JP2856991B2

JP2856991B2 - 画像読取装置の読取領域接続装置

Info

Publication number: JP2856991B2
Application number: JP4243413A
Authority: JP
Inventors: 雅尚中原
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH0698100A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、読取領域接続装置、特
に、複数の固体撮像素子を用いて、各走査線ごとの画像
情報の読取領域を主走査方向で分割して原稿の画像情報
を読み取る画像読取装置に用いる読取領域接続装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばスキャナ等の画像読取装置で
は、写真や絵のような階調性を有する絵柄原稿を読み取
る場合と、文字等の階調性を有しない線画原稿を読み取
る場合とがある。この種の画像読取装置において、画素
で構成される画像情報を主走査方向で複数の読取領域に
分割し、かつ各読取領域の隣接する端部に読み取りの重
複領域を設けて、原稿の画像を読み取るものが知られて
いる。この画像読取装置は、主走査方向に配列されかつ
画素に相当する多数の固体撮像素子からなる複数のＣＣ
Ｄラインセンサと、複数の領域に対応して主走査方向に
配列されかつ固体撮像素子に原稿からの光を結像する複
数または単一のレンズとを備えている。

【０００３】この種の画像読取装置として、原稿台に設
けられた基準パターンを読み取り、それにより得られた
各ＣＣＤラインセンサ毎の読取境界位置情報に応じて、
読取領域を接続するものが特開平３−１７５２号公報に
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
原稿台に設けられた基準パターンを読み取り、読取領域
を接続しているので、原稿が厚み方向（光軸方向）に変
位した場合に、重複読取範囲において、画像情報の欠落
または重複等のいわゆる継ぎ目ずれが生じる。本発明の
目的は、原稿が光軸方向にずれても継ぎ目ずれを生じに
くくすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る読取領域接
続装置は、複数の固体撮像素子を用いて、各走査線ごと
の画像情報の読取領域を主走査方向で分割し、両読取領
域の隣接する端部に第１及び第２読取重複領域を設け
て、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置に用いられ
るものである。この装置は、演算手段と領域接続手段と
を備えている。

【０００６】演算手段は、第１読取重複領域内の所定画
素に関する画像情報に対する第２読取重複領域の各画素
に関する画像情報の相関を各走査線の画像情報が得られ
る毎に演算して接続画素を求めるものである。領域接続
手段は、所定画素と接続画素とで両読取領域を接続する
ものである。また、領域接続手段による接続により生じ
た画素の変化量に応じて、局所的な変倍処理を行う変倍
手段をさらに備えているのが好ましい。

【０００７】

【作用】本発明に係る読取領域接続装置では、演算手段
により、第１読取重複領域内の所定画素に関する画像情
報に対する第２読取重複領域の各画素に関する画像情報
の相関が各走査線の画像情報が得られる毎に演算され、
接続画素が求められる。そして、領域接続手段により、
前記所定画素と接続画素とで両読取領域が接続される。

【０００８】ここでは、所定画素に関する画像情報に対
する第２読取重複領域の各画素に関する画像情報の相関
を演算し、それに基づいて読取領域を接続するので、原
稿が光軸方向にずれても適切な接続ができ、継ぎ目ずれ
が生じにくい。また、各走査線の画像情報が得られる毎
に演算を行って、ライン毎に正確な繋ぎを実現している
ため、全体としても正確な接続が実現される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を採用した画像読
取装置（以下、スキャナという）１を示している。この
スキャナ１は、下フレーム２と下フレーム２上に配置さ
れた上フレーム３とを有している。下フレーム２の上面
には、原稿載置装置４が配置されている。

【００１０】図２に示すように、原稿載置装置４の下方
には、透過原稿をスリット露光するための透過用光源７
が配置されている。原稿載置装置４は、図２に矢印で示
す副走査方向に移動可能な原稿台５と、原稿台５を駆動
する駆動機構１３とを有している。原稿台５は１９×２
５．４インチサイズまでの原稿６を載置可能であり、上
下１対のガラス板で原稿を挟持する構成となっている。

【００１１】上フレーム３には、反射原稿をスリット露
光するための反射用光源８と、主走査方向（図２の奥行
き方向）に並設された４個のＣＣＤラインセンサ１０ａ
〜１０ｄとが配置されている。ＣＣＤラインセンサ１０
ａ〜１０ｄの各々は、たとえば７５００画素のＣＣＤ素
子を主走査方向に直列配置して構成されている。したが
って、主走査方向に１９インチサイズの原稿６を３００
００画素で読み取り可能となっている。また、隣り合う
ＣＣＤラインセンサ１０ａ〜１０ｄの端部には、図１０
（Ａ）に示すように、たとえば１００画素の読取重複領
域ＤＲが設けられている。

【００１２】光学系９は、原稿６からの光を水平方向に
９０°に曲げる反射ミラー１１と、原稿６からの光をＣ
ＣＤラインセンサ１０ａ〜１０ｄ上に結像するためのレ
ンズ１２とを備えている。レンズ１２は、ＣＣＤライン
センサ１０ａ〜１０ｄに対応して４個が並列配置されて
いる。このスキャナ１は、図３に示すようなＣＰＵ２０
を備えている。ＣＰＵ２０は、アドレスデータバス２１
を介してラインセンサ起動部２２、前処理部２３、繋ぎ
合わせ処理部２４及び後処理部２５に接続されている。
ラインセンサ起動部２２は、ＣＣＤラインセンサ１０ａ
〜１０ｄを駆動する。前処理部２３は、ＣＣＤラインセ
ンサ１０ａ〜１０ｄから得られた画像情報に対して、シ
ェーディング補正やグラデーション変換等の処理を行
う。繋ぎ合わせ処理部２４は、後述する読取領域の接続
を行う。後処理部２５はアンシャープマスキング、デー
タ圧縮、データ出力等の処理を行う。

【００１３】繋ぎ合わせ処理部２４は、図４に示すよう
に、ディジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰとい
う）３０を備えている。ＤＳＰ３０は、図１０（Ａ）に
示す１００画素の読取重複領域ＤＲの画像データや読取
重複領域ＤＲにおける接続位置データを格納するための
内部メモリ３９を有している。ＤＳＰ３０には、前処理
部２３から画像データとクロック発生部（図示せず）か
ら主走査クロックＭＳＣＬとが与えられる。ＤＳＰ３０
は、主走査クロックＭＳＣＬの計数値を基準にして読取
重複領域ＤＲの画像データを取り込むとともに、内部メ
モリ３９に格納された画像データに所定の相関演算処理
を施し、隣り合うラインセンサ１０ａ〜１０ｄにおける
接続位置を示す接続アドレスを算出する。算出された接
続アドレスは出力アドレス制御部３２に与えられる。ま
た、相関演算処理により生じた、後述する初期値に定め
られた接続位置ｌと相関が高いと判断された接続位置ｎ
ｉとの差から、接続することによる画素の変化量を求
め、その変化量を変倍部４０に転送する。

【００１４】また、前処理部２３から与えられた画像デ
ータは、切り換えスイッチ３６を介して、２つのライン
メモリ３３，３４のいずれか一方に選択的に出力され
る。各ラインメモリ３３，３４は、４個のＣＣＤライン
センサ１０ａ〜１０ｄの全画素の画像データを記憶する
容量を有している。ラインメモリ３３，３４の入力アド
レスは、入力アドレスカウンタ３１により制御される。
入力アドレスカウンタ３１には主走査クロックＭＳＣＬ
が与えられており、入力アドレスカウンタ３１は、その
計数結果に応じて、ラインメモリ３３，３４に対して切
り換えスイッチ３７を介して選択的に入力アドレスを出
力する。

【００１５】出力アドレス制御部３２は、ＤＳＰ３０か
ら与えられた接続アドレスを、切り換えスイッチ３７を
介して選択的にラインメモリ３３，３４に与え、ＣＣＤ
データの切り換えを知らせるタイミング信号を変倍部４
０に与える。ラインメモリ３３，３４のいずれか一方に
は、入力アドレスカウンタ３１によりアドレッシングさ
れたアドレスに、前処理部２３から画像データが入力さ
れる。また、このとき、他方のラインメモリでは、出力
アドレス制御部３２により決定された出力アドレスから
切り換えスイッチ３８を介して変倍部４０に画像データ
が出力される。

【００１６】切り換えスイッチ３６，３７，３８はそれ
ぞれ切換部３５により制御される。切換部３５には主走
査クロックＭＳＣＬに同期して出力される副走査クロッ
クＳＳＣＬが与えられており、副走査クロックＳＳＣＬ
が与えられる毎に各切り換えスイッチ３６，３７，３８
をトグル的に切り換える。つまり、１主走査ラインの画
像データの読み込みが終了する都度、切り換えスイッチ
３６，３７，３８が切り換わり、ラインメモリ３３，３
４での入力と出力とが交互に切り換わる。

【００１７】変倍部４０では、出力アドレス制御部３２
からのタイミング信号に同期して、ＤＳＰ３０から転送
された変化量に応じて局所的な変倍を行う。たとえば、
初期値に定められた接続位置ｌと相関演算処理により算
出された接続位置ｎｉとの差、つまり、画素の変化量が
２の場合には、２画素増えたことになるで、タイミング
信号を入力してから接続位置ｎｉの近傍で、８画素に１
画素の割合で画素の間引きを２回行って、変化量を修正
する。

【００１８】次に、スキャナ１の概略動作について説明
する。原稿６を原稿台５に装着し、オペレータが走査開
始を指示すると、透過用光源７または反射用光源８が点
灯し、原稿台５が図２の左右方向（副走査方向）に移動
して走査が開始される。走査が開始されると、原稿６に
対して透過または反射した光は、反射ミラー１１で水平
方向に反射してレンズ１２に入射する。レンズ１２に入
射した光はＣＣＤラインセンサ１０ａ〜１０ｄ上に結像
し、画像に応じた電気信号に変換される。

【００１９】変換された電気信号は前処理部２３でまず
前処理される。そして、繋ぎ合わせ処理部２４におい
て、ＣＣＤラインセンサ１０ａ〜１０ｄの読取重複領域
ＤＲ内の接続画素を示す接続アドレスがＤＳＰ３０で算
出され、出力アドレス制御部３２に与えられる。たとえ
ば、図１０（Ｂ）に示すように、重複読取領域ＤＲにお
ける２つの画像データ群ａ，ｂでの注目画素をそれぞれ
「ｎ−５０」（ただし、ｎは１ラインセンサの全画素
数）と「４９」とすると、注目画素「ｎ−５０」の画像
データに対して画像データｂのどのデータの相関が高い
かを見つけ出し、その位置の画素と注目画素「ｎ−５
０」とを接続することをＤＳＰ３０で決定する。そし
て、出力アドレス制御部３２が、注目画素「ｎ−５０」
と決定した接続画素とで重複読取領域ＤＲを接続する。
なお、相関とはラスタースキャンにおけるＣＣＤライン
センサ１０ａ〜１０ｄで読み取った画素ごとの１２ビッ
トデータの一致度合いをいう。

【００２０】次に、ＤＳＰ３０の制御動作を図５〜図９
に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、これ
らの制御動作は、リアルタイムで行われる。まず、図５
のステップＳ１で、初期設定を行う。ここでは、後述す
る繰り返し回数Ｒや接続位置ｌを初期値に定め内部メモ
リ３９に格納する。そして、接続位置ｌを相関演算処理
により得られる接続位置ｎｉの初期値として別にメモリ
３９に格納しておく。また、データ群ａの注目画素をた
とえば「ｎ−５０」に設定する。ステップＳ２では、接
続位置ｎｉを内部メモリ３９から読みだす。ステップＳ
３では、繰り返し回数ｉを「１」にセットする。

【００２１】ステップＳ４では、主走査クロックＭＳＣ
Ｌに基づき、読取重複範囲における画像データの入力を
待つ。読取重複範囲ＤＲの画像データが到達するとステ
ップＳ５に移行する。ステップＳ５では、ＣＣＤライン
センサ１０ａ〜１０ｄから前処理部２３を介して与えら
れた画像データを内部メモリ３９に格納する。ステップ
Ｓ６では、後述する相関演算処理を行う。ステップＳ７
では、初期値に定められた接続位置ｌと相関演算処理に
より得られた接続位置ｎｉとにより求められた変化量を
変倍部４０へ転送する。ステップＳ８では、相関演算処
理により得られた接続位置ｎｉを内部メモリ３９に格納
する。ステップＳ９では、繰り返し回数ｉをインクリメ
ントする。

【００２２】ステップＳ１０では、繰り返し回数ｉが３
を超えたか否かを判断する。つまり、ＣＣＤラインセン
サ１０ａ〜１０ｄ間の接続個数分の接続位置を算出した
か否かを判断する。この接続個数は、ＣＣＤラインセン
サ１０の数より１少ない数であり、したがって、本実施
例ではＣＣＤラインセンサが４個なので３となる。この
判断により、１主走査ラインの接続処理が終了したか否
かが判明する。ステップＳ１０で繰り返し回数ｉが３を
超えていないと判断するとステップＳ４に戻り、次の読
取重複範囲のデータが入力されるのを待つ。ステップＳ
１０で繰り返し回数ｉが３を超えたと判断するとステッ
プＳ１１に移行する。

【００２３】ステップＳ１１では副走査方向の走査が完
了したか否かを判断する。副走査方向の走査が完了して
いないと判断するとステップＳ２に戻り、次の主走査ラ
インにおける処理を行う。ステップＳ１１で副走査の完
了であると判断すると処理を終了する。副走査方向の走
査が完了したかどうかはＣＰＵ２０からの信号で判断す
るか、トリミングサイズから走査ライン数を計算し、そ
れをＤＳＰ３０でカウントして副走査の完了を判別す
る。

【００２４】ステップＳ６の相関処理では、図６に示す
ようにまずステップＳ２１で、１ライン前の接続位置ｎ
_i（または初期値の接続位置ｎｉ）により相関値ＳＥを
計算する。ここでは、たとえば注目画素ｍ，ｎの画像デ
ータａ_m，ｂ_nとその前後１０画素の合計２１画素の画
像データａ_m-11〜ａ_m-1，ａ_m+1〜ａ_m+11，ｂ_n-11〜ｂ
_n-1，ｂ_n+1〜ｂ_n+11とを用いて次の相関演算を行う。

【００２５】

【数１】

【００２６】続いて、データ群ｂにおける注目画素ｎに
隣接する前後の画素ｎ−１，ｎ＋１のデータｂ_n-1，ｂ
_n+1に注目して、前相関値ＳＥＦと後相関値ＳＥＢとの
演算を行う。ただし、前相関値ＳＥＦは、データ群ａに
おける注目画素ｍと、データ群ｂにおける画素ｎ−１と
の相関演算結果である。また、後相関値ＳＥＢは、デー
タ群ａにおける注目画素ｍと、データ群ｂにおける画素
ｎ＋１との相関演算結果である。

【００２７】

【数２】

【００２８】

【数３】

【００２９】ステップＳ２４では、相関値ＳＥと前相関
値ＳＥＦと後相関値ＳＥＢとを比較し、相関値ＳＥが最
小であるか否かを判断する。相関値ＳＥが最小であると
判断すると、現在の接続位置ｎｉでの相関が高いと判断
しステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、ス
テップＳ２で読み出した接続位置ｎｉを算出位置Ｎに代
入する。ステップＳ２６では、図７に示すシフト１処理
を行う。

【００３０】シフト１処理では、まずステップＳ３１
で、算出位置Ｎを接続位置ｎｉに代入する。ステップＳ
３２では、得られた接続位置ｎｉにより、接続アドレス
の算出を行い、算出された接続アドレスを出力アドレス
制御部３２に出力し、メインルーチンに戻る。このとき
の状態を図１０（Ｂ）に示す。図６のステップＳ２４で
相関値ＳＥが最小ではないと判断するとステップＳ２７
に移行する。ステップＳ２７では、３つの値のうち前相
関値ＳＥＦが最小であるか否かを判断する。前相関値Ｓ
ＥＦが最小であると判断した場合にはステップＳ２８に
移行する。ステップＳ２８では、図８に示すシフト２処
理を行う。

【００３１】ここでは、まずステップＳ４１で、処理回
数を計数するためのカウンタ値ｒを「０」にセットし、
接続位置ｎｉを算出位置Ｎに代入する。ステップＳ４２
では、カウンタ値ｒをインクリメントする。ステップＳ
４３では、算出位置Ｎをデクリメントする。これによ
り、データ群ｂ側の注目画素が図１０（Ｃ）に示すよう
に左側に移動する。ステップＳ４４では、前相関値ＳＥ
Ｆを相関値ＳＥに代入する。ステップＳ４５では、新た
な相関値ＳＥに対する前相関値ＳＥＦを算出する。ステ
ップＳ４６では、前相関値ＳＥＦが相関値ＳＥより大き
いか否かを判断する。ステップＳ４６で前相関値ＳＥＦ
が相関値ＳＥより大きいと判断した場合には、ステップ
Ｓ４７に移行する。ステップＳ４７では前述したシフト
１処理を実行する。

【００３２】また、ステップＳ４６で、前相関値ＳＥＦ
が相関値ＳＥより小さいと判断した場合にはステップＳ
４８に移行する。ステップＳ４８では、カウンタ値ｒが
初期設定時に設定された繰り返し回数Ｒを超えたか否か
を判断する。繰り返し回数Ｒを超えていないと判断する
とステップＳ４２に戻り、データ群ｂ側の注目画素を図
１０（Ｃ）よりもさらに左側に移動させて相関演算を行
う。

【００３３】前相関値ＳＥＦが相関値ＳＥよりも小さい
間は、データ群ｂ側の注目画素を１画素前（図１０左
側）にずらせて前相関値ＳＥＦを再度算出する。そし
て、得られた前相関値ＳＥＦと相関値ＳＥとの大小を判
別し、新たな相関値ＳＥの方が小さくなるか、あるいは
カウンタ値ｒが所定回数Ｒを超えるまで相関演算を繰り
返す。そして最小相関値になった位置におけるデータ群
ｂの画素を接続位置ｎｉとしてシフト１処理で処理を行
う。

【００３４】ステップＳ４８で、カウンタ値ｒが所定の
繰り返し回数Ｒを超えたと判断するとステップＳ４９に
移行する。ステップＳ４９では、計算前の接続位置ｎｉ
を算出位置Ｎに代入し、ステップＳ４７に移行してシフ
ト１処理を実行する。図６のステップＳ２７で、前相関
値ＳＥＦが最小ではないと判断するとステップＳ２９に
移行する。ここでは、後相関値ＳＥＢが最小値であるこ
とになるので、図９に示すシフト３処理を実行する。

【００３５】図９のステップＳ５１〜Ｓ５９での処理
は、図８のステップＳ４２〜Ｓ４９での処理と同様であ
る。ここでの相違点は、ステップＳ５３で算出位置Ｎを
インクリメントして注目画素を図１０（Ｄ）に示すよう
に後ろ（図１０右側）に移動させる点と、ステップＳ５
４で、後相関値ＳＥＢを新たな相関値ＳＥとする点と、
ステップＳ５５で、後相関値ＳＥＢを算出する点と、ス
テップＳ５６で、後相関値ＳＥＢと相関値ＳＦとを比較
する点である。その他の処理は図８と同様であり、説明
を省略する。ここでは、図１０（Ｄ）に示すように、デ
ータｂ群における注目画素が１画素右側に移動する。た
とえばデータ群ａにおける注目画素「ｎ−５０」と、デ
ータ群ｂにおける注目画素「５０」との相関を算出し、
ステップＳ５６での判断がＮｏの場合にはさらに右側に
１画素移動させて相関演算する。そして相関値ＳＥが最
小となると、ステップＳ５７に移行しシフト１処理を行
う。

【００３６】上述の演算によれば、読取重複領域ＤＲに
おいて、一方のＣＣＤラインセンサの注目画素（たとえ
ば「ｎ−５０」）を固定し、他方のＣＣＤラインセンサ
の注目画素を相関演算結果の大小に応じてシフトして相
関演算することにより、全ての画素について一度に相関
演算を行う場合に比べて計算時間が速くなる。なお、上
記実施例では、ＣＣＤラインセンサ１０とレンズ１２と
の個数は同一であるが１個のレンズで複数のＣＣＤライ
ンセンサをカバーしている場合にも本発明を適用でき
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る読取領域接続装置では、第
１読取重複領域内の所定画素に関する画像情報に対する
第２読取重複領域の各画素に関する画像情報の相関を演
算して接続画素を求め、所定画素と接続画素とで両読取
領域を接続しているので、原稿が光軸方向にずれても、
継ぎ目ずれが生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用したスキャナの斜視概
略図。

【図２】その断面概略図。

【図３】制御系のブロック図。

【図４】繋ぎ合わせ処理部のブロック図。

【図５】ＤＳＰの制御フローチャート。

【図６】相関処理の制御フローチャート。

【図７】シフト１処理の制御フローチャート。

【図８】シフト２処理の制御フローチャート。

【図９】シフト３処理の制御フローチャート。

【図１０】繋ぎ合わせ処理を示す概念図。

【符号の説明】

１スキャナ６原稿１０ａ〜１０ｄＣＣＤラインセンサ２４繋ぎ合わせ処理部３０ＤＳＰ３２出力アドレス制御部３３，３４ラインメモリＤＲ読取重複領域

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の固体撮像素子を用いて、各走査線ご
との画像情報の読取領域を主走査方向で分割し、前記読
取領域の隣接する端部に第１及び第２読取重複領域を設
けて、前記画像情報を読み取る画像読取装置の読取領域
接続装置であって、前記第１読取重複領域内の所定画素に関する画像情報に
対する前記第２読取重複領域の各画素に関する画像情報
の相関を各走査線の画像情報が得られる毎に演算して接
続画素を求める演算手段と、前記所定画素と前記接続画素とで前記両読取領域を接続
する領域接続手段と、を備えた画像読取装置の読取領域
接続装置。
【請求項２】前記領域接続手段による接続により生じた
画素の変化量に応じて、局所的な変倍処理を行う変倍手
段をさらに備えた請求項１に記載の画像読取装置の読取
領域接続装置。