CN1202778A - 图像读取方法和应用这种方法的图像读取装置 - Google Patents

Abstract

一种图像读取方法,包括如下步骤:让输送电机相互关联地输送含有待读取图像的原稿和用来沿着宽边方向扫描图像的光接收元件,以便沿着与宽边方向垂直的方向读取图像;和让光接收元件读取图像并输出得到的图像数据。此时,根据在图像数据中的分辨率的所期望的抑制来增加输送电机的输送速度。因此,应用上述图像读取方法的传真机能够用所期望的分辨率在原稿的图像上实现读取操作。

Description

图像读取方法和应用 这种方法的图像 读取装置

本发明涉及一种图像读取方法，在这种方法中，当通过移动稿台或移动光学系统将读取部件相对于原稿输送时，原稿沿着与输送方向相垂直的方向被扫描以便读取原始图像，此外本发明还涉及应用这种方法的图像读取装置。

图像读取部分安装在象传真机、复印机和用作个人计算机外设的图像扫描仪那样的装置之中。在这样的图像读取部分中，采用了这样的方法，即在这种方法中当如上所述地将读取部件相对于原稿输送时，读取原始图像。这里，在图像读取部分中，一般来说，鉴别率F(毫米/步)，它对应于输送电机每一步的原稿的输送量，和读取部件的分辨率P(毫米/行)是相互一致的。因此，在象上述的传真机那样的装置中，当输送电机转动一圈(步)时，读取部件也完成一次对一行的读取操作。

然而，在一些情况下，例如在传真机中的标准字符模式和小号字符模式的情况下，要求改变分辨率P。为了满足这种要求，例如编号为75780/1993(Tokukaihei 5-75780)的日本专利申请公开中已经公开了一种典型的常规技术，在这种常规的技术中，当通过使用降低为最大分辨率的1/n的分辨率实现读取操作时，相关的用作读取部件的“n”个相邻的CCD(电荷耦合器件)以并行的方式相互连接起来，以便累加组合像素点的输出。

因此，除非所期望的分辨率P被设置在鉴别率F的整数倍上，这种常规的技术所存在的问题是难以适用一般的情况。

另外，编号为145715/1993(Tokukaihei 5-145715)的日本专利申请公开中叙述了另一种常规的技术。在这种常规的技术中，假定正常的输送速度为V，在V/2到V的低速范围内实现输送操作，并根据输送速度将预定数量的扫描线丢弃掉。

伴随这种常规技术带来的问题是由于丢弃某些扫描线产生的图像畸变。

类似地，编号为191261/1987(Jitsukaishou 62-191261)的日本专利申请公开中公开了另一种常规技术，在这种技术中，对已经读取的这些线进行计数和细化以便适合于回放这一侧的分辨率。

因此，伴随这种配置带来的问题也是由于对上述的扫描线进行细化处理而产生的图像畸变。

为了解决这些问题，编号为257382(1988)(Tokukaishou 63-257382)的日本专利申请公开中已经公开了一种常规技术，即使分辨率P没有设置成鉴别率F的整数倍，这种技术仍能够改变分辨率P来消除图像畸变。在这种常规技术中，在通过设置在预定值上的输送电机的鉴别率F已经完成读取操作之后，可通过基于软件的操作处理使之转换成所期望的分辨率P。

而且，另一个常规技术提出了一种方法，在这种方法中，假定读取部件的读取速度为V_P(毫秒/行)，整个原稿的图像数据用缓冲存储器来转换，以便输送电机的输送速度V_f(毫秒/步)能够满足下列方程(1)：

V_f×j＝V_p×k            …(1)这里j和k是任意整数。

此外，在上述的技术中，提出了另一种经过修正的方法，在这种方法中，根据上述的方程(1)，当缓冲存储器的容量具有小于一页原稿的图像数据量时，在这种情况下，当缓冲存器已经存满时暂时停止读取部件的读取操作。

然而，使用基于软件的操作处理的方法产生下列的问题：需要操作处理电路，由于操作处理发生的图像畸变，和操作处理所需要的时间对整个读取时间产生负效应。

此外，使用缓冲存储器的方法带来的另一个问题是，为了进行流畅的读取操作需要一个大的存储器，即，这个存储器大到足以存储与至少一页原稿对应的图像数据量，因而导致成本的升高。

而且，在其中当缓冲存储器存满时停止读取操作的方法中，在读取操作的停止页上，发生累积偏移，这个累积偏移等效于已经读取的行数和与输送电机的鉴别率F与读取部分的分辨率P之间的差值相对应。这种情况，在最坏的情况下，导致对应于一行的图像畸变。

本发明的目的是提供一种图像读取方法，该方法可通过只使用较小的存储器容量消除图像畸变，以及提供一种应用这种方法的图像阅读器。

为了达到上述的目的，本发明的图像读取方法包括下列步骤：让输送部件相互关联地输送含有待读图像的原稿和用来沿着第一方向扫描图像的读取部件，以便沿着与第一方向垂直的第二方向读取图像；和让读取部件以已经读取的图像数据的方式输出图像，其中根据在图像数据中的分辨率所期望的抑制来增加输送部件的输送速度。

在上述的方法中，上述的输送部件是用来断续地进行输送操作的步进电机，和假定与输送部件的最短输送距离相对应的鉴别率是F(毫米/步)，所期望的分辨率是P(毫米/行)和在图像数据中允许误差是±α，可以寻找到满足下列不等式的整数n和i：

1-α≤(F×n)/(P×i)≤1+α其中假定读取部件的读取速度是V_p(毫秒/行)，输送部件的输送速度V_f(毫米/步)最好如下设置：

V_f＝V_p×i/n。

对于上述的方法，根据在分辨率中所期望的抑制程度增加输送部件的输送速度，以便增加原稿的输送速度；因此，能够以所期望的分辨率读取图像数据。

因此，例如，在用来进行图像输送的传真机的情况下，根据在通信上的标准，用所期望的低分辨率读取原始图像，和在复印机和打印机的情况下，根据办公室内部或外部所约定的标准，用所期望的低分辨率读取原始图像。

对于本发明的本质和优点的更全面的理解可以从下面结合附图的详细描述中获得，附图中：

图1显示了在其中使用本发明的一个实施例的图像读取方法的传真机中与输送相关的部分的电子构造的方块图；

图2显示了应用图1所示的构造的传真机的结构实例的截面图；

图3是表示输送电机的鉴别率和对原稿所期望的读取分辨率之间的相互关系的图形，这个图用来解释本发明的读取方法。

参考图1至图3，如下描述将讨论本发明的一个实施例。

图1是显示在用作其中应用本实施例的图像读取方法的图像读取装置的传真机中与输送相关的部分的电子构造的方块图。图2是显示图1所示的传真机的构造实例的截面图。

首先，如图2所示，放置在稿台2上的原稿按箭头3所示的方式被输送，并由输送滚轮4一张一张地分开。然后，原稿由一对第一输送滚轮5输送到读取区域6。读取单元(读取部件)7放置在靠近读取区域6的位置上。在读取单元7中用来自发光元件8的光线照射在读取区域6上的原稿。然后，通过诸如反射镜和透镜的光学部件9将从原稿上反射的光线引向光接收元件10。

光接收元件10由包括CCD的线条图像传感器构成。更具体地说，将光接收元件10排列起来以便使各元件沿着原稿的宽边方向(第一方向)顺排成一条直线，这个第一方向与箭头3所指的原稿的输送方向(第二方向)相垂直。依次地读出每个光接收元件10的输出，以便在原始图像上进行主扫描操作。此外，通过第一输送滚轮5和位于读取区域6的下游这一边的第二输送滚轮6将上述的原稿沿着箭头12所指的方向从传真机中排出。因此，沿着输送方向实现了原始图像的扫描操作，即副扫描。

至于上述的滚轮4、5和11，根据前部传感器13和起始传感器14所探测的结果按照下面将要描述的方式控制用来驱动这些滚轮4、5和11的输送电机24(见图1)。因此，能够以适合于所期望的读取终止定位和读取分辨率的速度实现输送操作。

此外，对已经由读取原始图像获得的图像数据进行压缩并通过电话线进行传输，后面将详细描述这些内容。接下来，对从电话线中接收到的被压缩数据进行解压缩和恢复成图像数据。由记录头17将图像数据复制在记录纸上作为从图像数据中导出的图像，记录纸是由记录纸滚轮15从记录纸滚筒16中抽出来的。带有被复制图像的记录纸从传真机1中排出。

如图1所示，通常，待输送的原稿放置在稿台2上，和通过输入装置21输入关于输送终止之类的信息。在这种情况下，对输送终点已经建立通信线之后，主控部分(控制部件，读出控制部件)22操作读取单元7，因而使它完成原始图像的读取操作。同时，主控部分22通过电机驱动部分23驱动输送电机(输送部件)24，以便使起始输送速度(输送速度)V_f(毫秒/步)与读取单元7的读取速度V_p(毫秒/行)同步。上述的读取速度V_p设置为，例如5(毫秒/行)。通过读取数据处理部分25对如此读取的数据进行模拟/数字转换，然后将它暂时存储在读出缓冲存储器(缓冲存储器)26之中。根据用于传真机的通信标准，由数据压缩部分27压缩如此存储的数据，然后通过数据输送部分28将它输出到电话线上。

另外，在图1所示的构造中，省略了前部传感器13和起始传感器14。

步进通常被用作输送电机24，以便改变输送速度V_f，即原稿的输送速度，使之与前压缩过程那样的过程相协调。

这里，如在表1中所示，在传真机中，根据标准确定分辨率P(毫米/行)，它涉及从应用在标准字符的标准模式到应用在小号字符的超精细模式整个范围的各种类型的模式。

              表1

模式	分辨率p(毫米/行)
		标准型	1/3.85(＝4×1/15.4)
精细型	1/7.7(＝2×1/15.4)
		超精细型	1/15.4

输送电机24的鉴别率F(毫米/步)设置为1/15.4(毫米/步)，它对应于最小分辨率1/15.4(毫米/行)。因此，根据指定各种从输入装置21中输入的分辨率的各个模式，主控制部分22控制输送电机24的输送速度V_f，以便通过使用最小分辨率作为标准而获得适合于被输入模式的分辨率。

换句话来说，主控部分22根据分辨率模式来控制输送电机24的输送速度V_f。更具体地说，在超精细模式的情况下，根据输送电机24的一步的驱动来操作完成一行的读取操作。在精细模式的情况下，根据输送电机24的二步的驱动操作来完成一行的读取操作。在标准模式的情况下，根据输送电机24的四步的驱动操作来完成一行的读取操作。

如上所述，在分辨率P是输送电机24的鉴别率F的整数倍的情况下，在每一行的读取操作中通过一步一步地驱动输送电机24来适合地改变分辨率P。

然而，在分辨率P并不是鉴别率F的整数倍的情况下，不可能用所期望的分辨率P进行副扫描操作。为此，在本发明中，主控部分22实现如下的操作以便即使在上述的情况中也能适当地控制输送电机24的输送速度V_f。

例如，假定输送电机24的鉴别率F设置为1/15.4(毫米/步)，它对应于上述传真机的超精细模式，和假定所期望的分辨率P设置为25.4/300(毫米/行)，它是用在个人计算机中的打印机上的普通分辨率。因此，分辨率P并不是鉴别率F的整数倍，分辨率P可由下式表示：

P≠F×n                 …(2)这里n是一个任意整数。

这里，在本发明中，假定允许误差为±α，可以寻找到满足下列不等式的任意整数n和i：

1-α≤(F×n)/(P×i)≤1+α  …(3)这里α值是在0＜α＜1的范围内。

例如，如果选取n＝30(步)和i＝23(行)，那么可以完成下列计算：

(F×n)/(P×i)

＝{1/15.4(毫米/步)×30(步)}/{25.4/300(毫米/行)×23(行)}

＝1.94805/1.94733

＝1.00036              …(4)因此，可以得到误差α＝0.036(％)

类似地，如果选取n＝4(步)和i＝3(行)，可以计算出α＝2.260(％)。如果选取n＝17(步)和i＝13(行)，可以计算出α＝0.293(％)。图3显示这些数值的相互关系。

在上述的组合中，根据机器性能所允许的误差来实现上述整数n和i的选取，例如，与传真机的G3-模式通信标准相一致的误差为±1.5(％)，与传真机的ITU-T(国际电信联盟推荐标准)标准相一致的误差为0.2(％)至0.3(％)。

例如，如果按照上面所述选取n＝30(步)和i＝23(行)，则主控部分22通过使用按下列计算获得的单元块(Unit block)来驱动输送电机24：

L＝P×i

＝25.4/300(毫米/行)×23(行)

＝1.9473(毫米)              …(5)而以按下列计算获得的恒定速度设置电机的输送速度V_f：

V_f＝V_p×i/n

＝5(毫秒/行)×23(行)/30(步)

＝3.8333(毫秒/步)           …(6)

此外，在这种情况中，将读出缓冲存储器26的容量设置成不小于对应于上述的单元块L(毫米)的数值的量值上。因此，假定主扫描操作的分辨率为例如25.4/300(毫米/点)，和原稿的宽度为例如216(毫米)，这个宽度对应于书信格式的宽度，则进行如下的计算，

300/25.4(点/毫米)×216(毫米)×23(行)

≈58.7(千比特)               …(7)

这个存储容量是根据前面提及的单元块L并考虑到前面提及的α等因素确定的。

如上所述，在本发明中，即使所期望的分辨率P并不是输送电机24的鉴别率F的整数倍，但仍然可以在允许误差α的范围内寻找到满足不等式(3)的整数n和i。然后，通过方程(6)确定输送电机24的输送速度V_f，和通过使用单元块L作为输送单元以恒定的输送速度V_f驱动输送电机24。因此，获得所期望的分辨率P。

因此，对于读出缓冲存储器26来说，没有必要配备与一页原稿相对应的大容量，和当消除图像中产生的畸变时，通过使用与常规的系统相比具有价廉的构造便有可能获得所期望的分辨率P。

另外，在上述的构造中，读取单元7的读取速V_p保持恒定。读取速度V_p通常是根据发光元件8的亮度和光接收元件10的感光度而被设置成恒定值。然而，可由读取速度V_p可变的配置提供所期望的分辨率P。此外，也可由读取速度V_p和输送速度V_f均可变的配置提供所期望的分辨率P。

本发明并不局限于应用在上述的传真机1中，本发明还可以应用在诸如需要图像读取操作的复印机和扫描仪的普通装置中。

尽管对本发明进行了描述，很明显，可有许多方式对其进行修改。这些修改并不认为是偏离本发明的本质和范围，并且，很明显，对本技术熟悉的工作人员来说，所有这些修改均包含在所附权利要求的范围之中。

Claims (15)

1.一种图像读取方法，包括下列步骤：

让输送部件相互关联地输送含有待读取图像的原稿和用来沿着第一方向扫描图像的读取部件，以便沿着与第一方向相垂直的第二方向读取图像；和

让读取部件以已经被读取的图像数据的形式输出图像，

其中根据在图像数据中的分辨率的所期望的抑制来增加输送部件的输送速度。

2.如权利要求1所述的图像读取方法，其中：所述的输送部件是一台步进电机，用来断续地进行输送操作；

假定输送部件的鉴别率即最小的输送距离为F(毫米/步)，和所希望的分辨率为P(毫米/行)，和允许的误差为±α，则可以寻找到满足下列不等式的任意整数n和i：

1-α≤(F×n)/(P×i)≤1+α；和

假定读取部件具有读取速度P(毫秒/行)，则输送部件具有按下式设置的输送速度V_f(毫秒/行)：

V_f＝V_p×i/n。

3.如权利要求2所述的图像读取方法，其中所期望的每一行的分辨率P不同于每一步的鉴别率的整数倍。

4.如权利要求2所述的图像读取方法，其中读取部件通过使用P×i＝L(毫米)作为单元块来进行图像读取操作，以便使输送部件的输送速度V_f在单元块内保持恒定。

5.如权利要求4所述的图像读取方法，其中图像数据以每个单元块为单元进行存储和输出。

6.如权利要求5所述的图像读取方法，其中对已经以每个单元块为单位存储的图像数据进行压缩和输出。

7.如权利要求2所述的图像读取方法，其中通过改变读取速度V_f来设置所期望的分辨率P。

8.如权利要求1所述的图像读取方法，其中输送部件的鉴别率根据读取部件的读取速度来设置。

9.如权利要求2所述的图像读取方法，其中允许误差α根据所使用的传真机的标准来设置。

10.如权利要求2所述的图像读取方法，其中允许误差α根据所使用的打印机的标准来设置。

11.一种图像读取装置，包括：

读取部件，用来沿着第一方向扫描待读取的图像，以便输出从图像提取出的图像数据；

输送部件，用来沿着与第一方向垂直的第二方向相互关联地输送原稿和读取部件；和

控制部件，用来根据在图像数据中的分辨率的所期望的抑制来增加输送部件的输送速度。

12.如权利要求11所述的图像读取装置，其中：所述的输送部件是步进电机，用来断续地进行输送操作；和所述的控制部件提供控制操作，在控制操作中：假定输送部件的鉴别率即最小输送距离为F(毫米/步)，所期望的分辨率为P(毫米/行)，和允许的误差为±α，则可以寻找到满足下列不等式的任意整数n和i：

1-α≤(F×n)/(P×i)≤1+α；和

假定读取部件具有读取速度V_P(毫秒/行)，输送部件具有按下式设置的输送速度V_f(毫秒/步)：

V_f＝V_p×i/n。

13.如权利要求12所述的图像读取装置，其中控制部件使读取部件通过使用P×i＝L(毫米)作为单元块进行图像读取操作，以便使输送部件的输送速度V_f在单元块内保持恒定。

14.如权利要求13所述的图像读取装置，还包括：缓冲存储器，用来至少存储与单元块相对应的信息数据。

15.如权利要求11所述的图像读取装置，还包括：读出控制部件，用来改变读取速度V_p，以便获得所期望的分辨率P。

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