JP3332292B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
おいて原稿の画像を読み取るための画像読取装置に関す
る。
送信先のファクシミリ装置に白又は黒の2種類のデータ
により画像を送るために、濃淡のある中間調の画像をイ
メージスキャナにより読み取り、その画像の濃度に応じ
た電圧値を得て、これをアナログ/デェジタル変換器に
よりデェジタル信号に変換し、このデェジタル信号を基
に、ディザ回路、又は誤差拡散回路により該画像中の白
と黒との割合を決定して中間調(灰色)の画像の送信を
行っている。
換器による量子化の態様を示す。図中でラインWは白の
基準となる電圧値を示し、ラインBは黒の基準となる電
圧値を示している。また、斜線部分Gは、中間調、即ち
イメージスキャナにより灰色を読み取った際の電圧値を
示している。アナログ/デェジタル変換器は、印加され
た白のレファレンス電圧Vref Hと、黒のレファレンス
電圧Vref Lの間で入力された画信号を図中右に示す様
に、電圧値に応じて例えば16のレベルへ量子化する。
成された場合には、ディザ回路は、16段階の量子化が
可能であるにもかかわらず、原稿用紙の白い部分をわず
かな汚れによって薄い灰色として処理しないよう、上述
した白の基準となる電圧値であるラインWよりも低い電
圧値を白として処理するように設定される。例えば、ラ
インWよりも低い電圧値P1を量子化したレベル14を
白として処理する。同様に、ディザ回路は、原稿用紙に
印字された文字等の黒を濃い灰色として処理しないよう
に、黒の基準となる電圧値である黒ラインBよりも高い
電圧値、例えば、電圧値P2を量子化したレベル3を黒
として処理する。そして斜線部分Gを量子化したレベル
にもとづき薄い灰色から濃い灰色として処理する。
取装置においては、中間調を量子化する際に量子化のレ
ベルの一部しか用いられていなかった。即ち、図9に示
すように、アナログ/デェジタル変換器が16レベルの
量子化が可能であるのに対して、中間調の電圧値を実質
的にレベル4からレベル13までの10のレベル間での
み量子化を行っていた。このため、中間調の分解能が低
下し、写真等を読み取る際に滑らかな中間調画像を得る
ことができなかった。
なされたものであり、その目的とするところは、中間調
を高い分解能で読み取ることができる画像読取装置を提
供することにある。
め、本発明の画像読取装置は、第1の態様において、原
稿を読み取って得られた画信号を印加された白レベル側
のレファレンス電圧と黒レベル側のレファレンス電圧と
の間で量子化するアナログ/デェジタル変換器と、中間
調を指示する中間調指示手段と、前記アナログ/デェジ
タル変換器に上記白レベル側のレファレンス電圧と黒レ
ベル側のレファレンス電圧とを印加する電圧印加手段
と、前記アナログ/デェジタル変換器からの出力に基づ
き中間調再現のために確率的に画信号の白と黒を決定す
る中間調処理手段とを有し、前記中間調指示手段による
中間調の指示に応じて、前記電圧印加手段が上記白レベ
ル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレファレンス電
圧との電位差を狭めることを特徴とする。
像読取装置は、第2の態様において、原稿を読み取って
得られた画信号を増幅する増幅手段であって、バイアス
と増幅率との調整可能な増幅手段と、前記画信号を印加
された白レベル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレ
ファレンス電圧との間で量子化するアナログ/デェジタ
ル変換器と、中間調を指示する中間調指示手段と、前記
アナログ/デェジタル変換器からの出力に基づき中間調
再現のために確率的に画信号の白と黒を決定する中間調
処理手段とを有し、前記中間調指示手段による中間調の
指示に応じて、増幅手段が前記画信号のバイアスを下げ
ると共に増幅率を増大することを特徴とする。
1の態様において、中間調指示手段による中間調の指示
に応答して、電圧印加手段が、アナログ/デェジタル変
換器へ印加する白レベル側のレファレンス電圧と黒レベ
ル側のレファレンス電圧との電位差を狭める。これによ
り、該アナログ/デェジタル変換器が、狭められた白レ
ベル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレファレンス
電圧との間で画信号の量子化を行うため、中間調を高い
分解能で量子化できる。
では、第2の態様において、中間調指示手段による中間
調の指示に応答して、増幅手段が画信号のバイアスを下
げると共に増幅率を増大し、中間調における電位差を拡
大する。これにより、アナログ/デェジタル変換器が、
白レベル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレファレ
ンス電圧との間で拡大された画信号の量子化を行うた
め、中間調を高い分解能で量子化できる。
して説明する。図1は、本発明の第1実施例に係る画像
読取装置の電気的構成を示すブロック図である。画像読
取装置の制御装置10は、CCD12、増幅器14及び
画信号補正回路20の制御を行う。CCD12は、A4
サイズの原稿の1ラインに相当する1728画素の読み
取り画素を持つ一次元のCCDから成り、制御装置10
からの駆動信号により駆動され、主走査方向に原稿を画
素単位に光電変換しながら読み取る。CCD12は、原
稿の明度に対応して高い値の電圧を発生する。即ち、原
稿上の白を読み取ったときに高い電圧を発生し、反対に
黒を読み取ったときには低い電圧を発生し、そして、中
間の灰色を読み取ったときは、その灰色の明度に対応す
る電圧を発生する。増幅器14は、CCD12に発生さ
れた電位を増幅してアナログ/デェジタル変換器16へ
印加する。
には、電源電圧Vccが抵抗器R1、R2、R3、R4で
分圧された電位がスイッチ回路24により白レファレン
ス電圧RefHと黒レファレンス電圧RefLとして印加さ
れる。アナログ/デェジタル変換器16は、上記増幅器
14から印加された画信号の電位を該白レファレンス電
圧RefHと黒レファレンス電圧RefLとの間で64のレ
ベルに量子化し、6ビットのバスライン17を介して画
信号補正回路20へ送出する。画信号補正回路20は、
RAM18に保持された補正値を基に量子化された画信
号の補正を行いディザ回路22側へ出力する。
て画信号の白、黒を決定する。即ち、最も高いレベル6
4の画信号に対しては白を決定し、反対に最も低いレベ
ル1の画信号に対しては黒を決定し、そして、レベル2
〜63(中間調)に対しては、そのレベルに応じて中間
調再現のために確率的に画像中の白と黒を決定する。こ
の際に、図4に示す4画素×4画素から成る5mm平方の
マトリクス内の白、黒の割合を決定する。即ち、白に近
い灰色を読み出し画信号のレベルが高い場合、マトリク
スM1内のように第1番目のラインL1は全て白で、第
2ラインL2の第3番目の画素のみ黒とし、第3、4番
目のラインL3、L4を白とすることにより、画信号を
白と判断する比率を高めマトリクスM1を薄い灰色とし
て表現する。反対に黒に近い灰色を読み出し画信号のレ
ベルが低い場合に、マトリクスM2内のように、画信号
を黒と判断する比率を高めることにより該マトリクスM
1を濃い灰色として表現する。
に印字された文字情報等を送信する場合、一本のしきい
値を設定して白か黒かを決定する。2値/中間調切換回
路26は、操作者が通常の原稿等に印字された文字情報
等を送信する場合に2値側が選択され、他方、写真等を
送信する場合には中間調側が選択され、上述した中間調
側が選択された場合に中間調信号をスイッチ回路24及
び23へ出力する。スイッチ回路24は、該中間調信号
が入力されると、その第1接点24a及び第2接点24
bをb側へ切り換える。これにより、電源電圧Vccが抵
抗器R1及びR2で分圧された相対的に低い電位が、ア
ナログ/デェジタル変換器16へ白レファレンス電圧R
efHとして印加される。また、電源電圧Vccが抵抗器R
4で分圧された相対的に高い電位が、アナログ/デェジ
タル変換器16へ黒レファレンス電圧RefLとして印加
される。また同時に、スイッチ回路23はディザ回路2
2から外部へ画信号を出力するように切り変える。2値
側が選択、すなわち上記中間調信号が出力されない状態
において、スイッチ回路24はその第1接点24a及び
第2接点24bをa側に保つ。これにより、電源電圧V
ccが抵抗器R1で分圧された相対的に高い電位が、アナ
ログ/デェジタル変換器16へ白レファレンス電圧Ref
Hとして印加され、アース電位がアナログ/デェジタル
変換器16へ黒レファレンス電圧RefLとして印加され
る。また同時に、スイッチ回路23は2値画像回路21
から外部へ画信号を出力するように切り換える。
調切換回路26からの中間調信号が加えられると、後述
するようにレベル1を黒に、レベル64を白として2値
処理を行い、他の62のレベルに対応する中間調に対し
てはディザ処理を行う。
正回路20による画信号の補正について説明する。図2
は、本実施例のアナログ/デェジタル変換器16による
量子化の様子を示す。図中左側のラインWは、ファクシ
ミリ装置内に設けられた校正用の白を読み出した1走査
分の画信号の電位である白基準電位を示している。この
白基準電位は、CCD12及び図示しない光学系による
読み取りのばらつにより図示のように値が変動(揺ら
ぐ)している。このため、この揺らぎを校正せずにディ
ザ処理を行った場合には、均一な濃度の灰色を読み出し
ても灰色に濃淡が生じることになる。このため、本実施
例の画像読取装置では、内蔵された校正用の白を定期的
に読み出して1走査分の画信号を得て、この画信号が一
定値となるような補正値を該画信号補正回路20のRA
M18に保持させる。そして、画信号補正回路20は、
前述したようにこのRAM18に保持された補正値を基
に、アナログ/デェジタル変換器16により量子化され
た画信号を補正する。なお、黒基準電位(ラインB)
は、この白基準電位(ラインW)を基にして決定され
る。また、図中の斜線部分Gは、中間調、即ち灰色を読
み取った際の電圧値を示している。
いて説明する。ここでは先ず、操作者が原稿に印字され
た文字情報等を送信するために2値/中間調切換回路2
6の2値側を選択した際の動作について図2を参照して
説明を行う。2値/中間調切換回路26の2値側が選択
されている状態において、スイッチ回路24の第1接点
24a及び第2接点24bはa側に接続されている。こ
れにより、電源電圧Vccが抵抗器R1で分圧された相対
的に高い電位が、アナログ/デェジタル変換器16へ白
レファレンス電圧RefHとして印加され、アース電位が
アナログ/デェジタル変換器16へ黒レファレンス電圧
RefLとして印加される。ここでは、図2に示されてい
るように、白基準電位Wより高い電圧の白レファレンス
電圧RefHと、黒基準電位Bより低い電圧の黒レファレ
ンス電圧RefLとがアナログ/デェジタル変換器16に
印加されている。該アナログ/デェジタル変換器16
は、各画信号電圧値を図中右に示すように白レファレン
ス電圧RefHと黒レファレンス電圧RefLとの間で、6
4のレベルに量子化してディザ回路22側へ出力する
(なお、64のレベルが図2では便宜上16のレベルと
して表されている点に注意されたい)。
値レベルで白か黒かを決定する。そのしきい値は、公知
のように原稿の最も白い箇所と黒い箇所のそれぞれの電
位を検出して(つまり原稿の白さ黒さを判断して)、そ
れらの中間の値に設定される。このように原稿の白い箇
所、黒い箇所を読みとるために、上述したように白レフ
ァレンス電位RefHを上げ、黒レファレンス電位RefL
を下げておくのである。これにより2値画像回路21
は、中間調を廃して白黒処理をすることができる。
/中間調切換回路26の中間調を選択した場合の動作に
ついて図3を参照して説明を行う。2値/中間調切換回
路26が中間調に切り換えられると、該2値/中間調切
換回路26から中間調信号が送出される。これに応じ
て、スイッチ回路24が第1接点24a及び第2接点2
4bをb側へ切り換える。これにより、電源電圧Vccが
抵抗器R1及びR2で分圧された相対的に低い電位が、
アナログ/デェジタル変換器16へ白レファレンス電圧
RefHとして印加され、電源電圧Vccが抵抗器R4で分
圧された相対的に高い電位が黒レファレンス電圧RefL
として印加される。図3に示されているように、白基準
電位Wよりも低い電圧の白レファレンス電圧RefHと、
黒基準電位Bより高い電圧の黒レファレンス電圧RefL
とがアナログ/デェジタル変換器16に印加されてお
り、これら白レファレンス電圧RefHと黒レファレンス
電圧RefLとの間で、該アナログ/デェジタル変換器1
6は各画信号電圧値を図中右に示すように64のレベル
に量子化してディザ回路22側へ出力する。即ち、中間
調の電位を高められた分解能で量子化する。なお、白レ
ファレンス電圧RefHよりも高い電圧値P3’は最高レ
ベルであるレベル64として量子化され、また、黒レフ
ァレンス電圧RefLよりも低い電圧値、例えば、電圧値
P4’は最低レベルであるレベル1として量子化され
る。
路26が中間調に切り換えられると、ディザ回路22
は、白レファレンス電圧RefHよりも僅かに低く、上記
白黒処理において、白と判断される中間調の電位P3
を、中間調では薄い灰色として処理する。また、黒レフ
ァレンス電圧RefLよりも僅かに高く、上記白黒処理に
おいて黒と判断される中間調の電位P4を濃い灰色とし
て処理する。このため、濃い灰色部分に文字等が描かれ
ている場合にも、これらを識別してディザ処理すること
が可能となる。
レベル1と白であるレベル64を除いたアナログ/デェ
ジタル変換器の全ての量子化レベルである62段階のレ
ベルに対してディザ処理を行う。即ち、62のレベルに
応じて、4画素×4画素から成る5mm平方のマトリクス
内の白、黒の割合を決定するため、写真等を読み取る際
に滑らかな中間調画像を得ることができる。
て説明する。この第2実施例において、第1実施例と同
様な部材については同一の参照符号を用いるとともにそ
の説明を省略する。この第2実施例においては、アナロ
グ/デェジタル変換器16の白レファレンス電圧RefH
はデェジタル/アナログ変換器28からの電位が加えら
れるようになっており、また、黒レファレンス電圧Ref
Lはデェジタル/アナログ変換器30からの電位が加え
られるようになっている。このデェジタル/アナログ変
換器28、30には、2値/中間調切換回路26からデ
ェジタルの指令値が与えられ、該指令値に応じた電位を
アナログ/デェジタル変換器46へ印加するように構成
されている。
ェジタル変換器16は、6ビット、即ち64段階に中間
調を量子化したが、この第2実施例においては、アナロ
グ/デェジタル変換器46は5ビット、即ち32段階に
中間調を量子化する。
作について図6を参照して説明する。ここでは先ず、操
作者が原稿に印字された文字情報を送信するために2値
/中間調切換回路26で2値側を選択した際の動作につ
いて説明を行う。2値/中間調切換回路26の2値側が
選択されている状態において、図6に示されているよう
にデェジタル/アナログ変換器28から相対的に高い電
位が、アナログ/デェジタル変換器16へ白レファレン
ス電圧RefHとして印加され、デェジタル/アナログ変
換器30から相対的に低い電位が、黒レファレンス電圧
RefLとして印加される。該アナログ/デェジタル変換
器46は、これら白レファレンス電圧RefHと黒レファ
レンス電圧RefLとの間で各画信号電圧値を32のレベ
ルに量子化して2値画像回路21側へ出力する2値画像
回路21は前記実施例と同様に、白黒処理を実行する。
/中間調切換回路26で中間調を選択した場合の動作に
ついて説明を行う。写真等を電送する操作者は、2値/
中間調切換回路26の中間調を選択する。これにより該
2値/中間調切換回路26からは、デェジタル/アナロ
グ変換器28へ白レファレンス電圧RefHの電位を下げ
るための指令値と、デェジタル/アナログ変換器30へ
黒レファレンス電圧RefLの電位を上げるための指令値
とが送出される。これら指令値に応じて、該デェジタル
/アナログ変換器28が白レファレンス電圧RefHの電
位を下げ、デェジタル/アナログ変換器30は黒レファ
レンス電圧RefLの電位を上げる。なお、この中間調の
選択の際に、操作者は、2値/中間調切換回路26にお
いて、白レファレンス電圧RefHの電位を調整すること
ができる。例えば、写真の白部分を薄い灰色として処理
させないため該電位を下げるよう設定できる。これに応
じて、該2値/中間調切換回路26からは電位を下げる
ための指令値がデェジタル/アナログ変換器28側へ送
出される。同様に、操作者は、例えば、写真の黒部分を
濃い灰色として処理させないために黒レファレンス電圧
RefLを上げるよう設定できる。
ス電圧RefHと、相対的に高い黒基準電位Bが印加され
たアナログ/デェジタル変換器16は、これら狭められ
た白レファレンス電圧RefHと黒レファレンス電圧Ref
Lとの間で、各画信号の電圧値を32のレベルに量子化
してディザ回路22側へ出力する。即ち、中間調の電位
を高められた分解能で量子化する。なお、白レファレン
ス電圧RefHよりも高い電圧値は最高レベルであるレベ
ル32として量子化され、また、黒レファレンス電圧R
efLよりも低い電圧値は最低レベルであるレベル1とし
て量子化される。
路26が中間調に切り換えられると、ディザ回路22
は、白レファレンス電圧RefHよりも僅かに低く、上述
した2値時において白と判断される中間調の電位を薄い
灰色として処理する。また、黒レファレンス電圧RefL
よりも僅かに高く、該2値時においては黒と判断される
中間調の電位を濃い灰色として処理する。これにより、
濃い灰色部分に文字等が描かれている場合にも、これら
を識別してディザ処理することが可能となる。
レベル1と白であるレベル32を除いたアナログ/デェ
ジタル変換器の全ての量子化レベルである30段階のレ
ベルに対してディザ処理を行う。即ち、30の各レベル
に応じて、4画素×4画素から成る5mm平方のマトリク
ス内で白、黒の割合を決定するため、写真等を読み取る
際に滑らかな中間調画像を得ることができる。
び図8を参照して説明する。この第3実施例において、
第1、第2実施例と同様な部材については同一の参照符
号を用いるとともにその説明を省略する。この第3実施
例においては、アナログ/デェジタル変換器16へ印加
される白レファレンス電圧RefHは、電源電圧Vccが抵
抗器R5で分圧された一定の電位が印加され、また、黒
レファレンス電圧RefLとしては常にアース電位が印加
されるように構成されている。他方、CCD12が原稿
を読み取った電位が加えられる拡大回路34は、2値/
中間調切換回路26からの中間調信号が加えられること
により、バイアス電位と増幅率とを変えて該CCD12
からの電位を増幅してアナログ/デェジタル変換器16
側へ出力する。アナログ/デェジタル変換器16で量子
化された画信号は、画信号補正回路20で補正されて2
値画像回路21または誤差拡散回路36へ入力される。
該誤差拡散回路36は、公知の誤差拡散処理により画信
号の値を修正し、この修正された値が2値化回路38へ
加えられ白、黒の2値データにされる。該誤差拡散回路
36及び2値化回路38での処理は、上述した第1実施
例のディザ回路22での処理と同様な値を得るためのも
のであるため説明を省略する。
作について図8を参照して説明する。2値/中間調切換
回路26に2値側が設定された場合の動作は、上述した
第1実施例と同様であるため、ここでは、該2値/中間
調切換回路26に中間調が設定された場合の処理につい
てのみ説明を行う。写真等を電送する操作者が、2値/
中間調切換回路26で中間調を選択することにより、該
2値/中間調切換回路26からの中間調信号が拡大回路
34へ加えられる。これにより該拡大回路34は、CC
D12からの電位を増幅率を高めて増幅すると共にその
増幅された電位が白黒基準電位W、Bの中に入るように
バイアス電位を下げて増幅し、アナログ/デェジタル変
換器16側へ出力する。図8は、高められた増幅率で増
幅された画信号の中間調Gを示している。前述したよう
にアナログ/デェジタル変換器16は、2値側が選択さ
れているときと同じ値の白レファレンス電圧RefHと黒
レファレンス電圧RefLが印加されており、これらの間
で、各画信号の電圧値を64のレベルに量子化して画信
号補正回路20側へ出力する。即ち、電位差が拡大され
た中間調を量子化するため、第1実施例と同様に高い分
解能で量子化することができる。
白レベル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレファレ
ンス電圧との間で画信号の量子化を行うため、中間調を
高い分解能で量子化でき、写真等を読み取る際に滑らか
な中間調画像を得ることが可能となる。同様に、第3実
施例では、拡大回路34が画信号のバイアスを下げると
共に増幅率を増大し、中間調における電位差を拡大す
る。これにより、アナログ/デェジタル変換器16が、
電位差の拡大された画信号を量子化するため、中間調を
高い分解能で量子化できる。
は、中間調を高い分解能で量子化できるため、写真等を
読み取る際に滑らかな中間調画像を得ることができる。
的構成を示すブロック図である。
説明図である。
説明図である。
的構成を示すブロック図である。
説明図である。
的構成を示すブロック図である。
説明図である。
説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 原稿を読み取って得られた画信号を印加
された白レベル側のレファレンス電圧と黒レベル側のレ
ファレンス電圧との間で量子化するアナログ/デェジタ
ル変換器と、 中間調を指示する中間調指示手段と、 前記アナログ/デェジタル変換器に上記白レベル側のレ
ファレンス電圧と黒レベル側のレファレンス電圧とを印
加する電圧印加手段と、 前記アナログ/デェジタル変換器からの出力に基づき中
間調再現のために確率的に画信号の白と黒を決定する中
間調処理手段とを有し、 前記中間調指示手段による中間調の指示に応じて、前記
電圧印加手段が上記白レベル側のレファレンス電圧と黒
レベル側のレファレンス電圧との電位差を狭めることを
特徴とする画像読取装置。 - 【請求項2】 前記電圧印加手段が、上記白レベル側の
レファレンス電圧を下げ、黒レベル側のレファレンス電
圧を上げることを特徴とする請求項1の画像読取装置。 - 【請求項3】 前記電圧印加手段が、上記白レベル側の
レファレンス電圧を白基準電位よりも下げ、黒レベル側
のレファレンス電圧を黒基準電位よりも上げることを特
徴とする請求項2の画像読取装置。 - 【請求項4】 原稿を読み取って得られた画信号を増幅
する増幅手段であって、バイアスと増幅率との調整可能
な増幅手段と、 前記画信号を印加された白レベル側のレファレンス電圧
と黒レベル側のレファレンス電圧との間で量子化するア
ナログ/デェジタル変換器と、 中間調を指示する中間調指示手段と、 前記アナログ/デェジタル変換器からの出力に基づき中
間調再現のために確率的に画信号の白と黒を決定する中
間調処理手段とを有し、 前記中間調指示手段による中間調の指示に応じて、増幅
手段が前記画信号のバイアスを下げると共に増幅率を増
大することを特徴とする画像読取装置。
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JPH07312689A (ja) | 1995-11-28 |
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