JP2855630B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像入力装置の入力画像の処理に関する。

〔従来の技術〕

ハンディスキャナー等の画像入力装置を用いて絵や文
字などの画像をとり込む場合、一般に白地の紙に黒い線
で描かれたものを扱うことが多いので黒地に白抜きの線
で絵や文字などがかかれている時に、白黒を反転させて
白地に黒の線のものに変換することが多かった。

その方法としては第３図のようにイメージセンサから
取り込んだ画像がメモリー領域30上に幾つかの領域31,3
2と貯えられている場合、全領域から何個か抽出してそ
の各領域における白黒比を求め、全体の平均を算出して
白地か黒地の原稿なのか判断する。

通常使用する画像が白地で、判定の結果が黒地の原稿
ならばメモリーに貯えた画像の反転を行う。例えば領域
32におけるデータ構造33だとすると（斜線部分が黒、余
白部分が白）それをデータ構造34に直して元の領域32に
格納していた。この一連の操作をメモリー領域30全体に
行い画像の反転を行っていた。

また他の方法としては画像入力装置の使用者が原稿を
見て白地か黒地かによりスイッチ等であらかじめ初期設
定した後に実際の画像入力操作を行っていた。この方法
ではメモリー上での取り込んだ画像の反転操作の必要は
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし画像入力装置の使用者が入力前にそのたび毎に
初期設定を行う方法では、原稿が白地又は黒地の部分を
交互に入力する場合非常に繁しい上に黒地なのに白地の
設定をしてしまい、もう一度画像入力をやり直すことが
ある。

また一度メモリー上に取り込んだ画像からそのもとの
原稿が白地か黒地か判定してメモリー上で画像反転を行
う場合、判定は装置が行うために初期設定の誤りによる
再入力や初期設定の繁しさはないものの、画像反転をメ
モリー上でソフトで行うために非常に時間がかかってし
まう。

これは取り込んだ画像のデータが多い場合や、取り込
んだ画像をもとに別な処理を行いたい場合に大きな障害
になっていた。

本発明は以上のような課題を解決するものでその目的
とするところは、原稿が白地か黒地かの判定を装置が自
動的にかつ高速で行い、画像の反転に時間を費さないよ
うな画像入力装置を供することにある。

本発明の画像入力装置は、文字画像を電気信号に変換
するイメージセンサと、前記イメージセンサからの信号
を二値化する画像処理手段と、前記画像処理手段からの
二値画像を記憶手段に書き込み前記イメージセンサを制
御する画像読み取り手段と、前記画像処理手段から前記
画像を最初に読み込んだ際の前記画像の一部をサンプル
とし二値画像における白と黒の部分の割合から前記画像
が白地に黒い文字原稿か又は黒地に白抜きの原稿か判断
し、その判断結果によって前記サンプル画像入力後に読
み込まれ実際に画像入力用に使用される前記画像をその
まま又は反転して前記記憶手段に書き込む白黒比判定手
段とから構成されることを特徴とする。

〔作用〕

第４図で入力した画像データから入力原稿の白黒比を
計算する方法を説明する。

第４図の画像データ100,101,102,130は各々１ライン
分のデータで、Ｈのときに画像は白、Ｌのときに画像は
黒とする。各々１ライン分の画素数は使用するイメージ
センサで決まっているので各々のラインでの白の画素数
を求める。

例えば今１ラインが32画素で画像データ100が白の画
素数が25,101では21,102では23で30ライン目の130で26
で30ライン全体で平均が24とすると、 （24/32）×100＝75％ が１ラインに占める白の割合だからこの原稿は白地であ
ると推定できる。今白の画素数を求めたが黒の画素数を
求めても同様である。

〔実施例〕

以下本発明について実施例にもとづいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の画像入力装置の基本構成を示した図
である。

原稿からの画像はイメージセンサ１で電気信号に変換
されて適当なレベルで二値化とメモリー等に取り込める
ようなタイミングに合わせる処理等が画像処理手段２で
行われる。処理した画像信号はメモリー等に画像読み取
り手段３により取り込まれ、また原稿が白地に黒い線
か、黒地に白抜きの線かどうか判定して画像の読み取り
方法の変更を行う白黒比判定手段４にも送られる。

一方イメージセンサ１の制御用パルス等の発生など駆
動に関しては画像読み取り手段４が行う。

第２図は本発明の画像入力装置の回路構成の概要を示
した図である。

なお以下の説明はイメージセンサとしてラインイメー
ジセンサを用い、CCDを用いた場合について説明する。

原稿５上の文字や絵は光源７に照らされてレンズ６に
よりCCD8に結像される。CCD8はCCD駆動回路９より駆動
用クロック等の信号を受ける。クロック供給停止等はCP
U26が書き込み専用のI/Oポート18を通して行われる。

一方CCD8からの映像信号は微弱なのでアンプ10で適当
なレベルまで増幅した後に二値回路11で適切なレベルで
二値化が行われる。

またラインイメージセンサ使用のため副走査の信号は
次のようにして得られる。

原稿５と接するローラー12はスリット板14とベルト13
が連結されており、ローラー12が原稿５上を転るとスリ
ット板14も回転する。フォトインターラプタ15はスリッ
ト板14が光線を断続的に切ることで出力が変化する電気
信号を生ずる。この信号はシュミットインバーターなど
で構成される波形成形回路16で矩形波にされて（信号20
6）CPU26に取り込まれる。

二値回路11で処理した二値化した画像データ200は単
なる画像データとしてRAM27に転送する回路と白黒比を
計測する回路の２つに送られる。

まず前者の回路構成は次のようになっている。ゲート
20を介してシフトレジスタ22でシリアルデータだった画
像データ200をパラレルデータに変換し必要なビット数
がそろったところでラッチ24で一時保持してから読み出
し専用のI/Oポート25を経てCPU26がRAM27にデータを転
送する。シフトレジスタ22のシフトクロック201とラッ
チ24のラッチクロック207はデータ制御回路17でつくら
れる。

一方後者の回路は次のようになっている。ゲート19に
は二値化した画像データ200とシフトレジスタ22のシフ
トクロック201が入力し、そのANDがカウンター21のクロ
ック202として使われている。カウンター21の計数結果
はラッチ23でラッチしてから読み出し専用のI/Oポート2
5を経てCPU26が読む。またカウンター21のロード信号20
3はデータ制御回路17から出力されていてカウンター21
の初期化を行う。データ制御回路17自体の初期化や各信
号の出力は書き込み専用I/Oポート18を通してCPU26が行
っている。

ゲート20には二値回路11からの画像データ200と書き
込み専用I/Oポート18からの信号205が入力されており信
号205がＨのときは画像データ200はそのままシフトレジ
スタ22のデータ入力となり、信号205がＬのときは画像
データ200は反転してシフトレジスタ22のデータ入力に
なるのでCPU26から書き込み専用I/Oポート18にデータを
書き込んで信号200を変化させることでシフトレジスタ2
2の入力データを反転させることができる。

第５図は画素の計数用クロックのタイミングを示した
図である。

今画像データ200はＨの時白、Ｌの時黒である。一方
シフトレジスタ22のシフトクロック201は一画素ごとに
クロックが対応している。例えば第５図の画像データ20
0について言えば最初の立ち上がりから、白が二画素、
黒が一画素、白が三画素という具合になっている。画像
データ200とシフトクロック201はゲート19を通りクロッ
ク202が得られる。第５図に示す通りクロック202は画像
データ200の画素が白い部分だけのクロックなのでクロ
ック202でカウントするとカウンター21の結果は画像デ
ータ200の白い画素数となる。なおゲート19をNANDゲー
トにした場合カウンター21の結果は黒い画素数になる。

第６図は画素数の計数時期について示した図である。

まず波形成形回路16で矩形波にされたエンコーダーパ
ルス206が立ち上がった後にCCD用のゲートパルス208が
出力される。一定時間後に再びゲートパルス208が出力
されるとロード信号203がＬになりカウンター21が初期
化される。この後にカウンター21がカウントをはじめ１
ライン分終了後にラッチクロック204の立ち上がりで１
ライン分の画素数がラッチ23に保持される。CPU26はエ
ンコーダーパルス206が立ち下がる前までにラッチ23の
値を読み出し専用のI/Oポート25を経由して読む。

エンコーダーパルス206が立ち下がるとその後にCCD用
ゲートパルス208が再び出力され前回のエンコーダーパ
ルス206が立ち上がった場合の後と同じ処理を行う。こ
のようにしてエンコーダーパルス206が立ち上がり、立
ち下がるたびに１ラインずつ白（又は黒）の画素数をカ
ウンターから読み出していく。これを第４図のように30
ライン行っていく。なおエンコーダーパルス206の立ち
上がりと立ち下がり各々を１ラインの始めとしたが、こ
れはエンコーダーの仕様によって立ち上がりだけ見るよ
うに変えたり出来る。

第７図は白黒比判定方法を示したフローチャートであ
る。

エンコーダーパルス206の変化をソフトで見た場合に
変化するまでソフトでレベルを見ていて（ステップ40）
エンコーダーパルス206が変化して（すなわち立ち上が
り又は立ち下がり）カウンターの値が確定してラッチさ
れたところでカウント値をメモリーへ格納する。（ステ
ップ41）この一連の手順を白黒比を判定できるサンプル
ライン分（例えば30ラインなど）終了するまでカウント
値をメモリーに格納しつづける。（ステップ42）そして
から30ライン分の白黒化を平均する。（ステップ43）そ
の結果全体に占める黒い画素が多い場合（ステップ44）
には信号205をＬにしてこれから後にシフトレジスタ22
に入るデータを反転させる。（ステップ45）一方全体に
占める白い画素が多い場合は信号205をＨのままにして
おく。

原稿が白地か黒地か分ったところで実際に使用する画
像を取り込みメモリーに転送する。（ステップ46）これ
を必要回数分（例えば400ラインなど）行って終了した
時点で（ステップ47）信号205をもとのＨにしてから
（ステップ48）終了する。

以上のように１ラインの画像を取り込み終了ごとに画
像の転送とその他の判断、処理を行っている。今述べた
例では白黒比を決定するサンプルラインの画像データは
後の処理などには使用しない。例えばサンプル用に32ラ
イン使用したとして、エンコーダーの分解能が８ドット
/mmの場合約4mm分の画像が失われることになるが、スキ
ャナーを最初に置く場合入力したい対象より少し前から
はじめればよいので特に問題はない。

このように実際に使用する画像を入力する前に原稿が
白地か黒地か判断してから、入力画像をはじめから反転
又はそのまま入力し直接メモリーに書き込むために全画
像入力後すぐに別処理に移ることが可能である。

また原稿の白地か黒地かの判断は画像入力ごとに自動
的に行われるので、画像入力を行う際はごく普通の入力
操作を行うだけで良い。

なお実施例では白黒の比率についての計算を各ライン
の白（又は黒）に画素の数をCPUで取り込み各ライン間
の平均をソフトで判断していたが、例えばカウンターに
コンパレーターを接続してCPUはその結果を見て白か黒
かだけ見る方法もある。この場合はソフト処理がわずか
なのでその分を他の処理にまわすことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば通常の画像入力時の
最初の部分をサンプルとして取ることで入力原稿が黒地
か白地なのか自動的に判定後、その後に入力する画像が
メモリー上に白地か黒い線や文字で入るように設定後に
画像が入力されていくので後処理時にメモリー上でデー
タを反転させる必要がないので、画像入力後即処理に移
ることができる。

また入力原稿が黒地か白地なのかを入力ごとに行うた
めに入力前に使用者がスイッチ等で設定するといったこ
とがなく誤使用を防ぐことができるという効果を得る。

特に入力対象が文字画像の場合には白地に黒い線とし
て処理を行うことがほとんどなので、後処理の時間のか
かる例えば文字認識等に向いた方法と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像入力装置の基本構成を示した図。 第２図は本発明の画像入力装置の回路構成の概要を示し
た図。 第３図は従来の画像反転の仕方を示した図。 第４図は入力した画像データから入力原稿の白黒比を計
算する方法を示した図。 第５図は画素の計数用クロックのタイミングを示した
図。 第６図は画素数の計数時期について示した図。 第７図は白黒比判定方法を示したフローチャートであ
る。 １……イメージセンサ ２……画像処理手段 ３……画像読み取り手段 ４……白黒比判定手段 ５……原稿 ６……レンズ ７……光源 ８……CCD ９……CCD駆動回路 10……アンプ 11……二値回路 12……ローラー 13……ベルト 14……スリット板 15……フォトインターラプタ 16……波形成形回路 17……データ制御回路 18……I/Oポート 19,20……ゲート 21……カウンター 22……シフトレジスタ 23,24……ラッチ 25……I/Oポート 26……CPU 27……RAM 30……メモリー領域 31,32……領域 33,34……データ構造 100,101,102,130……画像データ 200……画像データ 201……シフトクロック 202……クロック 203……ロード信号 204……ラッチクロック 205,206……信号 207……ラッチクロック

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207 H04N 1/40 - 1/409 G06K 9/20 - 9/20 360 G06K 9/36 G06F 15/02 - 15/66 470

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字画像を電気信号に変換するイメージセ
   ンサと、前記イメージセンサからの信号を二値化する画
   像処理手段と、前記画像処理手段からの二値画像を記憶
   手段に書き込み前記イメージセンサを制御する画像読み
   取り手段と、前記画像処理手段から前記画像を最初に読
   み込んだ際の前記画像の一部をサンプルとし二値画像に
   おける白と黒の部分の割合から前記画像が白地に黒い文
   字原稿か又は黒地に白抜きの原稿か判断し、その判断結
   果によって前記サンプル画像入力後に読み込まれ実際に
   画像入力用に使用される前記画像をそのまま又は反転し
   て前記記憶手段に書き込む白黒比判定手段とから構成さ
   れることを特徴とする画像入力装置。