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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】シート特定装置、画像処理装置及びシート特定方法
(51)【国際特許分類】
G01B 11/25 20060101AFI20241217BHJP
G01B 11/30 20060101ALI20241217BHJP
G01N 21/17 20060101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G01B11/25 H
G01B11/30 Z
G01N21/17 A
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022566905
(86)(22)【出願日】2021-11-29
(86)【国際出願番号】 JP2021043674
(87)【国際公開番号】W WO2022118797
(87)【国際公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】P 2020201451
(32)【優先日】2020-12-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020201452
(32)【優先日】2020-12-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100167302
【弁理士】
【氏名又は名称】種村 一幸
(74)【代理人】
【識別番号】100135817
【弁理士】
【氏名又は名称】華山 浩伸
(72)【発明者】
【氏名】山田 眞一郎
(72)【発明者】
【氏名】田中 一徳
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 晃司
(72)【発明者】
【氏名】中地 一博
【審査官】國田 正久
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－０２３２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００７５７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０３８８７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０３６２２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０７８５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－３０００８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１９１０２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １１／００ － １１／３０
Ｇ０１Ｎ ２１／１７ － ２１／６１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートの表面のうちパターン光が投影されている特定領域の画像である特定画像を取得する取得部と、前記特定画像に基づいて、前記シートの前記表面の凹凸に関する凹凸情報を特定する凹凸特定部と、を備え、
前記パターン光は、前記特定領域上に明部と暗部とが交互に並ぶ縞パターンを形成し、
前記縞パターンは、互いに直交する第１縞パターンと第２縞パターンとを含み、
前記第１縞パターンと前記第２縞パターンとでは、前記明部と前記暗部との少なくとも一方の幅が異なる、
シート特定装置。
【請求項2】
前記凹凸特定部で特定される前記凹凸情報に基づいて、画像の形成又は画像の読み取りに関する画像処理条件を決定する条件決定部を更に備える、請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項3】
前記パターン光を照射する光照射部と前記特定領域の中心とを結ぶ第１仮想直線は、前記シートの搬送方向に沿った第２仮想直線に対して、所定角度で傾斜している、請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項4】
前記所定角度は、２０度以上９０度以下である、請求項３に記載のシート特定装置。
【請求項5】
前記パターン光を照射する光照射部は、光源と、
前記光源から出力される光の一部を遮ることにより、前記パターン光を透過させる遮蔽体と、を有する、
請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項6】
前記明部と前記暗部との少なくとも一方の幅は、６０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項7】
前記凹凸情報は、前記表面の凹凸の前記表面に沿った平面に直交する方向の寸法と、前記平面に沿った方向の寸法と、の少なくとも一方に関する情報を含む、請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項8】
前記凹凸特定部は、少なくとも前記特定領域上における前記パターン光の線幅のばらつきに基づいて、前記凹凸情報を特定する、請求項１に記載のシート特定装置。
【請求項9】
請求項１に記載のシート特定装置と、前記シートを対象として、画像の形成と画像の読み取りとの少なくとも一方を実行する画像処理部と、を備える、
画像処理装置。
【請求項10】
画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートの表面のうちパターン光が投影されている特定領域の画像である特定画像を取得することと、前記特定画像に基づいて、前記シートの前記表面の凹凸に関する凹凸情報を特定することと、を有し、
前記パターン光は、前記特定領域上に明部と暗部とが交互に並ぶ縞パターンを形成し、
前記縞パターンは、互いに直交する第１縞パターンと第２縞パターンとを含み、
前記第１縞パターンと前記第２縞パターンとでは、前記明部と前記暗部との少なくとも一方の幅が異なる、
シート特定方法。
【請求項11】
画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートの表面のうちパターン光が投影されている特定領域の画像である特定画像を取得する取得部と、前記シートの前記表面内で前記特定領域がある移動量だけ移動する際の前記特定画像を積算して得られる積算画像に基づいて、前記シートの前記表面の凹凸に関する凹凸情報を特定する凹凸特定部と、を備え、
前記パターン光は、前記特定領域上に明部と暗部とが交互に並ぶ縞パターンを形成し、
前記縞パターンは、互いに直交する第１縞パターンと第２縞パターンとを含み、
前記第１縞パターンと前記第２縞パターンとでは、前記明部と前記暗部との少なくとも一方の幅が異なる、
シート特定装置。
【請求項12】
前記凹凸特定部で特定される前記凹凸情報に基づいて、画像の形成又は画像の読み取りに関する画像処理条件を決定する条件決定部を更に備える、請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項13】
前記移動量は、前記シートの搬送速度と、前記特定画像を撮像する撮像部の露光時間と、の少なくとも一方で規定される、請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項14】
前記移動量は、前記特定画像を撮像する撮像部の画素ピッチを像倍率で除した値以上である、請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項15】
前記パターン光を照射する光照射部は、光源と、
前記光源から出力される光の一部を遮ることにより、前記パターン光を透過させる遮蔽体と、を有する、
請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項16】
前記縞パターンは、前記明部と前記暗部との少なくとも一方が、前記シートの前記表面内での前記特定領域の移動方向に沿って延びる、請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項17】
前記凹凸情報は、前記表面の凹凸の前記表面に沿った平面に直交する方向の寸法と、前記平面に沿った方向の寸法と、の少なくとも一方に関する情報を含む、請求項１１に記載のシート特定装置。
【請求項18】
前記凹凸特定部は、少なくとも前記特定領域上における前記パターン光の線幅のばらつきに基づいて、前記凹凸情報を特定する、請求項１１に記載のシート特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シート特定装置、画像処理装置及びシート特定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
関連技術として、複写機又はレーザープリンター等の画像形成装置に用いられ、シート（紙）の表面の映像から、種類を自動で判別する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。関連技術に係る映像読取装置は、シートの表面に斜め方向より光を照射する発光素子と、その照射領域内を映像として読み取るエリアセンサーと、を備え、読取結果からシートに関する情報を読み取る。
【0003】
この映像読取装置では、シートの表面の凹凸によって生じる陰影像を照射領域内の映像から検出することで、シートの表面粗度を推定する。シートの表面の凹凸が大きい場合には、凹凸が小さい場合と比べてコントラストが高くなるので、コントラストから表面の凹凸の大きさを推定できる。さらに、この映像読取装置は、発光素子からの光の入射方向をシートの搬送方向に対して斜め４５度にすることにより、シートの繊維方向と光入射方向とを略４５度に保ち、繊維方向による検出精度のばらつきの少ない構成をとる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－０３８８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記関連技術の構成では、凹凸に対して感度が高い映像を得るためにはシートの表面に対する光入射方向の角度を浅く（小さく）する必要があり、これにより得られる映像が全体的に暗くなって、凸凹に起因する陰影がノイズに埋もれやすい。
【0006】
本発明の目的は、シートの表面の凹凸の特定精度を向上しやすいシート特定装置、画像処理装置及びシート特定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一の局面に係るシート特定装置は、取得部と、凹凸特定部と、を備える。前記取得部は、特定領域の画像である特定画像を取得する。前記特定領域は、画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートの表面のうちパターン光が投影されている領域である。前記凹凸特定部は、前記特定画像に基づいて、前記シートの前記表面の凹凸に関する凹凸情報を特定する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、シートの表面の凹凸の特定精度を向上しやすいシート特定装置、画像処理装置及びシート特定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。
【0011】
【0012】
本実施形態に係る画像処理装置１０は、一例として、原稿から画像（画像データ）を読み取るスキャン機能、画像データに基づいて画像を形成するプリント機能、ファクシミリ機能、及びコピー機能等の複数の機能を有する複合機である。画像処理装置１０は、画像を形成する機能と画像を読み取る機能との少なくとも一方を含む画像処理機能を有していればよく、プリンター、スキャナー、ファクシミリ装置、及びコピー機等であってもよい。
【0013】
画像処理装置１０は、図１に示すように、自動原稿搬送装置１１と、画像読取部１２と、画像形成部１３と、給紙部１４と、操作表示部１５と、制御部１６と、を備える。自動原稿搬送装置１１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）であるので、図１では「ＡＤＦ」と表記し、かつ以下の説明でも「ＡＤＦ１１」と称する。本実施形態では、図２に示すように、画像処理装置１０は筐体１００を備えている。ＡＤＦ１１、画像読取部１２、画像形成部１３、給紙部１４、操作表示部１５及び制御部１６は、筐体１００に設けられている。
【0014】
ＡＤＦ１１は、画像読取部１２によって画像が読み取られるシート（原稿）を搬送する。ＡＤＦ１１は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ及び排紙部等を有する。
【0015】
画像読取部１２は、シートから画像を読み取り、読み取られた画像に対応する画像データを出力する。画像読取部１２は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を有する。
【0016】
画像形成部１３は、画像読取部１２から出力される画像データに基づいて、シートＳｈ１（図２参照）に画像を形成する。また、画像形成部１３は、パーソナルコンピューター等の、画像処理装置１０の外部の情報処理装置から入力される画像データに基づいて、シートＳｈ１に画像を形成する。本実施形態では一例として、図２に示すように、画像形成部１３は、転写装置１３１、定着装置１３２及び排紙トレイ１３３等を備え、電子写真方式でシートＳｈ１に画像を形成する。画像形成部１３は、モノクロの画像を形成する構成に限らず、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の４色を用いてフルカラーの画像を形成する構成であってもよい。また、画像形成部１３は、例えば、インクジェット方式等、電子写真方式以外の画像形成方式により、シートに画像を形成する構成であってもよい。
【0017】
画像形成部１３は、現像剤としてのトナーを用いて、シートＳｈ１に画像を形成する。具体的には、画像形成部１３は、帯電した感光体ドラムの表面に、レーザー光を照射することで静電潜像を形成し、トナーにて静電潜像を現像することにより、感光体ドラムの表面にトナー像を形成する。転写装置１３１にて、搬送路Ｔ１（図２参照）を搬送されるシートＳｈ１にトナー像を転写する。定着装置１３２は、シートＳｈ１に転写されたトナー像をそのシートＳｈ１に溶融定着させる。例えば、定着装置１３２は、定着ローラー及び加圧ローラーを含み、シートＳｈ１に転写されたトナー像を加熱し、かつシートＳｈ１加圧することで、トナー像をシートＳｈ１に定着させる。排紙トレイ１３３には、画像形成後のシートＳｈ１が排出される。画像形成部１３がインクジェット方式で画像を形成する場合、トナーに代えてインク（現像剤の他の一例）が供給される。
【0018】
給紙部１４は、画像形成部１３にシートＳｈ１を供給する。給紙部１４は、複数の給紙カセット１４１、手差しトレイ及び複数の搬送ローラー等を有する。給紙部１４は、複数の給紙カセット１４１又は手差しトレイ等から、複数の搬送ローラー等で搬送路Ｔ１を通してシートＳｈ１を搬送し、画像形成部１３に供給する。画像形成部１３は、給紙部１４から搬送路Ｔ１を通して供給されるシートＳｈ１に画像を形成する。
【0019】
操作表示部１５は、画像処理装置１０におけるユーザーインターフェイスである。操作表示部１５は、制御部１６からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレー等の表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部１６に各種の情報を入力するスイッチ又はタッチパネル等の操作部を有する。また、画像処理装置１０は、ユーザーインターフェイスとして、操作表示部１５に加えて又は代えて、例えば、音声出力部及び音声入力部等を備えていてもよい。
【0020】
制御部１６は、画像処理装置１０を統括的に制御する。制御部１６は、１以上のプロセッサー及び１以上のメモリーを有するコンピューターシステムを主構成とする。画像処理装置１０では、１以上のプロセッサーがプログラムを実行することにより、制御部１６の機能が実現される。プログラムは１以上のメモリーに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリーカード又は光学ディスク等の、コンピューターシステムで読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。１以上のプロセッサーは、半導体集積回路を含む１以上の電子回路で構成される。さらに、本開示でいうコンピューターシステムは、１以上のプロセッサー及び１以上のメモリーを有するマイクロコントローラーを含む。制御部１６は、画像処理装置１０を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。
【0021】
また、画像処理装置１０は、記憶部、通信部及び電源部等を更に備える。記憶部は、１以上の不揮発性のメモリーを含んでおり、制御部１６に各種の処理を実行させるための制御プログラム等の情報が予め記憶されている。通信部は、画像処理装置１０と、例えば、インターネット又はＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して接続される外部装置との間で、データ通信を実行するインターフェイスである。電源部は、画像処理装置１０の動作のための電力を生成（出力）する電源回路である。
【0022】
ところで、この種の画像処理装置１０の関連技術として、複写機又はレーザープリンター等の画像形成装置に用いられ、シート（紙）の表面の映像から、種類を自動で判別する技術が知られている。関連技術に係る映像読取装置は、シートの表面に斜め方向より光を照射する発光素子と、その照射領域内を映像として読み取るエリアセンサーと、を備え、読取結果からシートに関する情報を読み取る。
【0023】
この映像読取装置では、シートの表面の凹凸によって生じる陰影像を照射領域内の映像から検出することで、シートの表面粗度を推定する。シートの表面の凹凸が大きい場合には、凹凸が小さい場合と比べてコントラストが高くなるので、コントラストから表面の凹凸の大きさを推定できる。さらに、この映像読取装置は、発光素子からの光の入射方向をシートの搬送方向に対して斜め４５度にすることにより、シートの繊維方向と光入射方向とを略４５度に保ち、繊維方向による検出精度のばらつきの少ない構成をとる。
【0024】
しかし、上記関連技術の構成では、凹凸に対して感度が高い映像を得るためにはシートの表面に対する光入射方向の角度を浅く（小さく）する必要があり、これにより得られる映像が全体的に暗くなって、凸凹に起因する陰影がノイズに埋もれやすい。
【0025】
これに対し、本実施形態では、以下に説明する構成により、シートの表面の凹凸の特定精度を向上しやすい、画像処理装置１０を実現する。
【0026】
すなわち、本実施形態に係る画像処理装置１０は、図１に示すように、シート特定装置２を備えている。本実施形態に係るシート特定装置２は、画像処理装置１０と一体化されている。
【0027】
シート特定装置２は、取得部２１と、凹凸特定部２２と、を備えている。取得部２１は、特定画像Ｉｍ１（図４参照）を取得する。特定画像Ｉｍ１は、画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートＳｈ１の表面Ａ１（図３参照）のうち特定領域Ｒ１（図４参照）の画像である。特定領域Ｒ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１のうちパターン光Ｐ１（図３参照）が投影されている領域である。凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１に基づいて、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定する。本実施形態では、シート特定装置２の構成要素である取得部２１及び凹凸特定部２２は、制御部１６の一機能として制御部１６に設けられている。
【0028】
上述した構成によれば、本実施形態に係るシート特定装置２、及びシート特定装置２を備える画像処理装置１０は、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸の特定精度を向上しやすい、という利点がある。すなわち、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１には、発光素子からの光が一様に照射するのではなく、パターン光Ｐ１が投影される。したがって、凹凸特定部２２では、特定画像Ｉｍ１におけるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等の度合いから、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定することができる。よって、上記関連技術のようにシートＳｈ１の表面Ａ１に対する光入射方向の角度を浅く（小さく）しなくても、比較的明るい特定画像Ｉｍ１からでも凹凸情報を特定可能であって、結果的に、関連技術に比較して凹凸の特定精度を向上しやすくなる。
【0029】
本実施形態に係るシート特定装置２は、画像処理部（画像読取部１２及び画像形成部１３）と共に、画像処理装置１０を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る画像処理装置１０は、シート特定装置２と、シートＳｈ１を対象として、画像の形成と画像の読み取りとの少なくとも一方を実行する画像処理部と、を備える。
【0030】
［２］定義
本開示でいう「シート」は、画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートである。本実施形態では一例として、パターン光Ｐ１の照射対象となるシートＳｈ１は、画像形成部１３による画像の形成対象としてのシートＳｈ１であることとする。つまり、本実施形態では、給紙部１４により搬送路Ｔ１を搬送されるシートＳｈ１を、パターン光Ｐ１の照射対象とする。ただし、この例に限らず、パターン光Ｐ１の照射対象となるシートは、画像読取部１２による画像の読み取り対象としてのシート（原稿）、つまりＡＤＦ１１により搬送されるシートであってもよい。また、シートＳｈ１は、本実施形態では一例として紙であるが、紙に限らず、例えば、樹脂フィルム等であってもよい。
本開示でいう「シート」は、画像の形成対象又は画像の読み取り対象であるシートである。本実施形態では一例として、パターン光Ｐ１の照射対象となるシートＳｈ１は、画像形成部１３による画像の形成対象としてのシートＳｈ１であることとする。つまり、本実施形態では、給紙部１４により搬送路Ｔ１を搬送されるシートＳｈ１を、パターン光Ｐ１の照射対象とする。ただし、この例に限らず、パターン光Ｐ１の照射対象となるシートは、画像読取部１２による画像の読み取り対象としてのシート（原稿）、つまりＡＤＦ１１により搬送されるシートであってもよい。また、シートＳｈ１は、本実施形態では一例として紙であるが、紙に限らず、例えば、樹脂フィルム等であってもよい。
【0031】
本開示でいう「パターン光」は、例えば、光照射部３（図１参照）から、形状及び方向を制御されて投影面（ここではシートＳｈ１の表面Ａ１）に投影される光であって、いわゆる構造化光（Structured Light）である。つまり、パターン光Ｐ１が照射する領域（特定領域Ｒ１）においては、パターン光Ｐ１により一様に照らされるのではなく、パターン光Ｐ１に応じた図形、図柄、絵柄、模様、記号、文字及び数字等が投影される。具体的には、パターン光Ｐ１が特定領域Ｒ１に照射することで、特定領域Ｒ１には、例えば、縞パターン、格子パターン又は円弧パターン等の、パターン光Ｐ１に応じたパターンの輝度分布が生じる。さらに、パターン光Ｐ１は、静止画像のように固定的なパターンに限らず、動画像（アニメーションを含む）のように時間経過に伴って変化するパターンの輝度分布を、特定領域Ｒ１に生じさせてもよい。
【0032】
本開示でいう「特定画像」は、例えば、撮像部４で撮像される、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１の画像である。つまり、特定画像Ｉｍ１には、特定領域Ｒ１に投影されているパターン光Ｐ１、厳密には、パターン光Ｐ１が投影されることにより特定領域Ｒ１に生じる、パターン光Ｐ１に応じたパターンの輝度分布が含まれる。特定画像Ｉｍ１は、モノクロ画像とカラー画像とのいずれでもよく、さらに、静止画像と動画像とのいずれであってもよい。
【0033】
本開示でいう「凹凸情報」は、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する情報であって、例えば、凹凸の高さ（又は深さ）及び／又は平面視における凹凸のサイズ等の情報を含む。シートＳｈ１の表面Ａ１は、凹部と凸部との少なくとも一方を含む凹凸を有している。つまり、表面Ａ１には、複数の凹部のみが含まれていてもよいし、複数の凸部のみが含まれていてもよい。さらに、表面Ａ１は、複数の凹部と１つの凸部とを含んでもよい。この場合、一例として、表面Ａ１は、網状の１つの凸部と、この凸部で囲まれた網目の部位からなる複数の凹部とを含む。同様に、一例として、表面Ａ１は、網状の１つの凹部と、この凹部で囲まれた網目の部位からなる複数の凸部とを含んでもよい。
【0034】
そして、表面Ａ１における凹凸（凹部及び凸部）は、肉眼では個々の識別ができない程度の極めて小さなサイズを持ち、１枚のシートＳｈ１の表面Ａ１には、多数の凹凸が含まれる。つまり、凹凸は表面Ａ１全体に比べて微細であって、人が表面Ａ１を見たときに、凹凸があることで表面Ａ１がざらざらした「梨地」のように見えることになる。このような多数の微細な凹凸は、例えば、紙のシートＳｈ１であれば紙を構成する多数の繊維により、樹脂フィルムであればシボ加工等により、形成される。このような微細な凹凸に関する情報は、算術平均高さ（Ｓａ）、又は線の算術平均高さ（Ｒａ）等の、表面粗さを表す指標を含む。
【0035】
本開示でいう「繊維方向」は、シートＳｈ１の表面Ａ１の繊維の方向であって、例えば、紙のシートＳｈ１であれば紙を構成する多数の繊維の延長方向、つまり紙の流れ目（紙の目）の方向である。一般的に、シートＳｈ１には、繊維方向がシートＳｈ１の長辺に沿った「縦目」と、繊維方向がシートＳｈ１の短辺に沿った「横目」とがある。そして、画像処理装置１０におけるシートＳｈ１の搬送方向Ｄ１（図２参照）は、シートＳｈ１の長辺又は短辺に沿った方向である。そのため、基本的には、繊維方向は、シートＳｈ１の搬送方向Ｄ１に沿うか、又は搬送方向Ｄ１に直交する方向に沿うことになる。
【0036】
【0037】
本実施形態では、シート特定装置２は、取得部２１と、凹凸特定部２２と、条件決定部２３と、方向特定部２４と、厚み特定部２５と、光照射部３と、撮像部４と、厚みセンサー５と、を備えている。取得部２１、凹凸特定部２２、条件決定部２３、方向特定部２４及び厚み特定部２５は、制御部１６の一機能として制御部１６に設けられている。つまり、本実施形態では、画像処理装置１０は、取得部２１及び凹凸特定部２２に加え、条件決定部２３、方向特定部２４及び厚み特定部２５を制御部１６の一機能として備えている。
【0038】
光照射部３は、シートＳｈ１の表面Ａ１に向けてパターン光Ｐ１を照射する。つまり、光照射部３は、形状及び方向が制御されたパターン光Ｐ１を生成し、パターン光Ｐ１をシートＳｈ１の表面Ａ１に照射することにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１を投影する。このような光照射部３からのパターン光Ｐ１により、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１には、パターン光Ｐ１に応じた図形、図柄、絵柄、模様、記号、文字及び数字等が投影される。
【0039】
本実施形態では一例として、パターン光Ｐ１は、図４に示すように、特定領域Ｒ１上に明部Ｌ１と暗部Ｌ２とが交互に並ぶ縞パターンを形成する。つまり、パターン光Ｐ１が投影されることにより、特定領域Ｒ１には、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２を含む縞パターンの輝度分布が生じる。ここで、明部Ｌ１は暗部Ｌ２に比べて明るい領域であって、言い換えれば、縞パターンは、複数本の明部Ｌ１が間隔を空けて並んだパターンであり、又は複数本の暗部Ｌ２が間隔を空けて並んだパターンである。つまり、特定領域Ｒ１においては、パターン光Ｐ１が投影されることで、直線状の明部Ｌ１と直線状の暗部Ｌ２とが各々の長手方向に直交する方向に交互に並ぶ縞パターンが形成される。本実施形態では一例として、シートＳｈ１の搬送方向Ｄ１に直交する直線状の明部Ｌ１及び暗部Ｌ２が、搬送方向Ｄ１に交互に並ぶように配置されている。図４等においては、明部Ｌ１を網掛け（ドットハッチング）で示し、暗部Ｌ２を黒塗りで示している。これにより、特定領域Ｒ１上の縞パターンには、表面Ａ１の凹凸に応じた変形又は歪み等が現れやすくなる。ただし、図４に示すような縞パターンを生じるパターン光Ｐ１は、あくまでパターン光Ｐ１の一例であって、パターン光Ｐ１は適宜変更可能である。
【0040】
本実施形態では、図３及び図４に示すように、光照射部３は、光源３１と、遮蔽体３２と、を有する。遮蔽体３２は、光源３１から出力される光の一部を遮ることにより、パターン光Ｐ１を透過させる。光源３１は、電力が供給されることにより発光する発光素子を含み、発光素子で発生した光を遮蔽体３２に向けて出力する。光源３１は、制御部１６からの制御信号によって制御され、少なくとも制御部１６にて点灯／消灯の切り替えが可能である。遮蔽体３２は、光源３１とシートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１との間に配置され、光源３１からの光の一部を遮蔽し、残りを透過させる部品である。これにより、光源３１から出力される光は、その一部が遮蔽体３２で遮蔽され、残りは遮蔽体３２を透過するので、遮蔽体３２を透過する光は、遮蔽体３２によって所望の形状に制御されたパターン光Ｐ１となる。これにより、比較的簡単な構成でパターン光Ｐ１を実現できる。
【0041】
本実施形態では一例として、光源３１は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）又は有機ＥＬ（Electroluminescence）等の発光素子を１以上有し、平面視矩形状の発光面３１１（図３参照）の全域を略一様に発光させることで、面発光する。さらに、本実施形態では、光源３１は、平行光又は平行光に近い光を出力する。そのため、光照射部３から出力されるパターン光Ｐ１の光軸Ａｘ１（図３参照）は、光源３１の発光面３１１の中心（重心）を通る発光面３１１の垂線となる。光源３１は、コリメーターレンズ等の、発光素子からの光を平行光に変換する光学部品を有していてもよい。本実施形態では一例として、光源３１は、可視光、具体的には白色光を出力する。ただし、光源３１は、撮像部４が感度を有する波長の光を出力すればよく、白色光以外の光を出力してもよいし、例えば、赤外線又は紫外線等の可視光以外の波長域の光を出力してもよい。
【0042】
本実施形態では一例として、遮蔽体３２は、光源３１からの光を吸収又は反射する矩形板状の部品であって、１本以上のスリット３２１（図４参照）が形成されている。これにより、光源３１から出力される光は、その一部が遮蔽体３２で遮蔽され、残りは遮蔽体３２のスリット３２１を通して遮蔽体３２を透過する。本実施形態では、特定領域Ｒ１に縞パターンを形成するパターン光Ｐ１を実現するべく、遮蔽体３２は、直線状の複数本のスリット３２１を有する。これにより、パターン光Ｐ１が照射する特定領域Ｒ１においては、スリット３２１を透過した光が明部Ｌ１となり、遮蔽体３２の影が暗部Ｌ２となることで、縞パターンが投影される。ただし、このようにスリット３２１を透過した光が明部Ｌ１となる構成に限らず、例えば、光の干渉を利用した「干渉縞」によってパターン光Ｐ１を実現してもよい。
【0043】
ここで、パターン光Ｐ１を照射する光照射部３と特定領域Ｒ１の中心とを結ぶ第１仮想直線は、シートＳｈ１の搬送方向Ｄ１に沿った第２仮想直線に対して、所定角度θ１で傾斜している。本実施形態では、特定領域Ｒ１において、シートＳｈ１の表面Ａ１はシートＳｈ１の搬送方向Ｄ１に沿っているので、第１仮想直線とシートＳｈ１の表面Ａ１との間の角度が、所定角度θ１となる。さらに、第１仮想直線はパターン光Ｐ１の光軸Ａｘ１であるので、パターン光Ｐ１の光軸Ａｘ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１に対して所定角度θ１で傾斜する。特に、本実施形態では、光照射部３は、特定領域Ｒ１に対して、搬送方向Ｄ１における下流側、つまりシートＳｈ１の進行方向の前方側から、所定角度θ１で斜めにパターン光Ｐ１を照射するように構成されている。これにより、特定領域Ｒ１上のパターンには、表面Ａ１の凹凸に応じた変形又は歪み等が現れやすくなる。
【0044】
撮像部４は、シートＳｈ１の表面Ａ１のうち特定領域Ｒ１の画像を特定画像Ｉｍ１として撮像する。ここで、撮像部４が撮像するのは、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１の画像（特定画像Ｉｍ１）であるので、少なくとも撮像部４の撮像タイミングにおいては、光照射部３は特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１を照射する。本実施形態では一例として、撮像部４と光照射部３とは同期しており、撮像部４の撮像タイミングに合わせて光照射部３がパターン光Ｐ１を照射する。つまり、撮像部４で撮像が行われない期間には、光照射部３はパターン光Ｐ１を出力せず、これにより、光照射部３での無駄な電力消費が抑制される。
【0045】
本実施形態では、図３に示すように、撮像部４は、撮像素子４１と、光学部品４２と、を有している。撮像素子４１は、エリアセンサー又はラインセンサーを含み、撮像した特定画像Ｉｍ１の画像データを、電気信号として制御部１６に出力する。本実施形態では一例として、撮像部４は、撮像素子４１としてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーを用いた、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のエリアセンサーである。ただし、この例に限らず、撮像部４は、例えば、撮像素子４１としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたＣＣＤ方式であってもよい。
【0046】
光学部品４２は、例えば、結像レンズを含み、撮像素子４１とシートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１との間に配置される。これにより、撮像素子４１には、光学部品４２を通して、特定領域Ｒ１の光が入射する。本実施形態では、撮像素子４１及び光学部品４２は、特定領域Ｒ１の中心（重心）を通る特定領域Ｒ１の垂線上に並んでいる。さらに、撮像素子４１の受光面４１１（図３参照）は、特定領域Ｒ１と平行に配置されている。そのため、撮像部４の光軸Ａｘ２（図３参照）は、撮像素子４１の受光面４１１の中心（重心）を通る受光面４１１の垂線となる。撮像部４の光軸Ａｘ２は、特定領域Ｒ１に対しても直交し、かつ特定領域Ｒ１の中心において光照射部３（パターン光Ｐ１）の光軸Ａｘ１と交差する。撮像素子４１で撮像される特定領域Ｒ１の面積は、撮像素子４１の受光面４１１の面積を光学部品４２の像倍率Ｍで除した数値に等しくなる。本実施形態では、説明を簡単にするため像倍率Ｍが「１」であると仮定する。ただし、像倍率Ｍは、１以外の値であってもよい。
【0047】
本実施形態では一例として、撮像部４は光照射部３と一体化されてセンサーユニット２０（図２参照）を構成する。言い換えれば、センサーユニット２０は、光照射部３及び撮像部４を含んでいる。センサーユニット２０は、画像処理装置１０の筐体１００内に収容されており、少なくとも制御部１６と電気的に接続されている。
【0048】
本実施形態では、図２に示すように、光照射部３及び撮像部４を含むセンサーユニット２０は、給紙部１４と画像形成部１３との間の搬送路Ｔ１に対向して配置されている。そのため、特定領域Ｒ１の撮像位置は、給紙部１４と画像形成部１３との間の搬送路Ｔ１上に設定されることになる。つまり、光照射部３及び撮像部４は、給紙部１４と画像形成部１３との間の位置で、給紙部１４から画像形成部１３に搬送されるシートＳｈ１について、パターン光Ｐ１を照射して特定画像Ｉｍ１を撮像可能である。より詳細には、シートＳｈ１の搬送方向Ｄ１において、画像形成部１３の転写装置１３１よりも上流側であって、複数の給紙カセット１４１につながる搬送路Ｔ１の合流点よりも下流側の位置に、センサーユニット２０が配置される。したがって、複数の給紙カセット１４１から画像形成部１３に供給されるシートＳｈ１についても、１つのセンサーユニット２０にて特定画像Ｉｍ１を撮像可能となり、給紙カセット１４１ごとにセンサーユニット２０を設ける必要がない。
【0049】
特定領域Ｒ１を含むシートＳｈ１の表面Ａ１は、本実施形態では一例として、シートＳｈ１の厚み方向において画像形成部１３により画像が形成される側の一面であるが、この例に限らない。特定領域Ｒ１は、例えば、シートＳｈ１の厚み方向において画像形成部１３により画像が形成されない側の一面（裏面）に設定されてもよい。この場合、光照射部３及び撮像部４はシートＳｈ１の裏面側に配置される。また、特定領域Ｒ１は、例えば、シートＳｈ１の厚み方向の両面に設定されてもよい。この場合、光照射部３及び撮像部４は、２組設けられてシートＳｈ１の厚み方向の両側に配置されてもよいし、シートＳｈ１を裏返すことで、１組の光照射部３及び撮像部４にてシートＳｈ１の両面の特定画像Ｉｍ１を撮像してもよい。
【0050】
厚みセンサー５は、シートＳｈ１の厚みに関する物理量を検出する。厚みセンサー５は、検出した物理量を、電気信号として制御部１６に出力する。これにより、制御部１６においては、シートＳｈ１の厚みを特定可能となる。一例として、厚みセンサー５は、透過光を利用してシートＳｈ１の厚み（又は坪量）を検出する光学センサーを含む。厚みセンサー５は、センサーユニット２０に含まれていてもよいし、センサーユニット２０とは別に設けられていてもよい。
【0051】
取得部２１は、撮像部４で撮像される特定画像Ｉｍ１を取得する。具体的には、取得部２１は、撮像部４が撮像した特定画像Ｉｍ１の画像データを、電気信号として撮像部４の撮像素子４１から取得する。取得部２１は、光照射部３及び撮像部４を制御し、例えば、搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置をシートＳｈ１が通過するタイミングに合わせて、光照射部３にパターン光Ｐ１を照射させ、かつ撮像部４に特定画像Ｉｍ１を撮像させる。取得部２１で取得される特定画像Ｉｍ１は、１以上のメモリーに一時的に記憶される。取得部２１は、撮像部４以外から特定画像Ｉｍ１を取得してもよい。
【0052】
凹凸特定部２２は、取得部２１で取得される特定画像Ｉｍ１に基づいて、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定する。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸の状態を特定することができる。凹凸情報は、表面Ａ１の凹凸の表面Ａ１に沿った平面に直交する方向の寸法と、当該平面に沿った方向の寸法と、の少なくとも一方に関する情報を含む。つまり、凹凸情報は、表面Ａ１に沿った平面に直交する方向の寸法である凹凸の高さ（又は深さ）、及び／又は、当該平面に沿った方向の寸法である平面視における凹凸のサイズに関する情報を含む。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸の高さ（又は深さ）、及び／又は平面視における凹凸のサイズを特定することができる。本実施形態では一例として、凹凸特定部２２は、凹凸の高さ（又は深さ）に関する表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）に相当する数値を、凹凸情報として算出する。
【0053】
ここで、凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１におけるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等の度合いに基づいて、凹凸情報を特定する。すなわち、特定画像Ｉｍ１は、パターン光Ｐ１が投影されることにより特定領域Ｒ１に生じる、パターン光Ｐ１に応じたパターン（本実施形態では縞パターン）の輝度分布を含むので、表面Ａ１の凹凸により、当該パターンに変形又は歪み等が生じる。例えば、直線状のパターンを形成するパターン光Ｐ１であっても、表面Ａ１に投影されるパターン光Ｐ１においては、表面Ａ１の凹凸に応じた変形（蛇行）等が生じる。そこで、このようなパターン光Ｐ１の変形又は歪み等の度合いから、凹凸特定部２２は、表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を算出する。本実施形態では、凹凸特定部２２は、少なくとも特定領域Ｒ１上におけるパターン光Ｐ１の線幅のばらつきに基づいて、凹凸情報を特定する。これにより、比較的簡単な演算処理でシートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸の状態を特定することができる。
【0054】
条件決定部２３は、凹凸特定部２２で特定される凹凸情報に基づいて、画像処理条件を決定する。ここでいう画像処理条件は、画像の形成又は画像の読み取りに関する条件である。つまり、画像処理装置１０で実行される画像の形成に関する画像形成条件、及び／又は、画像の読み取りに関する画像読取条件を含む種々の画像処理条件が、条件決定部２３にて決定される。具体的には、画像処理条件は、一例として、画像形成部１３における定着圧力、定着温度、シートＳｈ１の搬送速度、転写電圧、又はインクジェット方式でのインクの吐出量等、さらに、画像読取部１２におけるシートの搬送速度、光量又は解像度等の条件を含む。例えば、シートＳｈ１の表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）が大きく（つまり粗く）なると、画像形成部１３による定着時に熱が伝わりにくくなったり、転写時に電気的な接触抵抗が高くなって電流が流れにくくなったりすることがある。そこで、条件決定部２３は、凹凸情報に基づいて、算術平均高さ（Ｓａ）が大きく（つまり粗く）なると、定着温度を上げたり、搬送速度を低下させたり、転写電圧を上げたりするように、画像処理条件を自動的に設定する。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に応じた適切な画像処理条件で、画像の形成及び／又は画像の読み取りが可能となり、画像形成及び／又は画像読取の品質（画質を含む）向上につながる。
【0055】
また、本実施形態では、条件決定部２３は、繊維方向に基づいて、画像の形成又は画像の読み取りに関する画像処理条件を決定する。つまり、本実施形態では、方向特定部２４により、シートＳｈ１の表面Ａ１の繊維方向が特定される。そこで、条件決定部２３は、凹凸情報だけでなく、繊維方向に基づいても、画像処理条件を決定する。例えば、インクジェット方式の画像形成部１３においては、繊維方向に対してカール挙動が異なるため、繊維方向に応じてカール方向を予測し、カール矯正することがある。繊維方向に基づいて、条件決定部２３にて決定される画像処理条件は、カール矯正の条件を含む。また、繊維方向からは、搬送方向に対してシートＳｈ１の長辺又は短辺が傾斜している「斜行」についても推定可能であるので、繊維方向に基づいて、条件決定部２３にて決定される画像処理条件は、斜行補正の条件を含んでいてもよい。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の繊維方向に応じた適切な画像処理条件で、画像の形成及び／又は画像の読み取りが可能となり、画像形成及び／又は画像読取の品質（画質を含む）向上につながる。
【0056】
ただし、条件決定部２３は、凹凸情報と繊維方向との少なくとも一方に基づいて、画像処理条件を決定する機能があればよい。つまり、条件決定部２３は、凹凸情報及び繊維方向の両方に基づいて、画像処理条件を決定する構成に限らず、凹凸情報又は繊維方向のいずれか一方のみに基づいて、画像処理条件を決定してもよい。さらに、本実施形態では、厚み特定部２５により、シートＳｈ１の厚みが特定される。そこで、条件決定部２３は、凹凸情報と繊維方向との少なくとも一方に加えて又は代えて、シートＳｈ１の厚みに基づいて、画像処理条件を決定してもよい。
【0057】
方向特定部２４は、特定画像Ｉｍ１に基づいて、シートＳｈ１の表面Ａ１の繊維方向を特定する。ここで、方向特定部２４は、特定画像Ｉｍ１におけるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等に基づいて、繊維方向を特定する。すなわち、特定領域Ｒ１上におけるパターン光Ｐ１の線幅によっては、パターン光Ｐ１の延長方向と繊維方向との関係に応じて、表面Ａ１の凹凸のパターン光Ｐ１による変形又は歪み等の発生度合いが異なる。そこで、本実施形態では、方向特定部２４は、少なくとも特定領域Ｒ１上におけるパターン光Ｐ１の線幅のばらつきに基づいて、繊維方向を特定する。これにより、比較的簡単な演算処理でシートＳｈ１の表面Ａ１の繊維方向を特定することができる。
【0058】
厚み特定部２５は、厚みセンサー５の出力に基づいて、シートＳｈ１の厚みを特定する。つまり、厚み特定部２５は、厚みセンサー５からシートＳｈ１の厚みに関する物理量を表す電気信号を受けて、シートＳｈ１の厚みを算出する。本実施形態に係るシート特定装置２は、厚み特定部２５を備えることで、シートＳｈ１の表面Ａ１の状態に加えて、厚みも含めて、シートＳｈ１の種類（紙種）を推定することが可能である。
【0059】
【0060】
［４．１］原理
まず、凹凸特定部２２が、特定画像Ｉｍ１に基づいて凹凸情報を特定する原理について、図５及び図６を参照して説明する。図５では、パターン光Ｐ１の明部Ｌ１を点線で模式的に示し、暗部Ｌ２を二点鎖線で模式的に示している。
まず、凹凸特定部２２が、特定画像Ｉｍ１に基づいて凹凸情報を特定する原理について、図５及び図６を参照して説明する。図５では、パターン光Ｐ１の明部Ｌ１を点線で模式的に示し、暗部Ｌ２を二点鎖線で模式的に示している。
【0061】
図５の上段に「凸部１」として示すように、シートＳｈ１の表面Ａ１上に、表面Ａ１からの高さΔＺを有する直方体状の凸部Ａ１１が存在すると仮定する。ここで、パターン光Ｐ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１に対して、所定角度θ１で斜めに入射する。そのため、パターン光Ｐ１は、凸部Ａ１１以外では表面Ａ１と同一平面上に投影され、凸部Ａ１１においては表面Ａ１よりも高さΔＺだけ手前に投影され、表面Ａ１の垂線方向から見ると、パターン光Ｐ１の投影位置が凸部Ａ１１の部分だけずれることになる。つまり、撮像部４で撮像される特定画像Ｉｍ１中においては、凸部Ａ１１がある部分のパターン光Ｐ１（明部Ｌ１及び暗部Ｌ２）が、下記の式１で表されるシフト量ΔＸだけ、本来の表面Ａ１上の投影位置からずれる。
ΔＸ＝ΔＺ／tanθ１ ・・・（式１）
ΔＸ＝ΔＺ／tanθ１ ・・・（式１）
【0062】
所定角度θ１は既知であるので、特定画像Ｉｍ１からシフト量ΔＸが求まれば、当該シフト量ΔＸ及び上記式１から、凸部Ａ１１の高さΔＺを算出可能である。そして、特定領域Ｒ１の全域についてのシフト量ΔＸからは、特定領域Ｒ１の全域の凹凸情報を求めることができる。このようにして算出される凹凸情報は、表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）との間に相関を持つ。
【0063】
また、図５の下段に「凸部２」として示すように、シートＳｈ１の表面Ａ１上に、表面Ａ１からの高さΔＺが部位ごとに異なる三角柱状の凸部Ａ１２が存在する場合でも、凸部Ａ１２の各部位の高さΔＺを算出可能である。すなわち、上記の例と同様に、特定画像Ｉｍ１からシフト量ΔＸを求めることで、上記式１より、凸部Ａ１２の高さΔＺを算出可能である。よって、例えば、紙のシートＳｈ１の場合のように、多数の繊維が連続的に絡み合うことで発生するうねり成分に起因する凹凸についても、凹凸情報を算出可能である。
【0064】
ところで、上記関連技術のように、凹凸によって生じる陰影像から表面Ａ１の粗さを求める方法では、例えば、紙のシートＳｈ１の場合に、算出結果に局所的な繊維の凸凹が強く反映されるため、算出結果は算術平均高さ（Ｓａ）と必ずしも線形関係とならない。そのため、上記関連技術の方法では、例えば、平坦度の高い光沢紙（グロス紙）と普通紙とを判別するだけならまだしも、同種（例えば普通紙）のシートＳｈ１の表面粗さの大小についてまで、算出結果から判別することは困難である。よって、上記関連技術の方法において、表面粗さの大小まで判別するには、例えば、様々なシートＳｈ１についての算出結果と算術平均高さ（Ｓａ）とを対応付けたテーブル（データベース）を予め用意することが必要になる。
【0065】
これに対して、本実施形態に係るシート特定装置２では、パターン光Ｐ１の線幅及び所定角度θ１等を最適化することで、局所的な繊維の影響をも低減して、算術平均高さ（Ｓａ）との間に高い線形性を有する凹凸情報を、算出可能となる。したがって、本実施形態の方法であれば、算出結果（凹凸情報）と算術平均高さ（Ｓａ）とを対応付けたテーブル（データベース）を予め用意しなくても、凹凸特定部２２の算出結果から、算術平均高さ（Ｓａ）を一意に求めることが可能である。
【0066】
本実施形態に係るシート特定装置２にて得られる特定画像Ｉｍ１の一例を、図６に示す。ここでは、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、所定角度θ１を４０度、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１（図４参照）を１２０μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２（図４参照）を１２０μｍとする。さらに、像倍率Ｍが「１」であって、パターン光Ｐ１の照射方向、つまり明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向を繊維方向と同一とする。
【0067】
特定画像Ｉｍ１は、複数の画素からなり、複数の画素の各々が輝度に対応する画素値を有している。本実施形態では一例として、輝度が高いほど画素値が大きくなるように輝度と画素値との関係が規定されることとする。そのため、パターン光Ｐ１が投影される特定領域Ｒ１を撮像した特定画像Ｉｍ１においては、明部Ｌ１に相当する画素の画素値は比較的大きな値となり、暗部Ｌ２に相当する画素の画素値は比較的小さな値となる。
【0068】
図６の上段（「Ｓａ：小」）は、算術平均高さ（Ｓａ）が小さい、つまり平坦度の高い光沢紙（グロス紙）の特定領域Ｒ１に、パターン光Ｐ１を投影した場合の特定画像Ｉｍ１を示す。一方、図６の下段（「Ｓａ：大」）は、算術平均高さ（Ｓａ）が大きい、つまり平坦度の低い普通紙（Ｓａ＝６μｍ）の特定領域Ｒ１に、パターン光Ｐ１を投影した場合の特定画像Ｉｍ１を示す。図６に示すように、算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなるほど、特定画像Ｉｍ１中のパターン光Ｐ１による縞パターンの変形及び歪みが大きくなる。具体的には、縞パターンの変形及び歪みが大きくなると、縞パターンの明部Ｌ１と暗部Ｌ２との境界線が歪み、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなる。つまり、算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなると、表面Ａ１の高さのうねり成分が大きくなるため、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなる。このように、図６では、特定画像Ｉｍ１において、表面Ａ１の凹凸に応じて、パターン光Ｐ１による縞パターンに、変形又は歪み等が生じることが明らかである。
【0069】
［４．２］具体的処理
次に、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１に基づいて凹凸情報を特定する具体的処理について、図７を参照して説明する。図７に示すフローチャートにおけるステップＳ１、Ｓ２・・・は、制御部１６により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。以下に説明する処理は、例えば、搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置（モニター位置）をシートＳｈ１が通過するタイミングに合わせて開始する。
次に、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１に基づいて凹凸情報を特定する具体的処理について、図７を参照して説明する。図７に示すフローチャートにおけるステップＳ１、Ｓ２・・・は、制御部１６により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。以下に説明する処理は、例えば、搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置（モニター位置）をシートＳｈ１が通過するタイミングに合わせて開始する。
【0070】
パターン光Ｐ１を含む特定画像Ｉｍ１の分析は、三次元形状の復元を目的とする場合、例えば、複数のパターン光Ｐ１を連続的に投影し、パターン光Ｐ１の位相変化を算出するために特定画像Ｉｍ１のフーリエ変換等を利用する手法で実現可能である。ただし、この手法では、演算負荷が比較的高く、表面Ａ１の粗さ（凹凸情報）を算出するまでに比較的時間がかかり、さらには、ハードウェア（ＣＰＵ、ＧＰＵ及びメモリー等）のコストも比較的高くなる。そこで、本実施形態では、上記手法に代えて、比較的簡単な演算処理によって表面Ａ１の粗さ（凹凸情報）を算出できるように下記の手法を採用する。
【0071】
すなわち、本実施形態では、凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１における明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向（図６の左右方向）を「行方向」として、特定画像Ｉｍ１の１行（１ライン）毎に、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の少なくとも一方の幅（線幅）を算出する。つまり、特定画像Ｉｍ１は、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向にＮ画素が並ぶ「Ｎ画素×Ｍ行」の画像であって、凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１に含まれるＭ行の各行について、線幅を算出する。凹凸特定部２２は、このように１行毎に算出される明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の少なくとも一方の線幅を、特定画像Ｉｍ１の全体について求め、特定画像Ｉｍ１内での線幅のばらつきの大きさを、凹凸情報として算出する。これにより、凹凸特定部２２は、パターン光Ｐ１の線幅のばらつきに基づいて、表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）との間に相関を持つ凹凸情報を求めることができる。
【0072】
＜ステップＳ１＞
具体的には、ステップＳ１において、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置、つまり搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置に到達するかを判断する。給紙部１４が画像形成部１３にシートＳｈ１を供給するに際して、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されることをもって、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達すると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。一方、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されなければ、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達していないと判断し（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１に移行させる。
具体的には、ステップＳ１において、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置、つまり搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置に到達するかを判断する。給紙部１４が画像形成部１３にシートＳｈ１を供給するに際して、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されることをもって、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達すると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。一方、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されなければ、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達していないと判断し（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１に移行させる。
【0073】
＜ステップＳ２、Ｓ３＞
ステップＳ２において、制御部１６は、取得部２１にて光照射部３を制御して、光照射部３にパターン光Ｐ１を照射させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１が投影される。ステップＳ３において、制御部１６は、取得部２１にて撮像部４を制御し、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１を撮像部４にて撮像させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１の画像である特定画像Ｉｍ１が、撮像部４にて生成される。
ステップＳ２において、制御部１６は、取得部２１にて光照射部３を制御して、光照射部３にパターン光Ｐ１を照射させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１が投影される。ステップＳ３において、制御部１６は、取得部２１にて撮像部４を制御し、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１を撮像部４にて撮像させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１の画像である特定画像Ｉｍ１が、撮像部４にて生成される。
【0074】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部１６は、取得部２１にて特定画像Ｉｍ１のうち、１行（１ライン）分の画像を撮像部４から取得する。つまり、取得部２１は、列方向において１画素分となる１行分の特定画像Ｉｍ１を取得する。撮像部４（撮像素子４１）としては、画像の読み出しが１行毎に順次行われる仕様が一般的であるため、このように、１行毎に特定画像Ｉｍ１を取得して解析（ステップＳ５、Ｓ６）を行うことで、メモリーの使用量を少なく抑えることができる。
ステップＳ４において、制御部１６は、取得部２１にて特定画像Ｉｍ１のうち、１行（１ライン）分の画像を撮像部４から取得する。つまり、取得部２１は、列方向において１画素分となる１行分の特定画像Ｉｍ１を取得する。撮像部４（撮像素子４１）としては、画像の読み出しが１行毎に順次行われる仕様が一般的であるため、このように、１行毎に特定画像Ｉｍ１を取得して解析（ステップＳ５、Ｓ６）を行うことで、メモリーの使用量を少なく抑えることができる。
【0075】
＜ステップＳ５＞
ステップＳ５において、制御部１６は、取得部２１にて、特定画像Ｉｍ１について前処理を実行する。このとき、前処理の対象となるのは、ステップＳ４で取得された１行（１ライン）分の特定画像Ｉｍ１である。つまり、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１について１行単位で前処理を実行する。前処理は、例えば、フィルタリング処理と、二値化処理と、を含む。具体的には、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１について、フィルタリング処理にてノイズ除去等を行い、さらに、ある基準値にて二値化する。
ステップＳ５において、制御部１６は、取得部２１にて、特定画像Ｉｍ１について前処理を実行する。このとき、前処理の対象となるのは、ステップＳ４で取得された１行（１ライン）分の特定画像Ｉｍ１である。つまり、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１について１行単位で前処理を実行する。前処理は、例えば、フィルタリング処理と、二値化処理と、を含む。具体的には、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１について、フィルタリング処理にてノイズ除去等を行い、さらに、ある基準値にて二値化する。
【0076】
二値化処理に用いられる基準値は、例えば、複数画素の平均値、又はあらかじめ決められた値（所定値）等である。明部Ｌ１に相当する画素は、基準値以上の画素値を有する画素として「白画素」となり、暗部Ｌ２に相当する画素は、基準値未満の画素値を有する画素として「黒画素」となる。前処理は、特定画像Ｉｍ１の一部のみを切り出すトリミング処理を含み、ステップＳ６での処理対象となる範囲を絞り込んでもよい。また、フィルタリング処理等は必須ではなく、適宜省略可能である。
【0077】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ６において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１から明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の少なくとも一方の幅（線幅）を示す幅データを抽出する。このとき、幅データの抽出対象となるのは、ステップＳ４で取得された１行（１ライン）分の特定画像Ｉｍ１である。つまり、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１について１行単位で幅データの抽出を実行する。具体的には、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１のうち、明部Ｌ１に相当する白画素、及び暗部Ｌ２に相当する黒画素が何画素ずつあるかを、幅データとして算出する。このとき、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１の全体について、白画素の画素数及び黒画素の画素数を抽出することにより、複数本の明部Ｌ１の線幅の合計、及び複数本の暗部Ｌ２の線幅の合計を抽出する。
ステップＳ６において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１から明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の少なくとも一方の幅（線幅）を示す幅データを抽出する。このとき、幅データの抽出対象となるのは、ステップＳ４で取得された１行（１ライン）分の特定画像Ｉｍ１である。つまり、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１について１行単位で幅データの抽出を実行する。具体的には、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１のうち、明部Ｌ１に相当する白画素、及び暗部Ｌ２に相当する黒画素が何画素ずつあるかを、幅データとして算出する。このとき、制御部１６は、１行分の特定画像Ｉｍ１の全体について、白画素の画素数及び黒画素の画素数を抽出することにより、複数本の明部Ｌ１の線幅の合計、及び複数本の暗部Ｌ２の線幅の合計を抽出する。
【0078】
本実施形態では一例として、明部Ｌ１の線幅に相当する白画素の画素数、及び暗部Ｌ２の線幅に相当する黒画素の画素数の両方を、幅データとして利用するが、この例に限らず、いずれか一方の画素数のみを幅データとして利用してもよい。つまり、制御部１６は、明部Ｌ１と暗部Ｌ２とのいずれか一方の線幅に着目して、凹凸情報を特定してもよい。また、制御部１６は、行方向に連続する白画素の画素数及び行方向に連続する黒画素の画素数を抽出することにより、１本の明部Ｌ１毎及び１本の暗部Ｌ２毎に、線幅を抽出してもよい。この場合、制御部１６は、複数本の明部Ｌ１（又は暗部Ｌ２）のそれぞれの線幅を幅データとしてもよいし、複数本の明部Ｌ１（又は暗部Ｌ２）の線幅の代表値（例えば、平均値、最頻値又は中央値等）を幅データとしてもよい。
【0079】
＜ステップＳ７＞
ステップＳ７において、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１の最終行まで処理が完了した否かを判断する。つまり、「Ｎ画素×Ｍ行」の特定画像Ｉｍ１については、制御部１６は、処理の対象が最終行となるＭ行目であれば、最終行まで処理が完了したと判断し（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ８に移行させる。一方、制御部１６は、処理の対象が最終行となるＭ行目でなければ、最終行まで処理が完了していないと判断し（Ｓ７：Ｎｏ）、処理をステップＳ４に移行させ、次の１行分の特定画像Ｉｍ１を取得する。
ステップＳ７において、制御部１６は、特定画像Ｉｍ１の最終行まで処理が完了した否かを判断する。つまり、「Ｎ画素×Ｍ行」の特定画像Ｉｍ１については、制御部１６は、処理の対象が最終行となるＭ行目であれば、最終行まで処理が完了したと判断し（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ８に移行させる。一方、制御部１６は、処理の対象が最終行となるＭ行目でなければ、最終行まで処理が完了していないと判断し（Ｓ７：Ｎｏ）、処理をステップＳ４に移行させ、次の１行分の特定画像Ｉｍ１を取得する。
【0080】
＜ステップＳ８＞
ステップＳ８において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１のＭ行分の幅データの標準偏差σを算出する。算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなると、表面Ａ１の高さのうねり成分が大きくなるため、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなって（図６参照）、標準偏差σが大きくなる。つまり、凹凸特定部２２は、標準偏差σを凹凸情報として算出する。
ステップＳ８において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１のＭ行分の幅データの標準偏差σを算出する。算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなると、表面Ａ１の高さのうねり成分が大きくなるため、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなって（図６参照）、標準偏差σが大きくなる。つまり、凹凸特定部２２は、標準偏差σを凹凸情報として算出する。
【0081】
＜ステップＳ９＞
ステップＳ９において、制御部１６は、条件決定部２３にて、画像処理条件を決定する。つまり、条件決定部２３は、ステップＳ８で算出された標準偏差σに応じて、画像形成条件を含む画像処理条件を決定する。一例として、標準偏差σが大きくなると、条件決定部２３は、定着温度を上げたり、搬送速度を低下させたり、転写電圧を上げたりするように、画像形成条件を設定する。これにより、画像形成部１３にてシートＳｈ１に画像が形成される際には、当該シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に応じた画像形成条件が自動的に適用される。
ステップＳ９において、制御部１６は、条件決定部２３にて、画像処理条件を決定する。つまり、条件決定部２３は、ステップＳ８で算出された標準偏差σに応じて、画像形成条件を含む画像処理条件を決定する。一例として、標準偏差σが大きくなると、条件決定部２３は、定着温度を上げたり、搬送速度を低下させたり、転写電圧を上げたりするように、画像形成条件を設定する。これにより、画像形成部１３にてシートＳｈ１に画像が形成される際には、当該シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に応じた画像形成条件が自動的に適用される。
【0082】
以上説明したシート特定方法の手順は一例に過ぎず、図７のフローチャートに示す処理の順番が適宜入れ替わってもよい。
【0083】
［５］照射角度
次に、パターン光Ｐ１の照射角度について、所定角度θ１を変えた場合の特定画像Ｉｍ１の一例を示す図８を参照して説明する。図８では、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、特定領域Ｒ１の算術平均高さ（Ｓａ）が６μｍ、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１を１００μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２を１００μｍとする。さらに、パターン光Ｐ１の照射方向、つまり明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向を繊維方向と同一とする。
次に、パターン光Ｐ１の照射角度について、所定角度θ１を変えた場合の特定画像Ｉｍ１の一例を示す図８を参照して説明する。図８では、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、特定領域Ｒ１の算術平均高さ（Ｓａ）が６μｍ、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１を１００μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２を１００μｍとする。さらに、パターン光Ｐ１の照射方向、つまり明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向を繊維方向と同一とする。
【0084】
パターン光Ｐ１の光軸Ａｘ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１に対して所定角度θ１で傾斜する（図３参照）。ここで、所定角度θ１は、特定画像Ｉｍ１の明るさに大きく影響する。上記関連技術のように、凹凸によって生じる陰影像から表面Ａ１の粗さを求める方法では、数μｍオーダーの凸凹を陰影像として撮像するために、シートＳｈ１の表面Ａ１に対する光の照射角度（所定角度θ１に相当）は、比較的浅く（小さく）設定される。特に、凹凸に対する感度を挙げるためには、照射角度は、１０度程度の非常に浅い角度に設定される。ただし、非常に小さな照射角度では、撮像部４に十分な光が届かず、特定画像Ｉｍ１は比較的暗い画像となって、暗い画像から表面Ａ１の粗さを求めるには、比較的高価な高感度の撮像素子４１が必要となる。
【0085】
これに対して、本実施形態に係るシート特定装置２では、特定画像Ｉｍ１におけるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等の度合いから、表面Ａ１の粗さを求めるので、凹凸によるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等が生じればよい。そのため、本実施形態では、上記関連技術の方法に比較して、所定角度θ１を大きく設定でき、特定画像Ｉｍ１として明るい画像を実現することが可能である。したがって、比較的安価な撮像素子４１であっても、特定画像Ｉｍ１から表面Ａ１の粗さを求めることできる。
【0086】
むしろ、本実施形態の構成では、図８に示すように、所定角度θ１が小さくなると、特定領域Ｒ１に投影されるパターン光Ｐ１の形状が崩れ、縞パターンの明部Ｌ１と暗部Ｌ２との境界があいまいになる。つまり、図８から明らかなように、所定角度θ１が４０度よりも３０度の方がパターン光Ｐ１の形状が崩れ、所定角度θ１が２０度になるとパターン光Ｐ１の形状が更に崩れ、所定角度θ１が１０度になるとパターン光Ｐ１の形状が更に崩れる。このように形状が崩れたパターン光Ｐ１の特定画像Ｉｍ１からでは、凹凸によるパターン光Ｐ１の変形又は歪み等を抽出しにくい。発明者らは、様々な所定角度θ１について検証を行い、表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）が数μｍ程度のシートＳｈ１を対象とする場合には、所定角度θ１は２０度以上であることが好ましいとの知見を得た。
【0087】
要するに、特定画像Ｉｍ１の明るさを考慮すれば、所定角度θ１は、１０度以上であることが好ましく、１５度以上であることがより好ましい。さらに、本実施形態では、パターン光Ｐ１の形状が崩れ過ぎないように、所定角度θ１は、２０度以上に設定される。つまり、所定角度θ１は、２０度以上９０度以下である。ここで、所定角度θ１の下限値は、２０度に限らず、例えば、２５度、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度又は８０度であってもよい。また、所定角度θ１の上限値は、９０度に限らず、例えば、８５度、８０度、７５度、７０度、６５度、６０度、５５度、５０度又は４５度であってもよい。
【0088】
９０度と所定角度θ１との差分は、表面Ａ１の垂線との間の角度である「入射角」に相当するので、所定角度θ１が２０度のときのパターン光Ｐ１の「入射角」は７０度（＝９０度－２０度）となる。一方、所定角度が９０度のときのパターン光Ｐ１の入射角は０度となる。
【0089】
［６］線幅
次に、パターン光Ｐ１の線幅について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、４８種類のシートＳｈ１について、図７のフローチャートに従って算出される凹凸情報としての標準偏差σと、実際の算術平均高さＳａとの関係性を示すグラフである。図９では、横軸を算術平均高さＳａとし、縦軸を標準偏差σ（標準偏差σは、明部Ｌ１又は暗部Ｌ２の５箇所の平均値）とする。図９では、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１を８０μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２を８０μｍとする。さらに、パターン光Ｐ１の照射方向、つまり明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向を繊維方向と同一とする。
次に、パターン光Ｐ１の線幅について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、４８種類のシートＳｈ１について、図７のフローチャートに従って算出される凹凸情報としての標準偏差σと、実際の算術平均高さＳａとの関係性を示すグラフである。図９では、横軸を算術平均高さＳａとし、縦軸を標準偏差σ（標準偏差σは、明部Ｌ１又は暗部Ｌ２の５箇所の平均値）とする。図９では、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１を８０μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２を８０μｍとする。さらに、パターン光Ｐ１の照射方向、つまり明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向を繊維方向と同一とする。
【0090】
図９の例では、算術平均高さＳａ及び標準偏差σの線形回帰モデルの決定係数Ｒ２は「０．９６８４」であって、凹凸情報としての標準偏差σと算術平均高さＳａとの間に高い線形性を有することが確認できる。
【0091】
一方で、図１０は、パターン光Ｐ１の線幅、及びパターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係を変えながら、決定係数Ｒ２を算出した結果を示す。図１０では、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、所定角度θ１を４０度、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００とする。その上で、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ２を４０μｍ～２００μｍの範囲で変更し、かつパターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係を「同一」（つまり平行）及び「９０°」（つまり直交）で変更する。
【0092】
図１０によれば、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係が凹凸情報としての標準偏差σに与える影響は、パターン光Ｐ１の線幅によって変化する、との推測が成立する。つまり、図１０では、パターン光Ｐ１の線幅が小さく（細く）なるほどに、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係が、凹凸情報としての標準偏差σに与える影響が大きくなることが確認できる。これは、シートＳｈ１の繊維の幅が数十μｍ以下であって、パターン光Ｐ１の線幅が繊維幅に近づくことで、局所的な表面Ａ１の高さのうねり成分が、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきとして生じやすくなることに起因すると考えられる。
【0093】
そして、パターン光Ｐ１の線幅が１００μｍ以上であれば、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係によらずに、決定係数Ｒ２は「０．８５」以上となる。そのため、パターン光Ｐ１の線幅が１００μｍ以上であれば、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係が凹凸情報としての標準偏差σに与える影響が比較的小さく、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係は無視できる。要するに、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ２が、１００μｍ以上か１００μｍ未満かによって、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係が凹凸情報に影響するか否かが決まる。つまり、線幅が１００μｍ以上であれば、照射方向と繊維方向との関係は凹凸情報に影響しにくいため、算出される凹凸情報は「繊維方向に依存しない」とみなすことできる。一方、線幅が１００μｍ未満であれば、照射方向と繊維方向との関係は凹凸情報に影響しやすいため、算出される凹凸情報は「繊維方向に依存する」とみなすことできる。
【0094】
上述したように、本実施形態に係るシート特定装置２であっても、パターン光Ｐ１の線幅によっては、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係が、凹凸情報としての標準偏差σに影響を与えることはある。そして、シートＳｈ１の繊維の幅に比べて、パターン光Ｐ１の線幅を相対的に大きくすることで、当該影響を小さくでき、凹凸情報としての標準偏差σと算術平均高さＳａとの間に高い線形性を有することになる。
【0095】
上記より、本実施形態では、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方の幅は、６０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。さらに、凹凸情報が、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係の影響を受けにくくするには、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１と暗部Ｌ２の線幅Ｗ２との少なくとも一方は、１００μｍ以上であることが好ましい。反対に、凹凸情報が、パターン光Ｐ１の照射方向と繊維方向との関係の影響を受けやすくするには、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１と暗部Ｌ２の線幅Ｗ２との少なくとも一方は、１００μｍ未満であることが好ましい。ここで、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方の幅の下限値は、６０μｍに限らず、例えば、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ又は９５μｍであってもよい。また、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方の幅の上限値は、５００μｍに限らず、例えば、４５０μｍ、４００μｍ、３５０μｍ、３００μｍ、２５０μｍ、２００μｍ、１８０μｍ、１６０μｍ、１４０μｍ又は１２０μｍであってもよい。
【0096】
［７］格子パターン
次に、格子パターンを生じるパターン光Ｐ１について、図１１を参照して説明する。つまり、特定領域Ｒ１には、パターン光Ｐ１が投影されることにより、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２を含む格子パターンの輝度分布が生じる。
次に、格子パターンを生じるパターン光Ｐ１について、図１１を参照して説明する。つまり、特定領域Ｒ１には、パターン光Ｐ１が投影されることにより、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２を含む格子パターンの輝度分布が生じる。
【0097】
格子パターンは、互いに直交する縦縞パターンと横縞パターンとの重ね合わせである。したがって、図１１に示すように、格子パターンを生じるパターン光Ｐ１は、第１縞パターン（縦縞パターン）を生じる第１パターン光Ｐ１１と、第２縞パターン（横縞パターン）を生じる第２パターン光Ｐ１２と、の合成光とみなすことができる。図１１の例では、第１パターン光Ｐ１１及び第２パターン光Ｐ１２の明部Ｌ１と暗部Ｌ２とが重なる部位については、暗部Ｌ２が優先されているが、これに限らず、明部Ｌ１が優先されてもよい。つまり、図１１に示す格子パターンの明部Ｌ１（網掛け）と暗部Ｌ２（黒塗り）とが逆転していてもよい。
【0098】
ここで、第１パターン光Ｐ１１の線幅と、第２パターン光Ｐ１２の線幅とは、互いに異なっている。つまり、格子パターンの縦縞と横縞とでは、線幅が異なっている。図１１の例では、第１パターン光Ｐ１１の明部Ｌ１の線幅Ｗ１１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ１２は、第２パターン光Ｐ１２の明部Ｌ１の線幅Ｗ２１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ２２に比べて大きい。具体的には、第１パターン光Ｐ１１の明部Ｌ１の線幅Ｗ１１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ１２は、いずれも１００μｍであって、第２パターン光Ｐ１２の明部Ｌ１の線幅Ｗ２１及び暗部Ｌ２の線幅Ｗ２２はいずれも８０μｍである。よって、図１１の例では、格子パターンのうちの縦縞パターンの方が、横縞パターンの方よりも幅広のパターンとなる。
【0099】
要するに、縞パターンは、互いに直交する第１縞パターン（縦縞パターン）と第２縞パターン（横縞パターン）とを含む。第１縞パターンと第２縞パターンとでは、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方の幅が異なる。これにより、凹凸情報に加えて、シートＳｈ１の繊維方向の特定が可能となる。図１１の例では、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の両方について、第１縞パターンが第２縞パターンよりも幅広であるが、この例に限らず、明部Ｌ１のみ、又は暗部Ｌ２のみで、第１縞パターンが第２縞パターンよりも幅広であってもよい。また、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の少なくとも一方について、第２縞パターンが第１縞パターンよりも幅広であってもよい。
【0100】
また、上述したような格子パターンを生じるパターン光Ｐ１は、格子状の遮蔽体３２を用いて実現されてもよいし、スリット３２１が形成された遮蔽体３２を２つ用いて実現されてもよい。後者の場合、スリット３２１の幅が異なる２つの遮蔽体３２を、スリット３２１の向きが互いに直交するように重ねて配置することで、図１１に示すような、格子パターンを実現可能である。
【0101】
このような格子パターンのパターン光Ｐ１が用いられる場合、制御部１６では、特定画像Ｉｍ１の解析時に、第１縞パターン（縦縞パターン）の線幅の解析に加え、第２縞パターン（横縞パターン）の線幅の解析を行うことができる。つまり、制御部１６は、第１縞パターンから横方向の線幅のばらつきを算出でき、第２縞パターンから縦方向の線幅のばらつきを算出できる。このように、互いに直交する縦方向及び横方向の２方向についての解析に必要な特定画像Ｉｍ１を、１度に取得することが可能となる。この場合、１行毎に特定画像Ｉｍ１を取得して解析できないため、特定画像Ｉｍ１の全体をメモリーに記憶する必要があるものの、縦方向の算出結果と横方向の算出結果とを比較することで、繊維方向を特定することが可能となる。
【0102】
すなわち、制御部１６は、縦方向の算出結果と横方向の算出結果との差分から、方向特定部２４にて、シートＳｈ１の表面Ａ１の繊維方向を特定できる。図１１の例では、第１縞パターン（縦縞パターン）を投影する第１パターン光Ｐ１１の線幅Ｗ１１，Ｗ１２は、１００μｍ以上であるので、第１パターン光Ｐ１１から算出される横方向の凹凸情報は「繊維方向に依存しない」とみなされる。一方、第２縞パターン（横縞パターン）を投影する第２パターン光Ｐ１２の線幅Ｗ２１，Ｗ２２は、１００μｍ未満であるので、第２パターン光Ｐ１２から算出される縦方向の凹凸情報は「繊維方向に依存する」とみなされる。
【0103】
よって、方向特定部２４は、縦方向と横方向とで同一の結果（凹凸情報）が得られる場合には、繊維方向が第２パターン光Ｐ１２による第２縞パターン（横縞パターン）に直交していると判断する。言い換えれば、繊維方向が、第２パターン光Ｐ１２の明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向と、同一であると判断される。一方、縦方向と横方向とで異なる結果（凹凸情報）が得られる場合には、方向特定部２４は、繊維方向が第２パターン光Ｐ１２による第２縞パターン（横縞パターン）に沿っていると判断する。言い換えれば、繊維方向が、第２パターン光Ｐ１２の明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向と、直交すると判断される。ここで、縦方向と横方向とで凹凸情報が同一であるか否かは、縦方向の凹凸情報と横方向の凹凸情報との差分が、所定値以下であるか否かで判断され、当該差分が所定値以下であれば、縦方向と横方向とで凹凸情報が同一と判断される。
【0104】
このように、格子パターンの一方の縞パターンについてのみ、線幅を細くして「繊維方向に依存する」凹凸情報が得られるようにすることで、特定画像Ｉｍ１からは、凹凸情報と繊維方向との両方を特定可能となる。繊維方向が特定されれば、例えば、インクジェット方式の画像形成部１３においては、繊維方向に応じてカール方向を予測し、条件決定部２３にてカール矯正することが可能となる。
【0105】
［８］変形例
画像処理装置１０に含まれる複数の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、シート特定装置２の構成要素である取得部２１、凹凸特定部２２、条件決定部２３、方向特定部２４及び厚み特定部２５等の少なくとも１つは、制御部１６の一機能として実現される構成に限らず、制御部１６とは、別の筐体に設けられていてもよい。つまり、シート特定装置２は、画像処理装置１０と一体でなくてもよく、シート特定装置２の少なくとも一部が画像処理装置１０とは別の筐体に設けられていてもよい。
画像処理装置１０に含まれる複数の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、シート特定装置２の構成要素である取得部２１、凹凸特定部２２、条件決定部２３、方向特定部２４及び厚み特定部２５等の少なくとも１つは、制御部１６の一機能として実現される構成に限らず、制御部１６とは、別の筐体に設けられていてもよい。つまり、シート特定装置２は、画像処理装置１０と一体でなくてもよく、シート特定装置２の少なくとも一部が画像処理装置１０とは別の筐体に設けられていてもよい。
【0106】
また、シート特定装置２は、少なくともシートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定する機能があればよく、シートＳｈ１の繊維方向及びシートＳｈ１の厚み等を特定する機能については、適宜省略可能である。例えば、シートＳｈ１の厚みを特定する機能が省略される場合には、厚みセンサー５及び厚み特定部２５が省略されてもよい。
【0107】
また、実施形態１では、光照射部３の光軸Ａｘ１がシートＳｈ１の特定領域Ｒ１に対して所定角度θ１で傾斜し、撮像部４の光軸Ａｘ２がシートＳｈ１の特定領域Ｒ１に直交する例を示したが、この構成に限らない。例えば、光照射部３の光軸Ａｘ１がシートＳｈ１の特定領域Ｒ１に直交し、撮像部４の光軸Ａｘ２がシートＳｈ１の特定領域Ｒ１に対して傾斜してもよいし、光軸Ａｘ１及び光軸Ａｘ２の両方がシートＳｈ１の特定領域Ｒ１に対して傾斜してもよい。
【0108】
また、光照射部３は、例えば、プロジェクターを含み、投影用データとして入力される任意のパターン光Ｐ１を特定領域Ｒ１に投影してもよい。つまり、プロジェクターから投影される映像が、パターン光Ｐ１として特定領域Ｒ１に投影されてもよい。この場合、パターン光Ｐ１として動画像を採用することも容易である。
【0109】
また、パターン光Ｐ１の照射対象となるシートＳｈ１は、搬送中のシートに限らず、例えば、給紙カセット１４１内にセットされているシートＳｈ１等であってもよい。この場合に、シートＳｈ１と撮像部４との少なくとも一方を移動させて、シートＳｈ１と撮像部４とを相対的に移動させた状態で特定画像Ｉｍ１を撮像することで、像倍を小さくしつつシートＳｈ１の広範囲を撮像可能となる。
【0110】
（実施形態２）
本実施形態に係る画像処理装置１０Ａは、図１２に示すように、シート特定装置２Ａが出力部２６を備える点で、実施形態１に係る画像処理装置１０と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して説明を適宜省略する。
本実施形態に係る画像処理装置１０Ａは、図１２に示すように、シート特定装置２Ａが出力部２６を備える点で、実施形態１に係る画像処理装置１０と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して説明を適宜省略する。
【0111】
出力部２６は、凹凸特定部２２と方向特定部２４と厚み特定部２５との少なくとも１つの特定結果を出力する。本実施形態では一例として、出力部２６は、特定結果を、操作表示部１５に表示させることで出力し、ユーザーに通知する。出力部２６による特定結果の出力の態様は、操作表示部１５での表示に限らず、外部装置への送信、コンピューターシステムで読み取り可能な非一時的記録媒体への書き込み等であってもよい。出力部２６は、制御部１６の一機能として制御部１６に設けられている。
【0112】
出力部２６が出力する内容は、例えば、凹凸特定部２２の特定結果であれば、凹凸情報としての標準偏差σ、算術平均高さ（Ｓａ）、又はシートＳｈ１の種別を表す情報等である。同様に、方向特定部２４の特定結果であれば、出力部２６が出力する内容は、例えば、繊維方向、又は「縦目」か「横目」かを表す情報等である。
【0113】
また、出力部２６は、凹凸特定部２２等の特定結果から推定される、例えば、寿命推定結果、メンテナンス時期のリコメンド、又はシートＳｈ１の種別のリコメンド等の情報の出力を行ってもよい。例えば、シートＳｈ１の搬送時に画像処理装置１０Ａの部品に摩耗が生じることがあるが、搬送するシートＳｈ１の表面Ａ１が粗いほど、摩耗が進行しやすくなる。つまり、使用するシートＳｈ１の表面粗さ等によって、画像処理装置１０Ａの劣化の進み具合が異なるので、例えば、シートＳｈ１の搬送枚数に加えて、シートＳｈ１の凹凸情報が分かれば、画像処理装置１０Ａの寿命推定の精度が向上する。よって、出力部２６は、画像処理装置１０Ａの寿命推定結果、又は画像処理装置１０Ａのメンテナンス時期のリコメンド等の情報を、例えば、操作表示部１５に表示させることで出力し、ユーザーに通知することが可能である。さらに、画像処理装置１０Ａの寿命を延ばすために、出力部２６は、例えば、使用中のシートＳｈ１よりも平坦度の高いシートＳｈ１等のリコメンド等の情報を、ユーザーに通知することが可能である。
【0114】
特に、本実施形態に係るシート特定装置２Ａでは、実施形態１で説明したように、算術平均高さ（Ｓａ）との間に高い線形性を有する凹凸情報を算出可能である。したがって、事前にデータベース等に登録されていないシートＳｈ１であっても、例えば、画像処理装置１０Ａの寿命推定等に、反映することが可能である。
【0115】
また、出力部２６は、凹凸特定部２２等の特定結果から推定される、シートＳｈ１の表裏の推定結果等の情報の出力を行ってもよい。すなわち、シートＳｈ１の種別によっては、裏面の方が表面よりも粗い等、シートＳｈ１の表裏で粗さが異なる場合がある。そこで、シートＳｈ１の表裏それぞれの凹凸情報が分かれば、シートＳｈ１の表裏を推定可能となる。よって、出力部２６は、シートＳｈ１の表裏の推定結果等の情報を、例えば、操作表示部１５に表示させることで出力し、ユーザーに通知することが可能である。この場合、シートＳｈ１の厚み方向の両面の特定画像Ｉｍ１を撮像する必要がある。そのため、２つのセンサーユニット２０が搬送路Ｔ１を挟んで配置してもよいし、ミラー等を用いて１つのセンサーユニット２０で両面の特定画像Ｉｍ１を撮像してもよいし、シートＳｈ１が裏返されてもよい。
【0116】
実施形態２の変形例として、条件決定部２３は適宜省略されてもよい。
【0117】
（実施形態３）
本実施形態では、凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１をそのまま用いるのではなく、積算画像Ｉｍ１０に基づいて、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定する。積算画像Ｉｍ１０は、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算して得られる画像である。このように、特定画像Ｉｍ１そのものではなく、特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０を用いて、凹凸情報を特定することで、特定画像Ｉｍ１中に「ぶれ」があっても、凹凸情報を特定しやすくなる。すなわち、本実施形態では、そもそも積算することで「ぶれ」の成分を含み得る積算画像Ｉｍ１０に基づいて凹凸情報を特定するので、特定画像Ｉｍ１中の「ぶれ」にかかわらずに凹凸情報を特定でき、関連技術に比較して凹凸の特定精度を向上しやすくなる。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して説明を適宜省略する。
本実施形態では、凹凸特定部２２は、特定画像Ｉｍ１をそのまま用いるのではなく、積算画像Ｉｍ１０に基づいて、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に関する凹凸情報を特定する。積算画像Ｉｍ１０は、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算して得られる画像である。このように、特定画像Ｉｍ１そのものではなく、特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０を用いて、凹凸情報を特定することで、特定画像Ｉｍ１中に「ぶれ」があっても、凹凸情報を特定しやすくなる。すなわち、本実施形態では、そもそも積算することで「ぶれ」の成分を含み得る積算画像Ｉｍ１０に基づいて凹凸情報を特定するので、特定画像Ｉｍ１中の「ぶれ」にかかわらずに凹凸情報を特定でき、関連技術に比較して凹凸の特定精度を向上しやすくなる。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して説明を適宜省略する。
【0118】
本開示でいう特定画像Ｉｍ１等の画像の「ぶれ」は、撮像部４での被写体の撮像中に、被写体及び撮像部４が相対的に移動したりすることで、得られる画像中の被写体が何重にも重なって見え、不鮮明な画像となることを意味する。例えば、撮像部４に高速度カメラ等が用いられていれば、このような「ぶれ」が生じにくくなるものの、この種の撮像部４は高価になりやすい。
【0119】
本開示でいう「画像の積算」は、画素毎に画素値（輝度値）を積算することを意味し、例えば、特定画像Ｉｍ１を撮像する撮像部４の露光時間を１０ｍｓとする場合に、画素毎に１０ｍｓ間の画素値を連続的に積算することで実現される。つまり、特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動するのに要する時間を露光時間として、露光時間中の画素値を連続的に積算することで、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０が得られる。また、このような画素値の連続的に積算だけでなく、例えば、複数の特定画像Ｉｍ１について画素毎に画素値を積算（加算）するような不連続な積算も「画像の積算」に含む。つまり、特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する間に間欠的に取得される複数の特定画像Ｉｍ１について画素値を積算することで、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０が得られる。さらに、所定の画素数分の画素値を積算した上で、当該所定の画素数で画素値を除することにより、所定の画素数分の画素値の平均値を求めることが可能である。このような平均値を求める平均化の処理も、「画像の積算」に含まれる。
【0120】
本実施形態では一例として、パターン光Ｐ１は、図１３に示すように、特定領域Ｒ１上に明部Ｌ１と暗部Ｌ２とが交互に並ぶ縞パターンを形成する。つまり、パターン光Ｐ１が投影されることにより、特定領域Ｒ１には、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２を含む縞パターンの輝度分布が生じる。ここで、明部Ｌ１は暗部Ｌ２に比べて明るい領域であって、言い換えれば、縞パターンは、複数本の明部Ｌ１が間隔を空けて並んだパターンであり、又は複数本の暗部Ｌ２が間隔を空けて並んだパターンである。つまり、特定領域Ｒ１においては、パターン光Ｐ１が投影されることで、直線状の明部Ｌ１と直線状の暗部Ｌ２とが各々の長手方向に直交する方向に交互に並ぶ縞パターンが形成される。本実施形態では一例として、シートＳｈ１の搬送方向Ｄ１に沿って延びる直線状の明部Ｌ１及び暗部Ｌ２が、搬送方向Ｄ１に交互に並ぶように配置されている。
【0121】
本実施形態では、シートＳｈ１が搬送路Ｔ１を搬送方向Ｄ１に搬送されることで、光照射部３及び撮像部４を含むセンサーユニット２０に対して、シートＳｈ１が相対的に移動する。そのため、光照射部３によるパターン光Ｐ１の照射対象となり、かつ撮像部４による特定画像Ｉｍ１の撮像対象となる特定領域Ｒ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１内を搬送方向Ｄ１に沿って移動することになる。したがって、搬送方向Ｄ１は、シートＳｈ１の表面Ａ１内での特定領域Ｒ１の移動方向である。よって、本実施形態では、縞パターンは、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方が、シートＳｈ１の表面Ａ１内での特定領域Ｒ１の移動方向に沿って延びる。
【0122】
具体的には、パターン光Ｐ１がシートＳｈ１の表面Ａ１に投影されて形成される縞パターンは、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との両方が、特定領域Ｒ１の移動方向である搬送方向Ｄ１に沿って延びた形状となる。ただし、縞パターンは、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方が、特定領域Ｒ１の移動方向に対して厳密に平行でなくても、特定領域Ｒ１の移動方向との間の角度が公差（十数度）の範囲内であれば、特定領域Ｒ１の移動方向に沿っているとみなす。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１が移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０において、表面Ａ１の凹凸の影響が現れやすくなる。
【0123】
ところで、上記関連技術のように、凹凸によって生じる陰影像から表面Ａ１の粗さを求める方法では、例えば、紙のシートＳｈ１の場合に、算出結果に局所的な繊維の凸凹が強く反映されるため、算出結果は算術平均高さ（Ｓａ）と必ずしも線形関係とならない。そのため、上記関連技術の方法では、例えば、平坦度の高い光沢紙（グロス紙）と普通紙とを判別するだけならまだしも、同種（例えば普通紙）のシートＳｈ１の表面粗さの大小についてまで、算出結果から判別することは困難である。よって、上記関連技術の方法において、表面粗さの大小まで判別するには、例えば、様々なシートＳｈ１についての算出結果と算術平均高さ（Ｓａ）とを対応付けたテーブル（データベース）を予め用意することが必要になる。
【0124】
これに対して、本実施形態に係るシート特定装置２では、パターン光Ｐ１の線幅及び所定角度θ１等を最適化することで、局所的な繊維の影響をも低減して、算術平均高さ（Ｓａ）との間に高い線形性を有する凹凸情報を、算出可能となる。したがって、本実施形態の方法であれば、算出結果（凹凸情報）と算術平均高さ（Ｓａ）とを対応付けたテーブル（データベース）を予め用意しなくても、凹凸特定部２２の算出結果から、算術平均高さ（Ｓａ）を一意に求めることが可能である。
【0125】
本実施形態に係るシート特定装置２にて得られる特定画像Ｉｍ１及び積算画像Ｉｍ１０の一例を、図１４及び図１５に示す。ここでは、特定画像Ｉｍ１の撮像条件として、所定角度θ１を４０度、撮像素子４１の解像度（画素数）が１００×１００、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１の線幅Ｗ１（図１３参照）を１２０μｍ、暗部Ｌ２の線幅Ｗ２（図１３参照）を１２０μｍとする。さらに、像倍率Ｍが「１」であって、パターン光Ｐ１による縞パターンの明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の延長方向（長手方向）を搬送方向Ｄ１（特定領域Ｒ１の移動方向）と同一とする。ここで、図１４には算術平均高さＳａが０．８μｍ、２．３μｍの２種類、図１５には算術平均高さＳａが５．１６μｍ、６．１μｍの２種類というように、計４種類のシートＳｈ１について、特定画像Ｉｍ１及び積算画像Ｉｍ１０を示す。図１４及び図１５では、いずれも左側に特定画像Ｉｍ１を示し、右側に特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０を示す。
【0126】
特定画像Ｉｍ１は、複数の画素からなり、複数の画素の各々が輝度に対応する画素値を有している。本実施形態では一例として、輝度が高いほど画素値が大きくなるように輝度と画素値との関係が規定されることとする。そのため、パターン光Ｐ１が投影される特定領域Ｒ１を撮像した特定画像Ｉｍ１においては、明部Ｌ１に相当する画素の画素値は比較的大きな値となり、暗部Ｌ２に相当する画素の画素値は比較的小さな値となる。
【0127】
積算画像Ｉｍ１０は、特定領域Ｒ１が特定画像Ｉｍ１の所定の画素数分だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した画像である。具体的には、積算画像Ｉｍ１０は、特定領域Ｒ１の移動方向である搬送方向Ｄ１において特定画像Ｉｍ１の所定の画素数分だけ積算した上で、当該画素数で各画素の画素値を除して平均化した画像である。ここでは一例として、積算画像Ｉｍ１０で積算される所定の画素数は５０画素（pix.）とする。つまり、積算画像Ｉｍ１０の各画素は、特定画像Ｉｍ１における搬送方向Ｄ１の５０画素（pix.）分の画素値の平均値を、画素値として有している。
【0128】
図１４の上段は、算術平均高さ（Ｓａ）が０．８μｍ、つまり平坦度の高い光沢紙について、図１４の下段は、算術平均高さ（Ｓａ）が２．３μｍである普通紙についての、特定画像Ｉｍ１及び積算画像Ｉｍ１０を示す。同様に図１５の上段は算術平均高さ（Ｓａ）が５．１６μｍである普通紙について、図１５の下段は、算術平均高さ（Ｓａ）が６．１μｍである普通紙についての、特定画像Ｉｍ１及び積算画像Ｉｍ１０を示す。
【0129】
図１４及び図１５に示すように、算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなるほど、特定画像Ｉｍ１中のパターン光Ｐ１による縞パターンの変形及び歪みが大きくなる。具体的には、縞パターンの変形及び歪みが大きくなると、縞パターンの明部Ｌ１と暗部Ｌ２との境界線が歪み、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなる。つまり、算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなると、表面Ａ１の高さのうねり成分が大きくなるため、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが大きくなる。このように、図１４及び図１５では、特定画像Ｉｍ１において、表面Ａ１の凹凸に応じて、パターン光Ｐ１による縞パターンに、変形又は歪み等が生じることが明らかである。
【0130】
さらに、図１４及び図１５に示すように、積算画像Ｉｍ１０においては、算術平均高さ（Ｓａ）が大きくなるほど、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との境界線上の中間層Ｌ３の線幅が大きくなる。具体的には、特定画像Ｉｍ１中のパターン光Ｐ１による縞パターンの変形及び歪みが大きくなると、縞パターンの明部Ｌ１と暗部Ｌ２との境界線が歪むため、これを積算（平均化）することで生じる中間層Ｌ３の線幅が大きく（太く）なる。このように、図１４及び図１５では、積算画像Ｉｍ１０において、表面Ａ１の凹凸に応じた線幅の中間層Ｌ３が生じることが明らかである。本実施形態に係るシート特定装置２では、積算画像Ｉｍ１０の中間層Ｌ３の幅（線幅）を解析することにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸情報を特定する。
【0131】
特に、本実施形態では、特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した画像が積算画像Ｉｍ１０であるところ、移動量は、特定画像Ｉｍ１を撮像する撮像部４の画素ピッチを像倍率Ｍで除した値以上である。本実施形態では、像倍率Ｍは「１」であると仮定しているので、特定領域Ｒ１の移動量は撮像部４の画素ピッチ以上である。これにより、特定領域Ｒ１が移動量だけ移動することによって、少なくとも画素ピッチ以上のシートＳｈ１の移動が生じた特定画像Ｉｍ１の積算により積算画像Ｉｍ１０が得られることとなる。したがって、積算画像Ｉｍ１０においては、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきに応じた中間層Ｌ３が生じやすくなる。
【0132】
ただし、図１５の下段の積算画像Ｉｍ１０のように、積算画像Ｉｍ１０における搬送方向Ｄ１の全域において、中間層Ｌ３の幅（線幅）が均一とならないケースもある。これは、積算画像Ｉｍ１０においても、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつきが均しきれておらず、表面Ａ１の凹凸による明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅のばらつき成分が残存していることに起因する。例えば、紙のシートＳｈ１の場合のように、多数の繊維が連続的に絡み合うことで発生するうねり成分等にあっては比較的長周期で生じるため、このような長周期の凹凸に応じて積算画像Ｉｍ１０でも明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の各々の線幅がばらつく。そこで、積算画像Ｉｍ１０における搬送方向Ｄ１の全域において中間層Ｌ３の幅を均一とするには、積算画像Ｉｍ１０を得るための特定領域Ｒ１の移動量を、長周期の凹凸の周期（距離）以上とすることが好ましい。これにより、長周期の凹凸の周期（距離）以上の範囲にわたって特定画像Ｉｍ１の積算を行って積算画像Ｉｍ１０を得ることになるので、積算画像Ｉｍ１０における搬送方向Ｄ１の全域において中間層Ｌ３の幅を均一とできる。
【0133】
図１６は、上記４種類のシートＳｈ１について、積算される所定の画素数をシートＳｈ１の長周期の凹凸の周期以上とした場合に、積算画像Ｉｍ１０の搬送方向Ｄ１の任意の位置（１行）に着目した、各画素の画素値を示している。図１６では、横軸が積算画像Ｉｍ１０における明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向（図１４及び図１５の左右方向）である「行方向」の画素番号（画素位置）、縦軸を画素値（輝度値）とする。すなわち、図１６によれば、画素値が「５０」以上の明部Ｌ１と、画素値が「３０」未満の暗部Ｌ２との間に、中間層Ｌ３に相当する領域が存在することが分かる。そして、中間層Ｌ３の幅は、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との間の画素値の立ち上がり（又は立ち下がり）の傾斜に相当し、傾斜が緩いほど中間層Ｌ３の幅が大きいことを表す。言い換えれば、シートＳｈ１の表面Ａ１の算術平均高さＳａが大きい（粗い）ほどに、明部Ｌ１と暗部Ｌ２との間の画素値の立ち上がり（又は立ち下がり）の傾斜は緩くなる。つまり、図１６に示す４種類のシートＳｈ１についてのグラフの中では、算術平均高さＳａが「６．１」であるグラフの傾斜が最も緩い。
【0134】
そして、上述した図１６のグラフから中間層Ｌ３の幅を抽出し、積算画像Ｉｍ１０ごとに複数の中間層Ｌ３の幅の代表値（例えば、平均値、最頻値又は中央値等）を算出することで、積算画像Ｉｍ１０における中間層Ｌ３の幅を算出できる。このようにして算出される中間層Ｌ３の幅、つまり図１６のグラフの傾斜幅の平均値は、画素数で表すと、図１７に示すようになる。図１７では、横軸を算術平均高さＳａとし、縦軸を中間層Ｌ３の幅（傾斜幅の平均値）とする。図１７の例では、少なくとも上記４種類のシートＳｈ１について、積算画像Ｉｍ１０の中間層Ｌ３の幅と算術平均高さＳａとの間に高い線形性を有することが確認できる。
【0135】
上述したように、特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０を用いて凹凸情報を特定することで、特定画像Ｉｍ１中に「ぶれ」があっても、凹凸情報を特定しやすくなる。すなわち、特定画像Ｉｍ１を撮像する撮像部４において、極力明るい特定画像Ｉｍ１を撮像するためには露光時間を比較的長くする必要があり、被写体（シートＳｈ１）の移動により特定画像Ｉｍ１に「ぶれ」が生じ得る。
【0136】
一例として、画像処理装置１０の生産性を向上するためにシートＳｈ１の搬送速度が５００ｍｍ／ｓｅｃに設定される場合、フレームレートが１００Ｈｚの撮像部４で露光時間が最大の１０ｍｓであると、露光時間内にシートＳｈ１は５ｍｍ移動する。そのため、特定画像Ｉｍ１においてはシートＳｈ１の移動に伴う「ぶれ」が生じ、上記関連技術のように特定画像Ｉｍ１の陰影像から表面Ａ１の粗さを求める方法では、「ぶれ」によって陰影がつぶれて表面Ａ１の粗さを求めることが困難である。上記関連技術を適用する場合、特定画像Ｉｍ１の「ぶれ」を抑制するために、シートＳｈ１の搬送速度を遅くしたり、撮像部４に高感度の撮像素子４１を用いて露光時間を短くしたりする必要性が生じる。そうすると、画像処理装置１０の生産性が低下したり、撮像部４が高コストになったりといった問題が生じる。これに対して、本実施形態に係るシート特定装置２では、そもそも「ぶれ」の成分を含み得る積算画像Ｉｍ１０を用いて凹凸情報を特定するので、特定画像Ｉｍ１の「ぶれ」を抑制する必要がない。よって、本実施形態では、画像処理装置１０の生産性の向上、及び撮像部４の低コスト化を図りやすい。
【0137】
さらに、本実施形態では、積算画像Ｉｍ１０を得るための特定領域Ｒ１の移動量を、シートＳｈ１の長周期の凹凸の周期以上とする。移動量は、シートＳｈ１の搬送速度と、特定画像Ｉｍ１を撮像する撮像部４の露光時間と、の少なくとも一方で規定される。これにより、積算画像Ｉｍ１０における搬送方向Ｄ１の全域において中間層Ｌ３の幅が均一となるので、積算画像Ｉｍ１０の搬送方向Ｄ１の任意の位置（１行）に着目しても、中間層Ｌ３の幅を求めることが可能となる。結果的に、中間層Ｌ３の幅を算出するための演算負荷を低減できる。
【0138】
次に、凹凸特定部２２にて、特定画像Ｉｍ１に基づいて凹凸情報を特定する具体的処理について、図１８を参照して説明する。図１８に示すフローチャートにおけるステップＳ１、Ｓ２・・・は、制御部１６により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。以下に説明する処理は、例えば、搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置（モニター位置）をシートＳｈ１が通過するタイミングに合わせて開始する。
【0139】
パターン光Ｐ１を含む特定画像Ｉｍ１の分析は、三次元形状の復元を目的とする場合、例えば、複数のパターン光Ｐ１を連続的に投影し、パターン光Ｐ１の位相変化を算出するために特定画像Ｉｍ１のフーリエ変換等を利用する手法で実現可能である。ただし、この手法では、演算負荷が比較的高く、表面Ａ１の粗さ（凹凸情報）を算出するまでに比較的時間がかかり、さらには、ハードウェア（ＣＰＵ、ＧＰＵ及びメモリー等）のコストも比較的高くなる。そこで、本実施形態では、上記手法に代えて、比較的簡単な演算処理によって表面Ａ１の粗さ（凹凸情報）を算出できるように下記の手法を採用する。
【0140】
すなわち、本実施形態では、凹凸特定部２２は、積算画像Ｉｍ１０における明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向（図１４及び図１５の左右方向）を「行方向」として、積算画像Ｉｍ１０の任意の１行（１ライン）に着目して、中間層Ｌ３の幅（線幅）を算出する。つまり、積算画像Ｉｍ１０は、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の並び方向にＮ画素が並ぶ「Ｎ画素×Ｍ行」の画像であって、凹凸特定部２２は、積算画像Ｉｍ１０に含まれるＭ行のうちの任意の１行について、線幅を算出する。凹凸特定部２２は、このように１行に着目して算出される中間層Ｌ３の線幅を、凹凸情報として算出する。これにより、凹凸特定部２２は、中間層Ｌ３の線幅に基づいて、表面Ａ１の算術平均高さ（Ｓａ）との間に相関を持つ凹凸情報を求めることができる。
【0141】
＜ステップＳ１＞
具体的には、ステップＳ１において、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置、つまり搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置に到達するかを判断する。給紙部１４が画像形成部１３にシートＳｈ１を供給するに際して、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されることをもって、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達すると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。一方、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されなければ、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達していないと判断し（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１に移行させる。
具体的には、ステップＳ１において、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置、つまり搬送路Ｔ１のうちセンサーユニット２０に対応する位置に到達するかを判断する。給紙部１４が画像形成部１３にシートＳｈ１を供給するに際して、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されることをもって、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達すると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。一方、シートＳｈ１がモニター位置のセンサーで検知されなければ、制御部１６は、シートＳｈ１がモニター位置に到達していないと判断し（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１に移行させる。
【0142】
＜ステップＳ２、Ｓ３＞
ステップＳ２において、制御部１６は、取得部２１にて光照射部３を制御して、光照射部３にパターン光Ｐ１を照射させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１が投影される。ステップＳ３において、制御部１６は、取得部２１にて撮像部４を制御し、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１を撮像部４にて撮像させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１の画像である特定画像Ｉｍ１が、撮像部４にて生成される。
ステップＳ２において、制御部１６は、取得部２１にて光照射部３を制御して、光照射部３にパターン光Ｐ１を照射させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１にパターン光Ｐ１が投影される。ステップＳ３において、制御部１６は、取得部２１にて撮像部４を制御し、パターン光Ｐ１が投影されている状態の特定領域Ｒ１を撮像部４にて撮像させる。これにより、シートＳｈ１の表面Ａ１の特定領域Ｒ１の画像である特定画像Ｉｍ１が、撮像部４にて生成される。
【0143】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部１６は、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算して積算画像Ｉｍ１０を生成する。具体的には、表面Ａ１内を特定領域Ｒ１がある移動量（一例として５ｍｍ）だけ移動するのに要する時間を、撮像部４の露光時間に設定した上で、撮像部４にて撮像を行うので、取得部２１で取得される画像は、積算後の積算画像Ｉｍ１０となる。ここで、本実施形態では、積算画像Ｉｍ１０を得るための特定領域Ｒ１の移動量を、シートＳｈ１の長周期の凹凸の周期以上としている。積算画像Ｉｍ１０の生成は、制御部１６内にて行われてもよい。
ステップＳ４において、制御部１６は、シートＳｈ１の表面Ａ１内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算して積算画像Ｉｍ１０を生成する。具体的には、表面Ａ１内を特定領域Ｒ１がある移動量（一例として５ｍｍ）だけ移動するのに要する時間を、撮像部４の露光時間に設定した上で、撮像部４にて撮像を行うので、取得部２１で取得される画像は、積算後の積算画像Ｉｍ１０となる。ここで、本実施形態では、積算画像Ｉｍ１０を得るための特定領域Ｒ１の移動量を、シートＳｈ１の長周期の凹凸の周期以上としている。積算画像Ｉｍ１０の生成は、制御部１６内にて行われてもよい。
【0144】
＜ステップＳ５＞
ステップＳ５において、制御部１６は、取得部２１にて積算画像Ｉｍ１０のうち、１行（１ライン）分の画像を撮像部４から取得する。つまり、取得部２１は、列方向において１画素分となる１行分の積算画像Ｉｍ１０を取得する。撮像部４（撮像素子４１）としては、画像の読み出しが１行毎に順次行われる仕様が一般的であるため、このように、１行分の積算画像Ｉｍ１０を取得して解析（ステップＳ６、Ｓ７）を行うことで、メモリーの使用量を少なく抑えることができる。このとき取得する行は、例えば、あらかじめ決められていてもよいし、ユーザーにより設定されてもよい。
ステップＳ５において、制御部１６は、取得部２１にて積算画像Ｉｍ１０のうち、１行（１ライン）分の画像を撮像部４から取得する。つまり、取得部２１は、列方向において１画素分となる１行分の積算画像Ｉｍ１０を取得する。撮像部４（撮像素子４１）としては、画像の読み出しが１行毎に順次行われる仕様が一般的であるため、このように、１行分の積算画像Ｉｍ１０を取得して解析（ステップＳ６、Ｓ７）を行うことで、メモリーの使用量を少なく抑えることができる。このとき取得する行は、例えば、あらかじめ決められていてもよいし、ユーザーにより設定されてもよい。
【0145】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ６において、制御部１６は、取得部２１にて、積算画像Ｉｍ１０について前処理を実行する。このとき、前処理の対象となるのは、ステップＳ５で取得された１行（１ライン）分の積算画像Ｉｍ１０である。つまり、制御部１６は、積算画像Ｉｍ１０について１行単位で前処理を実行する。前処理は、例えば、フィルタリング処理を含む。具体的には、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０について、フィルタリング処理にてノイズ除去等を行う。前処理は、積算画像Ｉｍ１０の一部のみを切り出すトリミング処理を含み、ステップＳ７での処理対象となる範囲を絞り込んでもよい。また、フィルタリング処理等は必須ではなく、適宜省略可能である。
ステップＳ６において、制御部１６は、取得部２１にて、積算画像Ｉｍ１０について前処理を実行する。このとき、前処理の対象となるのは、ステップＳ５で取得された１行（１ライン）分の積算画像Ｉｍ１０である。つまり、制御部１６は、積算画像Ｉｍ１０について１行単位で前処理を実行する。前処理は、例えば、フィルタリング処理を含む。具体的には、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０について、フィルタリング処理にてノイズ除去等を行う。前処理は、積算画像Ｉｍ１０の一部のみを切り出すトリミング処理を含み、ステップＳ７での処理対象となる範囲を絞り込んでもよい。また、フィルタリング処理等は必須ではなく、適宜省略可能である。
【0146】
＜ステップＳ７＞
ステップＳ７において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、積算画像Ｉｍ１０から中間層Ｌ３の幅（線幅）を示す幅データを抽出する。このとき、幅データの抽出対象となるのは、ステップＳ５で取得された１行（１ライン）分の積算画像Ｉｍ１０である。つまり、制御部１６は、積算画像Ｉｍ１０について１行単位で幅データの抽出を実行する。具体的には、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０について、画素値が第１閾値（一例として「５０」）以上の画素を明部Ｌ１、画素値が第２閾値（一例として「３０」）未満の画素を暗部Ｌ２として、各画素を明部Ｌ１及び暗部Ｌ２に分類する。ここで、明部Ｌ１にも暗部Ｌ２にも当たらない画素、つまり第１閾値未満、第２閾値以上の画素値を有する画素は、中間層Ｌ３に分類される。そして、制御部１６は、中間層Ｌ３としての画素が何画素あるかを、幅データとして算出する。このとき、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０の全体について、中間層Ｌ３に当たる画素の画素数を抽出することにより、複数本の中間層Ｌ３の線幅の合計を抽出する。
ステップＳ７において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、積算画像Ｉｍ１０から中間層Ｌ３の幅（線幅）を示す幅データを抽出する。このとき、幅データの抽出対象となるのは、ステップＳ５で取得された１行（１ライン）分の積算画像Ｉｍ１０である。つまり、制御部１６は、積算画像Ｉｍ１０について１行単位で幅データの抽出を実行する。具体的には、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０について、画素値が第１閾値（一例として「５０」）以上の画素を明部Ｌ１、画素値が第２閾値（一例として「３０」）未満の画素を暗部Ｌ２として、各画素を明部Ｌ１及び暗部Ｌ２に分類する。ここで、明部Ｌ１にも暗部Ｌ２にも当たらない画素、つまり第１閾値未満、第２閾値以上の画素値を有する画素は、中間層Ｌ３に分類される。そして、制御部１６は、中間層Ｌ３としての画素が何画素あるかを、幅データとして算出する。このとき、制御部１６は、１行分の積算画像Ｉｍ１０の全体について、中間層Ｌ３に当たる画素の画素数を抽出することにより、複数本の中間層Ｌ３の線幅の合計を抽出する。
【0147】
明部Ｌ１、暗部Ｌ２及び中間層Ｌ３への画素の分類に用いられる第１閾値及び第２閾値は、例えば、複数画素の平均値を基に決められる値、又はあらかじめ決められた値（所定値）等である。第２閾値は第１閾値よりも小さい。また、制御部１６は、行方向に連続する中間層Ｌ３に当たる画素の画素数を抽出することにより、１本の中間層Ｌ３毎に、線幅を抽出してもよい。この場合、制御部１６は、複数本の中間層Ｌ３の合計に限らず、複数本の中間層Ｌ３のそれぞれの線幅を幅データとしてもよいし、複数本の中間層Ｌ３の線幅の代表値（例えば、平均値、最頻値又は中央値等）を幅データとしてもよい。
【0148】
＜ステップＳ８＞
ステップＳ８において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、中間層Ｌ３の幅データから算術平均高さＳａを算出する。すなわち、積算画像Ｉｍ１０における中間層Ｌ３の幅（線幅）と算術平均高さＳａとの間には、高い線形性があるので、線形回帰モデルを用いて、中間層Ｌ３の幅から算術平均高さＳａを一意に求めることが可能である。
ステップＳ８において、制御部１６は、凹凸特定部２２にて、中間層Ｌ３の幅データから算術平均高さＳａを算出する。すなわち、積算画像Ｉｍ１０における中間層Ｌ３の幅（線幅）と算術平均高さＳａとの間には、高い線形性があるので、線形回帰モデルを用いて、中間層Ｌ３の幅から算術平均高さＳａを一意に求めることが可能である。
【0149】
＜ステップＳ９＞
ステップＳ９において、制御部１６は、条件決定部２３にて、画像処理条件を決定する。つまり、条件決定部２３は、ステップＳ８で算出された算術平均高さＳａに応じて、画像形成条件を含む画像処理条件を決定する。一例として、算術平均高さＳａが大きくなると、条件決定部２３は、定着温度を上げたり、搬送速度を低下させたり、転写電圧を上げたりするように、画像形成条件を設定する。これにより、画像形成部１３にてシートＳｈ１に画像が形成される際には、当該シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に応じた画像形成条件が自動的に適用される。
ステップＳ９において、制御部１６は、条件決定部２３にて、画像処理条件を決定する。つまり、条件決定部２３は、ステップＳ８で算出された算術平均高さＳａに応じて、画像形成条件を含む画像処理条件を決定する。一例として、算術平均高さＳａが大きくなると、条件決定部２３は、定着温度を上げたり、搬送速度を低下させたり、転写電圧を上げたりするように、画像形成条件を設定する。これにより、画像形成部１３にてシートＳｈ１に画像が形成される際には、当該シートＳｈ１の表面Ａ１の凹凸に応じた画像形成条件が自動的に適用される。
【0150】
以上説明したシート特定方法の手順は一例に過ぎず、図１８のフローチャートに示す処理の順番が適宜入れ替わってもよい。
【0151】
また、縞パターンの明部Ｌ１と暗部Ｌ２との少なくとも一方が、シートＳｈ１の表面Ａ１内での特定領域Ｒ１の移動方向（搬送方向Ｄ１）に沿って延びることは必須でなく、例えば、明部Ｌ１及び暗部Ｌ２の両方が搬送方向Ｄ１に直交していてもよい。この場合でも、表面Ａ１内を特定領域Ｒ１が移動するのに伴って、シートＳｈ１の表面Ａ１に投影されたパターン光Ｐ１には、表面Ａ１の凹凸に応じた変形又は歪み等が動的に生じることになる。したがって、このようなパターン光Ｐ１を用いた場合でも、凹凸特定部２２は、積算画像Ｉｍ１０に基づいて、実施形態３と同様に、凹凸情報を特定することが可能である。
【0152】
また、実施形態３では、特定画像Ｉｍ１の積算の方法として、特定画像Ｉｍ１を時間的に積算する方法を採用しているが、これに限らず、特定画像Ｉｍ１を空間的に積算してもよい。つまり、１枚の画像内で、特定領域Ｒ１を移動させつつ、特定領域Ｒ１内の画像（特定画像Ｉｍ１）について画素毎に画素値を積算（加算）するような積算も「画像の積算」に含む。つまり、１枚の画像内で特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する間に切り出される特定領域Ｒ１内の画像（特定画像Ｉｍ１）について画素値を積算することで、特定領域Ｒ１がある移動量だけ移動する際の特定画像Ｉｍ１を積算した積算画像Ｉｍ１０が得られる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】