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JP4159867B2 - Flare correction data measurement method, flare correction method, storage medium, image reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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JP4159867B2 - Flare correction data measurement method, flare correction method, storage medium, image reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Flare correction data measurement method, flare correction method, storage medium, image reading apparatus, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スキャナ装置や複写機等で原稿の画像を読み取るときに、原稿を読み取る入射光の散乱や反射により生じる擬似信号であるフレアを補正するためのフレア補正データを計測するフレア補正データ計測方法とフレア補正方法と、これらのプログラムを格納した記憶媒体と、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平7−23226号公報
【特許文献2】
特開平10−48048号公報
【特許文献3】
特開平10−112799号公報
【特許文献4】
特開平11−355636号公報
【特許文献5】
特開平9−2986665号公報
スキャナ装置や複写機の画像読取装置で原稿の画像を読み取るとき、図23に示すように、光源12から出射された照明光のうち、コンタクトガラス10に載置された原稿11の撮像領域90でない領域に照射された光が原稿11から反射し、例えばリフレクター13等で反射したり散乱して、撮像領域90を照射する現象である。本現象が画像読取装置にて発生した場合、撮像領域90に照射して擬似信号であるフレアを発生させる。このフレアにより撮像領域周辺の原稿の画像濃度に変化が生じ、読取信号レベルが変化して画像読取不良が発生する。
【0003】
このフレアの影響を排除するために、例えばリフレクター等の表面を黒塗装などして表面反射を低減するようにしている。このようにリフレクター等の表面を塗装することによりコストアップとなるため、フレア光が発生する部位のみに限定して塗装を施すことが望ましいが、フレア光が発生する部位を特定するためには、リフレクター等のフレア光画発生すると予測される部位毎に黒塗装を施して、読み取った画像から評価する必要があり、評価に時間がかかり、かつ効果が限定的であった。
【0004】
また、複写機等で原稿を読込む場合、地飛ばしといわれる画像処理により原稿の背景を処理している。すなわち、薄い背景色をもつ原稿などは、地飛ばし処理により薄い背景色の階調を消して記録用紙そのものの色となるようにしている。また、背景色を維持するため地飛ばし処理を行わないと、照明光が撮像領域以外の原稿面で反射し、その光が光学系に戻って、今度は撮像領域を照明することで発生すると考えられる原稿面反射フレアの影響により、黒い領域と黒い領域に挟まれた白っぽい領域が黒っぽく汚れて複写される。さらに、省エネルギ化のため、読取光源はハロゲン光源からキセノン光源へ移行する傾向にあるが、キセノン光源の方がハロゲン光源より原稿面反射フレアの影響が強いことが知られており、その対策が必要である。
【0005】
そこで例えば特許文献1に示された画像読取装置は、注目画素Sxyから得られる出力信号から、注目画素Sxyから得られる出力信号と周辺画素PSxyから得られる出力信号と読み取り固有の係数とを乗算した値を減算して、原稿の濃度を忠実に読み取るようにしている。これは原稿反射率をRとするとラインセンサー出力Sが原稿反射率Rに比例するだけでなく原稿反射率Rの高次の影響を受け、原稿読取装置の照明系に依存する係数をα(例えばα=0.1〜0.15)とすると、ラインセンサー出力Sは、反射率100%の出力をS=1で規格して、
S∝R+αR+αR3+・・・
が成り立つという前提に立っている。そして、注目画素の補正出力CSxyを下記補正式により補正している。
CSxy=Sxy−αΣ(Sxy・PSxy)/Σnxy
但しΣnxyは周辺画素数の和
【0006】
また、特許文献2に示す画像評価方法は、図23(a)に示すように、計測位置91を中心とする白い円形状画像92と、円形状画像92の周囲の1方向のみに白い扇状で形成された検出領域93と、検出領域93以外の部分が黒くなっている計測パターン94を計測対象の画像読取装置で読み取り、読み取った画像の計測位置の画像信号強度により原稿面によるフレア量を検出している。そして計測位置91に対して検出領域93の位置を変更して、計測位置91の全周囲のフレア量を検出するようにしている。この計測結果データは、図23(b)に示すように、計測位置の画像強度信号で表わされる。この場合、検出領域が計測位置に対して右側にあったとき、特に強いフレアが発生していることを示す。
【0007】
特許文献3に示されたフレア補正方法は、撮像域を面要素に分割し、注目する2次元画像データの位置をi、任意の2次元画像データの位置をj、2次元画像データI(i),I(j)間の距離をr(i,j)として、各面要素に対するフレア量をフレア広がり関数f{r(i,j)}として求めておき、読取られた2次元画像データI(i)に、関数fを用いた補正式を適用してフレア補正をするようにしている。
【0008】
また、特許文献4に示された撮像装置は、絞りや焦点距離が変動するCCDカメラにおいて、撮像光学系で生じるフレアゴーストを補正し軽減するようにしている。
【0009】
さらに、特許文献5に示す画像処理装置では、読取り誤差補正部により原稿中の白地上の細線領域を検出し、細線領域における濃度低下を補正するようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に示された画像読取装置において、ラインセンサー出力S=1とすると注目画素の補正出力CSxy=1−αとなり、αは照り返し総量からの概算でしかなく、αの導出方法も開示されておらず実施には困難が予想される。また、実際には原稿面のランプ光量分布とそれに対する画素読取位置により照り返し条件が変動することが知られており、この条件が補正式に加味されていないため、補正精度がわるいという短所がある。
【0011】
また、特許文献2に示す画像評価方法では、1回の計測で1方向のフレア量しか検出できないとともに、任意読取位置からの距離とフレア量の関係も把握することができないという短所がある。
【0012】
特許文献3に示すフレア補正方法は、注目画像データに対してフレアの影響をr(i,j)という距離のみで補正し、方向を考慮していないためフレア補正の精度が低下するという短所がある。
【0013】
さらに、特許文献4に示す撮像装置は、光学系に絞りがなく、焦点距離は常に一定であるスキャナ装置等とは構成が大きく異なり、補正対象とするフレアも違うため、原稿面反射フレアを精度良く補正できないという短所がある。
【0014】
また、特許文献5に示すように、原稿中の白地上の細線領域における濃度低下を補正する場合は、白地上の低コントラスト文字の濃度が低下するのを補正することを目的としており、文字や絵などが混在した任意の画像からフレアに影響された成分を補正することができないという短所がある。
【0015】
この発明はかかる短所を改善し、原稿を読み取る入射光の散乱や反射により生じる擬似信号であるフレアを補正するためのフレア補正データを精度良く計測することができるフレア補正データ計測方法と、フレア補正データにより読取り画像データを高精度に補正するフレア補正方法と、これらのプログラムを格納した記憶媒体と、フレア補正データを精度良く計測し、読取り画像データを高精度に補正して良質な画像を出力することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフレア補正データ計測方法は、原稿載置面に載置された原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置のフレア補正データ計測方法であって、読取面が拡散反射面で形成された計測用原稿に点光源を設け、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出することを特徴とする。
【0017】
上記フレア強度分布データと読取面の照度分布データを各画像領域毎に乗算して原稿面に応じたフレア補正データを算出する。
【0018】
この発明のフレア補正方法は、上記フレア補正データ計測方法で算出したフレア補正データを使用したフレア補正方法であって、照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データとあらかじめ算出したフレア補正データとによりフレア成分を補正した画像信号データを生成し、読み取った画像をフレアを除去した品質の良い画像に変換することを特徴とする。
【0019】
このフレアを補正するときに、読み取った原稿の画像信号データをフレア補正データの画像領域ごとに分割し、分割した画像信号データの注目データに対し、注目データ以外の画像領域に対応したフレア補正データとのマトリックス計算から原稿面反射フレア量を算出し、注目データから算出した原稿面反射フレア量を減算してフレア成分を補正した画像信号データを生成し、読取画像の品質を良くする。
【0020】
この発明の他のフレア補正方法は、原稿載置面に載置された原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置のフレア補正方法であって、読取面が拡散反射面で形成された計測用原稿に点光源を設け、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとから照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データのフレア補正を行うことを特徴とする。このフレアを補正するとき、読み取った原稿の画像信号データをフレア強度分布データの画像領域ごとに分割し、分割した画像信号データの注目データに対し、注目データ以外の画像領域に対応したフレア強度分布データと照度分布データのマトリックス計算から原稿面反射フレア量を算出し、注目データから算出した原稿面反射フレア量を減算してフレア成分を補正した画像信号データを生成し、読み取り画像の品質を高める。
【0021】
この発明の記憶媒体は、上記フレア補正データ計測方法の処理プログラムとフレア補正方法の処理プログラムのいずれか一方又は両方を格納し、フレア補正データ計測処理やフレア補正処理の汎用性を高める。
【0022】
この発明の画像読取装置は、原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置において、演算処理手段と記憶手段とを有し、演算処理手段は、読取面が拡散反射面で形成され点光源を有する計測用原稿が原稿載置面に載置されて点光源を発光させたときに、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出して記憶手段に記憶させ、照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データと記憶手段に記憶したフレア補正データとによりフレア成分を補正した画像信号データを生成し、画像品質の良い読取画像を出力することを特徴とする。
【0023】
上記記憶手段に、原稿の特定領域毎に複数のフレア補正データを記憶したり、原稿を読み取るときの変倍率毎に複数のフレア補正データを記憶して、原稿を読み取るときに変倍率を変えても、その変倍率に応じたフレア補正データを使用してフレア補正を行い良質な画像を出力する。
【0024】
また、演算手段は、等倍時のフレア補正データから原稿を読み取るときの変倍率に応じたフレア補正データを算出して、記憶手段の記憶容量を増やさずに、変倍時でも、変倍率に応じたフレア補正データを使用してフレア補正を行い良質な画像を出力する。
【0025】
この発明の他の画像読取装置は、原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置において、照度分布データ記憶手段と演算処理手段及びフレア強度分布データ記憶手段とを有し、照度分布データ記憶手段には、あらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データを記憶し、演算処理手段は、読取面が拡散反射面で形成され点光源を有する計測用原稿が原稿載置面に載置されて点光源を発光させたときに、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データをフレア強度分布データ記憶手段に記憶させ、照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データとフレア強度分布データ記憶手段に記憶したフレア強度分布データと照度分布データ記憶手段に記憶した照度分布データとによりフレア補正した画像信号データを生成することを特徴とする。
【0026】
上記フレア強度分布データ記憶手段に、原稿の特定領域毎に複数のフレア強度分布データを記憶したり、原稿を読み取るときの変倍率毎に複数のフレア強度分布データを記憶して、変倍率に応じてフレア補正を行い良質な画像を出力する。
【0027】
この発明の画像形成装置は上記画像読取装置を有し、画像読取装置から出力されるフレアを除去した画像データにより画像を形成して、良質な画像を形成することを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の構成を示すブロック図である。図に示すように、デジタル複写機1は複写機本体2と原稿自動送り装置(以下、ADFという)3と自動仕分け装置4とを有する。複写機本体2は原稿を読み取るスキャナ部5と、書込ユニット6とエンジン部7及び給紙ユニット8とからなる画像形成部9を有する。ADF3は読み取る原稿をスキャナ部5に送り、スキャナ部5で読み取った原稿を回収する。
【0029】
スキャナ部5は、図2(a)の斜視図と(b)の側面図に示すように、コンタクトガラス10に載置された原稿11に読取用の光を照射する光源12とリフレクター13及びミラー14を有する第1の走行体15と、複数のミラー16を有する第2の走行体17と、駆動モータ18の回転により第1の走行体15と第2の走行体17をコンタクトガラス10と平行に移動する駆動伝達手段19と、第2の走行体17のミラー8からの光を集光するレンズ20と、レンズ20で集光した光を入射する例えばラインCCDからなる1次元撮像素子21及び出力ポート22を有する。そしてADF3で送られた原稿を走査して読み取る。
【0030】
書込ユニット6はレーザ光源やポリゴンミラー等を有し、画像情報を含むレーザビーム23をエンジン部7に出射する。エンジン部7は、図3の構成図に示すように、画像形成ユニット24と1次転写ユニット25と2次転写ユニット26及び定着ユニット27を有する。画像形成ユニット24は、感光体28の周囲に配置された帯電チャージャ29とシアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)からなるカラー現像部30及びドラムクリーニング部31を有し、帯電チャージャ29で帯電した感光体28上に書込みユニット6から出射されるレーザビーム23で静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像部30で可視化してトナー像を形成する。1次転写ユニット25は中間転写ベルト32と1次転写部33とテンションローラ34と2次転写ローラ35とクリーニング部36及び基準位置センサ37を有し、感光体28に形成されたトナー像を中間転写ベルト32に1次転写して各色のトナー像を重ね合わす。中間転写ベルト32は感光体28上のトナー像を1次転写するとき以外は接離機構によって感光体28表面から離れ、中間転写ベルト32に画像を1次転写するときだけ感光体28表面に圧接される。2次転写ユニット26は中間転写ベルト32に転写されたトナー像を記録紙に2次転写する。定着ユニット27は記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力で定着する。給紙ユニット8は複数の給紙カセット38a〜38cと手差トレイ39を有し、記録紙を2次転写ユニット26に送る。自動仕分け装置4は複数段の仕分けビン40a〜40nを有し、画像が形成された記録紙を仕分けして排出する。
【0031】
このデジタル複写機1の制御部41には、図4のブロック図に示すように、中央制御部42とA/D変換部43とシェーディング補正部44と画像信号生成部45と演算処理部46とプログラム記憶部47とデータ記憶部48と補正データ記憶部49と画像処理部50と外部出力部51及び外部記憶媒体制御部52を有する。中央制御部32は装置全体の動作を制御するCPUを有し、原稿11の画像を読み取り印刷するときに操作表示部53から入力する各種印刷条件で装置全体の動作を管理する。データ記憶部48には、図5に示すように、照度分布データ記憶領域481と画像信号強度分布データ記憶領域482とフレア強度分布データ記憶領域483及び画像データ記憶領域484を有する。画像処理部50は画像認識部54と変倍部55とフィルタ部56とγ補正部57及び階調処理部58を有する。外部記憶媒体制御部52はフレキシブルディスクや光ディスク等の外部記憶媒体59からの入出力を制御する。
【0032】
このデジタル複写機1でスキャナ部5で読み取った原稿11の画像形成サイクルが始まると、形成する画像が1色の場合は、読み取った原稿11の画像データにより感光体28にトナー像を形成し、形成されたトナー像を中間転写ベルト32に1次転写する。2次転写ユニット26は中間転写ベルト32に転写されたトナー像の先端に合わせて給紙された記録紙にトナー像を2次転写する。トナー像を転写した記録紙は定着ユニット27に送られ加熱,加圧して定着される。トナー像が定着された記録紙は自動仕分け装置4に排出される。また、中間転写ベルト32に残留しているトナーはクリーニング部36で回収する。
【0033】
形成する画像が2色以上の場合は、中間転写ベルト32に設けた基準マークを基準位置センサ37で検出したことを基準にしてスキャナ部5で原稿11を読み取り、読み取った画像データにより感光体28に第1色目のトナー像を形成し、感光体28に形成したトナー像を中間転写ベルト32に1次転写する。引き続いて感光体28に第2色目のトナー像を形成し、感光体28に形成したトナー像を中間転写ベルト32に1次転写する。この感光体28に対する画像形成と中間転写ベルト32に対する1次転写を各色毎に繰り返す。すなわち、2色の画像を形成する場合には中間転写ベルト32を2回転し、フルカラーの画像を形成する場合には中間転写ベルト32を4回転して、各回転毎に感光体28に形成されたトナー像を中間転写ベルト32に1次転写して各色の画像を位置ずれなしに重ね合わせる。所定の色のトナー像を中間転写ベルト32に転写したら、中間転写ベルト32に転写されたトナー像の先端に合わせて給紙された記録紙にトナー像を2次転写し、定着ユニット27で加熱,加圧して定着する。
【0034】
このようにスキャナ部5で原稿11の画像を読み取ったとき、光源12から出射された照明光のうち、コンタクトガラス10に載置された原稿11の撮像領域でない領域に照射された光が原稿11から反射し、リフレクター13等で反射したり散乱して撮像領域を照射して擬似信号であるフレアを発生させる。このフレアにより撮像領域周辺の原稿の画像濃度に変化が生じ、読取信号レベルが変化して画像読取不良が発生する。このフレアを補正するために、フレア補正データの計測とフレア補正の処理プログラムがあらかじめ制御部41のプログラム記憶部47に格納され、フレア補正データをあらかじめ計測して補正データ記憶部49に格納しておく。まず、このフレア補正データを計測するときの構成と処理を説明する。
【0035】
フレア補正データの計測用には、図6(a)の構成図に示すように、点光源装置60とフレア計測用の専用原稿61を使用する。点光源装置60は光源装置62と光ファイバ束63と、光ファイバ束63に接続冶具64で接続された光ファイバ65と、光ファイバ66を専用原稿61に固定する固定冶具66を有する。光源装置62は、スキャナ部5の光源12にハロゲンランプを使用した場合はハロゲン光源を使用する。専用原稿61は例えばA3サイズからなり、コンタクトガラス10と接触する読取面が拡散反射面で形成され、図6(b)に示すように、計測ポイントに光ファイバ66の先端を固定する微小な穴67が設けられ、穴67に光ファイバ66の先端を固定冶具66で固定して、専用原稿61の読取面に点光源68を形成する。ここで専用原稿61が光ファイバ66の先端から出射する光を透過するものである場合は、穴67を設けずに、専用原稿61の表面に光ファイバ66の先端を固定するようにしても良い。この点光源68の発光部分は、実際には1画素内に収めることは困難であり、ある画像領域を持つ。そこで、この点光源68の発光画像領域をフレア計測やフレア補正の基本単位とする。また、操作表示部53にはフレア計測を設定する画面や設定機能、タッチパネル、フレア計測をスタートさせる操作機能などを備えている。
【0036】
この点光源装置60とフレア計測用の専用原稿61を使用してフレア補正データを計測するときの処理を図7のフローチャートを参照して説明する。
【0037】
まず、あらかじめスキャナ部5の光源12を点灯し、原稿面の照度を照度計などで測定して、フレア強度分布の基本単位毎の照度分布データを作成して制御部41のデータ記憶部48の照度分布データ記憶領域481に記憶しておく(ステップS1)。この原稿面の照度分布は、図8の照度分布等高線表示例に示すように、撮像領域69で光強度が最も大きく、撮像領域69から離れるにしたがって光強度が小さくなる。この撮像領域69の光強度を1.0とし、光強度に応じて相対的な値に変換して、図9に示す原稿面照度分布データ70を作成する。ここで主走査方向は第1の走行体15と第2の走行体17の移動方向と直交する方向とし、副走査方向は第1の走行体15と第2の走行体17の移動方向とする。
【0038】
この状態でコンタクトガラス10に点光源68を固定した専用原稿61を載置し、操作表示部53を操作してフレア計測設定を行い、フレア計測を開始する(ステップS2)。フレア計測を開始すると、光源装置62が点灯し、点光源68を発光させ、スキャナ部5の光源12を点灯しないで第1の走行体15と第2の走行体17を専用原稿61の先端から終端まで走査して専用原稿61の読取面で反射した光信号を1次元撮像素子21で受光する(ステップS3)。1次元撮像素子21は受光した光信号を電気信号に変換し制御部41に送る。制御部41は送られた信号をA/D変換部43でデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をシェーディング補正部44でシェーディング補正し、画像信号生成部45で点光源68を有する専用原稿61の全画像データをデータ記憶部48の画像データ記憶領域484に格納する(ステップS4)。この画像データ記憶領域484に記憶した画像データを演算処理部46で基本単位毎に切り出して基本単位毎に分割した画像信号強度分布データとして生成してデータ記憶部48の画像信号強度分布データ記憶領域482に格納する(ステップS5,S6)。この画像信号強度分布データの各基本単位のデータは、各基本単位の読値を基本単位の画素数で割った平均値とする。例えば基本単位の画素数が25で、主走査方向と副走査方向をそれぞれ17個の領域とした画像信号強度分布の表示例71を図10に示す。図10に示すように、点光源68の領域で画像信号強度が最も大きく、周辺領域にフレアによリ画像信号強度が異なる領域が分散して生じている。この基本単位は、1画素でもかまわないし、スキャナ部5の特性により最適と思われる単位を決定すると良い。
【0039】
次に、演算処理部46は画像信号強度分布データ記憶領域482に格納した画像信号強度分布データを取り出してフレア強度分布を計算する(ステップS7)。画像信号強度分布データは、点光源68による周辺画像へのフレアの影響度であるので、注目する基本単位が、周辺から受けるフレアの影響度であるフレア強度分布へ変換してフレア強度分布データ記憶領域483に格納する。この変換処理は、画像信号強度分布データに対して点光源68を有する基本単位を中心に点対称移動を行いフレア強度分布を作成する。例えば、図11(a)に示す画像信号強度分布データ72の点光源68を有する基本単位X33を中心に基本単位X22をX44の位置へ、基本単位X44を基本単位X22の位置へ転置移動させて、図11(b)に示すフレア強度分布データ73を作成する。これは、例えば、点光源68を有する基本単位X33から左1にある領域に基本単位X33からのフレア影響量が0.015であると、その左1の位置に注目したとき、ここに入るフレア量は0.015であり、それは右1の方向から入るとみなせるからである。
【0040】
その後、演算処理部46はフレア強度分布データ記憶領域483に記憶したフレア強度分布データと照度分布データ記憶領域481に記憶した照度分布データを取出し、両データを各要素ごとに乗算して、原稿面の照度分布を考慮したフレア補正データを算出し、補正データ記憶部49に記憶する(ステップS8)。実際のフレア補正データ74の事例を図12に示す。
【0041】
次にスキャナ部5で原稿11の画像を読み取ったときにフレア補正データを使用してフレア補正を行うときの処理を図13のフローチャートを参照して説明する。この場合、データ記憶部48の画像データ記憶領域484は原稿11の全画像分の画像データを記憶する記憶容量があるとする。
【0042】
コンタクトガラス10上に原稿11を載置し、操作表示部53で倍率を100%に設定し、フレア補正処理を指定してスタートボタンを押すと、原稿11を照明する光源12が撮像領域に光を照射し、第1の走行体15と第2の走行体17が移動して原稿11の先頭から終わりまで走査して画像読取りを実行し、原稿11からの反射光を1次元撮像素子21に集光する(ステップS11)。1次元撮像素子21は受光した光信号を電気信号に変換し制御部41に送る。制御部41は送られた信号をA/D変換部43でデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をシェーディング補正部44でシェーディング補正し、画像信号生成部45で原稿11の画像信号データを生成してデータ記憶部48の画像データ記憶領域484に格納する(ステップS12,S13)。次に演算処理部46は補正データ記憶部49に記憶したフレア補正データと画像データ記憶領域484に記憶した画像信号データを取出し、フレア補正データと画像信号データとをマトリクス演算してフレア成分を補正した画像信号データを算出し、画像データ記憶領域484に格納する(ステップS14,S15,S16)。このフレア補正データと画像信号データのマトリックス演算は、例えば図14に示すように、画像信号データ75において、注目領域X33が、領域X21から影響されるフレア量は、フレア補正データ74を用いると、K11×X21/K23となり、領域X31から影響されるフレア量は、K21×X31/K23となる。この演算を注目領域X33以外の全ての領域の画像信号データに施し、各周辺画素毎のフレア量を合計した結果にX33/255を乗算して、注目領域X33の読値から減算すればフレアの影響のない画像信号データを得ることができる。この処理を全ての画像信号データに施すことによりフレア補正画像信号データを生成することができる。
【0043】
画像処理部50は画像データ記憶領域484に記憶したフレア補正画像信号データを取出して各種処理を行う。例えば画像認識部54は、画像信号データに応じて文字領域か絵柄領域かを判定し、変倍部55は主走査方向の拡大、縮小、あるいは等倍処理を行い、フィルタ部56では画像形成部9の周波数特性や画像認識部54の判定結果に基づいてM×Nの空間フィルタを用い、平滑化処理や鮮鋭化処理を行う。また、γ補正部57は画像形成部9の周波数特性や画像認識部54の判定結果に基づいてγカーブを変更して補正処理を実行し、階調処理部58は画像形成部9の周波数特性や画像認識部54の判定結果に基づいてディザ処理などの量子化を行う。この各種処理された画像データが画像形成部9に送られ、画像形成部9で記録紙に画像を形成する。また、要求があれば、外部出力部51から補正画像信号データが出力される。
【0044】
例えば、図15(a)に示すように、フレアの影響が顕著に現れるように、白い普通紙の白領域を部分的に切取り、広い黒領域76に挟まれた狭い白領域77がある原稿11を作成し、この原稿11をスキャナ部5で読取り、フレア補正処理を行わずに記録紙に形成した画像78を(b)に示し、フレア補正処理をして記録紙に形成した画像79を(c)に示す。ここで黒領域は、原稿11を切り取った部分で、スキャナ部5の圧板を開放して意図的に光を反射させなかった部分である。図15(b)に示すように広い黒領域76で挟まれた狭い白領域77の読値が、他の白領域より小さいが、(c)に示すように、フレア補正処理を行うことにより、狭い白領域77を他の白領域と均一にすることができる。
【0045】
また、データ記憶部48の画像データ記憶領域484には原稿11の全画像分の画像データを記憶する記憶容量がない場合のフレア補正処理は、図13(b)のフローチャートに示すように、スキャナ部5で原稿11の画像を読み込むときに、演算処理部46で補正データ記憶部49からフレア補正データを取出しておき(ステップS21)、画像信号生成部45で生成された画像信号データをマトリックス演算に比例した分、例えば、読取り画像の主走査方向全域を1ラインとしたとき、7ライン分の画像信号データを画像データ記憶領域484に保持する(ステップS22,S23)。この保持した7ライン分の画像信号データとフレア補正データを使用してフレア成分を補正する(ステップS24)。このフレア補正した画像信号データを画像処理部50で逐次処理して出力する(ステップS25)。このようにしてデータ記憶部48の記憶容量には影響されずにフレア補正を行うことができ、良質が画像を安定して出力することができる。
【0046】
このようにスキャナ部5で読み取った画像信号データをフレア補正する場合、フレア補正データで全画像領域を高精度に補正する必要がある。また、通常スキャナ部5では、原稿11の画像を変倍して読み取る場合もあり、変倍して読み取る場合でも高精度にフレアを補正する必要がある。そこで例えばA3の原稿11を載置するコンタクトガラス10の原稿読取面10aを複数領域、例えば図16(a)に示すように6分割したり、(b)に示すように9分割し、分割した各領域毎にフレア補正データを計測して補正データ記憶部49に記憶しておく。そして読み取った画像信号データをフレア補正するときに、画像信号データを読み取った領域のフレア補正データを使用してフレア補正を行うと良い。このように原稿11の画像を読み取った領域毎に、対応するフレア補正データでフレア補正を行うことにより、読み取った画像信号データを高精度に補正することができる。
【0047】
また、スキャナ部5で原稿11の画像を変倍して読み取る場合、図17(b)に示すように等倍画像データの副走査方向の100画素を基準とすると、200%変倍時には、図17(a)に示すように、画像データの200画素が、50%変倍時には、図17(c)に示すように、画像データの50画素が最初に読み取られる。この読み取った画像信号データを画像処理部50で画像処理を施すことにより主走査方向と副走査方向の変倍率を調整している。200%変倍時には走査する線速度が等倍時に比べて遅くなり、50%変倍時には走査する線速度が等倍時に比べて早くなる。このため対応するフレア補正データも変わる。そこで変倍率に対応した複数のフレア補正データを補正データ記憶部49に格納しておき、画像信号データをフレア補正するときに、変倍率に対応したフレア補正データを取出してフレア補正するようにしても良い。
【0048】
さらに、例えばA3サイズの原稿11の全面の画像データにおいて、等倍時のフレア補正データが、図18(a)に示すように、120mm×20mmの領域80で生成されているとすると、200%変倍時のフレア補正データの領域81は、図18(b)に示すように、等倍時のフレア補正データの領域80の2倍必要であり、50%変倍時のフレア補正データの領域82は1/2倍必要である。フレアを補正するときの等倍時の基本単位を例えば主走査30×副走査10画素とすると、200%変倍時では主走査30×副走査20画素、50%変倍時では主走査30×副走査5画素を基本単位としてフレア補正計算を行うようにしても良い。すなわち、この場合は、演算処理部46でフレア補正を行うときに、補正データ記憶部49に記憶した等倍時のフレア補正データを使用し、
副走査画素数=(等倍時の副走査基本画素数×変倍率)
により変倍時のフレア補正を適用する画像領域を決めてフレア補正することにより、フレア補正データ自身は、等倍時のデータを記憶しておくだけで済む。
【0049】
前記説明では原稿面の照度を照度計などで測定して照度分布データを作成した場合について説明したが、CCDカメラで撮像した照度分布画像から算出するようにしても良い。このCCDカメラで撮像した照度分布画像から照度分布データを作成する照度分布計測装置は、図19の構成図に示すように、コンタクトガラス10上に載置する拡散透過板85とCCDカメラ86及び演算処理装置87を有する。拡散透過板85は、図20の断面図に示すように、例えば拡散反射フィルム851とNDフィルタ(neutral density filter)852で構成されている。そして光源12を発光させて拡散透過板85の上方からの拡散光88をCCDカメラ86で撮像し、この拡散光の像を演算処理装置87で処理して2次元照度分布データを算出してデジタル複写機1に送り制御部4の照度分布データ記憶領域481に記憶させる。この演算処理装置87で2次元照度分布データを算出するとき、原稿面の全領域における照度分布の平均値を照度分布データとしても良いし、代表的な原稿面数個所の平均値を照度分布データとしても良い。また、カラースキャナであればRGBそれぞれのデータを持てば良い。このように光源12を発光させて2次元照度分布データを作成することにより、画像信号データに影響するフレア成分を精度良く補正することができる。
【0050】
また、前記説明では画像信号強度分布データからフレア強度分布を計算し、計算したフレア強度分布データとあらかじめ検出した照度分布データからフレア補正データを算出して補正データ記憶部49にあらかじめ記憶しておき、原稿11の画像を読み取ったとき、読み取った画像データを補正データ記憶部49に記憶したフレア補正データを使用してフレア補正を行った場合について説明したが、あらかじめ照度分布データとフレア強度分布データをデータ記憶部48の照度分布データ記憶領域481とフレア強度分布データ記憶領域483に記憶しておき、原稿11の画像を読み取ってフレア補正するときに、フレア強度分布データと照度分布データを読み出してフレア補正するようにしても良い。
【0051】
この原稿11の画像を読み取ってフレア補正するときに、フレア強度分布データと照度分布データを読み出してフレア補正する場合について説明する。
【0052】
まず、コンタクトガラス10に点光源68を固定した専用原稿61を載置し、スキャナ部5の光源12を点灯しないで点光源68を発光させてフレア計測を行い、図11に示すように画像信号強度分布データ72を生成してデータ記憶部48の画像信号強度分布データ記憶領域482に格納する。この画像信号強度分布データ記憶領域482に格納した画像信号強度分布データ72から演算処理部46でフレア強度分布を計算し、フレア強度分布データ73をフレア強度分布データ記憶領域483に格納する。
【0053】
この状態でスキャナ部5で原稿11の画像を読み取り、読み取った画像信号データ75をデータ記憶部48の画像データ記憶領域484に格納する。次に、図21に示すように、制御部41の演算処理部46はフレア強度分布データ記憶領域483に記憶したフレア強度分布データ73と照度分布データ記憶領域481に記憶した照度分布データ89を取り出し、画像データ記憶領域484に格納した画像信号データ75とマトリクス演算してフレア補正を行う。このマトリックス演算は、例えば画像信号データ75の注目領域X33が領域X21から影響されるフレア量は、フレア強度分布データ73と照度分布データ89を用いると、F11×S11×X21/F23となり、領域X31から影響されるフレア量は、F21×S21×X31/F23となる。この演算を領域X33以外のすべての画像信号データに施し、各周辺画素毎のフレア量を合計した結果にX33/255を乗算して、注目領域X33の読値から減算すれば、フレアの影響のない画像信号データが求まる。この操作をすべての画像信号データに施してフレア補正画像信号データを生成し、補正データ記憶部49に格納する。このようにフレア強度分布データ73と照度分布データ89から画像信号データ75に影響するフレア成分を補正することにより、品質の良い画像を読み取ることができ、良質な画像を形成することができる。
【0054】
上記説明ではスキャナ部5で原稿11の画像を変倍して読み取ることができる場合について説明したが、図22(a)の斜視図と(b)の側面図に示すように、コンタクトガラス10に載置された原稿11に読取用の光を照射する光源12とリフレクター13及びレンズ20とともに等倍結像素子83を走行体84に設けたスキャナ部5aにも同様に適用することができる。
【0055】
また、上記説明ではデジタル複写機1について説明したが、原稿11の画像を読み取りパソコン等の端末装置に出力するスキャナ装置においても、同様にしてフレア補正データを作成し、作成したフレア補正データにより読み取った画像信号データのフレア補正を行うことができる。
【0056】
さらに、上記説明では制御部41のプログラム記憶部47にフレア計測とフレア補正データの作成及びフレア補正の処理プログラムを格納しておいた場合について説明したが、フレア計測とフレア補正データ作成の処理プログラムを外部記憶媒体59に格納しておき、フレア補正の処理プログラムをプログラム記憶部47に記憶しておき、フレア補正データを作成するときに中央制御部42で外部記憶媒体59からフレア計測とフレア補正データの作成の処理プログラムを読み込んでフレア補正データを作成するようにしても良い。また、フレア計測とフレア補正データの作成及びフレア補正の処理プログラムを外部記憶媒体59に格納しておき、フレア計測とフレア補正データ作成の処理プログラムとともにフレア補正の処理プログラムを外部記憶媒体59に格納しておき、フレア補正データを作成するとき及びフレア補正を行うときに、中央制御部42でこれらの処理プログラムを外部記憶媒体59から読み込むようにしても良い。このように外部記憶媒体59に、これらの処理プログラムを格納しておくことにより、フレア補正の汎用性を高めるとともに既設の複写機やスキャナ装置においてもフレア補正を行った良質な画像を読み取り形成することができる。
【0057】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、読取面が拡散反射面で形成された計測用原稿に点光源を設け、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出することにより、簡単な構成で原稿面反射成分によるフレアの状態を検出することができる。
【0058】
また、画像信号強度分布データと読取面の照度分布データを各画像領域毎に乗算して原稿面に応じたフレア補正データを算出することにより、原稿面反射成分によるフレアの状態を精度良く検出することができる。
【0059】
さらに、照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データとあらかじめ算出したフレア補正データとによりフレア成分を補正した画像信号データを生成することにより、読み取った画像をフレアを除去した品質の良い画像に変換することができる。
【0060】
このフレアを補正するときに、読み取った原稿の画像信号データをフレア補正データの画像領域ごとに分割し、分割した画像信号データの注目データに対し、注目データ以外の画像領域に対応したフレア補正データとのマトリックス計算から原稿面反射フレア量を算出し、注目データから算出した原稿面反射フレア量を減算してフレア成分を補正した画像信号データを生成することにより、簡単な処理で読取画像の品質を向上することができる。
【0061】
また、原稿の画像信号データをフレア補正するとき、あらかじめ記憶したフレア強度分布データと照度分布データとを使用してフレア補正することにより、読み取った画像信号データを簡単な処理でフレア補正することができ、フレアを除去した品質の良い画像を迅速に出力することができる。
【0062】
また、フレア補正データ計測方法の処理プログラムとフレア補正方法の処理プログラムのいずれか一方又は両方を記憶媒体に格納しておくことにより、フレア補正データ計測処理やフレア補正処理の汎用性を高めるとともに、既設のスキャナ装置や複写機でもフレアを除去した読取画像を出力することができる。
【0063】
さらに、画像読取装置に、読取面が拡散反射面で形成され点光源を有する計測用原稿が原稿載置面に載置されて点光源を発光させたときに、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出して記憶手段に記憶させたり、画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換して記憶させ、照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データを、記憶したフレア補正データ、又はフレア強度分布データと照度分布データを使用してフレア成分を補正することにより、画像品質の良い読取画像を安定して出力することができる。
【0064】
また、画像読取装置に、原稿の特定領域毎に複数のフレア補正データやフレア強度分布データを記憶したり、原稿を読み取るときの変倍率毎に複数のフレア補正データやフレア強度分布データを記憶することにより、原稿を読み取るときに変倍率を変えても、その変倍率に応じたフレア補正を行い良質な画像を出力することができる。
【0065】
また、演算処理手段は、等倍時のフレア補正データから原稿を読み取るときの変倍率に応じたフレア補正データを算出することにより、記憶手段の記憶容量を増やさずに、変倍時でも変倍率に応じたフレア補正データを使用してフレア補正を行い良質な画像を出力することができる。
【0066】
さらに、上記画像読取装置を画像形成装置に設け、画像読取装置から出力されるフレアを除去した画像データにより画像を形成することにより、良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のデジタル複写機の構成図である。
【図2】スキャナ部の構成図である。
【図3】エンジン部の構成図である。
【図4】制御部の構成を示すブロック図である。
【図5】データ記憶部の構成図である。
【図6】フレア補正データ計測用の装置の構成図である。
【図7】フレア補正データの計測処理を示すフローチャートである。
【図8】原稿面の照度分布を測定したときの照度分布等高線の表示図である。
【図9】原稿面の照度分布データの構成図である。
【図10】フレア補正データの計測時の画像信号強度分布の表示図である。
【図11】画像信号強度分布からフレア補正データを作成する処理を示す説明図である。
【図12】フレア補正データの一例を示す説明図である。
【図13】フレア補正処理を示すフローチャートである。
【図14】フレア補正処理を示す説明図である。
【図15】フレア補正処理の有無による画像を示す模式図である。
【図16】フレア補正データを作成するときに読取面を複数に分割した状態を示す模式図である。
【図17】等倍時と変倍時の読取画素領域を示す模式図である。
【図18】等倍時と変倍時のフレア補正データ領域を示す模式図である。
【図19】照度分布計測装置の構成図である。
【図20】照度分布計測装置の拡散透過板の構成を示す断面図である。
【図21】フレア強度分布データと照度分布データによるフレア補正処理を示す説明図である。
【図22】スキャナ部の他の構成図である。
【図23】読取面からの反射で生じるフレアの説明図である。
【図24】従来例の画像評価方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1;デジタル複写機、2;複写機本体、3;ADF、4;自動仕分け装置、
5;スキャナ部、6;書込ユニット、7;エンジン部、8;給紙ユニット、
9;画像形成部、10;コンタクトガラス、11;原稿、12;光源、
13;リフレクター、14;ミラー、15;第1の走行体、16;ミラー、
17;第2の走行体、19;駆動伝達手段、20;レンズ、
21;1次元撮像素子、24;画像形成ユニット、
25;1次転写ユニット、26;2次転写ユニット、27;定着ユニット、
41;制御部、42;中央制御部、46;演算処理部、
47;プログラム記憶部、48;データ記憶部、49;補正データ記憶部、
60;点光源装置、61;フレア計測用の専用原稿。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides flare correction data measurement for measuring flare correction data for correcting flare, which is a pseudo signal generated by scattering or reflection of incident light for reading an original, when the image of the original is read by a scanner device or a copying machine. The present invention relates to a method, a flare correction method, a storage medium storing these programs, an image reading apparatus, and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-23226
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-48048
[Patent Document 3]
JP 10-1112799 A
[Patent Document 4]
JP-A-11-355636
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-2986665
When an image of a document is read by a scanner device or an image reading device of a copying machine, as shown in FIG. 23, the illumination light emitted from the light source 12 is not the imaging region 90 of the document 11 placed on the contact glass 10. This is a phenomenon in which the light irradiated to the area is reflected from the document 11 and is reflected or scattered by the reflector 13 or the like to irradiate the imaging area 90. When this phenomenon occurs in the image reading apparatus, the imaging region 90 is irradiated and a flare that is a pseudo signal is generated. This flare causes a change in the image density of the document in the vicinity of the imaging region, and the read signal level changes, causing an image reading defect.
[0003]
In order to eliminate the influence of this flare, for example, the surface of a reflector or the like is painted black to reduce the surface reflection. In this way, since the cost is increased by painting the surface of the reflector or the like, it is desirable to apply the coating only to the part where the flare light is generated, but in order to specify the part where the flare light is generated, It was necessary to apply black coating to each part predicted to generate a flare light image such as a reflector and to evaluate from the read image, and it took time for the evaluation and the effect was limited.
[0004]
Further, when a document is read by a copying machine or the like, the background of the document is processed by image processing called skipping. That is, for a document having a light background color, the gradation of the light background color is erased by the ground removal process so that it becomes the color of the recording paper itself. Also, if ground removal processing is not performed in order to maintain the background color, the illumination light is reflected by the document surface other than the imaging area, the light returns to the optical system, and this time it is generated by illuminating the imaging area. Due to the influence of the original surface reflection flare, the white area sandwiched between the black area and the black area is copied darkly and dirty. Furthermore, to save energy, the reading light source tends to shift from a halogen light source to a xenon light source. However, the xenon light source is known to be more affected by document surface flare than the halogen light source. is necessary.
[0005]
Therefore, for example, the image reading apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured to display a target pixel S.xyFrom the output signal obtained from the output signal obtained from the target pixel Sxy and the peripheral pixel PSxyA value obtained by multiplying the output signal obtained from the above and a unique reading coefficient is subtracted to read the density of the original faithfully. If the document reflectance is R, the line sensor output S is not only proportional to the document reflectance R but also influenced by the higher order of the document reflectance R, and a coefficient depending on the illumination system of the document reader is set to α (for example, α = 0.1 to 0.15), the line sensor output S is obtained by standardizing an output with a reflectance of 100% with S = 1,
S∝R + αR2+ ΑR3 + ...
Is based on the premise that And the correction output CS of the target pixelxyIs corrected by the following correction formula.
CSxy= Sxy-ΑΣ (Sxy・ PSxy) / Σnxy
However, ΣnxyIs the sum of the number of surrounding pixels
[0006]
In addition, as shown in FIG. 23A, the image evaluation method shown in Patent Document 2 is a white circular image 92 centering on the measurement position 91 and a white fan shape only in one direction around the circular image 92. The formed detection region 93 and the measurement pattern 94 in which the portion other than the detection region 93 is black are read by the image reading device to be measured, and the flare amount due to the document surface is detected based on the image signal intensity at the measurement position of the read image. is doing. Then, the position of the detection region 93 is changed with respect to the measurement position 91, and the flare amount around the measurement position 91 is detected. This measurement result data is represented by an image intensity signal at the measurement position, as shown in FIG. In this case, when the detection region is on the right side with respect to the measurement position, it indicates that particularly strong flare has occurred.
[0007]
In the flare correction method disclosed in Patent Document 3, the imaging area is divided into plane elements, the position of 2D image data of interest is i, the position of arbitrary 2D image data is j, and 2D image data I (i ), I (j) as a distance r (i, j), and a flare amount for each surface element is obtained as a flare spread function f {r (i, j)}, and the read two-dimensional image data I The flare correction is performed by applying a correction formula using the function f to (i).
[0008]
In addition, the imaging apparatus disclosed in Patent Document 4 corrects and reduces flare ghosts generated in an imaging optical system in a CCD camera with a variable aperture and focal length.
[0009]
Furthermore, in the image processing apparatus disclosed in Patent Document 5, a fine line area on the white ground in a document is detected by a reading error correction unit, and density reduction in the fine line area is corrected.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the image reading apparatus disclosed in Patent Document 1, when the line sensor output S = 1, the correction output CS of the target pixelxy= 1−α, α is only an approximation from the total amount of reflections, and a method for deriving α is not disclosed, so that it is difficult to implement. In addition, it is known that the reflection condition varies depending on the lamp light amount distribution on the document surface and the pixel reading position with respect thereto, and since this condition is not taken into account in the correction formula, the correction accuracy is poor. .
[0011]
In addition, the image evaluation method disclosed in Patent Document 2 has the disadvantages that only one amount of flare can be detected by one measurement, and the relationship between the distance from the arbitrary reading position and the amount of flare cannot be grasped.
[0012]
The flare correction method disclosed in Patent Document 3 has a disadvantage that the flare correction accuracy is reduced because the influence of flare is corrected only on the distance r (i, j) with respect to the target image data and the direction is not taken into consideration. is there.
[0013]
Furthermore, the image pickup apparatus shown in Patent Document 4 is greatly different in configuration from a scanner apparatus or the like in which the optical system has no aperture and the focal length is always constant, and the flare to be corrected is also different. There is a disadvantage that it cannot be corrected well.
[0014]
In addition, as shown in Patent Document 5, when correcting the density decrease in the fine line region on the white background in the document, the purpose is to correct the decrease in the density of the low contrast character on the white background. There is a disadvantage in that a component affected by flare cannot be corrected from an arbitrary image in which a picture or the like is mixed.
[0015]
The present invention improves such disadvantages, and provides a flare correction data measurement method capable of accurately measuring flare correction data for correcting flare, which is a pseudo signal generated by scattering and reflection of incident light for reading an original, and flare correction A flare correction method that corrects read image data with high accuracy using data, a storage medium that stores these programs, and flare correction data are measured with high accuracy, and the read image data is corrected with high accuracy and a high-quality image is output. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus and an image forming apparatus that can perform the above operation.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The flare correction data measuring method according to the present invention includes an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document placed on a document placing surface, and an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document. And a flare correction data measurement method for an image reading device that generates image signal data from a signal output from an imaging means, wherein a point light source is provided on a measurement document having a reading surface formed of a diffuse reflection surface, The image signal intensity distribution data obtained by imaging the light reflected from the entire surface of the reading surface by the light emitted from the image pickup unit and dividing the signal output from the image pickup unit into the image area based on the light emission image area of the point light source. GenerateThe generated image signal intensity distribution data is converted to flare intensity distribution data, and the converted flare intensity distribution data andThe flare correction data is calculated from the illuminance distribution data of the reading surface detected by emitting light from the illumination means in advance.
[0017]
  the aboveFlare intensity distribution dataAnd the illuminance distribution data on the reading surface are multiplied for each image area to calculate flare correction data corresponding to the original surface.
[0018]
The flare correction method according to the present invention is a flare correction method using the flare correction data calculated by the flare correction data measuring method, wherein the image signal data of the original read by emitting light from the illumination means and the flare correction data calculated in advance are used. Thus, the image signal data in which the flare component is corrected is generated, and the read image is converted into a high-quality image from which the flare is removed.
[0019]
When correcting the flare, the image signal data of the read original is divided into the image areas of the flare correction data, and the flare correction data corresponding to the image area other than the attention data is divided with respect to the attention data of the divided image signal data. The image surface reflection flare amount is calculated from the matrix calculation, and image signal data in which the flare component is corrected by subtracting the document surface reflection flare amount calculated from the data of interest is generated to improve the quality of the read image.
[0020]
  Another flare correction method of the present invention includes an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document placed on a document placing surface, and an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document. A flare correction method for an image reading apparatus for generating image signal data from a signal output from an imaging means, wherein a point light source is provided on a measurement document having a reading surface formed of a diffuse reflection surface, and emitted from the point light source The light reflected from the entire surface of the reading surface is picked up by the image pickup means, and image signal intensity distribution data is generated by dividing the signal output from the image pickup means into image areas based on the light emission image area of the point light source, The generated image signal intensity distribution data is converted into flare intensity distribution data. From the converted flare intensity distribution data and the illuminance distribution data of the reading surface detected by emitting light from the illumination means in advance.The original scanned with the illumination meansThe image signal data is subjected to flare correction. When correcting this flare, the image signal data of the read original is divided into image areas of the flare intensity distribution data, and the flare intensity distribution corresponding to the image area other than the attention data is divided with respect to the attention data of the divided image signal data. The original surface reflection flare amount is calculated from the matrix calculation of the data and the illuminance distribution data, and the image surface data is generated by correcting the flare component by subtracting the original surface reflection flare amount calculated from the attention data, thereby improving the quality of the read image. .
[0021]
The storage medium of the present invention stores one or both of the processing program of the flare correction data measurement method and the processing program of the flare correction method, and enhances the versatility of the flare correction data measurement processing and flare correction processing.
[0022]
  An image reading apparatus according to the present invention includes an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document, an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document, and an image signal from a signal output from the imaging unit. An image reading apparatus that generates data includes arithmetic processing means and storage means, and the arithmetic processing means places a measurement original having a reading surface formed of a diffuse reflection surface and a point light source on the original placement surface. When the point light source emits light, the light reflected from the entire reading surface by the light emitted from the point light source is picked up by the image pickup means, and the light emission image area of the point light source is defined as a basic unit from the signal output from the image pickup means. Generated image signal intensity distribution data divided into the image areas,The generated image signal intensity distribution data is converted to flare intensity distribution data, and the converted flare intensity distribution data andThe flare correction data is calculated from the illuminance distribution data of the reading surface detected by emitting light from the illuminating device in advance and stored in the storage device, and the image signal data of the original read by emitting light from the illuminating device and the flare stored in the storage device. Image signal data in which the flare component is corrected by the correction data is generated, and a read image with good image quality is output.
[0023]
The storage means stores a plurality of flare correction data for each specific area of the document, or stores a plurality of flare correction data for each variable magnification when reading the document, and changes the magnification when reading the document. However, flare correction is performed using the flare correction data corresponding to the magnification, and a high-quality image is output.
[0024]
In addition, the calculation means calculates flare correction data according to the magnification when reading the original from the flare correction data at the same magnification, and does not increase the storage capacity of the storage means, and the magnification is changed even at the time of magnification. A flare correction is performed using the corresponding flare correction data, and a high-quality image is output.
[0025]
Another image reading apparatus according to the present invention includes an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document, an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document, and a signal output from the imaging unit. An image reading apparatus that generates image signal data includes an illuminance distribution data storage unit, an arithmetic processing unit, and a flare intensity distribution data storage unit. The illuminance distribution data storage unit is a reading detected by emitting light from an illumination unit in advance. The illuminance distribution data of the surface is stored, and the arithmetic processing means outputs a point light when a measurement original having a reading surface formed of a diffuse reflection surface and having a point light source is placed on the original placement surface and the point light source emits light. The light reflected from the entire surface of the reading surface by the light emitted from the light source is picked up by the image pickup means, and the image signal intensity divided from the signal output from the image pickup means into the image area based on the light emission image area of the point light source Data is generated, the generated image signal intensity distribution data is converted into flare intensity distribution data, the converted flare intensity distribution data is stored in the flare intensity distribution data storage means, and the image signal of the original read by emitting light from the illumination means The flare intensity distribution data stored in the data, the flare intensity distribution data storage means, and the illuminance distribution data stored in the illuminance distribution data storage means generate flare-corrected image signal data.
[0026]
In the flare intensity distribution data storage means, a plurality of flare intensity distribution data is stored for each specific area of the document, or a plurality of flare intensity distribution data is stored for each variable magnification when the document is read, and according to the variable magnification. The flare correction is performed to output a high quality image.
[0027]
An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described image reading apparatus, and forms an image using image data from which flare is output from the image reading apparatus to form a high-quality image.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention. As shown in the figure, the digital copying machine 1 has a copying machine main body 2, an automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 3, and an automatic sorting device 4. The copying machine main body 2 includes a scanner unit 5 that reads a document, and an image forming unit 9 that includes a writing unit 6, an engine unit 7, and a paper feeding unit 8. The ADF 3 sends the document to be read to the scanner unit 5 and collects the document read by the scanner unit 5.
[0029]
As shown in the perspective view of FIG. 2A and the side view of FIG. 2B, the scanner unit 5 includes a light source 12, a reflector 13, and a mirror for irradiating reading light onto a document 11 placed on a contact glass 10. The first traveling body 15 having 14, the second traveling body 17 having a plurality of mirrors 16, and the first traveling body 15 and the second traveling body 17 are parallel to the contact glass 10 by the rotation of the drive motor 18. Drive transmission means 19 that moves to the lens, a lens 20 that condenses the light from the mirror 8 of the second traveling body 17, a one-dimensional imaging device 21 that comprises, for example, a line CCD, on which the light collected by the lens 20 is incident, and An output port 22 is provided. Then, the document sent by ADF 3 is scanned and read.
[0030]
The writing unit 6 includes a laser light source, a polygon mirror, and the like, and emits a laser beam 23 including image information to the engine unit 7. The engine unit 7 includes an image forming unit 24, a primary transfer unit 25, a secondary transfer unit 26, and a fixing unit 27, as shown in the configuration diagram of FIG. The image forming unit 24 includes a charging charger 29 and a color developing unit 30 and a drum cleaning unit 31 made of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) disposed around the photosensitive member 28. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 28 charged by the charging charger 29 by the laser beam 23 emitted from the writing unit 6, and the formed electrostatic latent image is visualized by the color developing unit 30 to form a toner image. Form. The primary transfer unit 25 includes an intermediate transfer belt 32, a primary transfer unit 33, a tension roller 34, a secondary transfer roller 35, a cleaning unit 36, and a reference position sensor 37, and intermediates a toner image formed on the photoconductor 28. Primary transfer is performed on the transfer belt 32 to superimpose toner images of respective colors. The intermediate transfer belt 32 is separated from the surface of the photosensitive member 28 by a contact / separation mechanism except when the toner image on the photosensitive member 28 is primarily transferred, and is pressed against the surface of the photosensitive member 28 only when the image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 32. Is done. The secondary transfer unit 26 secondarily transfers the toner image transferred to the intermediate transfer belt 32 onto the recording paper. The fixing unit 27 fixes the toner image transferred to the recording paper with heat and pressure. The paper feed unit 8 includes a plurality of paper feed cassettes 38 a to 38 c and a manual feed tray 39, and sends recording paper to the secondary transfer unit 26. The automatic sorting device 4 has a plurality of sorting bins 40a to 40n, and sorts and discharges the recording paper on which images are formed.
[0031]
As shown in the block diagram of FIG. 4, the control unit 41 of the digital copying machine 1 includes a central control unit 42, an A / D conversion unit 43, a shading correction unit 44, an image signal generation unit 45, an arithmetic processing unit 46, A program storage unit 47, a data storage unit 48, a correction data storage unit 49, an image processing unit 50, an external output unit 51, and an external storage medium control unit 52 are provided. The central control unit 32 has a CPU for controlling the operation of the entire apparatus, and manages the operation of the entire apparatus under various printing conditions input from the operation display unit 53 when reading and printing the image of the document 11. As shown in FIG. 5, the data storage unit 48 includes an illuminance distribution data storage area 481, an image signal intensity distribution data storage area 482, a flare intensity distribution data storage area 483, and an image data storage area 484. The image processing unit 50 includes an image recognition unit 54, a scaling unit 55, a filter unit 56, a γ correction unit 57, and a gradation processing unit 58. The external storage medium control unit 52 controls input / output from the external storage medium 59 such as a flexible disk or an optical disk.
[0032]
When the image forming cycle of the document 11 read by the scanner unit 5 in the digital copying machine 1 is started, if the image to be formed is one color, a toner image is formed on the photosensitive member 28 based on the image data of the read document 11, The formed toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 32. The secondary transfer unit 26 secondarily transfers the toner image onto the recording paper fed in accordance with the tip of the toner image transferred to the intermediate transfer belt 32. The recording paper onto which the toner image has been transferred is sent to the fixing unit 27 and fixed by heating and pressing. The recording paper on which the toner image is fixed is discharged to the automatic sorting device 4. Further, the toner remaining on the intermediate transfer belt 32 is collected by the cleaning unit 36.
[0033]
When the image to be formed has two or more colors, the scanner 11 reads the document 11 based on the detection of the reference mark provided on the intermediate transfer belt 32 by the reference position sensor 37, and the photosensitive member 28 is read by the read image data. Then, a toner image of the first color is formed, and the toner image formed on the photoreceptor 28 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 32. Subsequently, a second color toner image is formed on the photosensitive member 28, and the toner image formed on the photosensitive member 28 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 32. The image formation on the photoreceptor 28 and the primary transfer on the intermediate transfer belt 32 are repeated for each color. That is, when forming a two-color image, the intermediate transfer belt 32 is rotated twice, and when forming a full-color image, the intermediate transfer belt 32 is rotated four times. The toner images thus transferred are primarily transferred to the intermediate transfer belt 32 to superimpose the images of the respective colors without positional deviation. After the toner image of a predetermined color is transferred to the intermediate transfer belt 32, the toner image is secondarily transferred to the recording paper fed in accordance with the leading end of the toner image transferred to the intermediate transfer belt 32, and heated by the fixing unit 27. , Press to fix.
[0034]
As described above, when the image of the document 11 is read by the scanner unit 5, the light emitted from the illumination light emitted from the light source 12 to a region other than the imaging region of the document 11 placed on the contact glass 10 is recorded. Is reflected from the reflector 13 and reflected or scattered by the reflector 13 or the like to irradiate the imaging region to generate a flare that is a pseudo signal. This flare causes a change in the image density of the document in the vicinity of the imaging region, and the read signal level changes, causing an image reading defect. In order to correct this flare, a flare correction data measurement and flare correction processing program is stored in advance in the program storage unit 47 of the control unit 41, and flare correction data is measured in advance and stored in the correction data storage unit 49. deep. First, the configuration and processing when measuring the flare correction data will be described.
[0035]
  For measurement of flare correction data, as shown in the configuration diagram of FIG. 6A, a point light source device 60 and a dedicated document 61 for flare measurement are used.Point light source device 60Includes a light source device 62, an optical fiber bundle 63, an optical fiber 65 connected to the optical fiber bundle 63 with a connection jig 64, and a fixing jig 66 for fixing the optical fiber 66 to the dedicated document 61. The light source device 62 uses a halogen light source when a halogen lamp is used as the light source 12 of the scanner unit 5. The dedicated original 61 is of A3 size, for example, and the reading surface that comes into contact with the contact glass 10 is formed by a diffuse reflection surface. As shown in FIG. 6B, a small hole for fixing the tip of the optical fiber 66 to the measurement point. 67 is provided, and the tip of the optical fiber 66 is fixed to the hole 67 with a fixing jig 66 to form a point light source 68 on the reading surface of the dedicated original 61. Here, when the dedicated document 61 transmits light emitted from the tip of the optical fiber 66, the tip of the optical fiber 66 may be fixed to the surface of the dedicated document 61 without providing the hole 67. . The light emitting portion of the point light source 68 is actually difficult to fit within one pixel and has a certain image area. Therefore, the light emission image area of the point light source 68 is set as a basic unit for flare measurement and flare correction. The operation display unit 53 includes a screen for setting flare measurement, a setting function, a touch panel, an operation function for starting flare measurement, and the like.
[0036]
Processing when measuring flare correction data using the point light source device 60 and the original 61 for flare measurement will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0037]
First, the light source 12 of the scanner unit 5 is turned on in advance, the illuminance of the document surface is measured with an illuminometer, etc., and the illuminance distribution data for each basic unit of the flare intensity distribution is created to store the data storage unit 48 of the control unit 41. It is stored in the illuminance distribution data storage area 481 (step S1). As shown in the illuminance distribution contour line display example of FIG. 8, the illuminance distribution on the original surface has the highest light intensity in the imaging area 69 and decreases as the distance from the imaging area 69 increases. The light intensity of the imaging area 69 is set to 1.0 and converted into a relative value according to the light intensity, and the document surface illuminance distribution data 70 shown in FIG. 9 is created. Here, the main scanning direction is a direction orthogonal to the moving direction of the first traveling body 15 and the second traveling body 17, and the sub-scanning direction is the moving direction of the first traveling body 15 and the second traveling body 17. .
[0038]
In this state, the dedicated original 61 with the point light source 68 fixed thereon is placed on the contact glass 10, and the flare measurement is set by operating the operation display unit 53 to start flare measurement (step S2). When the flare measurement is started, the light source device 62 is turned on, the point light source 68 is emitted, and the first traveling body 15 and the second traveling body 17 are moved from the front end of the dedicated document 61 without turning on the light source 12 of the scanner unit 5. An optical signal scanned to the end and reflected by the reading surface of the dedicated original 61 is received by the one-dimensional image sensor 21 (step S3). The one-dimensional imaging device 21 converts the received optical signal into an electrical signal and sends it to the control unit 41. The control unit 41 converts the sent signal into a digital signal by the A / D conversion unit 43, shading correction of the converted digital signal by the shading correction unit 44, and a dedicated document 61 having a point light source 68 by the image signal generation unit 45. Are stored in the image data storage area 484 of the data storage unit 48 (step S4). The image data stored in the image data storage area 484 is generated as image signal intensity distribution data cut out for each basic unit by the arithmetic processing unit 46 and divided into basic units, and the image signal intensity distribution data storage area of the data storage unit 48 is generated. It is stored in 482 (steps S5 and S6). The data of each basic unit of the image signal intensity distribution data is an average value obtained by dividing the reading value of each basic unit by the number of pixels of the basic unit. For example, FIG. 10 shows a display example 71 of an image signal intensity distribution in which the number of pixels in the basic unit is 25 and the main scanning direction and the sub-scanning direction each have 17 regions. As shown in FIG. 10, the image signal intensity is the highest in the area of the point light source 68, and areas having different image signal intensity due to flare are dispersed in the peripheral area. The basic unit may be one pixel, and a unit that seems to be optimal may be determined according to the characteristics of the scanner unit 5.
[0039]
Next, the arithmetic processing unit 46 extracts the image signal intensity distribution data stored in the image signal intensity distribution data storage area 482 and calculates the flare intensity distribution (step S7). Since the image signal intensity distribution data is the degree of flare influence on the surrounding image by the point light source 68, the basic unit of interest is converted into the flare intensity distribution which is the influence degree of flare received from the periphery, and the flare intensity distribution data is stored. Store in area 483. In this conversion processing, a flare intensity distribution is created by performing point-symmetrical movement about the basic unit having the point light source 68 with respect to the image signal intensity distribution data. For example, the basic unit X22 having the point light source 68 of the image signal intensity distribution data 72 shown in FIG. 11A is displaced to the position of the basic unit X22 and the basic unit X44 to the position of the basic unit X22. The flare intensity distribution data 73 shown in FIG. For example, if the flare influence amount from the basic unit X33 is 0.015 in the region 1 to the left of the basic unit X33 having the point light source 68, when the position of the left 1 is noted, the flare amount entering here is It is 0.015 because it can be regarded as entering from the right 1 direction.
[0040]
  Thereafter, the arithmetic processing unit 46 calculates the flare intensity distribution data stored in the flare intensity distribution data storage area 483 andIlluminance distribution data storage area 481The illuminance distribution data stored in the above is taken out, and both data are multiplied for each element to calculate the flare correction data in consideration of the illuminance distribution on the document surface, and stored in the correction data storage unit 49 (step S8). An example of actual flare correction data 74 is shown in FIG.
[0041]
Next, processing when performing flare correction using flare correction data when the scanner unit 5 reads an image of the document 11 will be described with reference to a flowchart of FIG. In this case, it is assumed that the image data storage area 484 of the data storage unit 48 has a storage capacity for storing image data for all images of the document 11.
[0042]
When the document 11 is placed on the contact glass 10, the magnification is set to 100% on the operation display unit 53, the flare correction process is designated, and the start button is pressed, the light source 12 that illuminates the document 11 emits light to the imaging region. , The first traveling body 15 and the second traveling body 17 move and scan from the beginning to the end of the document 11 to execute image reading, and the reflected light from the document 11 is applied to the one-dimensional image sensor 21. Condensing light (step S11). The one-dimensional imaging device 21 converts the received optical signal into an electrical signal and sends it to the control unit 41. The control unit 41 converts the sent signal into a digital signal by the A / D conversion unit 43, shading correction of the converted digital signal by the shading correction unit 44, and generation of image signal data of the document 11 by the image signal generation unit 45 Then, it is stored in the image data storage area 484 of the data storage unit 48 (steps S12 and S13). Next, the arithmetic processing unit 46 extracts the flare correction data stored in the correction data storage unit 49 and the image signal data stored in the image data storage area 484, and corrects the flare component by performing a matrix operation on the flare correction data and the image signal data. The calculated image signal data is calculated and stored in the image data storage area 484 (steps S14, S15, S16). For example, as shown in FIG. 14, the matrix calculation of the flare correction data and the image signal data uses the flare correction data 74 for the flare amount affected by the region of interest X33 in the image signal data 75 and the region X21. K11 × X21 / K23, and the flare amount affected by the region X31 is K21 × X31 / K23. If this calculation is performed on the image signal data of all areas other than the attention area X33, the total flare amount for each peripheral pixel is multiplied by X33 / 255, and subtracted from the reading value of the attention area X33, the influence of flare Image signal data with no image can be obtained. By performing this process on all image signal data, flare-corrected image signal data can be generated.
[0043]
The image processing unit 50 extracts the flare correction image signal data stored in the image data storage area 484 and performs various processes. For example, the image recognizing unit 54 determines whether it is a character region or a picture region according to image signal data, the scaling unit 55 performs enlargement, reduction, or equal magnification processing in the main scanning direction, and the filter unit 56 performs an image forming unit. The smoothing process and the sharpening process are performed using an M × N spatial filter based on the frequency characteristics of 9 and the determination result of the image recognition unit 54. Further, the γ correction unit 57 performs correction processing by changing the γ curve based on the frequency characteristics of the image forming unit 9 and the determination result of the image recognition unit 54, and the gradation processing unit 58 performs the frequency processing of the image forming unit 9. Quantization such as dither processing is performed based on the determination result of the image recognition unit 54. The various processed image data is sent to the image forming unit 9, and the image forming unit 9 forms an image on the recording paper. If requested, corrected image signal data is output from the external output unit 51.
[0044]
For example, as shown in FIG. 15A, a document 11 having a narrow white area 77 sandwiched between wide black areas 76 by partially cutting a white area of white plain paper so that the influence of flare appears significantly. , The original 11 is read by the scanner unit 5, and an image 78 formed on the recording paper without performing the flare correction processing is shown in (b), and an image 79 formed on the recording paper by performing the flare correction processing is shown in (b). c). Here, the black region is a portion where the original 11 is cut off and the pressure plate of the scanner unit 5 is opened and light is not intentionally reflected. As shown in FIG. 15B, the reading value of the narrow white area 77 sandwiched between the wide black areas 76 is smaller than the other white areas, but as shown in FIG. 15C, the reading is narrowed by performing the flare correction processing. The white area 77 can be made uniform with other white areas.
[0045]
In addition, the flare correction process when the image data storage area 484 of the data storage unit 48 does not have a storage capacity for storing image data for all the images of the document 11 is shown in the flowchart of FIG. When the image of the document 11 is read by the unit 5, the flare correction data is extracted from the correction data storage unit 49 by the calculation processing unit 46 (step S21), and the image signal data generated by the image signal generation unit 45 is subjected to matrix calculation. For example, when the whole area in the main scanning direction of the read image is one line, image signal data for seven lines is held in the image data storage area 484 (steps S22 and S23). The flare component is corrected using the held image signal data and flare correction data for the seven lines (step S24). The flare-corrected image signal data is sequentially processed and output by the image processing unit 50 (step S25). In this way, flare correction can be performed without being affected by the storage capacity of the data storage unit 48, and high quality images can be output stably.
[0046]
When flare correction is performed on the image signal data read by the scanner unit 5 in this way, it is necessary to correct the entire image area with high accuracy using the flare correction data. Further, the normal scanner unit 5 sometimes reads an image of the document 11 with a variable magnification, and it is necessary to correct flare with high accuracy even when reading with the variable magnification. Therefore, for example, the document reading surface 10a of the contact glass 10 on which the A3 document 11 is placed is divided into a plurality of regions, for example, six parts as shown in FIG. 16A or nine parts as shown in FIG. The flare correction data is measured for each area and stored in the correction data storage unit 49. When the read image signal data is subjected to flare correction, the flare correction is preferably performed using the flare correction data of the area where the image signal data is read. Thus, by performing flare correction with the corresponding flare correction data for each area where the image of the document 11 is read, the read image signal data can be corrected with high accuracy.
[0047]
Further, when the image of the original 11 is read by the scanner unit 5 with the magnification changed, as shown in FIG. 17B, when 100 pixels in the sub-scanning direction of the same size image data is used as a reference, As shown in FIG. 17 (a), when 200 pixels of the image data are scaled by 50%, 50 pixels of the image data are first read as shown in FIG. 17 (c). The read image signal data is subjected to image processing by the image processing unit 50 to adjust the magnification in the main scanning direction and the sub-scanning direction. When the magnification is 200%, the scanning linear velocity is slower than that at the normal magnification, and when the magnification is 50%, the scanning linear velocity is faster than that at the same magnification. For this reason, the corresponding flare correction data also changes. Therefore, a plurality of flare correction data corresponding to the variable magnification is stored in the correction data storage unit 49, and when flare correction is performed on the image signal data, the flare correction data corresponding to the variable magnification is extracted and flare corrected. Also good.
[0048]
Further, for example, in the image data of the entire surface of the A3 size document 11, if flare correction data at the same magnification is generated in a region 80 of 120 mm × 20 mm as shown in FIG. As shown in FIG. 18B, the area 81 of the flare correction data at the time of zooming needs to be twice as large as the area 80 of the flare correction data at the time of magnification, and the area of the flare correction data at the time of 50% zooming 82 is required to be ½ times. If the basic unit at the same magnification for correcting the flare is, for example, main scanning 30 × sub scanning 10 pixels, main scanning 30 × sub scanning 20 pixels at 200% magnification, and main scanning 30 × at 50% magnification. The flare correction calculation may be performed using the sub-scanning 5 pixels as a basic unit. That is, in this case, when the flare correction is performed by the arithmetic processing unit 46, the flare correction data at the same magnification stored in the correction data storage unit 49 is used,
Number of sub-scanning pixels = (number of sub-scanning basic pixels at the same magnification x scaling factor)
By determining the image area to which the flare correction at the time of zooming is applied and performing the flare correction, the flare correction data itself only needs to store the data at the same magnification.
[0049]
In the above description, the illuminance distribution data is created by measuring the illuminance on the document surface with an illuminometer or the like, but it may be calculated from the illuminance distribution image captured by the CCD camera. The illuminance distribution measuring apparatus for creating illuminance distribution data from the illuminance distribution image picked up by the CCD camera, as shown in the block diagram of FIG. 19, is a diffuse transmission plate 85 placed on the contact glass 10, a CCD camera 86, and an arithmetic operation. A processing device 87 is included. As shown in the cross-sectional view of FIG. 20, the diffuse transmission plate 85 includes, for example, a diffuse reflection film 851 and an ND filter (neutral density filter) 852. Then, the light source 12 is caused to emit light, and the diffused light 88 from above the diffuse transmission plate 85 is picked up by the CCD camera 86, and the image of the diffused light is processed by the arithmetic processing unit 87 to calculate the two-dimensional illuminance distribution data. The copying machine 1 is stored in the illuminance distribution data storage area 481 of the feed control unit 4. When calculating the two-dimensional illuminance distribution data by this arithmetic processing unit 87, the average value of the illuminance distribution in the entire area of the document surface may be used as the illuminance distribution data, or the average value of several representative document surfaces may be used as the illuminance distribution data. It is also good. In the case of a color scanner, it is sufficient to have RGB data. In this way, by generating the two-dimensional illuminance distribution data by causing the light source 12 to emit light, the flare component that affects the image signal data can be accurately corrected.
[0050]
In the above description, the flare intensity distribution is calculated from the image signal intensity distribution data, the flare correction data is calculated from the calculated flare intensity distribution data and the illuminance distribution data detected in advance, and stored in the correction data storage unit 49 in advance. The case where the flare correction is performed using the flare correction data stored in the correction data storage unit 49 when the image of the document 11 is read has been described. However, the illuminance distribution data and the flare intensity distribution data are preliminarily described. Are stored in the illuminance distribution data storage area 481 and the flare intensity distribution data storage area 483 of the data storage unit 48, and when the image of the document 11 is read and flare correction is performed, the flare intensity distribution data and the illuminance distribution data are read out. Flare correction may be performed.
[0051]
A description will be given of a case where flare intensity distribution data and illuminance distribution data are read and flare correction is performed when flare correction is performed by reading the image of the document 11.
[0052]
First, a dedicated document 61 with a point light source 68 fixed thereon is placed on the contact glass 10, and flare measurement is performed by causing the point light source 68 to emit light without turning on the light source 12 of the scanner unit 5. As shown in FIG. The intensity distribution data 72 is generated and stored in the image signal intensity distribution data storage area 482 of the data storage unit 48. A flare intensity distribution is calculated by the arithmetic processing unit 46 from the image signal intensity distribution data 72 stored in the image signal intensity distribution data storage area 482, and the flare intensity distribution data 73 is stored in the flare intensity distribution data storage area 483.
[0053]
In this state, the scanner unit 5 reads the image of the document 11 and stores the read image signal data 75 in the image data storage area 484 of the data storage unit 48. Next, as shown in FIG. 21, the arithmetic processing unit 46 of the control unit 41 extracts the flare intensity distribution data 73 stored in the flare intensity distribution data storage area 483 and the illuminance distribution data 89 stored in the illuminance distribution data storage area 481. Then, flare correction is performed by performing matrix calculation with the image signal data 75 stored in the image data storage area 484. In this matrix calculation, for example, the flare amount that the attention area X33 of the image signal data 75 is influenced by the area X21 is F11 × S11 × X21 / F23 when the flare intensity distribution data 73 and the illuminance distribution data 89 are used. The flare amount influenced by F21 × S21 × X31 / F23. If this calculation is performed on all image signal data other than the region X33, and the total flare amount for each peripheral pixel is multiplied by X33 / 255 and subtracted from the reading value of the attention region X33, there is no flare effect. Image signal data is obtained. This operation is performed on all the image signal data to generate flare correction image signal data, which is stored in the correction data storage unit 49. As described above, by correcting the flare component that affects the image signal data 75 from the flare intensity distribution data 73 and the illuminance distribution data 89, a high-quality image can be read and a high-quality image can be formed.
[0054]
In the above description, the case where the image of the document 11 can be scaled and read by the scanner unit 5 has been described. However, as shown in the perspective view of FIG. 22A and the side view of FIG. The present invention can be similarly applied to the scanner unit 5 a in which the traveling body 84 is provided with the same-magnification imaging element 83 together with the light source 12, the reflector 13, and the lens 20 that irradiates the reading light to the placed document 11.
[0055]
In the above description, the digital copying machine 1 has been described. However, in the scanner device that reads an image of the document 11 and outputs it to a terminal device such as a personal computer, flare correction data is generated in the same manner, and read by the generated flare correction data. The flare correction of the image signal data can be performed.
[0056]
Further, in the above description, the case where the flare measurement and flare correction data creation and flare correction processing programs are stored in the program storage unit 47 of the control unit 41 has been described. Are stored in the external storage medium 59, the flare correction processing program is stored in the program storage unit 47, and the flare measurement and flare correction are performed from the external storage medium 59 by the central control unit 42 when creating the flare correction data. The flare correction data may be created by reading a data creation processing program. Also, the flare measurement / flare correction data creation and flare correction processing program is stored in the external storage medium 59, and the flare measurement processing program and the flare correction data creation processing program are stored in the external storage medium 59. In addition, when creating flare correction data and performing flare correction, the central control unit 42 may read these processing programs from the external storage medium 59. By storing these processing programs in the external storage medium 59 in this way, the versatility of flare correction is enhanced and a high-quality image with flare correction is read and formed even in existing copying machines and scanner devices. be able to.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a point light source on a measurement document having a reading surface formed of a diffuse reflection surface, and images the light reflected from the entire surface of the reading surface by light emitted from the point light source. Image signal intensity distribution data is generated from the signal output from the imaging means, divided into image areas with the light emission image area of the point light source as a basic unit, and the generated image signal intensity distribution data and the illumination means are pre-emitted to detect By calculating the flare correction data from the illuminance distribution data on the reading surface, it is possible to detect the flare state due to the document surface reflection component with a simple configuration.
[0058]
Also, the flare state due to the document surface reflection component is detected accurately by multiplying the image signal intensity distribution data and the illuminance distribution data of the reading surface for each image area to calculate flare correction data corresponding to the document surface. be able to.
[0059]
Further, by generating image signal data in which the flare component is corrected based on the image signal data of the original read by emitting light from the illumination unit and the flare correction data calculated in advance, the read image has a high quality image obtained by removing the flare. Can be converted to
[0060]
When correcting the flare, the image signal data of the read original is divided into the image areas of the flare correction data, and the flare correction data corresponding to the image area other than the attention data is divided with respect to the attention data of the divided image signal data. By calculating the original surface reflection flare amount from the matrix calculation and subtracting the original surface reflection flare amount from the data of interest to generate image signal data with corrected flare components, the quality of the scanned image can be easily processed. Can be improved.
[0061]
When the image signal data of the original is subjected to flare correction, the read image signal data can be corrected by a simple process by performing flare correction using the flare intensity distribution data and illuminance distribution data stored in advance. It is possible to quickly output a high-quality image from which flare is removed.
[0062]
In addition, by storing one or both of the processing program of the flare correction data measurement method and the processing program of the flare correction method in the storage medium, the versatility of the flare correction data measurement processing and the flare correction processing is improved, An existing scanner device or copying machine can output a read image from which flare is removed.
[0063]
Further, when a measurement original having a reading surface formed of a diffuse reflection surface and having a point light source is placed on the original placement surface and the point light source emits light on the image reading device, reading is performed by light emitted from the point light source. The light reflected from the entire surface is picked up by the image pickup means, and image signal intensity distribution data is generated by dividing the signal output from the image pickup means into image areas based on the light emission image area of the point light source, and the generated image The flare correction data is calculated from the signal intensity distribution data and the illuminance distribution data of the reading surface detected by emitting light from the illumination means in advance and stored in the storage means, or the image signal intensity distribution data is converted into flare intensity distribution data. Store the image signal data of the original read by emitting light from the illumination means and use the stored flare correction data or flare intensity distribution data and illuminance distribution data to compensate for the flare component. By, a good read image in the image quality can be stably output.
[0064]
Also, the image reading apparatus stores a plurality of flare correction data and flare intensity distribution data for each specific area of the document, or stores a plurality of flare correction data and flare intensity distribution data for each variable magnification when reading the document. As a result, even if the magnification is changed when the document is read, flare correction corresponding to the magnification can be performed and a high-quality image can be output.
[0065]
The arithmetic processing means calculates the flare correction data according to the magnification when reading the original from the flare correction data at the same magnification, thereby increasing the magnification even at the time of magnification without increasing the storage capacity of the storage means. It is possible to output a high-quality image by performing flare correction using the flare correction data corresponding to.
[0066]
Furthermore, a high-quality image can be stably formed by providing the image reading apparatus in an image forming apparatus and forming an image using image data from which flare output from the image reading apparatus is removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital copying machine according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a scanner unit.
FIG. 3 is a configuration diagram of an engine unit.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit.
FIG. 5 is a configuration diagram of a data storage unit.
FIG. 6 is a configuration diagram of an apparatus for measuring flare correction data.
FIG. 7 is a flowchart showing measurement processing of flare correction data.
FIG. 8 is a display diagram of illuminance distribution contour lines when the illuminance distribution on the document surface is measured.
FIG. 9 is a configuration diagram of illuminance distribution data on a document surface.
FIG. 10 is a display diagram of an image signal intensity distribution during measurement of flare correction data.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a process of creating flare correction data from an image signal intensity distribution.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of flare correction data.
FIG. 13 is a flowchart showing a flare correction process.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing flare correction processing.
FIG. 15 is a schematic diagram showing an image with and without flare correction processing.
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a state in which a reading surface is divided into a plurality of parts when creating flare correction data.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a read pixel area at the same magnification and at a variable magnification.
FIG. 18 is a schematic diagram showing a flare correction data area at the time of equal magnification and variable magnification.
FIG. 19 is a configuration diagram of an illuminance distribution measuring apparatus.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a configuration of a diffuse transmission plate of the illuminance distribution measuring apparatus.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing flare correction processing using flare intensity distribution data and illuminance distribution data.
FIG. 22 is another configuration diagram of the scanner unit.
FIG. 23 is an explanatory diagram of flare caused by reflection from a reading surface.
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a conventional image evaluation method.
[Explanation of symbols]
1; Digital copier, 2; Copier body, 3; ADF, 4; Automatic sorting device,
5; scanner unit, 6; writing unit, 7; engine unit, 8; paper feeding unit,
9: Image forming unit, 10: Contact glass, 11: Document, 12: Light source,
13; reflector, 14; mirror, 15; first traveling body, 16; mirror,
17; second traveling body, 19; drive transmission means, 20; lens,
21; one-dimensional imaging device, 24; image forming unit,
25; primary transfer unit; 26; secondary transfer unit; 27; fixing unit;
41; control unit, 42; central control unit, 46; arithmetic processing unit,
47; program storage unit, 48; data storage unit, 49; correction data storage unit,
60: Point light source device, 61: Original document for flare measurement.

Claims (17)

原稿載置面に載置された原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置のフレア補正データ計測方法であって、
読取面が拡散反射面で形成された計測用原稿に点光源を設け、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出することを特徴とするフレア補正データ計測方法。
An illuminating means for irradiating light on the reading surface of the original placed on the original placement surface, an imaging means for imaging the reading surface with light irradiated on the original reading surface, and an image from a signal output from the imaging means A flare correction data measurement method for an image reading device that generates signal data,
A point light source is provided on a measurement document whose reading surface is formed of a diffuse reflection surface, and the light reflected from the entire surface of the reading surface by the light emitted from the point light source is imaged by the imaging means, and the point output from the signal output from the imaging means Image signal intensity distribution data divided into image areas with the light emission image area as a basic unit is generated, the generated image signal intensity distribution data is converted into flare intensity distribution data, and the converted flare intensity distribution data and the illumination means in advance A flare correction data measurement method comprising calculating flare correction data from illuminance distribution data of a reading surface detected by emitting light.
前記フレア強度分布データと読取面の照度分布データを各画像領域毎に乗算してフレア補正データを算出する請求項1記載のフレア補正データ計測方法。The flare correction data measurement method according to claim 1, wherein the flare correction data is calculated by multiplying the flare intensity distribution data and the illuminance distribution data of the reading surface for each image area. 請求項1又は2記載のフレア補正データ計測方法で算出したフレア補正データを使用したフレア補正方法であって、
照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データとあらかじめ算出したフレア補正データとによりフレア成分を補正した画像信号データを生成することを特徴とするフレア補正方法。
A flare correction method using the flare correction data calculated by the flare correction data measurement method according to claim 1,
A flare correction method comprising: generating image signal data in which a flare component is corrected based on image signal data of a document read by emitting light from an illumination unit and flare correction data calculated in advance.
前記読み取った原稿の画像信号データをフレア補正データの画像領域ごとに分割し、分割した画像信号データの注目データに対し、注目データ以外の画像領域に対応したフレア補正データとのマトリックス計算から原稿面反射フレア量を算出し、注目データから算出した原稿面反射フレア量を減算してフレア成分を補正した画像信号データを生成する請求項3記載のフレア補正方法。  The image signal data of the read original is divided into image areas of flare correction data, and the original surface is calculated from matrix calculation of flare correction data corresponding to image areas other than the attention data with respect to the attention data of the divided image signal data. 4. The flare correction method according to claim 3, wherein the flare correction method generates image signal data by calculating a reflection flare amount and subtracting the calculated document surface reflection flare amount from the data of interest to correct the flare component. 原稿載置面に載置された原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置のフレア補正方法であって、
読取面が拡散反射面で形成された計測用原稿に点光源を設け、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとから前記照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データのフレア補正を行うことを特徴とするフレア補正方法。
An illuminating means for irradiating light on the reading surface of the original placed on the original placement surface, an imaging means for imaging the reading surface with light irradiated on the original reading surface, and an image from a signal output from the imaging means A flare correction method for an image reading apparatus for generating signal data, comprising:
A point light source is provided on a measurement document whose reading surface is formed of a diffuse reflection surface, and the light reflected from the entire surface of the reading surface by the light emitted from the point light source is imaged by the imaging means, and the point output from the signal output from the imaging means Image signal intensity distribution data divided into image areas with the light emission image area as a basic unit is generated, the generated image signal intensity distribution data is converted into flare intensity distribution data, and the converted flare intensity distribution data and the illumination means in advance A flare correction method for performing flare correction on image signal data of a document read by emitting light from the illumination means from illuminance distribution data of a reading surface detected by emitting light .
前記読み取った原稿の画像信号データをフレア強度分布データの画像領域ごとに分割し、分割した画像信号データの注目データに対し、注目データ以外の画像領域に対応したフレア強度分布データと照度分布データのマトリックス計算から原稿面反射フレア量を算出し、注目データから算出した原稿面反射フレア量を減算してフレア成分を補正した画像信号データを生成する請求項5記載のフレア補正方法  The image signal data of the read original is divided into the image areas of the flare intensity distribution data, and the flare intensity distribution data and the illuminance distribution data corresponding to the image areas other than the attention data are divided with respect to the attention data of the divided image signal data. 6. The flare correction method according to claim 5, wherein the original surface reflection flare amount is calculated from matrix calculation, and the image surface data is generated by correcting the flare component by subtracting the original surface reflection flare amount calculated from the attention data. 請求項1又は2記載のフレア補正データ計測方法の処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。  A storage medium storing a processing program of the flare correction data measurement method according to claim 1. 請求項3乃至6のいずれかに記載のフレア補正方法の処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。  A storage medium storing the processing program for the flare correction method according to claim 3. 請求項1又は2記載のフレア補正データ計測方法の処理プログラム及び請求項3乃至6のいずれかに記載のフレア補正方法の処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。  A storage medium storing the processing program for the flare correction data measurement method according to claim 1 and the processing program for the flare correction method according to any one of claims 3 to 6. 原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置において、
演算処理手段と記憶手段とを有し、
演算処理手段は、読取面が拡散反射面で形成され点光源を有する計測用原稿が原稿載置面に載置されて点光源を発光させたときに、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データとあらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データとからフレア補正データを算出して記憶手段に記憶させ、
照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データと記憶手段に記憶したフレア補正データとによりフレア成分を補正した画像信号データを生成することを特徴とする画像読取装置。
In an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document, an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document, and an image reading apparatus that generates image signal data from a signal output from the imaging unit ,
Arithmetic processing means and storage means;
The arithmetic processing means is configured such that when a measurement original having a reading surface formed of a diffuse reflection surface and having a point light source is placed on the original placement surface and the point light source emits light, the light emitted from the point light source emits light on the reading surface. Light reflected from the entire surface is imaged by the imaging means, and image signal intensity distribution data is generated by dividing the signal output from the imaging means into image areas with the light emission image area of the point light source as the basic unit, and the generated image signal intensity The distribution data is converted into flare intensity distribution data, flare correction data is calculated from the converted flare intensity distribution data and the illuminance distribution data of the reading surface detected by previously emitting the illumination means, and stored in the storage means,
An image reading apparatus that generates image signal data in which a flare component is corrected based on image signal data of a document read by emitting light from an illumination unit and flare correction data stored in a storage unit.
上記記憶手段に、原稿の特定領域毎に複数のフレア補正データを記憶した請求項10記載の画像読取装置。  The image reading apparatus according to claim 10, wherein a plurality of flare correction data is stored in the storage unit for each specific area of the document. 上記記憶手段に、原稿を読み取るときの変倍率毎に複数のフレア補正データを記憶した請求項10記載の画像読取装置。  The image reading apparatus according to claim 10, wherein a plurality of flare correction data are stored in the storage unit for each variable magnification when reading a document. 上記演算手段は、等倍時のフレア補正データから原稿を読み取るときの変倍率に応じたフレア補正データを算出する請求項10記載の画像読取装置。  11. The image reading apparatus according to claim 10, wherein the arithmetic means calculates flare correction data corresponding to a magnification ratio when reading a document from flare correction data at the same magnification. 原稿の読取面に光を照射する照明手段と、原稿の読取面に照射された光により読取面を撮像する撮像手段と、撮像手段より出力される信号から画像信号データを生成する画像読取装置において、
照度分布データ記憶手段と演算処理手段及びフレア強度分布データ記憶手段とを有し、
照度分布データ記憶手段には、あらかじめ照明手段を発光して検出した読取面の照度分布データを記憶し、
演算処理手段は、読取面が拡散反射面で形成され点光源を有する計測用原稿が原稿載置面に載置されて点光源を発光させたときに、点光源から出射する光により読取面の全面から反射した光を撮像手段で撮像し、撮像手段より出力される信号から点光源の発光画像領域を基本単位とした画像領域に分割した画像信号強度分布データを生成し、生成した画像信号強度分布データをフレア強度分布データに変換し、変換したフレア強度分布データをフレア強度分布データ記憶手段に記憶させ、
照明手段を発光して読み取った原稿の画像信号データとフレア強度分布データ記憶手段に記憶したフレア強度分布データと照度分布データ記憶手段に記憶した照度分布データとによりフレア補正した画像信号データを生成することを特徴とする画像読取装置。
In an illuminating unit that irradiates light on a reading surface of a document, an imaging unit that images the reading surface with light irradiated on the reading surface of the document, and an image reading apparatus that generates image signal data from a signal output from the imaging unit ,
Illuminance distribution data storage means, arithmetic processing means and flare intensity distribution data storage means,
The illuminance distribution data storage means stores the illuminance distribution data of the reading surface detected by emitting light from the illumination means in advance,
The arithmetic processing means is configured such that when a measurement original having a reading surface formed of a diffuse reflection surface and having a point light source is placed on the original placement surface and the point light source emits light, the light emitted from the point light source emits light on the reading surface. Light reflected from the entire surface is imaged by the imaging means, and image signal intensity distribution data is generated by dividing the signal output from the imaging means into image areas with the light emission image area of the point light source as the basic unit, and the generated image signal intensity The distribution data is converted into flare intensity distribution data, and the converted flare intensity distribution data is stored in the flare intensity distribution data storage means,
Image signal data subjected to flare correction is generated from image signal data of a document read by emitting light from the illumination unit, flare intensity distribution data stored in the flare intensity distribution data storage unit, and illuminance distribution data stored in the illuminance distribution data storage unit. An image reading apparatus.
上記フレア強度分布データ記憶手段に、原稿の特定領域毎に複数のフレア強度分布データを記憶した請求項14記載の画像読取装置。  15. The image reading apparatus according to claim 14, wherein said flare intensity distribution data storage means stores a plurality of flare intensity distribution data for each specific area of the document. 上記フレア強度分布データ記憶手段に、原稿を読み取るときの変倍率毎に複数のフレア強度分布データを記憶した請求項14記載の画像読取装置。  15. The image reading apparatus according to claim 14, wherein the flare intensity distribution data storage means stores a plurality of flare intensity distribution data for each variable magnification when reading an original. 請求項10乃至16のいずれかに記載の画像読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。  An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 10.
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