JPH0267873A - Picture reader - Google Patents

Picture reader

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JPH0267873A
JPH0267873A JP63219970A JP21997088A JPH0267873A JP H0267873 A JPH0267873 A JP H0267873A JP 63219970 A JP63219970 A JP 63219970A JP 21997088 A JP21997088 A JP 21997088A JP H0267873 A JPH0267873 A JP H0267873A
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JP
Japan
Prior art keywords
color
signal
converter
picture
reference voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP63219970A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Hayashi
俊男 林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0267873A publication Critical patent/JPH0267873A/en
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  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To facilitate picture processing including color separation by switching the reference voltage of an A/D converter for each color when the analog picture signal of plural colors obtained by color-separation-reading an original picture is A/D-converted. CONSTITUTION:When the analog picture signal of a CCD color image sensor 1 is A/D-converted, the reference voltage of an A/D converter 3 inputted from a reference generating circuit 4 is set for the signal levels of R, G and B respectively, and each time the picture signal is inputted, the reference voltage corresponding to the picture elements of R, G and B is switched. Consequently, all of 3-color digital data corresponding to R, G and B filters respectively outputted from the A/D converter 3 can be handled as a gradation signal whose 32 gradations are equal. Thus, the picture processing including the color separation can be executed with a simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原稿を色分解して読み取る画像読取装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image reading device that separates and reads a document by color.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等に
は、画像入力用のハンディタイプの白黒画像読取装置が
付属しているが、Y、M、C等のインクの開発に並行し
てカラー画像処理も可能となり、これによりカラー画像
を電気信号に変換してパーソナルコンピュータやワード
プロセッサ等に入力する読取装置の開発も行われるよう
になった。
Recently, personal computers, word processors, etc. are equipped with handheld black and white image reading devices for inputting images, but along with the development of inks such as Y, M, and C, color image processing has become possible. This has led to the development of reading devices that convert color images into electrical signals and input them into personal computers, word processors, and the like.

カラー画像の読取り用のイメージセンサとして、ライン
上に並べられた複数の受光素子を有し、ライン方向にR
GBのストライブフィルタが付けられ、連続するRGB
を1組として、原稿上に相当するエリアの色分解を行う
CCDカラーイメージセンサ等が知られている。
As an image sensor for reading color images, it has a plurality of light receiving elements arranged in a line, and has R in the line direction.
Continuous RGB with GB stripe filter
A CCD color image sensor, etc., which performs color separation of areas corresponding to a document on a document, is known.

そしてR,G、 Bの夫々のフィルタに対応した受光素
子からのアナログ色信号をデジタル色信号に変換し、こ
のデジタル色信号間で色演算等を行うことにより、フル
カラー画像再現用の色画像信号が形成される。
Then, by converting the analog color signals from the light-receiving elements corresponding to the R, G, and B filters into digital color signals, and performing color calculations between these digital color signals, a color image signal for full-color image reproduction is generated. is formed.

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
一般にCCDカラーイメージセンサから読み出したR、
 G、 B信号のダイナミックレンジは等しくない。従
って、3色のアナログ色信号を増幅し、増幅した信号を
A/D変換によりA/D変換し、画像データをデジタル
で処理する画像読取装置においては、R,G、 Bの各
画像の白レベルから黒!ノベルまでの階調数が各々の異
なることになる。
[Problem that the invention is trying to solve] However,
Generally, R read out from a CCD color image sensor,
The dynamic ranges of G and B signals are not equal. Therefore, in an image reading device that amplifies analog color signals of three colors, performs A/D conversion on the amplified signals, and digitally processes image data, the white of each R, G, and B image is Black from the level! Each novel has a different number of gradations.

これは、照明光源の可視領域におけるスペクトル分布が
一様でなく、さらにCCDカラーイメージセンサにつけ
られたR、 G、  Bのフィルタの光線透過率及びC
CDの波長域に対する感度がそれぞれ異なることが原因
でる。
This is because the spectral distribution of the illumination light source in the visible region is not uniform, and the light transmittance and C of the R, G, and B filters attached to the CCD color image sensor are also different.
This is due to the fact that CDs have different sensitivities to wavelength ranges.

照明光源のスペクトル分布例を第6図に、また、R,G
、 8画素の波長域に対する感度例を第7図に示す。
An example of the spectral distribution of the illumination light source is shown in Figure 6, and R, G
FIG. 7 shows an example of the sensitivity for the wavelength range of 8 pixels.

第6図に示すスペクトル分布を持つ光源で白色原稿を照
明したときのR,G、 Bの信号レベルの大小は、Rが
一番大きく次いでG、Hの順に小さ(なる。
When a white document is illuminated with a light source having the spectral distribution shown in FIG. 6, the signal levels of R, G, and B are the highest for R, followed by G and H, respectively.

このとき、5ビツトの分解能を持つA/D変換器のリフ
ァレンス電圧を2画素に合わせて設定すると、2画素は
32階調を得るが6画素は26階調。
At this time, if the reference voltage of the A/D converter with 5-bit resolution is set to match 2 pixels, 2 pixels will have 32 gray levels, but 6 pixels will have 26 gray levels.

8画素は20階調にしかならない。8 pixels have only 20 gradations.

このようにR,G、  Bの各画素の白レベルから黒レ
ベルまでの階調数が異なると、原稿の色分解ひいては画
像処理が困難になる。
If the number of gradations from the white level to the black level of each R, G, and B pixel differs in this way, it becomes difficult to perform color separation of the document, and thus to perform image processing.

この問題を解消するために、第8図に示すようにCCD
Iの画素信号を入力するアナログ信号増幅部21〜23
を設け、それぞれのゲインをRGB各画素に合わせる。
In order to solve this problem, as shown in Figure 8, the CCD
Analog signal amplification units 21 to 23 that input pixel signals of I
are provided, and the respective gains are adjusted to each RGB pixel.

そして、3つの増幅部21〜23の出力をCCD1の駆
動タイミングに同期させてセレクタ24で順次選択して
A/D変換器3に送出し、3画素とも32階調を得、る
方法が考えられるが、回路規模が大きくなる欠点がある
Then, I thought of a method of synchronizing the outputs of the three amplifying sections 21 to 23 with the driving timing of the CCD 1, sequentially selecting them with the selector 24, and sending them to the A/D converter 3, thereby obtaining 32 gray levels for all three pixels. However, the disadvantage is that the circuit scale becomes large.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、複数色のデ
ジタル変換後の階調数を略等しくし、良好な色画像処理
を可能とするものであって、詳しくは原稿画像を色分解
して読み取り複数色のアナログ画像信号を出力する読取
手段と、前記複数色のアナログ画像信号を複数色のデジ
タル画像信号に変換する変換手段と、前記変換器のリフ
ァレンス電圧を各色信号が入力する度に切り換える制御
手段とを有する画像読取装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and makes it possible to perform good color image processing by making the number of gradations of multiple colors approximately equal after digital conversion. reading means for reading and outputting analog image signals of multiple colors; converting means for converting the analog image signals of multiple colors into digital image signals of multiple colors; The present invention provides an image reading device having a control means for switching to.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明を適用したカラー画像読取装置の電気ブ
ロック図である。1はカラー画像を読み取るRGBスト
ライブフィルタ付CODカラーイメイジセンサである。
FIG. 3 is an electrical block diagram of a color image reading device to which the present invention is applied. 1 is a COD color image sensor with an RGB stripe filter that reads color images.

2はCCDカラーイメージセンサlのアナログ画像信号
を増幅するアンプ、3はアンプ2によって増幅されたア
ナログ画像信号をディジタル画像信号に変換するA/D
変換器で、例えば日立製のHA19216である。4は
A/D変換器3のリファレンス電圧を発生するリファレ
ンス発生回路である。
2 is an amplifier that amplifies the analog image signal of the CCD color image sensor l, and 3 is an A/D that converts the analog image signal amplified by the amplifier 2 into a digital image signal.
The converter is, for example, HA19216 manufactured by Hitachi. 4 is a reference generation circuit that generates a reference voltage for the A/D converter 3;

第4図はCCD1の構成を示し、主走査方向に並べられ
た複数の受光素子の画素毎にRフィルタ41゜Gフィル
タ42.Bフィルタ43が順次繰り返しつけられている
ものである。
FIG. 4 shows the configuration of the CCD 1, in which each pixel of a plurality of light receiving elements arranged in the main scanning direction includes an R filter 41°G filter 42. B filters 43 are sequentially and repeatedly applied.

このCCDセンサ1で読み取った信号はフィルタの配列
に対応したR、 G、 B、 R,G、 Bの毎く、複
数の色信号が混在してシリアルな信号である。そして、
連続するRGBの3画素を1組として取扱い、3画素分
のエリアに相当するYMC各々lデータを生成する。
The signal read by the CCD sensor 1 is a serial signal containing a mixture of a plurality of color signals such as R, G, B, R, G, B corresponding to the array of filters. and,
Three consecutive RGB pixels are treated as one set, and YMC data corresponding to an area of three pixels is generated.

次に実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

白色照明光源により照明されたカラー画像はCCDセン
サlにより光電的に読み取られ、RGBの各フィルタを
透過した各色信号R,G、 Bが主走査方向に順次出力
され、アンプ2で増幅された後5bitの分解能をもつ
A/D変換器3に入力される。A/D変換器3にはリフ
ァレンス発生回路4から2通りのリファレンス電圧VT
とVUを入力する。即ちアンプ2からの入力信号電圧が
VTのとき、A/D変換器3は31 (11111)を
出力し、また入力信号電圧がVUのときはO(0000
0)を出力する。即ちV u = V T (0間にあ
る入力電圧を(VT−VB) /31ステップで細分化
し31階調を表現する。
A color image illuminated by a white illumination light source is photoelectrically read by a CCD sensor 1, and each color signal R, G, B transmitted through each RGB filter is sequentially output in the main scanning direction, and after being amplified by an amplifier 2. The signal is input to an A/D converter 3 having a resolution of 5 bits. The A/D converter 3 receives two reference voltages VT from the reference generation circuit 4.
and enter VU. That is, when the input signal voltage from the amplifier 2 is VT, the A/D converter 3 outputs 31 (11111), and when the input signal voltage is VU, it outputs O(0000
0) is output. That is, V u = VT (The input voltage between 0 is subdivided in (VT-VB)/31 steps to express 31 gray levels.

尚、アンプ2のゲインはここで白原稿を読み取ったとき
に6画素の出力電圧がVgとなるようゲインを設定しで
ある。このときそしてこのゲインにて白原稿を読み取っ
たときのアンプ2からの2画素。
Incidentally, the gain of the amplifier 2 is set so that the output voltage of the six pixels becomes Vg when a white original is read. At this time, two pixels from amplifier 2 when reading a white original with this gain.

8画素の出力電圧はそれぞれVr、Vbである。大小関
係はVr>Vg>Vbとなっている。
The output voltages of the eight pixels are Vr and Vb, respectively. The magnitude relationship is Vr>Vg>Vb.

また黒原稿を読み取った時の出力電圧はR,G。Also, the output voltages when reading a black original are R and G.

Bとも電圧Vrを出力する。B both output voltage Vr.

A/D変換器3に入力するリファレンス電圧VU及びV
Tを発生するリファレンス発生回路9の構成を第1図に
示す。
Reference voltages VU and V input to A/D converter 3
The configuration of the reference generation circuit 9 that generates T is shown in FIG.

11〜13は例えば東芝製のTC4566Fであるアナ
ログスイッチであり、コントロール信号R8W、GSW
11 to 13 are analog switches, such as Toshiba's TC4566F, and control signals R8W, GSW
.

BSWによりスイッチの開閉制御される。アナログスイ
ッチ11〜13の開閉を制御するコントロール信号R3
W、GSW、BSWのタイミングパルスは第2図に示す
ようなっている。
The opening and closing of the switch is controlled by the BSW. Control signal R3 that controls opening and closing of analog switches 11 to 13
The timing pulses of W, GSW, and BSW are as shown in FIG.

抵抗R,〜R7はX、  Y、 a、  b、 c点で
の電位が夫々Vx、Vy、Vr、Vg、Vbとなるよう
抵抗値が設定してあり、ここではVx=Vr、Vy=V
uである。
The resistance values of the resistors R and ~R7 are set so that the potentials at points X, Y, a, b, and c are Vx, Vy, Vr, Vg, and Vb, respectively, and here, Vx=Vr, Vy=V
It is u.

即ち2画素の信号をA/D変換するときにはコントロー
ル信号R3Wによりアナログスイッチ11が閉じられ、
A/D変換器3のVT入力端子には電圧Vrが入力され
る。同様に6画素の信号をA/D変換するときコントロ
ール信号GSWによりアナログスイッチ12が閉じられ
、電圧Vgが、また3画素の信号をA/D変換するとき
はコントロール信号BSWによりアナログスイッチ13
が閉じされ電圧vbがそれぞれvT入力端子に入力され
る。
That is, when A/D converting the signals of two pixels, the analog switch 11 is closed by the control signal R3W,
A voltage Vr is input to the VT input terminal of the A/D converter 3. Similarly, when the signals of 6 pixels are A/D converted, the analog switch 12 is closed by the control signal GSW, and the voltage Vg is closed, and when the signal of 3 pixels is A/D converted, the analog switch 13 is closed by the control signal BSW.
is closed and voltage vb is input to each vT input terminal.

コントロール信号R3W、GSW、BSWは第5図(a
)の回路により実現される。51は例えばTI社74L
3163等の4ビツトカウンタである。52はTI社7
4L5138等の3:8デコーダであり、53はTI社
74LS04等のインバータである。
The control signals R3W, GSW, and BSW are shown in Fig. 5 (a).
) is realized by the circuit. 51 is, for example, TI's 74L
This is a 4-bit counter such as 3163. 52 is TI company 7
4L5138 or the like is a 3:8 decoder, and 53 is an inverter such as TI's 74LS04.

4ビツトカウンタ751にはアンプ3からのR,G。The 4-bit counter 751 receives R and G signals from the amplifier 3.

B信号の各画素に同期したクロックCL K 1が入力
され、出力端子QA、Qa、Qcはそれぞれデコーダ5
2のA、  B、  C端子に入力される。このとき出
力Qoはオープンである。デコーダ52の出力はγて。
A clock CL K 1 synchronized with each pixel of the B signal is input, and the output terminals QA, Qa, and Qc are respectively connected to the decoder 5.
It is input to the A, B, and C terminals of 2. At this time, output Qo is open. The output of the decoder 52 is γ.

゛γ丁、゛71の論理はインバータ53により反転され
る。
The logic of ``71'' is inverted by the inverter 53.

このとき出力゛7コ〜冒はオープンである。さらに出力
■はカウンタlのLOAD端子に入力され、CL K 
1にシンクロしてロード値0000がLOADされる。
At this time, outputs 7 to 7 are open. Furthermore, output ■ is input to the LOAD terminal of counter l, and CLK
The load value 0000 is loaded in synchronization with 1.

インバータ53の出力であるR3W、GSW、BSWは
第5図は(b)に示す通り、アンプ3からのRlG、 
 B信号に夫々に対応して出力される。
As shown in FIG. 5(b), the outputs of the inverter 53, R3W, GSW, and BSW, are RlG from the amplifier 3,
The signals are output in correspondence with the B signals.

このような制御を行うことにより、A/D変換器3より
出力されるR、 G、 Bフィルタの夫々に対応する3
色デジタルデータは、全て32階調の階調信号として取
扱うことができる。
By performing such control, 3 signals corresponding to each of the R, G, and B filters output from the A/D converter 3 are
All color digital data can be handled as gradation signals of 32 gradations.

この階調信号は例えば不図示の画像処理回路に入力され
、補色変換、マスキング等の処理を行いY、M、Cのプ
リントデータとして装置外部に出力される。
This gradation signal is input to, for example, an image processing circuit (not shown), undergoes processing such as complementary color conversion and masking, and is output as Y, M, and C print data to the outside of the apparatus.

以上説明したように、CCDカラーイメージセンサのア
ナログ画像信号をA/D変換する際にA/D変換器のリ
ファレンス電圧をR,G、 Bの信号レベルに合わせて
それぞれ設定しておき、画素信号が入力する度にR,G
、  Bの画素に対応するリファレンス電圧を切り換え
ることにより全ての画素レベルを32階調で表現できる
As explained above, when A/D converting the analog image signal of the CCD color image sensor, the reference voltage of the A/D converter is set to match the R, G, and B signal levels, and the pixel signal is R, G every time input
, B, all pixel levels can be expressed in 32 gradations by switching the reference voltages corresponding to the pixels.

尚、A/D変換器のリファレンス電圧入力端子の設定範
囲は、一般に推奨設定電圧値に対して入力ダイナミック
レンジVT−vuの±50%程度が許されているので、
その範囲内でリファレンス電圧を切り換える様構成すれ
ばA/D変換器の変換精度が変動することはない。
Note that the setting range of the reference voltage input terminal of the A/D converter is generally allowed to be approximately ±50% of the input dynamic range VT-vu for the recommended setting voltage value.
If the reference voltage is configured to be switched within this range, the conversion accuracy of the A/D converter will not fluctuate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明にると原稿画像を色分解読取
りして得た複数色のアナログ画像信号をA/D変換する
際に、A/D変換器のリフアレンスルデータとして取り
換えるため、色分解を含む画像処理が良好に行える。
As explained above, according to the present invention, when A/D converting a plurality of color analog image signals obtained by color-separated decoding of a document image, color Image processing including decomposition can be performed well.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はリファレンス発生回路のブロック図、第2図は
リファレンス電圧の切換えを示す図、第3図はカラー画
像モ読取装置の電気ブロック図、第4図はCCDカラー
イメージセンサの構成を示す図、第5図(−k)はコン
トロール信号の発生回路のブロワり図、第5図(S)は
コントロール信号の発生を示すタイミングチャート図、
第6図は白色照明光源のスペクトル分布を示す図、第7
図はCCD1のRGB各画素の波長域に対する感度を示
す図、第8図は補正回路のブロック図であり、 1はカラーイメージセンサ、2はアンプ、3はA/D変
換器、4はリファレンス発生回路、11〜13はアナロ
グスイッチ、24はセレクタである。
Figure 1 is a block diagram of the reference generation circuit, Figure 2 is a diagram showing reference voltage switching, Figure 3 is an electrical block diagram of a color image reading device, and Figure 4 is a diagram showing the configuration of a CCD color image sensor. , FIG. 5(-k) is a blower diagram of the control signal generation circuit, FIG. 5(S) is a timing chart diagram showing the generation of the control signal,
Figure 6 is a diagram showing the spectral distribution of a white illumination light source;
The figure shows the sensitivity to the wavelength range of each RGB pixel of CCD1, and Figure 8 is a block diagram of the correction circuit, where 1 is a color image sensor, 2 is an amplifier, 3 is an A/D converter, and 4 is a reference generator. The circuit includes analog switches 11 to 13, and a selector 24.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 原稿画像を色分解して読み取り複数色のアナログ画像信
号を出力する読取手段と、前記複数色のアナログ画像信
号を複数色のデジタル画像信号に変換する変換手段と、
前記変換器のリフアレンス電圧を各色信号が入力する度
に切り換える制御手段とを有することを特徴とする画像
読取装置。
a reading means for color-separating a document image and outputting a multi-color analog image signal; a converting means for converting the multi-color analog image signal into a multi-color digital image signal;
An image reading apparatus comprising: a control means for switching the reference voltage of the converter each time each color signal is input.
JP63219970A 1988-08-31 1988-09-02 Picture reader Pending JPH0267873A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010200299A (en) * 1998-12-22 2010-09-09 Crosstek Capital Llc Analog-digital converter in cmos image sensor

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JP4585029B2 (en) * 1998-12-22 2010-11-24 クロステック・キャピタル,リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Analog-digital converter in CMOS image sensor

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