JPH0364261A

JPH0364261A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0364261A
Application number: JP1200478A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Arimoto; 有本　忍
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1991-03-19
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2744292B2

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〕本発明は読取られた画像信号の輪郭成分を抽出する画像
処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、原稿読取装置としてＣＣＤラインセンサ等の
１次元光電変換デバイスが用いられている。

そして、その光電変換デバイスを、ライン方向に電気的
に走査しつつ垂直方向に機械的に走査することで平面読
取りが行われる。

このような原稿読取装置において、従来は第１２図の如
き構成で輪郭信号を抽出していた。

２０３はクロック発生部で、ＣＣＤ１０３の画素クロッ
クを発生する。このクロックφｌとタイミング発生部よ
りのライン同期信号ＨＳＹＮＣとに基づいてｌライン毎
に読取られた画像信号は、ＡＤコンバータ２０２によっ
て画素単位のデジタル信号Ｖに変換される。このＶ信号
は、ラインメモリ２０５，２０６゜２０７にて、１ライ
ンずつ遅延される。このように遅延された３ライン分の
画信号Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３を用いて、ラプラシアン抽出フ
ィルタの如き輪郭抽出フィルタ２０８により輪郭信号Ｒ
を抽出していた。

このような構成において、例えば第１３図（ａ）のよう
な副走査方向に濃度変化のある画像を１００％の副走査
倍率で読取ったときに、輪郭を抽出する場合を考える。

第１２図の構成において、輪郭抽出フィルタ２０８には
、第４図（ａ）の１．２．３の読取りラインや、２、　
３．４の読取りラインのような連続した３ラインの信号
が入力されることになる。

また、１００％走査時には原稿の濃度変化部は、読取ラ
イン４の１ラインで読取られている。それに対して輪郭
抽出フィルタ２０８は、３ラインの読取り範囲を参照す
るので、この１ライン分の濃度変化は輪郭として抽出さ
れる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら従来の構成では、副走査方向に変倍処理を
施しながら輪郭信号を抽出しようとすると正常に抽出出
来ない場合があった。

例えば、第１３図（ａ）と同じ原稿を、４００％の副走
査倍率で走査した場合などである。このとき、副走査方
向を４００％の倍率で読取るために、光学ユニット１１
３は、１００％時の１／４のスピードで移動する。その
結果１００％時はｌラインで読まれていた原稿の濃度変
化部は、第１３図（ｂ）のように４ラインに拡大されて
読まれる。

しかし、輪郭抽出フィルタは、１００％時と同様に３ラ
インの範囲での輪郭を抽出するので、この４ラインに渡
る濃度変化は輪郭として抽出されなくなる。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ２．Ｌ３に相当する）を供給する各ラインメモリ出力
信号の時間的間隔を副走査倍率に応じて変化させること
により、副走査倍率が変化しても、等倍時と同等の濃度
変化信号を輪郭抽出フィルタに供給するようにしたもの
である。

〔実施例〕

以下本発明を好ましい実施例を用いて説明する。

第２図は原稿読取装置（以下スキャナーと呼ぶ）の−例
である。原稿カバー１００により押さえられ、原稿台ガ
ラス１０１上に置かれた原稿１０２の画像情報を読取る
為にＣＣＤ等の撮像素子１０３が使用され、光源１０４
からの照明光が原稿１０２面上で反射されてミラー１０
５．　１０６．　１０７を介してレンズ１０８により撮
像素子１０３上に結像される。光源１０４、ミラー１０
５からなる光学ユニット１１３とミラー１０６゜１０７
からなる光学ユニット１１４は２：１の相対速度で移動
するようになっている。この光学ユニツ）１１３．１１
４はＤＣサーボモータ１０９によってＰＬＬ制御をかけ
ながら一定速度で左から右へ移動する。

この移動速度は往路では倍率に応じて可変で、等倍時は
１８０ｍｍ／ｓｅｃであり、８００％拡大時は２２．５
ｍｍ／ｓｅｃ、５０％縮小時は３６０　ｍ　ｍ　／　ｓ
　ｅ　ｃである。

この光学ユニット１１３，１１４の移動する副走査方向
（以下Ｘ方向と呼ぶ）に直交する主走査方向（以下Ｙ方
向と呼ぶ）を撮像素子１０３により、４００ｄｏｔｓ／
インチの解像度で読取りながら、光学ユニット１１３を
左端のホームポジションから、右の方へ所定の位置迄移
動させた後、再びホームポジション迄復動させて１回の
走査を終える。遮光板１１１がフォトインクラブターか
らなるホームポジションセンサ１１０を横切ることで、
光学ユニット１１３がホームポジションに存在すること
を検出する。

標準濃度板１１２はシェーディング補正、光源１０４の
光量制御の為に用いられる、ホームポジションセンサ１
１０の検出位置が標準濃度板１１２の読取位置となる。

第１図に本発明を用いた第１の実施例の回路構成を示す
。

第１図において、１０３は原稿をライン単位に読取るＣ
ＣＤ、２０２はＣＣＤ１０３からの原稿読取アナログ信
号を８ｂｉｔのデジタル信号ＬＯに変換するＡ／ｎコン
バータ２０５，２０６，２０７はライン毎の読取信号を
各セ１ラインずつ遅延させるラインメモリである。２０
３は画素クロック発生部、２０４はライン毎のタイミン
グ信号Ｈ３Ｉの発生部であり、２０８は３ライン分の画
信号Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３を入力して、主走査、副走査とも
に３画素３ラインの９画素を（０゜−１，Ｏ，−１，４
，−１，Ｏ，−１，Ｏ）なる係数にて畳み込み演算を行
う輪郭抽出フィルタである。

２１１は副走査倍率設定部であり、３５％から８００％
までの副走査倍率を１％きざみで設定出来るロータリ・
コードＳＷである。このロークリ・コードＳＷは１０進
データを２進の形式で出力するものであり、副走査倍率
設定部２１１からの出力ＶＭＧは１２ビツトのＰＬＬ制
御データとして光学ユニット副走査用のＤＣサーボモー
タ１０９へ送られる。２０９は１２ビットのＶＭＧデー
タを３ビツトのカウンタ設定データＤＣＬに変換するＬ
　ｏ　ｏ　ｋ　　Ｕ　ｐ　　Ｔ　ａ　ｂ　Ｉ　ｅ　（以
下Ｉ、ＵＴと称す）である。２１０は３ビツトのダウン
カウンタである。

以上の構成においてライン同期信号Ｈ５Ｉは、第３図の
如く生成される。Ｈ３ＩはＣＣＤ１０３をリセットする
パルスであり、ラインメモリ２０５，２０６゜２０７の
内部カウンタのリセットにも用いられる。ＣＣＤ１０３
は５０００画素の光電変換素子から成るためＨ５Ｉも５
０００クロック周期で発生される。

このラインメモリ２０５，２０６，２０７は第４図の如
＜　、５０００Ｘ８ｂｆｔのＲＡＭ６０２とそのアドレ
スカウンタ６０１により構成されている。

アドレスカウンタ６０１は１３ビツトのｕｐカウンタで
あり、Ｒｅ５ｅｔ信号が入力されるとカウント出力をＯ
に初期化し、以降ＣＬＫ端子にクロック信号φ１が入力
される毎にｌずつカウント出力する。このカウンタ６０
１によるアドレス入力を受けて、ＲＡＭ６０２はまず指
定アドレスのメモリ内容を読出しＤｏｕｔ端子に出力す
る。その後ＷＥ端子にＶＥ２信号がＨレベルで入力され
ていた場合には、同一アドレスへＤｉｎ端子に入力され
ている画信号を書き込む。尚、ＶＥ２信号がＬレベルの
場合には書き込み動作は実行されないため指定アドレス
のメモリ内容はＤｏｔｉｔ端子に出力されたものが保持
される。

すなわち、ＷＥ端子に入力されるＶＥ傷信号コントロー
ルすることでメモリ読出しデータの更新間隔が制御され
る。

３ビツトダウンカウンタ２１０と、カウンタＬｏａｄ値
ＤＣＬ発生用ＬＵＴ２０９が、ラインメモリ相互の読出
しラインの間隔をコントロールするものである。ＬＵＴ
２０９は副走査倍率信号ＶＭＧを受けて、表１の如＜　
ＤＣＬ信号を出力する。

表　　ｌこの副走査倍率に対応したＤＣＬ信号をＬｏａｄ値とし
てダウンカウンタ２１０はライン同期信号Ｈ８Ｉをカウ
ントする。そしてカウントアツプ信号ＶＥ２にてカウン
タ２１０に再度ＤＣＬ信号値をＬｏａｄする。このため
ＶＥ２信号は（ＤＣＬ値＋１）ライン周期毎に１ライン
区間Ｈレベル信号を形成する。

以下、副走査倍率設定部２０８に４００％が設定された
場合を例にして説明する。

表１に示す様に、ＬＵＴ２０９からは４００％に対応し
てＤＣＬ＝３が出力される。すると、第５図に示すよう
に、４ライン周期のＶＥ２信号がカウンタ２１０より生
成される。この４ライン周期のＶＥ２信号を受けて、ラ
インメモリ２０５．２０６．２０７は第５図のＬＯ，Ｌ
ｌ、Ｌ２．Ｌ３の入出力関係を持つ。ここでＬＯ−Ｌ３
の信号に付した数字はラインナンバーを示す。また、Ｌ
Ｏ−Ｌ３で同一数字の信号はＣＣＤ１０３で読まれた同
一ラインからの読取り信号である。

ＶＥ２信号がａで示すライン（Ａ／Ｄコンバータ２０５
から１２ライン目の読取信号出力時）でＨレベルになっ
た時、ラインメモリ２０５には１２ライン目の読取信号
が書き込まれる。そのためラインメモリ２０５は次ライ
ンから４ラインの間、１２ライン目の読取信号をＬｌと
して出力する。この１２ライン目の読取信号は、ＶＥ２
信号がｂで示すラインでＨレベルになった時ラインメモ
リ２０６に書き込まれる。さらに、ｖＥ２信号がＣで示
すラインでＨレベルになった時ラインメモリ２０７に書
き込まれる。

この結果３ラインのラインメモリ２０５〜２０７から輪
郭抽出フィルタ２０８に入力される信号はそれぞれ４ラ
インずつはなれたＣＯＤ読取りライン（１６ライン目、
１２ライン目、８ライン目）の信号が入力されることに
なる。

そして、輪郭抽出回路２０８には第６図の信号が入力さ
れる。

第６図（ａ）は第１３図（ｂ）と同じ、４００％走査時
のＣＣＤ読取信号である。この信号は上述のラインメモ
リコントロール手段によって、第６図（ｂ）のように４
ライン間隔の信号として輪郭抽出回路２０８に入力され
ることになる。

この第６図（ｂ）のように作られた濃度変化信号は第１
３図（ａ）に示した１００％走査時の濃度変化とほぼ同
等であり、４００％走査時でも、１００％走査時と同等
の輪郭抽出が可能となる。

このように本実施例では副走査倍率に対応して輪郭抽出
フィルタに入力される３ラインの画像信号の間隔を整数
ライン単位で制御することにより、副走査倍率に依存し
ない輪郭抽出が可能である。

〔他の実施例〕

第７図に本発明による第２の実施例を示す。

第１の実施例では輪郭抽出フィルタに入力されるライン
間隔を１０１％〜２００％、２０Ｉ％〜３００％、７０
１％〜８００％と１００％毎の範囲に渡って同一の整数
ライン間隔にしていた。

本実施例では、この間隔をＬｌ、　　Ｌ２．、　Ｌ３の
各ライン信号を補間演算することにより、より正確に設
定するようにしたものである。

例えば３５０％の副走査倍率ではＬｌ、　　Ｌ２．　Ｌ
３のライン間隔は第１の実施例においてはそれぞれ４ラ
インと設定されてしまう。しかし、３５０％の副走査倍
率で読取られた信号から１００％相当の輪郭信号を得る
ためには、３゜５ライン毎のライン間隔による信号を輪
郭抽出フィルムに与えなければならない。

そのために、本実施例では４ライン間隔のＬｌとＬ２を
直線補間してＬ２に対して３．５ライン間隔の信号Ｌ２
′　を求める。同様にＬ２とＬ３を直線補間してＬ３’
　　を求める。この時の直線補間は第８図のようになる
。

すなわちＬｌ’　　はＬｌとＬ２との間隔比に反比例し
た重み付けで求められる。Ｌ３’　　も同様である。

（式４）ここでＤＣＬは表１に示した副走査倍率毎のＬＵＴ２０
９の出力値であり、ＶＭＧは副走査倍率値である。

この補間演算を行うために、第１図示のＬＵＴ２０９は
ＬＵＴ９０６のように構成される。

ここで、ＬＵＴ９０６の出力のうちＤＣＬは表１に示し
たものと同一である。また、Ｓは補間演算におけるＬｌ
とＬ３の乗算係数であり、ＴはＬ２の乗算係数である。

Ｓ、　Ｔは（式３）、（式４）より次式のとうに設定さ
れる１以下の係数である。

これを倍率に応じて一般化すると次式のようになる。

（式３）そして、このＳ、　Ｔを係数として、（式３）、（式４
）ノ補開演算を行うのが、９０１．９０２．９０３テ示
す乗算器と９０４．９０５で示す加算器である。

このように、第２の実施例においては副走査倍率のそれ
ぞれに応じてきめ細かくライン間隔を設定することが出
来る。

第９図に本発明の第３の実施例を示す。

第１の実施例では、倍率に応じてラインメモリの内容を
更新する周期を長くしている。

例えば、３５０％の副走査倍率の場合は、第１０図のよ
うに、Ｌｌ、、Ｌ２．Ｌ３３倍は４ラインの間、同一の
ものが出力されている。これはすなわち抽出される輪郭
信号が、４ラインの間開−のものが出力され、輪郭信号
の副走査解像度が１００％時の１／４になることを意味
する。

第３の実施例では第１の実施例と同様に数ライン間隔で
出力されるＬｌ、Ｌ２．Ｌ３３倍を用いてｌｏ。

％時の副走査解像度と同じ解像度の輪郭信号を発の実施
例と同一である。今、Ｌｌ信号として１６ライン目の画
信号が入った場合を考える。副走査倍率３５０％の場合
は、輪郭抽出回路に入力される３ラインの画信号の間隔
は１００％時の３．５倍となる。

本実施例では１００％時の間隔を１ラインとしているた
め３５０％時では、３．５ラインとなる。

第１Ｏ図において、Ｌｌ信号としてＣＣＤの１６ライン
目の読取信号が輪郭抽出回路に入力される場合を考える
。各ラインの間隔は３．５ラインであるので、Ｌ２２倍
としては１２．５ライン目の読取信号が、Ｌ３３倍とし
ては９ライン目の読取信号が入力されなければならない
。

そこで、第３の実施例では第１の実施例と同様の副走査
倍率に応じた間隔を有すＬｌ、Ｌ２．Ｌ３を作り、輪郭
抽出フィルタ２０８に入力される３ラインの信号を、次
のように設定する。

即ち、１ライン目はＬＯ倍信号ラインメモリ１１０１に
て１ライン遅延させたＬＯ倍信号入力する。２ライン目
にはＬＬ倍信号、Ｌ２２倍を直線補間して、ＬＯ’　信
号に対して所定ライン間隔（３５０％の場合は３．５ラ
イン）離れた信号Ｌ１２を生成して入力する。３ライン
目には同様にＬ２２倍とＬ３３倍を直線補間して、ＬＯ
’　信号に対して所定ライン間隔（３５０％の場合は７
ライン）離れた信号Ｌ２３を生成して入力する。

第１１図に３５０％時のＬＯ，Ｌ１２．　Ｌ２３信号を
示す。

各倍率に応じたＬ１２．Ｌ２３の式は次のようになる。

であり、ＤＣＱは３ビツトダウンカウンタのライン毎に
変化する出力である。

第９図において（式７）の計算は乗算器１１０２゜１１
０３及び加算器１１０６で行われ、（式８）の計算は乗
算器１１０４．　１１０５及び加算器１１０７で行われ
る。

１１０２〜１１０５の乗算器への乗算係数ｕ、　ｖ、　
ｗ。

ＸはＤＣＱ、ＤＣＬ、ＶＭＧをアドレスとするＬＵＴ１
１０８によって発生される。

ｕ、　ｖ、　ｗ、　ｘは（式７）（式８）の乗算係数よ
り次式のようになる。

ここで、ＶＭＧは副走査倍率設定部２１１からの１％単
位の倍率データであり、ＤＣＬは表１に示した３ビツト
・ダウン・カウンタ２１０へのＬｏａｄ値このように本
実施例では１００％走査時とほぼ同等のメモリを用いて
、ライン毎の副走査解像度を低下させることなく輪郭の
抽出が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、輪郭抽出用の副走査ラインメモリ
から出力される複数ライン画信号の間隔を、副走査倍率
に応じて可変とする手段を設けることにより、超拡大走
査倍率でも、等倍走査時のラインメモリと同等容量のメ
モリで等倍走査時と同等の輪郭画像を抽出することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の実施例の構成図、第２図は
本実施例に用いた原稿読取装置の断面図、第３図は本実
施例におけるライン単位の画像読取りに用いるクロック
を示す図、第４図はラインメモリの一例を示す図、第５図は第１図
の動作タイミング図、第６図は第１ＴＩ！Ｊの輪郭抽出回路に入力される画信
号を示す図、第７図は本発明の第２の実施例の構成図、第８図は第２
の実施例の動作を示す図、第９図は本発明の第３の実施
例の構成図、第１０図は３ラインメモリの出力状態図、
第１１図は本発明の第３の実施例の動作を示す図、第１
２図は従来の輪郭抽出回路の構成図、第１３図は読取画
像信号の例を示す図であり、１０３・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・ＣＣＤ２０２・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・Ａ／Ｄコンバータ２０５〜２０７・・・・・・−・
・・・・・・・・・・・・・・・・ラインメモリ２０８
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・輪郭抽出フィルタ２０９・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ＬＵＴ２１０・・・・・・
・・・・・・・・・・３ビツトダウンカウンタである。卦　ミ（α）遭屋変化御１１＾１へ（ｂ＞仝　θ　ｆ２　ｆｂ −ラーン遥庵勅篩ｐ（５θ〕Ｄ（、ＱＬｏｆ２乙ａ）〉≧× 第１／図３５０％の璃合（（２）（かび％走畳暗ン！ θ りｃｃＡ死耳之ライン濠度変化婦（ｂ）（４θθ’、４ｆｆ−奮呼）５宕１４［変イと）（１３

Claims

【特許請求の範囲】

原稿ライン単位に読取る手段と、前記画信号をライン単
位に順次記憶する複数のラインメモリ手段と、前記複数
のラインメモリ手段の出力を入力して各ライン画像間の
輪郭成分を抽出する手段とからなり、原稿の読取り倍率
に応じて前記複数ラインメモリから出力される各ライン
画像間の間隔を可変としたことを特徴とする画像処理装
置。