画像補正装置、および、画像補正方法、および、プログラム、および、記録媒体
【課題】ブック型原稿を読取ったときの、劣化が一様でないぼやけ画像に対して、少ない計算量で高精度な補正処理を可能にする画像補正装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る画像補正装置は、厚みのある原稿から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶されたフィルタテーブル保存部３２３を備える。そのフィルタテーブル保存部３２３は、外部から入力された距離情報に対応するフィルタ基礎係数を出力する。そして、画像補正装置は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部３２２と、フィルタ係数作成部３２２が出力したフィルタ係数を用いて、画像を補正する画像補正手段３２１とを備える。
【解決手段】本発明に係る画像補正装置は、厚みのある原稿から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶されたフィルタテーブル保存部３２３を備える。そのフィルタテーブル保存部３２３は、外部から入力された距離情報に対応するフィルタ基礎係数を出力する。そして、画像補正装置は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部３２２と、フィルタ係数作成部３２２が出力したフィルタ係数を用いて、画像を補正する画像補正手段３２１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画が入力される複写機、スキャナ、ファクシミリ等に用いられる、入力画像の画像補正装置、および、画像補正方法、および、プログラム、および、記録媒体に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、スキャナ、ファクシミリなどの装置に搭載されている画像読取装置を用いて、厚みのある書物やブック型原稿（以下、原稿と記すこともある）を読取る際に、原稿が読取面から浮くことがある。この状況下で原稿を読取ると、読取った画像のうち綴じ代部分に対応する部分がぼやける。部分的にぼやけて劣化した読取画像を補正する機能については、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、ぼやけ画像１枚のみから信号処理により劣化を検出し、検出結果を元に画像を補正する発明が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第４０４３４９９号公報（第４頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明によれば、ぼやけにより劣化した画像から、積和演算や差分絶対値演算により相関関数を計算し、ぼやけを検出しているが、本計算は莫大な計算量を必要とし、大変効率が悪いという問題があった。また、画像１枚につき１つの補正フィルタが算出されるが、厚みのある書物を読取った場合に起きるぼやけは、読取った画像の中で、綴じ代周辺部分に対応する部分で徐々に変化している。そのため、特許文献１のように、画像１枚から１つの補正フィルタを算出する手法では、画像を精度良く補正することは困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ブック型原稿から読取られ、劣化が一様でないぼやけ画像に対して、少ない計算量で高精度な補正処理を可能にする画像補正装置および画像補正方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像補正装置は、被写体から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を出力するフィルタテーブル保存部を備える。そして、前記フィルタテーブル保存部が出力した前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部と、前記フィルタ係数作成部が出力した前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する画像補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像補正装置によれば、距離情報に基づく補正処理を行うため、厚みのある原稿の画像に対して、精度良く補正処理を行うことができる。また、フィルタテーブル保存部に記憶したフィルタ基礎係数を用いるため、被写体を読取るたびに、フィルタ基礎係数を算出する必要がない。そのため、少ない計算量で補正処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜実施の形態１＞
図１〜図４を用いて本実施の形態に係る画像補正装置の一例について説明する。図１は、本実施の形態に係る画像補正装置周辺の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、被写体から読取られた画像（以下、読取画像と記すこともある）を補正する。ここで、被写体は、本実施の形態では、厚みのあるブック型原稿であるものとする。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１には、例えば、画像読取装置２０１から出力され、ぼやけにより劣化を受けた読取画像が入力される。また、画像補正装置３０１には、画像読取装置２０１内の距離情報計測部３３４から出力される距離情報が入力される。この距離情報は、原稿と読取面との間の距離に基づいて算出される値である。さらに、画像補正装置３０１には、フィルタ強度が入力される。このフィルタ強度は、例えば、画像補正装置３０１を用いるユーザー自身、もしくは、画像補正装置３０１をイメージングシステムに組み込む開発者・設計者により、予め設定される。こうして、図１に係る画像補正装置３０１は、ぼやけにより劣化した読取画像と、被写体と撮像面（読取面）との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ強度とが入力され、補正した補正画像を外部に出力する。
【００１０】
画像補正装置３０１周辺の構成は、図１に限ったものではなく、図２に示される構成であってもよい。図２にかかる構成は、例えば、デジタルスチルカメラで用いられるイメージングシステムにも対応可能である。図２にかかる構成では、図１に係る画像読取装置２０１の代わりに、上述の距離情報計測部３３４が設けられていない画像撮像装置４０１と、距離情報計測部３３４とが設けられている。この距離情報計測部３３４は、例えば、測距センサで構成される。図２に係る画像補正装置３０１も、図１に係る画像補正装置３０１と同様、ぼやけにより劣化した読取画像と、被写体と撮像面（読取面）との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ強度とが入力され、補正した補正画像を外部に出力する。
【００１１】
次に、本実施の形態に係る画像補正装置３０１の構成を図３を参照しながら説明する。なお、図１のような距離情報計測部３３４が設けられた画像読取装置２０１の詳細な構成・動作については、画像補正装置３０１を説明した後に、図６〜図１８を用いて説明する。
【００１２】
図３は、画像補正装置３０１を示すブロック図である。画像補正装置３０１は、画像補正部３２１と、フィルタ係数作成部３２２と、フィルタテーブル保存部３２３と、後で図示するフィルタ基礎係数生成部とを備える。フィルタテーブル保存部３２３は、被写体であるブック型原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報ｒと、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）とが予め対応して記憶されている。そして、フィルタテーブル保存部３２３は、外部、例えば、距離情報計測部３３４から入力された距離情報ｒに対応するフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を選択し、当該選択したフィルタ基礎係数をフィルタ係数作成部３２２に出力する。
【００１３】
フィルタテーブル保存部３２３が記憶しているｈ（ｋ，ｌ）そのものは、距離情報ｒの関数ではないが、フィルタテーブル保存部３２３は、距離情報ｒに対応するフィルタ基礎係数を出力する。そのため、以下、フィルタテーブル保存部３２３が出力するフィルタ基礎係数をｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と記す。
【００１４】
フィルタ係数作成部３２２は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と、外部から入力されたフィルタ強度ｂとに基づいて、フィルタ係数を生成し、当該生成したフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。換言すれば、本実施の形態に係るフィルタ係数作成部３２２は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と、外部のから入力されたフィルタ強度ｂとに基づくフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。なお、以下、簡単のため、フィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を、ｇ（ｋ，ｌ）と略して記す。フィルタ係数作成部３２２から出力されたフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）は、画像補正部３２１に入力される。
【００１５】
画像補正手段である画像補正部３２１は、フィルタ係数作成部３２２が出力したフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を用いて、画像読取装置２０１または画像撮像装置４０１からの画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正する。最後に、画像補正部３２１は、読取画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正してなる画像ｙ（ｉ，ｊ）を外部に出力する。こうして、画像補正装置３０１は、補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を外部に出力する。
【００１６】
次に、動作について詳しく説明する。まず、画像補正部３２１での補正処理と、フィルタ係数作成部３２２でのフィルタ係数の作成方法について、上述の図３を用いて説明する。その後、フィルタテーブル保存部３２３に保存されているフィルタ基礎係数のテーブルｈ（ｋ，ｌ；ｒ）の作成方法について、図４および図５を用いて説明する。
【００１７】
画像補正部３２１に入力される読取画像をｘ（ｉ，ｊ）とし、画像補正部３２１に入力されて補正フィルタとなるフィルタ係数をｇ（ｋ，ｌ）とした場合、画像補正部３２１は、次式（１）により与えられる補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を出力する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
ただし、Ｋは、補正フィルタの垂直方向の次数に関する係数、Ｌは、補正フィルタの水平方向の次数に関する係数を示している。ｋは、−ＫからＫまでの２Ｋ＋１個の値をとり、ｌは、−ＬからＬまでの２Ｌ＋１個の値をとる。この次数に関する係数Ｋ，Ｌは、後述するが、画像のぼやけ幅を示す値であり、図４もしくは図５で示すフィルタ基礎係数生成装置３２４における劣化検出部３３１の出力値である。
【００２０】
いま、フィルタ係数作成部３２２に入力されるフィルタ基礎係数をｈ（ｋ，ｌ；ｒ）とする。ｒは、被写体である原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報である。フィルタ係数作成部３２２に入力されるフィルタ強度をｂと定義すると、フィルタ係数作成部３２２は、次式（２）で計算されるフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を出力する。
【００２１】
【数２】
【００２２】
フィルタテーブル保存部３２３には、距離情報ｒと、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）とを予め対応付けしてなるテーブルが記憶されている。フィルタテーブル保存部３２３は、距離情報計測部３３４からの距離情報ｒに対応させたフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。
【００２３】
次に、フィルタ基礎係数生成装置３２４により、フィルタテーブル保存部３２３に記憶されるテーブルを作成する方法について図４および図５を用いて説明する。図４および図５は、本実施の形態に係る画像補正装置３０１が備えるフィルタ基礎係数生成装置３２４の周辺の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、劣化検出部３３１と、フィルタ基礎係数作成部３３２と、フィルタテーブル作成部３３３とを備える。なお、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、図３で示したように、画像補正部３２１と、フィルタ係数作成部３２２とを備えるが、図４、図５では省略している。なお、図４，図５に係る構成は、図１，図２に係る構成に対応しているが、図４に係る構成の動作は、図５に係る構成の動作と実質的に同じである。
【００２４】
フィルタ基礎係数生成装置３２４の劣化検出部３３１には、読取面と原稿とをある距離で一定に保った状態の読取画像が入力される。劣化検出部３３１では、特許文献１に記載された画像の劣化を検出する処理を適用することにより、劣化に関する相関関係から、画像の劣化であるぼやけ幅を検出する。以下、劣化検出部３３１が検出した垂直方向のぼやけ幅を次数に関する係数Ｋ、水平方向のぼやけ幅を次数に関する係数Ｌと呼ぶこともある。こうして、劣化検出手段である劣化検出部３３１は、画像の劣化である次数に関する係数Ｋ，Ｌを検出する。
【００２５】
劣化検出手段３３１から出力された次数に関する係数Ｋ，Ｌは、フィルタ基礎係数作成部３３２に入力される。本実施の形態に係るフィルタ基礎係数作成手段であるフィルタ基礎係数作成部３３２は、劣化検出部３３１で検出された次数に関する係数Ｋ，Ｌに基づいて、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を生成する。本実施の形態に係るフィルタ基礎係数作成部３３２には、次数に関する係数Ｋ，Ｌ以外に、打切り微小係数ｅ、フィルタ形状が入力される。このフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）の算出方法については後述する。フィルタ基礎係数作成部３３２は、算出したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）をフィルタテーブル作成部３３３に出力する。
【００２６】
本実施の形態に係るフィルタテーブル作成部３３３には、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）が入力されるとともに、原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報ｒが入力される。このフィルタテーブル作成部３３３は、フィルタ基礎係数作成部３３２で生成されたフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）に、外部、例えば、距離情報計測部３３４から入力された距離情報ｒを対応させてなるテーブルを作成し、フィルタテーブル保存部３２３に与える。フィルタテーブル保存部３２３は、与えられたテーブルを保存し、その後、そのテーブルに基づいて、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。次に、各構成について詳しく説明する。
【００２７】
まず、フィルタ基礎係数作成部３３２の動作について説明する。フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を作成するために、劣化検出部３３１から出力された次数に関する係数（垂直方向の次数に関する係数Ｋ，水平方向の次数に関する係数Ｌ）と、外部からのフィルタ形状と、外部からの打切り微小係数ｅとが、フィルタ基礎係数作成部３３２に入力される。本実施の形態では、垂直方向の次数に関する係数をＫ、水平方向の次数に関する係数をＬとし、フィルタ形状を２次元ガウス型関数とし、打切り微小係数をｅ（定数）として説明する。
【００２８】
フィルタ形状である２次元ガウス型関数ｈg（ｋ，ｌ；σv，σh）は、次式（３）のように、垂直方向の１次元ガウス型数ｈv（ｋ；σv）と、水平方向の１次元ガウス型関数ｈh（ｌ；σh）との積で表すことができる。
【００２９】
【数３】
【００３０】
なお、σvおよびσhは、標準偏差と呼ばれる未知パラメータであり、劣化検出部３３１から入力される次数に関する係数Ｋ，Ｌと、打切り微小係数ｅにより決定される。次に、これら標準偏差σv，σhの決定方法について説明する。
【００３１】
ガウス型関数は、［−∞，∞］で定義され、±∞に向かって減衰する関数である。そのため、次数で定まる範囲内（ｋ＝−Ｋ〜Ｋ，ｌ＝−Ｌ〜Ｌ）で、あまりにも小さい値をとる２次元ガウス型関数ｈgをフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）の係数に採用しても、画像のフィルタリング結果に影響を与えない。そこで、ｋ＝−Ｋ〜Ｋ，ｌ＝−Ｌ〜Ｌの範囲で、ｈv（ｋ；σv），ｈh（ｌ；σh）が打切り微小係数ｅ以上となる２次元ガウス型関数ｈgを採用する。具体的には、次式（４）を満たす標準偏差σvおよびσhを求め、求まった標準偏差σvおよびσhを用いて、式（３）を計算するように設計する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
式（４）は、未知パラメータである標準偏差σvおよびσhに関して非線型方程式であることから、ニュートン法を用いて求めることができる。こうして求まった標準偏差σvおよびσhを用い、次数に関する係数ＫおよびＬの有限の範囲で式（３）を計算することにより、ｋ＝±Ｋ，ｌ＝±Ｌに向かって減衰し、打切り微小係数ｅの２乗を最小値に有する有限２次元ガウス型関数ｈg（ｋ，ｌ；σv，σh）を求めることができる。ここで、フィルタ係数の総和は１とならなければならないことから、フィルタ基礎係数作成部３３２は、次式（５）で定義される正規化処理を行ったｈ（ｋ，ｌ）をフィルタ基礎係数として出力する。
【００３４】
【数５】
【００３５】
本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、以上のような動作を行うフィルタ基礎係数生成装置３２４と、フィルタテーブル保存部３２３とを備える。そのため本実施の形態に係る画像補正装置３０１と、画像読取装置２０１とを組み込んだ実機であれば、画像および距離情報を画像読取装置２０１で読み取る毎に、フィルタテーブル保存部３２３に上述のテーブルを記憶させることが可能である。しかしながら、図３で説明した補正処理は、フィルタテーブル保存部３２３にテーブルが保存されていれば、フィルタ基礎係数生成装置３２４がオフラインであっても処理可能である。そのため、フィルタテーブル保存部３２３に、テーブルを随時記憶および変更する必要がなければ、フィルタ基礎係数生成装置３２４を実機に搭載する必要はなく、その場合、生産コストの削減および軽量化が可能となる。
【００３６】
以上により、画像補正装置３０１に読取画像ｘ（ｉ，ｊ）、距離情報ｒ、フィルタ強度ｂを入力することで、読取面から原稿までの距離情報ｒに適合するフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を用いて、読取画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正する。こうして、補正した補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を得ることができる。
【００３７】
図１で示した本実施の形態に係る画像読取装置２０１の一例を、図６から図９を参照して説明する。本実施の形態に係る画像読取装置２０１は、図６に示すように、大きく分けて、結像光学系１と、光源２と、天板３と、撮像素子部４１，４２，…と、メモリ５と、画像修正部６１を有する処理装置６とを備える。この図６では、簡単のため、図示された構成の一部について、符号を省略している。また、図６では、図示されていないが、図７に示すように、画像の読み取りがなされる被写体である原稿７は、天板３上に載置される。
【００３８】
図６に係る画像読取装置２０１において、原稿７の近傍に光源２が配置され、原稿７にて反射した光が入射可能なように結像光学系１が配置され、当該結像光学系１に対応して撮像素子部４１，４２，…が適宜配置される。このような画像読取装置２０１は、主走査方向（Ｘ方向）２１１に沿って、原稿７の画像を読み取り、さらに主走査方向２１１に直交する副走査方向（Ｙ方向）２１２に原稿７をスキャンして、原稿７における全画像の読み取りを行う。なお、原稿７とは、厚みのある被読取物、例えば、文章、書画、写真や、通常の被読取物、例えば、紙幣が該当する。つまり、印刷するもとになったり、真贋の判定に使用されたり、電子ファイルとして使用されたりするものが、原稿７に相当する。
【００３９】
上述したように、原稿７は、原稿載置部材としての天板３に載置される。天板３は、例えば、透明体からなり、一般に、ガラスが用いられる。照明用の光源２は、例えば、蛍光灯、ＬＥＤからなり、天板３の下方であって原稿７の読み取りに支障が生じない箇所に配置される。この光源２は、原稿７上の読み取り位置に存在する被撮像部３１，３２，…に、照明光線２２１を照射する。なお、この光源２は、図６では、副走査方向２１２において結像光学系１の片側にのみ配置されているが、これに限定されるものではなく、両側に配置してもよい。
【００４０】
また、図６では、被撮像部３１，３２、…は、説明上、および、視覚上の理解を容易にするために、短冊状の枠で囲って図示しているが、特に構造物は存在しない。また、説明上、主走査方向２１１に沿って、被撮像部３１，３３，…が配列されるラインを読み取りライン８とし、被撮像部３２，３４，…が配列されるラインを読み取りライン９とする。
【００４１】
結像光学系１は、被撮像部３１，３２，…で反射した、光源２からの照明光線２２１の散乱光を集光し、画像として結像する。このような結像光学系１は、複数のセル１１，１２，…を備える。各セル１１，１２，…は、それぞれ独立した結像光学系であり、主走査方向２１１に複数個配置される。さらに、副走査方向２１２には、セル１１，１２，…は、第１列２１５（系列１）および第２列２１６（系列２）の２列に分けて配列される。本実施の形態では、セル１１，１３，１５，…が第１列２１５に属し、セル１２，１４，…が第２列２１６に属する。
【００４２】
また、同列に配置される各セルは、原稿７から各セルへ向かう光線のうちの主光線が、互いに平行となるように配置されている。即ち、第１列２１５に属する各セル１１，１３，１５，…の光軸１１ａ，１３ａ，１５ａ，…が互いに平行となるように、各セル１１，１３，１５，…は設けられ、第２列２１６に属する各セル１２，１４，…の光軸１２ａ，１４ａ，…が互いに平行となるように、各セル１２，１４，…は設けられる。さらに、副走査方向２１２におけるセル１１，１２の組、セル１２，１３の組、セル１３，１４の組、…の各組で結像画像が補間可能なように、第１列２１５および第２列２１６の各セル１１，１２，１３，…は、主走査方向２１１にて千鳥状に配置されている。
【００４３】
一方、副走査方向２１２において、本実施の形態では、図８に示すように、各セル１１，１２，１３，…における光軸が天板３に対して傾斜している。即ち、第１列２１５に属するセル１１，１３，…における光軸１１ａ，１３ａ，…と、第２列２１６に属するセル１２，１４，…における光軸１２ａ，１４ａ，…とは、互いの隙間側へ傾斜した状態にて、第１列２１５のセル１１，１３，…と、第２列２１６のセル１２，１４，…とが配置されている。具体的には、本実施の形態では、第１列２１５に属するセル１１，１３，…がＸ軸（主走査方向２１１）周りに−（負）設定角度にて傾斜しており、第２列２１６に属するセル１２，１４，…がＸ軸周りに＋（正）設定角度にて傾斜している。なお、図８では、第１列２１５についてセル１３を、第２列２１６についてセル１４をそれぞれ代表として図示しており、セル１３の光軸Ｌ１とセル１４の光軸Ｌ２とが天板３の上面３ａ（以下、天板上面３ａと記すこともある）にて交差する場合を図示している。
【００４４】
各セル１１，１２，１３，…を構成する光学系要素の配置と光路について説明する。図７（ａ）は、主走査方向２１１において第１列２１５に属するセル１１，１３，１５，…の結像光学系要素と、主要光路とを示し、図７（ｂ）は、主走査方向２１１において第２列２１６に属するセル１２，１４，…の結像光学系要素と、主要光路とを示した図である。図８は、副走査方向２１２においてセル１３とセル１４とを重ね書きした状態にて、結像光学系要素と主要光路とを示した図である。
【００４５】
図７に示すように、各セル１１，１２，１３，…は、同一の構成を有するため、ここでは、代表してセル１１を例に説明する。セル１１は、第１光学素子として機能する一例である第１レンズ１００と、絞りとして機能する一例であるアパーチャ１０１と、これらを保持する保持具１０３とを備える。
【００４６】
第１レンズ１００は、セル１１における光軸１１ａの方向において、セル１１のほぼ中央部に配置され、本実施の形態では、図７に示すように凸レンズからなる。アパーチャ１０１は、光軸１１ａに直交する方向において第１レンズ１００の両側で第１レンズ１００を支持し、第１レンズ１００の中央部分に開口部を有する。よって、被撮像部３１で反射した、光源２の照明光線２２１の散乱光は、アパーチャ１０１の開口部を通して第１レンズ１００に入射され、第１レンズ１００から出射される。
【００４７】
撮像素子部４１，４２，…は、各セル１１，１２，１３，…に対応して基板４上に配置される。つまり、第１列２１５に属するセル１１，１３，…に対応して撮像素子部４１，４３，…が配置され、第２列２１６に属するセル１２，１４，…に対応して撮像素子部４２，４４，…が配置される。各撮像素子部４１，４２，…は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる受光部が主走査方向２１１に複数個配列されて構成されたもの、さらには、上記受光部が副走査方向２１２に複数列にて配置されて構成されたものが該当する。よって、各撮像素子部４１，４２，…には、原稿７を反射散乱し、結像光学系１の各セル１１，１２，１３，…を通過した光線が入射し結像する。
【００４８】
図７に示すように、本実施の形態では、各セル１１，１２，１３，…を通過する原稿画像は、それぞれに対応する撮像素子部４１，４２，…上に反転像が作られる。転写倍率は、１より大きい（拡大する）場合でも、１より小さい（縮小する）場合でも構わないが、等倍にしておくと、一般に流通している解像度のセンサを流用できるというメリットがある。
【００４９】
メモリ５は、撮像素子部４１，４２，…上に結像した、原稿７の被撮像部３１，３２，…における画像信号を一時的に保存する。画像修正部６１を有する処理装置６は、メモリ５から画像信号を読出し、被撮像部３１，３２，…の画像を復元する。画像修正部６１を備える処理装置６については、後に詳しく説明する。なお、メモリ５とが画像の処理装置６とは、図６ではそれぞれ別のものとして図示しているが、同一基板上に一体となって配置されていても構わない。
【００５０】
次に、本のような原稿を例に取り、本実施の形態に係る画像読取装置２０１の動作を説明するとともに、画像読取装置２０１の特徴の一つである、大きな被写界深度を有する点について、図７および図８を用いて説明する。その後に、処理装置６について詳しく説明する。
【００５１】
図７に示すように、主走査方向（Ｘ方向）２１１に沿って配置される各セル１１，１２，１３，…に対して、焦点方向（Ｚ方向）２１３の位置が変化する原稿７が、天板３に載置されているとする。つまり、主走査方向２１１において、原稿７の撮像面の焦点方向２１３の位置は変化しているものとする。なお、セル１３とセル１４との読み取り範囲が重複する図８に係る高さ位置７１に、各セル１１，１２，…の焦点位置に対する原稿面の高さ位置（以下、原稿位置と記すこともある）があるものとする。
【００５２】
ここでは、仮に天板上面３ａが焦点位置（ジャストフォーカス）となるように、各セル１１，１２，１３，…を設計した場合について説明する。画像のぼやけ補正を行わない場合、本実施の形態に係る画像読取装置２０１の被写界深度は、セルの被写界深度でほぼ決定される。セルの被写界深度は、セル内の光学系の設計によって決定される。また、被写界深度は、光学系のＦ値でほぼ決定される。１つのセルの視野を大きくする場合には、当該セルが備えるレンズを非球面形状にしたり、複数のレンズを用いたりするなどして収差を十分に補正する必要がある。例えば、６００ｄｐｉの分解能が必要な場合、あくまで目安ではあるが、Ｆ値＝１０で、およそ±１ｍｍの被写界深度、Ｆ＝２０でおよそ±２ｍｍの被写界深度が得られる。
【００５３】
なお、図７および図８では、天板上面３ａでジャストフォーカスとなるように図示しているが、必ずしもこの限りではない。例えば、Ｆ＝１０の光学系において、仮に、天板上面３ａから１ｍｍの上方位置にジャストフォーカスとなるように天板３を配置すれば、±２ｍｍの被写界深度を十分に使うことができる。以下、具体例として、Ｆ＝１０でおよそ±１ｍｍの被写界深度を持ち、天板上面３ａに焦点位置がある場合について説明する。この場合、光学系のみによる被写界深度は、天板上面３ａから１ｍｍまでの範囲となる。
【００５４】
原稿位置（高さ位置７１）の一点で反射され、セル１３に入射した光線は、図８に示すように、撮像素子部４３の光入射面にて一点に集光されず、焦点ぼけを起こす。セル１４に入射した光線も同様に、撮像素子部４４の光入射面にて一点に集光されず、焦点ぼけを起こす。天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との焦点方向（Ｚ方向）２１３における距離が１ｍｍ以内であれば、上記焦点ぼけは、許容範囲内に収まる。言い換えると、原稿位置（高さ位置７１）からの点像の半径が許容錯乱円の半径以内にあるとも言える。
【００５５】
一方、天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との焦点方向（Ｚ方向）２１３における距離が１ｍｍを超えると、その点像の広がり（点像分布関数）が許容錯乱円の半径を超えてしまい、目標の解像度を達成できないことになる。１ｍｍを越えた位置に置かれた原稿７の転写画像は、ぼやけた画像になるが、そのぼやけた画像から画像処理によって元の画像を復元する技術、つまり、画像ぼやけ補正処理技術が存在している。ここで、従来の画像ぼやけ補正処理技術について簡単に説明する。
【００５６】
従来の画像ぼやけ補正の画像処理を実行するに際して、上記点像分布関数が分かっていれば、分からない場合よりも有利に画像ぼやけ補正処理を実行することができる。その点像分布関数は、原稿位置（高さ位置７１）によって、一意的に決まり、図１８に示すように、実測もでき、また、光線追跡シミュレーションによる計算によって求めることもできる。すなわち、天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との距離が分かれば、点像分布関数が分かり、画像ぼやけ補正処理が容易になる。画像ぼやけ補正処理が実行でき、画像処理後の解像度が上がることは、光学系だけで定まる１ｍｍの被写界深度を超えても合焦画像が得られることなる。換言すると、実質的に大きな被写界深度を有することになる。
【００５７】
しかしながら、点像分布関数を用いた従来のぼやけ補正処理は大変効果のある処理であるが、離散データに対する信号処理特有の問題点があり、補正画像中に弊害を伴うことがほとんどであった。また、計算量が莫大となるため、ハードウェアロジックで実現しても、現実的な処理量を満たすことは困難であった。そのような問題を解決するため、本実施の形態では、処理装置６は、画像復元する際に天板上面３ａから原稿位置（高さ位置７１）までの距離に基づく距離情報を出力する。図３に示したように、画像補正装置３０１が、その距離情報を利用して補正処理を行うため、処理量が少なく、かつ、効果的なぼやけ補正処理を行うことができる。
【００５８】
図３に係る補正処理を実現するため、図６に係る画像読取装置２０１は、本実施の形態では、異なる系列、つまり、係る第１列２１５と第２列２１６とに属し隣接するセル、例えば、セル１１とセル１２とで得られた画像を復元する。その復元の際、副走査方向２１２における二枚の画像を合わせるときのシフト量から、天板上面３ａから原稿位置（高さ位置７１）までの焦点方向（Ｚ方向）２１３の距離を算出する。このような画像読取装置２０１による本処理は、図１に係る距離情報計測部３３４が距離情報を検出する動作に相当する。以下、これについて詳細に説明する。
【００５９】
図９は、図８に示す天板３近傍のみを拡大した図であり、光線については、光軸Ｌ１，Ｌ２のみを示している。この図９では、高さ位置７１と別の高さ位置７２も図示した。また、光軸Ｌ１は、第１列２１５に属するセル１３の光軸であり、光軸Ｌ２は、第２列２１６に属するセル１４の光軸である。図９では、二つの光軸Ｌ１，Ｌ２が、天板上面３ａで交差する場合を図示しているが、必ずしも天板３の上面３ａで交差する必要はない。上面３ａから上方に、ある距離だけ離れた位置で交差してもよいし、上面３ａから下方に、ある距離だけ離れた位置で交差しても構わない。二つの光軸が副走査方向２１２において平行でないという点が重要である。図９に示す例では、光軸Ｌ１，Ｌ２は、天板３の垂線に対して±θの角度にて傾斜している。
【００６０】
天板上面３ａでは、二つの光軸Ｌ１，Ｌ２のＹ方向（副走査方向２１２）における間隔はゼロである。一方、上面３ａよりＺ方向（焦点方向２１３）に距離Δｚ１だけ離れた高さ位置７１における二つの光軸Ｌ１，Ｌ２のＹ方向の間隔ΔＹ１は、２×Δｚ１×ｔａｎθと表せる。
【００６１】
すなわち、天板上面３ａに原稿７が位置する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる各画像の副走査方向２１２（Ｙ方向）の位置ずれはゼロである。一方、原稿７の被撮像部が、高さ位置７１に存在する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる２枚の画像には、副走査方向２１２にΔＹ１の位置ずれが生じる。同様に、原稿７の被撮像部が、高さ位置７２に存在する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる２枚の画像には、副走査方向２１２にΔＹ２（２×Δｚ２×ｔａｎθ）の位置ずれが生じる。以下、Δｚ１およびΔｚ２を区別しないときには、まとめてΔｚと記すこともある。
【００６２】
本実施の形態では、処理装置６は、画像復元の際に、上記間隔であるずれ量ΔＹ１（ΔＹ２）を求め、さらに、その量に基づいて、天板上面３ａから原稿位置までの距離Δｚ１（Δｚ２）を算出する。そして、画像補正装置３０１は、求めた距離Δｚ１（Δｚ２）に基づく距離情報ｒを元に、ぼやけ補正処理を行う。これにより、画像補正装置３０１は、光学系が有する１ｍｍの被写界深度よりも大きな被写界深度を画像読取装置２０１に実質的に持たせることができる。
【００６３】
次に、図１０を用いて、画像修正部６１を有する処理装置６により実行される画像復元処理について詳しく説明する。ここでは、説明を簡素化するため、図６に示したセル１１，１２，…のうちの４つのセルからなる画像読取装置を例に採り説明する。そして、その４つのセルと、その４つのセルに対応する撮像素子部とをまとめて、以下、セルＣ０〜Ｃ３と記すこともある。図１０に係るセルＣ０，Ｃ２は、図６に係る第１列２１５に属し、図１０に係るセルＣ１，Ｃ３が、図６に係る第２列２１６に属するものとする。
【００６４】
画像復元処理の手順を図１１に示す。ステップＳ１にて、結像光学系１を副走査方向２１２に移動（スキャン）しながら読み取った原稿画像は、例えば、黒補正、白補正の処理が施される。その後、ステップＳ２にて、その原稿画像を、例えば、フレームメモリからなるメモリ５に格納する。セルＣ０〜Ｃ３毎に読み取られた原稿画像は、それぞれ反転像となっているため、ステップＳ３では、原稿７と同じ向きになるように並べ替えを行う。その後、ステップＳ４にて、隣接するセルの画像間の結合位置をライン単位で検出し、当該検出した位置で画像の結合を行う。ステップＳ５にて、画像の繋ぎ目が目立たないように、繋ぎ目の平滑化処理を行う。最後に、ステップＳ６では、ステップＳ５で復元した原稿画像を読取り結果として出力する。
【００６５】
なお、本実施の形態では、ステップＳ３で、一旦、メモリ５内に格納したデータに対して並べ替え処理を行うが、メモリ５からデータを読み出す際のアドレスを変更することで、データの順序を入れ替えるように構成してもよい。また、メモリ５として、フレームメモリの代わりに、ラインメモリを用いてもよい。この場合、撮像素子部からの読出しのときに、１ライン分のデータをラインメモリに格納し、最後に格納したデータから順に１ライン遅延で出力することにより、データの順序を入れ替えるように構成する。このように、必ずしも、上述したフレームメモリを用いた並べ替え処理を用いる必要はない。また、メモリ５として、フレームメモリの代わりに、処理に最低限必要なライン数のメモリを用いて逐次復元した画像を出力するようにしてもよい。以上のように、図６および図１０に係るメモリ５は、フレームメモリに限定されるものではない。
【００６６】
図１２に示すように、焦点位置に原稿７の被撮像部が存在する場合について、ステップＳ４にて実行される結合位置検出／画像結合処理について説明する。このときの各セルＣ０〜Ｃ３から得られる画像を図１３に示す。なお、この図１３に係る画像は、すでに、ステップＳ３に係る並び替えの処理は施されているものとする。
【００６７】
各セルＣ０〜Ｃ３のセル、および、撮像素子部は、それぞれで取得される画像が、主走査方向２１１において互いに一部が重なるように配置されている。よって、隣接するセル同士で取得した各画像の端部では、同じ画像が含まれる。この重複して読み取られた領域を用いて、隣接セルによる画像間において対応する位置を求める。対応する位置の検出は、各セルＣ０〜Ｃ３の端部で、各ラインにおいて行う。それから、求めた結果を元に、両画像をつなぎ合わせることにより、原稿画像を復元する。
【００６８】
図１４を用いて、ステップＳ４にて実行される結合位置の検出処理について説明する。まず、図１４に示すように、セルＣ０にて得られた画像の中からラインＬ０を選択する。選択したラインＬ０上の画素（ｘａ，ｙａ）を中心とするＮ×Ｍ画素の領域を領域Ａとする。この領域Ａに含まれる画像の輝度値からベクトルデータＡ＝（ａ0，ａ1，…，ａn）を作成する。同様に、セルＣ０に隣接するセルＣ１内の画素（ｘｂ、ｙｂ）を中心とするＮ×Ｍ画素の領域Ｂを設定し、この領域に含まれる画像の輝度値からベクトルデータＢ＝（Ｂ0，Ｂ1，…，Ｂn）を作成する。
【００６９】
これらのベクトルデータＡ，Ｂから、領域Ａと領域Ｂとの画像の一致度ｄ（ｘｂ，ｙｂ）を、次式（６）により求める。一致度ｄは、２つのベクトルデータが近い（似ている）ほど、小さくなる。つまり、一致度ｄが小さいほど、領域Ａと領域Ｂの画像の一致度合いが高い。
【００７０】
【数６】
【００７１】
領域Ｂの位置をセルＣ１の画像上で、ｘ，ｙ方向に変える。つまり、領域Ｂの中心画素（ｘａ，ｙｂ）をｘ，ｙ方向に変えながら、一致度ｄ（ｘｂ，ｙｂ）を算出し、一致度ｄが最も小さくなる位置（ｘｂ＿ｍｉｎ，ｙｂ＿ｍｉｎ）を求める。こうして求めた領域Ｂは、領域Ａと最も一致する。そして、セルＣ０の画像上の領域Ａの中心画素（ｘａ，ｙａ）と、セルＣ１の画像上の領域Ｂの中心画素（ｘｂ＿ｍｉｎ，ｙｂ＿ｍｉｎ）とは、原稿７の同一部分から読み取られた画素となる。よって、セルＣ０のラインＬ０と繋がるセルＣ１のラインＬ１とは、次式（７）の関係となる。
【００７２】
【数７】
【００７３】
こうして、セルＣ０のラインＬ０と、それと繋がるセルＣ１のラインＬ１との関係が求まる。同様に、セルＣ１のラインＬ１と、それと繋がるセルＣ２のラインＬ２との関係を求め、セルＣ２のラインＬ２と、それと繋がるセルＣ３のラインＬ３との関係を求める。そして、各ラインデータを繋ぎ合わせることにより、１ライン分の原稿画像を復元する。ラインデータを繋ぎ合せる際には、領域Ａ，Ｂの中心画素を境に、それぞれの隣接セル画像を繋いでもよい。以上のようにつなぎ合わせた場合には、繋ぎ目部分が目立つ可能性があるため、隣接セル画像の対応する画素の輝度値に所定の重み付けをして、加算する平滑化処理を行ってもよい。
【００７４】
図１５に、セルＣ０のラインＬ０と、セルＣ１のラインＬ１とを結合する場合の平滑化処理の一例を示す。図では、ラインＬ０上の画素ａ４３は、ラインＬ１上の画素ｂ２に対応している。同様に、ラインＬ０上の画素ａ４４，ａ４５，ａ４６は、ラインＬ１上の画素ｂ３，ｂ４，ｂ５に対応している。ラインＬ０の各画素値に係数Ｋ０を乗じた値と、ラインＬ１の各画素値に係数Ｋ１を乗じた値とを加算することにより、結合結果を得る。係数Ｋ０，Ｋ１は、上記重み付けを行うための係数であり、対応する画素画素の係数値を換算すると１．０となるようにそれぞれ設定されている。また、それぞれの係数は、セル端部から平滑化領域の手前までは０．０で、平滑化領域内では、０．０から１．０まで徐々に変化し、その他の領域では１．０となっている。このような重み付け加算により、繋ぎ目が目立つことなく、隣接セルの画像を繋ぎ合わせることができる。
【００７５】
セルＣ０からセルＣ３までの１ライン分の結合が終わったら、再びセルＣ０に戻り、前回選択したラインＬ０の次の行であるラインＬ０＋１を選択し、前回と同様の処理を行う。この処理を最後の行まで繰り返し行い、１フレーム分の画像を復元する。
【００７６】
図１２に示すように、各セルＣ０〜Ｃ３の焦点位置に原稿７の被撮像部が存在する場合には、第１列２１５（系列１）の各セルＣ０，Ｃ２と、第２列２１６（系列２）の各セルＣ１，Ｃ３とは、原稿７の同じ被撮像部をほぼ同じタイミングで読み取る。よって、ラインＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、読取り画像の先頭から数えてほぼ同じ行になる。仮にずれが生じていても、図６に係るセル１１，１２，…や撮像素子部４１，４２，…の取り付けの際の誤差によるものであると考えられる。
【００７７】
一方、図１６に示すように、原稿７の被撮像部が焦点位置から１ｍｍ離れた位置にある場合には、第１列２１５（系列１）に属するセルＣ０，Ｃ２と、第２列（系列２）に属するセルＣ１，Ｃ３とが原稿７を読み取る位置にずれが生じる。例えば、結像光学系１が副走査方向２１２に移動しながら、図１６の位置Ｐの原稿面を読み取る場合、まず、系列１に属するセルＣ０，Ｃ２がＰの位置を読取り、その後、しばらくしてから、系列２に属するセルＣ１，Ｃ３がＰの位置を読み取る。
【００７８】
こうして画像が読取られると、図１２に示すように、系列２に属するセルＣ１，Ｃ３による読取画像は、系列１に属するＣ０，Ｃ２による読取画像に比べて図１２の下方向にずれる。このような場合においても、隣接セルに読み取られた画像間で一致する位置をライン単位で求めながら結合処理をしていくことにより、ずれのない原稿画像を復元することができる。
【００７９】
なお、上記焦点位置は、上述の説明では天板３の上面３ａに設定されている場合を例にとるが、これに限ったものではなく、結像光学系１の構成より上面３ａ以外の位置に設定することも可能である。セル１１，１２，…を含む結像光学系１の焦点位置は、予め分かっており、処理装置６内に格納されている。
【００８０】
また、以下に説明する動作を、当該処理装置６が備える画像修正部６１が実行する。隣接するセルＣＮと、それと結合されるセルＣＮ＋１との間の図１６の上下方向のずれ量が、セルＣＮとセルＣＮ＋１との焦点位置（読取面である上面３ａの位置）から原稿面までの距離に対応する。ここでいう原稿面とは、原稿７の被撮像部３１，３２，…が存在する部分に相当する。
【００８１】
厳密には、各セル１１，１２，…や、撮像素子部４１，４２，…の取り付け精度があるため、各セルＣ０〜Ｃ３の読取り画像の上下方向には、元々ずれが生じている。そこで、予め、斜め格子などのテストパターン原稿を焦点位置において読み取り、読み取った画像から各セル間の初期ずれ量を求め、記憶しておく。そして、上記初期ずれ量をオフセットとして、読み取った原稿７の画像から差し引くことで、真の原稿面までの距離Δｚを求めることができる。
【００８２】
すなわち、各セル画像の結合時に、各ラインの結合部で原稿面までの距離Δｚを求めることができるので、副走査方向２１２の１ラインごと、換言すれば、主走査方向２１１にはセルＣ０〜Ｃ４の間隔ごとに距離情報ｒが得られる。こうして、画像読取装置２０１内に組み込まれた距離情報計測部３３４が、本距離Δｚを距離情報ｒとして、つまり、ｒ＝Δｚとして出力する。そして、このような距離情報ｒを、画像補正装置３０１が備えるフィルタ基礎係数生成装置３２４に入力することにより、フィルタテーブル保存部３２３のテーブルを作成することが可能となる。また、テーブルがフィルタテーブル保存部３２３に記憶された後に、距離情報ｒを、画像補正装置３０１が備えるフィルタテーブル保存部３２３に入力することにより、画像読取装置２０１で読取った画像に対し、ぼやけにより劣化した画像を補正することができる。
【００８３】
なお、焦点位置（上面３ａ）から上述の原稿面までの距離Δｚは、隣接するセルＣ０〜Ｃ３同士の繋ぎ目部分でしか得られない。そこで、繋ぎ目と繋ぎ目との間の画素における上述の距離Δｚを、一方の繋ぎ目におけるΔｚと、別の繋ぎ目におけるΔｚとの線形補間により推定するものであってもよい。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、ブック型の原稿７から読み取られた、ぼやけが一様でない劣化画像が入力される。また、測距センサや画像読取装置２０１内に組み込まれた距離情報計測部３３４により検出され、原稿７と読取面（上面３ａ）との間の距離に基づく距離情報ｒが、画像補正装置３０１に入力される。画像補正装置３０１は、距離情報ｒに基づいて、適切なフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を選択し、当該選択したフィルタ基礎係数からフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を作成する。そして、画像補正装置３０１は、そのフィルタ係数を用いて、上述の劣化画像を補正する。
【００８５】
なお、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、図１１のステップＳ４の結合位置検出処理から得られる距離情報Δｚを用いてぼやけ補正処理を実行することから、図１１で示す画像復元処理結果に対してぼやけ補正処理を実行することとなる。しかしながら、図１１のステップＳ４の結合位置検出処理から得られる距離情報Δｚを用い、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行ったのち、図１１のステップＳ４の結合処理を行ってもよい。さらに図１１のステップＳ４の結合位置検出／結合処理後、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行い、図１１のステップＳ５の結合部平滑化処理を行ってもよい。また、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行った後、再度図１１のステップＳ４の結合位置検出を行ってもよい。この場合、ぼやけ補正がなされた画像を用いることから、結合位置検出の精度がよくなるため、距離情報Δｚの算出も精度が向上する。すなわち、再度画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を実行すれば、ぼやけ補正精度がさらに向上する可能性がある。
【００８６】
こうして、本実施の形態に係る画像補正装置３０１によれば、距離情報ｒに基づく補正処理を行うため、厚みのある原稿７の画像に対して、精度良く補正処理を行うことができる。また、フィルタテーブル保存部３２３に記憶したフィルタ基礎係数を用いるため、原稿７を読取るたびに、フィルタ基礎係数を算出する必要がない。そのため、少ない計算量で補正処理を行うことができる。また、本実施の形態では、フィルタ基礎係数生成装置３２４を備える構成としたが、仮に、フィルタ基礎係数生成装置３２４を省いた構成にすれば、画像補正装置３０１の軽量化も実現することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る画像補正装置３０１によれば、劣化検出部３３１およびフィルタ基礎係数作成部３３２およびフィルタテーブル作成部３３３を備える。そのため、画像および距離情報を画像読取装置２０１で読み取る毎に、フィルタテーブル保存部３２３に記憶されたテーブルを更新することが可能である。
【００８８】
なお、以上のような画像補正方法をコンピュータに実行させるプログラムであっても、上述と同様の効果を得ることができる。また、そのプログラムを格納した記録媒体であって、上述のコンピュータがプログラムを読取り可能な記録媒体であっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態１に係る画像補正装置と画像読取装置の関係を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る画像補正装置と画像読取装置の関係を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１８】従来の画像補正装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 結像光学系、２ 光源、３ 天板、３ａ 上面、４ 基板、５ メモリ、６ 処理装置、７ 原稿、８，９ ライン、１１〜１５ セル、１１ａ〜１５ａ 光軸、３１〜３４ 被撮像部、４１〜４４ 撮像素子部、６１ 画像修正部、７１，７２ 高さ位置、１００ レンズ、１０１ アパーチャ、１０３ 保持具、２０１ 画像読取装置、２１１ 主走査方向、２１２ 副走査方向、２１３ 焦点方向、２１５ 第１列、２１６ 第２列、２２１ 照明光線、３０１ 画像補正装置、３２１ 画像補正部、３２２ フィルタ係数作成部、３２３ フィルタテーブル保存部、３２４ フィルタ基礎係数生成装置、３３１ 劣化検出部、３３２ フィルタ基礎係数作成部、３３３ フィルタテーブル作成部、３３４ 距離情報計測部、４０１ 画像撮像装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画が入力される複写機、スキャナ、ファクシミリ等に用いられる、入力画像の画像補正装置、および、画像補正方法、および、プログラム、および、記録媒体に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、スキャナ、ファクシミリなどの装置に搭載されている画像読取装置を用いて、厚みのある書物やブック型原稿（以下、原稿と記すこともある）を読取る際に、原稿が読取面から浮くことがある。この状況下で原稿を読取ると、読取った画像のうち綴じ代部分に対応する部分がぼやける。部分的にぼやけて劣化した読取画像を補正する機能については、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、ぼやけ画像１枚のみから信号処理により劣化を検出し、検出結果を元に画像を補正する発明が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第４０４３４９９号公報（第４頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明によれば、ぼやけにより劣化した画像から、積和演算や差分絶対値演算により相関関数を計算し、ぼやけを検出しているが、本計算は莫大な計算量を必要とし、大変効率が悪いという問題があった。また、画像１枚につき１つの補正フィルタが算出されるが、厚みのある書物を読取った場合に起きるぼやけは、読取った画像の中で、綴じ代周辺部分に対応する部分で徐々に変化している。そのため、特許文献１のように、画像１枚から１つの補正フィルタを算出する手法では、画像を精度良く補正することは困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ブック型原稿から読取られ、劣化が一様でないぼやけ画像に対して、少ない計算量で高精度な補正処理を可能にする画像補正装置および画像補正方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像補正装置は、被写体から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を出力するフィルタテーブル保存部を備える。そして、前記フィルタテーブル保存部が出力した前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部と、前記フィルタ係数作成部が出力した前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する画像補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像補正装置によれば、距離情報に基づく補正処理を行うため、厚みのある原稿の画像に対して、精度良く補正処理を行うことができる。また、フィルタテーブル保存部に記憶したフィルタ基礎係数を用いるため、被写体を読取るたびに、フィルタ基礎係数を算出する必要がない。そのため、少ない計算量で補正処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜実施の形態１＞
図１〜図４を用いて本実施の形態に係る画像補正装置の一例について説明する。図１は、本実施の形態に係る画像補正装置周辺の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、被写体から読取られた画像（以下、読取画像と記すこともある）を補正する。ここで、被写体は、本実施の形態では、厚みのあるブック型原稿であるものとする。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１には、例えば、画像読取装置２０１から出力され、ぼやけにより劣化を受けた読取画像が入力される。また、画像補正装置３０１には、画像読取装置２０１内の距離情報計測部３３４から出力される距離情報が入力される。この距離情報は、原稿と読取面との間の距離に基づいて算出される値である。さらに、画像補正装置３０１には、フィルタ強度が入力される。このフィルタ強度は、例えば、画像補正装置３０１を用いるユーザー自身、もしくは、画像補正装置３０１をイメージングシステムに組み込む開発者・設計者により、予め設定される。こうして、図１に係る画像補正装置３０１は、ぼやけにより劣化した読取画像と、被写体と撮像面（読取面）との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ強度とが入力され、補正した補正画像を外部に出力する。
【００１０】
画像補正装置３０１周辺の構成は、図１に限ったものではなく、図２に示される構成であってもよい。図２にかかる構成は、例えば、デジタルスチルカメラで用いられるイメージングシステムにも対応可能である。図２にかかる構成では、図１に係る画像読取装置２０１の代わりに、上述の距離情報計測部３３４が設けられていない画像撮像装置４０１と、距離情報計測部３３４とが設けられている。この距離情報計測部３３４は、例えば、測距センサで構成される。図２に係る画像補正装置３０１も、図１に係る画像補正装置３０１と同様、ぼやけにより劣化した読取画像と、被写体と撮像面（読取面）との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ強度とが入力され、補正した補正画像を外部に出力する。
【００１１】
次に、本実施の形態に係る画像補正装置３０１の構成を図３を参照しながら説明する。なお、図１のような距離情報計測部３３４が設けられた画像読取装置２０１の詳細な構成・動作については、画像補正装置３０１を説明した後に、図６〜図１８を用いて説明する。
【００１２】
図３は、画像補正装置３０１を示すブロック図である。画像補正装置３０１は、画像補正部３２１と、フィルタ係数作成部３２２と、フィルタテーブル保存部３２３と、後で図示するフィルタ基礎係数生成部とを備える。フィルタテーブル保存部３２３は、被写体であるブック型原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報ｒと、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）とが予め対応して記憶されている。そして、フィルタテーブル保存部３２３は、外部、例えば、距離情報計測部３３４から入力された距離情報ｒに対応するフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を選択し、当該選択したフィルタ基礎係数をフィルタ係数作成部３２２に出力する。
【００１３】
フィルタテーブル保存部３２３が記憶しているｈ（ｋ，ｌ）そのものは、距離情報ｒの関数ではないが、フィルタテーブル保存部３２３は、距離情報ｒに対応するフィルタ基礎係数を出力する。そのため、以下、フィルタテーブル保存部３２３が出力するフィルタ基礎係数をｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と記す。
【００１４】
フィルタ係数作成部３２２は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と、外部から入力されたフィルタ強度ｂとに基づいて、フィルタ係数を生成し、当該生成したフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。換言すれば、本実施の形態に係るフィルタ係数作成部３２２は、フィルタテーブル保存部３２３が出力したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）と、外部のから入力されたフィルタ強度ｂとに基づくフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。なお、以下、簡単のため、フィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を、ｇ（ｋ，ｌ）と略して記す。フィルタ係数作成部３２２から出力されたフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）は、画像補正部３２１に入力される。
【００１５】
画像補正手段である画像補正部３２１は、フィルタ係数作成部３２２が出力したフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を用いて、画像読取装置２０１または画像撮像装置４０１からの画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正する。最後に、画像補正部３２１は、読取画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正してなる画像ｙ（ｉ，ｊ）を外部に出力する。こうして、画像補正装置３０１は、補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を外部に出力する。
【００１６】
次に、動作について詳しく説明する。まず、画像補正部３２１での補正処理と、フィルタ係数作成部３２２でのフィルタ係数の作成方法について、上述の図３を用いて説明する。その後、フィルタテーブル保存部３２３に保存されているフィルタ基礎係数のテーブルｈ（ｋ，ｌ；ｒ）の作成方法について、図４および図５を用いて説明する。
【００１７】
画像補正部３２１に入力される読取画像をｘ（ｉ，ｊ）とし、画像補正部３２１に入力されて補正フィルタとなるフィルタ係数をｇ（ｋ，ｌ）とした場合、画像補正部３２１は、次式（１）により与えられる補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を出力する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
ただし、Ｋは、補正フィルタの垂直方向の次数に関する係数、Ｌは、補正フィルタの水平方向の次数に関する係数を示している。ｋは、−ＫからＫまでの２Ｋ＋１個の値をとり、ｌは、−ＬからＬまでの２Ｌ＋１個の値をとる。この次数に関する係数Ｋ，Ｌは、後述するが、画像のぼやけ幅を示す値であり、図４もしくは図５で示すフィルタ基礎係数生成装置３２４における劣化検出部３３１の出力値である。
【００２０】
いま、フィルタ係数作成部３２２に入力されるフィルタ基礎係数をｈ（ｋ，ｌ；ｒ）とする。ｒは、被写体である原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報である。フィルタ係数作成部３２２に入力されるフィルタ強度をｂと定義すると、フィルタ係数作成部３２２は、次式（２）で計算されるフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を出力する。
【００２１】
【数２】
【００２２】
フィルタテーブル保存部３２３には、距離情報ｒと、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）とを予め対応付けしてなるテーブルが記憶されている。フィルタテーブル保存部３２３は、距離情報計測部３３４からの距離情報ｒに対応させたフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。
【００２３】
次に、フィルタ基礎係数生成装置３２４により、フィルタテーブル保存部３２３に記憶されるテーブルを作成する方法について図４および図５を用いて説明する。図４および図５は、本実施の形態に係る画像補正装置３０１が備えるフィルタ基礎係数生成装置３２４の周辺の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、劣化検出部３３１と、フィルタ基礎係数作成部３３２と、フィルタテーブル作成部３３３とを備える。なお、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、図３で示したように、画像補正部３２１と、フィルタ係数作成部３２２とを備えるが、図４、図５では省略している。なお、図４，図５に係る構成は、図１，図２に係る構成に対応しているが、図４に係る構成の動作は、図５に係る構成の動作と実質的に同じである。
【００２４】
フィルタ基礎係数生成装置３２４の劣化検出部３３１には、読取面と原稿とをある距離で一定に保った状態の読取画像が入力される。劣化検出部３３１では、特許文献１に記載された画像の劣化を検出する処理を適用することにより、劣化に関する相関関係から、画像の劣化であるぼやけ幅を検出する。以下、劣化検出部３３１が検出した垂直方向のぼやけ幅を次数に関する係数Ｋ、水平方向のぼやけ幅を次数に関する係数Ｌと呼ぶこともある。こうして、劣化検出手段である劣化検出部３３１は、画像の劣化である次数に関する係数Ｋ，Ｌを検出する。
【００２５】
劣化検出手段３３１から出力された次数に関する係数Ｋ，Ｌは、フィルタ基礎係数作成部３３２に入力される。本実施の形態に係るフィルタ基礎係数作成手段であるフィルタ基礎係数作成部３３２は、劣化検出部３３１で検出された次数に関する係数Ｋ，Ｌに基づいて、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を生成する。本実施の形態に係るフィルタ基礎係数作成部３３２には、次数に関する係数Ｋ，Ｌ以外に、打切り微小係数ｅ、フィルタ形状が入力される。このフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）の算出方法については後述する。フィルタ基礎係数作成部３３２は、算出したフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）をフィルタテーブル作成部３３３に出力する。
【００２６】
本実施の形態に係るフィルタテーブル作成部３３３には、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）が入力されるとともに、原稿と読取面との間の距離に基づく距離情報ｒが入力される。このフィルタテーブル作成部３３３は、フィルタ基礎係数作成部３３２で生成されたフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）に、外部、例えば、距離情報計測部３３４から入力された距離情報ｒを対応させてなるテーブルを作成し、フィルタテーブル保存部３２３に与える。フィルタテーブル保存部３２３は、与えられたテーブルを保存し、その後、そのテーブルに基づいて、フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を出力する。次に、各構成について詳しく説明する。
【００２７】
まず、フィルタ基礎係数作成部３３２の動作について説明する。フィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）を作成するために、劣化検出部３３１から出力された次数に関する係数（垂直方向の次数に関する係数Ｋ，水平方向の次数に関する係数Ｌ）と、外部からのフィルタ形状と、外部からの打切り微小係数ｅとが、フィルタ基礎係数作成部３３２に入力される。本実施の形態では、垂直方向の次数に関する係数をＫ、水平方向の次数に関する係数をＬとし、フィルタ形状を２次元ガウス型関数とし、打切り微小係数をｅ（定数）として説明する。
【００２８】
フィルタ形状である２次元ガウス型関数ｈg（ｋ，ｌ；σv，σh）は、次式（３）のように、垂直方向の１次元ガウス型数ｈv（ｋ；σv）と、水平方向の１次元ガウス型関数ｈh（ｌ；σh）との積で表すことができる。
【００２９】
【数３】
【００３０】
なお、σvおよびσhは、標準偏差と呼ばれる未知パラメータであり、劣化検出部３３１から入力される次数に関する係数Ｋ，Ｌと、打切り微小係数ｅにより決定される。次に、これら標準偏差σv，σhの決定方法について説明する。
【００３１】
ガウス型関数は、［−∞，∞］で定義され、±∞に向かって減衰する関数である。そのため、次数で定まる範囲内（ｋ＝−Ｋ〜Ｋ，ｌ＝−Ｌ〜Ｌ）で、あまりにも小さい値をとる２次元ガウス型関数ｈgをフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ）の係数に採用しても、画像のフィルタリング結果に影響を与えない。そこで、ｋ＝−Ｋ〜Ｋ，ｌ＝−Ｌ〜Ｌの範囲で、ｈv（ｋ；σv），ｈh（ｌ；σh）が打切り微小係数ｅ以上となる２次元ガウス型関数ｈgを採用する。具体的には、次式（４）を満たす標準偏差σvおよびσhを求め、求まった標準偏差σvおよびσhを用いて、式（３）を計算するように設計する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
式（４）は、未知パラメータである標準偏差σvおよびσhに関して非線型方程式であることから、ニュートン法を用いて求めることができる。こうして求まった標準偏差σvおよびσhを用い、次数に関する係数ＫおよびＬの有限の範囲で式（３）を計算することにより、ｋ＝±Ｋ，ｌ＝±Ｌに向かって減衰し、打切り微小係数ｅの２乗を最小値に有する有限２次元ガウス型関数ｈg（ｋ，ｌ；σv，σh）を求めることができる。ここで、フィルタ係数の総和は１とならなければならないことから、フィルタ基礎係数作成部３３２は、次式（５）で定義される正規化処理を行ったｈ（ｋ，ｌ）をフィルタ基礎係数として出力する。
【００３４】
【数５】
【００３５】
本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、以上のような動作を行うフィルタ基礎係数生成装置３２４と、フィルタテーブル保存部３２３とを備える。そのため本実施の形態に係る画像補正装置３０１と、画像読取装置２０１とを組み込んだ実機であれば、画像および距離情報を画像読取装置２０１で読み取る毎に、フィルタテーブル保存部３２３に上述のテーブルを記憶させることが可能である。しかしながら、図３で説明した補正処理は、フィルタテーブル保存部３２３にテーブルが保存されていれば、フィルタ基礎係数生成装置３２４がオフラインであっても処理可能である。そのため、フィルタテーブル保存部３２３に、テーブルを随時記憶および変更する必要がなければ、フィルタ基礎係数生成装置３２４を実機に搭載する必要はなく、その場合、生産コストの削減および軽量化が可能となる。
【００３６】
以上により、画像補正装置３０１に読取画像ｘ（ｉ，ｊ）、距離情報ｒ、フィルタ強度ｂを入力することで、読取面から原稿までの距離情報ｒに適合するフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ；ｒ）を用いて、読取画像ｘ（ｉ，ｊ）を補正する。こうして、補正した補正画像ｙ（ｉ，ｊ）を得ることができる。
【００３７】
図１で示した本実施の形態に係る画像読取装置２０１の一例を、図６から図９を参照して説明する。本実施の形態に係る画像読取装置２０１は、図６に示すように、大きく分けて、結像光学系１と、光源２と、天板３と、撮像素子部４１，４２，…と、メモリ５と、画像修正部６１を有する処理装置６とを備える。この図６では、簡単のため、図示された構成の一部について、符号を省略している。また、図６では、図示されていないが、図７に示すように、画像の読み取りがなされる被写体である原稿７は、天板３上に載置される。
【００３８】
図６に係る画像読取装置２０１において、原稿７の近傍に光源２が配置され、原稿７にて反射した光が入射可能なように結像光学系１が配置され、当該結像光学系１に対応して撮像素子部４１，４２，…が適宜配置される。このような画像読取装置２０１は、主走査方向（Ｘ方向）２１１に沿って、原稿７の画像を読み取り、さらに主走査方向２１１に直交する副走査方向（Ｙ方向）２１２に原稿７をスキャンして、原稿７における全画像の読み取りを行う。なお、原稿７とは、厚みのある被読取物、例えば、文章、書画、写真や、通常の被読取物、例えば、紙幣が該当する。つまり、印刷するもとになったり、真贋の判定に使用されたり、電子ファイルとして使用されたりするものが、原稿７に相当する。
【００３９】
上述したように、原稿７は、原稿載置部材としての天板３に載置される。天板３は、例えば、透明体からなり、一般に、ガラスが用いられる。照明用の光源２は、例えば、蛍光灯、ＬＥＤからなり、天板３の下方であって原稿７の読み取りに支障が生じない箇所に配置される。この光源２は、原稿７上の読み取り位置に存在する被撮像部３１，３２，…に、照明光線２２１を照射する。なお、この光源２は、図６では、副走査方向２１２において結像光学系１の片側にのみ配置されているが、これに限定されるものではなく、両側に配置してもよい。
【００４０】
また、図６では、被撮像部３１，３２、…は、説明上、および、視覚上の理解を容易にするために、短冊状の枠で囲って図示しているが、特に構造物は存在しない。また、説明上、主走査方向２１１に沿って、被撮像部３１，３３，…が配列されるラインを読み取りライン８とし、被撮像部３２，３４，…が配列されるラインを読み取りライン９とする。
【００４１】
結像光学系１は、被撮像部３１，３２，…で反射した、光源２からの照明光線２２１の散乱光を集光し、画像として結像する。このような結像光学系１は、複数のセル１１，１２，…を備える。各セル１１，１２，…は、それぞれ独立した結像光学系であり、主走査方向２１１に複数個配置される。さらに、副走査方向２１２には、セル１１，１２，…は、第１列２１５（系列１）および第２列２１６（系列２）の２列に分けて配列される。本実施の形態では、セル１１，１３，１５，…が第１列２１５に属し、セル１２，１４，…が第２列２１６に属する。
【００４２】
また、同列に配置される各セルは、原稿７から各セルへ向かう光線のうちの主光線が、互いに平行となるように配置されている。即ち、第１列２１５に属する各セル１１，１３，１５，…の光軸１１ａ，１３ａ，１５ａ，…が互いに平行となるように、各セル１１，１３，１５，…は設けられ、第２列２１６に属する各セル１２，１４，…の光軸１２ａ，１４ａ，…が互いに平行となるように、各セル１２，１４，…は設けられる。さらに、副走査方向２１２におけるセル１１，１２の組、セル１２，１３の組、セル１３，１４の組、…の各組で結像画像が補間可能なように、第１列２１５および第２列２１６の各セル１１，１２，１３，…は、主走査方向２１１にて千鳥状に配置されている。
【００４３】
一方、副走査方向２１２において、本実施の形態では、図８に示すように、各セル１１，１２，１３，…における光軸が天板３に対して傾斜している。即ち、第１列２１５に属するセル１１，１３，…における光軸１１ａ，１３ａ，…と、第２列２１６に属するセル１２，１４，…における光軸１２ａ，１４ａ，…とは、互いの隙間側へ傾斜した状態にて、第１列２１５のセル１１，１３，…と、第２列２１６のセル１２，１４，…とが配置されている。具体的には、本実施の形態では、第１列２１５に属するセル１１，１３，…がＸ軸（主走査方向２１１）周りに−（負）設定角度にて傾斜しており、第２列２１６に属するセル１２，１４，…がＸ軸周りに＋（正）設定角度にて傾斜している。なお、図８では、第１列２１５についてセル１３を、第２列２１６についてセル１４をそれぞれ代表として図示しており、セル１３の光軸Ｌ１とセル１４の光軸Ｌ２とが天板３の上面３ａ（以下、天板上面３ａと記すこともある）にて交差する場合を図示している。
【００４４】
各セル１１，１２，１３，…を構成する光学系要素の配置と光路について説明する。図７（ａ）は、主走査方向２１１において第１列２１５に属するセル１１，１３，１５，…の結像光学系要素と、主要光路とを示し、図７（ｂ）は、主走査方向２１１において第２列２１６に属するセル１２，１４，…の結像光学系要素と、主要光路とを示した図である。図８は、副走査方向２１２においてセル１３とセル１４とを重ね書きした状態にて、結像光学系要素と主要光路とを示した図である。
【００４５】
図７に示すように、各セル１１，１２，１３，…は、同一の構成を有するため、ここでは、代表してセル１１を例に説明する。セル１１は、第１光学素子として機能する一例である第１レンズ１００と、絞りとして機能する一例であるアパーチャ１０１と、これらを保持する保持具１０３とを備える。
【００４６】
第１レンズ１００は、セル１１における光軸１１ａの方向において、セル１１のほぼ中央部に配置され、本実施の形態では、図７に示すように凸レンズからなる。アパーチャ１０１は、光軸１１ａに直交する方向において第１レンズ１００の両側で第１レンズ１００を支持し、第１レンズ１００の中央部分に開口部を有する。よって、被撮像部３１で反射した、光源２の照明光線２２１の散乱光は、アパーチャ１０１の開口部を通して第１レンズ１００に入射され、第１レンズ１００から出射される。
【００４７】
撮像素子部４１，４２，…は、各セル１１，１２，１３，…に対応して基板４上に配置される。つまり、第１列２１５に属するセル１１，１３，…に対応して撮像素子部４１，４３，…が配置され、第２列２１６に属するセル１２，１４，…に対応して撮像素子部４２，４４，…が配置される。各撮像素子部４１，４２，…は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる受光部が主走査方向２１１に複数個配列されて構成されたもの、さらには、上記受光部が副走査方向２１２に複数列にて配置されて構成されたものが該当する。よって、各撮像素子部４１，４２，…には、原稿７を反射散乱し、結像光学系１の各セル１１，１２，１３，…を通過した光線が入射し結像する。
【００４８】
図７に示すように、本実施の形態では、各セル１１，１２，１３，…を通過する原稿画像は、それぞれに対応する撮像素子部４１，４２，…上に反転像が作られる。転写倍率は、１より大きい（拡大する）場合でも、１より小さい（縮小する）場合でも構わないが、等倍にしておくと、一般に流通している解像度のセンサを流用できるというメリットがある。
【００４９】
メモリ５は、撮像素子部４１，４２，…上に結像した、原稿７の被撮像部３１，３２，…における画像信号を一時的に保存する。画像修正部６１を有する処理装置６は、メモリ５から画像信号を読出し、被撮像部３１，３２，…の画像を復元する。画像修正部６１を備える処理装置６については、後に詳しく説明する。なお、メモリ５とが画像の処理装置６とは、図６ではそれぞれ別のものとして図示しているが、同一基板上に一体となって配置されていても構わない。
【００５０】
次に、本のような原稿を例に取り、本実施の形態に係る画像読取装置２０１の動作を説明するとともに、画像読取装置２０１の特徴の一つである、大きな被写界深度を有する点について、図７および図８を用いて説明する。その後に、処理装置６について詳しく説明する。
【００５１】
図７に示すように、主走査方向（Ｘ方向）２１１に沿って配置される各セル１１，１２，１３，…に対して、焦点方向（Ｚ方向）２１３の位置が変化する原稿７が、天板３に載置されているとする。つまり、主走査方向２１１において、原稿７の撮像面の焦点方向２１３の位置は変化しているものとする。なお、セル１３とセル１４との読み取り範囲が重複する図８に係る高さ位置７１に、各セル１１，１２，…の焦点位置に対する原稿面の高さ位置（以下、原稿位置と記すこともある）があるものとする。
【００５２】
ここでは、仮に天板上面３ａが焦点位置（ジャストフォーカス）となるように、各セル１１，１２，１３，…を設計した場合について説明する。画像のぼやけ補正を行わない場合、本実施の形態に係る画像読取装置２０１の被写界深度は、セルの被写界深度でほぼ決定される。セルの被写界深度は、セル内の光学系の設計によって決定される。また、被写界深度は、光学系のＦ値でほぼ決定される。１つのセルの視野を大きくする場合には、当該セルが備えるレンズを非球面形状にしたり、複数のレンズを用いたりするなどして収差を十分に補正する必要がある。例えば、６００ｄｐｉの分解能が必要な場合、あくまで目安ではあるが、Ｆ値＝１０で、およそ±１ｍｍの被写界深度、Ｆ＝２０でおよそ±２ｍｍの被写界深度が得られる。
【００５３】
なお、図７および図８では、天板上面３ａでジャストフォーカスとなるように図示しているが、必ずしもこの限りではない。例えば、Ｆ＝１０の光学系において、仮に、天板上面３ａから１ｍｍの上方位置にジャストフォーカスとなるように天板３を配置すれば、±２ｍｍの被写界深度を十分に使うことができる。以下、具体例として、Ｆ＝１０でおよそ±１ｍｍの被写界深度を持ち、天板上面３ａに焦点位置がある場合について説明する。この場合、光学系のみによる被写界深度は、天板上面３ａから１ｍｍまでの範囲となる。
【００５４】
原稿位置（高さ位置７１）の一点で反射され、セル１３に入射した光線は、図８に示すように、撮像素子部４３の光入射面にて一点に集光されず、焦点ぼけを起こす。セル１４に入射した光線も同様に、撮像素子部４４の光入射面にて一点に集光されず、焦点ぼけを起こす。天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との焦点方向（Ｚ方向）２１３における距離が１ｍｍ以内であれば、上記焦点ぼけは、許容範囲内に収まる。言い換えると、原稿位置（高さ位置７１）からの点像の半径が許容錯乱円の半径以内にあるとも言える。
【００５５】
一方、天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との焦点方向（Ｚ方向）２１３における距離が１ｍｍを超えると、その点像の広がり（点像分布関数）が許容錯乱円の半径を超えてしまい、目標の解像度を達成できないことになる。１ｍｍを越えた位置に置かれた原稿７の転写画像は、ぼやけた画像になるが、そのぼやけた画像から画像処理によって元の画像を復元する技術、つまり、画像ぼやけ補正処理技術が存在している。ここで、従来の画像ぼやけ補正処理技術について簡単に説明する。
【００５６】
従来の画像ぼやけ補正の画像処理を実行するに際して、上記点像分布関数が分かっていれば、分からない場合よりも有利に画像ぼやけ補正処理を実行することができる。その点像分布関数は、原稿位置（高さ位置７１）によって、一意的に決まり、図１８に示すように、実測もでき、また、光線追跡シミュレーションによる計算によって求めることもできる。すなわち、天板上面３ａと原稿位置（高さ位置７１）との距離が分かれば、点像分布関数が分かり、画像ぼやけ補正処理が容易になる。画像ぼやけ補正処理が実行でき、画像処理後の解像度が上がることは、光学系だけで定まる１ｍｍの被写界深度を超えても合焦画像が得られることなる。換言すると、実質的に大きな被写界深度を有することになる。
【００５７】
しかしながら、点像分布関数を用いた従来のぼやけ補正処理は大変効果のある処理であるが、離散データに対する信号処理特有の問題点があり、補正画像中に弊害を伴うことがほとんどであった。また、計算量が莫大となるため、ハードウェアロジックで実現しても、現実的な処理量を満たすことは困難であった。そのような問題を解決するため、本実施の形態では、処理装置６は、画像復元する際に天板上面３ａから原稿位置（高さ位置７１）までの距離に基づく距離情報を出力する。図３に示したように、画像補正装置３０１が、その距離情報を利用して補正処理を行うため、処理量が少なく、かつ、効果的なぼやけ補正処理を行うことができる。
【００５８】
図３に係る補正処理を実現するため、図６に係る画像読取装置２０１は、本実施の形態では、異なる系列、つまり、係る第１列２１５と第２列２１６とに属し隣接するセル、例えば、セル１１とセル１２とで得られた画像を復元する。その復元の際、副走査方向２１２における二枚の画像を合わせるときのシフト量から、天板上面３ａから原稿位置（高さ位置７１）までの焦点方向（Ｚ方向）２１３の距離を算出する。このような画像読取装置２０１による本処理は、図１に係る距離情報計測部３３４が距離情報を検出する動作に相当する。以下、これについて詳細に説明する。
【００５９】
図９は、図８に示す天板３近傍のみを拡大した図であり、光線については、光軸Ｌ１，Ｌ２のみを示している。この図９では、高さ位置７１と別の高さ位置７２も図示した。また、光軸Ｌ１は、第１列２１５に属するセル１３の光軸であり、光軸Ｌ２は、第２列２１６に属するセル１４の光軸である。図９では、二つの光軸Ｌ１，Ｌ２が、天板上面３ａで交差する場合を図示しているが、必ずしも天板３の上面３ａで交差する必要はない。上面３ａから上方に、ある距離だけ離れた位置で交差してもよいし、上面３ａから下方に、ある距離だけ離れた位置で交差しても構わない。二つの光軸が副走査方向２１２において平行でないという点が重要である。図９に示す例では、光軸Ｌ１，Ｌ２は、天板３の垂線に対して±θの角度にて傾斜している。
【００６０】
天板上面３ａでは、二つの光軸Ｌ１，Ｌ２のＹ方向（副走査方向２１２）における間隔はゼロである。一方、上面３ａよりＺ方向（焦点方向２１３）に距離Δｚ１だけ離れた高さ位置７１における二つの光軸Ｌ１，Ｌ２のＹ方向の間隔ΔＹ１は、２×Δｚ１×ｔａｎθと表せる。
【００６１】
すなわち、天板上面３ａに原稿７が位置する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる各画像の副走査方向２１２（Ｙ方向）の位置ずれはゼロである。一方、原稿７の被撮像部が、高さ位置７１に存在する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる２枚の画像には、副走査方向２１２にΔＹ１の位置ずれが生じる。同様に、原稿７の被撮像部が、高さ位置７２に存在する場合には、撮像素子部４３と撮像素子部４４とで得られる２枚の画像には、副走査方向２１２にΔＹ２（２×Δｚ２×ｔａｎθ）の位置ずれが生じる。以下、Δｚ１およびΔｚ２を区別しないときには、まとめてΔｚと記すこともある。
【００６２】
本実施の形態では、処理装置６は、画像復元の際に、上記間隔であるずれ量ΔＹ１（ΔＹ２）を求め、さらに、その量に基づいて、天板上面３ａから原稿位置までの距離Δｚ１（Δｚ２）を算出する。そして、画像補正装置３０１は、求めた距離Δｚ１（Δｚ２）に基づく距離情報ｒを元に、ぼやけ補正処理を行う。これにより、画像補正装置３０１は、光学系が有する１ｍｍの被写界深度よりも大きな被写界深度を画像読取装置２０１に実質的に持たせることができる。
【００６３】
次に、図１０を用いて、画像修正部６１を有する処理装置６により実行される画像復元処理について詳しく説明する。ここでは、説明を簡素化するため、図６に示したセル１１，１２，…のうちの４つのセルからなる画像読取装置を例に採り説明する。そして、その４つのセルと、その４つのセルに対応する撮像素子部とをまとめて、以下、セルＣ０〜Ｃ３と記すこともある。図１０に係るセルＣ０，Ｃ２は、図６に係る第１列２１５に属し、図１０に係るセルＣ１，Ｃ３が、図６に係る第２列２１６に属するものとする。
【００６４】
画像復元処理の手順を図１１に示す。ステップＳ１にて、結像光学系１を副走査方向２１２に移動（スキャン）しながら読み取った原稿画像は、例えば、黒補正、白補正の処理が施される。その後、ステップＳ２にて、その原稿画像を、例えば、フレームメモリからなるメモリ５に格納する。セルＣ０〜Ｃ３毎に読み取られた原稿画像は、それぞれ反転像となっているため、ステップＳ３では、原稿７と同じ向きになるように並べ替えを行う。その後、ステップＳ４にて、隣接するセルの画像間の結合位置をライン単位で検出し、当該検出した位置で画像の結合を行う。ステップＳ５にて、画像の繋ぎ目が目立たないように、繋ぎ目の平滑化処理を行う。最後に、ステップＳ６では、ステップＳ５で復元した原稿画像を読取り結果として出力する。
【００６５】
なお、本実施の形態では、ステップＳ３で、一旦、メモリ５内に格納したデータに対して並べ替え処理を行うが、メモリ５からデータを読み出す際のアドレスを変更することで、データの順序を入れ替えるように構成してもよい。また、メモリ５として、フレームメモリの代わりに、ラインメモリを用いてもよい。この場合、撮像素子部からの読出しのときに、１ライン分のデータをラインメモリに格納し、最後に格納したデータから順に１ライン遅延で出力することにより、データの順序を入れ替えるように構成する。このように、必ずしも、上述したフレームメモリを用いた並べ替え処理を用いる必要はない。また、メモリ５として、フレームメモリの代わりに、処理に最低限必要なライン数のメモリを用いて逐次復元した画像を出力するようにしてもよい。以上のように、図６および図１０に係るメモリ５は、フレームメモリに限定されるものではない。
【００６６】
図１２に示すように、焦点位置に原稿７の被撮像部が存在する場合について、ステップＳ４にて実行される結合位置検出／画像結合処理について説明する。このときの各セルＣ０〜Ｃ３から得られる画像を図１３に示す。なお、この図１３に係る画像は、すでに、ステップＳ３に係る並び替えの処理は施されているものとする。
【００６７】
各セルＣ０〜Ｃ３のセル、および、撮像素子部は、それぞれで取得される画像が、主走査方向２１１において互いに一部が重なるように配置されている。よって、隣接するセル同士で取得した各画像の端部では、同じ画像が含まれる。この重複して読み取られた領域を用いて、隣接セルによる画像間において対応する位置を求める。対応する位置の検出は、各セルＣ０〜Ｃ３の端部で、各ラインにおいて行う。それから、求めた結果を元に、両画像をつなぎ合わせることにより、原稿画像を復元する。
【００６８】
図１４を用いて、ステップＳ４にて実行される結合位置の検出処理について説明する。まず、図１４に示すように、セルＣ０にて得られた画像の中からラインＬ０を選択する。選択したラインＬ０上の画素（ｘａ，ｙａ）を中心とするＮ×Ｍ画素の領域を領域Ａとする。この領域Ａに含まれる画像の輝度値からベクトルデータＡ＝（ａ0，ａ1，…，ａn）を作成する。同様に、セルＣ０に隣接するセルＣ１内の画素（ｘｂ、ｙｂ）を中心とするＮ×Ｍ画素の領域Ｂを設定し、この領域に含まれる画像の輝度値からベクトルデータＢ＝（Ｂ0，Ｂ1，…，Ｂn）を作成する。
【００６９】
これらのベクトルデータＡ，Ｂから、領域Ａと領域Ｂとの画像の一致度ｄ（ｘｂ，ｙｂ）を、次式（６）により求める。一致度ｄは、２つのベクトルデータが近い（似ている）ほど、小さくなる。つまり、一致度ｄが小さいほど、領域Ａと領域Ｂの画像の一致度合いが高い。
【００７０】
【数６】
【００７１】
領域Ｂの位置をセルＣ１の画像上で、ｘ，ｙ方向に変える。つまり、領域Ｂの中心画素（ｘａ，ｙｂ）をｘ，ｙ方向に変えながら、一致度ｄ（ｘｂ，ｙｂ）を算出し、一致度ｄが最も小さくなる位置（ｘｂ＿ｍｉｎ，ｙｂ＿ｍｉｎ）を求める。こうして求めた領域Ｂは、領域Ａと最も一致する。そして、セルＣ０の画像上の領域Ａの中心画素（ｘａ，ｙａ）と、セルＣ１の画像上の領域Ｂの中心画素（ｘｂ＿ｍｉｎ，ｙｂ＿ｍｉｎ）とは、原稿７の同一部分から読み取られた画素となる。よって、セルＣ０のラインＬ０と繋がるセルＣ１のラインＬ１とは、次式（７）の関係となる。
【００７２】
【数７】
【００７３】
こうして、セルＣ０のラインＬ０と、それと繋がるセルＣ１のラインＬ１との関係が求まる。同様に、セルＣ１のラインＬ１と、それと繋がるセルＣ２のラインＬ２との関係を求め、セルＣ２のラインＬ２と、それと繋がるセルＣ３のラインＬ３との関係を求める。そして、各ラインデータを繋ぎ合わせることにより、１ライン分の原稿画像を復元する。ラインデータを繋ぎ合せる際には、領域Ａ，Ｂの中心画素を境に、それぞれの隣接セル画像を繋いでもよい。以上のようにつなぎ合わせた場合には、繋ぎ目部分が目立つ可能性があるため、隣接セル画像の対応する画素の輝度値に所定の重み付けをして、加算する平滑化処理を行ってもよい。
【００７４】
図１５に、セルＣ０のラインＬ０と、セルＣ１のラインＬ１とを結合する場合の平滑化処理の一例を示す。図では、ラインＬ０上の画素ａ４３は、ラインＬ１上の画素ｂ２に対応している。同様に、ラインＬ０上の画素ａ４４，ａ４５，ａ４６は、ラインＬ１上の画素ｂ３，ｂ４，ｂ５に対応している。ラインＬ０の各画素値に係数Ｋ０を乗じた値と、ラインＬ１の各画素値に係数Ｋ１を乗じた値とを加算することにより、結合結果を得る。係数Ｋ０，Ｋ１は、上記重み付けを行うための係数であり、対応する画素画素の係数値を換算すると１．０となるようにそれぞれ設定されている。また、それぞれの係数は、セル端部から平滑化領域の手前までは０．０で、平滑化領域内では、０．０から１．０まで徐々に変化し、その他の領域では１．０となっている。このような重み付け加算により、繋ぎ目が目立つことなく、隣接セルの画像を繋ぎ合わせることができる。
【００７５】
セルＣ０からセルＣ３までの１ライン分の結合が終わったら、再びセルＣ０に戻り、前回選択したラインＬ０の次の行であるラインＬ０＋１を選択し、前回と同様の処理を行う。この処理を最後の行まで繰り返し行い、１フレーム分の画像を復元する。
【００７６】
図１２に示すように、各セルＣ０〜Ｃ３の焦点位置に原稿７の被撮像部が存在する場合には、第１列２１５（系列１）の各セルＣ０，Ｃ２と、第２列２１６（系列２）の各セルＣ１，Ｃ３とは、原稿７の同じ被撮像部をほぼ同じタイミングで読み取る。よって、ラインＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、読取り画像の先頭から数えてほぼ同じ行になる。仮にずれが生じていても、図６に係るセル１１，１２，…や撮像素子部４１，４２，…の取り付けの際の誤差によるものであると考えられる。
【００７７】
一方、図１６に示すように、原稿７の被撮像部が焦点位置から１ｍｍ離れた位置にある場合には、第１列２１５（系列１）に属するセルＣ０，Ｃ２と、第２列（系列２）に属するセルＣ１，Ｃ３とが原稿７を読み取る位置にずれが生じる。例えば、結像光学系１が副走査方向２１２に移動しながら、図１６の位置Ｐの原稿面を読み取る場合、まず、系列１に属するセルＣ０，Ｃ２がＰの位置を読取り、その後、しばらくしてから、系列２に属するセルＣ１，Ｃ３がＰの位置を読み取る。
【００７８】
こうして画像が読取られると、図１２に示すように、系列２に属するセルＣ１，Ｃ３による読取画像は、系列１に属するＣ０，Ｃ２による読取画像に比べて図１２の下方向にずれる。このような場合においても、隣接セルに読み取られた画像間で一致する位置をライン単位で求めながら結合処理をしていくことにより、ずれのない原稿画像を復元することができる。
【００７９】
なお、上記焦点位置は、上述の説明では天板３の上面３ａに設定されている場合を例にとるが、これに限ったものではなく、結像光学系１の構成より上面３ａ以外の位置に設定することも可能である。セル１１，１２，…を含む結像光学系１の焦点位置は、予め分かっており、処理装置６内に格納されている。
【００８０】
また、以下に説明する動作を、当該処理装置６が備える画像修正部６１が実行する。隣接するセルＣＮと、それと結合されるセルＣＮ＋１との間の図１６の上下方向のずれ量が、セルＣＮとセルＣＮ＋１との焦点位置（読取面である上面３ａの位置）から原稿面までの距離に対応する。ここでいう原稿面とは、原稿７の被撮像部３１，３２，…が存在する部分に相当する。
【００８１】
厳密には、各セル１１，１２，…や、撮像素子部４１，４２，…の取り付け精度があるため、各セルＣ０〜Ｃ３の読取り画像の上下方向には、元々ずれが生じている。そこで、予め、斜め格子などのテストパターン原稿を焦点位置において読み取り、読み取った画像から各セル間の初期ずれ量を求め、記憶しておく。そして、上記初期ずれ量をオフセットとして、読み取った原稿７の画像から差し引くことで、真の原稿面までの距離Δｚを求めることができる。
【００８２】
すなわち、各セル画像の結合時に、各ラインの結合部で原稿面までの距離Δｚを求めることができるので、副走査方向２１２の１ラインごと、換言すれば、主走査方向２１１にはセルＣ０〜Ｃ４の間隔ごとに距離情報ｒが得られる。こうして、画像読取装置２０１内に組み込まれた距離情報計測部３３４が、本距離Δｚを距離情報ｒとして、つまり、ｒ＝Δｚとして出力する。そして、このような距離情報ｒを、画像補正装置３０１が備えるフィルタ基礎係数生成装置３２４に入力することにより、フィルタテーブル保存部３２３のテーブルを作成することが可能となる。また、テーブルがフィルタテーブル保存部３２３に記憶された後に、距離情報ｒを、画像補正装置３０１が備えるフィルタテーブル保存部３２３に入力することにより、画像読取装置２０１で読取った画像に対し、ぼやけにより劣化した画像を補正することができる。
【００８３】
なお、焦点位置（上面３ａ）から上述の原稿面までの距離Δｚは、隣接するセルＣ０〜Ｃ３同士の繋ぎ目部分でしか得られない。そこで、繋ぎ目と繋ぎ目との間の画素における上述の距離Δｚを、一方の繋ぎ目におけるΔｚと、別の繋ぎ目におけるΔｚとの線形補間により推定するものであってもよい。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、ブック型の原稿７から読み取られた、ぼやけが一様でない劣化画像が入力される。また、測距センサや画像読取装置２０１内に組み込まれた距離情報計測部３３４により検出され、原稿７と読取面（上面３ａ）との間の距離に基づく距離情報ｒが、画像補正装置３０１に入力される。画像補正装置３０１は、距離情報ｒに基づいて、適切なフィルタ基礎係数ｈ（ｋ，ｌ；ｒ）を選択し、当該選択したフィルタ基礎係数からフィルタ係数ｇ（ｋ，ｌ）を作成する。そして、画像補正装置３０１は、そのフィルタ係数を用いて、上述の劣化画像を補正する。
【００８５】
なお、本実施の形態に係る画像補正装置３０１は、図１１のステップＳ４の結合位置検出処理から得られる距離情報Δｚを用いてぼやけ補正処理を実行することから、図１１で示す画像復元処理結果に対してぼやけ補正処理を実行することとなる。しかしながら、図１１のステップＳ４の結合位置検出処理から得られる距離情報Δｚを用い、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行ったのち、図１１のステップＳ４の結合処理を行ってもよい。さらに図１１のステップＳ４の結合位置検出／結合処理後、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行い、図１１のステップＳ５の結合部平滑化処理を行ってもよい。また、画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を行った後、再度図１１のステップＳ４の結合位置検出を行ってもよい。この場合、ぼやけ補正がなされた画像を用いることから、結合位置検出の精度がよくなるため、距離情報Δｚの算出も精度が向上する。すなわち、再度画像補正装置３０１でぼやけ補正処理を実行すれば、ぼやけ補正精度がさらに向上する可能性がある。
【００８６】
こうして、本実施の形態に係る画像補正装置３０１によれば、距離情報ｒに基づく補正処理を行うため、厚みのある原稿７の画像に対して、精度良く補正処理を行うことができる。また、フィルタテーブル保存部３２３に記憶したフィルタ基礎係数を用いるため、原稿７を読取るたびに、フィルタ基礎係数を算出する必要がない。そのため、少ない計算量で補正処理を行うことができる。また、本実施の形態では、フィルタ基礎係数生成装置３２４を備える構成としたが、仮に、フィルタ基礎係数生成装置３２４を省いた構成にすれば、画像補正装置３０１の軽量化も実現することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る画像補正装置３０１によれば、劣化検出部３３１およびフィルタ基礎係数作成部３３２およびフィルタテーブル作成部３３３を備える。そのため、画像および距離情報を画像読取装置２０１で読み取る毎に、フィルタテーブル保存部３２３に記憶されたテーブルを更新することが可能である。
【００８８】
なお、以上のような画像補正方法をコンピュータに実行させるプログラムであっても、上述と同様の効果を得ることができる。また、そのプログラムを格納した記録媒体であって、上述のコンピュータがプログラムを読取り可能な記録媒体であっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態１に係る画像補正装置と画像読取装置の関係を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る画像補正装置と画像読取装置の関係を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る画像補正装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る画像読取装置の構成を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る画像読取装置の動作を示す図である。
【図１８】従来の画像補正装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 結像光学系、２ 光源、３ 天板、３ａ 上面、４ 基板、５ メモリ、６ 処理装置、７ 原稿、８，９ ライン、１１〜１５ セル、１１ａ〜１５ａ 光軸、３１〜３４ 被撮像部、４１〜４４ 撮像素子部、６１ 画像修正部、７１，７２ 高さ位置、１００ レンズ、１０１ アパーチャ、１０３ 保持具、２０１ 画像読取装置、２１１ 主走査方向、２１２ 副走査方向、２１３ 焦点方向、２１５ 第１列、２１６ 第２列、２２１ 照明光線、３０１ 画像補正装置、３２１ 画像補正部、３２２ フィルタ係数作成部、３２３ フィルタテーブル保存部、３２４ フィルタ基礎係数生成装置、３３１ 劣化検出部、３３２ フィルタ基礎係数作成部、３３３ フィルタテーブル作成部、３３４ 距離情報計測部、４０１ 画像撮像装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、
前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を出力するフィルタテーブル保存部と、
前記フィルタテーブル保存部が出力した前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部と、
前記フィルタ係数作成部が出力した前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する画像補正手段とを備える、
画像補正装置。
【請求項２】
前記画像の劣化を検出する劣化検出手段と、
前記劣化検出手段で検出された劣化に基づいて、前記フィルタ基礎係数を生成するフィルタ基礎係数作成手段と、
前記フィルタ基礎係数作成手段で生成された前記フィルタ基礎係数に、外部から入力された前記距離情報を対応させてなるテーブルを作成し、前記フィルタテーブル保存部に与えるフィルタテーブル作成部とをさらに備える、
請求項１に記載の画像補正装置。
【請求項３】
被写体から読取られた画像を補正する画像補正方法であって、
（ａ）前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を選択する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で選択された前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）で出力された前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する工程とを備える、
画像補正方法。
【請求項４】
（ｄ）前記工程（ａ）前に、前記画像の劣化を検出する工程と、
（ｅ）前記工程（ａ）前に、前記工程（ｄ）で検出された劣化に基づいて、前記フィルタ基礎係数を生成する工程と、
（ｆ）前記工程（ａ）前に、前記工程（ｅ）で生成された前記フィルタ基礎係数に、外部から入力された前記距離情報を対応させてなるテーブルを作成し、前記工程（ａ）での利用に供する工程とをさらに備える、
請求項３に記載の画像補正方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の画像補正方法をコンピュータに実行させる、
プログラム。
【請求項６】
請求項５のプログラムを格納した記録媒体であって、
前記コンピュータが前記プログラムを読取り可能な、
記録媒体。
【請求項１】
被写体から読取られた画像を補正する画像補正装置であって、
前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を出力するフィルタテーブル保存部と、
前記フィルタテーブル保存部が出力した前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力するフィルタ係数作成部と、
前記フィルタ係数作成部が出力した前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する画像補正手段とを備える、
画像補正装置。
【請求項２】
前記画像の劣化を検出する劣化検出手段と、
前記劣化検出手段で検出された劣化に基づいて、前記フィルタ基礎係数を生成するフィルタ基礎係数作成手段と、
前記フィルタ基礎係数作成手段で生成された前記フィルタ基礎係数に、外部から入力された前記距離情報を対応させてなるテーブルを作成し、前記フィルタテーブル保存部に与えるフィルタテーブル作成部とをさらに備える、
請求項１に記載の画像補正装置。
【請求項３】
被写体から読取られた画像を補正する画像補正方法であって、
（ａ）前記被写体と読取面との間の距離に基づく距離情報と、フィルタ基礎係数とが予め対応して記憶され、外部から入力された前記距離情報に対応する前記フィルタ基礎係数を選択する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で選択された前記フィルタ基礎係数と、外部から入力されたフィルタ強度とに基づくフィルタ係数を出力する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）で出力された前記フィルタ係数を用いて、前記画像を補正する工程とを備える、
画像補正方法。
【請求項４】
（ｄ）前記工程（ａ）前に、前記画像の劣化を検出する工程と、
（ｅ）前記工程（ａ）前に、前記工程（ｄ）で検出された劣化に基づいて、前記フィルタ基礎係数を生成する工程と、
（ｆ）前記工程（ａ）前に、前記工程（ｅ）で生成された前記フィルタ基礎係数に、外部から入力された前記距離情報を対応させてなるテーブルを作成し、前記工程（ａ）での利用に供する工程とをさらに備える、
請求項３に記載の画像補正方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の画像補正方法をコンピュータに実行させる、
プログラム。
【請求項６】
請求項５のプログラムを格納した記録媒体であって、
前記コンピュータが前記プログラムを読取り可能な、
記録媒体。
【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１８】
【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１８】
【公開番号】特開２０１０−５６９９２（Ｐ２０１０−５６９９２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０８０６（Ｐ２００８−２２０８０６）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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