JPH01266682A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、文字認識装置、図形・図面認識装置等の入力
装置として使用される原稿読取装置に関する。

〔従来技術〕

原稿台上の原稿画像を露光走査する光学系と、その反射
光を結像するレンズと、結像を光電変換するラインイメ
ージセンサと、このアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路と、この多値のデジタル信号に対し
てシェーディング補正を行うシェーディング補正回路と
、シェーディング補正後の信号をしきい値濃度と比較し
て２値化し、外部機器に対して出力する２値化回路とを
有する原稿読取装置が知られている。しかし従来のもの
は、光電変換の際のデジタル・ノイズや、２値化する際
のしきい値濃度の決定方法により、出力画像に線画像の
かすれや切れ、黒画像部分、の小さな白抜け、輪郭部分
の凹凸等が発生するといった不具合があった。

〔目的〕 本発明は、上述した従来例の欠点を解消し、原稿を走査
して得られた２値画像に対して膨張処理あるいはこれに
収縮処理も併せて行うことにより、線のかすれや切れ、
輪郭部分の凹凸等を補正し良好な２値画像を得ることを
目的とする。

゛〔構成〕 この目的を達成するために、本発明は、２値化回路によ
り２値化された信号に対して、輪郭画素の膨張処理を行
う第１の画像膨張手段を備えたことを特徴とする。

さらにまた本発明は、前記第１の画像膨張手段の他に、
この第１の画像膨張手段により膨張処理された信号に対
して輪郭画素の収縮処理を行う画像収縮手段と、この画
像収縮手段により収縮処理された信号に対して輪郭画素
の膨張処理を行う第２の画像膨張手段とを備えたことを
特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本発明が適用される原稿読取装置のブロック図で
あり、この装置は、第１回目の原稿走査で２値化のしき
い値濃度を決定し、そのしきい値を用いて第２回目の原
稿走査で２値化を行い、外部機器に出力する構成になっ
ている。

その構成について説明すると、本体（図示しない）の上
面には原稿０を支承する原稿台（透明ガラス）１が固定
されている。この原稿台１に載置された原稿０は、露光
ランプ２、ミラー３，４゜５からなる光学系が原稿台１
の下面に沿って矢印ｅの方向に往復運動することにより
、その往復時に露光走査されるようになっている。この
場合、ミラー４．５は光路長を保持するように、ミラー
３の１／２の速度にて移動する。上記光学系の走査によ
る原稿０からの反射光、つまり露光ランプ２の光照射に
よる原稿０からの反射光は、上記ミラー３．４．５によ
って反射されたのち、レンズ６を通り、ラインイメージ
センサ（ＣＯＤ）７に導かれ、原稿Ｏの像がラインイメ
ージセンサ７上に結像されるようになっている。

このラインイメージセンサ７は、その結像された光像を
これに対応する電気信号に変換し、増幅器８を介してＡ
／Ｄ変換回路９に出力する。このＡ／Ｄ変換回路９は、
増幅器８を介してラインイメージセンサ７から供給され
る信号を多値のデジタル信号に変換し、シェーディング
補正回路ｌＯへ出力する。このシェーディング補正回路
１０はＡ／Ｄ変換器９より供給される多値のデジタル信
１号に対してシェーディング補正を行い、２値化回路１
１へ多値デジタル信号を供給する。この２値化回路１１
は、シェーディング補正回路１０より供給された多値の
デジタル信号をＣＰＵ１４より供給される２値化のしき
い値濃度により２値化し、第１の画像膨張回路１２に２
値のデジタル信号を供給する。この第１の画像膨張回路
１２は、２値化回路１１より供給された２値のデジタル
信号に対して膨張処理を行い、処理後の２値のデジタル
信号をインターフェイス１３に供給する。インターフェ
イス１３はこの２値データを外部機器に対して出力する
。

ここで、２値化回路１１に供給されるしきい値濃度とし
て、図中のオペレータ・パネル１８から入力された値、
あるいは原稿読取走査の前走査により測定された原稿濃
度から計算された値を使用し、これは原稿読取走査の前
にメモリ１９に格納されている。

また、図中のドライバ１５は露光ランプ２の点灯制御装
置、ドライバ１６は露光ランプ２、ミラー３．４．５か
らなる光学系を往復移動させるパルスモータ１７の制御
装置を表している。

本発明では、全画像中より３×３のマトリクス画像を走
査順に切り出し、そのマトリクスの中心（注目点）とそ
の周囲の４−近傍または８−近傍の画素（参照点）にお
いて、少なくとも１つ以上の黒画素（濃度値が１の画素
のことで、濃度値がＯの画素を白画素と称する）が存在
する場合、注目点を黒画素に変換し、注目点と参照点の
すべてが白画素の場合のみ注目点を白画素のままとする
膨張処理を行う膨張処理回路を採用するものである。

第２図、第３図（ａ）、　（ｂ）はその様子を示す図で
あり、第２図は全画像中より３×３のマトリクス画像３
０を切り出す様子を示す図、第３図（ａ）、　（ｂ）は
４−近傍、８−近傍の画像切り出しパターンを示す図で
ある。第３図において、３０ａは参照画素（参照点）、
３０ｂは注目画素（注目点）を示す。

そして、この膨張処理により、１回の処理で元の画像の
輪郭を１ドツトずつ膨張させ、線画像のかすれや切れの
補正、小さな白抜け（穴）の消去、輪郭部分の小さなへ
こみの平滑化を行ったものである。第４図はこの様子を
示す図であり、同図（ａ）は元の画像、同図（ｂ）は膨
張処理結果の画像を示す。

膨張処理の回数は、読取装置の読取密度にもよるが、３
００ｄｐｉの場合には２〜３回程度が良い結果が得られ
た。それより少ない回数だと効果が少なく、多いと文字
等の潰れが発生したりする。

読取密度がこれより高い場合には、処理回数をさらに増
やす必要がある。第５図はその様子を示し、同図（ａ）
は線のかすれ、切れが補正された状態を示す。また同図
（ｂ）は白抜は穴の消去された状態を示す。

複数回の膨張処理を行うためには、膨張回路を直列にそ
の実行回数だけ配置する構成や、膨張回路からの出力を
メモリに蓄えておき、１回の走査画像全体について処理
終了後、メモリに蓄えられている処理結果を再び入力と
して使用し、１つの膨張回路で複数回処理するという構
成が考えられるが、これらは処理に時間がかかり、装置
のコストも高くなる。

そこで、ｎ回の膨張処理を行う場合、膨張処理における
画像切り出し単位のマトリクス・サイズを（２ｎ＋１）
Ｘ　（２ｎ＋１）の大きさとし、その中心を注目点、周
囲を参照点として、前記と同様にチエツクすることによ
り、１回の処理でｎドツト膨張させることが出来た。ま
た、前記の３×３マトリクスにおける４−近傍、８−近
傍のパターンをその形状からそれぞれ菱形、正方形と称
すると上記（２ｎ＋１）Ｘ　（２ｎ＋１）マトリクスで
は、 菱形は（（（２ｎ＋１）”　−１）　／２）−近傍、正
方形は（（２ｎ＋１）”−１）−近傍、となり、その数
だけ参照点画素が存在することになる。膨張処理結果が
そのパターン形状に似てくるので、どちらを選択するか
は目的によって異なるが、水平、垂直方向成分が多い線
画像には正方形形状を、斜め方向成分が多い線画像には
菱形形状を使用した方が良い結果が得られた。第６図。

第７図にその様子を示す。第６図（ａ）は（２４−近・
傍）の菱形パターンであり、同図（ｂ）はその処理結果
のパターンを示す（膨張量３ドツト）。第７図（ａ）は
（４８−近傍）の正方形パターンであり、同図（ｂｌは
その処理結果のパターンである（膨張量３ドツト）。

また膨張処理に方向性を持たせたい場合には、前記の水
平、垂直方向に対称なパターンではなく、任意のパター
ン形状を使用することにより実現出来る。例えば活字文
字の原稿の場合、活字フォントは普通垂直方向線分が太
（、水平方向線分が細くなっているので、水平方向線分
がかすれたり切れたりし易い。また水平、垂直方向に同
じ量だけ膨張させると垂直方向成分同士が接触し、文字
潰れが発生し易い。そこで水平方向の膨張量を少なく、
垂直方向の膨張量を多くすることにより、良好な２値画
像が得られた。

また第８図（ａ）に示すようなパターンを使用すると、
同図中）に示すように水平方向に左右４ドツトずつ、垂
直方向に上下２ドツトずつ膨張させることが出来る。さ
らに第９図（ａ）に示すようなパターンを使用すると、
同図（ｂ）に示すように左上から右下への斜め方向に３
ドツトずつ、それと直角方向に１ドツトずつの膨張効果
がある。このように膨張方向に制限がある場合にもパタ
ーンの選択により膨張処理を実行することが可能となる
。

尚、第７開山）、第８図中）、第９図（ｂ）において、
黒部分が膨張処理により太められた部分であり、その内
側の白部分は処理前の画像を表す。

第１０図は、他の実施例に係る原稿読取装置のブロック
図である。この図において、第１図と同一箇所は同一符
号とする。この実施例において、第１図に示す実施例と
異なる部分のみを説明すると、２値化回路１１は、シェ
ーディング補正回路１０より供給された多値のデジタル
信号を、ＣＰＵ１４より供給される２硫化のしきい値濃
度により２値化し、第１の画像膨張回路１２に２値のデ
ジダル信号を供給する。この第１の画像膨張回路１２は
、２値化回路１１より供給された２値のデジタル信号に
対して膨張処理を行い、処理後の２値デジタル信号を画
像収縮回路２０に供給する。

この画像収縮回路２０は、第１の画像膨張回路１２より
供給された２値のデジタル信号に対して収縮処理を行い
、処理後の２値のデジタル信号を第２の画像膨張回路２
１に供給する。この第２の画像膨張回路２１は、画像収
縮回路２０より供給されたｚ値のデジタル信号に対して
膨張処理を行い、処理後の２値のデジタル信号をインタ
ーフェイス１３に供給する。インターフェイス１３はこ
の２値データを外部機器に対して出力する。

第１の実施例では、第１の画像膨張回路１２のみを用い
て膨張処理を行うようにしたが、本実施例では上述のご
とく画像処理回路２０を設けて、収縮処理も併せて行う
ようにしている。

収縮処理は膨張処理の逆の処理で、１回の処理で元の画
像の輪郭を１ドツトずつ収縮させることが出来る。さら
に詳しく述べると全画像中より３×３のマトリクス画像
を走査順に切り出し、そのマトリクスの中心（注目点）
とその周囲の４−近傍または８−近傍の画素（参照点）
において、少なくとも１つ以上の白画素が存在する場合
、注目点を白画素に変換し、注目点と参照点のすべてが
黒画素の場合のみ、注目点を黒画素のままとする処理で
ある。この方法では１回の処理で元の画像の輪郭を１ド
ツトずつ収縮させることができ、小さな孤立点の消去９
輪郭部分の小さな凸部の平滑化の効果がある。第１１図
はその様子を示すものであり、同図（ａ）は収縮処理前
の画像パターン、同図伽）は収縮処理後の百′像パター
ンを示す。

収縮処理の回数は、読取装置の読取密度にもよるが、３
００ｄｐｉの場合には１回程度でよく、これより多いと
必要な画素まで消去してしまう。

また、第１の画像膨張回路１２による膨張処理の回数よ
り少ないと孤立点の消去が出来ないので、この膨張処理
の回数と同じかあるいは１回多い程度が良い。

本実施例ではさらに収縮回路２０の出力を第２の画像膨
張回路２１に入力し、ここで再び線画像のかすれや切れ
の補正、小さな白抜け（穴）の消去９輪郭部分の小さな
へこみの平滑化を目的にした膨張処理が行われる。

膨張処理の回数は、読取装置の読取密度にもよるが、３
００ｄｐｉの場合には２〜４回程度が良い結果が得られ
た。それより少ない回数だと効果か少なく、多いと文字
等の潰れか発生したりする。

読取密度がこれより高い場合には、処理回路をさらに増
やす必要があることは前述の通りである。

第１の画像膨張回路１２９画像収縮回路２０゜第２の画
像膨張回路２１による第１の膨張処理。

収縮処理、第２の膨張処理の回数をそれぞれｎｌ＋ｎ＝
　１．ｎ３とすると、上記の説明より、０≦（ｎｘ　−
ｎ＋　）≦１ ２≦（ｎｓ−（ｎｓ−ｎ、））　≦４ という関係になる。ここでｆｉ　、　！　ｆｉ　、の場
合には、注目画素周囲の参照近傍画素数をそれぞれｍｌ
。

ｍ２とすると、 ｍ、＜ｍ。

という関係でないと収縮処理による効果が現れない。本
装置では、 ｎ、＝１、ｍ＋　＝４　　　（３Ｘ３マトリクス、４−
近傍） ｎ２＝１、ｍ＝＝８　　　（３Ｘ３マトリクス、８−近
傍） ｎ３＝３、 という設定で実行し、良い結果が得られた。

第１２図はその様子を示すものであり、同図（ａ）に示
す画像パターンに対して、同図（ｂｌに示すように、第
１の膨張処理を施しさらに同図（Ｃ）に示すように収縮
処理を施し、最後に同図（ｄ）に示すように第２の膨張
処理を施している。

本実施例では第２の画像膨張処理で３回の膨張処理を行
ったが、これには７×７マトリクス、４８−近傍（正方
形）のパターンを使用した。また第２の膨張処理におい
て、膨張処理に方向性を持たせない場合には、第１の実
施例において、第６図、第７図に基づき説明した水平、
垂直方向に対称なパターンではなく、任意のパターン形
状を使用することにより実現出来る。例えば活字文字の
原稿の場合、活字フォントは普通垂直方向線分が太く、
゛水平方向線分が細くなっているので、水平方向線分が
かすれたり切れたりし易い。また、水平、垂直方向に同
じ量だけ膨張させると垂直方向線分同士が接触し、文字
潰れが発生し易い、そこで水平方向の膨張量を少なく、
垂直方向の膨張量を多（することにより、良好な２値画
像が得られた。

〔効果〕

以上のように、本発明の原稿読取装置によれば、画像に
対する膨張処理あるいは膨張処理と併せて収縮処理も行
うことにより、線画像のかすれや切れの補正、小さな点
や穴の消去２輪郭部分の凹凸の平滑化を行うことができ
、良好な２値画像の出力が可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る原稿読取装置のブロッ
ク図、第２図は画像の切り出しを説明するための図、第
３図（ａ）、　（ｂ）は画像の切り出しパターンを示す
図、第４図（ａ）、　（ｂ）は膨張処理前のパターンと
処理後のパターンを示す図、第５図（ａ）、　（ｂｌは
膨張処理結果を示す図、第６図（ａ）、　（ｂ）、第７
図（ａ）、　（ｂ）、第８図（ａ）、　（ｂ）、第９図
（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ異なる画像切り出しパター
ンとその膨張処理結果を示す図、第１０図は他の実施例
に係る原稿読取装置のブロック図、第１１図（ａ）、　
ｆｆ１）は収縮処理前のパターンと処理後のパターンを
示す図、第１２図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ
）は第１．第２の膨張処理、収縮処理の工程における各
段階のパターンを示す図である。 １２・・・第１の画像膨張回路、２０・・・画像収縮回
路、２１・・・第２の画像膨張回路。 第１図 第４図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（ｂ）第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ｂ）第６図 ｔσノ （ｂ） 第７図 （ａ） （ｂ） 第８−図 （ａ） （ｂ） 第９図 ｔσノ （ｂ） 第１Ｏ図 第１Ｉ図 ｒσノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ｂ）第１２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 手続補正書（帥） 昭和６３年　７月　１０

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿台上の原稿の画像を露光走査する光学系と、
   その反射光を結像するレンズと、結像を光電変換するラ
   インイメージセンサと、このアナログ信号をデジタル信
   号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、この多値のデジタル信
   号に対してシェーディング補正を行うシェーディング補
   正回路と、シェーディング補正後の信号をしきい値濃度
   と比較して２値化し、外部機器に対して出力する２値化
   回路とを有する原稿読取装置において、２値化回路によ
   り２値化された信号に対して、輪郭画素の膨張処理を行
   う第１の画像膨張手段を備えたことを特徴とする原稿読
   取装置。
2. （２）前記第１の画像膨張手段において、画像の切り出
   し単位を任意にパターン形状とすることを特徴とする請
   求項（１）記載の原稿読取装置。
3. （３）前記第１の画像膨張手段の他に、この第１の画像
   膨張手段により膨張処理された信号に対して輪郭画素の
   収縮処理を行う画像収縮手段と、この画像収縮手段によ
   り収縮処理された信号に対して輪郭画素の膨張処理を行
   う第２の画像膨張手段とを備えたことを特徴とする請求
   項（１）記載の原稿読取装置。
4. （４）前記第１の画像膨張手段と画像収縮手段において
   、第１の画像膨張手段による画像膨張量より画像収縮手
   段による画像収縮量が多いことを特徴とする請求項（３
   ）記載の原稿読取装置。
5. （５）前記第１の画像膨張手段と画像収縮手段において
   、画像の膨張・収縮量は同じで、処理時に参照する注目
   画素の近傍画素数は画像収縮手段の方が多いことを特徴
   とする請求項（３）記載の原稿読取装置。
6. （６）前記第２の画像膨張手段において、画像の切り出
   し単位を任意のパターン形状とすることを特徴とする請
   求項（３）記載の原稿読取装置。