文档读取装置和图像处理方法
【专利摘要】本发明公开了文档读取装置和图像处理方法。一种文档读取装置包括：读取单元，其被配置用于在读取位置读取正被传送的文档；白构件，其被置于与读取位置相对的位置；参考值确定单元，其被配置用于根据当所述读取单元读取所述白构件时所获得的该读取单元的输出值来确定参考值；检测单元，其被配置用于根据在所述文档前边缘被传送之前获得的所述读取单元的输出值和所述参考值来检测由所述文档的前边缘所产生的阴影；条纹像素位置确定单元，其被配置用于根据所述读取单元的输出值来确定条纹像素位置，其中所述读取单元的输出值对应于基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档的位置；和校正单元，其被配置用于基于所述条纹像素位置而执行条纹校正。
【专利说明】文档读取装置和图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对文档的图像数据执行条纹校正(streak correction)的技术。【背景技术】
[0002]使用自动文档馈送器的图像读取装置是已知的。使用自动文档馈送器的图像读取装置逐一传送放置于文档托盘上的文档，并且同时在读取位置读取所传送的文档的图像。这些图像读取装置在不变的读取位置读取图像，因此当文档传送所携带的灰尘(例如纸尘)、污垢和微尘附着于读取位置上时容易发生读取图像中的条纹的生成。
[0003]在日本专利申请特开N0.2005-45462中讨论的图像读取装置获得在文档还没有通过读取位置时的读取数据，文档的前边缘部分和后边缘部分的读取数据以及该文档的主要区域(除前边缘部分和后边缘部分之外的区域)的读取数据。因此，如果所有读取数据段都在沿文档传送方向(后文称作副扫描方向)的特定像素位置处包含具有相同密度的像素，则图像读取装置将该特定像素位置处的像素检测为基于附着于读取位置上的灰尘的条纹像素。在后文中，在本公开中，基于灰尘的条纹像素将被简单地称作条纹像素。
[0004]根据日本专利申请特开N0.2005-45462中讨论的装置，当文档的前边缘部分和后边缘部分通过读取位置时，隐藏在文档背面的灰尘没有在读取图像中显现为条纹。因此，无法从当文档没有通过读取位置时的密度与当文档通过读取位置时的密度之间的比较获得匹配结果。结果，这种灰尘没有被检测为条纹像素。另一方面，未隐藏于文档背面的灰尘显现为读取图像中的条纹，由此可以从当文档没有通过读取位置时的密度与当文档通过读取位置时的密度之间的比较获得匹配结果。结果，灰尘被检测为条纹像素。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，一种文档读取装置包括:被配置用于传送文档的传送单元；被配置用于在读取位置读取正由所述传送单元传送的文档的读取单元；被配置用于对所述读取位置照明的照明单元；与所述读取位置相对地设置的白构件；被配置用于从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的该读取单元的输出值来确定参考值的参考值确定单元；被配置用于从所述参考值和在所述文档的前边缘被所述传送单元传送之前所获得的该读取单元的输出值来检测由该文档的前边缘产生的阴影的检测单元；被配置用于从所述读取单元的输出值来确定条纹像素位置的条纹像素位置确定单元，其中所述读取单元的输出值对应于基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档在该文档的传送方向上的位置；和被配置用于基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正的校正单元。
[0006]根据本发明的另一个方面，一种文档读取装置包括:被配置用于传送文档的传送单元；被配置用于在读取位置读取正由所述传送单元传送的文档的读取单元；被配置用于对所述读取位置照明的照明单元；与所述读取位置相对地设置的白构件；第一条纹像素候选确定单元，其被配置用于根据当所述读取单元读取所述白构件时所获得的该读取单元的输出值而确定第一条纹像素候选；第二条纹像素候选确定单元，其被配置用于根据当所述读取单元读取所述文档时所获得的该读取单元的输出值而确定第二条纹像素候选；被配置用于基于所述第一条纹像素候选和所述第二条纹像素候选来确定条纹像素位置的确定单元；和被配置用于基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正的校正单元。所述确定单元基于所述第一条纹像素候选的位置和所述第二条纹像素候选的位置来确定所述条纹像素位置。即使所述第一条纹像素候选的条纹位置和所述第二条纹像素候选的条纹位置彼此不同，只要该第一条纹像素候选的条纹位置与该第二条纹像素候选的条纹位置之间的差异在预定范围内，所述确定单元就将所述第二条纹像素候选的条纹位置设定为所述条纹像素位置。
[0007]从下文参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是说明图像读取装置的截面图。
[0009]图2说明了文档检测标志、文档检测单元和文档检测传感器的配置。
[0010]图3是说明用于执行灰尘条纹校正的图像处理的框图。
[0011]图4是说明图像处理的处理过程的流程图。
[0012]图5是说明由第一灰尘检测单元执行的检测处理的处理过程的流程图。
[0013]图6是说明在对应于灰尘位置的像素位置处的图像数据的亮度值的示意图。
[0014]图7是说明当正传送的文档的前边缘已经到达读取位置时的读取位置及其邻近区域的截面图。
[0015]图8是说明用于检测文档前边缘的处理的处理过程的流程图，该处理过程是由阴影检测单元来执行的。
[0016]图9是说明当文档以歪斜状态被传送时的图像读取数据的示意图。
[0017]图10是说明利用文档的前边缘部分的图像数据进行灰尘检测的处理过程的流程图，该处理过程是由第二灰尘检测单元来执行的。
[0018]图11说明了其中灰尘位置水平移位的例子。
[0019]图12A、12B和12C分别说明了由第一灰尘检测单元执行的条纹检测的结果、由第二灰尘检测单元执行的条纹检测的结果和由宽度比较单元执行的确定的结果的例子。
[0020]图13A、13B和13C分别说明了由第一灰尘检测单元执行的条纹检测的结果、由第二灰尘检测单元执行的条纹检测的结果和由宽度比较单元执行的确定的结果的例子。
[0021]图14是说明由宽度比较单元执行的处理过程的流程图。
[0022]图15是说明由校正单元执行的处理过程的流程图。
[0023]图16说明了灰尘条纹校正的例子。
【具体实施方式】
[0024]图1是说明根据本发明的示例性实施例的图像读取装置的截面图。该图像读取装置包括图像读取设备101和自动文档馈送器102。自动文档馈送器102包括文档托盘104、用于传送文档的传送单元和片材排出盘117。置于文档托盘104上的文档103由拾取辊106传送到分离单元。然后，分离垫107和分离辊108从文档摞将文档摞的最上面的片材逐个地分离出。这时，宽度调节板105与置于文档托盘104上的文档103抵靠，由此可防止文档103以歪斜状态被传送。已分离的文档103的歪斜由第一对齐辊109来校正。然后，文档103通过第二对齐棍110、第一传送棍111和第二传送棍112被传送到读取位置。
[0025]文档检测标志127被设置在第一传送辊111与第二传送辊112之间。开始读取文档的定时是按照检测文档检测标志127的检测结果被控制的。在通过读取位置之后，文档103通过第三传送棍113、第四传送棍115和片材排出棍116被传送,并且被排出到片材排出盘117上。
[0026]当文档103通过设置于第二传送辊112与第三传送辊113之间的读取位置时，文档103被光源119和120照亮。然后，从文档103反射的光透过读取玻璃118、被镜子121、122和123反射，并且被引导至成像透镜124。被引导的光被成像透镜124会聚并且在线传感器125上成像，该线传感器125包括布置成一行的诸如电荷耦合器件(CXD)传感器的图像传感器。成像的光被线传感器125转换成电信号，然后被信号处理板126转换成数字信号。白引导板(white guide plate)114附接在面向文档读取位置的位置处,并且当读取位置上没有文档时，线传感器125输出通过读取白引导板114而获得的图像数据(输出值)。在本示例性实施例中，白构件(white member)是以白引导板114来表现的,但是可以由不是板状的构件来表现，例如白辊。
[0027]在下面的描述中，将参考图2描述文档检测标志127和文档检测传感器201。当文档103被传送到文档检测标志127时，文档103的前边缘接触文档检测标志127，由此文档检测标志127朝向文档检测传感器201倾斜，并且介入在文档检测传感器201的部件之间。文档检测传感器201包括光发射单元和光接收单元。因此，文档检测标志127在其间的介入导致来自文档检测传感器201的电信号变化。检测这个变化使得能够检测到文档103到达文档检测标志127的位置。
[0028]图3是说明根据本示例性实施例的用于执行灰尘条纹校正的图像处理的框图。从信号处理板126输出的图像数据(输出值)被输入各图像处理单元，即第一灰尘检测单元302、第二灰尘检测单元303和阴影检测单元304。每个图像处理单元都可以以电子电路来实现，或者可以以其中由未示出的中央处理单元(CPU)执行处理的模块来实现。
[0029]当没有文档通过读取位置时，第一灰尘检测单元302从信号处理板126输出的图像数据来检测条纹像素候选。换句话说，第一灰尘检测单元302从白引导板114的图像数据来检测条纹像素候选。由第一灰尘检测单元302检测到的条纹像素候选被认为是归因于附着于白引导板114上的灰尘或附着于读取玻璃118上的灰尘。
[0030]阴影检测单元304通过从图像数据检测文档103的前边缘处产生的阴影来检测文档103的前边缘。
[0031]第二灰尘检测单元303基于从阴影检测单元304输出的与文档103的前边缘有关的信息，从紧接在文档103的前边缘通过读取位置之后的文档103 (文档103的前边缘区域)的图像数据来检测条纹像素候选。诸如字符和图形的信息被写在文档103的中央部分上，由此难以由其检测灰尘所导致的条纹。本示例性实施例利用在该处几乎没有印刷文档信息的文档103的前边缘区域来检测灰尘条纹。由第二灰尘检测单元303检测的条纹像素候选被认为是归因于附着于读取玻璃118上的灰尘。
[0032]宽度比较单元305根据由第一灰尘检测单元302对条纹像素候选进行检测的结果和由第二灰尘检测单元303对条纹像素候选进行检测的结果，来确定条纹像素位置。
[0033]校正单元306基于由宽度比较单元305确定的条纹像素位置来对文档103的图像数据进行灰尘条纹校正。
[0034]图4是说明图像处理的处理过程的流程图。
[0035]在步骤S2001，文档检测传感器201检测文档103是否已经到达文档检测标志127的位置。
[0036]如果文档检测传感器201已经检测到文档103到达文档检测标志127的位置(步骤S2001中的“是”)，则在步骤S2002中，第一灰尘检测单元302开始从图像数据检测条纹
像素候选。
[0037]如果第一灰尘检测单元302已经结束检测处理(步骤S2003中的“是”)，则在步骤S2004,阴影检测单元304开始用于检测文档103的前边缘的处理。
[0038]如果阴影检测单元304已经从图像数据检测到在文档103的前边缘处产生的阴影(步骤S2005中的“是”)，则在从检测到阴影的那条线起已通过了预定数目的线之后(步骤S2006中的是)，在步骤S2007中，第二灰尘检测单元303开始从图像数据检测条纹像素候选。阴影检测单元304针对每个主扫描位置执行阴影检测，因此如果文档103处于歪斜状态，则针对每个主扫描位置而在不同的定时检测到阴影。因此，在这种情况下，第二灰尘检测单元303也针对每个主扫描位置在不同的定时开始处理。主扫描位置是指在主扫描方向上的位置，该主扫描方向是与传送文档103的传送方向相垂直的方向。
[0039]在第二灰尘检测单元303已经结束灰尘检测之后(步骤S2008中的“是”)，则在步骤S2009、S2010和S2011中，宽度比较单元305根据由第一灰尘检测单元302对条纹像素候选进行检测的结果和由第二灰尘检测单元303对条纹像素候选进行检测的结果来确定主扫描方向上的条纹像素位置。
[0040]在步骤S2012中，校正单元306利用所确定的条纹像素位置来对图像数据执行灰尘条纹校正。在步骤S2013和S2014中，在文档103的扫描图像已经到达文档103的端部之后，校正单元306结束灰尘条纹校正。
[0041]由第一灰尘检测单元302执行的检测处理(步骤S2002)将被描述。
[0042]根据文档检测传感器201已经检测到文档103到达文档检测标志127的位置，第一灰尘检测单元302开始检测片材间的灰尘。在本示例性实施例中，文档检测传感器201被设置在传送方向上在读取位置的稍微上游侧。在文档检测传感器201检测到文档103的前边缘的定时，没有文档在读取位置。因此，本示例性实施例根据文档检测传感器201已经检测到文档103的前边缘而利用第一灰尘检测单元302开始灰尘检测。
[0043]在文档读取位置处不存在文档时执行图像读取的情况下，线传感器125读取图1所示的白引导板114。因此，从线传感器125输出的图像数据具有基本上均匀稳定的亮度值。然而，在白引导板114或读取玻璃118上有灰尘的情况下，从光源119和120发射的光被灰尘阻挡，由此减少的光量入射到线传感器125上。因此，如图6所示，图像数据在对应于灰尘位置的像素位置(在图6中被指示为目标像素)具有低的亮度值。如图6所示，本示例性实施例发现了在主扫描方向上具有周围像素低的亮度值的像素，并且确定该像素是灰尘像素。主扫描方向对应于布置线传感器125的像素的方向，并且是与读取位置处的传送方向(副扫描方向)相垂直的方向。[0044]图5是说明由第一灰尘检测单元302执行的检测处理(S2002)的处理过程的流程图。
[0045]首先，在步骤S401，第一灰尘检测单元302获取一个主扫描线的图像数据，并且针对由预定数目的像素构成的每个块计算亮度值的平均值。然后，在步骤S402中，第一灰尘检测单元302计算目标像素的亮度值与包含该目标像素的块的亮度平均值之间的差值，并且确定该差值是否大于预定值。如果该差值大于预定值(步骤S402中的“是”)，则在步骤S403，第一灰尘检测单元302确定在目标像素的像素位置有灰尘，并且使对应于目标像素的像素位置的确定计数器递增。根据本示例性实施例，使用每个块的平均值使得即使例如存在局部的亮度不均匀仍能够做出高度准确的确定。应当指出，亮度平均值对于包括具有条纹的像素的多个像素而言趋于低，这使得难以对具有条纹的像素进行检测。因此，第一灰尘检测单元302可以被配置成以升序对块内的亮度值排序，并且计算具有高亮度值的预定数目的像素的亮度值的平均值。借由这种配置，第一灰尘检测单元302能够做出更加高度准确的确定。
[0046]接下来，在步骤S404，第一灰尘检测单元302确定对应于目标像素的像素位置的确定计数器的计数是否是预定的次数或更多。然后，如果该计数是预定的次数或更多(步骤S404中的“是”)，则在步骤S405中，第一灰尘检测单元302确定这个目标像素的像素位置是灰尘像素候选(条纹像素候选)。然后，第一灰尘检测单元302存储指示该像素位置是灰尘像素(条纹像素候选)的标志，同时将该标志关联于该像素位置。
[0047]在步骤S406和S407，第一灰尘检测单元302重复步骤S402到S405的过程，直到第一灰尘检测单元302已经处理了该一个主扫描线中的最后一个像素。进一步地，在步骤S408和S409，第一灰尘检测单元302重复步骤S401至S407的过程，直到第一灰尘检测单元302已经处理了预定数目的主扫描线。如果从第一灰尘检测单元302开始进行灰尘检测起已通过了预定数目的线(步骤S408中的“是”)，则在步骤S410中，第一灰尘检测单元302结束这个灰尘检测。通过以这种方式针对多个不同的主扫描线的图像数据重复步骤S401到S409的过程，可以防止由于噪声而确定灰尘像素，并且可以高度准确地确定灰尘像素。
[0048]将描述用于检测文档103的前边缘的处理(步骤S2004)，其是由阴影检测单元304来执行的。
[0049]图7是说明当正传送的文档103的前边缘已经到达读取位置时的读取位置及其邻近区域的截面图。当文档103的前边缘通过图像读取位置时，文档103阻挡了从在文档传送方向上位于上游侧的光源120所发射的光。因此，由于文档103阻挡了光源120的光，在离开待读取文档103的表面定位的白引导板114上产生了阴影501。结果，线传感器125上入射的光也减少，由此降低了当读取阴影501时的亮度值。阴影检测单元304可通过基于亮度值检测阴影501来检测文档103的前边缘。
[0050]阴影检测单元304将没有阴影时的亮度值存储为初始亮度值(参考值)，并且检测来自线传感器125的图像数据的亮度值下降到该初始亮度值(参考值)以下。根据这个检测，阴影检测单元304可确定那时文档103的前边缘已到达图像读取位置。
[0051]在文档103以歪斜状态被传送的情况下，在不同的定时，在文档103的左端部和右端部产生阴影。因此，在本示例性实施例中，阴影检测单元304针对每个主扫描位置检测文档103的前边缘的位置。[0052]图8是说明用于检测文档103的前边缘的处理(S2004)的处理过程的流程图，其是由阴影检测单元304来执行的。
[0053]在步骤S701和S702，阴影检测单元304在第一检测单元302所执行的处理结束之后开始处理。首先，在步骤S703，阴影检测单元304将开始阴影检测时的主扫描方向上的每个像素的亮度值存储为初始亮度值，同时将其关联于主扫描方向上的每个像素的像素位置，从而存储当文档103没有通过读取位置时的亮度值。在本示例性实施例中，图像读取装置被设计成使得当第一灰尘检测单元302所进行的处理结束时文档103的前边缘还没有到达读取位置。因此，阴影检测单元304开始阴影检测时的亮度值指示没有产生阴影情况下的白引导板114的读取值。
[0054]阴影检测单元304在读取下一主扫描线之后执行以下过程。在步骤S704，阴影检测单元304将目标像素的亮度值与所存储的初始亮度值相比较，以便对应于目标像素的主扫描位置。如果目标像素的亮度值比初始亮度值低预定值或更多(步骤S704中的“是”)，则在步骤S705，阴影检测单元304确定在此主扫描位置处存在阴影。换句话说，阴影检测单元304使用比初始亮度值低该预定值的值作为用于阴影检测的参考。
[0055]另外，在文档103以歪斜状态传送的情况下，在不同的定时，在文档103的左端部和右端部产生阴影。因此，阴影检测单元304针对每个主扫描位置检测存在阴影的位置。在步骤S706和S707，阴影检测单元304在主扫描方向上从第一像素到最后一个像素顺次地执行步骤S704和S705的过程。然后，在步骤S708和S709中，阴影检测单元304执行步骤S704至S707的过程，直到所处理的线的数目已经到达预定的线数目。当所处理的线的数目已经到达预定的线数目时(步骤S708中的“是”)，则在步骤S710，阴影检测单元304结束阴影检测。
[0056]第二灰尘检测单元303利用文档103的前边缘区域的图像数据执行灰尘检测(S2007 )，并且这个过程将被描述。
[0057]期望第二灰尘检测单元303使用紧接在文档103的前边缘已通过之后的图像数据来执行灰尘检测。这是因为诸如字符和图形的信息被写在文档103上，并且使得由于灰尘造成的条纹的检测变得困难。因此，期望第二灰尘检测单元303通过使用其中几乎没有打印文档103的信息的空白区域(margin area)来检测灰尘。
[0058]期望第二灰尘检测单元303在文档103的前边缘区域执行灰尘检测，其中如果可能则在该前边缘区域中什么也没有被打印在文档103上，由此第二灰尘检测单元303使用阴影检测单元304的结果。阴影检测单元304可检测由文档103的前边缘产生的阴影501，并且因此可确定正传送的文档103的前边缘通过读取位置的定时。
[0059]在文档103以歪斜状态被传送的情况下，此传送可能导致例如这样的情形，即文档103的前边缘在文档103的左端部已经到达文档读取位置但是在文档103的右端部还没有到达文档读取位置。在该情况下，如果第二灰尘检测单元303在文档103的前边缘区域中针对主扫描方向上的所有像素同时开始检测灰尘，则这意味着第二灰尘检测单元303对在文档103的右端部不存在文档时的图像数据执行灰尘检测，在该右端部处文档103的前边缘还没有到达读取位置。换句话说，第二灰尘检测单元303无法使用紧接在文档103的前边缘已通过之后的图像数据执行灰尘检测。
[0060]阴影检测单元304针对主扫描方向上的每个位置检测文档103的前边缘的位置。因此，根据本示例性实施例，第二灰尘检测单元303可在不同的定时针对每个主扫描位置在文档103的前边缘区域中执行灰尘检测。在从阴影检测单元304检测阴影501起文档103被传送了预定时间之后，第二灰尘检测单元303从输出自线传感器125的图像数据开始第二灰尘检测单元303的灰尘检测，因而可在改变每个主扫描位置的定时的同时开始第二灰尘检测单元303的灰尘检测。结果，第二灰尘检测单元303可针对每个主扫描位置在文档103的前边缘区域中可靠地执行灰尘检测。
[0061]图9是说明当文档103以歪斜状态被传送时的图像读取数据的示意图。在文档读取图像数据801的前边缘之前存在阴影读取图像数据802。阴影检测单元304检测该阴影读取图像数据802。在第二灰尘检测单元303在文档103从阴影501的检测起被传送预定时间之后在文档103的前边缘区域中开始检测灰尘的情况下，区域803是在文档103的前边缘区域中第二灰尘检测单元303执行灰尘检测的区域。以这种方式，根据本示例性实施例，第二灰尘检测单元303可在每个主扫描位置在文档103前边缘区域中可靠地执行灰尘检测。
[0062]图10是说明第二灰尘检测单元303利用文档区域的图像数据执行的灰尘检测的处理过程(S2007)的流程图。第二灰尘检测单元303针对每个主扫描位置执行图10所示的处理，以确定在每个主扫描位置处是否存在条纹像素。
[0063]首先，在步骤S901，第二灰尘检测单元303从阴影检测单元304接收到指示已经检测到阴影501的通知(步骤S901中的“是”)。在步骤903中，第二灰尘检测单元303在该阴影在该处被检测到的主扫描位置(目标像素位置)处等待，直到自关于其已接收到通知的主扫描线起已通过了预定数目的主扫描线。在自关于其已接收到通知的主扫描线起已通过了预定数目的主扫描线之后(步骤S903中的“是”)，第二灰尘检测单元303开始对输出自线传感器125的图像数据进行灰尘检测。
[0064]在步骤S902，针对在该处没有检测到阴影的主扫描位置，即使是在预定数目的线已通过之后，第二灰尘检测单元303也不在文档103的前边缘区域中执行灰尘检测。在本示例性实施例中，第二灰尘检测单元303确定在该主扫描位置没有文档。
[0065]第二灰尘检测单元303根据与第一灰尘检测单元302确定灰尘像素时所采用的思路相同的思路来确定条纹像素。
[0066]当在文档103的前边缘区域读取图像时，线传感器125读取文档103的空白区域。因此，线传感器125输出具有基本上均匀稳定的亮度值的图像数据。然而，如果在读取玻璃118上有灰尘，则灰尘阻挡了从光源119和120发射的光，由此减少了入射到线传感器125上的光量。因此，图像数据的亮度值在对应于灰尘位置的像素位置(目标像素)处降低。本示例性实施例发现了在主扫描方向上具有比周围像素低的亮度值的像素，并且确定该像素是灰尘像素。
[0067]在从在目标像素位置处检测阴影501起已通过了预定数目的主扫描线之后，在步骤S905，第二灰尘检测单元303获取主扫描线中该目标像素位置周围的像素的图像数据。然后，在步骤S906中，第二灰尘检测单元303计算目标像素和预定数目的周围像素的亮度值的平均值。然后，在步骤S907中，第二灰尘检测单元303计算在当前主扫描线中的目标像素的亮度值与包含该目标像素的块的亮度平均值之间的差值，并且确定该差值是否大于预定值。如果该差值大于预定值(步骤S907中的“是”)，则在步骤S908，第二灰尘检测单元303确定在目标像素的像素位置处存在灰尘,并且使对应于该目标像素的像素位置的确定计数器递增。根据本示例性实施例，使用目标像素位置周围的像素的平均值使得即使例如存在局部的亮度不均匀，第二灰尘检测单元303仍可做出高度准确的确定。应当指出，亮度平均值对于包含具有灰尘的像素的多个像素而言趋于低，这使得难以检测具有条纹的像素的检测。因此，第二灰尘检测单元303可以被配置成在块内以升序对亮度值排序，并且计算具有高亮度值的预定数目的像素的亮度值的平均值。由于这种配置，第二灰尘检测单元303可做出更加高度准确的确定。
[0068]在步骤S909，第二灰尘检测单元303确定对应于目标像素的像素位置的确定计数器的计数是否是预定的次数或更多。然后，如果该计数是预定的次数或更多(步骤S909中的“是”)，则在步骤S910，第二灰尘检测单元303确定这个目标像素的像素位置是条纹像素候选，并且存储指示该像素位置是条纹像素候选的标志，同时将该标志关联于该像素位置。
[0069]在步骤S911，第二灰尘检测单元303针对预定数目的主扫描线重复步骤S905到S910的过程。在从在检测文档103的前边缘区域开始检测灰尘起已通过了预定数目的线之后(步骤S911中的“是”)，在步骤S912，第二灰尘检测单元303结束了对于目标像素位置在文档103前边缘区域中的灰尘的检测。通过以这种方式针对多个不同的主扫描线的图像数据重复步骤S905到S911的过程，可以防止条纹像素候选被从噪声确定，并且可以非常准确地确定灰尘像素。
[0070]接下来，将描述宽度比较单元305的处理(S2009)。
[0071]宽度比较单元305比较由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选和由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选，并且确定文档103中的条纹像素位置。
[0072]图11说明了灰尘位置由于文档103的前边缘的接触而水平移位的例子。位置701指示在文档103的前边缘接触灰尘之前的灰尘位置。位置702指示在灰尘由于文档103的前边缘的接触而移位之后的灰尘位置。由诸如纸尘的小颗粒构成的灰尘可能由于例如文档的接触而移位到读取位置。在这种情况下，由第一灰尘检测单元302执行的条纹检测的结果和由第二灰尘检测单元303执行的条纹检测的结果相互不匹配。因此，即使在由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的主扫描位置与由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置之间存在差异，只要满足以下条件，本示例性实施例就确定条纹像素候选是条纹像素位置。由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的主扫描位置与由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置之间的差异是在预定范围(即，第一预定范围)内的。此外，由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的宽度与由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的宽度之间的差异是在预定范围(S卩，第二预定范围)内的。
[0073]图12A、12B和12C和图13A、13B和13C均说明了由第一灰尘检测单元302执行的条纹检测的结果、由第二灰尘检测单元303执行的条纹检测的结果和由宽度比较单元305执行的确定的结果的例子。
[0074]在各个图中，第一行(801，901，1001，1101，1201和1301)指示由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选。中间行(802，902，1002，1102，1202和1302)指示由第二灰尘检测单元303所确定的条纹像素候选，并且最后一行(803，903，1003, 1103，1203和1303)指
示由宽度比较单元305所确定的条纹像素位置。[0075]水平轴代表主扫描位置。写有“I”的位置均指示被确定为条纹像素的主扫描位置，并且写有“O”的主扫描位置均指示没有被确定为条纹像素的主扫描位置。如果由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选与由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选之间的位置差是在第一预定范围内，并且其间的宽度差是在第二预定范围内的，则宽度比较单元305确定由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的条纹像素位置是条纹像素位置。图12A、12B和12C说明了其中宽度比较单元305确定由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置是条纹像素位置的例子。图13A、13B和13C说明了其中宽度比较单元305确定由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置不是条纹像素位置的例子。
[0076]图14是说明宽度比较单元305的处理过程(S2009)的流程图。宽度比较单元35针对每个主扫描位置执行图14所说明的处理，以确定在每个主扫描位置是否存在条纹像素。
[0077]在步骤S1701中，宽度比较单元305参考对应于目标像素位置的第二灰尘检测单元303的检测结果，从而确定目标像素位置是否是条纹像素。如果对应于目标像素位置的第二灰尘检测单元303的检测结果指示该目标像素位置不是条纹像素(步骤S1701中的“否”)，则在步骤S1706中，宽度比较单元305确定该目标像素位置不是条纹像素，即在目标像素位置没有灰尘。
[0078]另一方面，如果对应于目标像素位置的第二灰尘检测单元303的检测结果指示该目标像素位置是条纹像素候选(步骤S1701中的“是”)，则在步骤S1702中，宽度比较单元305计算条纹的宽度以确定条纹的宽度是否是预定值或更小。更具体地，宽度比较单元305参考第二灰尘检测单元303的检测结果以计算在主扫描方向上有多少连续检测结果指示条纹像素候选。然后，宽度比较单元305确定该连续数目是否是预定值或更小。
[0079]如果宽度大于预定值，则宽度比较单元305确定没有灰尘，因为可能由于馈送一读取而产生的灰尘归因于极小的微粒(例如纸尘)，并且由于这种灰尘而产生的条纹应当很细。然后，如果条纹像素候选比预定值宽，则这个条纹像素候选可能是打印在文档103上的用仪器画的线(ruled line)等。因此，在本示例性实施例中，宽度比较单元305确定这种候选不是条纹像素。
[0080]如果条纹宽度是预定值或更小(步骤S1702中的“是”)，则在步骤S1703中，宽度比较单元305参考由第一灰尘检测单元302执行的检测结果，以确定在目标像素位置或在从目标像素位置起的主扫描位置的预定范围内是否存在由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选。在本示例性实施例中，主扫描位置的预定范围被设为土 一个像素或更小。换句话说，如果由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置相对于由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的主扫描位置偏移了一个像素，则宽度比较单元305确定该目标像素位置是条纹像素位置。另一方面，如果由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的主扫描位置相对于由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的主扫描位置偏移了两个像素或更多，则宽度比较单元305确定目标像素位置不是条纹像素位置。如果宽度比较单元305在步骤S1703中确定“是”(步骤S1703中的“是”)，则在步骤S1704，宽度比较单元305比较由第二灰尘检测单元303确定的条纹像素候选的宽度与由第一灰尘检测单元302确定的条纹像素候选的宽度。然后,如果宽度差是土 一个像素或更小(步骤S1704中的“是”)，则在步骤1705，宽度比较单元305确定目标像素位置是条纹像素位置。例如，在由第一灰尘检测单元302作为检测结果检测到的条纹的宽度是三个像素并且由第二灰尘检测单元303作为检测结果检测到的条纹的宽度是四个像素的情况下，它们之间的差是一个像素。因此，在这种情况下，宽度比较单元305确定宽度差是一个像素或更小。在由第一灰尘检测单元302作为检测结果检测到的条纹的宽度是三个像素并且由第二灰尘检测单元303作为检测结果检测到的条纹的宽度是五个像素的情况下，它们之间的差是两个像素。在这种情况下，宽度比较单元305确定宽度差不是土一个像素或更小。如果宽度差是土 一个像素或更小，则宽度比较单元305确定有灰尘,这是因为当灰尘接触例如文档103的前边缘时灰尘位置可能在主扫描方向上移位。
[0081]另一方面，如果宽度比较单元305在步骤S1701到S1704的过程中的任一个中确定“否”(在步骤S1701，S1702, S1703或S1704中为”否”)，则宽度比较单元305确定目标像素位置不是条纹像素位置。目标像素位置指示主扫描方向上的位置。
[0082]在本示例性实施例中，宽度比较单元305在宽度差是土 一个像素或更小的情况下确定存在灰尘，并且在宽度差比上述情况大的情况下确定不存在灰尘。然而，这个对宽度差的限制可以被进一步扩展，并且可以将土两个像素或更大的值设定为宽度差的上限。然而，设定大的值可能产生问题，因为这样使得当在文档103的前边缘区域中在印刷的用仪器画的线的相同主扫描位置处存在灰尘时将文档103的前边缘区域中的用仪器画的线确定为灰尘的可能性增大。因此，宽度比较单元305所进行的处理可以附加地包括如下过程:比较通过片材间的灰尘的检测而检测的灰尘的亮度值与通过文档103的前边缘区域中的灰尘的检测而检测的灰尘的亮度值，并且如果亮度值基本相等则确定有灰尘。可能在馈送一读取期间产生的条纹归因于极小的微粒(例如纸尘)。因此，即使存在这种灰尘，亮度值也不太可能下降太大。另一方面，在多数情况下，印刷产品中的用仪器画的线等具有强调相对于文档背景的对比度从而改进可视性的黑密度(dark density),并且相比条纹而言非常可能呈现出低亮度值。因此，亮度值之间的比较能够降低错误确定的可能性。可选地，如果在文档103的前边缘区域中检测的灰尘的亮度值是预定值或更小，则宽度比较单元305可以简单地确定没有灰尘。
[0083]在图12A、12B和12C中所说明的每个例子中，尽管第一灰尘检测单元302的条纹像素候选的检测结果与第二灰尘检测单元303的条纹像素候选的检测结果不同，然而，宽度比较单元305确定在主扫描方向上的由第二灰尘检测单元303检测到的一个或多个条纹像素候选的一个或多个像素位置是文档103中的一个或多个条纹像素位置。换句话说，宽度比较单元305确定灰尘移位了。
[0084]另一方面，在图13A、13B和13C所说明的每个例子中，宽度比较单元305确定在主扫描方向上的由第二灰尘检测单元303检测到的一个或多个条纹像素候选的一个或多个像素位置不是文档103中的一个或多个条纹像素位置。第二灰尘检测单元303的检测结果这样被忽略以应对如下的例子，即在文档103的前边缘处的检测区域不是空白区域。甚至在文档103的前边缘区域中，如果字符、污点等被印刷在文档103上，则它们可能被不正确地确定为条纹。因此，宽度比较单元305在文档103的前边缘区域中的灰尘的检测与片材间的灰尘的检测之间比较存在条纹的位置。如果宽度比较单元305确定它们之间的差异不是灰尘的移位，则宽度比较单元305确定文档103的前边缘区域中的灰尘的检测结果是不正确的，并且将文档103的前边缘区域中的灰尘的检测结果改为“O”。
[0085]如上文所述，已经基于如下例子描述了本示例性实施例，该例子在文档103的前边缘区域中检测到的条纹宽度与在片材间检测到的条纹宽度仅相差一个像素的情况下确定条纹像素候选是其上产生了条纹的像素，并且在上述宽度相差两个像素或更多的情况下确定条纹像素候选是其上没有产生条纹的像素。然而，在附着于读取位置上的灰尘当由于在文档103传送期间接触文档103而移位时被移位一个像素或更多的情况下，即使条纹宽度之差为两个像素或更多，本示例性实施例也可以确定条纹像素候选是其上产生了条纹的像素。
[0086]将描述校正单元306的处理。
[0087]校正单元306基于从宽度比较单元305输出的条纹检测结果来对图像数据执行灰尘条纹校正。
[0088]图15是说明校正单元306的处理过程(S2012)的流程图。
[0089]首先，将描述用于检测左端部的过程。在步骤S1801中，校正单元306通过参考从宽度比较单元305输出的条纹检测结果来确定目标像素位置是否不是条纹像素(是否没有灰尘)。如果目标像素位置不是条纹像素(步骤S1801中的“否”)，则校正单元306执行用于检测条纹左端部的过程和用于检测条纹右端部的过程，这是因为右侧和左侧的目标像素位置相邻的像素位置可能是条纹左端部和条纹右端部。流程图中的步骤S1802至S1804对应于用于检测主扫描方向上的条纹左端部的过程。流程图中的步骤S1805至S1807对应于用于检测主扫描方向上的条纹右端部的过程。
[0090]如果校正单元306确定目标像素位置不是条纹像素(步骤S1801中的“否”)，则在步骤S1802中，校正单元306参考从宽度比较单元305中输出的条纹检测结果以确定在右侧是否存在与目标像素位置相邻的灰尘。如果校正单元306确定在右侧存在与目标像素位置相邻的灰尘(步骤S1802中的“是”)，则在步骤S1803，校正单元306确定目标像素位置是在左侧相邻于条纹的像素。然后，在步骤S1804，校正单元306确定在右侧与目标像素位置相邻的像素是主扫描方向上的条纹的第一像素。如果校正单元306在步骤S1802中确定为“否”(步骤S1802中的“否”)，则该处理进行到步骤S1809。
[0091 ] 另外，如果校正单元306确定目标像素位置不是条纹像素(步骤S1801中的“否”)，则在步骤S1805，校正单元306参考从宽度比较单元305中输出的条纹检测结果以确定在左侧是否存在与目标像素位置相邻的灰尘。如果校正单元306确定在左侧存在与目标像素位置相邻的灰尘(步骤S1805中的“是”)，则在步骤S1806，校正单元306确定目标像素位置是在右侧相邻于条纹的像素。然后，在步骤S1807，校正单元306确定在左侧与目标像素位置相邻的像素是主扫描方向上的条纹的最后一个像素。如果校正单元306在步骤S1805中确定为“否”(步骤S1805中的“否”)，则该处理进行到步骤S1809。
[0092]校正单元306基于根据步骤S1804的确定结果和步骤S1807的确定结果确定的条纹范围来执行灰尘条纹校正。
[0093]在步骤S1809和S1810中，校正单元306对所有主扫描位置重复从步骤S1801到S1808的过程，直到完成对它们的处理。
[0094]将参考图16描述在步骤S1808中执行的灰尘条纹校正。
[0095]校正单元306由在步骤S1803中确定的左侧相邻像素的亮度值和在步骤S1806中确定的右侧相邻像素的亮度值利用线性内插来计算在条纹范围内的像素位置处的像素的亮度值，该条纹范围是根据步骤S1804的检测结果和S1807的检测结果来确定的。
[0096]在图16中，水平轴代表线传感器125的主扫描位置。图16说明了基于从宽度比较单元305输出的条纹检测结果1401而对图像数据1402执行灰尘校正的结果1403。
[0097]由于在条纹检测结果1401中对于N像素位置至N+5像素位置设定“1”，因而条纹范围是从N像素位置至N+5像素位置的范围。因此,相邻于条纹的像素是N-1像素位置和N+6像素位置。校正单元306利用线性内插由这两个像素的亮度值来计算N像素位置至N+5像素位置的亮度值。
[0098]校正单元306利用以下等式来计算N像素位置至N+5像素位置的亮度值I (N)至I (N+5)。在以下等式中，N像素位置的亮度值表示为I (N)。
[0099]I (N) =I (N-1) + (I (N+6) -1 (N-1)) X 1/7
[0100]I (N+1) =I (N-1)+ (I (N+6) -1 (N-1) X 2/7[0101 ] I (N+2) =I (N-1)+ (I (N+6) -1(N-1)) X 3/7
[0102]I (N+3) =I (N-1)+ (I (N+6) -1(N-1)) X 4/7
[0103]I (N+4) =I (N-1)+ (I (N+6) -1(N-1)) X 5/7
[0104]I (N+5) =I (N-1)+ (I (N+6) -1(N-1)) X 6/7
[0105]由校正单元306基于图像数据1402而计算的结果是灰尘校正结果1403。
[0106]结果，通过使用自动文档馈送器的图像读取装置的条纹像素检测单元甚至可检测由根据在文档103传送期间文档103的接触而在读取位置上移位的灰尘所导致的条纹，因而可以防止产生由于条纹而产生的异常图像。
[0107]在上述示例性实施例中，第一灰尘检测单元302在文档103通过读取位置之前读取白引导板114，但是可以随时执行这个读取，只要文档103不是正在通过读取位置即可。例如，第一灰尘检测单元302可以在文档103的后边缘已经通过读取位置之后、当图像读取装置被通电时、紧接在图像读取装置关闭之前等等，读取白引导板114。
[0108]另外，在上述示例性实施例中，在步骤S402的过程中，第一灰尘检测单元302可以将目标像素的亮度值与从包含该目标像素的块的亮度平均值而计算的阈值(亮度阈值)相比较，如图6中所说明的那样。
[0109]另外，在上述示例性实施例中，第二灰尘检测单元303检测文档103的前边缘区域中的灰尘。然而，第二灰尘检测单元303可以利用文档103的后边缘侧的空白检测条纹。然而，在这种情况下，图像数据应当被存储在存储介质(例如，随机存取存储器(RAM))中，图像数据应当在确定检测结果之后再次从RAM中被读取，并且然后其上产生了条纹的像素应当被校正。
[0110]根据本发明的示例性实施例，可以在确定条纹像素位置时适当设置要由读取单元读取的文档区域，以高度准确地确定条纹像素位置。
[0111]根据本发明的示例性实施例，即使灰尘位置由于文档的前边缘而移位，仍可以高度准确地确定条纹像素位置。
[0112]尽管已经参考示例性实施例而描述了本发明，然而应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被给予最宽泛的解释从而涵盖所有这样的修改和等同的结构和功能。
【权利要求】
1.一种文档读取装置，包括: 传送单元，其被配置用于传送文档； 读取单元，其被配置用于在读取位置读取正被所述传送单元传送的所述文档； 照明单元，其被配置用于对所述读取位置照明； 白构件，其与所述读取位置相对地布置； 参考值确定单元，其被配置用于从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定参考值； 检测单元，其被配置用于从在所述文档的前边缘被所述传送单元传送之前获得的所述读取单元的输出值和所述参考值来检测由所述文档的前边缘所产生的阴影； 条纹像素位置确定单元，其被配置用于从与基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档在所述文档的传送方向上的位置相对应的所述读取单元的输出值来确定条纹像素位置；和 校正单元，其被配置用于基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正。
2.根据权利要求1所述的文档读取装置，还包括第一条纹像素候选确定单元，其被配置用于从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定第一条纹像素候选， 其中，所述条纹像素位置确定单元包括: 第二条纹像素候选确定单元，其被配置用于从与基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档在所述文档的传`送方向上的位置相对应的所述读取单元的输出值来确定第二条纹像素候选；和 确定单元，其被配置用于从所述第一条纹像素候选和所述第二条纹像素候选来确定所述条纹像素位置。
3.根据权利要求1所述的文档读取装置，其中，所述检测单元在与所述传送方向垂直的方向上的多个像素位置处检测阴影。
4.根据权利要求1所述的文档读取装置，其中，所述参考值确定单元从在垂直于所述传送方向的方向上的目标像素位置处的像素的亮度值和定位于所述目标像素位置周围的像素的亮度值，来确定与所述目标像素位置相对应的参考值。
5.根据权利要求1所述的文档读取装置，其中，所述照明单元从在所述传送方向上的所述读取位置的上游侧对所述读取位置进行照明。
6.一种文档读取装置，包括: 传送单元，其被配置用于传送文档； 读取单元，其被配置用于在读取位置读取正被所述传送单元传送的所述文档； 照明单元，其被配置用于对所述读取位置进行照明； 白构件，其与所述读取位置相对地设置； 第一条纹像素候选确定单元，其被配置用于从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定第一条纹像素候选； 第二条纹像素候选确定单元，其被配置用于从当所述读取单元读取所述文档时所获得的所述读取单元的输出值来确定第二条纹像素候选；确定单元，其被配置用于基于所述第一条纹像素候选和所述第二条纹像素候选来确定条纹像素位置；和 校正单元，其被配置用于基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正， 其中，所述确定单元基于所述第一条纹像素候选的位置和所述第二条纹像素候选的位置来确定所述条纹像素位置，和 其中，即使所述第一条纹像素候选的条纹位置和所述第二条纹像素候选的条纹位置彼此不同，只要所述第一条纹像素候选的条纹位置与所述第二条纹像素候选的条纹位置之间的差异是在第一预定范围内，所述确定单元就将所述第二条纹像素候选的条纹位置设定为所述条纹像素位置。
7.根据权利要求6所述的文档读取装置，其中，所述确定单元还基于所述第一条纹像素候选的条纹宽度和所述第二条纹像素候选的条纹宽度来确定所述条纹像素位置，并且 其中，即使所述第一条纹像素候选的条纹宽度和所述第二条纹像素候选的条纹宽度彼此不同，只要所述第一条纹像素候选的条纹宽度与所述第二条纹像素候选的条纹宽度之间的差异是在第二预定范围内，所述确定单元就进一步将所述第二条纹像素候选的条纹位置设定为所述条纹像素位置。
8.一种用于文档读取装置的图像处理方法，所述文档读取装置包括被配置用于传送文档的传送单元，被配置用于在读取位置读取正被所述传送单元传送的所述文档的读取单元，被配置用于对所述读取位置进行照明的照明单元和与所述读取位置相对地布置的白构件，所述图像处理方法包括: 从当所述读取单元读取 所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定参考值； 从在所述文档的前边缘被所述传送单元传送之前获得的所述读取单元的输出值和所述参考值来检测由所述文档的前边缘所产生的阴影； 从与基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档在所述文档的传送方向上的位置相对应的所述读取单元的输出值来确定条纹像素位置；并且 基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正。
9.根据权利要求8所述的图像处理方法，还包括: 从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定第一条纹像素候选； 从与基于所述检测单元的检测结果而确定的所述文档在所述文档的传送方向上的位置相对应的所述读取单元的输出值来确定第二条纹像素候选；和 从所述第一条纹像素候选和所述第二条纹像素候选来确定所述条纹像素位置。
10.根据权利要求8所述的图像处理方法，还包括在与所述传送方向垂直的方向上的多个像素位置处检测阴影。
11.根据权利要求8所述的图像处理方法，还包括从在垂直于所述传送方向的方向上的目标像素位置处的像素的亮度值和定位于所述目标像素位置周围的像素的亮度值，来确定与所述目标像素位置相对应的参考值。
12.一种用于文档读取装置的图像处理方法，所述文档读取装置包括被配置用于传送文档的传送单元，被配置用于在读取位置读取正被所述传送单元传送的所述文档的读取单元，被配置用于对所述读取位置进行照明的照明单元和与所述读取位置相对地设置的白构件，所述图像处理方法包括: 从当所述读取单元读取所述白构件时所获得的所述读取单元的输出值来确定第一条纹像素候选； 从当所述读取单元读取所述文档时所获得的所述读取单元的输出值来确定第二条纹像素候选； 基于所述第一条纹像素候选和所述第二条纹像素候选来确定条纹像素位置； 基于所述条纹像素位置而对所述读取单元的输出值执行条纹校正；和基于所述第一条纹像素候选的位置和所述第二条纹像素候选的位置来确定所述条纹像素位置，并且即使所述第一条纹像素候选的条纹位置和所述第二条纹像素候选的条纹位置彼此不同，只要所述第一条纹像素候选的条纹位置与所述第二条纹像素候选的条纹位置之间的差异是在第一预定范围内，就将所述第二条纹像素候选的条纹位置设定为所述条纹像素位置。
13.根据权利要求12所述的图像处理方法，还包括: 基于所述第一条纹像素候选的条纹宽度和所述第二条纹像素候选的条纹宽度来确定所述条纹像素位置；以及 即使所述第一条纹像素候选的条纹宽度和所述第二条纹像素候选的条纹宽度彼此不同，只要所述第一条纹像素候选的条纹宽度与所述第二条纹像素候选的条纹宽度之间的差异是在第二预定范围内，就将所述第二条纹像素候选的条纹位置设定为所述条纹像素位置。`
【文档编号】H04N1/38GK103533211SQ201310278608
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】田中滋人 申请人:佳能株式会社