JP6683017B2 - 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラムに関する。

非接触スキャナ装置などの画像読取装置では、設置場所の光環境等によって発生する光量むらの影響を低減するために、読取画像に対してシェーディング補正を行っている。

シェーディング補正とは、例えば、面内の反射率が略均一な白色の基準媒体をあらかじめ読み取ることで読取画像全体の輝度むらを検出し、検出した輝度むらに基づいて、読取画像全体の輝度を補正するものである。

ここで、シェーディング補正に用いられる基準媒体にゴミまたは汚れが付着していた場合、ゴミまたは汚れが異常点となるため、ゴミ等が付着した基準媒体の画像（以下、媒体画像ともいう）を用いて正確なシェーディング補正を行うことは、困難であった。

そこで、例えば、下記の特許文献１には、白色基準板を読み取って得られるシェーディングデータにおいて、周囲画素の平均値よりも輝度が暗い処理画素に対して、処理画素の暗さ割合に応じて、周囲画素の輝度に基づいた補正を行う技術が開示されている。

また、下記の特許文献２には、スキャナ装置の光学ミラーに付着したゴミの影響を低減するために、光学ミラーを変位させながら白基準画像を複数取得し、取得した白基準画像の平均を採ることで、シェーディング補正用の白基準画像を得る技術が開示されている。

特開２０１５−１０３８８３号公報 特開２００６−２７０６０３号公報

しかし、上記の特許文献１に開示された技術では、光量むらが生じている領域に重畳してゴミ等が存在している場合、ゴミ等の影響のみを排除して光量むらを正確に反映した媒体画像を得ることは困難であった。また、上記の特許文献２に開示された技術では、光学ミラーの変位によるゴミ等の移動が小さい場合、ゴミ等の影響を排除した正確な媒体画像を得ることは困難であった。

すなわち、基準媒体を読み取った媒体画像に対して、周辺画素からの補間、または複数の画像の平均化を行うだけでは、ゴミ等の影響を排除した正確な媒体画像を得ることは困難であり、より抜本的な対策が求められていた。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ゴミ等の影響を排除したより正確なシェーディング補正用の媒体画像を得ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、を備え、前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理装置が提供される。

前記画像生成部は、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記第２の媒体画像の位置座標が同じ領域で置き換えてもよい。

前記画像生成部による置き換えに用いられた前記第２の媒体画像の領域は、前記異常点検出部によって検出される異常点を含まないようであってもよい。

前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、水平方向に移動して載置された前記基準媒体を読み取った画像であってもよい。

前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、回転して載置された前記基準媒体を読み取った画像であってもよい。

前記画像取得部は、前記異常点検出部によって前記第１の媒体画像から異常点が検出された場合にのみ、前記第２の媒体画像を取得してもよい。

前記画像処理装置は、前記異常点検出部によって前記第１の媒体画像から異常点が検出された場合、ユーザに対して、前記第１の媒体画像と異なる状態で前記基準媒体を載置することを指示する表示を生成する表示生成部をさらに備えてもよい。

前記補正用画像は、非接触スキャナのシェーディング補正に用いられる画像であってもよい。

前記画像処理装置は、前記非接触スキャナをさらに備えてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、を備え、前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得するステップと、前記第１の媒体画像から異常点を検出するステップと、演算処理装置によって、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成するステップと、を含み、前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理方法が提供される。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、として機能させ、前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、プログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、基準媒体に付着したゴミ等の影響を排除したより正確なシェーディング補正用の媒体画像を得ることが可能である。

画像読取装置の機能構成を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。 ゴミ等が付着した基準媒体を示す模式図である。 異なる状態で載置された基準媒体を説明するための模式図である。 画像処理装置の第１の動作例を説明するフローチャート図である。 第１の動作例において、異なる状態で基準媒体を載置するようことをユーザに求める表示の一例を示す説明図である。 画像処理装置の第２の動作例を説明するフローチャート図である。 第２の動作例において、異なる状態で基準媒体を載置するようことをユーザに求める表示の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．画像読取装置の構成＞
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を含む画像読取装置の構成について説明する。図１は、画像読取装置１の機能構成を説明するブロック図である。

画像読取装置１は、例えば、非接触スキャナ装置である。このような画像読取装置１では、設置場所の照明および影等によって、読取画像内で輝度むらが生じることがある。そのため、非接触スキャナ装置等の画像読取装置１では、画像読取装置１の設置時または画像の読取前に、読取画像内の輝度むらを示すシェーディング補正用画像を生成し、シェーディング補正用画像に基づいて、読取画像の輝度分布を補正している。

図１に示すように、画像読取装置１は、補正用画像生成部１０と、補正用画像格納部１２と、シェーディング補正部１１と、読取画像取得部１３と、表示部１４とを備え、読取部２と接続されている。

読取部２は、紙葉状の帳票３を光学的に読み取ることで、帳票３をカラーまたはモノクロで表現した読取画像を生成する。読取部２は、例えば、イメージスキャナ等で構成されてもよい。

シェーディング補正部１１は、補正用画像格納部１２に記憶されるシェーディング補正用画像の輝度分布に基づいて、読取部２が読み取った読取画像にシェーディング補正を行う。シェーディング補正とは、上述したように、読取画像の輝度分布を補正することで、より輝度むらの少ない読取画像を得ることを表す。具体的には、シェーディング補正部１１は、シェーディング補正用画像の輝度むらと同様の輝度むらが読取画像に生じていると判断し、シェーディング補正用画像の輝度分布を均一な輝度分布に変換する補正を読取画像に対して行う。シェーディング補正部１１は、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算処理装置で構成されてもよい。

例えば、シェーディング補正部１１は、読取画像の画素ごとに、シェーディング補正用画像の対応する位置の画素の輝度を参照し、シェーディング補正用画像の画素の輝度値が所定値になるような係数を求めて、該係数にて読取画像の輝度値を補正してもよい。より具体的には、シェーディング補正部１１は、シェーディング補正用画像の画素の輝度と所定値との差分を算出し、算出した差分を読取画像の画素の輝度値に加算してもよい。または、シェーディング補正部１１は、所定値に対するシェーディング補正用画像の画素の輝度の比を算出し、算出した比を読取画像の画素の輝度値に乗算してもよい。なお、シェーディング補正部１１は、補正時に、直接シェーディング補正用画像を参照するのではなく、予め算出した差分または比をシェーディング補正用情報として記憶し、該差分または比を補正時に参照してもよい。

補正用画像生成部１０は、シェーディング補正部１１にて用いられるシェーディング補正用画像を生成する。具体的には、補正用画像生成部１０は、面内の反射率が略均一であり、かつ全面が無彩色（例えば、白色など）の基準媒体を読み取った媒体画像に基づいて、シェーディング補正用画像を生成する。例えば、補正用画像生成部１０は、白色の基準媒体を読み取った媒体画像から、基準媒体に付着したゴミまたは汚れによる異常点を消去することで、シェーディング補正用画像を生成してもよい。

なお、シェーディング補正用画像は、読取画像における輝度むらを示す画像である。したがって、シェーディング補正用画像の基となる基準媒体は、照明または影等の周辺環境による輝度むらを反映しやすいように面内の反射率が略均一であることが好ましい。また、基準媒体は、輝度を把握しやすいように全面が白色などの無彩色であることが好ましい。

補正用画像格納部１２は、補正用画像生成部１０にて生成されたシェーディング補正用画像を記憶する。補正用画像格納部１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの情報を一時記憶する揮発性メモリで構成されてもよく、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置などの記憶装置で構成されてもよい。

読取画像取得部１３は、シェーディング補正部１１によって輝度分布が補正された読取画像を取得する。また、取得された読取画像は、画像読取装置１に接続された外部機器（例えば、画像認識装置など）または表示部１４に出力されてもよい。これによれば、画像読取装置１は、紙葉状の帳票３の内容を画像データとして取得することができるため、顧客が帳票３に記入した情報を画像認識装置等によって容易に認識することが可能になる。読取画像取得部１３は、例えば、ＭＰＵなどの演算処理装置で構成されてもよい。

表示部１４は、読取画像または各種情報を表示する表示装置である。表示部１４は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、またはプラズマディスプレイ装置などで構成されてもよい。

ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、上記の構成のうち、補正用画像生成部１０に相当し、読取画像からシェーディング補正用画像を生成する情報処理装置である。本実施形態に係る画像処理装置は、基準媒体に付着したゴミまたは汚れ等に起因する異常点を媒体画像から消去することにより、周辺環境に起因する輝度むらをより正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。したがって、本実施形態によれば、画像読取装置１は、より正確なシェーディング補正を行うことが可能である。

＜２．画像処理装置の構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像処理装置の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像処理装置１００の機能構成を示すブロック図である。

図２に示すように、画像処理装置１００は、画像取得部１０１と、第１画像格納部１０２と、第２画像格納部１０３と、異常点検出部１０４と、画像生成部１０５と、を備える。

上述したように、本実施形態に係る画像処理装置１００は、図１における補正用画像生成部１０に相当する。ただし、シェーディング補正部１１、補正用画像格納部１２、読取画像取得部１３、および表示部１４は、画像処理装置１００と同一の装置内に備えられていてもよく、画像処理装置１００と別体の装置内に備えられていてもよい。また、読取部２についても、同様に、画像処理装置１００と同一の装置内に備えられていてもよく、画像処理装置１００と別体の装置内に備えられていてもよい。

画像取得部１０１は、読取部２から第１の媒体画像および第２の媒体画像を取得する。具体的には、画像取得部１０１は、帳票３が載置される読取台の上に載置された基準媒体を読取部２によって読み取った第１の媒体画像および第２の媒体画像を取得する。なお、基準媒体とは、例えば、面内の反射率が略均一であり、かつ全面が無彩色の紙片等である。具体的には、基準媒体は、全面が白色で構成された帳票であってもよい。

ここで、画像処理装置１００は、異なる状態で載置された基準媒体を読み取った複数の媒体画像を用いることにより、基準媒体に付着したゴミ等に起因する異常点を媒体画像から消去し、輝度むらをより正確に反映したシェーディング補正用の媒体画像（以下、単にシェーディング補正用画像ともいう）を得ることができる。

かかる点について、図３および図４を参照して、具体的に説明する。図３は、ゴミ等が付着した基準媒体を示す模式図であり、図４は、異なる状態で載置された基準媒体を説明するための模式図である。

図３に示すように、基準媒体３０は、面内の反射率が略均一であり、かつ全面が白色等の無彩色であることが好ましいが、経年使用または保管環境によっては、ゴミ３１が付着することがある。このような場合、ゴミ３１が付着した箇所は、反射率、彩度または明度等がゴミ３１によって変化してしまうため、輝度むらを正確に反映しない異常点となってしまう。このような基準媒体３０を読み取って生成されたシェーディング補正用画像を用いて、シェーディング補正を行った場合、ゴミ３１が付着した箇所は、実際の光量よりも暗いものとして扱われるため、実際よりも明るく補正されてしまう。したがって、ゴミ３１が付着した基準媒体３０を読み取って生成されたシェーディング補正用画像は、周囲環境の光量むらに起因する輝度むらを正確に反映したものにならなかった。

そこで、本実施形態に係る画像処理装置１００では、図４に示すように、異なる状態で読取台３００の上に載置された基準媒体３０Ａおよび３０Ｂをそれぞれ読み取った第１の媒体画像および第２の媒体画像を用いて、シェーディング補正用画像を生成する。

具体的には、基準媒体３０Ａを読み取った第１の媒体画像と、基準媒体３０Ａと異なる状態で載置された基準媒体３０Ｂを読み取った第２の媒体画像とでは、媒体画像中におけるゴミ３１Ａおよび３１Ｂの位置座標がそれぞれ異なっている。したがって、第１の媒体画像の領域３２Ａには、ゴミ３１Ａが存在するが、領域３２Ａと媒体画像中の位置座標が同じである第２の媒体画像の領域３２Ｂには、ゴミ３１Ｂが存在しない。よって、第１の媒体画像の領域３２Ａを、第２の媒体画像の領域３２Ｂで置き換えることで、第１の媒体画像からゴミ３１Ａに起因する異常点を消去することが可能になる。

このように、画像処理装置１００は、異なる状態で基準媒体が載置された第１の媒体画像および第２の媒体画像を用い、それぞれのゴミ等が存在しない領域を組み合わせることで、ゴミ等に起因する異常点を消去したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。

また、第１の媒体画像および第２の媒体画像は、それぞれ読取部２によって読み取りが行われているため、読取部２の光学系に起因する読み取りむら、および読取部２および読取台３００の周囲環境による光量むらを反映した画像となっている。したがって、画像処理装置１００は、上記のように第１の媒体画像および第２の媒体画像を用いて、シェーディング補正用画像を生成することで、読取部２および周囲環境に起因する輝度むらを維持しつつ、ゴミ等に起因する異常点のみを消去することが可能である。

なお、画像処理装置１００は、第１の媒体画像の一部（すなわち、ゴミ３１が付着した箇所）を第２の媒体画像で置き換えたシェーディング補正用画像を生成してもよいが、第１の媒体画像および第２の媒体画像を用いて、前述のシェーディング補正用情報を生成してもよい。このような場合、画像処理装置１００は、第１の媒体画像と第２の媒体画像とを合成した画像そのものを生成する必要はなく、ゴミ等に起因する異常点を含む領域のみ第２の媒体画像を参照してシェーディング補正用情報を生成すればよい。

ここで、第１の媒体画像と、第２の媒体画像とは、読取台３００に載置された基準媒体の状態が互いに異なっていればよく、基準媒体の載置の状態は特に限定されない。

例えば、図４に示すように、第２の媒体画像は、第１の媒体画像における載置状態に対して、水平方向に移動して載置された基準媒体３０Ｂを読み取った画像であってもよい。第１の媒体画像における基準媒体３０Ａが面内のいずれかの方向に水平に移動されることにより、第２の媒体画像では、媒体画像内におけるゴミ３１Ｂの位置がゴミ３１Ａの位置から変化する。したがって、第１の媒体画像と、第２の媒体画像とを組み合わせることで、ゴミ等に起因する異常点を消去したシェーディング補正用画像を生成することが可能となる。

基準媒体３０Ａから基準媒体３０Ｂへの移動量は、任意であり、第１の媒体画像と、第２の媒体画像との間で、ゴミ３１Ａおよび３１Ｂの位置が重ならない程度の移動量であればよい。また、基準媒体３０Ａから基準媒体３０Ｂへの移動は、ゴミ３１Ａおよび３１Ｂの位置が重ならなければ、必ずしも正確に平行移動する必要はない。また、基準媒体３０Ａおよび３０Ｂが載置される読取台３００には、第１の媒体画像および第２の媒体画像を読み取る際の基準媒体３０Ａおよび３０Ｂのそれぞれの載置位置を示す印または突起３５Ａおよび３５Ｂが設けられていてもよい。

また、第２の媒体画像は、第１の媒体画像における載置状態に対して、基準媒体の重心を中心に回転して載置された基準媒体を読み取った画像であってもよい。第１の媒体画像における基準媒体が面内で回転されることにより、第２の媒体画像では、媒体画像内におけるゴミ等の位置が第１の媒体画像から変化する。したがって、第１の媒体画像と、第２の媒体画像とを組み合わせることで、ゴミ等に起因する異常点を消去したシェーディング補正用画像を生成することが可能となる。なお、基準媒体の回転中心は、必ずしも基準媒体の重心でなくともよく、ゴミ３１Ａおよび３１Ｂの位置が重ならなければ、いかなる点を中心に回転してもよい。

第１の媒体画像と、第２の媒体画像との間の基準媒体の回転量は、任意であり、第１の媒体画像と、第２の媒体画像との間で、ゴミ等の位置が重ならない程度の回転量であればよい。ただし、第１の媒体画像と、第２の媒体画像との間の基準媒体の回転量は、回転前後で基準媒体が互いに重なり合う回転量（すなわち、回転対称となる回転量）であることが好ましい。例えば、基準媒体の形状が長方形である場合、回転量は、１８０度であることが好ましく、基準媒体の形状が正方形である場合、回転量は、９０度、１８０度または２７０度であることが好ましい。このような場合、媒体画像を読み取る際の基準媒体の載置位置を示す印または突起などを読取台３００に複数設ける必要がないため、読取台３００の構成をより簡素にすることができる。

さらに、第２の媒体画像は、第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏面を反転して載置された基準媒体を読み取った画像であってもよい。第１の媒体画像における基準媒体の表裏面が反転されることにより、第２の媒体画像では、媒体画像内におけるゴミ等の位置が第１の媒体画像と異なることになる。したがって、第１の媒体画像と、第２の媒体画像とを組み合わせることで、ゴミ等に起因する異常点を消去したシェーディング補正用画像を生成することが可能となる。このような場合、媒体画像を読み取る際の基準媒体の載置位置を示す印または突起などを読取台３００に複数設ける必要がないため、読取台３００の構成をより簡素にすることができる。

ここで、第２の媒体画像は、第１の媒体画像に対して、上述した載置状態を組み合わせて載置された基準媒体を読み取った画像であってもよい。例えば、第２の媒体画像は、第１の媒体画像に対して平行移動させつつ回転させた基準媒体を読み取った画像であってもよく、第１の媒体画像に対して回転させた上で表裏反転させた基準媒体を読み取った画像であってもよく、第１の媒体画像に対して表裏反転させた上で平行移動させた基準媒体を読み取った画像であってもよい。

また、第１の媒体画像と、第２の媒体画像との間の基準媒体の載置状態の変更は、基準媒体が載置された読取台の自動的な移動によって行われてもよく、ユーザによって行われてもよい。基準媒体の載置状態の変更がユーザによって行われる場合、画像処理装置１００は、ユーザに対して、基準媒体の載置状態を変更することを求める表示を提示してもよい。

第１画像格納部１０２および第２画像格納部１０３は、画像取得部１０１が取得した第１の媒体画像および第２の媒体画像をそれぞれ一時的に記憶する。例えば、第１画像格納部１０２および第２画像格納部１０３は、揮発性のＲＡＭなどで構成されてもよく、不揮発性のフラッシュメモリなどで構成されてもよい。

異常点検出部１０４は、第１の媒体画像から、基準媒体に付着したゴミ等に起因する異常点を検出する。ここで、異常点とは、基準媒体に付着したゴミ等に起因して、光量むらによる輝度変動よりも極端に輝度が低くなった領域（低輝度異常点ともいう）、および極端に輝度が高くなった領域（高輝度異常点ともいう）の両方を指す。

具体的には、異常点検出部１０４は、第１の媒体画像と、第２の媒体画像とを比較し、双方の輝度の差が閾値以上である領域を異常点として検出してもよい。このような場合、異常点検出部１０４は、１つの閾値にて、低輝度異常点および高輝度異常点の双方を同時に検出することができる。

また、異常点検出部１０４は、第１の媒体画像において、低輝度側に設定した第１の閾値よりも輝度が低い領域を低輝度異常点として検出し、高輝度側に設定した第２の閾値よりも輝度が高い領域を高輝度異常点として検出してもよい。このような場合、異常点検出部１０４は、低輝度異常点を検出するための第１の閾値、および高輝度異常点を検出するための第２の閾値を用いることで、第２の媒体画像を取得せずとも、第１の媒体画像のみから異常点を検出することができる。

画像生成部１０５は、第１の媒体画像の異常点を含む領域を、該異常点を含む領域と対応する第２の媒体画像の領域にて置き換えることで、シェーディング補正用画像を生成する。具体的には、画像生成部１０５は、第１の媒体画像において、異常点検出部１０４が検出した異常点を含む領域を、第２の媒体画像の媒体画像中の位置座標が同じ領域にて置き換える。これにより、画像生成部１０５は、第１の媒体画像からゴミ等に起因する異常点を消去し、輝度むらを正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することができる。なお、画像生成部１０５によって生成されたシェーディング補正用画像は、補正用画像格納部１２に格納され、読取部２によって読み取られた帳票３のシェーディング補正の際に輝度むらを示す基準として用いられる。

ここで、画像生成部１０５は、異常点検出部１０４によって検出された異常点の輝度ピークの立ち下りおよび立ち上がりを境界として異常点を含む領域を設定してもよい。また、画像生成部１０５は、異常点検出部１０４によって検出された異常点の輝度ピークの立ち下りおよび立ち上がりを境界とする領域に対して、さらに輝度ピークの外側の領域を所定範囲加えた領域を、異常点を含む領域として設定してもよい。異常点を含む領域に、輝度ピークの立ち下りおよび立ち上がりよりも外側の領域を加えることで、画像生成部１０５は、ゴミ等に起因する異常点をより確実に第１の媒体画像から消去することができる。

なお、異常点検出部１０４が第１の媒体画像にて異常点を複数検出した場合、画像生成部１０５は、検出された異常点を含む領域の全てに対して、対応する第２の媒体画像の領域による置き換えを実行する。

以上のような構成によれば、本実施形態に係る画像処理装置１００は、輝度むらをより正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。これによれば、本実施形態に係る画像処理装置１００を含む画像読取装置１は、より正確なシェーディング補正を読取画像に対して行うことが可能である。

上述した画像処理装置１００の構成の一部は、画像処理装置１００と接続された別体の装置内に備えられていてもよい。このような場合、画像処理装置１００は、接続された別体の装置と共に画像処理システムを構成する。

＜３．画像処理装置の動作＞
続いて、図５〜図８を参照して、本実施形態に係る画像処理装置１００の動作について説明する。

［３．１．第１の動作例］
まず、図５および図６を参照して、画像処理装置１００の第１の動作例について説明する。図５は、画像処理装置１００の第１の動作例を説明するフローチャート図である。また、図６は、異なる状態で基準媒体を載置するようことをユーザに求める表示の一例を示す説明図である。

第１の動作例は、第１の媒体画像および第２の媒体画像を取得した後、第１の媒体画像から異常点を検出し、第２の媒体画像を用いて第１の媒体画像から検出した異常点を消去することでシェーディング補正用画像を生成する動作例である。

図５に示すように、まず、画像取得部１０１は、第１の媒体画像を取得し（Ｓ１０１）、第１画像格納部１０２に格納する。その後、画像取得部１０１は、その後、第２の媒体画像を取得し（Ｓ１０３）、第２画像格納部１０３に格納する。

ここで、第１の媒体画像を取得した後、画像処理装置１００は、図６に示すような表示をユーザに提示することで、基準媒体を異なる載置状態とすることをユーザに対して求めてもよい。

例えば、図６に示す表示４０１には、「基準媒体をずらして再設置し、確認ボタンを押下して下さい」という基準媒体を異なる載置状態に変更することを求めるメッセージ４１１と共に、基準媒体のどのような載置状態に変更するのかを示す画像４２１が示されている。このような表示４０１を視認したユーザが画像４２１に従って基準媒体の載置状態を変更した後、確認ボタン４３１を押下することで、画像取得部１０１は、第１の媒体画像と基準媒体の載置状態が異なる第２の媒体画像を取得することができる。

続いて、第１の媒体画像および第２の媒体画像を取得した後、異常点検出部１０４は、第１の媒体画像からゴミ等に起因する異常点を検出する（Ｓ１０５）。次に、画像生成部１０５は、検出された異常点を含む第１の媒体画像の領域を、第２の媒体画像の対応する領域で置換することで、異常点が含まれない第１の媒体画像を生成する（Ｓ１０７）。さらに、画像生成部１０５は、異常点を含む領域が置換された第１の媒体画像をシェーディング補正用画像として補正用画像格納部１２に格納する。

以上のような動作によれば、画像処理装置１００は、輝度むらをより正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。第１の動作例によれば、第１の媒体画像にて異常点が検出されたか否かに関わらず、画像処理装置１００を同一のフローで動作させることができるため、例外処理が発生しない単純なフローにて画像処理装置１００を動作させることができる。

［３．２．第２の動作例］
続いて、図７および図８を参照して、画像処理装置１００の第２の動作例について説明する。図７は、画像処理装置１００の第２の動作例を説明するフローチャート図である。また、図８は、異なる状態で基準媒体を載置するようことをユーザに求める表示の一例を示す説明図である。

第２の動作例は、第１の媒体画像を取得した後、第１の媒体画像から異常点を検出し、第１の媒体画像から異常点が検出された場合のみ、第２の媒体画像を取得する動作例である。したがって、第２の動作例では、第１の媒体画像から異常点が検出された場合のみ、第２の媒体画像を取得し、第２の媒体画像を用いて第１の媒体画像からシェーディング補正用画像を生成する。なお、第１の媒体画像から異常点が検出されない場合、第２の動作例では、第１の媒体画像をシェーディング補正用画像とする。

図７に示すように、まず、画像取得部１０１は、第１の媒体画像を取得し（Ｓ１１１）、第１画像格納部１０２に格納する。その後、異常点検出部１０４は、第１の媒体画像からゴミ等に起因する異常点を検出する（Ｓ１１３）。ここで、画像取得部１０１は、第１の媒体画像から異常点が検出されたか否かを判断し（Ｓ１１５）、異常点が検出された場合（Ｓ１１５／Ｙｅｓ）、第２の媒体画像を取得する（Ｓ１１７）。

ここで、第１の媒体画像から異常点が検出された場合、画像処理装置１００は、図８に示すような表示をユーザに提示することで、基準媒体を異なる載置状態とすることをユーザに対して求めてもよい。

例えば、図８に示す表示４０２には、「基準媒体からゴミが検出されました」という警告と共に、「基準媒体をずらして再設置し、確認ボタンを押下して下さい」という基準媒体を異なる載置状態に変更することを求めるメッセージ４１２が示されている。また、表示４０２には、基準媒体のどのような載置状態に変更するのかを示す画像４２２が示されている。このような表示４０２を視認したユーザが画像４２２に従って基準媒体の載置状態を変更した後、確認ボタン４３２を押下することで、画像取得部１０１は、第１の媒体画像と基準媒体の載置状態が異なる第２の媒体画像を取得することができる。

第２の媒体画像を取得した後、画像生成部１０５は、検出された異常点を含む第１の媒体画像の領域を、第２の媒体画像の対応する領域で置換することで、異常点が含まれない第１の媒体画像を生成する（Ｓ１１９）。さらに、画像生成部１０５は、異常点を含む領域が置換された第１の媒体画像をシェーディング補正用画像として補正用画像格納部１２に格納する。

なお、異常点検出部１０４は、第２の媒体画像に対しても異常点を検出する処理を行い、第２の媒体画像では、第１の媒体画像にて異常点が発生した位置に異常点が検出されないことを確認してもよい。このとき、第１の媒体画像で異常点が発生した位置に、第２の媒体画像でも異常点が検出された場合、画像処理装置１００は、第２の媒体画像を取得する処理を繰り返すために、基準媒体を再設置する操作を再度実行するようユーザに求めてもよい。

一方、異常点が検出されなかった場合（Ｓ１１５／Ｎｏ）、画像取得部１０１は、第２の媒体画像を取得せず、画像生成部１０５は、シェーディング補正用画像として、第１の媒体画像を補正用画像格納部１２に格納する（Ｓ１２１）。

以上のような動作によれば、画像処理装置１００は、輝度むらをより正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。また、第２の動作例では、第１の媒体画像に異常点が検出された場合にのみ、第２の媒体画像を取得するため、第１の媒体画像に異常点が検出されない場合にシェーディング補正用画像の生成にかかる時間を短縮することができる。

＜４．画像処理装置のハードウェア構成＞
次に、図９を参照して、本実施形態に係る画像処理装置１００のハードウェア構成について説明を行う。図９は、本実施形態に係る画像処理装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

本実施形態に係る画像処理装置１００が行う情報処理は、ソフトウェアと以下で説明するハードウェアとの協働により実現される。

図９に示すように、画像処理装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３と、ＲＡＭ１５５と、内部バス１５７と、入出力インターフェース１５９と、表示部１６１と、入力部１６３と、音声出力部１６５と、ＨＤＤ１６７と、ドライブ１６９と、ネットワークインターフェース１７１と、外部インターフェース１７３と、を備える。

ＣＰＵ１５１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って画像処理装置１００の各構成の動作全般を制御する。なお、ＣＰＵ１５１は、例えば、画像取得部１０１、異常点検出部１０４、および画像生成部１０５に対応し、各部の機能を実現する。

ＲＯＭ１５３は、ＣＰＵ１５１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ１５５は、ＣＰＵ１５１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。ＲＡＭ１５５は、例えば、第１画像格納部１０２および第２画像格納部１０３に対応し、各部の機能を実現する。

また、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５３、およびＲＡＭ１５５は、内部バス１５７により相互に接続され、さらに入出力インターフェース１５９を介して後述する表示部１６１、入力部１６３、音声出力部１６５、ＨＤＤ１６７、ドライブ１６９、ネットワークインターフェース１７１、および外部インターフェース１７３と接続される。

表示部１６１は、例えば、ＣＲＴ表示装置、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、およびプラズマディスプレイ装置などの表示装置であり、映像データを映像に変換して出力する。

入力部１６３は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力装置と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ１５１に出力する入力制御回路などから構成される。

音声出力部１６５は、例えば、スピーカおよびヘッドフォンなどの音声出力装置であり、音声データ等を音声に変換して出力する。

ＨＤＤ１６７は、画像処理装置１００の記憶部の一例として構成されるデータ格納用の装置である。ＨＤＤ１６７は、例えば、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出装置、および記憶媒体に記憶されたデータを削除する削除装置を含む。

ドライブ１６９は、記憶媒体用リーダライタであり、画像処理装置１００に内蔵または外付けされる。ドライブ１６９は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体に記憶されている情報を読み出してＲＡＭ１５５に出力する。また、ドライブ１６９は、リムーバブル記憶媒体に情報を書き込むことも可能である。

ネットワークインターフェース１７１は、例えば、インターネット等の通信網に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。また、ネットワークインターフェース１７１は、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）または無線ＬＡＮ対応通信装置であってもよいし、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

外部インターフェース１７３は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート、または光オーディオ端子等のような外部接続機器を接続するための接続ポートで構成された接続インターフェースである。

なお、本発明の他の実施形態として、本発明の一実施形態に係る画像処理装置１００に内蔵されるＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５３およびＲＡＭ１５５などのハードウェアに対して、画像処理装置１００の各構成と同等の機能を発揮させるコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も、本発明の他の実施形態として提供される。

＜５．まとめ＞
以上にて説明したように、本発明の一実施形態に係る画像処理装置１００によれば、第１の媒体画像と、第１の媒体画像と異なる状態で載置された基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを用いることで、より輝度むらを正確に反映したシェーディング補正用画像を生成することが可能である。具体的には、画像処理装置１００は、第１の媒体画像のゴミ等に起因する異常点を含む領域を、第２の媒体画像の対応する領域で置き換えることにより、第１の媒体画像からゴミ等の影響のみを排除することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 画像読取装置
２ 読取部
３ 帳票
１０ 補正用画像生成部
１１ シェーディング補正部
１２ 補正用画像格納部
１３ 読取画像取得部
１４ 表示部
１００ 画像処理装置
１０１ 画像取得部
１０２ 第１画像格納部
１０３ 第２画像格納部
１０４ 異常点検出部
１０５ 画像生成部

Claims (12)

1. 載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、
   前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、
   前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、
   を備え
   前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理装置。
2. 前記画像生成部は、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記第２の媒体画像の位置座標が同じ領域で置き換える、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像生成部による置き換えに用いられた前記第２の媒体画像の領域は、前記異常点検出部によって検出される異常点を含まない、請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、水平方向に移動して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、回転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記画像取得部は、前記異常点検出部によって前記第１の媒体画像から異常点が検出された場合にのみ、前記第２の媒体画像を取得する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記異常点検出部によって前記第１の媒体画像から異常点が検出された場合、ユーザに対して、前記第１の媒体画像と異なる状態で前記基準媒体を載置することを指示する表示を生成する表示生成部をさらに備える、請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記補正用画像は、非接触スキャナのシェーディング補正に用いられる画像である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
9. 前記非接触スキャナをさらに備える、請求項８に記載の画像処理装置。
10. 載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、
    前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、
    前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、
    を備え
    前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理システム。
11. 載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得するステップと、
    前記第１の媒体画像から異常点を検出するステップと、
    演算処理装置によって、前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成するステップと、
    を含み、
    前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、画像処理方法。
12. コンピュータを
    載置された基準媒体を読み取った第１の媒体画像と、前記第１の媒体画像と異なる状態で載置された前記基準媒体を読み取った第２の媒体画像とを取得する画像取得部と、
    前記第１の媒体画像から異常点を検出する異常点検出部と、
    前記第１の媒体画像の前記異常点を含む領域を、前記異常点を含む領域と対応する前記第２の媒体画像の領域で置き換え、補正用画像を生成する画像生成部と、
    として機能させ、
    前記第２の媒体画像は、前記第１の媒体画像における載置状態に対して、表裏反転して載置された前記基準媒体を読み取った画像である、プログラム。
    
    

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