JP3641365B2 - Image reading device - Google Patents
Image reading device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3641365B2 JP3641365B2 JP15524998A JP15524998A JP3641365B2 JP 3641365 B2 JP3641365 B2 JP 3641365B2 JP 15524998 A JP15524998 A JP 15524998A JP 15524998 A JP15524998 A JP 15524998A JP 3641365 B2 JP3641365 B2 JP 3641365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- document
- histogram
- image
- speed
- reading apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無調整の照明を用いても、原稿を高速に読取ることができる画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像読取装置としては、特開平6−253149号公報記載の「階調画像読取装置」が報告されている。
このものは、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラム、または、原稿上に照射される光の明るさを検出するためのセンサにより、光量調整、または、光蓄積時間を制御して光蓄積量を決定し、本スキャン時に画像データを得るようにしていた。
【0003】
また、特開平8−279910号公報記載の「画像読取装置」が報告されている。このものは、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムを作成し、その最大値・最小値に基づいて光量、ゲインを調整し、プリスキャン時の階調特性とヒストグラムに基づいて、階調変換テーブル(γ変換テーブル)を決定して本スキャン時の画像データを得るようにしている。
【0004】
さらに、特開平9−307774号公報記載の「カラー画像読取方法、カラー画像読取装置およびカラー画像読取システム」が報告されている。
このものは、プリスキャン時に得られたγ補正後の画像データに基づいて、γ変換テーブル、光量を決定し、本スキャン時に画像データを得るようにしている。
【0005】
このように、従来の画像読取装置においては、いずれも光量を制御して、階調性の非常に高い画像データを得ることができるという利点を有していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平8−279910号公報および特開平9ー307774号公報に記載されたものは、光量及びγ変換テーブルのみを制御するものであり、読取速度の向上に寄与するものではなかった。
また、特開平6ー253149号公報に記載されたものは、光蓄積時間の制御も行うので、光源の光量に余裕のある場合には原稿の読取速度を向上することができるものである。
【0007】
しかしながら、光量が不足する場合には原稿の読取速度を向上することはできない。一般に普及されている反射型の画像読取装置は、キセノンランプ、蛍光灯、冷陰極管、LED等を光源として用いており、読取速度はイメージセンサの周波数特性で決定するのではなく、照明光量とセンサ感度の関係で決定している。この場合、照明光量が不足するので、照明光量の不足分を補うように速度設定がなされ、センサの光蓄積時間を上限として数分の1程度の速度で動作させているものが多い。
【0008】
また、従来の画像読取装置では、光量が不足してくると暗部のべた画像にノイズが目立つようになる。特に、CCDセンサやMOSセンサではある一定以上の光蓄積量がないと階調特性が悪化する。例えば、MOSセンサではγ特性が下に凸になる度合いが大きくなる。そこで、光蓄積量(光容積時間×光量)を大きくするには、照明光量を上げるか、光蓄積時間を大きくするために、読取速度を遅くする必要があった。
【0009】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、上記のような無調整の照明を用いても、原稿を高速に読取ることができる画像読取装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、原稿面上に無調節の光を照射する照明手段と、この原稿面により反射された光を1ラインづつ光蓄積時間毎に蓄積して主走査方向の電気信号に変換する光電変換手段と、前記照明手段および光電変換手段を前記原稿面に対して副走査方向に指定された移動速度で移動させる移動手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号を指定されたゲインで増幅する増幅手段と、この増幅手段により増幅された電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換手段と、原稿読取速度を指定する操作手段と、を備えた画像読取装置であって、前記操作手段により指定された読取速度に応じて、前記移動手段の移動速度、前記光電変換手段の光蓄積時間、前記増幅手段のゲインを調整して、原稿の光学濃度の所定値に対応する値未満の場合は、前記所定値に対応する処理値を出力するように制御する制御手段とを有することを要旨とする。
【0011】
請求項2記載の発明は、上記課題を解決するため、前記制御手段は、前記制御手段は、前記増幅手段のオフセットを調整してその出力を前記A/D変換手段のダイナミックレンジに対して最適化するように制御することを要旨とする。
【0012】
請求項3記載の発明は、上記課題を解決するため、プリスキャン時の画像データに基づいて、読取濃度の出現度合いを表すヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、このヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラムを記憶するヒストグラム記憶手段とを備え、前記制御手段は、プリスキャン時に得られたヒストグラム中の高濃度領域の光学濃度に基づいて、原稿の読取速度を可変になるように制御することを要旨とする。
【0013】
請求項4記載の発明は、上記課題を解決するため、前記制御手段は、プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合には、原稿の光学濃度を制限すべきオフセット値を判別して前記増幅手段に設定し、原稿の読取速度を可変になるように制御することを要旨とする。
【0014】
請求項5記載の発明は、上記課題を解決するため、前記制御手段は、プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合には、このヒストグラム中の最大値、最小値に基づいて、前記増幅手段のオフセット及びゲインを調整し、A/D変換時のダイナミックレンジを拡張し、原稿の読取速度を可変になるように制御することを要旨とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像読取装置1の構成を示す図である。
図1に示すように、原稿3と、光源部5と、イメージセンサ7と、走行制御部9と、増幅器11と、A/D変換器13と、シェーディング補正部15と、γ変換部17と、操作部19と、スキャナ制御部21とから構成されている。
【0016】
原稿3は、透明なガラス板からなる原稿台上に読み取りに先立って置かれており、画像や文字等が描かれている原稿面が光源部5およびイメージセンサ7側に向けられている。
光源部5は、キセノンランプ、蛍光灯、冷陰極管、LED等による無調節光を用いている。イメージセンサ7は、CCD等の電荷蓄積型のラインセンサから構成され、光源からの光が原稿3に照射され原稿3により反射された光像の1ライン分が光電変換されて光蓄積時間毎に電荷として蓄積され、1ライン毎に順次に電気信号として増幅器11に出力される。
【0017】
走行制御部9は、イメージセンサ7と光源部5を原稿3の原稿面に沿って1ライン毎に指定された移動速度で走行して副走査する。増幅器11は、例えばオペアンプ回路からなり、イメージセンサ7から出力された電気信号を指定されたゲインに応じて増幅する。A/D変換器13は、増幅器11から出力された電気信号が指定された基準電圧より上方レンジの場合にこれをディジタルデータにA/D変換して量子化する。
【0018】
シェーディング補正部15は、1ライン分の補正値データを予め記憶しておき、A/D変換されたディジタルデータから補正値データを引いて、イメージセンサ7の光電素子毎の感度ばらつきを補正する。
γ変換部17は、スキャナ制御部21に予め記憶されているγ変換テーブルの値を用いてディジタルデータをγ変換し、画像データを出力する。
【0019】
スキャナ制御部21は、CPU、ROM、RAM等を有するマイクロコンピュータ、タイミング回路、基準電圧出力回路等から構成されており、読取原稿の光学濃度を絞って、読取速度を可変に設定するために、ROMに記憶されている制御プログラムに従って、操作部19でユーザにより指定された走査速度に応じて走行制御部9に副走査速度を設定し、ライン周期毎にイメージセンサ7の光電変換を制御し、増幅器11の増幅ゲインを設定し、さらに、A/D変換器13に基準電圧を設定することで装置全体を制御する。
【0020】
次に、図1に示す本実施の形態に係る画像読取装置1に採用される光学濃度と読取速度の関係について説明する。まず、一般に用いられている反射型の画像読取装置では、光学濃度ODが1.8〜2.0の原稿まで読取ることができるように構成されている。
【0021】
原稿3が、暗部の画像領域がない画像及び文字・線画像のみ黒で他は明るめの色の画像の場合には、光学濃度ODのある値以下については一律にこのある値とみなして、ある値以上を階調処理対象とするようにしても、すなわち、前記ある値を(階調)処理後最小値として読取画像をデータ化しても問題はない。または、暗部の画像領域がつぶれてもいい場合には、同様にして光学濃度ODのある値を(階調)処理後最小値とすれば、ノイズは目立たなくなる。以下では、上記のように(階調)処理後最小値を設定してデータ化を行うことを“光学濃度ODを絞る”、あるいは“光学濃度ODを制限する”と言うものとする。
【0022】
そこで、光学濃度OD=1.0(反射率r=0.1)で画像データを切り取った後に、光学濃度OD=2.0(反射率r=0.01)でも、良好な画像データが得られる場合には、10倍の速度で光電変換して読み取っても光学濃度OD=1.0の部分は同様の画像データが得られるので、イメージセンサ7や光源部5及び走行制御部9を高速に移動可能に構成すれば、例えば10倍の速度で原稿を読取ることができる。
【0023】
また、光学濃度OD=1.8(r=0.016)〜2.0の範囲で良好な画像データが得られる原稿に対しては、通常動作時のS/N比にも依存するので1倍速、光学濃度OD=1.5(r=0.03)で2倍速、光学濃度OD=1.0で4倍速程度の読取速度に設定するのが適切である。
【0024】
次に、図2を参照して、図1に示す画像読取装置1の動作を説明する。まず、操作部19には、ユーザによる指定速度範囲として標準から4倍速程度までの速度範囲を設けておき、その指定値をmとする。スキャナ制御部21は、操作部19から指定値mを受け取ると、光電変換ゲインをこの指定値mに変更するために、増幅器11にゲインmを設定して指定する。
【0025】
そして、スキャナ制御部21は、図2に示すように、増幅器11にゲインmを設定したときに得られる飽和光量を基準にしたγ変換テーブルを内部ROMから読み出しγ変換部17の内部RAMに設定する。具体的には、γ変換部17に設定される標準読取時のγ変換テーブルの反射率rの分解能をm倍にしておき、その一部を用いてγ変換テーブルを生成する。または、標準読取時のγ変換テーブルの反射率rから内挿法に基づいて、分解能がm倍時のγ変換テーブルを生成する。但し、分解能がm倍に対応する光学濃度ODには制限があるので、図2に示すように、この制限に対応した反射率r以下は全て最小値とする。
【0026】
そして、スキャナ制御部21は、内部のタイミング回路に対して、イメージセンサ7のライン周期に対応する光蓄積時間を標準時の1/mに設定し、イメージセンサ7に順次に出力するように設定する。また、イメージセンサ7の駆動クロックは、1ラインの画素数分の期間が1ライン周期分より小さければよいので、指定値mの設定範囲に応じたクロック周波数の設定が可能なようにクロック周波数切替回路をこのタイミング回路内に用意すればよい。
さらに、スキャナ制御部21は、走行制御部9に対して標準読取時のm倍の速度で走行するように移動速度を設定する。
【0027】
このように、スキャナ制御部21は、操作部19を用いてユーザが指定した指定値mに応じて、画像読取装置1の各部を上述したように設定するので、原稿面上に無調節の光を光源部5から照射された場合、イメージセンサ7では、この原稿面により反射された光を1ライン毎に指定された光蓄積時間T/m毎に主走査して電気信号に光電変換する。そして、増幅器11では、イメージセンサ7により光電変換された電気信号を指定されたゲインmに応じて増幅する。そして、A/D変換器13では、増幅器11により増幅された電気信号を指定された基準電圧以上のダイナミックレンジ内でデジタルデータに変換する。そして、シェーディング補正部15では、1ライン分の補正値データを予め記憶しておき、A/D変換されたディジタルデータから補正値データを引いて、イメージセンサ7の光電素子毎の感度ばらつきを補正する。そして、γ変換部17では、スキャナ制御部21に予め記憶されているγ変換テーブルの値を用いてディジタルデータをγ変換し、画像データを出力する。さらに、走行制御部9では、イメージセンサ7と光源部5を原稿3の原稿面に沿って1ライン毎に指定された移動速度で走行して順次に副走査し、原稿3を1枚分だけ読取る。
【0028】
従って、イメージセンサ7により読取られた原稿3の光学濃度ODを絞り、光電変換時のゲインを調節して読取速度を可変にすることができる。この結果、ユーザが指定した読取速度に従って、光学濃度ODを制限して原稿を読取ることができ、ノイズの発生が少ない高速読取を行うことができる。
【0029】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る画像読取装置21の構成を示す図である。図3に示す構成要素のうち図1に示す構成と同様のものには同一番号を付与し、その構成の説明を省略する。
【0030】
第1の実施の形態では、光学濃度ODを制限していたので、光学濃度ODに対応した反射率r以下ではA/D変換が可能なダイナミックレンジが無駄に使用されていた。
そこで、第2の実施の形態では、スキャナ制御部39は、増幅器33のオフセット及びゲインを制御し、A/D変換器35によるA/D変換が可能なダイナミックレンジを反射率rから上限まで拡張し、増幅器33から入力される電気信号に対してA/D変換する。
【0031】
増幅器33のオフセットは、標準読取時の光学濃度ODの制限に対応した反射率rを考え、出力値ofsと等価な電圧に下げるように設定すればよい。また、増幅器33のゲインgは、A/D変換器35の出力最大値をkとすると、
g=m×(k/(k−ofs))
にすれば、図4に示すように、白レベルWが最大値kの近傍になる。なお、スキャナ制御部39では、増幅器33にオフセット及びゲインの電圧を制御する。
そして、スキャナ制御部39では、シェーディング補正部37に指定するシェーディング補正の白基準データWは、フルレンジ読取時の白補正データWとオフセットofsに基づいて、
w=(W−ofs)×g
として生成する。
【0032】
このように、第1の実施の形態に加えて、実質的なA/D変換時のダイナミックレンジを拡張して、A/D変換時の階調分解能を向上するので、連続階調変化(グラデーシヨン)領域に対して擬輪郭が発生することを抑制することができる。この結果、光学濃度ODの制限に対応したA/D変換時のダイナミックレンジを拡張でき、階調性の向上したノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【0033】
(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る画像読取装置31の構成を示す図である。図5に示す構成要素のうち図3に示す構成と同様のものには同一番号を付与し、その構成の説明を省略する。
第1及び第2の実施の形態では、操作部19によりユーザが速度指定をする必要があったが、第3の実施の形態では、プリスキャン時に得られる画像データのヒストグラムを利用して、光学濃度ODの設定すべき値を求めて速度制御を行うことで、ユーザによる速度の指定を省くことにする。
【0034】
スキャナ制御部39では、まず、プリスキャン時に得られる画像データに基づいて、原稿3の読取濃度のヒストグラムを生成してヒストグラム記憶部53に記憶しておく。
ここで、ヒストグラム記憶部53に記憶されたヒストグラム中に高濃度領域を判別し、上述したように、光学濃度OD=1.8(r=0.016)〜2.0の範囲では、1倍の読取速度、光学濃度OD=1.5(r=0.03)で2倍の読取速度、光学濃度OD=1.0(反射率r=0.1)で4倍の読取速度に設定するのが適切である。
一方、図6に示すように、高濃度領域が存在しない場合には、最小値ofsにより光学濃度ODを制限すればよい。
【0035】
ヒストグラム記憶部53に記憶されたヒストグラム中に、図7に示すように、文字・線画像(イ)とは別の高濃度領域が存在しない場合には、文字・線画像部分(イ)を除く領域の最小値ofsにより光学濃度ODを制限すればよい。具体的には、図7に示すように、ある濃度ofs以下の頻度がx以下の領域(ロ)には階調性画像はないと判断し、得られたオフセット最小値ofsをオフセットとして増幅器33に設定すればよい。
【0036】
このように、第2の実施の形態に加えて、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに基づいて、光学濃度ODの制限すべきオフセットを判別して増幅器に自動設定できるので、ユーザによる読取速度の指定を省くことができ、ノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【0037】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係る画像読取装置の構成は、図5に示す第3の実施の形態に係る画像読取装置の構成と同様であるので、その説明を省略する。
第2及び第3の実施の形態では、図8に示すように、白側のA/D変換のダイナミックレンジ(ハ)を拡張しなかったが、第4の実施の形態では、プリスキャン時に得られる画像データのヒストグラムを利用して、光学濃度ODの最大値を検出できるので、スキャナ制御部39は、光学濃度ODの最大値までをA/D変換のダイナミックレンジになるように増幅器33のオフセット及びゲインを調整すればよい。
【0038】
標準読取時との読取速度比mは、標準読取時の対象光学濃度OD(1.8〜2.0程度)の反射率r(0.016〜0.01)と上記光学濃度ODに対応する反射率の比である。
増幅器33のオフセットは、標準読取時の光学濃度ODの制限に対応した反射率rを考え、出力値ofsと等価な電圧に下げるように設定すればよい。
増幅器33のゲインgは、A/D変換器35が出力可能な最大値をk、検出した最大値をjとすると、
g=m×(k/(j−ofs))
となるように設定すればよい。
【0039】
A/D変換器35のダイナミックレンジをある範囲になるように増幅器33のオフセットおよびゲインを調整すると、オフセット調整量によってはシェーデイング補正で問題が発生することがあるので、フルレンジ読取時の白補正データ、黒補正データに基づいて、調整後の黒補正データ、白補正データを生成するようにする。
【0040】
フルレンジ読取時の白基準データをW、黒基準データをB、本スキャン時の白基準データをw、黒基準データをbとすると、図8に示すような関係になるので、
w=(W−ofs)×g
b=(B−ofs)×g
として、本スキャン時の白基準データ及び黒基準データを得ることができる。
但し、A/D変換器35のビット数をnとすると、
b<0,w>2n
になる可能性があるので、シェーデイング補正からγ変換を終了するまでの行程の間、シェーデイング補正部37とγ変換部17のデータビット数を1ビットないし2ビットだけ増やして処理する必要がある。
【0041】
このように、第3の実施の形態に加えて、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに基づいて、光学濃度ODの最大値を制限値として設定し、かつ、最大値と最小値に基づいて、A/D変換のダイナミックレンジを拡張しているので、ユーザによる指定を省いて、階調性を向上することができ、ノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【0042】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項1記載の本発明によれば、イメージセンサにより読取られた原稿の光学濃度ODを絞り、光電変換時のゲインを調節して読取速度を可変にすることができる。この結果、ユーザが指定した読取速度に従って、光学濃度ODを制限して原稿を読取ことができ、ノイズの発生が少ない高速読取を行うことができる。
【0043】
請求項2記載の画像読取装置によれば、実質的なA/D変換時のダイナミックレンジを拡張して、A/D変換時の階調分解能を向上するので、連続階調変化(グラデーシヨン)領域に対して擬輪郭が発生することを抑制することができる。この結果、光学濃度ODの制限に対応したA/D変換時のダイナミックレンジを拡張でき、階調性の向上したノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【0044】
請求項3記載の画像読取装置によれば、プリスキャン時に得られたヒストグラム中の高濃度領域の光学濃度に基づいて、原稿の読取速度を可変になるように制御することで、ユーザによる読取速度の指定を省くことができ、高速読取を行うことができる。
【0045】
請求項4記載の画像読取装度置によれば、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに基づいて、光学濃度ODの制限すべきオフセットを判別して増幅器に自動設定できるので、ユーザによる読取速度の指定を省くことができ、ノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【0046】
請求項5記載の画像読取装置によれば、プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに基づいて、光学濃度ODの最大値を制限値として設定し、かつ、最大値と最小値に基づいて、A/D変換のダイナミックレンジを拡張しているので、ユーザによる指定を省いて、階調性を向上することができ、ノイズの発生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像読取装置1の構成を示す図である。
【図2】画像読取装置1の動作を説明するための図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る画像読取装置21の構成を示す図である。
【図4】増幅器33に設定されるオフセット及びゲインを表す図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る画像読取装置31の構成を示す図である。
【図6】プリスキャン時に得られる画像データに基づいて生成された原稿3の読取濃度のヒストグラムを表す図である。
【図7】プリスキャン時に得られる画像データに基づいて生成された原稿3の読取濃度のヒストグラムとして、文字・線画像(イ)を含むことを表す図である。
【図8】増幅器33に設定されるオフセット及びゲインを表す図である。
【符号の説明】
1,21,31 画像読取装置
3 原稿
5 光源部
7 イメージセンサ
9 走行制御部
11 増幅器
13 A/D変換器
15 シェーディング補正部
17 γ変換部
19 操作部
21 スキャナ制御部
33 増幅器
35 A/D変換器
37 シェーディング補正部
39 スキャナ制御部
53 ヒストグラム記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus capable of reading a document at a high speed even when unadjusted illumination is used.
[0002]
[Prior art]
As a conventional image reading apparatus, a “gradation image reading apparatus” described in JP-A-6-253149 has been reported.
This is a histogram of image data obtained at the time of pre-scanning, or a sensor for detecting the brightness of the light irradiated on the document, and the amount of accumulated light by controlling the amount of light or controlling the light accumulation time. The image data is obtained during the main scan.
[0003]
Also, an “image reading apparatus” described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-279910 has been reported. This creates a histogram of the image data obtained during pre-scanning, adjusts the light intensity and gain based on the maximum and minimum values, and performs gradation conversion based on the gradation characteristics and histogram during pre-scanning. A table (γ conversion table) is determined to obtain image data at the time of the main scan.
[0004]
Furthermore, “Color image reading method, color image reading apparatus and color image reading system” described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-307774 has been reported.
This determines the γ conversion table and the amount of light based on the image data after γ correction obtained at the prescan, and obtains the image data at the main scan.
[0005]
Thus, in the conventional image reading apparatus, both to control the amount of light, it had the advantage of being able to obtain a very high image data of gradation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, those described in JP-A-8-279910 and JP-A-9-307774 control only the light amount and the γ conversion table and do not contribute to the improvement of the reading speed.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-253149 also controls the light accumulation time, so that the document reading speed can be improved when there is a sufficient amount of light from the light source.
[0007]
However, when the amount of light is insufficient, the document reading speed cannot be improved. In general, the reflection type image reading apparatus that is widely used uses a xenon lamp, a fluorescent lamp, a cold cathode tube, an LED, or the like as a light source, and the reading speed is not determined by the frequency characteristics of the image sensor. It is determined in relation to sensor sensitivity. In this case, since the amount of illumination light is insufficient, the speed is set so as to compensate for the shortage of illumination light amount, and the sensor is often operated at a speed of a fraction of the upper limit of the light accumulation time of the sensor.
[0008]
Further, in the conventional image reading apparatus, when the light amount becomes insufficient, noise becomes conspicuous in a solid image in a dark part. Particularly, in the CCD sensor and the MOS sensor, the gradation characteristic deteriorates if there is no light accumulation amount above a certain level. For example, in a MOS sensor, the degree to which the γ characteristic is convex downward increases. Therefore, in order to increase the light accumulation amount (light volume time × light amount), it is necessary to slow down the reading speed in order to increase the illumination light amount or to increase the light accumulation time.
[0009]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of reading a document at high speed even using the above-described non-adjusted illumination.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above problem, the control means adjusts the offset of the amplification means and optimizes the output with respect to the dynamic range of the A / D conversion means. The gist of this is to control so that
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above problem, a histogram generating means for generating a histogram representing the degree of appearance of the read density based on the image data at the time of pre-scanning, and a histogram generated by the histogram generating means And a control unit for controlling the reading speed of the document to be variable based on the optical density of the high density region in the histogram obtained at the time of pre-scanning. To do.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the control means is configured such that the high density area of the document does not appear in the histogram obtained at the time of pre-scanning, or the high density area is only a character / line image. Is determined, an offset value that should limit the optical density of the document is determined and set in the amplification means, and the reading speed of the document is controlled to be variable.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the control means is configured such that the high density area of the document does not appear in the histogram obtained at the time of pre-scanning, or the high density area is only a character / line image. Is determined, the offset and gain of the amplifying means are adjusted based on the maximum and minimum values in the histogram, the dynamic range at the time of A / D conversion is expanded, and the document reading speed is made variable. The gist of the control is as follows.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
As shown in FIG. 1, the
[0016]
The
The light source unit 5 uses unregulated light from a xenon lamp, a fluorescent lamp, a cold cathode tube, an LED, or the like. The image sensor 7 is composed of a charge accumulation type line sensor such as a CCD, and one line of a light image reflected from the original 3 is irradiated with light from the light source and is photoelectrically converted for each light accumulation time. The electric charge is accumulated and is sequentially output to the
[0017]
The
[0018]
The
The
[0019]
The
[0020]
Next, the relationship between the optical density and the reading speed employed in the
[0021]
In the case where the original 3 is an image having no dark image area and a character / line image only in black and a lighter color image, it is assumed that the optical density OD is equal to or smaller than a certain value. There is no problem if the read image is converted into data even if a value equal to or greater than the value is set as a gradation processing target, that is, the certain value is set to the minimum value after (gradation) processing . Alternatively, if the dark image area may be collapsed, the noise becomes inconspicuous if a certain value of the optical density OD is similarly set to the minimum value after the (gradation) processing . In the following, setting the minimum value after processing (gradation) as described above to perform data conversion will be referred to as “reducing the optical density OD” or “restricting the optical density OD”.
[0022]
Therefore, after cutting out image data with an optical density OD = 1.0 (reflectance r = 0.1), good image data is obtained even with an optical density OD = 2.0 (reflectance r = 0.01). In such a case, the same image data can be obtained in the portion where the optical density OD = 1.0 even if photoelectric conversion is performed at a speed of 10 times, so that the image sensor 7, the light source unit 5, and the
[0023]
Further, for an original from which good image data can be obtained in an optical density range of OD = 1.8 (r = 0.016) to 2.0, it also depends on the S / N ratio during normal operation. It is appropriate to set a reading speed of about double speed when the optical density is OD = 1.5 (r = 0.03), and about 4 times speed when the optical density is OD = 1.0.
[0024]
Next, the operation of the
[0025]
Then, as shown in FIG. 2, the
[0026]
Then, the
Further, the
[0027]
As described above, the
[0028]
Therefore, the optical density OD of the
[0029]
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
[0030]
In the first embodiment, since the optical density OD is limited, a dynamic range capable of A / D conversion is wasted below the reflectance r corresponding to the optical density OD.
Therefore, in the second embodiment, the
[0031]
The offset of the
g = mx (k / (k-ofs))
Then, as shown in FIG. 4, the white level W is in the vicinity of the maximum value k. In the
In the
w = (W-ofs) × g
Generate as
[0032]
In this way, in addition to the first embodiment, the dynamic range during substantial A / D conversion is expanded to improve the gradation resolution during A / D conversion. Yon) It is possible to suppress the occurrence of pseudo contours in the area. As a result, the dynamic range at the time of A / D conversion corresponding to the restriction of the optical density OD can be expanded, and high-speed reading can be performed in a state where the generation of noise with improved gradation is small.
[0033]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an
In the first and second embodiments, the user needs to designate the speed by the
[0034]
The
Here, the high density region is discriminated in the histogram stored in the histogram storage unit 53, and as described above, the optical density is OD = 1.8 (r = 0.016) to 2.0. Reading speed, optical density OD = 1.5 (r = 0.03), double reading speed, optical density OD = 1.0 (reflectance r = 0.1), 4 times reading speed. Is appropriate.
On the other hand, as shown in FIG. 6, when there is no high density region, the optical density OD may be limited by the minimum value ofs.
[0035]
In the histogram stored in the histogram storage unit 53, as shown in FIG. 7, when there is no high density area different from the character / line image (A), the character / line image part (A) is excluded. The optical density OD may be limited by the minimum value ofs of the region. Specifically, as shown in FIG. 7, it is determined that there is no gradation image in a region (B) where the frequency of a certain density ofs or less is x or less, and the obtained offset minimum value ofs is used as an offset for the
[0036]
In this way, in addition to the second embodiment, the offset to be limited of the optical density OD can be determined and automatically set in the amplifier based on the histogram of the image data obtained at the time of pre-scanning. Specification of the speed can be omitted, and high-speed reading can be performed in a state in which the generation of noise is small.
[0037]
(Fourth embodiment)
The configuration of the image reading apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the image reading apparatus according to the third embodiment shown in FIG.
In the second and third embodiments, as shown in FIG. 8, the dynamic range (c) of A / D conversion on the white side is not expanded, but in the fourth embodiment, it is obtained at the time of pre-scanning. Since the maximum value of the optical density OD can be detected by using the histogram of the obtained image data, the
[0038]
The reading speed ratio m with the standard reading corresponds to the reflectance r (0.016 to 0.01) of the target optical density OD (about 1.8 to 2.0) and the optical density OD at the time of standard reading. It is the ratio of reflectance.
The offset of the
As for the gain g of the
g = mx (k / (j-ofs))
Should be set to be.
[0039]
If the offset and gain of the
[0040]
When the white reference data at full range reading is W, the black reference data is B, the white reference data at the main scan is w, and the black reference data is b, the relationship is as shown in FIG.
w = (W-ofs) × g
b = (B-ofs) × g
As described above, white reference data and black reference data at the time of the main scan can be obtained.
However, if the number of bits of the A /
b <0, w> 2n
Therefore, it is necessary to increase the number of data bits of the
[0041]
As described above, in addition to the third embodiment, the maximum value of the optical density OD is set as the limit value based on the histogram of the image data obtained at the time of pre-scanning, and based on the maximum value and the minimum value. Since the dynamic range of A / D conversion is expanded, it is possible to improve the gradation by omitting designation by the user, and high-speed reading can be performed with little noise.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the optical density OD of the original read by the image sensor can be reduced, and the gain at the time of photoelectric conversion can be adjusted to make the reading speed variable. . As a result, the original can be read with the optical density OD limited according to the reading speed designated by the user, and high-speed reading with less noise can be performed.
[0043]
According to the image reading apparatus of the second aspect, since the dynamic range at the time of substantial A / D conversion is expanded and the gradation resolution at the time of A / D conversion is improved, continuous gradation change (gradation) It is possible to suppress the occurrence of a pseudo contour with respect to the region. As a result, the dynamic range at the time of A / D conversion corresponding to the restriction of the optical density OD can be expanded, and high-speed reading can be performed in a state where the generation of noise with improved gradation is small.
[0044]
According to the image reading apparatus according to
[0045]
According to the image reading device of the fourth aspect, the offset to be limited of the optical density OD can be determined and automatically set in the amplifier based on the histogram of the image data obtained at the time of pre-scanning. Specification of the speed can be omitted, and high-speed reading can be performed in a state in which the generation of noise is small.
[0046]
According to the image reading device of claim 5, based on the histogram of the image data obtained at the time of pre-scanning, the maximum value of the optical density OD is set as the limit value, and based on the maximum value and the minimum value, Since the dynamic range of the A / D conversion is expanded, it is possible to improve the gradation by omitting designation by the user, and high-speed reading can be performed in a state where there is little noise generation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an
4 is a diagram illustrating an offset and a gain set in an
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an
FIG. 6 is a diagram showing a histogram of the reading density of the
FIG. 7 is a diagram illustrating that a character / line image (A) is included as a histogram of the reading density of the
8 is a diagram illustrating an offset and a gain set in an
[Explanation of symbols]
1, 21, 31
Claims (5)
この原稿面により反射された光を1ラインづつ光蓄積時間毎に蓄積して主走査方向の電気信号に変換する光電変換手段と、
前記照明手段および光電変換手段を前記原稿面に対して副走査方向に指定された移動速度で移動させる移動手段と、
前記光電変換手段により変換された電気信号を指定されたゲインで増幅する増幅手段と、
この増幅手段により増幅された電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換手段と、
原稿読取速度を指定する操作手段と、
を備えた画像読取装置であって、
前記操作手段により指定された読取速度に応じて、前記移動手段の移動速度、前記光電変換手段の光蓄積時間、前記増幅手段のゲインを調整して、前記増幅手段の出力が原稿の光学濃度の所定値に対応する値未満の場合は、前記所定値に対応する処理値を出力するように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像読取装置。Illumination means for irradiating unadjusted light on the document surface;
Photoelectric conversion means for accumulating the light reflected by the document surface for each light accumulating time for each line and converting it into an electric signal in the main scanning direction;
Moving means Before moving at the moving speed specified in the sub-scanning direction the illuminating means and the photoelectric conversion means to the document surface,
Amplifying means for amplifying the electrical signal converted by the photoelectric conversion means with a specified gain;
A / D conversion means for converting the electric signal amplified by the amplification means into digital data;
An operation means for specifying a document reading speed;
An image reading apparatus comprising:
In accordance with the designated reading speed by the operation means, the moving speed of the moving means, the light accumulating time of the photoelectric conversion means, to adjust the gain of the amplifying means, the output of the amplifying means of the optical density of the document An image reading apparatus comprising: a control unit configured to control to output a processing value corresponding to the predetermined value when the value is less than a value corresponding to the predetermined value .
このヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラムを記憶するヒストグラム記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
プリスキャン時に得られたヒストグラム中の高濃度領域の光学濃度に基づいて、原稿の読取速度を可変になるように制御することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。Histogram generation means for generating a histogram representing the degree of appearance of reading density based on image data at the time of pre-scanning;
Histogram storage means for storing the histogram generated by the histogram generation means,
The control means includes
2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the reading speed of the document is controlled to be variable based on the optical density of the high density area in the histogram obtained at the time of pre-scanning.
プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合には、原稿の光学濃度を制限すべきオフセット値を判別して前記増幅手段に設定し、原稿の読取速度を可変になるように制御することを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。The control means includes
If the high-density area of the document does not appear in the histogram obtained during pre-scanning, or if the high-density area is determined to be only a character / line image, the offset value that should limit the optical density of the document is determined. 4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the image reading apparatus is set to the amplifying unit and is controlled so that the reading speed of the original is variable.
プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合には、このヒストグラム中の最大値、最小値に基づいて、前記増幅手段のオフセット及びゲインを調整し、A/D変換時のダイナミックレンジを拡張し、原稿の読取速度を可変になるように制御することを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。The control means includes
If the high density area of the document does not appear in the histogram obtained during prescan, or if it is determined that the high density area is only a character / line image, based on the maximum and minimum values in this histogram, 4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein an offset and a gain of the amplifying unit are adjusted, a dynamic range at the time of A / D conversion is extended, and a document reading speed is controlled to be variable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15524998A JP3641365B2 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Image reading device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15524998A JP3641365B2 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Image reading device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11331513A JPH11331513A (en) | 1999-11-30 |
JP3641365B2 true JP3641365B2 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=15601804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15524998A Expired - Fee Related JP3641365B2 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Image reading device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3641365B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5933211B2 (en) * | 2011-09-27 | 2016-06-08 | 株式会社Screenホールディングス | Nozzle shading method and inkjet printing apparatus using the same |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP15524998A patent/JP3641365B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11331513A (en) | 1999-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002077545A (en) | Method for setting black reference data at the time of overexposure and image reader | |
JP6175655B2 (en) | Image reading device | |
US20030038983A1 (en) | Processing of signals from image sensing apparatus whose image sensing area includes a plurality of areas | |
JP6467598B2 (en) | Image reading device | |
JP2003037717A (en) | Image reader and imaging device | |
JP6118997B2 (en) | Image reading device | |
JP3641365B2 (en) | Image reading device | |
US6611360B1 (en) | Image reading apparatus | |
US7889404B2 (en) | Image reading device, image forming apparatus, and reading-unit install method | |
JP6263749B2 (en) | Image reading device | |
KR100194262B1 (en) | Image adjustment device | |
JPH06189132A (en) | Image reader | |
KR100260912B1 (en) | Apparatus for processing image and for compensating image-error | |
KR100240069B1 (en) | Image processing method | |
JP2000270216A (en) | Original reader | |
JPH1185975A (en) | Image reader and computer-readable storage medium | |
KR100248751B1 (en) | The preprocessor of an image input apparatus and image distortion correcting method | |
JPH0698167A (en) | Reference density adjusting method | |
JPH06284285A (en) | Picture reader | |
JP3544794B2 (en) | Image processing device | |
JPH06284286A (en) | Picture reader | |
KR100250361B1 (en) | The preprocessor of an image input apparatus and image distortion correcting method | |
JP2957733B2 (en) | Document edge detection method | |
JP3128836B2 (en) | Shading correction device in image reading device | |
JP2005269179A (en) | Image reading apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050118 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100128 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110128 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |