JP2002252765A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2002252765A
JP2002252765A JP2001051079A JP2001051079A JP2002252765A JP 2002252765 A JP2002252765 A JP 2002252765A JP 2001051079 A JP2001051079 A JP 2001051079A JP 2001051079 A JP2001051079 A JP 2001051079A JP 2002252765 A JP2002252765 A JP 2002252765A
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JP2001051079A
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Giichi Inoue
義一 井上
Wataru Nara
亙 奈良
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み取り部分にゴミやキズなどが存在して
も、本来の地肌濃度の検出を行ない確実な地肌除去を実
現すること。 【解決手段】 原稿を光学走査してライン状の画像を順
次読み込む画像読取装置において、主走査方向にライン
状に配列した複数のセンサチップ12a〜12dからな
るイメージセンサ10と、イメージセンサ10の各セン
サチップ12a〜12dにより読み取った画像データを
パラレル信号に変換する信号処理部13と、信号処理部
13によりパラレルに信号処理された画像データをシリ
アルの画像データに変換するインライン化回路16と、
インライン化回路16で変換されたシリアルの画像デー
タから、あらかじめ入力されるピーク検出範囲内におけ
る設定画素数以上の場合を当該地肌成分として除去する
リファレンスコントロ−ル回路17と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャナ
あるいはデジタル複写機、ファクシミリ装置などに利用
され、原稿地肌を検出し除去する画像読取装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、イメージスキャナやデジタル複写
機などの画像読取装置においては、原稿を読み取る際に
原稿の地肌濃度を検出し、その地肌濃度を除去すること
が一般に行なわれている。たとえば、読み取った原稿の
地肌濃度のピーク値を検出し、そのピーク値の濃度を除
去する、といった処理が行なわれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像読取装置にあっては、デジタルデータを用
いてピーク検出を行なう場合、原稿やコンタクトガラス
にたとえばゴミやキズなどが存在すると、これらの部分
が地肌より白いデータとして読み取られ、原稿の地肌よ
り明るいデータを地肌濃度として検出してしまうので、
本来の地肌濃度を正確に除去することができないという
問題点があった。また、網点画像のような原稿である場
合に、網点部分をある程度地肌として認識して除去する
ことができなかった。
【0004】また、ゴミやキズなどによる異常検出の他
にも、原稿を読み取るイメージセンサが有する感度ムラ
に起因する問題も考慮する必要がある。すなわち、感度
ムラがあると出力された画像レベルに濃度差が発生する
ため、地肌部の検出レベルが実際の地肌部分より高い部
分をピーク値として検出する可能性があるため、やは
り、本来の地肌濃度を正確に除去することができないと
いう問題点があった。
【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、読み取り部分にゴミやキズなどが存在しても、本
来の地肌濃度の検出を行ない確実な地肌除去を実現する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1にかかる画像読取装置にあっては、原稿
を光学走査してライン状の画像を順次読み込む画像読取
装置において、主走査方向にライン状に配列した複数の
センサチップからなるイメージセンサと、前記イメージ
センサの各センサチップにより読み取った画像データを
パラレル信号に変換する信号処理手段と、前記信号処理
手段によりパラレルに信号処理された画像データをシリ
アルの画像データに変換するインライン化手段と、前記
インライン化手段で変換されたシリアルの画像データか
ら、あらかじめ入力されるピーク検出範囲内における設
定画素数以上の場合を当該地肌成分として除去する地肌
除去手段と、を備えたものである。
【0007】この発明によれば、ピーク検出範囲をあら
かじめ設定し、さらにあらかじめ設定される画素数以上
である場合に、上記ピーク検出範囲内におけるピーク値
とすることにより、ゴミやキズなどが読み取り部分にあ
っても、その影響を排除することが可能になる。
【0008】また、請求項2にかかる画像読取装置にあ
っては、前記地肌除去手段は、前記インライン化手段で
変換されたシリアルの画像データから、あらかじめ入力
される閾値以上の画素数を検出し、当該画素数が所定値
以上である場合を当該地肌成分として除去するものであ
る。
【0009】この発明によれば、ピーク検出範囲をあら
かじめ設定し、そのピーク検出範囲内におけるピーク値
の検出を行なう場合に、ある閾値以上のピーク値画素数
を、ある画素数以上とすることにより、ゴミやキズなど
が読み取り部分にあった場合に、その影響を排除するこ
とが可能になる。
【0010】また、請求項3にかかる画像読取装置にあ
っては、前記地肌除去手段は、検出した画素数が前記所
定値以下であった場合に当該画像データを無視して処理
するものである。
【0011】この発明によれば、請求項2において、検
出した画素数が所定値以下であった場合に当該画像デー
タを無視して処理することにより、あらかじめ設定され
たピーク検出範囲に含まれるゴミやキズなどによるノイ
ズの影響が排除される。
【0012】また、請求項4にかかる画像読取装置にあ
っては、前記地肌除去手段における前記所定値は、任意
に設定されるものである。
【0013】この発明によれば、請求項2または3にお
いて、地肌除去のためのピーク検出を行なう場合に、ピ
ーク検出となる画素数の閾値を任意に変更可能にするこ
とにより、画像の状況に対応した地肌検出が実現する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像読取装
置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細
に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定され
るものではない。
【0015】図1は、本発明の実施の形態にかかる読取
ユニットの構成を示すブロックである。イメージセンサ
10は、主走査方向に所定の数だけLED素子が配列さ
れたLEDアレイ11と、主走査方向に配置されたセン
サチップ12a,12b,12c,12dと、を備えて
いる。このイメージセンサ10の後段には、センサチッ
プ12a,12b,12c,12dそれぞれに接続され
たサンプルホールド回路14a,14b,14c,14
dと、サンプルホールド回路14a,14b,14c,
14dそれぞれに接続され、それぞれアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するA/Dコンバータ15a,15
b,15c,15dと、が信号処理部13として配置さ
れている。
【0016】また、A/Dコンバータ15a,15b,
15c,15dの出力はインライン化回路16に接続さ
れている。インライン化回路16の後段には、後述する
ように、リファレンスコントロール回路17、黒補正回
路18、白シェーディング補正回路19、ゲート信号発
生回路20が接続されている。
【0017】ゲート信号発生回路20にはCPU100
よりSLEAD(基準白板の位置を示す信号),SSC
AN(原稿2の位置を示す信号)の各信号が入力され、
リファレンスコントロール回路17に地肌を検出する範
囲を示すPWIND,AEMODE、WTGT,DOC
GTの各信号を出力し、黒補正回路18にBKGT信号
を、白シェーディング補正回路19に対してシェーディ
ング生成期間にあたるSHGT信号を、LEDアレイ1
1にLED点灯の信号をそれぞれ出力するように構成さ
れている。また、これらの信号は後述するタイミングチ
ャートにしたがって出力される。
【0018】以上のように構成された図1の読取ユニッ
トにおいて、読み取り用の複数のセンサチップ12a,
12b,12c,12dをインラインに並べ、センサチ
ップ12a,12b,12c,12dからパラレルに出
力された画像データは、サンプルホールド回路14a,
14b,14c,14dでそれぞれサンプルホールドし
た後、A/Dコンバータ15a,15b,15c,15
dでデジタルの画像データ(Da1,Da2,Da3,
Da4)に変換される。
【0019】さらに、このデジタルの画像データは、1
チップで読み取った画像データの場合と同様に画像デー
タの並びを揃えるためのインライン化回路16で、1列
(シリアル)の画像データに並び替えられる。その後、
この画像データは、黒補正回路18、白シェーディング
補正回路19によってそれぞれ補正され、所定の画像処
理を行なう画像処理部に送られる。
【0020】図2は、図1におけるインライン化回路1
6の構成を示すブロック図である。このインライン化回
路16は、A/Dコンバータ15a,15b,15c,
15dによってデジタル信号に変換されて出力されるD
a1,Da2,Da3,Da4のそれぞれの画像データ
を2組のメモリに書き込むように、A/Dコンバータ毎
に、FIFO(fist in fist out)2
1a1,21a2、FIFO21b1,21b2、FI
FO21c1,21c2、FIFO21d1,21d2
が配置されている。
【0021】以上のように構成されたインライン化回路
16では、A/Dコンバータ15a,15b,15c,
15dから出力される画像データDa1,Da2,Da
3,Da4は、FIFO21a1,21a2、FIFO
21b1,21b2、FIFO21c1,21c2、F
IFO21d1,21d2に書き込まれ、画像データ読
み出し時に1ラインの画像データとして黒補正回路18
に出力される。
【0022】図3は、インライン化回路16における各
FIFOの書き込み・書き出しタイミングを示す説明図
である。まず、nライン目の画像データが、FIFO2
1a1,FIFO21b1,FIFO21c1,FIF
O21d1にそれぞれ書き込まれる。呼び出しは、nラ
イン目の書き込み終了前から開始され(ただし、読み出
しが書き込みを追い越さないこと)、各FIFOに格納
された画像データを順次読み出す。
【0023】続いて、n+1ライン目の画像データが、
2列目のFIFO21a2,FIFO21b2,FIF
O21c2,FIFO21d2に書き込まれると、nラ
イン目の画像データ同様に読み出される。n+2ライン
目のデータはnライン目の書き込みが行なわれたFIF
Oに書き込まれる。このように、A/Dコンバータそれ
ぞれの出力は2組づつのFIFOにより、トグルで書き
込み(WRITE)および読み出し動作(READ)を
行なっている。
【0024】図4は、図1におけるリファレンスコント
ロール回路17の構成を示すブロック図である。このリ
ファレンスコントロール回路17は、後述するように、
PWIND信号のアサート(assert:信号有効)
期間中に画像データD0を重加算平均処理する平均値回
路W31と、平均値回路W31の出力をあらかじめ入力
される比較値にしたがって処理し出力するコンパレータ
32と、あらかじめ設定される画素数にしたがってコン
パレータ32が出力する画像データを処理する画素検出
回路C33と、画素検出回路C33が出力する画像デー
タを処理するDA部34と、P/H回路35と、原稿用
電圧を処理するDA部36と、基準白板用電圧を処理す
るDA部37と、アナログ信号をデジタル信号に変換す
るA/Dコンバータ38と、を備えている。
【0025】つぎに以上のように構成されたリファレン
スコントロール回路17の動作について説明する。読み
取りによって取得された画像データD0は、平均値回路
W31に送られ、PWINDのアサート期間中に画像デ
ータD0に対して重加算平均処理を行なう。 D1(n)=7/8×D0(n+1)+1/8×D0
(n) ただし、PWINDをアサートした後の1画素目は、D
1(1)=D0となる。この処理後の信号はコンパレー
タ32に送られる。
【0026】ここで、コンパレータ32に送られる画像
データは、PWINDのアサート期間中の読み取りデー
タのみで、それ以外は00Hに固定される。コンパレー
タ32では、あらかじめ設定されている比較値Dhに対
して読み取った画像データD1で比較処理を行なう。こ
こで比較値Dhとは、画像データを0〜255のいくつ
で読み取りを行なうかの目標値で、S/N、光源の主走
査方向の光量分布などから決定される値である。
【0027】コンパレータ32の動作は、比較値Dhよ
り大きい読み取りデータD0の場合はFFHが出力さ
れ、比較値Dhより小さい場合には00Hが次段の画素
検出回路C33に送られる。この動作は、比較値Dhと
読み取りデータD0が一致するまで繰り返えされ、一致
した場合に00Hを出力し、一方、比較値Dhと異なる
場合には上記動作が繰り返えされる。
【0028】画素検出回路C33では、コンパレータ3
2より送られる画像データをカウントし、画素数が設定
値以上になった場合に、次段のDA部34にデータを伝
達し、設定値以下の場合には、次段のDA部34にデー
タを伝達しないようになっている。ここで、上記設定値
は、CPU100などから任意に設定できるようになっ
ており、たとえば、PWINDの範囲によって変更する
ことが可能である。DA部34でアナログ量に変換され
た画像データは、P/H回路35に伝達されコンデンサ
に充電される。
【0029】ここで、地肌除去機能の動作タイミングを
図6に示すタイミングチャートを参照しながら説明す
る。読み取り動作が開始されると、CPU100から出
力されるSLEAD(基準白板の位置を示す信号)、S
SCAN(原稿の位置を示す信号)にしたがってゲート
信号発生回路20が、AEMODE信号、DOCGT信
号を発生させる。AEMODE信号がアサート期間中は
SW_aが閉じられ、Vref_AEが選択される。ま
た、DOCGT信号がアサート期間中はSW_bが閉じ
られVref_Gが選択され、A/Dコンバータ15a
〜15dのリファレンス電圧に伝達される。
【0030】AEMODEのアサート期間中は、上述し
たように基準白板および原稿位置でピークデータを検出
する。この値がVref_AEとなる。続いて、シェー
ディング生成期間にあたるSHGT信号がアサート期間
中に、シェーディングデータが生成される。
【0031】続いて、原稿位置で再びAEMODE信号
がアサートされ、同様にピークデータの検出が行なわ
れ、後段の黒補正回路18、白シェーディング補正回路
19へと送られる。また、AEMODE信号がアサート
されている期間には、原稿の地肌を検出する範囲を示す
PWIND信号がアサートされ、この間の地肌が検出さ
れることになる。
【0032】また、イメージセンサ10は、高速で読み
込みを行なうために、複数のセンサチップ12a〜12
dの出力をパラレルに処理される。このため、インライ
ン前であると任意の位置にPWIND信号をアサートす
るることができない。そこで、インライン後にPWIN
D信号をアサートできるようにすれば、任意の位置で設
定することが可能になる。
【0033】つぎに、地肌除去を行なわない場合につい
て図6に示すタイミングャートを参照しながら説明す
る。読み取り動作が開始されると、地肌除去動作時と同
様に、ゲート信号発生回路20が、SLEAD信号、S
SCAN信号を受けてWTGT信号、DOCGT信号を
発生させる。WTGT信号がアサート期間中は、SW_
cが閉じられVrefに基準白板用電圧Vref_Wが
選択され、A/Dコンバータのリファレンス電圧に伝達
される。また、Vrefは、各A/Dコンバータに対応
した抵抗を介してA/D_a1〜a4に接続されてお
り、各A/Dコンバータのリファレンス電圧が調整され
るように構成されている。これは、各センサチップのば
らつきを排除するためである。
【0034】図7は、図1における黒補正回路18の構
成を示すブロック図である。この黒補正回路18は、後
述する動作を行なう、平均値回路B40と、ラッチ41
と、メモリ42と、乗算回路43と、除算回路44と、
減算回路45と、を備えている。
【0035】つぎに、以上のように構成された動作を図
6のタイミングチャートを参照して説明する。まず、ゲ
ート信号発生回路20を介してLEDアレイ11のLE
D点灯信号であるLED_ONがアサートされると、L
EDを点灯させるまでL1ラインのBKGT信号のアサ
ート期間に黒補正データが確保される。このL1期間に
おける各A/Dコンバータのリファレンス電圧は、先の
図4で説明したようにVref_Gが選択される。この
BKGT信号がアサートされている期間中に平均値回路
30により1画素毎に平均処理が以下のようにして行な
われる。
【0036】すなわち、 D0_b(n)=ΣD0(n)/L1 D0_b(n):n画素目の黒補正データ D0(n):n画素目の読み取りデータ ΣD0(n): D0(n)の1からL1までのライン加
算値 を求め、この値をメモリ42に蓄積する。
【0037】ここで、黒補正データを読み込んだときの
A/Dコンバータのリファレンス電圧はVref_Gで
あるので、この出力Dref_0を黒補正回路18内の
ラッチ41にラッチしておく。さらに、BKGT信号が
ネゲート(negate:信号無効)されると同時に、
黒補正データの生成が終了し、LED素子を点灯し、読
み取りを開始する。
【0038】ここで、LED点灯からSLEAD信号が
アサートされて読み取り動作を開始するまでの期間は、
ある一定時間が必要となる。これはLED点灯時の初期
光量が数%変化するために行なわれるもので、この期間
に読み取り動作を実行すると、原稿先端が明るくなる。
【0039】つぎに、SLEAD信号がアサートされる
と、Vrefに基準白板用電圧Vref_Wが選択され
基準白板の読み取りを開始する。このときの黒補正デー
タD2_gは以下のようにして求められる。先に述べた
と同様に、基準白板を読み込んだときのA/Dコンバー
タのリファレンス電圧Vref_WをAD_bによりデ
ジタル化し、 Dref_1=INT[Vref_W/Vcc×255] INT[]:小数点以下四捨五入 として検出する。
【0040】続いて、乗算回路43により D1_g=D0_b×Dref_0 を計算し、除算回路44によって D2_g=D1_g/Dref_1 =D0_b×Dref_0/Dref_1 となり、A/Dコンバータのリファレンス電圧に対応し
た黒補正データD2_gが求められる。最後に、減算回
路45において黒補正データを減算した画像データDs
hbは、 Dshb=D0_g−D2_g として計算され、後段の白シェーディング補正回路19
に送られる。
【0041】以上のように、この実施の形態では、地肌
を除去する条件として、画素数をカウントすることによ
って行なうことにより、ゴミや汚れがあった場合にも原
稿の地肌部分を正確に検知することが可能となり、良好
な画像データの読み取りが実現する。
【0042】また、ある画素数以上の場合に地肌除去を
行なうことにより、ゴミや汚れがある画像であっても、
確実な地肌除去が実現すると共に、イメージセンサが有
する感度ムラにも有効に対応することができる。さら
に、地肌除去を行なう場合でも検出した高いデータか
ら、ある画素数は必ず無視することにより、地肌部に含
まれるゴミや汚れを無視した地肌除去が実現する。ま
た、この場合無視する画素数を任意に設定することによ
り、原稿の読み取りモードによって画素数が変更される
ので、画像の種類にあった地肌除去を行なうことができ
る。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像読取装置(請求項1)によれば、ピーク検出範囲をあ
らかじめ設定し、あらかじめ設定される画素数以上であ
る場合にそのピーク検出範囲内におけるピーク値の検出
を行なうことにより、読み取り部分にゴミやキズなどが
存在していても、その影響を排除することが可能になる
ため、確実な地肌除去を行なうことができる。
【0044】また、本発明にかかる画像読取装置(請求
項2)によれば、ピーク検出範囲をあらかじめ設定し、
そのピーク検出範囲内におけるピーク値の検出を行なう
場合に、ある閾値以上のピーク値画素数を、ある画素数
以上とすることにより、ゴミやキズなどが読み取り部分
にあった場合に、その影響を排除することが可能になる
ため、確実な地肌除去を行なうことができる。また、上
記処理により、イメージセンサの感度ムラが存在しても
確実な地肌検出が実現する。
【0045】また、本発明にかかる画像読取装置(請求
項3)によれば、請求項2において、検出した画素数が
所定値以下であった場合に当該画像データを無視して処
理することにより、あらかじめ設定されたピーク検出範
囲に含まれるゴミやキズなどによるノイズの影響が排除
されるので、より確実な地肌除去が実現する。
【0046】また、本発明にかかる画像読取装置(請求
項4)によれば、請求項2または3において、地肌除去
のためのピーク検出を行なう場合に、ピーク検出となる
画素数の閾値を任意に変更可能にすることにより、画像
の状況に対応した地肌検出が実現するので、原稿を読み
取るモードによって地肌除去レベルを適応的に変更で
き、原稿画像に合った地肌除去が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる読取ユニットの構
成を示すブロックである。
【図2】図1におけるインライン化回路の構成を示すブ
ロック図である。
【図3】インライン化回路における各FIFOの書き込
み・書き出しタイミングを示す説明図である。
【図4】図1におけるリファレンスコントロール回路の
構成を示すブロック図である。
【図5】地肌除去機能を実行する場合におけるタイミン
グチャートである。
【図6】地肌除去機能を用いない場合におけるタイミン
グチャートである。
【図7】図1における黒補正回路の構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】 10 イメージセンサ 12a〜12d センサチップ 13 信号処理部 16 インライン化回路 17 リファレンスコントロール回路 18 黒補正回路 19 白シェーディング補正回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿を光学走査してライン状の画像を順
    次読み込む画像読取装置において、 主走査方向にライン状に配列した複数のセンサチップか
    らなるイメージセンサと、 前記イメージセンサの各センサチップにより読み取った
    画像データをパラレル信号に変換する信号処理手段と、 前記信号処理手段によりパラレルに信号処理された画像
    データをシリアルの画像データに変換するインライン化
    手段と、 前記インライン化手段で変換されたシリアルの画像デー
    タから、あらかじめ入力されるピーク検出範囲内におけ
    る設定画素数以上の場合を当該地肌成分として除去する
    地肌除去手段と、 を備えたことを特徴する画像読取装置。
  2. 【請求項2】 前記地肌除去手段は、前記インライン化
    手段で変換されたシリアルの画像データから、あらかじ
    め入力される閾値以上の画素数を検出し、当該画素数が
    所定値以上である場合を当該地肌成分として除去するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記地肌除去手段は、検出した画素数が
    前記所定値以下であった場合に当該画像データを無視し
    て処理することを特徴とする請求項2に記載の画像読取
    装置。
  4. 【請求項4】 前記地肌除去手段における前記所定値
    は、任意に設定されることを特徴とする請求項2または
    3に記載の画像読取装置。
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