JP2592825C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はCCD等のイメージセンサにより原稿画像を読取って得た画像信号を処
理する画信号処理装置に関する。
〔従来技術〕
従来よりデジタル複写機の構成として、画像記録出力部に電子写真技術を用い
た概知のレーザービームプリンタを用い、画像読取部としてCCD等のラインセン
サによる主走査の光電変換読取りを行うスキヤナが用いられている。このスキヤ
ナの副走査方向の読取りは光電変換素子の読取り方向と垂直の方向に原稿を機械
的に相対移動することで行われる。
この装置構成で出力画像の変倍を行う場合、レーザービームプリンタの感光体
の軸方向への主走査レーザースキヤン、ならびにそれと垂直方向の副走査ドラム
回転の両方とも走査速度を安定に変更するのは極めて困難なため、変倍の操作は
もっぱらスキヤナ側で行われる。
すなわち、副走査方向の変倍はドラムの回転速度に対してスキヤナの原稿走査
速度を速くすることで縮小,遅くすることで拡大を行う。また主走査方向の変倍
はラインセンサで読取った主走査一ライン分の画像信号を所定の画素毎に間引く
ことで縮小が行われ、一ライン分の画像信号を所定の画素毎に重複
して記録することで拡大が行われる。
一方、読取り画像の輪郭を強調し、シヤープな画像を得るためにエツジ強調処
理と呼ばれる処理がなされる。このエツジ強調処理の例としては、ラプラシアン
フイルタにより主走査方向及び副走査方向に二次微分を行い、この二次微分結果
に基づいて注目画素を補正することが知られている。
第8図にエツジ強調処理回路の一例を示す。
1ライン毎に入力するデジタル画像信号801は3ライン分の遅延バツフアメモ
リ802と各ラインメモリ820,821,822に格納され、このバツフアメモリ802より、
現ラインの画像信号803,1ライン前の画像信号804,2ライン前の画像信号805の3
ライン分の画像信号が出力される。これらの画像信号は、ラツチ 806によって画
素単位に遅延される。
ここで注目画素は、1ライン前の画像信号804を2画素遅延させた信号807であ
り、乗算器810においてこの注目画素 807を2倍主走査方向の前後の画素808,809
を(−1)倍した結果を加算器811で加算し、注目画素に対する主走査方向の2
次微分信号312を
得る。
さらに、注目画素と同じ主走査位置関係の前後のラインの画素信号813,814を
乗算器815で(−1)倍し、注目画素信号807を2倍した結果を加算器816で加算
し、注目画素に対する副走査方向の2次微分信号817を得る。
これらの2次微分信号812,817を加算器818で注目画素に加えることで、エツジ
強調された画像信号819を得る。
以上説明した変倍手法とエツジ強調処理により出力画像の種々の悪影響がある
ことが明らかになった。
まず第1に、均一の濃度の原稿を読み取ったとしてもデジタル画像信号は均一
にならないことが挙げられる。この原因としては、第9図に示すようにCCDライ
ンセンサの内部構成にも一因がある。
即ち、受光セル601の各画素出力は偶数画素,奇数画素毎に別々の電荷転送部6
02,603で転送され、各々別個の増幅器604,605を通って、マルチプレクサ606で1
ラインの画像信号として出力される。
従って、各受光セル毎の感度ばらつきや、転送部
の違いによる直流的なオフセツト量のばらつき、さらには増幅器の微小信号によ
る非直線性増幅などがデジタル画像信号の画素毎のばらつきの原因となっている
。
このばらつきを補正するために直流ドリフト除去し、シエーデイング補正等の
補正手段が各種提案されているが、いずれもCCDラインセンサの出力は光量に対
してリニアであるという性質を用いており微小光量に対する受光素子の非直線性
や、増幅器の非直線性などがあると補正しきれなくなる。
この補正エラーは微小光量である黒情報に多く含まれ、前述のCCDの構成によ
り、第10図(a)に示すように1画素毎にばらつきのあるものになる。この主走
査方向のばらつきは、第8図示のエツジ強調回路により第10図(b)のように強
調される。
このばらつきは、前述の画像まびきによる画像縮小処理により第10図(c)の
ようにさらに強調される。すなわちC−1部のように濃度の濃い部分がまびかれ
た部分は明るい画素が連続することになりコピー出力としてはシヤープな白線と
して目立つ。ま
た、C−2部のように濃度のうすい部分がまびかれた部分は暗い画素が連続する
ことになり、コピー出力としてはシヤープは黒線として目立つことになる。
一方、拡大の場合は第10図(d)のようにエツジ強調処理された画情報が主走
査方向に水ましされるので、濃度ばらつきが1画素あたりの出力面積が増えた分
強調されて出力される。
このように従来はエツジ強調で強調されたCCDのむらが、主走査変倍処理によ
ってさらに強調されるという欠点があった。
また、副走査においても同様に変倍とエツジ強調のミスマツチによる不具合が
あった。
第11図(a)に示すようにCCDラインセンサの一画素は、主走査方向,副走査
方向ともにある開口長を有している。図では両方とも長さaで示している。この
副走査方向にaという開口長を有するCCDラインセンサで、原稿に対して副走査
方向にbだけ移動走査して1画素の原稿読取りを行うと第11図(b)のように原
稿のa×(a+b)の面積を1画素として読み取ることになる。
ここで副走査方向の読取り移動量bを等倍読取り時のスキヤン長とすると、第
11図(c)のようにある走査ラインでS1という原稿領域で読み取った画像はプリ
ンタでP1という画素で記録され、次の走査ラインで同一画素によりS2という原稿
領域で読み取った画像はプリンタでP2という画素で記録され、このP1とP2の各画
素には、斜線で図示したCCDラインセンサの開口面積に相当する部分がぼけとし
て共通に含まれる。
ここで記録画像1画素当りのぼけを割合いはとなる。
次に、第11図(d)に示すように、1画素当りの副走査方向の原稿読取り移動
量を
として副走査方向の記録倍率を400%とすると、同様に記録画像1画素当りのぼ
けの割合いは
となり拡大倍率が大きくなることで、副走査長が減
少してぼけの割合いの式の分母が少なくなった分ぼけは増大することがわかる。
このように、従来は固定の強さの副走査方向の工ツジ強調を用いることにより
拡大倍率が大きくなるにつれ、画像に含まれるぼけ量が増大する欠点があった。
〔目 的〕
本発明は上記の従来構成における欠点に鑑みなされたもので、変倍による主走
査のすじむらを軽減するとともに、拡大倍率の増大による副走査のぼけの増加を
取り除くことを目的とする。
〔実施例〕
以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明する。
第1図は本発明を適用した原稿読取装置(以下スキヤナーと呼ぶ)の一例を示
す図である。原稿カバー100により押さえられ、原稿台ガラス101上に置かれた原
稿102の画像情報を読み取る為に1ライン上に複数個の受光素子が配列されたCCD
ラインセンサ103が使用され、光源104からの照明光が原稿102面上で反射されて
ミラー105,106,107を介してレンズ
18によりCCDラインセンサ103上に結像される。
光源104,ミラー105からなる光学ユニツト113とミラー106,107からなる光学ユ
ニツト114は2:1の相対速度で移動するようになっている。この光学ユニツトはDC
サーボモータ109によってPLL制御をかけながら一定速度で左から右へ移動する。
この移動速度は往路では倍率に応じて可変で、等倍時は180mm/secであり 800%
拡大時は22.5mm/sec、50%縮小時は360mm/secである。この光学ユニツトの移動
する副走査方向(以下X方向と呼ぶ)に直交する主走査方向(以下Y方向と呼ぶ
)をCCDラインセンサ103により400dots/インチの解像度で読取りながら光学ユニ
ツトを左端のホームポジシヨンから右の方へ所定の位置迄移動させた後、再びホ
ームポジシヨン迄復動させて1回の走査を終える。遮光板111がフオトインタラ
プターからなるホームポジシヨンセンサ110を横切ることでホームポジシヨンを
検出する。標準濃度板112はシエーデイング補正、光源104の光量制御の為に用い
られ、ホームポジシヨンセンサ110が遮光板111を検出している位置が、標準濃度
板112をCCDラ
インセンサ103により読取り可能な位置となる。
第2図は、画像読取りから記録までの信号処理のブロツク図である。201はレ
ーザー発光部であり、ここから発光されたレーザー光は一定速度で高速回転して
いるポリゴンスキヤナ202により定速度で回転するドラム203の表面を軸方向に走
査される。この際走査線の延長線上にドラムに近接して配置されたフオトダイオ
ード204によりレーザー光の通過が検出され、主走査同期信号205が生成される。
この同期信号205に同期して、基準クロック発生部206からの2相クロツク207,
208でCCDラインセンサ103から読み出された1ライン分の画像信号は、アンプ209
で増幅された後、A/Dコンバータ210において画素クロツク211に同期した画素毎
の8bitデジタル画像信号212に変換された後、エツジ強調回路213に入力される。
このエツジ強調回路213は3ライン遅延バツフアによるラプラシアンフイルタ
により成り、主走査方向,副走査方向独立に二次微分を行い、エツジ強調処理を
行う。
このようにエツジ強調回路213でエツジ強調された画像信号はダブルバツフア
メモリ214のラインメモリ227,228にライン毎に一担書き込まれ、再度読み出すこ
とで主走査方向の変倍処理が行われる。
この変倍処理を行うための書き込み用アドレスカウンタ(以下W−アドレスカ
ウンタ)215と読み出し用アドレスカウンタ(以下R−アドレスカウンタ)216は
、各々主走査同期信号205に同期して動作する。
変倍処理はW−アドレスカウンタとR−アドレスカウンタの動作速度の割り合
いを変えて行われる。このカウンタの動作速度を変えるために、第1,第2クロ
ツク制御回路217,218が用いられる。
W−アドレスカウンタ215用の第1クロツク制御回路217は、例えば型番74167
のTTLを2個カスケードに接続したものが用いられ、後述する主走査倍率を設定
するロータリエンコーダSWからの倍率信号MMに従って、入力する100クロツク中
の通過クロツク数を制御する。
また、R−アドレスカウンタ216用の第2クロツク制御回路は例えば型番7497
のTTLを2個カスケード
に接続したものが用いられ、第1クロツク制御回路217と同様に倍率信号MMに従
って、入力する4096クロツク中の通過クロツク数を制御する。
以下、縮小の場合と拡大の場合を倍率50%と200%を例に取って説明する。
50%に縮小する場合は、第3図に示すように第1クロツク制御回路217により
画素クロツク211を2クロツクで1クロツクの割合いで間引き制御することによ
り書き込みクロツク220を形成する。この書き込みクロツク220に従ってW−アド
レスカウンタ216で生成されるW−アドレス221は、エツジ強調処理された書込画
像信号2画素に付き1アドレス変化することになり、メモリ214には書き込み画
像信号219の偶数番目の画素のみが書き込まれる。このメモリ214に書かれた画像
信号を画素クロツク211を第2クロツク制御回路218で間引き処理せずにそのまま
出力することにより形成した読出しクロツク222に従ってR−アドレスカウンタ2
16で生成されるR−アドレス223で読み出す。この様にしてメモリ214から読出さ
れた画像信号224は、書込画像信号219を主走査
方向に50%変倍したものとなる。
以上説明したように縮小率M(%)は第1クロツク制御回路217に設定する100
クロツク中のクロツク通過数Pにより次式のように決定される。
すなわち、縮小率M(%)と同じ値をクロツク通過数Pとして設定することにな
る。
一方、200%に拡大する場合は第4図に示すように書き込み画像信号をそのま
まメモリ214に書き込むために、第1クロツク制御回路217で画素クロツク211を
間引き処理せずに、そのままW−アドレスカウンタ215に供給する。
このメモリ214に書き込まれた画像信号を素み出す際に第2クロツク制御回路2
18にて画素クロツク211を2クロツクに1クロツクの割り合いで通過させること
により読出しクロツク222を作る。この読出クロツク222に従って、R−アドレス
カウンタ216で生成されるR−アドレス223により読み出される画像信号224は1
画素の周期が書き込み画像信号219の倍になり、主走査方向に200%変倍されたも
のとなる。
以上説明したように拡大率M(%)は、第2クロツク制御回路218に設定する4
096クロツク中の通過クロツク数Qにより次式のように決定される。
このように主走査方向に変倍された画像信号はD/A変換器225によりアナログ信
号に変調された後アンプ226によって増幅されて、レーザードライバ201で1画素
に相当するレーザーの発光量を制御する。この発光量制御されたレーザー光によ
りドラム203上に電荷量が制御され、ドラム203上には画像信号に対応した静電潜
像が1ラインずつ形成され、この潜像を図示しない電子写真プロセスにより1画
素毎に濃度変調されたトナー現像画像として出力される。
230は光学ユニットを往復動せしめるための駆動力を発生するDCサーボモータ
であり、231はモータ230の回転に同期したクロツク信号239を発生するエンコー
ダである。
236はモータ230の回転制御の基準クロツクを発生する基準クロツク発生部であ
り、基準クロツク発生
部236からの基準クロツクは分周回路235で所定周波数のクロツク信号237に分周
された後、第3クロツク制御回路234により副走査方向倍率を設定するロータリ
ーエンコーダSWからの倍率信号SMに従ってクロツク信号の通過クロツク数を制御
する。
第3クロツク制御回路234からのクロツク信号238はPLL制御回路233に入力され
、PLL制御回路233はクロツク信号238とクロツク信号239とが一致する様に、ドラ
イバ232へ駆動信号を出力し、これによりモータ230の回転を制御して光学ユニツ
トを変倍率に応じた速度で往動せしめる。
第5図に第2図示のエツジ強調回路の詳細な構成を示す。
A/Dコンバータ(第2図210)から入力する画像信号は、3ライン分のラインメ
モリ810〜812を有した遅延バツフア302において遅延せしめられる。
すなわち、1ライン分の画素を識別するアドレスカウンタ301の出力によりア
ドレツシングされる3ライン分の遅延バツフアメモリ302によって、現ラインの
画像信号303,1ライン前の画像信号304,2ライン
前の画像信号305の3ライン分の画像信号が出力される。また、これらの画像信
号はラツチ306によって画素単位に遅延される。
ここで注目画素は、1ライン前の画像信号304を2画素遅延させた画素信号307
であり、乗算器310においてこの注目画素307を2倍、主走査方向の前後の画素信
号308,309を(−1)倍した結果を加算器311で加算し、注目画素に対する主走査
方向の2次微分信号312を得る。
さらに、注目画素と同じ主走査位置関係の前後のラインの画素信号313,314を
乗算器315で(−1)倍し、注目画素信号307を2倍した結果を加算器316で加算
し、注目画素に対する副走査方向の2次微分信号317を得る。
801は主走査エツジ強調信号312を増減するための乗算器であり、803は主走査
倍率をパーセント単位で設定するロータリーエンコーダSW805の出力をアドレス
として入力し、それに対応した主走査エツジ強調信号乗算係数807を出力するROM
である。802は副走査エツジ強調信号317を増減するための乗算器で
あり、804は副走査倍率をパーセント単位で設定するロータリーエンコーダSW806
の出力をアドレスとして入力し、それに対応した副走査エツジ強調信号乗算係数
808を出力するROMである。
係数ROM803は、主走査方向の縮小による白すじや黒すじや、拡大による画素濃
度ムラが面積的にさらに強されるのを防ぐため第6図のように構成される。
第6図では横軸ロータリーエンコーダSW805で設定される主走査倍率であり、
縦軸は出力される乗算係数807の値を示す。
この図でわかるように倍率100%の時の乗算係数を1とし、倍率の減少にとも
なう白すじ,黒すじの増加にともない乗算係数を小さくして倍率50%で乗算係数
を0.5としている。50%以下の倍率では情報の欠落を防ぐ意味で乗算係数を減少
させることはしていない。
また、倍率100%以上の拡大の場合は、200%程度から出力の濃度ムラの面積的
な強調が顕著になるので乗算係数を徐々に減少せしめ、600%になるとデジタル
画像信号212に含まれる濃度ムラでさえ面積の
増大で顕著に目立つようになるので、乗算係数を0として主走査方向のエツジ強
調がかからなくしている。
このように、本実施例では画素毎の濃度ムラが変倍画像処理により目立つのを
防ぐために、係数ROM803で主走査倍率に応じて主走査のエツジ強調量を制御して
ムラ量を加減している。
一方、副走査エツジ強調信号乗算係数を出力するROM804は、副走査方向の倍率
の増大による1画素中に含まれるボケ量の増大に対応して第7図のように構成さ
れている。
すなわち、倍率100%における乗算係数と1とし倍率800%での係数2を直線で
結んで、100%から800%までの係数を決定している。尚800%以上の倍率で乗算
係数を増やさないのは、エツジ強調のききすぎによる出力画像の濃淡エツジ部の
輪郭が強調されて出力されるのを防ぐためである。
また、倍率100%以下で乗算係数を減らさないのは、副走査速度が上がって画
素に含まれるボケが減少してもレンズ等光学系に含まれる一定量のボケを取り
除くためである。
この様にして、乗算器801及び802により夫々主走査倍率及び副走査倍率に応じ
て独立に増減された主走査方向の2次微分信号312及び副走査方向の2次微分信
号317を加算器318にて注目画素の画素信号307に加算することにより、エツジ強
調された画像信号219を得る。
この画像信号219は前述したダブルバツフアメモリ214に入力されて変倍率に応
じた主走査方向に関する変倍処理が実行される。
尚、変倍処理される画像信号は変倍率を考慮したエツジ強調処理がなされてい
るので、変倍処理により画像に濃度ムラやスジが発生することを極力防止できる
。
尚本実施例では、乗算器を用いて2次微分信号を変倍率に応じて増減する構成
としたが、ラインバツフアメモリ302の遅延ライン数を大きくして二次微分を取
るラインを注目ラインの前後ラインだけでなく前前ライン,後後ラインというよ
うにラプラシアンフイルタの物理的サイズを変倍率に応じて増減さ
せることも有効である。
以上説明したように、本実施例では主走査方向,副走査方向おのおの独立にエ
ツジ強調の強さが設定でき、それにより主走査,副走査独自のボケ要因に対して
最適の処理を加えることで最良の出力が得られる。
また、変倍処理等の他の画像処理とのかねあいで一方だけ補正量を抑圧しなけ
ればならない場合でも、他方の補正に与える影響がないので制御が単純になる。
また、変倍率によりエツジ強調量を可変することにより主走査方向の変倍すじ
や、濃度ムラ,副走査方向のボケ等の変倍によって生ずる画像の劣化を抑え倍率
に影響されない均一の出力画像が得られる。
〔効 果〕
以上説明した様に本発明によると、主走査方向,副走査方向おのおののエッジ
強調の強さをそれぞれの方向の画像の読取り倍率に基いて独立に変えることによ
り、主走査方向,副走査方向おのおのの変倍処理による濃度ムラやスジの発生を
押えることが可能
となる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing apparatus that processes an image signal obtained by reading a document image using an image sensor such as a CCD. [Prior art] Conventionally, as a configuration of a digital copying machine, a known laser beam printer using electrophotographic technology is used for an image recording output unit, and a main scanning photoelectric conversion reading by a line sensor such as a CCD is used as an image reading unit. Scanner to do is used. Reading of the scanner in the sub-scanning direction is performed by mechanically moving the document relatively in a direction perpendicular to the reading direction of the photoelectric conversion element. When scaling the output image with this apparatus configuration, the main scanning laser scan in the axial direction of the photoreceptor of the laser beam printer, and both the vertical scanning and the sub-scanning drum rotation, change the scanning speed stably. Since it is extremely difficult, the zooming operation is performed exclusively on the scanner side. That is, the magnification in the sub-scanning direction is reduced by increasing the scanning speed of the original with respect to the rotation speed of the drum, and enlarged by decreasing the scanning speed. The magnification in the main scanning direction is reduced by thinning out the image signal for one line in the main scanning read by the line sensor for each predetermined pixel, and the image signal for one line is overlapped for each predetermined pixel. Magnification is performed by recording. On the other hand, a process called an edge enhancement process is performed to enhance the outline of the read image and obtain a sharp image. As an example of the edge enhancement processing, it is known that a Laplacian filter performs secondary differentiation in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and corrects a pixel of interest based on a result of the secondary differentiation. FIG. 8 shows an example of the edge enhancement processing circuit. A digital image signal 801 input for each line is stored in a delay buffer memory 802 for three lines and each line memory 820, 821, 822.
3 of image signal 803 of current line, image signal 804 of one line before, and image signal 805 of two lines before
Image signals for the lines are output. These image signals are delayed by the latch 806 on a pixel-by-pixel basis. Here, the target pixel is a signal 807 obtained by delaying the image signal 804 of the previous line by two pixels, and the multiplier 810 doubles the target pixel 807 by two pixels 808 and 809 before and after the main scan direction.
Is multiplied by (−1) and added by an adder 811 to obtain a value of 2 in the main scanning direction with respect to the pixel of interest.
The next differential signal 312 is obtained. Further, the multiplier 815 multiplies the pixel signals 813 and 814 of the lines before and after the same main scanning positional relationship as the pixel of interest by (−1), and the result of doubling the pixel signal of interest 807 is added by the adder 816. A secondary differential signal 817 in the sub-scanning direction is obtained. By adding these secondary differential signals 812 and 817 to the pixel of interest by the adder 818, an edge-enhanced image signal 819 is obtained. It has been clarified that the above-described scaling method and edge enhancement processing have various adverse effects on the output image. First, even when a document having a uniform density is read, the digital image signal is not uniform. This is partly due to the internal configuration of the CCD line sensor as shown in FIG. That is, each pixel output of the light receiving cell 601 is supplied to a separate charge transfer unit 6 for each even-numbered pixel and odd-numbered pixel.
02, 603, each passing through a separate amplifier 604, 605,
It is output as a line image signal. Accordingly, variations in the sensitivity of each light receiving cell, variations in the DC offset amount due to the difference in the transfer unit, and non-linear amplification due to the small signal of the amplifier, etc., cause variations in the digital image signal from pixel to pixel. I have. Various correction means such as DC drift removal and shading correction have been proposed to correct this variation, but all use the property that the output of the CCD line sensor is linear with respect to the light amount, and If there is non-linearity of the light receiving element or non-linearity of the amplifier, correction cannot be completed. This correction error is included in a large amount of black information, which is a very small amount of light, and has a variation for each pixel as shown in FIG. 10A due to the above-described CCD configuration. This variation in the main scanning direction is emphasized by the edge emphasizing circuit shown in FIG. 8 as shown in FIG. This variation is further emphasized as shown in FIG. 10 (c) by the above-described image reduction processing by image blinking. That is, bright pixels continue in a portion where a high-density portion is scattered, such as the portion C-1, and the copy output is conspicuous as a sharp white line. Further, in a portion where a portion having a low density is spread as in the portion C-2, dark pixels continue, and as a copy output, the sharpness is conspicuous as a black line. On the other hand, in the case of enlargement, the image information subjected to edge emphasis processing is flooded in the main scanning direction as shown in FIG. 10 (d), so that the density variation is emphasized and output by an increase in the output area per pixel. Is done. As described above, in the related art, there is a disadvantage that the unevenness of the CCD emphasized by the edge emphasis is further emphasized by the main scanning magnification changing process. Similarly, in the sub-scanning, there is a problem due to a mismatch between magnification and edge enhancement. As shown in FIG. 11A, one pixel of the CCD line sensor has a certain opening length in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the figures, both are indicated by the length a. When a CCD line sensor having an opening length of a in the sub-scanning direction moves and scans the original by b in the sub-scanning direction and reads one pixel of the original, as shown in FIG. The area of × (a + b) is read as one pixel. Here, assuming that the reading movement amount b in the sub-scanning direction is the scan length when reading at the same size,
As shown in FIG. 11 (c), an image read in the original area S1 on a certain scan line is recorded by a pixel P1 in the printer, and an image read in the original area S2 by the same pixel in the next scan line is written in the printer P2. In each of the pixels P1 and P2, a portion corresponding to the opening area of the CCD line sensor indicated by oblique lines is commonly included as a blur. Here, the blur per pixel of the recorded image is Becomes Next, as shown in FIG. 11D, the original reading movement amount in the sub-scanning direction per pixel is calculated as follows. Assuming that the recording magnification in the sub-scanning direction is 400%, similarly, the ratio of blur per pixel of a recorded image is It can be seen that as the magnification increases, the sub-scanning length decreases, and the defocusing in which the denominator of the expression for the ratio of blurring decreases increases. As described above, conventionally, there is a disadvantage that the amount of blur included in an image increases as the enlargement magnification increases by using the ridge enhancement in the sub-scanning direction having a fixed strength. [Purpose] The present invention has been made in view of the above-described drawbacks in the conventional configuration, and has as its object to reduce the unevenness of main scanning due to zooming and to eliminate the increase in blur in sub-scanning due to an increase in magnification. I do. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described using preferred examples. FIG. 1 is a diagram showing an example of a document reading apparatus (hereinafter, referred to as a scanner) to which the present invention is applied. CCD in which a plurality of light receiving elements are arranged on one line in order to read image information of an original 102 placed on an original platen glass 101 while being held down by an original cover 100.
The line sensor 103 is used, and the illumination light from the light source 104 is reflected on the surface of the document 102 and is imaged on the CCD line sensor 103 by the lens 18 via the mirrors 105, 106, and 107. An optical unit 113 composed of a light source 104 and a mirror 105 and an optical unit 114 composed of mirrors 106 and 107 move at a relative speed of 2: 1. This optical unit is DC
The servo motor 109 moves from left to right at a constant speed while performing PLL control.
This moving speed is variable according to the magnification on the outward path, and is 180 mm / sec at the same magnification, 800%
It is 22.5 mm / sec at the time of enlargement and 360 mm / sec at the time of 50% reduction. The optical unit is read at a resolution of 400 dots / inch by the CCD line sensor 103 in a main scanning direction (hereinafter, referred to as a Y direction) orthogonal to a sub-scanning direction (hereinafter, referred to as an X direction) in which the optical unit moves. After moving from the position to the right to a predetermined position, the device is returned to the home position again to complete one scan. The home position is detected when the light shielding plate 111 crosses the home position sensor 110 composed of a photo interrupter. The standard density plate 112 is used for shading correction and light amount control of the light source 104. The position where the home position sensor 110 detects the light shielding plate 111 is the position where the standard density plate 112 can be read by the CCD line sensor 103. Becomes FIG. 2 is a block diagram of signal processing from image reading to recording. Reference numeral 201 denotes a laser light emitting unit, and the laser light emitted from the laser light is scanned in the axial direction on the surface of a drum 203 rotating at a constant speed by a polygon scanner 202 rotating at a high speed at a constant speed. At this time, the passage of the laser beam is detected by the photodiode 204 disposed close to the drum on the extension of the scanning line, and the main scanning synchronization signal 205 is generated. Synchronizing with the synchronization signal 205, the two-phase clocks 207,
An image signal for one line read from the CCD line sensor 103 by the
After being amplified by the A / D converter 210, it is converted into an 8-bit digital image signal 212 for each pixel synchronized with the pixel clock 211, and then input to the edge emphasizing circuit 213. The edge emphasizing circuit 213 is composed of a Laplacian filter using a three-line delay buffer, and performs a secondary differentiation independently in the main scanning direction and the sub-scanning direction to perform edge emphasis processing. The image signal edge-enhanced by the edge emphasizing circuit 213 is written to the line memories 227 and 228 of the double buffer memory 214 line by line, and read out again to perform the scaling process in the main scanning direction. A write address counter (hereinafter, W-address counter) 215 and a read address counter (hereinafter, R-address counter) 216 for performing the scaling process operate in synchronization with the main scanning synchronization signal 205, respectively. The scaling process is performed by changing the ratio of the operating speeds of the W-address counter and the R-address counter. To change the operation speed of the counter, first and second clock control circuits 217 and 218 are used. The first clock control circuit 217 for the W-address counter 215 is, for example, model number 74167.
A cascade of two TTLs is used, and the number of passing clocks out of 100 clocks to be input is controlled according to a magnification signal MM from a rotary encoder SW for setting a main scanning magnification described later. The second clock control circuit for the R-address counter 216 is, for example, model number 7497.
A cascade of two TTLs is used, and the number of passing clocks in the input 4096 clocks is controlled in accordance with the magnification signal MM in the same manner as the first clock control circuit 217. Hereinafter, the case of reduction and the case of enlargement will be described by taking magnifications of 50% and 200% as examples. In the case of reduction to 50%, as shown in FIG. 3, the first clock control circuit 217 thins out the pixel clock 211 by two clocks at a rate of one clock to form the write clock 220. The W-address 221 generated by the W-address counter 216 in accordance with the write clock 220 changes by one address for every two pixels of the edge-emphasized write image signal. Only the even-numbered pixels are written. The image signal written in the memory 214 is output as it is without thinning out the pixel clock 211 by the second clock control circuit 218, and the R-address counter 2 according to the read clock 222 formed.
Reading is performed with the R-address 223 generated in step 16. The image signal 224 read from the memory 214 in this manner is a signal obtained by scaling the write image signal 219 by 50% in the main scanning direction. As described above, the reduction rate M (%) is set in the first clock control circuit 217 by 100.
It is determined by the following equation according to the clock passing number P in the clock. That is, the same value as the reduction rate M (%) is set as the clock passage number P. On the other hand, in the case of enlargement to 200%, the first clock control circuit 217 does not thin out the pixel clock 211 but directly writes the W-address counter as shown in FIG. Supply 215. When the image signal written in the memory 214 is generated, the second clock control circuit 2
At 18, a read clock 222 is created by passing the pixel clock 211 through two clocks at a rate of one clock. According to the read clock 222, the image signal 224 read by the R-address 223 generated by the R-address counter 216 is 1
The pixel period becomes twice as long as the writing image signal 219, and the magnification is 200% in the main scanning direction. As described above, the enlargement ratio M (%) is set in the second clock control circuit 218.
The number of passing clocks Q during the clock is determined as follows. The image signal thus scaled in the main scanning direction is modulated into an analog signal by the D / A converter 225, then amplified by the amplifier 226, and the laser driver 201 controls the light emission amount of the laser corresponding to one pixel. I do. The amount of charge is controlled on the drum 203 by the laser light whose emission amount is controlled, and an electrostatic latent image corresponding to an image signal is formed line by line on the drum 203, and the latent image is formed by an electrophotographic process (not shown). The image is output as a toner developed image whose density is modulated for each pixel. Reference numeral 230 denotes a DC servo motor that generates a driving force for causing the optical unit to reciprocate, and reference numeral 231 denotes an encoder that generates a clock signal 239 synchronized with the rotation of the motor 230. Reference numeral 236 denotes a reference clock generating unit for generating a reference clock for controlling the rotation of the motor 230. The reference clock from the reference clock generating unit 236 is divided by a frequency dividing circuit 235 into a clock signal 237 of a predetermined frequency, and then a third clock is generated. The clock control circuit 234 controls the number of passing clocks of the clock signal according to the magnification signal SM from the rotary encoder SW for setting the magnification in the sub-scanning direction. The clock signal 238 from the third clock control circuit 234 is input to the PLL control circuit 233, and the PLL control circuit 233 outputs a drive signal to the driver 232 so that the clock signal 238 and the clock signal 239 match. The rotation of the motor 230 is controlled to move the optical unit forward at a speed corresponding to the magnification. FIG. 5 shows a detailed configuration of the edge enhancement circuit shown in FIG. The image signal input from the A / D converter (210 in FIG. 2) is delayed in a delay buffer 302 having line memories 810 to 812 for three lines. That is, a delay buffer memory 302 for three lines addressed by the output of an address counter 301 for identifying a pixel for one line provides an image signal 303 for the current line, an image signal 304 for the previous line, and an image signal 305 for the previous line. Are output. These image signals are delayed by the latch 306 in pixel units. Here, the pixel of interest is a pixel signal 307 obtained by delaying the image signal 304 of the previous line by two pixels.
In the multiplier 310, the result of multiplying the pixel of interest 307 by two and the pixel signals 308 and 309 before and after in the main scanning direction by (−1) is added by the adder 311 and the second derivative of the pixel of interest in the main scanning direction is obtained. A signal 312 is obtained. Further, the multiplier 315 multiplies the pixel signals 313 and 314 of the previous and subsequent lines having the same main scanning positional relationship as the target pixel by (−1), and adds the result of doubling the target pixel signal 307 by the adder 316. A secondary differential signal 317 in the sub-scanning direction is obtained. 801 is a multiplier for increasing / decreasing the main scanning edge enhancement signal 312, 803 is input as an address the output of the rotary encoder SW805 for setting the main scanning magnification in percentage, and a corresponding main scanning edge enhancement signal multiplication coefficient. ROM that outputs 807
It is. 802 is a multiplier for increasing or decreasing the sub-scanning edge enhancement signal 317, and 804 is a rotary encoder SW 806 for setting the sub-scanning magnification in percent.
Is input as an address and the corresponding sub-scanning edge enhancement signal multiplication coefficient
ROM that outputs 808. The coefficient ROM 803 is configured as shown in FIG. 6 in order to prevent white streaks and black streaks due to reduction in the main scanning direction and pixel density unevenness due to enlargement from being further strengthened in area. FIG. 6 shows the main scanning magnification set by the horizontal axis rotary encoder SW805.
The vertical axis indicates the value of the output multiplication coefficient 807. As can be seen from the figure, the multiplication coefficient at a magnification of 100% is set to 1, and the multiplication coefficient is reduced to 0.5 at a magnification of 50% as the white streak and the black streak increase as the magnification decreases. At magnifications below 50%, the multiplication factor is not reduced to prevent loss of information. Further, in the case of magnification of 100% or more, since the area unevenness of the density unevenness of the output becomes remarkable from about 200%, the multiplication coefficient is gradually reduced, and when the density becomes 600%, the density included in the digital image signal 212 is reduced. Even unevenness becomes noticeable with an increase in the area, so that the edge enhancement in the main scanning direction is not performed by setting the multiplication coefficient to 0. As described above, in this embodiment, in order to prevent the density unevenness of each pixel from being conspicuous due to the scaled image processing, the coefficient ROM 803 controls the edge enhancement amount of the main scanning in accordance with the main scanning magnification to adjust the unevenness amount. I have. On the other hand, the ROM 804 that outputs the sub-scanning edge enhancement signal multiplication coefficient is configured as shown in FIG. 7 in response to an increase in the amount of blur included in one pixel due to an increase in the magnification in the sub-scanning direction. That is, a coefficient from 100% to 800% is determined by connecting a multiplication coefficient at a magnification of 100% and a coefficient 2 at a magnification of 800% with a straight line. The reason why the multiplication coefficient is not increased at a magnification of 800% or more is to prevent the contour of the shaded edge portion of the output image from being enhanced and output due to excessive edge enhancement. The reason why the multiplication coefficient is not reduced at a magnification of 100% or less is to remove a certain amount of blur included in an optical system such as a lens even if the blur included in the pixel decreases due to an increase in the sub-scanning speed. In this way, the multipliers 801 and 802 add the secondary differential signal 312 in the main scanning direction and the secondary differential signal 317 in the sub-scanning direction independently increased and decreased according to the main scanning magnification and the sub-scanning magnification, respectively, to the adder 318. Is added to the pixel signal 307 of the pixel of interest to obtain an edge-enhanced image signal 219. This image signal 219 is input to the above-mentioned double buffer memory 214, and a scaling process in the main scanning direction according to the scaling ratio is executed. Since the image signal subjected to the scaling process is subjected to edge enhancement processing in consideration of the scaling factor, it is possible to minimize the occurrence of density unevenness and streaks in the image due to the scaling process. In this embodiment, the second differential signal is increased or decreased in accordance with the magnification by using the multiplier. However, the line for taking the second differential by increasing the number of delay lines in the line buffer memory 302 is set as the target line. It is also effective to increase or decrease the physical size of the Laplacian filter in accordance with the magnification, such as not only the front and rear lines but also the front front line and the rear rear line. As described above, in the present embodiment, the edge emphasis strength can be set independently for each of the main scanning direction and the sub-scanning direction. Best output is obtained. Further, even when only one of the correction amounts has to be suppressed in consideration of another image processing such as a scaling process, the control becomes simple because there is no influence on the other correction. In addition, by changing the edge enhancement amount by changing the magnification, it is possible to suppress the deterioration of the image caused by the magnification change such as the magnification streak in the main scanning direction, the density unevenness and the blur in the sub-scanning direction. can get. [Effects] As described above, according to the present invention, the intensity of edge enhancement in each of the main scanning direction and the sub-scanning direction is independently changed based on the reading magnification of the image in each direction. It is possible to suppress the occurrence of density unevenness and streaks due to the scaling process in each of the sub-scanning directions .
【図面の簡単な説明】
第1図は画像読取装置の断面図、
第2図は画像処理回路のブロツク図、
第3図は主走査縮小処理のタイミングチヤート図、
第4図は主走査拡大処理のタイミングチヤート図、
第5図はエツジ強調回路の構成例を示す図、
第6図は主走査エツジ強調乗算係数テーブルを示す図、
第7図は副走査エツジ強調乗算係数テーブルを示す図、
第8図はエツジ強調回路の従来例を示す図、
第9図は画像読取りラインセンサの構成図、
第10図はエツジ強調と変倍による主走査画素ムラを示す図、
第11図は副走査方向の走査ボケを示す図であり、
103はCCDラインセンサ、213はエツジ強調回路、214はタブルバツフアメモリ、
301はアドレスカウンタ、302は遅延バツフアメモリ、803及び804はROM、805及び
806はロータリーエンコーダSWである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an image reading device, FIG. 2 is a block diagram of an image processing circuit, FIG. 3 is a timing chart of a main scanning reduction process, and FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an edge enhancement circuit; FIG. 6 is a diagram showing a main scanning edge enhancement multiplication coefficient table; FIG. 7 is a diagram showing a sub-scanning edge enhancement multiplication coefficient table; 8 is a diagram showing a conventional example of an edge enhancement circuit, FIG. 9 is a configuration diagram of an image reading line sensor, FIG. 10 is a diagram showing main scanning pixel unevenness due to edge enhancement and scaling, and FIG. 11 is a sub-scanning direction. 103 is a diagram showing a scanning blur, 103 is a CCD line sensor, 213 is an edge enhancement circuit, 214 is a double buffer memory,
301 is an address counter, 302 is a delay buffer memory, 803 and 804 are ROM, 805 and
806 is a rotary encoder SW.
Claims (1)
からの画像信号に対してエツジ強調処理を行う処理手段を有し、主走査方向,副
走査方向おのおのの画像の読取り倍率を独立に設定可能とし、且つ、主走査方向
,副走査方向おのおのについての画像の読取り倍率に対するエツジ強調の強さの
関係を主走査方向,副走査方向の読取り特性に応じて異ならしめ、主走査方向,
副走査方向おのおののエツジ強調の強さをそれぞれの方向の画像の読取り倍率に
基いて独立に変えることを特徴とする画信号処理装置。And Claims (1) reading reads the document image into electrical by a photoelectric conversion element means includes a processing means for performing edge enhancement processing on the image signal from said reading means, a main scanning direction, the sub
The reading magnification of each image in the scanning direction can be set independently, and the main scanning direction
, The strength of edge enhancement relative to the image reading magnification in each of the sub-scanning directions
The relationship is made different depending on the reading characteristics in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
An image signal processing apparatus wherein the strength of edge enhancement in each of the sub-scanning directions is independently changed based on the image reading magnification in each direction .
Family
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