JP3523045B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP3523045B2
JP3523045B2 JP01567998A JP1567998A JP3523045B2 JP 3523045 B2 JP3523045 B2 JP 3523045B2 JP 01567998 A JP01567998 A JP 01567998A JP 1567998 A JP1567998 A JP 1567998A JP 3523045 B2 JP3523045 B2 JP 3523045B2
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reading
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density histogram
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の続する技術分野】本発明は、スキャナやファク
シミリ等の画像入力装置に関し、具体的には、読み取り
媒体上の画像を光学的に読み取ってアナログ電気信号に
変換し、このアナログ信号をデジタル信号に更に変換し
て出力する画像入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input device such as a scanner or a facsimile, and more specifically, it optically reads an image on a reading medium and converts the image into an analog electric signal, and the analog signal is digitally converted. The present invention relates to an image input device for further converting into a signal and outputting the signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、画像読み取り回路(特許出願
番号:昭63-296557 号)として図12に示す画像入力装
置がある。この画像読取装置によれば、入力原稿の1ラ
イン読み取りに基づく読み取り値のピーク値を保持する
ピーク保持回路を設け、このピーク値を2値化閾値生成
のためのの基準値としていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image input device shown in FIG. 12 as an image reading circuit (patent application number: Sho 63-296557). According to this image reading apparatus, a peak holding circuit for holding the peak value of the read value based on the one-line reading of the input document is provided, and this peak value is used as the reference value for the binarization threshold generation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術では
センサの感度ばらつきや光源のばらつきなどで発生する
読み取り値の変動が大きい場合、1ラインの白ピーク値
を保持し、この値を基準値にしても入力レベルの変動が
大きいことから、安定して閾値を生成することができ
ず、正しく画像の2値化処理が行われないという問題が
あった。
However, in the prior art, when there is a large variation in the read value caused by variations in the sensitivity of the sensor, variations in the light source, etc., the white peak value of one line is held and this value is used as the reference value. However, since there is a large variation in the input level, there is a problem in that the threshold value cannot be stably generated and the image binarization process is not performed correctly.

【0004】そこで、本発明は、安定した2値化が行
え、ユーザ操作を簡略化できる画像入力装置を提供する
ことを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image input device which can perform stable binarization and can simplify the user's operation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】読み取り媒体上の画像を
光学的に読み取って電気信号に変換する画像読み取り装
置において、1ラインの入力データを一時的に保持する
入力データ保持部と、入力データ保持部の濃度ヒストグ
ラム分布を生成する濃度ヒストグラム分布生成部と、濃
度ヒストグラム分布から2値化閾値を生成する閾値生成
部と、を有する画像読み取り装置により、本発明の目的
は達成される。
In an image reading apparatus for optically reading an image on a reading medium and converting it into an electric signal, an input data holding unit for temporarily holding input data of one line, and an input data holding unit The object of the present invention is achieved by an image reading apparatus that includes a density histogram distribution generation unit that generates a density histogram distribution of each unit and a threshold generation unit that generates a binarization threshold value from the density histogram distribution.

【0006】特に、入力データのシェーディング補正を
行う補正部を備え、補正された入力データを前記入力デ
ータ保持部に保持することを特徴とする。また、閾値生
成部は、濃度ヒストグラム分布生成部で生成された濃度
ヒストグラム分布から、用紙白部の白ピーク値(W
P)、文字黒部の黒ピーク値(BP)を求め、閾値をα
×(WP−BP)+BP(0< α< 1)の条件で閾値を
生成することを特徴とする。
In particular, the present invention is characterized by including a correction unit for correcting shading of input data, and holding the corrected input data in the input data holding unit. In addition, the threshold value generation unit uses the density histogram distribution generated by the density histogram distribution generation unit to determine the white peak value (W
P), the black peak value (BP) of the black portion of the character is calculated, and the threshold value is
It is characterized in that the threshold value is generated under the condition of × (WP-BP) + BP (0 <α <1).

【0007】更に、入力データ保持部は、予め指定され
た1 ライン上の限定された場所の入力データのみを保持
することを特徴とする。更にまた、前記入力データ保持
部は、読み取りの前に予め対象用紙の1ライン読み取り
を行い入力データ保持部に保持することを特徴とする。
更に具体的には、入力データ保持部は、読み取り対象の
先頭で読み取りデータを入力データ保持部に保持する、
読み取り対象の最後の1ラインの読み取りデータを入力
データ保持部に保持する、あるいはライン読み取り時の
入力データを、読み取りのNライン(N:1以上の整
数)に1ラインの割合で保持する。入力したデータの濃
度は、用紙の下地の濃度と文字部分(インク)の濃度の
間に分布する。一般に文字領域では文字間スペースを含
むため、用紙の下地の濃度は一定割合で分布する。ま
た、スキャナの光学解像度が高ければ、文字の線の分布
も一定割合でインクの濃度レベルを含む。従って、濃度
ヒストグラム分布から下地レベルと文字部の黒レベルを
検出できる。
Further, the input data holding unit is characterized in that it holds only the input data at a limited place on one line designated in advance. Furthermore, the input data holding unit reads one line of the target paper in advance before reading and holds it in the input data holding unit.
More specifically, the input data holding unit holds the read data at the head of the read target in the input data holding unit,
The read data of the last one line to be read is held in the input data holding unit, or the input data at the time of line reading is held in the read N lines (N: an integer of 1 or more) at a ratio of one line. The density of the input data is distributed between the density of the background of the paper and the density of the character portion (ink). Generally, the character area includes a space between characters, so that the density of the background of the paper is distributed at a constant rate. In addition, if the optical resolution of the scanner is high, the distribution of character lines also includes the density level of ink at a constant rate. Therefore, the background level and the black level of the character portion can be detected from the density histogram distribution.

【0008】センサや照明などの影響による感度ばらつ
きが発生するセンサの入力データであっても、入力デー
タの濃度ヒストグラム分布から用紙の下地(白)の入力
レベルの白ピーク値(白ピーク:WP)、および文字部
の入力レベルの黒ピーク値(黒ピーク値:BP)を基準
値として保持する。この基準値から閾値を生成すること
で、決定される閾値が白、黒レベルを超えることはな
く、常に正しい2 値化が行える。
Even in the case of input data of a sensor in which sensitivity variations due to the influence of a sensor or illumination occur, a white peak value (white peak: WP) of the input level of the background (white) of the paper is obtained from the density histogram distribution of the input data. , And the black peak value (black peak value: BP) of the input level of the character portion are held as reference values. By generating a threshold value from this reference value, the determined threshold value does not exceed the white and black levels, and correct binarization can always be performed.

【0009】センサや照明などの静的な感度ばらつきを
補正する方法として、予め読み込んである白黒入力レベ
ルで補正するシェーディング補正処理もある。シェーデ
ィング補正処理を行うことで、センサ全領域にわたり入
力のダイナミックレンジを拡大する効果がある。まず、
シェーディング補正処理後の入力データを保持する。こ
の入力データから、閾値生成のための基準値を求め、閾
値を生成する。この方法では、ダイナミックレンジが拡
大されディザを用いた(ある面積で複数の2値化データ
を組み合わせて定義したもの)擬似中間調入力について
も常に正しい閾値で処理が行える。
As a method for correcting the static sensitivity variation of the sensor, the illumination, etc., there is also a shading correction process for correcting the black-and-white input level which is read in advance. By performing the shading correction processing, there is an effect of expanding the input dynamic range over the entire sensor area. First,
The input data after the shading correction processing is retained. A reference value for threshold generation is obtained from this input data, and the threshold is generated. In this method, the pseudo-halftone input using the dither using the expanded dynamic range (defined by combining a plurality of binarized data in a certain area) can always be processed with the correct threshold value.

【0010】閾値生成部で生成される閾値は、 閾値=α×(白ピーク値−黒ピーク値)+黒ピーク値
(0<α<1) により生成することにより、白、黒レベルを超えない最
適な閾値を生成することができる。特に、α=0.5 の場
合が白、黒レベルに対して最大のマージンを設定した場
合に相当する。
The threshold generated by the threshold generator is: threshold = α × (white peak value−black peak value) + black peak value
By generating with (0 <α <1), it is possible to generate an optimum threshold value that does not exceed the white and black levels. In particular, the case of α = 0.5 corresponds to the case where the maximum margin is set for the white and black levels.

【0011】読み込み対象の用紙が画像読み取り部のセ
ンサ長より短い場合(例えば、A6サイズのスキャナで
名刺を読む場合)には、濃度ヒストグラム分布は対象の
用紙以外を含めて白ピーク値や黒ピーク値を求めてしま
う。予め指定された1ライン上の限定された場所(例え
ば、名刺サイズ)の入力データの濃度ヒストグラム分布
から白ピーク値と黒ピーク値を使用して閾値を生成する
ことで、読み取り対象の濃度レンジ以外の背景も同時に
入力した場合でも2値化閾値を生成することができる。
When the paper to be read is shorter than the sensor length of the image reading unit (for example, when reading a business card with an A6 size scanner), the density histogram distribution includes white peak values and black peaks including those other than the target paper. I will ask for a value. Except for the density range to be read, by generating a threshold value using the white peak value and the black peak value from the density histogram distribution of the input data at a limited location on one line specified in advance (for example, business card size) Even when the background of is also input at the same time, the binarization threshold can be generated.

【0012】入力データから濃度ヒストグラムを生成
し、白黒ピーク値を求める処理をソフトウェアで行う場
合には多くの処理時間がかかる。そこで、これら一連の
処理を実際の読み込み処理とは別処理とする。本来の読
み取り操作とは別に用紙の1ラインの読み取りを1 度だ
け行い、最適な1値化閾値を生成を決定する。以降の同
じ種類の用紙では、同じ2値化閾値を使用することで、
読み取り処理の遅延を発生させることなく2値化処理を
行うことができる。
It takes a lot of processing time to generate the density histogram from the input data and obtain the black-and-white peak value by software. Therefore, these series of processes are different from the actual reading process. Apart from the original reading operation, one line of the paper is read only once, and the optimal threshold for binarization is determined. By using the same binarization threshold value for the same type of paper after that,
The binarization process can be performed without causing a delay in the reading process.

【0013】入力データから濃度ヒストグラムを生成
し、白黒ピーク値を求める処理を読み取り時(領域の)
の先頭で行う。これから読み取る領域に最適な2 値化処
理を行うことができる。用紙の読み取りは同種類の用紙
を連続して行うことが多い。特に、読み取り領域が文書
サイズに比べて小さい場合、読み取りの最後では下地と
文字の両方を含むことが期待できる。そこで、読み込み
時の終了時に入力データを読み取る。次の読み取りに
は、保持した入力データから濃度ヒストグラムを生成
し、白黒ピーク値を求める処理を行うことで最適な2 値
化処理を行うことができる。
At the time of reading the processing of generating a density histogram from the input data and obtaining the black and white peak value (of the area)
At the beginning of. The optimum binarization process for the area to be read can be performed. In many cases, the same type of paper is continuously read to read the paper. In particular, when the reading area is smaller than the document size, it can be expected that both the background and characters are included at the end of reading. Therefore, the input data is read at the end of reading. For the next reading, an optimum binarization process can be performed by generating a density histogram from the held input data and performing a process for obtaining a black and white peak value.

【0014】用紙の下地は局所的に白色の性質が異なる
場合がある。入力データから濃度ヒストグラム分布を生
成し、白黒ピーク値を求める処理をデータの読み取りと
同時に逐次的に行うことで常に最適な2 値化処理を行う
ことができる。
The base of the paper may have locally different white properties. By generating the density histogram distribution from the input data and sequentially performing the process of obtaining the black-and-white peak value at the same time as reading the data, the optimum binarization process can always be performed.

【0015】[0015]

【実施の形態】図1に、本発明の一実施形態による画像
読取装置の構成を示す図面を図示する。本実施形態によ
る画像読取装置は、読み取られるべき画像が記録された
媒体上の画像を光学的に読み取り、電気信号に変換する
画像読取部と、画像読取部から出力される画像信号を二
値化する画像信号処理部(二値化部)と、ライン読取時
の画像読取部からの入力データを一時的に保持する入力
データ保持部と、入力データから濃度ヒストグラム分布
を生成する濃度ヒストグラム分布生成部と、濃度ヒスト
グラム分布の下地値の白ピーク値と、文字の黒ピーク値
から画像信号処理部への二値化閾値を生成する閾値生成
部とを備えている。
1 is a drawing showing the configuration of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The image reading apparatus according to the present embodiment binarizes an image reading unit that optically reads an image on a medium on which an image to be read is recorded and converts the image into an electric signal, and an image signal output from the image reading unit. Image signal processing unit (binarization unit), input data holding unit that temporarily holds input data from the image reading unit during line reading, and density histogram distribution generation unit that creates a density histogram distribution from the input data And a threshold generation unit that generates a binarization threshold value for the image signal processing unit from the white peak value of the background value of the density histogram distribution and the black peak value of the character.

【0016】画像読取部は、センサ部とA/D変換部と
からなる。センサ部は、CCDなどにより構成されるラ
インセンサが、本実施形態では使用されている。センサ
種類は、本発明とは直接関係しないため、他のどのよう
な種類のセンサであっても利用することは可能である。
センサ部は、媒体から読み取った画像の濃度に応じた値
を持つアナログの電気信号を出力する。
The image reading section comprises a sensor section and an A / D conversion section. As the sensor unit, a line sensor including a CCD or the like is used in this embodiment. Since the sensor type is not directly related to the present invention, any other type of sensor can be used.
The sensor unit outputs an analog electric signal having a value according to the density of the image read from the medium.

【0017】A/D変換部は、センサ部より出力された
アナログ電気信号をデジタル信号に変換するものであ
る。ここで、8ビットのデジタル信号を扱うとすると、
読取結果が白の場合には255、黒の場合には0がA/
D変換部より出力される。図2は、本実施形態による二
値化処理の流れを示した図面である。図2ニ示されるよ
うに、本実施形態の画像読取装置では、閾値生成の処理
と読み取られた画像の二値化処理とが実行される。
The A / D conversion unit converts the analog electric signal output from the sensor unit into a digital signal. Here, if an 8-bit digital signal is handled,
If the read result is white, 255 is displayed; if it is black, 0 is A /
It is output from the D converter. FIG. 2 is a drawing showing the flow of the binarization processing according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the image reading apparatus of the present embodiment executes a threshold generation process and a binarization process of the read image.

【0018】まず、閾値を生成するために、媒体の文字
を含んだ下地(白部)部分の画像を1ライン分読み取っ
てデータを入力し、これをラインデータ保持部に保存す
る。また、入力データを濃度ヒストグラム分布生成部に
渡す。濃度ヒストグラム分布生成部では入力データの画
素毎の濃度値から濃度ヒストグラム分布を生成する。閾
値生成部では、濃度ヒストグラム分布生成部で生成され
た濃度ヒストグラムを元に、下地の白を示す白ピーク値
と文字の黒を示す黒ピークを求め、この白黒のピーク値
から閾値を生成し、画像処理部(二値化部)に送る。1
ラインの読み取り対象領域が全て黒、あるいは全て白の
場合には、1ラインの読取のみでは白ピーク値や黒ピー
ク値が求められない。この場合は、予め準備した白最大
値(255)や黒最小値(0)を使って閾値を生成し、
以降の処理を行う。
First, in order to generate a threshold value, the image of the background (white portion) portion including the characters of the medium is read for one line, data is input, and this is stored in the line data holding unit. Also, the input data is passed to the density histogram distribution generation unit. The density histogram distribution generation unit generates a density histogram distribution from the density value of each pixel of the input data. In the threshold generation unit, based on the density histogram generated by the density histogram distribution generation unit, a white peak value indicating white of the background and a black peak indicating black of the character are obtained, and a threshold value is generated from this black and white peak value, It is sent to the image processing unit (binarization unit). 1
When the read target area of the line is all black or all white, the white peak value and the black peak value cannot be obtained only by reading one line. In this case, the threshold value is generated using the white maximum value (255) and the black minimum value (0) prepared in advance,
Perform the following processing.

【0019】次に、画像の読み込み処理では、画像処理
部が閾値生成部の閾値を使用して画像読み取り部からの
デジタル画信号を2値化する処理が行われる。閾値生成
部より生成される閾値は、媒体の下地(白部)と文字部
(黒部)を読み込んだ入力データから生成されるため、
その原稿に最適な閾値となり、正しく2値化が行われ
る。図3は、図1に図示された画像読取装置を組み込ん
だ一例である、ペン型スキャナ装置の概観とその内部構
成図を示している。本実施形態によるペン型スキャナ装
置では、画像読み取り部を原稿に密着させて原稿を読み
取る形態を採用している。ペン型スキャナを、このよう
に読取原稿上で移動させて原稿を走査し、得られた入力
データを決定された閾値に基づいて二値化していくこと
で、二値化画像データを出力している。図4は、図3に
図示されたペン型スキャナにおける画像読取り時の制御
と、データの流れを説明している。本例では4ライン分
のデータの読取り例を示している。図4において、エン
コーダパルスは移動量検出部から出力される移動量信号
に相当する。また、ラインセンサ起動信号は、ラインセ
ンサの1駆動周期毎に発生される信号であり、これに基
づいてラインセンサからの信号転送が開始される。図3
においては、駆動信号に相当する。ラインセンサ画像信
号は、ラインセンサからラインセンサ起動信号に基づい
て出力される画像信号である。画像処理済とされた信号
は、二値化処理が完了した画像信号である。
Next, in the image reading process, the image processing unit uses the threshold value of the threshold value generating unit to binarize the digital image signal from the image reading unit. Since the threshold value generated by the threshold value generation unit is generated from the input data in which the background (white part) and the character part (black part) of the medium are read,
The threshold value is optimal for the original, and the binarization is performed correctly. FIG. 3 shows an outline of a pen-type scanner device, which is an example incorporating the image reading device shown in FIG. 1, and an internal configuration diagram thereof. The pen-type scanner device according to the present embodiment employs a mode in which the image reading unit is brought into close contact with the document to read the document. By moving the pen-type scanner over the read document and scanning the document in this way, and binarizing the obtained input data based on the determined threshold value, the binarized image data is output. There is. FIG. 4 illustrates the control and data flow at the time of image reading in the pen-type scanner shown in FIG. In this example, an example of reading data for four lines is shown. In FIG. 4, the encoder pulse corresponds to the movement amount signal output from the movement amount detection unit. Further, the line sensor activation signal is a signal generated every one driving cycle of the line sensor, and based on this, the signal transfer from the line sensor is started. Figure 3
In, it corresponds to the drive signal. The line sensor image signal is an image signal output from the line sensor based on the line sensor activation signal. The image processed signal is an image signal that has been binarized.

【0020】装置へのデータ転送割り込みは、詳細は後
述するが、画像読取装置から外部の情報処理装置へ画像
データを転送する際に、画像読取装置から情報処理装置
に対して行われる。以下、読取動作の制御とデータの流
れを、図1乃至図4を用いて説明する。画像読み取り部
はラインセンサと光源(LEDもしくは冷陰極管)とレ
ンズとを備え、読取り媒体と密着方式の画像読み取りを
行う。読取り中は光源を点灯し、ラインセンサを起動信
号で読取り開始させることで、センサ上の各位置での反
射光量を電気信号に変換しアナログ信号として出力す
る。移動量検出部は、エンコーダにより読取り媒体上の
移動量をパルス信号に変換して出力する。これによっ
て、媒体に対する画像読取装置の相対的な移動量が検出
される。画像信号処理部は、画像読み取り部からの画像
信号をA/D変換回路によりデジタル化し、濃度ヒスト
グラム分布から決定した閾値で2値化画像処理を行う。
制御部は、全体の読取り制御と情報処理装置へのデータ
の転送を行う。ラインセンサへの起動信号は、媒体の読
取期間中は常に発生しており、画像処理済みのラインデ
ータ(画像データ)は画像読取装置内部のバッファに保
存しておく。
The data transfer interrupt to the apparatus will be described later in detail, but is performed from the image reading apparatus to the information processing apparatus when the image data is transferred from the image reading apparatus to the external information processing apparatus. The control of the reading operation and the flow of data will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. The image reading unit includes a line sensor, a light source (LED or cold cathode tube), and a lens, and performs image reading in close contact with the reading medium. During reading, the light source is turned on and the line sensor starts reading with a start signal, thereby converting the amount of reflected light at each position on the sensor into an electric signal and outputting it as an analog signal. The movement amount detection unit converts the movement amount on the reading medium into a pulse signal by the encoder and outputs the pulse signal. Thereby, the relative movement amount of the image reading device with respect to the medium is detected. The image signal processing unit digitizes the image signal from the image reading unit by an A / D conversion circuit and performs binarized image processing with a threshold value determined from the density histogram distribution.
The control unit controls the entire reading and transfers the data to the information processing device. The start signal to the line sensor is always generated during the reading period of the medium, and the line data (image data) that has undergone image processing is stored in a buffer inside the image reading device.

【0021】制御部では、移動量検出部からの移動パル
ス(エンコーダパルス)を検出した場合、情報処理装置
へ割り込みを上げ、バッファに保存してある画像処理済
みのラインデータのデータ転送を行う。移動パルスは、
通常の動作時には、ラインセンサの1駆動周期に一つの
み出力されるよう構成されている(図4のラインセンサ
画像信号1)。二値化処理が行われると、画像読取装置
から情報処理装置に対してデータ転送割り込みが行わ
れ、情報処理装置に対して画像データが転送される。
When the movement pulse (encoder pulse) from the movement amount detection portion is detected, the control portion raises an interrupt to the information processing device to transfer the image-processed line data stored in the buffer. The movement pulse is
During normal operation, only one line sensor is output in one driving cycle (line sensor image signal 1 in FIG. 4). When the binarization processing is performed, the image reading device issues a data transfer interrupt to the information processing device, and the image data is transferred to the information processing device.

【0022】しかし、移動パルスがラインセンサの1駆
動周期内で2回以上検出された場合には、スキャナの読
み込み性能以上にスキャナの移動が発生したと制御部で
は判断し、移動パルス1回分のデータのみを転送する。
図4の例では、ラインセンサ画像信号2に相当する。こ
こでは、ラインセンサ起動信号の間に二つのエンコーダ
パルスが出現している。一方、移動パルスがラインセン
サの1駆動周期内に検出されない場合には、スキャナが
移動していないことを意味する。図4では、ラインセン
サ画像信号3の部分に相当する。ここでは、ラインセン
サ起動信号間にエンコーダパルスは出現していない。こ
の場合には、バッファに保存してある画像処理済みのラ
インデータを破棄して、次のラインの読取データ(ライ
ンセンサ画像信号4)を保持する。
However, when the movement pulse is detected twice or more within one driving cycle of the line sensor, the control unit judges that the movement of the scanner exceeds the reading performance of the scanner, and the movement portion corresponds to one movement pulse. Transfer data only.
In the example of FIG. 4, it corresponds to the line sensor image signal 2. Here, two encoder pulses appear between the line sensor activation signals. On the other hand, when the movement pulse is not detected within one driving cycle of the line sensor, it means that the scanner is not moving. In FIG. 4, it corresponds to the portion of the line sensor image signal 3. Here, no encoder pulse appears between the line sensor activation signals. In this case, the image-processed line data stored in the buffer is discarded and the read data (line sensor image signal 4) of the next line is held.

【0023】I/F部は、画像読取装置に接続される情
報処理装置への電気的インタフェースであり、情報処理
装置への割り込みやデータアクセスを行う。情報処理装
置に転送された二値化データは、情報処理装置の表示部
に表示される。そのためオペレータは読取り中の画像デ
ータを表示部から確認することができる。図5は、第二
の実施形態による画像読取装置のブロック図を示した図
面である。図5に図示された画像読取装置は、読取り媒
体上の画像を光学的に読み取り電気信号に変換する画像
読み取り部と、画像読み取り部から出力される画像信号
をシェーディング補正後に2値化する画像信号処理部
(2値化部)と、ライン読み取り時にシェーディング補
正後の入力データを保持する入力データ保持部と、入力
データ保持部のデータから濃度ヒストグラム分布を生成
する濃度ヒストグラム生成部と、濃度ヒストグラムの下
地値の白ピーク値と文字の黒ピーク値から画像信号処理
部への2値化閾値を生成する閾値生成部とを備えてい
る。
The I / F section is an electrical interface to an information processing apparatus connected to the image reading apparatus, and performs interrupts and data access to the information processing apparatus. The binarized data transferred to the information processing device is displayed on the display unit of the information processing device. Therefore, the operator can confirm the image data being read from the display unit. FIG. 5 is a diagram showing a block diagram of the image reading apparatus according to the second embodiment. The image reading apparatus shown in FIG. 5 is an image reading unit that optically reads an image on a reading medium and converts it into an electric signal, and an image signal that binarizes the image signal output from the image reading unit after shading correction. A processing unit (binarization unit), an input data holding unit that holds input data after shading correction during line reading, a density histogram generation unit that generates a density histogram distribution from the data of the input data holding unit, and a density histogram A threshold generation unit that generates a binarization threshold value for the image signal processing unit from the white peak value of the background value and the black peak value of the character is provided.

【0024】画像読み取り部はセンサ部とA/D変換部
からなり、読取り対象の画信号をデジタル化して出力す
る(例えば8ビットの場合、白が255、黒が0の出力
となる)。画像読み取り部の出力はシェーディング補正
部で面むらなどの影響を取り除いた出力に変換される。
予め読み込んだ下地値を白シェーディング補正値として
保存し、入力された入力画信号は常に下の(1)式によ
り変換され出力される。
The image reading section is composed of a sensor section and an A / D conversion section, which digitizes and outputs the image signal to be read (for example, in the case of 8 bits, white is 255 and black is 0). The output of the image reading unit is converted by the shading correction unit into an output from which the influence of surface unevenness is removed.
The background value read in advance is saved as a white shading correction value, and the input image signal that has been input is always converted and output according to the following equation (1).

【0025】 入力画信号 :x(i)、補正後の信号:y(i) 白シェーディング補正値:ww(i) y(i)=255x(i)/ww(i) ...(1) 上式により変換された画信号は実施例1と同様に二値化
処理される。そのために、1ライン分のシェーディング
補正済みの入力データが入力データ保持部で保持され
る。一方、入力データから第一の実施形態の場合と同様
に閾値を生成する。ここでは、白シェーディング補正の
処理を示したが、黒シェーディング補正を同様に行って
もよい。図6に本発明の第3の実施形態による画像読取
動作を説明する図面であり、下地の入力波形と濃度ヒス
トグラム分布と決定される閾値の関係を示したグラフで
ある。図示左側のグラフは読取原稿の下地、文字に相当
する黒部分を含む、1ライン分の読取信号の入力値を示
している。横軸は媒体横手方向の画素(pixel)
を、縦軸は濃度値を示している。また、図示右側のグラ
フは画素の濃度ヒストグラム分布を示している。図示横
軸は濃度値を、縦軸は濃度値の発生頻度をそれぞれ示
す。
Input image signal: x (i), corrected signal: y (i) White shading correction value: ww (i) y (i) = 255x (i) / ww (i). . . (1) The image signal converted by the above equation is binarized as in the first embodiment. Therefore, one line of shading-corrected input data is held in the input data holding unit. On the other hand, a threshold value is generated from the input data as in the case of the first embodiment. Although the white shading correction processing is shown here, the black shading correction may be performed in the same manner. FIG. 6 is a diagram for explaining an image reading operation according to the third embodiment of the present invention, and is a graph showing the relationship between the input waveform of the background, the density histogram distribution, and the determined threshold value. The graph on the left side of the drawing shows the input value of the read signal for one line including the background of the read document and the black portion corresponding to the character. The horizontal axis is the pixel in the lateral direction of the medium (pixel)
And the vertical axis represents the density value. Further, the graph on the right side of the drawing shows the density histogram distribution of pixels. The horizontal axis in the figure represents the density value, and the vertical axis represents the frequency of occurrence of the density value.

【0026】ここで、センサの感度にばらつきがあって
も、濃度ヒストグラム分布でには下地を示す白ピーク値
(WP)と、文字を示す黒ピーク値(BP)が出現す
る。そのため、この白ピーク値と黒ピーク値との内側に
閾値を生成すれば、読取された画像を二値化することが
できる。つまり、図示されるような位置に閾値を生成す
れば、黒ピーク値付近の信号は黒として、白ピーク値付
近の信号は白として、正しく出力される。閾値は、以下
の式により算出される。
Here, even if there is a variation in the sensitivity of the sensor, a white peak value (WP) indicating the background and a black peak value (BP) indicating the characters appear in the density histogram distribution. Therefore, if a threshold value is generated inside the white peak value and the black peak value, the read image can be binarized. That is, if a threshold value is generated at a position as shown in the figure, a signal near the black peak value is correctly output as black and a signal near the white peak value is correctly output as white. The threshold value is calculated by the following formula.

【0027】 閾値=α×(W P−BP)+BP (1<α<1) なお、αは閾値を決定するための係数であり、任意の値
を適用できる。αの値は、読み取られる原稿の濃さや、
望まれる出力画像の画質等に応じて適宜選択すればよ
い。このように、閾値を生成するために白ピーク値(W
P)、黒ピーク値(BP)を使用することで、正しい2
値化が行える。図7に第4の実施形態による画像読取装
置が図示されている。読み込み対象の用紙幅が画像読み
取り部の読み取り領域より短い場合には、ライン入力デ
ータ値を求めても対象外の部分(原稿の外側)も一緒に
読み取られてしまう。そのため、媒体とは無関係なデー
タが入力されてしまい、用紙の濃度ヒストグラム分布を
正しく求めることができない。そのため、本実施形態で
は、有効領域指定部で、予め指定されたライン上の限定
された場所のデータのみの入力データ値として使用し、
濃度ヒストグラム分布を生成する。有効領域の指定は、
例えば読み取られる媒体の幅を指定すればよい。画像読
取装置では、有効領域の指定に基づいて読み取られた信
号のうち有効な信号として扱うべき部分を認識し、その
部分についてのみ濃度ヒストグラムを生成、閾値を発生
させる(図7有効領域)。これにより、画像読み取り部
のライン長より短い用紙でも最適な2値化閾値を生成す
ることができる。図8は、本発明の第5の実施形態によ
る画像読取装置を図示した図面である。また、図9乃至
図11は、図8に図示された画像読取装置における読取
処理の手順を示したフローチャートである。
Threshold = α × (W P-BP) + BP (1 <α <1) Note that α is a coefficient for determining the threshold, and an arbitrary value can be applied. The value of α is
It may be appropriately selected according to the desired image quality of the output image. Thus, the white peak value (W
P) and black peak value (BP)
It can be valued. FIG. 7 shows an image reading apparatus according to the fourth embodiment. When the width of the paper to be read is shorter than the reading area of the image reading unit, even if the line input data value is obtained, the non-target portion (outside the document) is also read. Therefore, data unrelated to the medium is input, and the density histogram distribution of the paper cannot be correctly obtained. Therefore, in the present embodiment, in the effective area designating section, it is used as an input data value of only data at a limited location on a line designated in advance,
Generate a density histogram distribution. To specify the effective area,
For example, the width of the medium to be read may be specified. The image reading device recognizes a portion to be treated as an effective signal in the read signal based on the designation of the effective area, generates a density histogram only for that portion, and generates a threshold value (effective area in FIG. 7). As a result, the optimum binarization threshold value can be generated even for a sheet having a line length shorter than that of the image reading unit. FIG. 8 is a view showing an image reading device according to a fifth embodiment of the present invention. 9 to 11 are flowcharts showing the procedure of the reading process in the image reading apparatus shown in FIG.

【0028】上記図面は、閾値決定のためのライン入力
データ保持と実際の読み込み処理との関係を示してい
る。閾値決定のためのライン入力は4通りに構成する。 1)別処理型 実際の画像の読み取りとは別に、用紙の1ライン入力を
行いその濃度ヒストグラム分布から予め閾値を決定し、
以降の読み取りは決定した閾値で二値化処理を行う。 2)読み込み前型 読み取り開始の先頭ラインを1ライン入力し、読取の結
果得られた濃度ヒストグラム分布から閾値を決定し、読
み取り時は先頭で決定した閾値で二値化処理を行う。 3)読み込み後型 読み取りの終了ラインを1ライン入力し、濃度ヒストグ
ラム分布から閾値を決定する。以降の原稿の読み取り
は、前回の読み取り最後で決定した閾値で二値化処理を
行う。 4)逐次型 1ラインの画像入力と同時に、ライン毎に濃度ヒストグ
ラム分布から閾値を決定し、決定した閾値を使って常に
最新の閾値で二値化処理を行う。
The above drawings show the relationship between the line input data holding for threshold value determination and the actual reading processing. There are four types of line inputs for determining the threshold value. 1) Separate processing type In addition to reading the actual image, one line of paper is input and the threshold value is determined in advance from the density histogram distribution,
For subsequent reading, binarization processing is performed using the determined threshold value. 2) One line of the leading line of the pre-reading type reading start is input, the threshold value is determined from the density histogram distribution obtained as a result of reading, and at the time of reading, the binarization process is performed with the threshold value determined at the beginning. 3) Input one end line of post-reading type reading and determine the threshold value from the density histogram distribution. For the subsequent reading of the original, the binarization processing is performed with the threshold value determined at the end of the previous reading. 4) Simultaneously with image input of one line of sequential type, a threshold value is determined from the density histogram distribution for each line, and binarization processing is always performed with the latest threshold value using the determined threshold value.

【0029】このような構成を採用することによって、
ハードウェアの構成と処理時間の優先度に応じた構成が
選択できる。
By adopting such a configuration,
The hardware configuration and the configuration according to the priority of the processing time can be selected.

【0030】[0030]

【本発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
れば、画像入力装置において、センサの感度ばらつきや
光源のばらつきなどで発生する読み取り値の変動が大き
い場合、センサのラインの入力値を保持し、濃度ヒスト
グラム分布から下地の白と文字の黒をあらわす白黒ピー
ク値を求める。この基準値で閾値を決定することで、常
に正しく2値化を行うことができるが画像入力装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention, in the image input device, when the variation of the read value caused by the variation of the sensitivity of the sensor or the variation of the light source is large, the input value of the line of the sensor is large. , And a black-and-white peak value representing the white of the background and the black of the character is obtained from the density histogram distribution. By determining the threshold value with this reference value, it is possible to always perform correct binarization, but it is possible to provide an image input device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態による画像読取装置の構
成、
FIG. 1 is a configuration of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention,

【図2】一実施形態による画像読取処理手順を示した図
面、
FIG. 2 is a diagram showing an image reading processing procedure according to an embodiment,

【図3】画像読取装置の具体的な構成例、FIG. 3 is a specific configuration example of an image reading device,

【図4】画像読取のタイミングチャート、FIG. 4 is a timing chart of image reading,

【図5】第二の実施形態による画像読取装置の構成、FIG. 5 is a configuration of an image reading device according to a second embodiment,

【図6】読取画像信号と濃度ヒストグラムの関係を示す
図面、
FIG. 6 is a drawing showing a relationship between a read image signal and a density histogram,

【図7】有効領域が画像読取装置の読取範囲よりも狭い
例を説明する図面、
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the effective area is narrower than the reading range of the image reading device;

【図8】その他の実施形態による画像読取を説明する図
面、
FIG. 8 is a view for explaining image reading according to another embodiment,

【図9】その他の実施形態による二値化処理手順を示す
図面、
FIG. 9 is a drawing showing a binarization processing procedure according to another embodiment,

【図10】さらにその他の二値化処理手順を示す図面、FIG. 10 is a drawing showing still another binarization processing procedure;

【図11】さらにその他の二値化処理手順を示す図面、FIG. 11 is a drawing showing still another binarization processing procedure;

【図12】従来の二値化処理を示す図面、をそれぞれ図
示する。
FIG. 12 is a drawing showing a conventional binarization process.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 嗣男 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−258558(JP,A) 特開 平4−368058(JP,A) 特開 平5−63973(JP,A) 特開 昭63−246975(JP,A) 特開 平4−284778(JP,A) 特開 平2−283165(JP,A)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tsuguo Noda               4-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa               No. 1 within Fujitsu Limited                (56) Reference JP-A-1-258558 (JP, A)                 Japanese Patent Laid-Open No. 4-368058 (JP, A)                 JP-A-5-63973 (JP, A)                 JP 63-246975 (JP, A)                 JP-A-4-284778 (JP, A)                 JP-A-2-283165 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 読み取り媒体上を移動することにより走
査し、該読み取り媒体上の画像を光学的に読み取る手持
ち可能な画像データ入力部と、入力データの2値化処理のための読み取りの前に予め
み取り媒体上の文字を含んだ画像の先頭の1ラインの入
力データを一時的に保持する入力データ保持部と、 入力データ保持部に一時的に保存された文字を含んだ画
像の先頭の1ラインの入力データから濃度ヒストグラム
分布を生成する濃度ヒストグラム分布生成部と、 濃度ヒストグラム分布から2値化閾値を生成する閾値生
成部と、 媒体読み取り時に、前記閥値生成部により生成された2
値化閥値に基づき、媒体より得られる入力データの2値
化処理を行う画像処理部と、 を有することを特徴とする画像読み取り装置。
1. A hand-held image data input section for scanning by moving on a reading medium to optically read an image on the reading medium, and before reading for binarizing the input data. An input data holding unit that temporarily holds the input data of the first line of the image including the characters on the reading medium in advance , and a character that is temporarily stored in the input data holding unit Picture
A density histogram distribution generation unit that generates a density histogram distribution from the input data of the first line of the image, a threshold generation unit that generates a binarization threshold from the density histogram distribution, and a threshold value generation unit when reading the medium. Was done 2
An image reading apparatus, comprising: an image processing unit that performs binarization processing of input data obtained from a medium based on a binarization threshold value.
【請求項2】 前記画像読み取り装置は更に、 入力データのシェーディング補正を行う補正部を備え、 前記補正された入力データを前記入力データ保持部に保
持することを特徴とする、請求項1記載の画像読み取り
装置。
2. The image reading apparatus further comprises a correction unit that performs shading correction of input data, and holds the corrected input data in the input data holding unit. Image reading device.
【請求項3】 前記画像読み取り装置において、 閾値生成部は、濃度ヒストグラム分布生成部で生成され
た濃度ヒストグラム分布から、用紙白部の白ピーク値
(WP)、文字黒部の黒ピーク値(BP)を求め、閾値
をα×(WP−BP)+BP(0< α< 1)の条件で閾
値を生成すること、を特徴とする請求項1記載の画像読
み取り装置。
3. In the image reading apparatus, the threshold value generation unit uses the density histogram distribution generated by the density histogram distribution generation unit to determine the white peak value (WP) of the white portion of the paper and the black peak value (BP) of the black portion of the character. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the threshold is generated and the threshold is generated under the condition of α × (WP−BP) + BP (0 <α <1).
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