JP2539447Y2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2539447Y2
JP2539447Y2 JP1990126665U JP12666590U JP2539447Y2 JP 2539447 Y2 JP2539447 Y2 JP 2539447Y2 JP 1990126665 U JP1990126665 U JP 1990126665U JP 12666590 U JP12666590 U JP 12666590U JP 2539447 Y2 JP2539447 Y2 JP 2539447Y2
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は画像処理装置に係り、特に、2値または、多
値(多階調)で画像を読み取るスキヤナなどの画像処理
に最適な画像処理装置に関するものである。
〔従来の技術〕
例えば、イメージスキヤナにおいては、第6図のよう
に読取部が構成されている。すなわち、原稿1に光源で
あるLED(Light Emitting Diode)アレー2から光を照
射し、その原稿1からの反射光をミラー3を介し、さら
に集光レンズ4を介してCCD(電荷結合素子)5に受光
し、光−電変換して画像信号を得ている。原稿1とLED
アレー2ないしCCD5とを相対移動させることにより、原
稿1の画像が順次読み取られ、これに応じてCCD5から画
像信号が出力される。
ところで、CCDにより得られた画像信号を2値データ
に変換する場合、CCDから出力されるアナログ画像信号
(画素毎の明るさに応じた電圧値の信号)をアナログコ
ンパレータに入力し、このコンパレータによつて別途用
意された基準信号と比較し、この基準信号レベルより上
か下かにより(例えば、上であれば“1"、下であれば
“0")2値化を行つている。
また、原稿1の読み取りに際しては、どの部分でも均
一な状態で読み取られるべきであるが、原稿の中心と端
部とでは光量に差が生じる。これは光学系の特性に起因
して生じており、特に、多値化を行つて多階調(グレー
スケール)を得る場合に問題となる。この光量差を補正
するためにシエーデイング補正を行つているが、その方
法の1つに次のものがある。
まず、原稿載置面を真つ白にしてスキヤニングし、こ
れを明るいデータとして第1のメモリに格納し、ついで
光源を消して原稿載置面を暗くしてスキヤニングし、こ
れを暗データとして第2のメモリに格納する。そして、
各メモリ内の格納データを画素に同期した形で読み出し
てD/A(デジタル/アナログ)変換し、これを多階調の
最も明るいレベル(上限)及び黒レベル(下限)として
特定する。そして、原稿を読み取つた時の画像データ
が、特定した上限と下限間のどのレベルに有るかにより
nビツトのA/Dコンバータから2nの区分領域の1つに振
り分ける。これにより量子化(多値化)とシエーデイン
グ補正が同時に行われたことになる。
〔考案が解決しようとする課題〕
ところで、上記した如き2値化を行う画像処理装置に
あつて、2値画像の濃度調整(濃度を明るい側または暗
い側へシフトし、元の状態より明るく或いは暗くする処
理)を行う場合、基準信号のレベルをアナログ的にボリ
ユーム等により変えることにより行つているため、外部
からの指示(コマンド)により明暗を変化させるような
処理のデジタル化を図るためには、構成が複雑になる。
また、2値と多値の両方を処理できる画像処理装置の場
合、上記方法による濃度調整は、多値には使用できず、
別途多値用の濃度調整用の回路が必要となるという不具
合がある。
本考案の目的は、外部からの指示等により基準値を変
えることなく濃度調整を行つてかつ、2値と多値の両方
に共用可能で構成の複雑化を避けることができるように
した画像処理装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本考案は、白色系基準板ま
たは白色系基準紙に対して照明を消灯した時および点灯
した時にそれぞれ読み取つた画像信号を暗データおよび
明データの各デジタル化信号として交互にかつ画素順に
格納する記憶手段と、該記憶手段から読み出した前記暗
データおよび明データを上下限値として原稿を読み取つ
た画像データを多段階に量子化するA/D変換器とを具え
ると共に、記憶手段に格納された暗データおよび明デー
タを画像の濃度調整に対応した同一の補正値を加減算し
た値に書き換える明暗データ書換手段と、該明暗データ
書換手段により書き換えられた暗データおよび明データ
を前記記憶手段から画素毎に順次読み出す読出位置を指
定するカウンタとを具備したものである。
〔作用〕
まず、記憶手段は白色系の基準板または基準紙に対し
て照明を消灯した時および点灯した時にそれぞれ読み取
つた画像信号を暗データおよび明データの各デジタル化
信号として交互にかつ画素順に格納する。濃度調整が指
令された時は、明暗データ書換手段は記憶手段に格納さ
れた暗データおよび明データを画像の濃度調整に対応し
た同一の補正値を加減算した値に置き換える。そして、
原稿の読取動作が行われた時は、カウンタが明暗データ
書換手段により書き換えられた暗データおよび明データ
を記憶手段から画素毎に順次読み出す読出位置を指定
し、A/D変換器は記憶手段から読み出した暗データおよ
び明データを上下限値として原稿を読み取つた画像デー
タを多段階に量子化する。
〔実施例〕
第1図は本考案による画像処理装置の一実施例を示す
ブロツク図である。
装置全体を制御するCPU6には、原稿を搬送するための
ステツピングモータ7を駆動するモータドライバ8、LE
Dアレー2を駆動するLEDドライバ9、CPU6を動作させる
ためのクロツクを発生させる発振子10、サンプルホール
ド回路11の各々が接続されている。また、データバスを
介してプログラムの格納されたEPROM(イー・ピー・ロ
ム:Electrically Programmable ROM)12及びスリーステ
ート・バス・トランシーバ13が接続され、アドレスバス
を介してデータセレクタ14が接続されている。スリース
テート・バス・トランシーバ13にはSRAM(エス・ラム:S
tatic Random Access Memory)15、D/Aコンバータ16及
びD/Aコンバータ17が接続されている。さらに、データ
セレクタ14には、SRAM15及びカウンタ18が接続されてい
る。
D/Aコンバータ16及びD/Aコンバータ17の出力は、nビ
ツトのA/Dコンバータ19の高電位側および低電位側の基
準電位入力端子にそれぞれ接続され、このA/Dコンバー
タ19の出力側にデジタルコンパレータ20が接続されてい
る。このコンパレータ20には、さらにCCD5を駆動するた
めのゲートアレー21が接続されている。CCD5の画像出力
を増幅するためにアンプ22が設けられて、その増幅出力
はA/Dコンバータ19及びサンプルホールド回路11に印加
される。
クロツク信号を発生するための発振子23には、前記ゲ
ートアレー21とカウンタ/デコーダ24が接続されてい
る。カウンタ/デコーダ24は、発振子23によるクロツク
信号を基準信号として入力し、D/Aコンバータ16,17、カ
ウンタ18及びA/Dコンバータ19の各々にタイミング信号
を印加する。
以上の構成において、通常の読み取り時には、ステツ
ピングモータ7及びLEDアレー2がCPU6の制御のもとに
駆動され、原稿が搬送されることにより読み取り走査が
開始される。この読み取り走査の過程でCCD5は画像信号
(原稿の明暗に応じた電気信号)を出力するが、その動
作はゲートアレー21によつて管理される。ゲートアレー
21は発振子23の発振周波数をもとに動作し、CCD5に対し
てスタートパルス(主走査の始まりのパルス:シフトゲ
ート用パルス)、クロツクパルス(CCD5の転送用パル
ス)及びリセットパルス(CCD5の各画素毎のリセット用
パルス)を送出する。CCD5の出力は、オフセツトが取り
除かれ、さらに反転した第2図に示すような画像信号が
アンプ22から出力され、これがA/Dコンバータ19のアナ
ログ入力端子に印加される。
A/Dコンバータ19は、第2図のほぼ画素中央でサンプ
リングをし、A/D変換を行つて2n段階に量子化する。こ
の量子化はD/Aコンバータ16,17から出力される2つの電
圧値(その生成方法については後記する)の範囲内(例
えば0〜2V)で実行される。このデジタル化された画像
信号とゲートアレー21から出力される基準信号とがコン
パレータ20によつて比較されることにより、2値化され
た画像信号が生成される。
次に、第3図を参照してシエーデイング補正データの
取り込み処理について説明する。
まず、スリーステート・バス・トランシーバ13及びデ
ータセレクタ14がCPU6からの制御信号を受けてSRAM15を
アドレスバス及びデータバスに接続させる。そして、CP
U6がLEDアレー2を消灯するように制御し(ステツプ3
1)、この状態(読取面が真つ暗な状態)のまま原稿カ
バーの裏面に形成されている白基準板をCCD5がスキヤン
する(ステツプ32)。CCD5で読み取られた画像信号は、
アンプ22を介して出力される。このアンプ22の出力に対
し、サンプルホールド回路11は任意のタイミング(CPU6
からの指示に基づいて決定される)でサンプルホールド
し、この値をCPU6に付属するA/Dコンバータ(ADC)の変
換動作に必要な時間だけ保持する。サンプルホールド回
路11からのデータはADCでデジタルデータに変換され、
ついでCPU6よりデータバスを介してSRAM15に転送され、
CPU6により指定されたSRAM15の偶数アドレスに暗データ
として格納される(ステツプ33)。この暗データの格納
はCCD5の全画素について1アドレスおきに順に行われ
る。
ついで、CPU6はLEDアレー2を点灯し(ステツプ3
4)、この状態のまま白基準板をスキヤンする(ステツ
プ35)。この場合の画像信号は、前述した暗データと同
様にCPU6に付属するADCによりデジタルデータに変換さ
れ、SRAM15の奇数アドレスに明データとして格納される
(ステツプ36)。すなわち、SRAM15には、1番地にCCD5
の1画素目の明データ、2番地に1画素目の暗データ、
3番地に2画素目の明データ、4番地に2画素目の暗デ
ータ………のように、m画素目の明データと暗データは
それぞれ2m−1および2m番地に格納されるようになつて
いる。なお、このデータの格納は、明データを偶数アド
レス、暗データを奇数アドレスとしてもよいし、画素の
数が大きくなるにしたがい、格納アドレスをデクリメン
トして小さくしていつてもよい。このようにしてSRAM15
に格納されたCCD5の全画素分の暗データと明データは、
前記したA/Dコンバータ19による量子化のために用いら
れる。
第4図はA/Dコンバータ19による量子化時の各部の動
作を示すタイミングチヤートであり、同図の0〜7の数
字はタイミングを説明するための番号である。
原稿に対する読み取り画像信号は、ゲートアレー21よ
り出力されるリセツトパルス信号(RS)に同期してCCD5
よりタイミング0で出力され、そのほぼ画素中央である
タイミング3でA/Dコンバータ19によるサンプリングが
行われる。一方、SRAM15には第3図に示したように明デ
ータと暗データが格納されており、これらの明データお
よび暗データは、カウンタ18に入力されるカウンタ入力
クロツクにより、それぞれタイミング3およびタイミン
グ7でSRAM15より出力される。なお、この際のSRAM15へ
のアドレス指定は、カウンタ18によりデータセレクタ14
を介して行われる(このとき、CPU6のアドレスバスはSR
AM15と切り離されている)。このように、SRAM15より出
力された明データと暗データは、前記A/Dコンバータ19
によるサンプリングの前のタイミング6およびタイミン
グ2でD/Aコンバータ16(明データを扱う)、D/Aコンバ
ータ17(暗データを扱う)に読み出され(このときスリ
ーステート・バス・トランシーバ13はSRAM15をCPU6のデ
ータバスから切り離すように動作している)、その後A/
Dコンバータ19のラツチタイミング3により前記画素中
央でのサンプリングが行われる。
ここで、第5図を用いて濃度を濃く(暗く)する場合
を例に説明する。
この第5図においてVBは明データをD/Aコンバータ16
により変換した電圧値であり、VDは暗データをD/Aコン
バータ17により変換した電圧値である。A/Dコンバータ1
9は、VBとVDの間を2n等分した量子化レベルにより量子
化を行う。この場合、A/Dコンバータ19に入力される画
像データ(入力画像データ)に対しては全く加工を行わ
ず、VBとVDのみを変え、つまり、SRAM15に格納されてい
る明データと暗データを補正手段として働くCPU6により
書き換えることにより、D/Aコンバータ16の出力VB,D/A
コンバータ17の出力VDを変え、A/Dコンバータ19から出
力されるデジタル値を増減する。つまり、VB′=VB
VT、VD′=VD+VT(但し、VTは補正幅)のように変更す
ることにより、濃度調整が行われる。また、VT<0にす
れば、濃度は薄く(明るく)調整される。なお、この一
実施例においては、濃度調整は図示しないホストコンピ
ュータ等の外部からコマンド指示をCPU6が受け、この指
示にしたがい、CPU6がSRAM15に格納されている明データ
および暗データに同じ値を加減算することにより、一律
にデータの補正を行つている。
そして、外部のホストコンピュータ等が2値化信号を
必要とする場合には、画像信号をコンパレータ20により
2値化処理し、濃度調整および2値化処理された信号が
外部へ出力される。また、グレースケールを外部のコン
ピュータ等が扱う場合には、A/Dコンバータ19により出
力される濃度調整および量子化(多値化)された画像信
号がコンパレータ20を介さずに、図示しないシフトレジ
スタによりシリアル信号に変換され、外部のコンピュー
タ等に出力されるようになつている。
このように、上記一実施例にあつては、シエーデイン
グ補正に用いられる回路を利用してSRAM15に格納されて
いるデータに補正を加えることにより濃度調整を行つて
いるので、構成を複雑にすることなく2値および多値の
濃度調整を外部からの指示に応じて簡単に行うことがで
きる。
さらに明データと暗データをSRAM15の奇数アドレスと
偶数アドレスにCCD5の画素順に格納しているので、多値
化を行うためのこれらのデータのアクセスをCPU6ではな
く、カウンタ18により行うことができる。したがつて、
画像を読み取る際、CPU6の動作より高速で画素データが
出力されるCCD5の走査に合わせてリアルタイムで多値化
が可能となる。
なお、この一実施例ではCPU6として、A/Dコンバータ
を付属するもので説明したが、A/Dコンバータを内蔵し
ないCPUを使用し、明データおよび暗データを格納する
際のA/D変換を画像信号を多値化する時に用いるA/Dコン
バータ19により行つてもよい。
〔考案の効果〕 以上説明したように本考案によれば、濃度調整が指令
された時は、記憶手段に格納された暗データおよび明デ
ータを画像の濃度調整に対応した同一の補正値を加減算
した値に書き換え、原稿の読取動作が行われた時は、書
き換えられた暗データおよび明データを記憶手段から読
み出す読出位置をカウンタが指定し、A/D変換器は記憶
手段から読み出した暗データおよび明データを上下限値
として原稿を読み取つた画像データを多段階に量子化す
るようにしたので、殆ど新たな構成を付加することな
く、単に記憶手段に格納された暗データおよび明データ
を一律に書き換えるという極めて簡単な構成で原稿の読
取画像の濃度調整を行うことができ、しかも、暗データ
および明データの読み出しに際しては、カウンタが画素
毎に順次読み出す読出位置を指定するから、制御装置の
負担を軽減して画像データに高速でシエーデイング補正
を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による画像処理装置の一実施例を示すブ
ロツク図、第2図は第1図に示したアンプの出力信号を
示す波形図、第3図はシエーデイング補正データの取り
込み処理を示すフローチヤート、第4図はA/Dコンバー
タによる量子化時の各部の動作を示すタイミングチヤー
ト、第5図は本考案による濃度調整方法を示す説明図、
第6図はスキヤナの読取部の模式的構成を示す正面図で
ある。 1……原稿、2……LEDアレー、5……CCD、6……CP
U、11……サンプルホールド回路、12……EPROM、13……
スリーステート・バス・トランシーバ、14……データセ
レクタ、15……SRAM、16,17……D/Aコンバータ、18……
カウンタ、19……A/Dコンバータ、20……コンパレー
タ、21……ゲートアレー、22……アンプ、24……カウン
タ/デコーダ。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】白色系基準板または白色系基準紙に対して
    照明を消灯した時および点灯した時にそれぞれ読み取つ
    た画像信号を暗データおよび明データの各デジタル化信
    号として交互にかつ画素順に格納する記憶手段と、該記
    憶手段から読み出した前記暗データおよび明データを上
    下限値として原稿を読み取つた画像データを多段階に量
    子化するA/D変換器とを具備した画像処理装置におい
    て、前記記憶手段に格納された暗データおよび明データ
    を画像の濃度調整に対応した同一の補正値を加減算した
    値に書き換える明暗データ書換手段と、該明暗データ書
    換手段により書き換えられた暗データおよび明データを
    前記記憶手段から画素毎に順次読み出す読出位置を指定
    するカウンタとを具備したことを特徴とする画像処理装
    置。
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JPH02174465A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd シェーディング補正回路

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