JP2009147986A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像読取装置1は、入力されるデジタル画像データを圧縮部63で非可逆圧縮して記憶部64に蓄積し、記憶部64の圧縮された画像データを伸張部65で伸張して出力するとともに、フィルタ処理部62でデジタル画像データに所定のフィルタ処理を施すに際して、フィルタ処理を、画像データの圧縮前に行うフィルタ前処理と、当該フィルタ処理を画像データの伸張後に行うフィルタ後処理と、を適宜切り換えて行っている。したがって、1つのフィルタ処理部62で、処理対象の画像データの特性に応じてフィルタ前処理とフィルタ後処理を適宜切り換えて行うことができ、安価に画像品質を向上させることができる。
【選択図】図7
Description
このように画像を圧縮・伸長する場合、主に圧縮伸長の前後で原画像と同一の画像になるかならないかで、可逆圧縮と非可逆圧縮に分けることができる。
一方、ディジタルデータを扱う画像処理装置においては、エッジ強調処理等のフィルタ処理は重要な機能である。
そして、例えば、多値画像の蓄積を行なうプリンタ機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等の複合機能を備えたMFPシステムにおいては、フィルタ処理と圧縮伸長処理の位置関係によって、図9に示すフィルタ前処理タイプと、図10に示すフィルタ後処理タイプの2つのタイプに分けることができる。
また、フィルタ後処理タイプでは、図10に示すように、読取装置101で読み取った画像データを圧縮器103で圧縮した8bitデータを外部記憶装置104に蓄積する。MFPシステム100は、その後、蓄積データを外部記憶装置104から読み出して、伸長器105で伸長した8bitデータに対して、フィルタ処理部102でフィルタ処理を行ない、階調変換処理部106で階調変換処理(誤差拡散処理)を行って、書込装置107でプリント出力する。なお、図9と図10とでは、同じ構成部分には、同じ符号を付している。
このように、非可逆圧縮による蓄積を行なうシステムでは、圧縮伸長を中心として、フィルタの処理が前か後ろかが、出力データの特性に大きな影響を与えるが重要な要素となる。
そして、一般的に、非可逆圧縮は、高周波成分が損失されることが多く、例えば、文字のエッジの先鋭度が下がる傾向にある。
そこで、エッジの先鋭度が下がることを補正するために、図11に示すように、読取装置101で読み取った画像データに、予め非可逆圧縮による高周波成分の損失を考慮して、フィルタ処理部102で、強めのエッジ強調フィルタ処理を原画像に施し、その後、圧縮部103で圧縮して外部記憶装置104に記憶する。この外部記憶装置104の画像データを伸長器105で伸長し、プリンタγ変換部108でプリンタγ変換処理を施し、さらに、階調変換処理部106で階調変換処理を行って、書込装置107でプリント出力する。
このようにすると、前段でフィルタ処理を行なった場合、失われた情報に対してエッジ強調しても文字の先鋭度の向上に限度が生じることを回避して、文字の先鋭度の劣化を抑制し、画質を向上させることができる。
例えば、図12に示すように、読取装置101で読み取った画像データを、そのまま圧縮部103で圧縮して外部記憶装置104に記憶する。この外部記憶装置104の画像データを伸長器105で伸長し、フィルタ処理部102でフィルタ処理を行った後、フィルタ処理部102のFIFOを使ってエッジか否かを判定して、当該判定結果に応じて、適応γ変換部109で適応γ変換処理を行い、さらに、階調変換処理部106で階調変換処理を行って、書込装置107でプリント出力する。
このように処理を行なうと、文字部と絵柄部によって使用されるγ変換テーブルが異なるので、それぞれの領域に適した濃度を得ることができ、文字・写真混在の原稿の画像の画質を向上させることができる。
ところが、プリンタγ変換処理は、印刷の濃度を調整する機能であるため、8bitデータを蓄積する画像処理装置、例えば、上記各図のMFPシステム100においては、予め前段でプリンタγ変換処理を行うことができず、必ず後段で行なう必要がある。
そして、フィルタ後処理タイプでは、フィルタ処理と適応γ変換処理の双方を後段で行なうこととなる。
そこで、本発明は、1つのフィルタ処理手段を前段と後段で使用し、文字原稿に特化したフィルタ前処理タイプと、文字写真混在原稿に適したフィルタ後処理タイプを適宜切り換えて実施して、安価に画質を向上させることのできる画像処理装置を提供することを目的としている。
具体的には、請求項1記載の発明は、入力されるデジタル画像データを圧縮手段で非可逆圧縮して画像データ蓄積手段に蓄積し、当該画像データ蓄積手段の圧縮された画像データを伸長手段で伸長して出力するとともに、フィルタ処理手段でデジタル画像データに所定のフィルタ処理を施すに際して、当該フィルタ処理を、圧縮手段による圧縮前に行うフィルタ前処理と、当該フィルタ処理を伸長手段による伸長後に行うフィルタ後処理と、を適宜切り換えて行うことにより、1つのフィルタ処理手段で、処理対象の画像データの特性に応じてフィルタ前処理とフィルタ後処理を適宜切り換えて行い、安価に画像品質を向上させて、安価に利用者の期待する特性の出力を得ることのできる画像処理装置を提供することを目的としている。
請求項2記載の発明は、画像データの情報が主に文字情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ前処理を行うことにより、主たる情報が文字である画像データの文字の先鋭度を向上させ、安価に画像品質をより一層向上させることのできる画像処理装置を提供することを目的としている。
請求項3記載の発明は、画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ後処理を行うことにより、主たる情報が文字と写真である画像データの文字の先鋭度の向上と網点写真のモアレの削減を行い、文字と写真の両方の画像品質を安価に向上させて、安価に画像品質をより一層向上させることのできる画像処理装置を提供することを目的としている。
上記構成によれば、入力されるデジタル画像データを圧縮手段で非可逆圧縮して画像データ蓄積手段に蓄積し、当該画像データ蓄積手段の圧縮された画像データを伸長手段で伸長して出力するとともに、フィルタ処理手段でデジタル画像データに所定のフィルタ処理を施すに際して、当該フィルタ処理を、圧縮手段による圧縮前に行うフィルタ前処理と、当該フィルタ処理を伸長手段による伸長後に行うフィルタ後処理と、を適宜切り換えて行うので、1つのフィルタ処理手段で、処理対象の画像データの特性に応じてフィルタ前処理とフィルタ後処理を適宜切り換えて行うことができ、安価に画像品質を向上させて、安価に利用者の期待する特性の出力を得ることができる。
この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記画像処理装置は、前記画像データの情報が主に文字情報であると、当該画像データに対しては、前記フィルタ前処理を行うものであってもよい。
上記構成によれば、画像データの情報が主に文字情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ前処理を行うので、主たる情報が文字である画像データの文字の先鋭度を向上させることができ、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
また、例えば、請求項3に記載するように、前記画像処理装置は、前記画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、前記フィルタ後処理を行うものであってもよい。
上記構成によれば、画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ後処理を行うので、主たる情報が文字と写真である画像データの文字の先鋭度の向上と網点写真のモアレの削減を行うことができ、文字と写真の両方の画像品質を安価に向上させて、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
請求項2記載の発明の画像処理装置によれば、画像データの情報が主に文字情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ前処理を行うので、主たる情報が文字である画像データの文字の先鋭度を向上させることができ、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
請求項3記載の発明の画像処理装置によれば、画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ後処理を行うので、主たる情報が文字と写真である画像データの文字の先鋭度の向上と網点写真のモアレの削減を行うことができ、文字と写真の両方の画像品質を安価に向上させて、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
図1〜図8は、本発明の画像処理装置の一実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の画像処理装置の一実施の形態を適用した画像読取装置1の正面概略構成図である。
図1において、画像読取装置1は、本体筐体2の上部に原稿読取台3が設けられており、原稿読取台3には、通常、コンタクトガラスが配設されている。原稿読取台3の上部は、開閉可能な原稿押さえ板4が設けられており、原稿押さえ板4は、原稿読取台3上にセットされた原稿Gを原稿読取台3のコンタクトガラスに密着させるように押さえつける。
図1の本体筐体2の右側上部には、自動給紙装置(ADF)5が配設されており、自動給紙装置5は、ADFユニット6と原稿台7とを備えている。ADFユニット6内にはステッピングモータ8が備えられており、原稿台7上には、複数枚の原稿Gが重ねて載置される。自動給紙装置5は、原稿台7上に載置された複数枚の原稿Gを、ADFユニット6で、1枚ずつ分離して、ステッピングモータ8により回転駆動される分離ローラ17と搬送ローラ18、19(図3参照)により原稿読取台3を通過させて図示しない排紙トレイ上に搬送する。
本体筐体2の内部には、第1走行体10、第2走行体11、レンズ12、CCD(Charge Coupled Device)13及びステッピングモータ14等からなる露光走査光学系15が配設されており、第1走行体10は、光源10aとミラー10bを、また、第2走行体11は、ミラー11a、11bを、それぞれ搭載している。
露光走査光学系15は、第1走行体10と第2走行体がステッピングモータ14により水平方向(副走査方向)に移動され、第1走行体10上の光源10a、例えば、蛍光灯等から原稿読取台3上に載置された原稿Gに光を照射して、当該原稿Gで反射された光の反射光を第1走行体10上のミラー10bで第2走行体11方向に反射し、第2走行体11上のミラー11a及びミラー11bで第1走行体10から入射される光を順次反射して、レンズ12方向に出射させる。レンズ12は、第2走行体11から入射される光をCCD13に集光して照射させる。CCD(ラインセンサ)13は、1次元に複数の光電変換素子としてCCD素子が配列されており、レンズ12から入射される入射光を光電変換して、アナログの画像データ(画像信号)を出力する。また、露光走査光学系15は、白基準板9に光を照射して、当該白基準板9からの反射光を上記同様にCCD13に入射し、CCD13から白基準データとして出力する。
そして、画像読取装置1は、原稿読取モードとして、図2に示すように、原稿押さえ板4を開いて原稿読取台3上に載置された原稿Gの画像を読み取るブックモードと、図3に示すように、自動給紙装置2を用いて、ADFユニット6のステッピングモータ8により複数のローラ17〜19を回転駆動させて原稿台7上に載置された複数枚の原稿Gを1枚ずつ所定の読取位置に搬送し、停止する第1走行体10の光源10aから原稿Gに光を照射して、原稿Gの画像を読み取るADFモードとがある。
また、画像読取装置1は、ADFモードでは、図3に示したように、原稿台7上に複数枚の原稿Gがセットされると、まず、光源10aを点灯させて、白基準板9の読み取りを行った後、ステッピングモータ8を駆動させて、原稿台7にセットされた原稿Gを分離ローラ17で1枚ずつ分離して、搬送ローラ18、19で搬送していき、第1走行体10の所定の読み取り位置まで搬送する。このとき、原稿Gは一定速度で搬送され、第1走行体10及び第2走行体11は停止したままで、第1走行体10上の光源10aから当該搬送される原稿Gに光を照射して、当該原稿Gで反射された原稿Gからの光をミラー10b及び第2走行体11上のミラー11a、11bで反射して、レンズ12を通してCCD13に入射させ、CCD13で光電変換して、原稿Gの画像を読み取る。
ROM21内には、画像読取装置1としての基本処理プログラムや後述するフィルタ切換処理プログラム等の各種プログラム及びこれらの各種プログラムを実行するのに必要な各種データが格納されており、RAM22は、画像読取装置1の動作上必要な各種データを記憶する。CPU20は、ROM21内のプログラムに基づいて、RAM22をワークメモリとして利用しつつ、画像読取装置1の各部を制御して、画像読取装置1としてのシーケンスを実行するとともに、後述するフィルタ切換処理を行う。
上記光源10aは、CPU20の制御下で、光源ドライバ23により点灯・消灯制御され、CCD13は、CCD駆動部24により駆動されて、光電変換した画像データを画像処理部25に出力する。
上記ステッピングモータ8は、モータドライバ30により駆動され、ステッピングモータ14は、モータドライバ29により駆動される。
画像処理部25には、スキャナバッファ(画像データ蓄積手段)26が接続されており、画像処理部25は、図5に示すように、アナログビデオ処理部41、シェーディング補正処理部42、画像データ処理部43、タイミング発生部44及び2値化処理部45等を備えている。
シェーディング補正処理部42は、白基準板9を読み取った際の画像データを内部RAMに基準データとして記憶し、原稿Gを読み取った際の画像データに当該基準データに基づいてシェーディング補正を施して、シェーディング補正後の画像データを画像データ処理部43に出力する。
画像データ処理部43は、シェーディング補正処理部42でシェーディング補正された画像データに、タイミング発生部44から入力されるイネーブル信号ENに基づいて、各種画像処理を施して、2値化処理部45に出力し、2値化処理部(圧縮手段、伸長手段)45は、画像処理された画像データを非可逆的に圧縮することで2値データあるいは多値データに変換してスキャナバッファ26に出力し、また、スキャナバッファ26の圧縮された画像データを伸長する。画像データ処理部43は、例えば、ラインバッファに数ライン分の画像データを記憶させて、マトリックスを形成し、画像データに空間フィルタ処理等を施す。また、タイミング発生部44は、モータドライバ29及びモータドライバ30にステッピングパルスSPを出力してモータドライバ29及びモータドライバ30を介してステッピングモータ14及びステッピングモータ8の駆動タイミングを制御する。
この画像処理部25は、詳細には、図6に示すように、プリアンプ回路51、可変増幅回路52、A/Dコンバータ53、黒演算回路54、シェーディング補正演算回路55及びラインバッファ56等を備えている。
画像読取装置1は、光源10aで原稿読取台3上にある原稿Gを照射した反射光を、シェーディング調整板16を通して、レンズ12によって集光し、CCD13に結像する。なお、図6では、説明簡単化のために、反射光を折り返すためのミラーは省略している。また、シェーディング調整板16は、CCD13の中央部と端部での反射光量の差を無くすための光量調整の役割を果たすものである。すなわち、シェーディング演算処理において、あまりにCCD13の中央部と端部で反射光量の差が有りすぎると、歪を多く含んだ演算結果しか得られないため、シェーディング調整板16で、予め反射光量の差を無くした後に、シェーディング演算処理を行う。
そして、プリアンプ回路51と可変増幅回路52が上記アナログビデオ処理部41を構成し、A/Dコンバータ53、黒演算回路54、シェーディング補正演算回路55及びラインバッファ56が上記シェーディング補正処理部42を構成している。
そして、画像データ処理部43はシェーディング補正処理部42から入力されるシェーディング補正された画像データに対して、エッジか非エッジかによって画像処理を切り換える適応γ変換処理等の各種データ処理を行い、特に、エッジ強調フィルタ処理等のフィルタ処理を行う。
したがって、画像読取装置1は、機能的に、図7に示すように、読取部61、フィルタ処理部62、圧縮部63、記憶部64、伸長部65、適応γ変換部66、階調変換処理部67及び出力部68等で表すことができる。
そして、フィルタ処理部62は、読取部61で読み取った画像データを圧縮部63で圧縮して記憶部64に記憶する前段階の処理でフィルタ処理を行うフィルタ前処理と、記憶部64に記憶した画像データを伸長部65で伸長した後段の画像データに対してフィルタ処理を行って、その後、適応γ変換部66で適応γ変換処理を行い、階調変換処理部67で階調変換処理を行って、出力部68から出力するフィルタ後処理のいずれのフィルタ処理を行うかをCPU20の制御下で切り換えて処理する。
すなわち、画像読取装置1は、原稿読取モードとして、図2に示したブックモードと、図3に示したADFモードとがある。画像読取装置1は、ブックモードでは、図2に示したように、原稿押さえ板4を開いて原稿読取台3上に原稿Gがセットされると、光源10aを点灯させて、まず、白基準板9の読み取りを行って、シェーディング補正用の基準データを取得し、その後、ステッピングモータ14を駆動させて、第1走行体10及び第2走行体11を、原稿GからCCD13までの光路長が一定となる状態で副走査方向に移動して、原稿読取台3上の原稿Gの画像を読み取る。また、画像読取装置1は、ADFモードでは、図3に示したように、原稿台7上に複数枚の原稿Gがセットされると、まず、光源10aを点灯させて、白基準板9の読み取りを行った後、ステッピングモータ8を駆動させて、原稿台7にセットされた原稿Gを分離ローラ17で1枚ずつ分離して、搬送ローラ18、19で搬送していき、第1走行体10の所定の読み取り位置まで搬送する。このとき、原稿Gは一定速度で搬送され、第1走行体10及び第2走行体11は停止したままで、第1走行体10上の光源10aから当該搬送される原稿Gに光を照射して、当該原稿Gで反射された原稿Gからの光をミラー10b及び第2走行体11上のミラー11a、11bで反射して、レンズ12を通してCCD13に入射させ、CCD13で光電変換して、原稿Gの画像を読み取る。
アナログビデオ処理部41は、CCD13から入力されるアナログの画像信号Saをデジタル変換してデジタルの画像データとしてシェーディング補正処理部42に出力し、シェーディング補正処理部42は、白基準板9を読み取った際の画像データを内部RAM(図6では、ラインバッファ56)に基準データとして記憶して、原稿Gを読み取った際の画像データに当該基準データに基づいてシェーディング補正を施して、シェーディング補正後の画像データを画像データ処理部43に出力する。
そして、画像データ処理部43は、図7に示した記憶部64であるスキャナバッファ26に圧縮した画像データを蓄積する前にフィルタ処理を行うフィルタ前処理と、圧縮してスキャナバッファ26に蓄積した画像データを伸長した後にフィルタ処理するフィルタ後処理とを、図8に示したように、CPU20の制御下で、レジスタAとレジスタBを切り換えることで、適宜切り換えて処理する。
例えば、画像データ処理部43は、原稿Gの情報の多くが文字情報であると、フィルタ前処理を行い、原稿Gの情報の多くが文字と写真であると、フィルタ後処理を行う。このフィルタ前処理とフィルタ後処理は、一方のみを行ってもよいし、両方を行ってもよい。また、フィルタ前処理とフィルタ後処理は、画像読取装置1のユーザが、画像読取装置1に読み取らせる原稿Gの情報から判断して、画像読取装置1の操作部から指示操作を行い、当該操作に応じてCPU20がフィルタ前処理とフィルタ後処理の切換制御してもよいし、画像読取装置1、例えば、画像データ処理部43が原稿Gの画像から適宜判断して、CPU20がフィルタ前処理とフィルタ後処理の切換制御してもよい。
したがって、1つのフィルタ処理手段である画像データ処理部43で、処理対象の画像データの特性に応じてフィルタ前処理とフィルタ後処理を適宜切り換えて行うことができ、安価に画像品質を向上させて、安価に利用者の期待する特性の出力を得ることができる。
したがって、主たる情報が文字である画像データの文字の先鋭度を向上させることができ、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
さらに、本実施の形態の画像読取装置1は、画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、フィルタ後処理を行っている。
したがって、主たる情報が文字と写真である画像データの文字の先鋭度の向上と網点写真のモアレの削減を行うことができ、文字と写真の両方の画像品質を安価に向上させて、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Claims (3)
- 入力されるデジタル画像データを圧縮手段で非可逆圧縮して画像データ蓄積手段に蓄積し、当該画像データ蓄積手段の圧縮された画像データを伸長手段で伸長して出力するとともに、デジタル画像データに所定のフィルタ処理を施すフィルタ処理手段を備えた画像処理装置であって、前記フィルタ処理手段による前記フィルタ処理を、前記圧縮手段による圧縮前に行うフィルタ前処理と、当該フィルタ処理を前記伸長手段による伸長後に行うフィルタ後処理と、に適宜切り換えて行うことを特徴とする画像処理装置。
- 前記画像処理装置は、前記画像データの情報が主に文字情報であると、当該画像データに対しては、前記フィルタ前処理を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像処理装置は、前記画像データの情報が主に文字情報と写真情報であると、当該画像データに対しては、前記フィルタ後処理を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
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