JPH02254851A - 画像読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像読取装置、特に画像をＣＣＤ等の光電変換
素子を用いデジタル信号としてサンプリングする画像読
取装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、文書１画像をデジタル信号として処理し、ファイ
ルあるいは入出力加工する軽印刷システムが普及してい
る。また従来のアナログ式複写機にかわってやはり原稿
をデジタルに読み取り、プリントするデジタル式複写機
も開発されている。これらのシステムにおいては文書１
画像原稿の人力にデジタル式画像読取装置が用いられる
のが普通である。

デジタル式画像読取装置は原稿上の画像を照明し、これ
からの反射光を結像系を介し、或は直接ＣＣＤ等の光電
変換素子群上に導き、光強度の大小を素子出力、例えば
電圧の大小に変換した後、ＡＤ変換してデジタルデータ
として読取る。

この様にして人力された原稿の画像は、デジタル的な電
気信号であり、それ故にこれに電気的処理を施すことに
よりさまざまな画像処理を行うことが出来る。

たとえば、領域識別はその一つであり、これは原稿中の
文字領域と写真等の中間調画像領域を識別することによ
って、それぞれに異なった処理を行うことである。文字
領域には輪郭強調の処理を行い、鮮鋭な文字の出力を図
り、また画像領域には出力装置の特性に応じてデイザ処
理９隋調補正をかける等の多くの利用法が有る。領域識
別の手法そのものは種々発表されているが、画像信号の
ある一定画素範囲におけるエッヂ量を算出し、これが犬
であれば文字、小であれば中間調画像であると判断する
方法が最ルー殻的なものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の多くの画像読取装置においては、
機械的寸法の変化、調整不良、或は、結像系収差等によ
り原稿面、光電変換素子面間の結像状態が一部または全
体に渡って良好なものから外れる場合がある。

この様な場合、原稿上の文字などがボケで画質を劣化さ
せることはもちろん、文字部のエッヂ量が過小に評価さ
れ、領域識別やこれに続く一連の画像処理に誤動作が生
じるという不都合があった。

さらにこの欠点を除去するには構造の強化、光学性能の
向上、高精度の調整を行なわねばらす、これにはコスト
ＵＰ、作業能率の低下等の種々の問題がある。

本発明の目的は以上のような問題を解消した画像読取装
置を提供することにある。

Ｌ課題を解決するための手段Ｊ 本発明は画像情報をデジタル信号処理する画像読取装置
において、デジタル信号から画像情報の解像力を測定す
る手段を有する。

［作　用］ 本発明によれば画像読取装置に解像力測定手段を設け、
さらに前記測定手段で得られた測定結果をもとに画像処
理パラメータを変化させることにより、原稿面、光電変
換素子面間の結像性能が変化しても画質の変化が生じ難
いようにする。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図において、１は原稿台ガラス、２はシェーディン
グ補正用白板、３はコントラスト測定用チャート、４は
原稿、５は原稿４．シェーディング補正用白板２．コン
トラスト測定用チャート３を照明する為の照明系、６ａ
、６ｂはミラー群、７は原稿台ガラス上の画像をミラー
群８ａ、６ｂを介して後述の光電変換素子としてのＣＣ
ＤＢ上に結像させる結像系である。

ＣＣＤ８は多数の素子を画素として配したものである。

９はＣＣＤ８よりの各画素の露光量に応じたアナログ電
圧出力をデジタル画像信号に変換するアナログ−デジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄ　）、１０はＣＣＤ８の各画素毎
の感度バラツキ及び照明系３による照明光強度分布の不
均一性を補正するシェーディング補正回路である。

１１はコントラスト測定回路、１２は画像処理部、１３
は画像出力部であって、ＬＢＰやドツトインパクトプリ
ンター等である。さらに図示しないが上記各構成部の動
作を制御するＣＰＵ、動作のタイミングをあわせる為の
クロック信号を発生させるクロック発生回路、並びに作
業者がＣＰＵに対し動作を設定、指示するための操作パ
ネルを有する。

［動作の説明］ 上記構成において、原稿台に置かれた原稿画像を読み込
み画像出力部から出力するという複写動作について順を
おって説明する。

この時画像処理として「領域分割処理」９文字画像部分
に対する「エッチ強調処理」、中間調画像に対する「階
調表現処理」が行なわれる。

ＣＰＵは操作パネルからの複写開始指示によって複写動
作を開始するが、この時、先ず照明系５、ミラー群６ａ
、６Ｂを移動させ、シェーディング用白紙２の像を結像
系７を介してＣＣＤＢ上に導く。ＣＣＤ８の各画素の出
力はそれぞれ順をおってＡ／Ｄ変換器９によってデジタ
ル値に変換され、シェーディング補正回路ｌＯ内のシェ
ーディング用ラインメモリに格納される。シェーディン
グ用ラインメモリはＣＣＤ各画素に対応したＲＡＭによ
フて構成されており、以降の動作中、シェーディング補
正回路ｌＯはこのメモリを参照することにより同一画像
濃度に対するＣＣＤ各画素の出力のばらつきを補正する
為それぞれの画素のデジタル出力に対し適当なゲインを
設定する。

次にＣＰＵは照明系５．ミラー群６ａ、６ｂを爪方向に
移動させ、コントラスト測定用チャート３の像をＣＣＤ
８によって読み込む。

第２図はコントラスト測定用チャート面を示したもので
あり、第１図Ａ方向（副走査方向）とは直角方向（主走
査方向）に長い長尺チャートであり、主走査方向に一定
周期で明暗をくり返す様にラインが並んでいる。周期は
一般の文書で多く用いられている文字のもつ空間周波数
と同等程度が望ましく、通常は２　Ｌｉｎｅ／ｍｍ　〜
５　Ｌｉｎｅ／ｍｍの範囲で選ぶ。ＣＣＤによって読み
込まれた上記チャート画像は、第１図９のＡ／Ｄ変換器
、１０のシェーディング補正回路を経て、コントラスト
測定回路１１ば送られる。

第３図はコントラスト測定回路の構成を示したものであ
り、４０１はシェーディング補正回路からのデジタル画
像データの入力端、４０２は複数個のラッチを接続して
構成されたメモリ、４０３は前記メモリ４０２に格納さ
れた複数個の画像信号の中より最大のものを選び出力す
る最大値検出回路、４０４は同じく複数個の画像信号の
中より最小のものを選び出力する最小値検出回路である
。

４０５は前記最大値及び最小値検出回路に接続され、コ
ントラストを算出するコントラスト演算回路であり、４
０６はコントラスト演算回路４０５により算出されたＣ
ＣＤ各画素に対応するコントラスト値を格納するコント
ラスト補正用ラインメモリである。

入力端４０１より取り込まれたコントラスト測定用チャ
ートのシェーディング補正後の画像信号は、メモリ４０
２の構成要素であるラッチに入力され、所定のクロック
により右方向（第３図）にラッチにシフトされる。メモ
リ４０２に含まれるラッチの数は、コントラスト補正用
チャートの像の一周期に対応するＣＣＤ画素数と同等が
それより若干数多いことが望ましい。

例えばチャート上のパターン周期が０゜５ＩＩ１ｍであ
り、原稿面上主走査方向１　ｍｍに対応するＣＣＤ画素
数が１６であったとするとラッチの数ｎは、０．５Ｘ１
６≦ｎ ８≦ｎ となる。

これはメモリ４０２に接続された最大値検出回路４０３
、最小値検出回路４０４への複数の画像信号出力の中に
チャートの最明部および最暗部に対応する信号が必ず１
組以上存在する様にする為である。

最大値検出回路４０３．最小値検出回路４０４は、それ
ぞれ複数の画像信号出力の中から最大値θｍａＸ　、最
小値０ｍ１ｎを選択し、コントラスト演算回路４０５に
送る。

結像系の性能が低い部分では、コントラスト測定チャー
トの像はボケてＣＣＤ上に結像されその結果、その画素
周辺では最明部θｍａｘは低下し、最暗部θｗｉｎは上
昇する。これをもとにコントラスト演算回路４０５では
次式によってコントラストを演算する。

得られたコントラストはコントラスト補正用ラインメモ
リ４０６に順々に格納される。以上を各画素につい゛て
行うことによってＣＣＤ上の画素位置による解像力の変
動を、コントラスト値の変動としてＣＣＤ各画素に対応
したコントラスト補正用ラインメモリに記憶する。

［複写動作］ 以上の前処理が終了した後、ＣＰＵは第１図の照明系５
．ミラー群６ａ、６ｂを走査し原稿画像をＣＣＤ８によ
って読み込む。

シェーディング補正回路１０によフてシェーディング補
正された画像信号は今回は画像処理部１２を経て画像出
力部１３に送られ、出力される。画像処理部１２の構成
を第４図に示す。

第４図において、５００はシェーディング補正後の画像
信号入力端、５０１は画像信号をとりこみ数個の画像信
号からエッチ量を算出するエッヂ量測定部、５０２は前
述コントラスト補正用ラインメモリ４０６に接続され、
注目画素におけるコントラスト値を参照し、領域識別の
為の閾値を設定する閾値設定回路、５０３はエッヂ量測
定部５０１からのエッヂ量と閾値設定回路５０２による
閾値を比較する比較回路である。５０４は文字画像に対
する処理、例えばエッヂ強調処理を行う文字画像処理部
、５０５は中間調画像に対する処理、例えばデイザ処理
等を行う中間調画像処理部である。５０６は比較回路５
０３の出力によって画像出力装置への出力を選択する信
号選択回路である。

人力＠　５００より人力された画像信号は、エッヂ量測
定部５０１においてエッヂ成分の測定が行なわれる。エ
ッヂ成分の測定には例えば注目画素の周辺数画素のデー
タに対してラプラシアンフィルターをかけることによっ
て得られる数値を用いれば良い。エッヂ量は次に比較回
路５０３に人力され、ここである閾値と比較される。エ
ッヂ量が大であれば、注目画素周辺は文字画像領域であ
ると判断し、次段の信号選択回路５０６に対し文字画像
処理部５０４の出力を選択する様指示し、エッチ量が小
であれば注目画素周辺は中間調画像であると判断し、同
様に中間調画像処理部５０５出力を選択する様指示する
。

ここで原稿画像が同一であった場合でも、結像系の収差
等によりコントラストが変化すれば測定されるエッヂ量
は異なる。即ち、結像性能が良好であればエッチ量は大
であり、結像性能が悪化すれば小となる。これにより同
様の文字画像に対し、ＣＣＤ８の画素位置による結像性
能の変化の影響によって、文字、中間調の判定を誤る可
能性が生じ、これを防止する為、本発明では、前述のコ
ントラスト補正用ラインメモリ４０６を参照し、注目画
素周辺の結像コントラストを知り、これに応じて領域識
別用閾値を適宜変化させる。

エッヂ量測定部５０１がある注目画素におけるエッヂ量
を比較回路５０３に出力する時、領域識別用閾値設定回
路５０２はコントラスト補正用ラインメモリ４０Ｂから
該注目画素周辺の画像コントラストを人力する。さらに
コントラスト値が大であれば閾値を高く設定し、小であ
れば低く設定して比較回路５０３に出力する。コントラ
スト値と閾値との関係は前もって適切な関数を演算回路
またはテーブル変換等で規定しておけばよい。

以上は入力画像の領域識別の為のコントラスト値を用い
たが、例えば文字画像処理部５０４においてエッチ強調
処理を行う時、該当画素に対するコントラスト量を参照
し、コントラスト値が低ければボケた画像であるとして
エッヂ強調量をふやして画像修復を図ることが出来る。

［他の実施例］ 以上の第１の実施例においては結像性能を測定するのに
コントラスト測定用チャートに対する最大出力、最小出
力からコントラストを算出し、これを用いたが、同チャ
ートの出力に対し、ラプラシアンフィルターを施しエッ
ヂ成分を測定し、これを用いてもよい。

また、コントラスト補正用ラインメモリはＣＣＤ画素数
より少なくすることも可能である。

これは通常ＣＣＤ上の画素位置毎の結像性能の変化は比
較的縁やかであり、連続した数画素に対応する結像性能
を１つの値で代表することができるからである。また測
定した結像性能値の分布に対し、平滑化等を行うことも
測定誤差を少なくする為に有効である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、（デジタル）画像
読取装置において、結像性能の測定手段を有し、その測
定結果に応じて画像処理パラメータを変更することによ
り、原稿面、光電変換素子面間の結像性能が変化しても
画質の劣化が生じ難い様になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は同実施
例におけるコントラスト測定用チャートを示す図、 第３図は同実施例におけるコントラスト測定回路図、 第４図は同実施例における画像処理部回路図である。 １・・・原稿台、 ３・・・コントラスト測定用チャート、４・・・原稿、 ７・・・結像系、 ８・・・ＣＣＤ。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）画像情報をデジタル信号処理する画像読取装置にお
   いて、前記デジタル信号から画像情報の解像力を測定す
   る手段を有することを特徴とする画像読取装置。 ２）前記解像力測定手段は解像力測定結果をもとに画像
   処理パラメータのうち少なくとも１つを変更可能なこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置
   。