JPH02213985A - 文書スキャナにおけるコントラスト及び強さの制御方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は文書走査の分野に関するものであり、更に詳細
には、文書の走査プロセスにより又は装置から生ずる電
子画像信号の画像強さ及び／又は画像コントラストを強
調することに関する。

（従来の技術） 文書走査の技術は、文書に載っている可視画像を、多様
な他の電子処理で使用するために、電子信号に変換する
方法及び装置に関する。

典型的な文書には、白い紙の背景上に、黒い画像、又は
灰色の濃淡から成る画像、又はその両方が存在するが、
本発明の教示内では文書はこれら特定の形式のものであ
る必要はない。更に一般的には、文書の画像は、紙のよ
うな別の背景色基板上の、着色線文字画像、又はカラー
スケール絵画画像から構成される。

文書の可視画像は走査プロセスを紅でディジタル画像信
号に変換される。このディジタル画像信号は多数の方法
で使用することができる。

例えば、画像信号は離れた場所に伝送して格納したり、
プリンタで再生したりすることができ、又は画像信号は
画像を強調したり変えたりするように操作することがで
き、又は画像を他の画像と混ぜ合わせることができる。

本発明は文書走査手段から得られる画像信号を操作し、
又は強調する方法及び装置に関する。

更ｊ、Ｉ　Ｄ細には、本発明は文書走査過程又は装置か
ら得られるディジタル画像信号のオペレータ制御により
画像の強さ又は画像のコントラストを強調するものであ
る。

周知の技法によれば、文書の走査は文書をその数がｘＸ
Ｙに等しい多数の個別の画素（ＰＥＬ）から構成される
Ｘ−Ｙ　マトリックスに分割するように動作する。各文
書のＰＥＬに対し７て、電子信号がスキャナ装置により
発生される。

非常に簡単な場合として、文書の黒い画像部分（白い紙
の背景上にある黒い画像を仮定している）が文書のＰＥ
Ｌの内部に検出され・れば、２進体号「１」を発生する
ことができ、この場合、ＰＥＬ、の位置に文書の黒い画
像の部分が存在しなければ（すなわわちＰＥＬが白い文
書背景を含んでいれば）、２進の「０」が発生すること
になる。

しかし、通常、各文書ＰＥＬに対して発生されるスキャ
ナ信号は多数ビットのディジタル信号である。このこと
は、多数ビット信号により文書の各　ＰＥＬ領域内の異
なるレベルの黒さを検知することができる（すなわち、
階、１４　ＰＥＬ情報を得ることができる）ので、望ま
しいことである。従って、ＰＥＬあたり４ビツトの信号
が文書画像の１６の異なる色の濃淡（すなわち、白、１
４の異なる灰色の濃淡、及び黒）を各文書のＰＥＬに対
して発生することができる。このような４ビット信号の
値は１６進の「０」という低い値がらｒＦＪという高い
値の範囲で可変である。ＰＥＬ信号あたり８ビツトが発
生すると、２５６の異なる信号が各文書ＰＥＬに対して
文書画像の２５６の異なる色濃淡を表す。このような８
ビット信号の値の範囲は「００」という低い値からｆ−
ＦＦＪという高い値の範囲で可変である。

本発明を各文書ＰＥＬについて８ビット信号を発生する
文書スキャナに関連して説明することにする。走査語「
００」は白ＰＥＬを表す。走査語ｒ　ＦＦＪは濃い黒Ｐ
ＥＬを表し、中間値語は灰色ＰＥＬの濃淡を表す。しか
し、当業者が容易に認めるように、本発明は一般的なス
キャナ設備に関するものであって、この特定の多数ビッ
ト走査信号様式に限定されるものではない。

画像走査プロセスにより得ることができる二つの画像強
調機能は画像の強さ（すなわち、画像の明るさ）の強調
及び画像のコントラストの強調である。画像の強さすな
わち明るさは画像の全体の白さ又は明るさ、たとえば白
背景上の黒い画像の全体の白さ、として規定される。画
像のコントラストは画像の色の濃淡が最も深い色の部分
から色無しのすなわち背景色の部分まで変わる割合、た
とえば白い背景上の黒い画像が濃い色の画像領域から全
部白い画像領域まで変わる割合、として規定される。

重要な画像強調技法が１９８７年１月のＩＢＭ　Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅ
Ｉｏｐｍｅｎｔの第２頁乃至第１５頁に記載されている
。この刊行物には入力−出力写像法を用いて灰色レベル
の入力画像信号のコントラスト及び明るさを調節するこ
とを述べたｒｌＢＭ４２５０プリンターによるディジタ
ル階調法（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ　ｏ
ｎ　ｔｈｅ　ＩＢＭ　４２５０　Ｐｒ１ｎｔｅｒ）Ｊと
題する論文を掲げている。述べられている写像法は、１
．０単位平方の入力−出力変換マツプ内に同心状に置か
れている０、８単位平方のマツプを利用している。これ
により設けられる入力−出力写像は三つの領域から構成
されている。１）内側の０．８単位平方のマツプの内部
に完全に設置されている直線中心領域。この直線はコン
トラスト決定傾斜及び線上に位置する明るさ決定点を備
えている。２）ａ）上述の直線と０．８単位平方のマツ
プの線との交点からｂ）　１．０単位平方のマツプの０
１０（白、白）入力−出力コーナーまで延びる第１の放
物曲線、及び３）ａ）直線と０．８単位平方のマツプの
縁との交点からｂ）　１．０単位平方マツプの１．１（
黒、黒）コーナーまで延びる第２の放物曲線。

（発明が解決しようとする課題） 上述の形式の明るさ／コントラストの強調は幾分満足で
きるものではあるが、本発明は更に融通性の高い、印刷
などを行ったとき一層狭い強調された画像を発生可能な
方法及び装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、ルックアップテーブル記憶手段を
備えることができる、独特な強調計算手段を用いて強さ
／コントラストの制御を行うことを目的としており、こ
のような計算手段により、強調された画像ＰＥＬ信号が
、ユーザにより選定された特定の画像強度値又は画像コ
ントラスト値に応じて、発生する。−層詳細に述べれば
、本発明による方法及び装置においては、強調された画
像ＰＥＬ信号がある計算手段を用いて計算することを目
的としており、すなわち、１）所定の明るさの強調によ
り入カー出力値マトリックスをまたぐ線上の一点が決ま
るように動作し、２）所定のコントラストの強調により
数値マトリックスを通して、及び前記強さ決定点を通し
て延びる入力信号−出力信号関数線の傾斜が決定される
。さらに、本発明は、異なる各入カー信号文書走査ＰＥ
Ｌ値がアドレス可能であり、従って、これら各界なる入
カー信号文書走査ＰＥＬ値に対する記憶装置から強調さ
れた出カー信号文書ＰＥＬ値を取り出すことが可能な、
記憶マツプ又はルックアップテーブルを提供することを
目的としている。さらに、。

本発明は所定の時刻にユーザが選択する特定の強さ及び
／又はコントラストの関数として変わる直線及び／又は
放物線の入カー信号／出カー信号関数線の応用度の高い
組合わせを生ずる計算手段を提供することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、文書スキャナにより走査さ
れた文書の各ＰＥＬが、その大きさが文書走査の間に文
書のＰＥＬから反射された光の強さを表すような多重ビ
ット入力信号語により表され、かかる各入力信号語が最
小値（Ｉｍｉｎ）と最大値（Ｉｍｉｎ）の間を可変であ
り、最小値（Ｏｍｉｎ）と最大値（Ｏｍａｘ）の間で可
変の対応する強調出力信号を発生するように走査される
、文書スキャナにより与えられたディジタル画像信号を
強調するための方法であって、矩形計算信号値フィール
ドを有する計算手段を配設し、この場合、該数値フィー
ルドは、Ｉｍｉ、ｎ乃至１ｍａｘの範囲内で数値位置に
アドレス可能な入力軸と、Ｏｍｉｎ乃至Ｏｍａｘの範囲
内で対応する補強出力信号を示す直交出力軸と、上記出
力軸上のＯｍａｘ値から上記入力軸上のＩ　ｍａｘ値に
伸びる画像パラメータ直線とを含み、第１のユーザ規定
画像パラメータの関数として上記画像パラメータ直線上
の点を規定し、第２のユーザ規定画像パラメータとして
上記計算された数値フィールド内に、上記点を通過し、
かつ上記第２の画像パラメータにより決定された傾斜を
有する入力−出力関数直線を規定し、上記入力信号語を
用いた上記計算された数値フィールドの上記入力軸にア
ドレスし、上記出力軸からの出力信号語が上記入力−出
力関数直線及び上記アドレスされた入力信号語により規
定された場合に、上記出力信号語を出力信号ご利用手段
に供給する各段よりなることを特徴とする方法が提供さ
れる。

本発明は第１図に示すような周知の文書スキャナ装置に
より発生されるディジタル走査信号の強さ又はコントラ
スト又はその双方の強調を行う。この種の装置は走査さ
れている文書の各ＰＥＬについて多数ビット２進走査語
を発生する。これら多数ビット語の値は最小値（Ｉｍｉ
ｎ）から最大値（Ｉｍａｘ）まで変わることができる。

全部がｒＯＪから成る最小語の値は、たとえば、文書の
白い背景ＰＥＬから反射される光の大きさを表すが、全
部が「１」から成る最大語の値は文書の最も濃い黒色画
像ＰＥＬ領域から反射される光の大きさを表す。中間語
の値は灰色の濃淡のＰＥＬ画像領域を表す。

本発明は、スキャナのＡＤ変換器２９から入力走査語を
受は取ったことに応じて強さ又はコントラストが強調さ
れた多数ビット語を発生する計算手段４７を備えており
、これは、ランダムアクセスメモリ装置（ＲＡＭ）４０
のような、ルックアップテーブル手段を備えていること
がある。これら二つの手段はその数がＩｍａｘ　−Ｉｍ
ｉｎの元々の走査語の範囲により走査される値の範囲に
等し２いアドレス可能な入力を備えている。たとえば、
上述の多数ビット走査語がバイトであるときは、これら
の手段は２５６のアドレス可能な入力を備えている。

本発明の計算手段４７はユーザが規定する画像強さ４８
及び／又はユーザか規定する画像コントラスト４９を制
御入力として受は入れる。計算手段は、これら二つのユ
ーザ規定の画像パラメータに基づいて、ｉｍａｘ〜ｒｍ
ｉｎの範囲の元の走査語の各々に対して強調された多数
ビット出力語を計算する。

本発明は正方形の入力−出力値マトリックス（第５図を
参照）を考察することにより最も良く理解される。この
マトリックスはそのＸ軸がアドレス可能な入力信号軸か
ら成り、そのＹ軸が出力信号軸から成るＸ−Ｙ座標系に
より規定される。入力値Ｉｍｉｎ及び出力値Ｏｍｉｎは
このＸ−Ｙ座標系の原点に置かれる。

入力信号軸は数値マトリックスへのアドレス可能な入力
を示し、出力軸は各入力アドレスに対する対応する（す
なわち、格納されている）出力信号を規定する。この対
応する出力信号は、ユーザ規定の画像強さ４８及び画像
コントラスト４９により規定されるように数値マトリッ
クスを横断する入力−出力関数線に基づいている。

ユーザ規定画像強さ制御入力４８は入力軸上のＩｍａｘ
値（すなわち、アドレス）から出力軸上のＯｍａｘ値ま
で延びる直線５７の上の点５６を規定する。ユーザが強
さ入力を変更するにつれて、点５６は線５７の上を動き
、特に、画像の強さが大きくなると、強さ決定点がＸ−
Ｙ座標系の入力軸の方に動く（第６図のＨＩＧ）Ｉ強さ
の行を参照）。

ユーザが規定する画像コントラスト入力は数値マ］・リ
ックスを横断する大カー出力値関数線５５の傾斜を規定
する。さらに、線５５は上述の強さ決定点５６を通って
延びている。入力−出力関数値５５の傾斜は画像コント
ラストが増すにつれて入力軸に対してほぼ垂直になる（
第６図のＨＩＧＨの列を参照）。

本発明の強調にあたって、計算手段４７は、入力−出力
関数直線５５が各入力値に対応する出力値を発生するの
に使用されていれば、入力走査信号の低い値又は高い値
による具体化された画像細部が失われていることを確認
する（第６図の例７２〜７６を参照）、、この場合には
、入力−出力値関数線を、このような画像細部を曲線（
すなわち、放物線）的に延長し、圧縮し、ただし除去し
ない、ように修正することができる（第７ｂ図及び第８
図の例を参照）。

従って文書を走査する動作が可能で、これにより文書の
各画素に対する入力走査語を発生する文書走査法及び装
置を提供するのが本発明の目的である。入力走査語はそ
の大きさが低い値から高い値まで変わり、一方の極端の
画像着色から他方の極端の画像着色を含む文書ＰＥＬを
そ、れぞれ表しており、入力走査語の強さ／コントラス
トの強調は第１の入力走査語軸及び第２の直交出力走査
語軸により矩形数値フィールドを規定する入力−出力座
標系を備えた計算手段により行われ、座標系の原点は低
値入力走査語及び低値出力走査語を含んでおり、座標系
は高値入力走査語を高値出力走査語に接続する強度線を
備えており、強度線上の一点は所要の画像強さによって
決まり、入力−出力関数線はこの点を通って及び所要の
画像コントラストによって決まる傾斜で数値フィールド
を通って延びている。

本発明の他の目的は、入力−出力関数直線を画像強さと
画像コントラストとの所定の組み合わせで使用すること
になっていれば、画像細部が入力走査語の低値又は高値
で失われることを確認し、その上で入力−出力関数線を
修正して入力走査語の低値又は高値に含まれている細部
を圧縮する、計算手段を提供することである。

本発明のこれらの、及び他の、目的及び利点は、図面を
参照して行う以下の詳細な説明を参照すれば当業者には
明らかであろう。

（実施例） 本発明を実施する典型的な文書走査機の環境を第１図に
スキャナ１０の形態で示す。このスキャナは本発明が役
立つ一般的形式のものである。

ただし、本発明はこれに限定されるべきではない。

この例のスキャナでは、文書１１はその可視画像が透明
プラテン１２の上に下向きになる状態で設置されている
。こうして画像が走査され、含まれている可視画像がデ
ータ処理機械などによって使用することができる電子信
号画像の形に変換されるようになる。

走査プロセスは線状光源１６及び反射鏡１７を備えた可
動キャリッジ１５により行われる。モータ１８は歯車、
ケーブルなどによりキャリッジ１５と機械的に結合され
てキャリッジ１５をプラテン１２の長さに沿って動かす
。文書画像から反射される光は可動コーナー鏡１９によ
りレンズ２０に、従ってセンサ２１に向けられる。当業
者には周知のように、鏡１９はキャリッジ１５と同時に
ではあるがキャリッジ１５の速度の半分で動くように取
付けられているので、走査線２４の物体平面からセンサ
２１の像平面までの光路の長さは一定に保たれる。

センサ２１は、これに限定しないが、好適には個別の光
検出セルの直列線状アレイとして構成されている電荷結
合装置（ＣＣＤ）である。センサ２１の各検出セルは文
書の画素（ＰＥＬ）を規定する。

例えば、文書上の１インチあたり３００のこれらＰＥＬ
を区別することができるＣＣＤは良質の分解能を示し、
現今の市場から容易に入手することができる。

第２図において、典型的な長さ８．５インチの画像走査
線２４（第１図の数字２４にも注目のこと）はその長さ
がレンズ２０を通過するにつれてＣＣＤ検出器アレイ２
１に到達する前に７．７：１の比で縮小する。センサ２
１のアナログ電気信号の内容は、キャリッジ１５がプラ
テン１２の上を文書１１の長さに沿って動くにつれて、
文書の一線一線、周期的に読出される。従って、センサ
２１が１インチあたり２３１０個のセンサで構成されて
いれば、適切な制御により、文書から１平方インチあた
り３００　Ｘ　３００の検出ＰＥＬという画像密度を記
録することが可能である。

センサ２１からの出力走査信号は電子制御器２２と結合
されており、ここで信号は、以下に第３図と関連して述
べるように、ディジタル信号に変換される。制御器２２
は駆動信号をモータ１８に導入すると共に、タコメータ
位置検出器２３の出力からのようなキャリッジ１５又は
鏡１９に対する位置又は運動のフィードバック情報を受
は取る。

第３図はセンサ２１のアナログ信号内容を読出す一つの
装置を示す。開開信号制御器（図示せず）を用いて、セ
ンサ２１の−っおきの検出セルのアナログ信号内容がア
ナログシフトレジスタ２５と並列に結合し、一方他の間
にはさまっている検出セルに存在する信号はアナログシ
フトレジスタ２６に並列に結合する。すなわち、図示し
た例では、センサ２１の奇数番号のセルの内容がシフト
レジスタ２５に周期的に移されるが、偶数番号のセルの
内容は同じ周期的時刻にシフトレジスタ２６に移される
。

シフトレジスタ２５及び２６にロードされるアナログ信
号は文書１１の個々のＰＥＬから反射される各種光レベ
ルの大きさを表している。これらアナログ信号の大きさ
は、文書１１の小さな増分表面積すなわちＰＥＬから反
射される光の所定の期間にわたる平均に対応する。レジ
スタ２５及び２６への転送に続いて、これらアナログ信
号はアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）　２９に直
列的に移される。多様な適切なアナログ／ディジタル変
換器をこの目的で市場から入手することができる。Ａ／
Ｄ２９の出力３０は一連の多数ビットディジタルデータ
、例えば各文書ＰＥＬに対する１バイトのデータ、であ
る。これら各データバイトは符号化されて、シフトレジ
スタ２５及び２６から検索されるアナログ信号の個別の
大きさにディジタル的に対応するようになり、従って各
バイトは文書ＰＥＬの一つに存在する反射光の大きさに
対応する。すなわち、アレイ２１が１インチあたり３０
０個のセル又はＰＥＬに結像すれば、Ａ／Ｄ２９の出力
３０は１インチあたり同様な３００バイトを備えている
。

第４図は本発明によるルックアップテーブル又は濃淡マ
ツプメモリ手段４０のアドレス指定手段４３に接続され
ている第３図のＡ／ＤのＰＥＬ語出力３０を示す。当業
者は第４図の図示が簡略化した図示であり、他の周知の
回路手段がセンサアレイ２１　（第１図）の出力をホス
トコンピュータシステム４１のような利用装置に接続す
るシステムに通常見られることを認めるであろう。

メモリ手段４０は２５６の格納位置、すなわち、１６進
のｒｏｏＪからｒＦＦＪまでのアドレスを持つ場所を備
えた格納部４２を備えているように図示しである。格納
部４２はアドレス４３によりアドレスされる。アドレス
部４３はＡ／Ｄ変換器２９から８ビツト出力３０を受は
取るように接続されている。

従って、例えば、Ａ／Ｄ変換器２９から受は取られる文
書ＰＥＬ走査語「ＯＯ」はメモリ部４２の「００」格納
位置にアドレスし、そのメモリ位置に格納されている強
調されたＰＥＬ語はメモリ手段４゜の出力バス４４に提
示される。

本発明はバス３０から供給されるＰＥＬあたりビット数
が任意の数の画像信号の強さ又はコントラストの強調に
も使用されるが、本発明をＰＥＬあたり８ビツトの信号
の強調について説明することにする。本発明は、説明す
るように、出力バス４４に強さ又はコントラストの強調
されたＰＥＬあたり８ビツトの信号を供給するように動
作する。当業者が認めるように、本発明の範囲及び内容
はこの特定の８ビツト入力／出カ信号形態に限定するも
のではない。

バス４４に載っている強調された８ビツト信号は多様な
電子信号利用手段に送り又は接続することができる。第
４図において、バス４４は典型手段４５に接続されてお
り、典型手段４５で画像スケーリング、デイザリング、
しきい値設定、ウィンドウィング、又はバッキングのよ
うな機能を、説明するように、行うことができる。得ら
れた信号を次にバッファ４６で緩衝し、例えば、ホスト
コンピュータシステム４１へ伝送する準備をする。

本発明の特徴によれば、バス３０のＰＥＬあたり多数ビ
ット信号の画像強さ強調及び／又は画像コントラスト強
調は、本発明の方法及び装置の動作により、手段４５か
ら供給することができるデイザ機能のような他の信号修
正機能に先立って行われる。

本発明によれば、格納部４２に格納されている強調ＰＥ
Ｌ語は、４８におけるユーザの画像強さ選択又は４９に
おけるユーザの画像コントラストにしたがい計算手段４
７により計算される。後に一層詳細に述べるように、計
算手段４７は原点５８を有するＸ−Ｙ座標入出力値マト
リックスを参照するアルゴリズム手段を備え、実現する
。この座標系のＸ軸はあらゆる可能な走査入力ＰＥＬ値
を、この場合は５１におけるｒｏｏＪがら５２における
ｒＦＦＪまでの範囲を、含んでいる。この座標系のＹ軸
はあらゆる可能な強調出力ＰＥＬ値を、この場合には５
３における「００」から５４におけるｒＦＦＪまでの範
囲を、含んでいる。

格納部４２の特定のアドレス位置に格納されている強調
ＰＥＬ値は、そのアドレス値走査ＰＥＬを計算手段４７
の入力−出力関数線５５との交点まで突き出し、次にこ
の交点を水平にＹ軸上に突き出し、格納部４２のそのア
ドレス位置に格納すべき強調出力ＰＥＬ語の値を見つけ
ることにより見出される。

第４図において、開示されている特定の入力／出力関数
線５５は、例えば、ユーザが特定の強さ選択４８又は特
定のコントラスト選択４９を行わないとき生ずるデフォ
ルト関数線である。この場合、アドレス走査ＰＥＬ語３
０によりアクセスされる強調出力ＰＥＬ語の値はその走
査ＰＥＬ語の値に等しいことに留意する必要がある。こ
れは強さ決定点５６が数値座標系の中間にあり、大カー
出力関数線５５のコントラスト決定傾斜が４５度である
ため真である。

本発明によれば、また後に一層詳細に説明するように、
第４図に示すデフォルト強さとは異なる画像強さを選択
すれば点５６が計算手段の対角線５７に沿って動く。こ
の線５７はＸ軸上のｒＦＦＪ入力値点をＹ軸上のｒ　Ｆ
ＦＪ出力値点に結び付ける。更に詳細に述べれば、画像
強さが増大すれば点５６を線５７上を下に向かって動か
す（第６図のＨＩＧＨの行を参照）。また、第４図に示
すデフォルトコントラストとは異なる画像コントラスト
を選択すれば、入力−出力関数線５５の傾斜が変わる。

更に詳細に述べれば、画像コントラストが増大すれば入
力−出力関数線５５を一層垂直にする（第６図のＨＩＧ
Ｈの列を参照）。

第４図はオフラインシステムと呼ぶことができる本発明
の実施例を示しており、このシステムでは、文書を走査
する前に、ユーザが強さ及びコントラストを選択するこ
とにより、格納部４２に、後で走査中又は走査後にアド
レス部４３に供給される各可能走査ＰＥＬ語に対する強
調用カＰＥＬ語がロードされている。

走査中、走査ＰＥＬ語の直列流れが計算手段４７の入力
に供給され、計算手段から得られる強調出力が手段４５
のような利用装置に供給されるようなオンラインシステ
ムを提供することは本発明の範囲及び内容に包含される
。

また、当業者は文書を走査し、得られる走査ＰＥＬをメ
モリに格納し、後に、必要に応じて、メモリ手段４０及
び／又は計算手段４７、又は同等のものを使用して、走
査ＰＥＬを利用手段に再生することにより本発明の実施
例を実現するように選択を行うことができる。

本発明は、入力−出力濃淡マツプ、翻訳テーブル、又は
ルックアップテーブルメモリ手段４０により、又は計算
手段４７により好適実施例中に実現されている。

一般的な意味では、メモリ手段４０及び計算手段４７は
各々入力信号（すなわち、アドレス入力）−出力信号翻
訳手段である。メモリ手段４０に又は翻訳手段である計
算手段４７に提示される各入力走査ＰＥＬ信号は被走査
文書ＰＥＬの情報内容から構成されている。各入力走査
ＰＥＬ信号は手段４０の内部の独特なメモリ位置にアド
レスするように動作するか、及び／又は入力走査ＰＥＬ
信号の独特な大きなに基づき独特な強調ＰＥＬ出力信号
を発生するように動作する。手段４０又は手段４７のこ
のアドレッシングの結果、強調ＰＥＬ出力信号が各入力
走査信号に対応する強さ／コントラスト強調出力信号と
して利用手段４５に供給される。

オフラインシステムの場合には、強調ＰＥＬ信号がメモ
リの格納部４２のアドレスされた位置に格納される。オ
ンラインシステムの場合には、強調ＰＥＬ信号は計算手
段４７の入力−出力信号関数５５により発生される。

格納部４２は好適には各々の及びあらゆる可能な入力Ｐ
ＥＬ値に対して独特の出力ＰＥＬ値を格納するランダム
アクセスメモリ装置（ＲＡＭ）である。格納部４２に口
・−ドされる出力ＰＥＬ信号値は計算手段４７により、
例えばコンピュータブロダラムの実行により発生される
。計算手段４７は、１）Ｘ−Ｙ値マトリックスの対角線
５７の上の点５６を規定するユーザ選択の画像強さ４８
、及び２）点５６を通って延びる入力−出力関数線５５
の傾斜を規定するユーザ選択の画像コントラスト４９、
に基づいて格納部４２に格納されている出力ＰＥＬ信号
値を発生する。この入力−出力関数線は、特定の強さ及
び／又はコントラストの強調のため、可能な各走査ＰＥ
Ｌ値に対して利用できる独特な出力ＰＥＬ信号値のすべ
てを規定するものである。

第５図は第４図の計算手段４７の数値マトリックスを更
に詳細に示している。この図において、数値マトリック
スのＸ入力軸及びＹ出力軸の座標は数値マトリックスの
四隅５８〜６１を確定している。説明の目的で、且つ本
発明の範囲及び内容を限定せずに、隅５８をマトリック
スの「入力最小、出力最小」コーナー、又はｒ　Ｉｍｉ
ｎ　−ＯｍｉｎＪコーナーと呼ぶことにする。第５図に
示すとおり、マツプコーナー５８はｒｏｏ−００Ｊコー
ナー又は「白−白」コーナーとしても識別可能であり、
コーナー５９は「白−黒」コーナーと呼ぶことができる
が、コーナー６０は「黒−黒」コーナーと呼ぶことがで
きる。この上述の規定規約を用いると、数値マトリック
スのコーナー５９はｒｌｍＬｎ−ＯｍａｘＪ　：］−ナ
ーであり、コーナー６０はマトリックスのｒ　Ｉｍａｘ
　−ＯｍａｘＪコーナーであり、コーナー６１はマトリ
ックスの［Ｉｍａｘ　−ＯｍｊｎＪコーナーである。

説明している特定の実施例において、バス３０のＰＥＬ
あたり８ビツトの入力走査信号は本発明の動作により強
調することができ、ｒ１ｍｉｎＪ信号３０は白い文書Ｐ
ＥＬを表す１６進バイト「００」から構成されている。

明らかなように、バス４４の対応する強調出力ＰＥＬは
必ずしも「００」である必要はなく、−層詳細には出力
バイトの内容はユーザが選択する画像強さ及び画像コン
トラストの関数として変化する。

この同じ実施例において、バス３０の入力走査信号がｒ
ｌｍａｘＪに等しいとき、１６進バイトｒＦＦＪがバス
３０に現れる。バイトｒＦＦＪは、例えば、濃い黒の画
像カラーを表している。明らかなように、バス４４の対
応する強調出力ＰＥＬは必ずしも「１１」である必要は
なく、−層詳細には、対応する出力バイトの内容もユー
ザ選択の強さ及びコントラストの関数として変化する。

第５図の数値マトリックスの計算上の対角線５７は、ユ
ーザ選択の強度点５６が必ずこの上にあるが、マトリッ
クスのＩｍａｘすなわちｒ　ＦＦＪコーナー６１及びＯ
ｍａｘすなわちｒＦＦＪ　：］−ナー５９に終端を持っ
ている。

第４図に示しである入力−出力関数線５５はユーザによ
って画像強さ及び／又は画像コントラストが選択されな
いときに使用される典型的デフォルト関数線である。わ
かるように、このデフォルト状態はその値が入力走査バ
イトと同一の強調出力バイトを生ずる。

前述のとおり、マトリックスの強さ決定点５６は必ず計
算線５７の上にある。画像コントラストは必ず点５６を
通って延びる入力−出力関数線５５の傾斜である。第４
図の典型的デフォルト線５５はマツプのＩｍｉｎ−Ｏｍ
ｉｎ：ｌ−ナー５１及びＩｍａｘ−Ｏｍａｘコーナー６
０を通過することに留意する必要がある。

当業者が認めるように、本発明の入力−出力マトリック
ス４７は多数の異なる方法で実現することができ、それ
らはすべて本発明の精神及び範囲に含まれていると考え
るものとする。例えば、マイクロプロセッサ（図示せず
）を設けてユーザ選択の画像強さ４８又は画像コントラ
スト値４９を入力として受は入れることができる。この
プロセッサはこれら入力を受取り、Ｉｍｉｎ　−Ｉｍａ
ｘの範囲内の入力走査値を使用して、走査信号の各々の
及びすべての可能な値に対するＯｍｉｎ−Ｏｍａｘの範
囲内の対応する出力値を計算する。

例えば、出力信号バイトは、文書走査動作中バス３０に
よって供給可能な入力信号の各々及びすべての可能なバ
イトに対して計算され、格納部４２に格納される。上の
例で入力バイトは「０旧からｒ　ＦＦＪまでの値の範囲
にある。対応する入カー出力翻訳バイトの計算値は格納
部４２のアドレス可能な位置「００」からｒＦＦＪまで
にロードされ、これらの位置が対応する入力バイトによ
りアドレスされる。その結果、可能な各入力バイトに対
して格納部４２からアクセスされる出力バイトは入力バ
イトに対する強さ／コントラスト強調翻訳計算値と等し
い。

再び第５図を参照して、ユーザが特定の値の画像強さ４
８を選択すると、強さ決定点５６が線５７に沿って移動
する。この線の中点は計算手段の入力から出力まで画像
強さの変化が無いことを示す。ユーザが特定の値の画像
コントラストを選択すると、入力−出力関数線５５は線
５７の上の点５６の位置の周りを回転する。関数線５５
は、コントラストの選択に応じてミはぼ水平からほぼ垂
直まで変わることができる。−膜内に言えば、所定の画
像強さすなわち明るさが増大すれば、点５６は線５７の
上を下方に向かって移動する。すなわち出力画像が一層
白くなる、すなわち、点５６がＯｍｉｎ値に向かって動
く。所定の画像コントラストが増大すれば、入力−出力
関数線５５は強さ決定点５６の周りに回転して一層垂直
に近くなる。

本発明のこれらの特性を第６図に示す。図において数値
マトリックス４７の「ノーマル強さ」及び「ノーマルコ
ントラスト」という表現７０は第４図に示したものと同
じであることがわかる。

上に°規定した本発明、に対して、必ずしも第６図のす
べての例に示した直線ではない入力−出力関数線５５に
よって強調を行うことも可能である。本発明のこの強調
においては関数線５５は上述の強さ決定点５６を保持し
、この点５６での関数線５５の傾斜は上述のままである
。すなわち、傾斜はユーザが選択するコントラストによ
って決まる。しかし、関数線５５は直線からはずれて、
点５６からコーナーまで延びる曲線により、例えば点５
６からコーナー５８及び６０まで延びる第７Ｂ図の放物
関数線７１により、又は第８図の点５６からコーナー５
８まで延びる放物関数線８３により、マトリックスのＩ
ｍｉｎ−Ｏｍｉｎ　：ｌ−ナー５８及び／又はマトリッ
クスのＩｍａｘ−Ｏｍａｘコーナー６０をはさみ取るこ
とができる。

更に詳細に述べれば、マツプの入力−出力翻訳関数５５
を直線関数として考えた時、入力画像信号を規定するマ
トリックスの上方境界又は下方境界のいずれか又は双方
と交差して（第６図のマトリックス例７２．７３．７４
．７５、及び７６を参照）、入力画像の数値範囲１ｍ１
ｎ　−Ｉｍａｘにおいて細部が失われるようになると、
本発明に対するこの強調により実現される入力−出力関
数線が入力画像細部のこの損失が無くなるように再規定
される。

第７ａ図は画像細部の損失の例である。この図は第６図
のマトリックス例７４に示したと同様の信号翻訳関数５
５を備えている計算値マトリックス４７を示している。

この状況においては、ユーザは高い（すなわち、ＨＩＧ
Ｈ）画像コントラストを選択しているが、ノーマル（す
なわち、ＮＯＲＭ　）画像コントラストを選択している
。

第７ａ図において、そのバイト値が１０進の「０」から
１０進の「９６」までの間にあるすべての入力走査ＰＥ
Ｌは１０進の「０」という同じ出力ＰＥＬ値を生ずるこ
とに留意する必要がある。また、そのバイト値が１０進
のｒ１６０Ｊから１０進のｒ２５５Ｊまでの間にあるす
べての入力走査ＰＥＬは１０進数ｒ２５５Ｊという同じ
出力ＰＥＬ値を生ずる。その結果、これら信号の大きさ
の範囲にある文書ＰＥＬに含まれているすべての入力文
書情報が失われることになる。

この結果が望ましくないときは、入力−出力値をユーザ
は強調マトリックスを使用することができにように、及
び第７ｂ図に示すようなマトリックスに従う出力値を発
生するように、選択することができる。

第７ｂ図において、同じ強さ決定点５６を使用する。、
ただし、この場合点５６を通過する入力−出力関数線７
１は点５６でのみコントラスト決定傾斜のものであり、
点５６から数値マトリックスの両方のコーナー５８及び
６０まで曲線（すなわち、放物線）形状を持っている。

この場合には、そのバイト値が１０進の「０」と１０進
の「９６」との間にある入力文書ＰＥＬは１０進のｒＯ
Ｊから１０進の「４８」までの範囲の出力バイト値を生
ずるように圧縮され、そのバイト値がｌＯ進の［１６０
Ｊと１０進のｒ２５５Ｊとの間にある入力文書ＰＥＬは
１０進のｒ２０７Ｊと１０進のｒ２５５Ｊとの間の出力
バイト値を生ずるように圧縮される。その結果、これら
走査ＰＥＬ値の範囲に含まれている文書の詳細情報が圧
縮されるが、細部は失われない。

第７ｂ図の例は、低入力ＰＥＬ値及び高入力ＰＥＬ値の
双方で、すなわち、上述のように、「Ｏ〜９６」の値の
範囲及び「１６０〜２５５」の値の範囲で、入力画像の
細部が失われることになる状況に関係しＣいる。入力画
像の細部が入力ＰＥＬ値の範囲の一方の端でのみ失われ
ることになる状況、すなわち第６図のマトリックス例７
２．７３．７５、及び７６では、本発明の強調アルゴリ
ズムが、直線の入力−出力関数を実現する場合には、文
書走査情報が失われる入力範囲の端にのみ関連して関数
曲線を備えるのが望ましい。

第８図は第６図の７３で示すような計算値マトリックス
４７の一例を示す。直線の入力−出力翻訳線がこの例に
より実現されているときは、入力画像の細部が低い値の
走査ＰＥＬに対して失われることに留意しよう。ユーザ
がこれらの大きさが小さい入力画像の細部を保持したい
ときは、第８図のマトリックスを実施する。このマトリ
ックスでは、入力−出力関数線５５か直線部分８０を保
持しており、上述のコントラスト決定斜面を備えている
。しかし、第８図の計算マトリックス４７の翻訳線は強
さ決定点５６からマトリックスのＩｍｉｎ　−Ｏｍｉｎ
コーナーまで延びる曲線部分すなわち放物線部分８３を
組み込んでいる。

このようにして大きさの小さい入力ＰＥＬ値が圧縮され
るが、失われることはない。

同様にして、第８図の概念を第６図の７２．７５、及び
７６のようなマトリックス例に拡張することができる。

前に説明したとおり、計算手段４７は所定の画像強さ強
調４８及び画像コントラスト強調４９に基づいて、プロ
グラムを実行し入力−出力関数線５５を発生するプロセ
ッサにより実現することができる。プログラムの表現及
びプロセッサの実行に対する模範的アルゴリズムについ
て説明することにする。以下の説明はＩｍｉｎが「０」
に等しいと仮定していることに注意すること。

この説明において、 （１）　　項目ｒＸＪは入力軸入力走査語の値に等しく
、 （２）項目ｒＹＪは対応する出力軸出力走査後の値に等
しく、 （３）項目「Ｘ−目標」は線５７の上の強さ点５６の位
置により決まる入力走査語の値に等しく、 （４）項目［Ｙ−目標Ｊは線５７の上の強さ点５６の位
置により決まる出力語の値に等しく、（５）項目「傾斜
」の直線の入力−出力関数線（コントラストの選択によ
って規定される）と入力軸との間の角の正弦であり、（
６）項目「Ｙ−切片」は入力走査語がその最小値である
（すなわちｒＸＪの値がその最小値にある）状態に対す
る直線の入力−出力関数線５５の出力語の値（すなわち
ｒＹＪの値）に等しい。

これらの項目を上述のように規定して、以下の方程式を
使用して適切な直線の又は曲線の関数線を発生すること
ができる。

（１）　　ｒＹ−切片」＝「Ｙ−目標」−（「傾斜ｘ　
ｒｘ−目標」） （２）　　ｒＹ−目標」〉＝０であればｒＹＪ　＝　ｒ
Ｙ−目標」−（「傾斜」Ｘ　ｒＸＪ　）Ｉ　Ｏ＜＝　ｒ
ＸＪ　＜＝　ｒＸ−目標」に対して。

（３）　　ｒＹ−切片Ｊ＜Ｏであれば （ａ）ｒＮＪ　＝　（Ｘ−目標」／「Ｙ−目標」）×「
傾斜」 （ｂ）ｒＡＪ　＝　ｒＹ−目標Ｊ　／　（ｒＸ−目標Ｊ
）ｒ’Ｊ） （ｃ）　ｒＹＪ　＝　ｒＡＪ　Ｘ　（ｒＸＪ　　ｒ”Ｊ
　）　１０く「Ｘ」く＝「Ｘ−目標」 上述の式は「Ｘ−目標」より大きい入力ｒＸＪ値に対応
する出力ｒＹＪ値を発生するのに使用することもできる
。これを行う一つの方法は新しいＩｍｉｎ−Ｏｍｉｎコ
ーナーと線５７の上の強さ点５６との間の入力−出力関
数線の線分を計算する目的でＩｍａｘ　−Ｏｍａｘコー
ナー６０がＩｍｉｎ　−Ｏｍｆｎコーナー５８になるよ
うに計算値マトリックスを１８０°−時的に回転するこ
とによるものである。

他の方法はマトリックスの右側に対して特別に製作され
るもう一組の方程式を作ることである。

入力走査語情報が、計算値マトリックスの上部又は下部
境界がそれぞれ入力−出力関数線と交差する結果、低い
及び／又は高いｒＸＪの値のところで失われると、入力
−出力関数線は上記方程式によって変えられて関数線の
放物線部分によりマトリックスコーナー５８及び／又は
６０の交差を生ずる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、従来の方法に比較して
応用度の高い、印刷などを行ったとき一層狭い強調され
た画像を発生可能な方法及び装置が提供される。

すなわち、本発明によれば、ルックアップテーブル記憶
手段を備えることができる、独特な強調計算手段を用い
て強さ／コントラストの制御を行うことができる。この
ような計算手段により、強調された画像ＰＥＬ信号が、
ユーザにより選定された特定の画像強度値又は画像コン
トラスト値に応じて、発生する。−層詳細に述べれば、
本発明による方法及び装置によれば、強調された画像Ｐ
ＥＬ信号が次の計算方法により計算可能である。すなわ
ち、１）所定の明るさの強調により入力−出力値マトリ
ックスをまたぐ線上の一点が決まるように動作し、２）
所定のコントラストの強調により数値マトリックスを通
して、及び前記強さ決定点を通して延びる入力信号−出
力信号関数線の傾斜が決定される。さらに、本発明によ
れば、異なる各入カー信号文書走査ＰＥＬ値がアドレス
可能であり、従って、これら容具なる入カー信号文書走
査ＰＥＬ値に対する記憶装置から強調された出カー信号
文書ＰＥＬ値を取り出すことが可能な、記憶マツプ又は
ルックアップテーブルが提供される。さらに、本発明に
よれば、所定の時刻にユーザが選択する特定の強さ及び
／又はコントラストの関数として変わる直線及び／又は
放物線の入カー信号／出カー信号関数線の応用度の高い
組合わせを生ずる計算手段が提供される。

本発明の好適実施例に関する上記の詳細な説明により当
業者は本発明の更に別の実施例を想到するであろう。従
って、この詳細説明は本発明の範囲、精神、及び内容を
限定するものと考えるべきではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を利用するための代表的文書スキャナ
を示しており； 第２図は、説明のために、第１図のスキャナの対象物平
面／画像平面の光路を示しており；第３図は、第１図の
個々のセンサセルのアナログ出力をディジタル信号に変
換する方法を示しており； 第４図は、第３図のＡ／Ｄ変換器からディジタル画像信
号走査出力を受け、その信号の強さ及び／又はコントラ
ストを強調し、それからホストコンピュータシステムに
信号を供給するように動作する電子回路手段内に組み込
まれた本発明の様子を示しており、 ゛第５図は、ユーザ選択の画像強さ及び／又は画像コン
トラストの強調によって制御される計算手段の入力−出
力値のマトリックスを示しており；第６図は、最小値か
らノーマル値を経て最大値に変化するユーザ選択画像強
さ及び画像コントラストとして発生させることができる
、入力−出力信号の翻訳関数の複数の事例を示しており
；第７ａ図及び第７ｂ図は、本発明の強調の様子を示し
ており１、第７ａ図の入力−出力信号翻訳関数が２つの
放物線部を組み込むことにより修正されており（第７ｂ
図）； 第８図は、第７ａ図及び第７ｂ図と同様の強調の様子を
示しているが、ここでは入カー出力信号翻訳関数は１つ
の放物線部を組み込むことにより修正されている。 ｌＯ・・・スキャナ、 １１・・・文書、 １２・・・プラテン、 １５・・・キャリッジ、 １６・・・線状光源、 １７・・・反射鏡、 １８・・・モータ、 １９・・・可動コーナー鏡、 ２０・・・レンズ、 ２１・・・センサ、 ２２・・・電子制御器、 ２３・・・タコメータ位置検出器、 ２４・・・走査線、 ２５・・・アナログシフトレジスタ、 ２６・・・アナログシフトレジスタ、 ２９・・・ＡＤ変換器、 ３０・・・出力、 ４０・・・ＲＡＭ。 ４１・・・ホストコンピュータシステム、４２・・・格
納部、 ４３・・・アドレス指定主段、 ４４・・・出力バス、 ４５・・・利用手段、 ４６・・・バッファ、 ４７・・・計算手段、 ４８・・・ユーザ規定画像強さ、 ４９・・・ユーザ規定画像コントラスト、５５・・・入
力−出力関数直線、 ５６・・・強さ決定点、 ５７・・・線、 ５８・・・原点、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　文書スキャナにより走査された文書の各ＰＥＬが、
   その大きさが文書走査の間に文書のＰＥＬから反射され
   た光の強さを表すような多重ビット入力信号語により表
   され、かかる各入力信号語が最小値（Ｉｍｉｎ）と最大
   値（Ｉｍｉｎ）の間を可変であり、最小値（Ｏｍｉｎ）
   と最大値（Ｏｍａｘ）の間で可変の対応する強調出力信
   号を発生するように走査される、文書スキャナにより与
   えられたディジタル画像信号を強調するための方法であ
   って、 矩形計算信号値フィールドを有する計算手段を配設し、 この場合、該数値フィールドは、 Ｉｍｉｎ乃至Ｉｍａｘの範囲内で数値位置にアドレス可
   能な入力軸と、 Ｏｍｉｎ乃至Ｏｍａｘの範囲内で対応する補強出力信号
   を示す直交出力軸と、 上記出力軸上のＯｍａｘ値から上記入力軸上のＩｍａｘ
   値に伸びる画像パラメータ直線とを含み、 第１のユーザ規定画像パラメータの関数として上記画像
   パラメータ直線上の点を規定し、第２のユーザ規定画像
   パラメータとして上記計算された数値フィールド内に、
   上記点を通過し、かつ上記第２の画像パラメータにより
   決定された傾斜を有する入力−出力関数直線を規定し、 上記入力信号語を用いた上記計算された数値フィールド
   の上記入力軸にアドレスし、 上記出力軸からの出力信号語が上記入力−出力関数直線
   及び上記アドレスされた入力信号語により規定された場
   合に、上記出力信号語を出力信号ご利用手段に供給する
   各段よりなることを特徴とする方法。