正部１２５においては、選択された相関配列Ｒ２＿Ｍ、相関配列Ｇ２＿Ｍ、および相関配列Ｂ２＿Ｍそれぞれについて、基準色の相関配列Ｓ２に対する回帰直線を求める回帰直線算出部７１と、この回帰直線を用いて注目画素位置のカラー信号の補正を行い、新たなカラーＲＮ信号、カラーＧＮ信号、およびカラーＢＮ信号を発生するカラー信号発生部７２を有する。
【００２８】
本実施形態の画像処理のフローについて図８〜図１４を用いて具体的に説明する。まず、図８のステップＳＴ８０１では、基準色算出部１２１において、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれ画素単位で画像メモリ部１２０から読み出し、この読み出したカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号から例えば、加算平均などの所定の規則に基づいて基準色Ｓ信号を算出し生成する。
【００２９】
ステップＳＴ８０２では、この生成された基準色Ｓ信号に対して画像処理の処理単位となる処理単位配列Ｓ１を設定する。図９に、処理単位配列生成部５１で生成される処理単位配列Ｓ１の例を示す。この例では中央に位置する注目画素に対して主走査方向、及び副走査方向に前後２画素ずつを含んだ５行×５列の処理単位配列Ｓ１を設定している。
【００３０】
次に図１０に示すように、ステップＳＴ８０３では、処理単位配列Ｓ１より配列要素数が少ない相関配列を設定する。図１０の例では、３行×３列の相関配列を設定している。
【００３１】
この相関配列は基準色ＳおよびカラーＲ、Ｇ、Ｂ色に対して設定され、基準色ＳとカラーＲ、Ｇ、Ｂ色とで相関関係が求められる。図１１に示す基準色Ｓの処理単位配列Ｓ１において、基準色Ｓに対する相関配列は注目画素を含んだ３行×３行の画素配列であって、図中太線枠で示すようにＡｒｅａ＿Ｓで示され、これを相関配列Ｓ２と定義する。
【００３２】
ステップＳＴ８０４では、Ａｒｅａ＿Ｓと同一の配列要素数で、処理単位配列Ｓ１の走査範囲内に含まれるカラーの画素配列群を抽出する。図１１の例では、この画素配列は、Ａｒｅａ＿１からＡｒｅａ＿９までの９つが抽出される。例えば、Ａｒｅａ＿１は、Ａｒｅａ＿Ｓに対して主走査方向、副走査方向ともに２画素分前にずれた画素配列となる。
【００３３】
ステップＳＴ８０５では、抽出された画素配列群を、カラーＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに対して、相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２と定義し、カラー毎の相関配列群Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に含まれる各相関配列と走査位置の基準となる相関配列Ｓ２との相関関係を求める。
【００３４】
上述のように相関関係を求める方法については各種方法が考えられるが、本実施形態では相関係数を用い、カラー色毎に、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿１〜Ａｒｅａ＿９の相関係数ｒを求める。
【００３５】
相関係数ｒは、（２）式に示すように定義され、Ｒ色の場合は、ｒＲ、Ｇ色の場合はｒＧ、Ｂ色の場合はｒＢと添え字を付加する。
【数１】
【００３６】
また、ｉは、相関配列内の配列要素番号、Ｎは配列要素数であり、３行×３列の相関配列であればＮ＝９である。Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは、各相関配列内の画素値の平均値を表す。従って相関係数ｒは、相関配列内の画素値平均値、画素値の標準偏差値、および相関配列間の画素値偏差積から求められることがわかる。
【００３７】
ここで、相関係数ｒと回帰直線の関係について、図１２を用いて説明する。ここではカラーＲ色について例示するが、他のＧ、Ｂ色についても同様である。図１２（ａ）は、カラーＲ色について基準色Ｓと相関が高い相関配列の場合について示し、図１２（ｂ）は余り相関が高くない場合について示している。横軸は、基準色Ｓの相関配列Ｓ２（Ａｒｅａ＿Ｓ）に含まれる画素の画素値、縦軸は、カラーＲ色の相関配列群Ｒ２の任意の一つ（例えばＡｒｅａ＿１、Ａｒｅａ＿２など）内に含まれる画素の画素値を、対応する位置の配列要素ごとにプロットしたものである。
【００３８】
図１２（ａ）に示すように、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿１の相関が高い場合には、回帰直線Ｌａに対して、各画素値のばらつきは少なく、相関係数は１に近い値をとる。また、図１２（ｂ）に示すように、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿２の相関が低い場合には、回帰直線Ｌｂに対して、各画素値のばらつきが多く、相関係数は図１２（ａ）で求めた相関係数より低い値となる。
【００３９】
なお、振動などによる位置ずれが生じていない場合にはＡｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿５（中央画素）の相関が最も高くなる。
【００４０】
また通常、相関係数は正の値をとるが、反転処理などの特殊な画像処理がなされた原稿を読み取る場合には相関係数が負となる場合もある。従って（２）式に示す相関係数の絶対値で相関関係を評価することが好ましい。
【００４１】
ステップＳＴ８０６では、すべてのＡｒｅａ１〜Ａｒｅａ＿９についてＡｒｅａ＿Ｓとの相関係数を求め、相関係数の最も大きい（１に近い）カラー信号の相関配列Ａｒｅａ＿Ｋを求める（１≦Ｋ≦Ｎ）。
【００４２】
例えば図１２（ａ）の相関係数が一番大きい場合には、基準信号Ｓに対して、カラーＲ信号は主走査方向、および副走査方向に対して２画素だけ前に読み取り位置がずれていると判断できる。
【００４３】
次にステップＳＴ８０７では、図１３に示すように基準色Ｓの相関配列Ｓ２（Ａｒｅａ＿Ｓ）と相関係数の最も大きくなるカラー信号の相関配列をＡｒｅａ＿Ｋを用いて、このＡｒｅａ＿Ｋ内に含まれる画素の画素値とＡｒｅａ＿Ｓとの対応する画素の画素値から回帰直線Ｒ＝ａｒ・Ｓ＋ｂｒ（Ｌｒｋ）を求める。なお、図１３はカラーＲ色について示しているが、カラーＧ、Ｂ色に関しても同様に、回帰直線Ｇ＝ａｇ・Ｓ＋ｂｇ、回帰直線Ｂ＝ａｂ・Ｓ＋ｂｂを求める。
【００４４】
ステップＳＴ８０８では、図１４に示すように、ステップＳＴ８０７で求めた回帰直線に注目画素の画素値を代入することにより新たなカラーＲＮ、ＧＮ、およびＢＮ信号の生成を行う。図１３の点線丸印で示すように、この処理で、注目画素が回帰直線Ｌｒｋ上に移動することにより、新たに生成されたカラーＲＮ、ＧＮ、およびＢＮ信号は、基準色Ｓに対して位置ずれが補正される結果、色ずれが低減される。
【００４５】
そしてステップＳＴ８０１〜ステップＳＴ８０８の位置ずれ補正処理は、読み取り原稿のすべての画素について走査しながら処理単位配列Ｓ１を生成し同様の処理を繰り返す。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態によれば、基準色の相関配列に対して、主走査および副走査の両方に移動したカラーＲ、Ｇ、Ｂ色の相関配列との相関係数を求め、相関係数の最も大きい相関係数を持つ回帰直線に基づき、注目画素の位置ずれを補正している。このため、主走査、副走査ともに同時に色ずれが補正される効果を有する。特にＲ、Ｇ、Ｂの加重平均を用いた基準色を用いて回帰直線を求めた場合、色調の変化を生じることがなく、色ずれのみを効果的に補正することが可能である。
【００４７】
また、処理単位配列を本実施形態の例示より配列要素数を大きくすると、大きく振動によって位置ずれを起こした画素に対しても色ずれ補正が行える。
【００４８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、スキャナ部１１のラインセンサにモノクロ用のラインセンサを有する場合について説明する。
【００４９】
図１５は、本実施形態の画像処理部のブロック構成を示している。スキャナ部１１にはモノクロ用のラインセンサＫが付加されている。このラインセンサＫは、カラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂと同じ解像度か、より高い解像度を有している。ラインセンサＫを有する場合には基準色算出部１５１は、直接ラインセンサＫから出力されるモノクロ信号Ｋを基準色Ｓ信号としてよい。
【００５０】
ラインセンサＫの解像度がカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの解像度より高い場合には、図１６に示すように、一旦ラインセンサＫの解像度をカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂと同じ解像度となるように例えば基準色算出部１２１内に低解像度変換部１６１を設ける。
【００５１】
そして、位置ずれ補正のための画像処理は、第１の実施形態と同様の処理を行う。ただし、色ずれ補正部１５１においては、ラインセンサＫの高解像度信号により高解像度変換処理を行う。すなわち、例えば、カラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの解像度を３００ｄｐｉとし、モノクロ用ラインセンサＫの解像度を６００ｄｐｉとした場合には、図１７に示すように、基準色Ｓの注目画素内には、モノクロ信号Ｋの４画素が含まれる。この４画素を第１の実施形態と同様の手続きによりカラーＲ、Ｇ、Ｂ毎に算出した回帰直線に代入することにより低解像度のカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して高解像度変換を行うことができる。
【００５２】
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の色ずれ補正と高解像変換処理が同時に行えるという効果を奏する。
【００５３】
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、画像処理範囲を示す処理単位配列は、注目画素に対して主走査、および副走査方向の周辺画素を含むため、両方の走査方向に対しても同時に位置ずれ補正が行える。
【００５４】
また、高解像度のモノクロ用ラインセンサを併せ持つハイブリッドセンサの場合は、位置ずれ補正の際に解像度変換が同時に行える。
【００５５】
したがって、カラーセンサで原稿を読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置での紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが生じても色ずれのない画像出力が得られる。
【００５６】
なお、本実施形態において基準色の相関配列を固定し、カラー色の相関配列を処理単位配列内で移動させる例について説明したが、その逆も可能である。すなわち、カラー色の相関配列を処理単位配列の中心に固定し、基準色の相関配列を移動させて相関関係を求めても同様の効果が得られる。この場合、基準色のみに相関配列群が設定されるため、処理速度やメモリ使用量などの点で優位である。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、ハイブリッドセンサのモノクロ用ラインセンサの解像度をカラー用ラインセンサの解像度の２倍としたが、これに限らない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…スキャナ部、
１２…画像処理部、
１３…プリンタ部、
１２０…画像メモリ部、
１２１…基準色算出部、
１２２…画素配列生成部、
１２３…相関関係算出部、
１２４…相関関係判定部、
１２５…色ずれ補正部。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スキャナなどの画像読み取りを行う画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー複写機、カラースキャナ、カラーファクシミリ、及びそれらを複合した複合機器（ＭＦＰ）などで原稿読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置における紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが影響し、ＲＧＢカラーラインセンサが正しい位置で原稿を読み取れないことがある。この読み取り時に発生するＲＧＢラインセンサ間の位置ずれは、黒線などの読み取りにおいては色ずれを生じる原因となる。
【０００３】
この位置ずれを低減するために、ＲＧＢラインセンサで読み取った画像データを補正する画像処理装置について種々提案されている。例えば、ＲＧＢ色データのいずれか１色を基準色として注目画素の同一画素位置における基準色と基準色以外の色の濃度差と、基準色以外について仮想的に1画素以下を含む位置をずらして注目画素の同一画素位置における基準色との濃度差を算出し、この算出された複数の濃度差から適宜最適なものを選択して画像データを補正する画像補正手段が開示されている。（特許文献１参照）
しかしながら、補正する位置ずれは読み取り方向に対して主走査方向のみであって、副走査方向に対する位置ずれを補正することができないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、ラインセンサの読み取り時に発生する位置ずれを主走査および副走査のどちらの方向に対しても補正する画像処理装置および画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本実施形態の画像処理装置は、少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得する手段と、前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成する手段と、前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における画像処理装置の全体図。
【図２】同実施形態におけるカラーセンサの概念図。
【図３】同実施形態における画像処理部のブロック図。
【図４】同実施形態における基準色算出部の構成例。
【図５】同実施形態における画素配列生成部の構成例。
【図６】同実施形態における相関関係算出部の構成例
【図７】同実施形態における色ずれ補正部の構成例。
【図８】同実施形態における画像処理のフローチャート。
【図９】同実施形態における基準信号の処理単位配列と注目画素の説明図。
【図１０】同実施形態における相関配列の説明図。
【図１１】同実施形態におけるカラー色の相関配列の抽出を説明する図。
【図１２】同実施形態における相関係数と回帰直線の説明図。（ａ）は、相関が高い場合、（ｂ）は相関が低い場合である。
【図１３】同実施形態の位置ずれ補正に用いる回帰直線の説明図。
【図１４】同実施形態における位置ずれ補正処理の説明図。
【図１５】第２の実施形態における画像処理部のブロック図。
【図１６】同実施形態における基準色算出部のブロック図。
【図１７】同実施形態における解像度変換を含む位置ずれ補正処理の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図１から図１７を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
本実施形態は、スキャナ等の画像読取装置において、ＲＧＢ色の３つのカラーラインセンサで同時読取されたＲＧＢカラー信号間の位置ずれを補正するものである。
【００１０】
本実施形態に係る画像処理装置の画像処理装置の全体図を図１に示す。本実施形態は、高解像度でカラー印刷を行うカラー複写機、さらには原紙をスキャンして複写する機能、外部機器との通信を行う機能、ファクシミリ装置としての送受信及び印刷する機能など多彩な処理を行うことができる複合機器（ＭＦＰ）などが含まれる。
【００１１】
本実施形態の画像処理装置は、大きく分けてスキャナ部１１と、スキャナ部１１で読み取られた原稿のラインセンサ出力に対して画像処理を施す画像処理部１２と、複写用紙にプリントして出力するプリンタ部１３からなる。
【００１２】
スキャナ部１１は、原稿を自動的に供給する自動供給装置１１０と、原稿を読み取る原稿台１１１と、原稿を照明する光源１１２、原稿の反射光を導くミラー１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、反射光を集光するレンズ１１４およびラインセンサ部１１５を有する。矢印で示すように、スキャナ部１１の原稿台１１１より読取られる原稿パターンは、光源１１２により照射され、この反射光がミラー１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃからレンズ１１４を介してラインセンサ部１１５に入射する。ラインセンサ部１１５では、これをカラー別に配置されたラインセンサによって光電変換し画像信号を出力する。
【００１３】
画像処理部１２では、ラインセンサ部１１５で読み取られた画像信号にディジタル処理を施し、プリンタ部１３へ出力する。
【００１４】
プリンタ部１３は、給紙カセット１３１、現像ドラム１３２および搬送ローラ１３３、排紙口１３４などを有し、画像処理部１２でから出力される信号に基づき、給紙装置１３１内の複写用紙に潜像・現像処理を行い、排紙口１３４から排紙する。
【００１５】
図２は、本実施形態に使用するラインセンサ部１１５の概念図である。本実施形態で使用するラインセンサ部１１５は、カラー用のラインセンサＲ（赤）、ラインセンサＧ（緑）、ラインセンサＢ（青）を有する。カラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、およびラインセンサＢは、画素ピッチおよび画素数としての受光素子の数が同じである。
【００１６】
また、カラーセンサＲ、Ｇ、Ｂに加え、モノクロ用のラインセンサＫが追加されたラインセンサの場合もある。図２に示すように、ラインセンサＫ（黒）解像度がＲＧＢカラーセンサの解像度より高いものは通常ハイブリッドセンサと呼ばれる。
【００１７】
図２に示したハイブリッドセンサの場合、モノクロ用のラインセンサＫの受光素子のピッチがカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの画素ピッチの半分であることから、解像度は２倍となる。例えばカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号に関して３００ｄｐｉであれば、モノクロ信号に関しては６００ｄｐｉの解像度を持つことになる。
【００１８】
図３〜図７を用いて、本実施形態の画像処理部１２のブロック構成を説明する。図３では、画像処理信号の流れを分かりやすくするためにスキャナ部１１についても一部図示している。
【００１９】
画像処理部１２は、スキャナ部１１で行われる２次元原稿の読み取り走査に従い、カラー信号を読み取るラインセンサＲ、ラインセンサＧ、およびラインセンサＢから出力される信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、シェーディング補正および各ラインセンサ間の読み取り位相差を補正するライン間補正などの処理を行った後、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号およびモノクロ信号を画素単位で保存する画像メモリ部１２０と、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号から基準色Ｓ信号を算出する基準色算出部１２１と、基準色ＳとカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号との相関関係を算出するために、基準色Ｓに対して走査位置の異なる複数の画素配列を生成する画素配列生成部１２２と、この複数の画素配列と基準色Ｓとの相関関係とを算出する相関関係算出部１２３と、複数の画素配列の中で最も相関の高い画素配列を判定する相関関数判定部と１２４と、最も相関の高い画素配列を用いて読み取り時に発生した位置ずれの補正を行う色ずれ補正部１２５を有する。
【００２０】
次に図４を用いて基準色算出部１２１について説明する。本実施形態のラインセンサ部１１５ではモノクロ用のラインセンサＫを有しないため、基準色算出部１２１では、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の加算平均（（１）式）を加算平均算出部４１で算出し、この信号を基準色信号Ｓとする。
【００２１】
Ｓ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３ （１）
また、その他の変形としては、カラーＧ信号を基準色信号する場合や、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の混合比率（α、β、γ）を変えた線形結合によって基準色Ｓ信号を生成してもよい。線形結合の割合は、ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの感度特性および波長帯域などを考慮して決めても良い。
【００２２】
なお、ラインセンサ部１１５にモノクロ用のラインセンサＫを有する場合については、このモノクロＫ信号を基準色Ｓとして用いても良い。これについては第２実施形態で説明する。
【００２３】
図５に示すように、画素配列生成部１２２は、この基準色Ｓ信号に対して画像処理対象となる画像処理対象画素（以下注目画素と称する）を含むＭ行×Ｎ列の画素数（Ｍ、Ｎは整数）を処理単位とする画素配列（以下処理単位配列Ｓ１と称する）を設定する処理単位配列生成部５１と、同じ注目画素を含み、処理単位配列Ｓ１より配列要素数が少ないＫ行×Ｌ列（Ｋ、ＬはそれぞれＭ、Ｎより小さい整数）の配列要素数を持つ画素配列（相関関係を算出するため、以下相関配列Ｓ２と称する）を設定し、この相関配列Ｓ２と同一配列要素数のカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の相関配列群Ｒ２、および相関配列群Ｇ２、相関配列群Ｂ２を処理単位配列Ｓ１の走査範囲から抽出する相関配列抽出部５２を有する。なお、配列要素数Ｍ、Ｎ、Ｋ、Ｌは注目画素を画素配列の中心画素する方が好ましいため、奇数に設定することが好ましい。
【００２４】
また図６に示すように、相関関係算出部１２３は、相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２に含まれる各相関配列と、相関配列Ｓ２との相関関係を算出するために、各相関配列内の画素値の平均値を算出する平均値算出部６１、各相関配列内の画素値の標準偏差を算出する標準偏差算出部６２、基準色の相関配列Ｓ２とカラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２との画素値の偏差積を求める偏差積算出部６３と、および基準色の相関配列Ｓ２とカラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列Ｂ２との相関係数を求める相関係数算出部６４を有する。
【００２５】
相関関係は、平均値、標準偏差値および偏差積を適宜組み合わせてもよいが、本実施形態においては相関係数を用いる。
【００２６】
そして相関関係判定部１２４では、上述のように相関関係を相関係数で判定する場合には、相関係数が最も大きい値（１に近い値）を持つ相関配列が、カラー色の相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２からそれぞれ選択される。この時選択されたカラー色の相関配列を相関配列Ｒ２＿Ｍ、相関配列Ｇ２＿Ｍ、相関配列Ｂ２＿Ｍと定義する。
【００２７】
図７に示す、色ずれ補正部１２５においては、選択された相関配列Ｒ２＿Ｍ、相関配列Ｇ２＿Ｍ、および相関配列Ｂ２＿Ｍそれぞれについて、基準色の相関配列Ｓ２に対する回帰直線を求める回帰直線算出部７１と、この回帰直線を用いて注目画素位置のカラー信号の補正を行い、新たなカラーＲＮ信号、カラーＧＮ信号、およびカラーＢＮ信号を発生するカラー信号発生部７２を有する。
【００２８】
本実施形態の画像処理のフローについて図８〜図１４を用いて具体的に説明する。まず、図８のステップＳＴ８０１では、基準色算出部１２１において、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれ画素単位で画像メモリ部１２０から読み出し、この読み出したカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号から例えば、加算平均などの所定の規則に基づいて基準色Ｓ信号を算出し生成する。
【００２９】
ステップＳＴ８０２では、この生成された基準色Ｓ信号に対して画像処理の処理単位となる処理単位配列Ｓ１を設定する。図９に、処理単位配列生成部５１で生成される処理単位配列Ｓ１の例を示す。この例では中央に位置する注目画素に対して主走査方向、及び副走査方向に前後２画素ずつを含んだ５行×５列の処理単位配列Ｓ１を設定している。
【００３０】
次に図１０に示すように、ステップＳＴ８０３では、処理単位配列Ｓ１より配列要素数が少ない相関配列を設定する。図１０の例では、３行×３列の相関配列を設定している。
【００３１】
この相関配列は基準色ＳおよびカラーＲ、Ｇ、Ｂ色に対して設定され、基準色ＳとカラーＲ、Ｇ、Ｂ色とで相関関係が求められる。図１１に示す基準色Ｓの処理単位配列Ｓ１において、基準色Ｓに対する相関配列は注目画素を含んだ３行×３行の画素配列であって、図中太線枠で示すようにＡｒｅａ＿Ｓで示され、これを相関配列Ｓ２と定義する。
【００３２】
ステップＳＴ８０４では、Ａｒｅａ＿Ｓと同一の配列要素数で、処理単位配列Ｓ１の走査範囲内に含まれるカラーの画素配列群を抽出する。図１１の例では、この画素配列は、Ａｒｅａ＿１からＡｒｅａ＿９までの９つが抽出される。例えば、Ａｒｅａ＿１は、Ａｒｅａ＿Ｓに対して主走査方向、副走査方向ともに２画素分前にずれた画素配列となる。
【００３３】
ステップＳＴ８０５では、抽出された画素配列群を、カラーＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに対して、相関配列群Ｒ２、相関配列群Ｇ２、および相関配列群Ｂ２と定義し、カラー毎の相関配列群Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に含まれる各相関配列と走査位置の基準となる相関配列Ｓ２との相関関係を求める。
【００３４】
上述のように相関関係を求める方法については各種方法が考えられるが、本実施形態では相関係数を用い、カラー色毎に、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿１〜Ａｒｅａ＿９の相関係数ｒを求める。
【００３５】
相関係数ｒは、（２）式に示すように定義され、Ｒ色の場合は、ｒＲ、Ｇ色の場合はｒＧ、Ｂ色の場合はｒＢと添え字を付加する。
【数１】
【００３６】
また、ｉは、相関配列内の配列要素番号、Ｎは配列要素数であり、３行×３列の相関配列であればＮ＝９である。Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは、各相関配列内の画素値の平均値を表す。従って相関係数ｒは、相関配列内の画素値平均値、画素値の標準偏差値、および相関配列間の画素値偏差積から求められることがわかる。
【００３７】
ここで、相関係数ｒと回帰直線の関係について、図１２を用いて説明する。ここではカラーＲ色について例示するが、他のＧ、Ｂ色についても同様である。図１２（ａ）は、カラーＲ色について基準色Ｓと相関が高い相関配列の場合について示し、図１２（ｂ）は余り相関が高くない場合について示している。横軸は、基準色Ｓの相関配列Ｓ２（Ａｒｅａ＿Ｓ）に含まれる画素の画素値、縦軸は、カラーＲ色の相関配列群Ｒ２の任意の一つ（例えばＡｒｅａ＿１、Ａｒｅａ＿２など）内に含まれる画素の画素値を、対応する位置の配列要素ごとにプロットしたものである。
【００３８】
図１２（ａ）に示すように、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿１の相関が高い場合には、回帰直線Ｌａに対して、各画素値のばらつきは少なく、相関係数は１に近い値をとる。また、図１２（ｂ）に示すように、Ａｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿２の相関が低い場合には、回帰直線Ｌｂに対して、各画素値のばらつきが多く、相関係数は図１２（ａ）で求めた相関係数より低い値となる。
【００３９】
なお、振動などによる位置ずれが生じていない場合にはＡｒｅａ＿ＳとＡｒｅａ＿５（中央画素）の相関が最も高くなる。
【００４０】
また通常、相関係数は正の値をとるが、反転処理などの特殊な画像処理がなされた原稿を読み取る場合には相関係数が負となる場合もある。従って（２）式に示す相関係数の絶対値で相関関係を評価することが好ましい。
【００４１】
ステップＳＴ８０６では、すべてのＡｒｅａ１〜Ａｒｅａ＿９についてＡｒｅａ＿Ｓとの相関係数を求め、相関係数の最も大きい（１に近い）カラー信号の相関配列Ａｒｅａ＿Ｋを求める（１≦Ｋ≦Ｎ）。
【００４２】
例えば図１２（ａ）の相関係数が一番大きい場合には、基準信号Ｓに対して、カラーＲ信号は主走査方向、および副走査方向に対して２画素だけ前に読み取り位置がずれていると判断できる。
【００４３】
次にステップＳＴ８０７では、図１３に示すように基準色Ｓの相関配列Ｓ２（Ａｒｅａ＿Ｓ）と相関係数の最も大きくなるカラー信号の相関配列をＡｒｅａ＿Ｋを用いて、このＡｒｅａ＿Ｋ内に含まれる画素の画素値とＡｒｅａ＿Ｓとの対応する画素の画素値から回帰直線Ｒ＝ａｒ・Ｓ＋ｂｒ（Ｌｒｋ）を求める。なお、図１３はカラーＲ色について示しているが、カラーＧ、Ｂ色に関しても同様に、回帰直線Ｇ＝ａｇ・Ｓ＋ｂｇ、回帰直線Ｂ＝ａｂ・Ｓ＋ｂｂを求める。
【００４４】
ステップＳＴ８０８では、図１４に示すように、ステップＳＴ８０７で求めた回帰直線に注目画素の画素値を代入することにより新たなカラーＲＮ、ＧＮ、およびＢＮ信号の生成を行う。図１３の点線丸印で示すように、この処理で、注目画素が回帰直線Ｌｒｋ上に移動することにより、新たに生成されたカラーＲＮ、ＧＮ、およびＢＮ信号は、基準色Ｓに対して位置ずれが補正される結果、色ずれが低減される。
【００４５】
そしてステップＳＴ８０１〜ステップＳＴ８０８の位置ずれ補正処理は、読み取り原稿のすべての画素について走査しながら処理単位配列Ｓ１を生成し同様の処理を繰り返す。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態によれば、基準色の相関配列に対して、主走査および副走査の両方に移動したカラーＲ、Ｇ、Ｂ色の相関配列との相関係数を求め、相関係数の最も大きい相関係数を持つ回帰直線に基づき、注目画素の位置ずれを補正している。このため、主走査、副走査ともに同時に色ずれが補正される効果を有する。特にＲ、Ｇ、Ｂの加重平均を用いた基準色を用いて回帰直線を求めた場合、色調の変化を生じることがなく、色ずれのみを効果的に補正することが可能である。
【００４７】
また、処理単位配列を本実施形態の例示より配列要素数を大きくすると、大きく振動によって位置ずれを起こした画素に対しても色ずれ補正が行える。
【００４８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、スキャナ部１１のラインセンサにモノクロ用のラインセンサを有する場合について説明する。
【００４９】
図１５は、本実施形態の画像処理部のブロック構成を示している。スキャナ部１１にはモノクロ用のラインセンサＫが付加されている。このラインセンサＫは、カラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂと同じ解像度か、より高い解像度を有している。ラインセンサＫを有する場合には基準色算出部１５１は、直接ラインセンサＫから出力されるモノクロ信号Ｋを基準色Ｓ信号としてよい。
【００５０】
ラインセンサＫの解像度がカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの解像度より高い場合には、図１６に示すように、一旦ラインセンサＫの解像度をカラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂと同じ解像度となるように例えば基準色算出部１２１内に低解像度変換部１６１を設ける。
【００５１】
そして、位置ずれ補正のための画像処理は、第１の実施形態と同様の処理を行う。ただし、色ずれ補正部１５１においては、ラインセンサＫの高解像度信号により高解像度変換処理を行う。すなわち、例えば、カラー用ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの解像度を３００ｄｐｉとし、モノクロ用ラインセンサＫの解像度を６００ｄｐｉとした場合には、図１７に示すように、基準色Ｓの注目画素内には、モノクロ信号Ｋの４画素が含まれる。この４画素を第１の実施形態と同様の手続きによりカラーＲ、Ｇ、Ｂ毎に算出した回帰直線に代入することにより低解像度のカラーＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して高解像度変換を行うことができる。
【００５２】
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、カラーＲ、Ｇ、Ｂ信号の色ずれ補正と高解像変換処理が同時に行えるという効果を奏する。
【００５３】
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、画像処理範囲を示す処理単位配列は、注目画素に対して主走査、および副走査方向の周辺画素を含むため、両方の走査方向に対しても同時に位置ずれ補正が行える。
【００５４】
また、高解像度のモノクロ用ラインセンサを併せ持つハイブリッドセンサの場合は、位置ずれ補正の際に解像度変換が同時に行える。
【００５５】
したがって、カラーセンサで原稿を読み取る際に、印刷動作による機械的振動、外部から受ける衝撃、または自動給紙装置での紙搬送時のローラ接触やローラの引っ張りによる振動などが生じても色ずれのない画像出力が得られる。
【００５６】
なお、本実施形態において基準色の相関配列を固定し、カラー色の相関配列を処理単位配列内で移動させる例について説明したが、その逆も可能である。すなわち、カラー色の相関配列を処理単位配列の中心に固定し、基準色の相関配列を移動させて相関関係を求めても同様の効果が得られる。この場合、基準色のみに相関配列群が設定されるため、処理速度やメモリ使用量などの点で優位である。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、ハイブリッドセンサのモノクロ用ラインセンサの解像度をカラー用ラインセンサの解像度の２倍としたが、これに限らない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…スキャナ部、
１２…画像処理部、
１３…プリンタ部、
１２０…画像メモリ部、
１２１…基準色算出部、
１２２…画素配列生成部、
１２３…相関関係算出部、
１２４…相関関係判定部、
１２５…色ずれ補正部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得する手段と、
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成する手段と、
前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記相関関係は相関係数を用いることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含まない場合には、前記基準色信号としてカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの信号の加算平均を用いることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含む場合には、前記基準色信号としてモノクロ用ラインセンサからの出力信号を用いることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記モノクロ用のラインセンサが、前記カラー用のラインセンサの解像度よりも高い場合には、前記カラー用のラインセンサの解像度と同一となるように、前記モノクロ用のラインセンサの出力に対して一旦低解像度処理を施して前記基準色を生成する低解像度変換部を有し、
前記基準色の注目画素内に含まれるモノクロ信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー信号の画素値を新たに生成する高解像度変換を行うことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得するステップと、
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成するステップと、
前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成するステップと、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定するステップと
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出するステップと、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出するステップと、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出するステップと、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と、最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求めるステップと、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含まない場合に、前記基準色信号としてカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの信号の加算平均を算出するステップを有することを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含む場合に、前記基準色信号をモノクロ用ラインセンサからの出力信号とするステップを有することを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記モノクロ用のラインセンサが、前記カラー用のラインセンサの解像度よりも高い場合には、前記カラー用のラインセンサの解像度と同一となるように、前記モノクロ用のラインセンサの出力に対して一旦低解像度処理を施して前記基準色を生成するステップと、
前記基準色の注目画素内に含まれる前記モノクロ用ラインセンサの出力信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー用信号の高解像度画素値を新たに生成する高解像度変換を行うステップを有することを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１】
少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得する手段と、
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成する手段と、
前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成する手段と、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定する手段と、
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出する手段と、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出する手段と、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出する手段と、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求める手段と、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成する手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記相関関係は相関係数を用いることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含まない場合には、前記基準色信号としてカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの信号の加算平均を用いることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含む場合には、前記基準色信号としてモノクロ用ラインセンサからの出力信号を用いることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記モノクロ用のラインセンサが、前記カラー用のラインセンサの解像度よりも高い場合には、前記カラー用のラインセンサの解像度と同一となるように、前記モノクロ用のラインセンサの出力に対して一旦低解像度処理を施して前記基準色を生成する低解像度変換部を有し、
前記基準色の注目画素内に含まれるモノクロ信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー信号の画素値を新たに生成する高解像度変換を行うことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
少なくともカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢを含む複数のラインセンサから構成されるラインセンサ部の出力信号を画素単位で取得するステップと、
前記複数のラインセンサの出力信号の一つ以上を用いて基準色を生成するステップと、
前記基準色に対し、画像処理の注目画素を含む処理単位配列を生成するステップと、
前記注目画素を含み前記処理単位配列より配列要素数の少ない基準色の相関配列を設定するステップと
前記基準色の相関配列と同一配列要素数で前記処理単位配列内の走査範囲に含まれるカラー色の相関配列群を抽出するステップと、
前記基準色の相関配列と前記カラー色の相関配列群に含まれる各相関配列との相関関係を算出するステップと、
前記基準色の相関配列と最も相関関係の高いカラー色の相関配列を算出するステップと、
前記基準色の相関配列に含まれる画素値と、最も相関関係の高いカラー色の画相関配列に含まれる画素値から回帰直線を求めるステップと、
前記回帰直線を用いて前記注目画素に対するカラー色の画素値を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含まない場合に、前記基準色信号としてカラー用のラインセンサＲ、ラインセンサＧ、ラインセンサＢの信号の加算平均を算出するステップを有することを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記ラインセンサ部にモノクロ用のラインセンサを含む場合に、前記基準色信号をモノクロ用ラインセンサからの出力信号とするステップを有することを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記モノクロ用のラインセンサが、前記カラー用のラインセンサの解像度よりも高い場合には、前記カラー用のラインセンサの解像度と同一となるように、前記モノクロ用のラインセンサの出力に対して一旦低解像度処理を施して前記基準色を生成するステップと、
前記基準色の注目画素内に含まれる前記モノクロ用ラインセンサの出力信号の画素値に対し前記回帰直線を用いてカラー用信号の高解像度画素値を新たに生成する高解像度変換を行うステップを有することを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１２４８９３（Ｐ２０１２−１２４８９３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６１８５（Ｐ２０１１−２５６１８５）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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