JPH0374991B2

JPH0374991B2 -

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Publication number: JPH0374991B2
Application number: JP60119348A
Authority: JP
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1991-11-28
Also published as: JPS61277254A; US4712134A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、CCDラインセンサなどの撮像素
子を複数個使用して各走査線ごとの画像情報を読
取る画像読取装置に関する。

（従来の技術とその問題点）製版などの分野に使用される画像読取装置で
は、非常に高い画像再現性が要求されるため、極
めて多数の単位素子を組込んだ撮像素子によつて
画像読取を行うことが必要である。しかしなが
ら、現在の技術水準では、ひとつの撮像素子に組
込める単位素子の数には限界があり、このような
分野では、第９図に示すように、原画１における
主走査方向の読取り範囲Ｒを複数の区域２ａ，２
ｂに分割し、それぞれの区域における画像情報を
複数のラインセンサ３ａ，３ｂでそれぞれ読取る
とともに、それらをつなぎ合わせて再現画像を得
る方式（以下、「分割読取方式」と言う。）が採用
されている。また、この方式では、ラインセンサ
３ａ，３ｂ相互の位置決めを画素単位（たとえば
7μ×7μ）で行なうことがほとんど不可能に近い
ために、同図中ΔRで示す部分については、上記
２つのラインセンサ３ａ，３ｂで重複して読取ら
せ、第１０図に示すように、この重複部分ΔRに
属する特定の画素（同図ではｉ番目の画素）でラ
インセンサ３ａ，３ｂを切換えることによつて、
画像情報のつなぎ合わせを行なつている。

しかしながら、上述したように、ラインセンサ
３ａ，３ｂの相対的位置決めを正確に行なうこと
は困難である上に、相対位置の経年変化も生ずる
ため、第１１図に示すように、ｉ番目の画素と
（ｉ＋１）番目の画素との間で、たとえば1/2画素
分の重なりが生じ、再現画像においては、原画に
含まれる１つの画素の情報が２つの画素中に現わ
れてしまうようなことも多い。第１２図は、この
ような状況を例示する画像拡大図であり、同図ａ
に示すように読取られるべき原画の画像情報のつ
なぎ合わせに際して、読取画素の重なりが生ずる
と同図ｂのように、また、欠落が生ずると同図ｃ
のように、それぞれ再現画像中に乱れが発生す
る。そして、分割読取方式では、原画１とライン
センサ３ａ，３ｂとの相対的位置関係を変化させ
ることによつて副走査を行なつているために、第
１３図に示す原画を再現すると、第１４図に例示
するように、重なり箇所や欠落箇所（判りやすい
ように不連続部分と示してある。）が、副走査方
向に伸びる直線l₁，l₂に沿つて配列し、画像の乱
れが視覚的に認識され易いものとなつてしまうと
いう欠点がある。

これに対処するため、特開昭57−9168号におい
ては、重複部分ΔRの再現時にラインセンサ３
ａ，３ｂの出力を比例配分的に合成する技術が開
示されている。また、特開昭57−9167号では、２
つのラインセンサ３ａ，３ｂの切換位置を乱数に
基づいて副走査方向で不規則に配置し、画像の乱
れが直線状となつてしまうのを防止しようとして
いる。しかしながら、これらはいずれも原画の画
像内容とは無関係の処理であるため、原画ごとの
特性に応じた切換を行なうことができないという
欠点がある。特に前者では、原画に含まれる輪郭
線などが重複部分ΔRに存在すると、この輪郭線
が不鮮明になつてしまうという問題もある。

（発明の目的）この発明は、上述の欠点の克服を意図してお
り、分割読取方式において、撮像素子間の切換位
置を原画の特性に応じて変化させることが可能で
あつて、再現画像の乱れが視覚的に認識されるこ
との少ない画像読取装置を提供することを目的と
する。

（目的を達成するための手段）上述の目的を達成するため、この発明にかかる
画像読取装置では、複数の撮像素子の重複読取部
分に属する画素の中から、近接画素との間の空間
的な濃度変化が小さな画素を検出する濃度変化検
出手段を設け、この手段によつて検出された画素
を切換画素として撮像出力のつなぎ合わせを行な
つている。

（実施例）第１の実施例Ａ概略第１図は、この発明の第１の実施例である画像
読取装置の回路構成を示すブロツク図である。ま
た、第２図は、この発明の特徴に対応して第１図
の回路中に設けられた濃度変化検出器１７の内部
構成を示す図であり、以下、これらの図と第３図
のタイムチヤートとを参照しつつ、この第１の実
施例の構成と動作とを説明する。

第１図において、この装置は、原画からの分割
読取を行なう２個のCCDラインセンサ１１ａ，
１１ｂを備えている。そして、これらのラインセ
ンサ１１ａ，１１ｂの撮像出力は、メモリブロツ
クMa，Mbにおいてそれぞれいつたん記憶され
た後に、濃度変化検出器１７によつて検出された
最小濃度変化値を有する画素を切換画素として、
セレクタ２３で直列的に相互につなぎ合わされ、
再現画像信号S_putとなつて、後段の画像処理装置
（図示省略）へと出力されるように構成されてい
る。

Ｂ原画読取りと記憶このうち、原画の読取りにあつては、まず、主
走査サイクルを指定するスタート信号クロツクS_i
のパルスが与えられた時刻t₁（第３図ａ）から、
ラインセンサ１１ａ，１１ｂが、第４図に示した
主走査方向の読取範囲Ｒにおいて重複部分ΔR
（画素数ｍ）を許容しつつ、対応する区域の画像
情報の読取りを開始する。この読取りタイミング
は、タイミング信号発生器２４によつて発生され
たクロツクCK₁（第３図ｂ）によつて指定される。

ラインセンサ１１ａ，１１ｂによつて並列的に
読取られた画像情報は、アナログ増幅器１２ａ，
１２ｂにおいて増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ
１３ａ，１３ｂによつてＡ／Ｄ変換され、さらに
LOG変換器１４ａ，１４ｂで対数変換されるこ
とによつて、比視感に近い撮像出力Sa，Sbとな
る。これらの撮像出力Sa，Sbは、メモリブロツ
クMa，Mbに含まれる２個ずつのラインメモリ
１５ａ，１６ａおよび１５ｂ，１６ｂに、主走査
サイクルごとにそれぞれ交互に書込まれる。した
がつて、時刻t₁で始まるサイクルにおいてライン
メモリ１５ａおよび１５ｂがそれぞれ書込み用と
して選択されているものとすれば、上記撮像出力
Sa，Sbは、これらのラインメモリ１５ａ，１５
ｂにそれぞれ書込まれる。この書込みタイミング
は上記クロツク信号CK₁と書込アドレス発生器２
１からの書込アドレス信号A₁によつて、それぞ
れ指定される。

Ｃ濃度変化検出一方、上記撮像出力Saは、濃度変化検出器１
７にも与えられており、この濃度変化検出器１７
において、空間的な濃度変化が検出される。この
検出においては、まず、上記撮像出力Saを、５
段構成のシフトレジスタ３１（第２図）に与え
る。このシフトレジスタ３１は、画素ごとの濃度
データa₁〜a₅を各単位レジスタにそれぞれ蓄積可
能であつて、クロツク信号CK₁に応じて、この濃
度データを順次、後段の単位レズシタに転送す
る。これらの濃度データは、隣接する２つずつが
一対とされて減算器３２ａ〜３２ｄに与えられ、
この減算器３２ａ〜３２ｄにおいて、双方の差の
絶対値を表現する信号となる。さらに、これらの
信号が加算器３３ａ，３３ｂ，３４を通じて加算
されることによつて信号S_vとなる。したがつて、
この信号S_vは、 S_v＝｜a₅−a₄｜＋｜a₄−a₃｜＋｜a₃−a₂｜＋｜a₂−a₁｜ ……(1) となり、濃度データa₃を有する画素（以下、単に
「画素a₃」と言う）に着目すれば、この画素a₃の
前後に近接する２個ずつの画素との間の濃度変化
状態を表現する信号となつている。

このようにして得られた信号S_vは、コンパレー
タ３５のＡ入力となる。このコンパレータ３５
は、レジスタ３６に保持されている比較値（Ｂ入
力）と信号S_v（Ａ入力）とを比較し、Ａ入力がＢ
入力よりも小さいときのみ、ワンシヨツト発生回
路３７に出力を与える回路である。そして、ワン
シヨツト発生回路３７は、これに応じてワンシヨ
ツトパルスを発生し、このパルスをレジスタ３６
に与える。レジスタ３６は、このパルス入力があ
ると、上記信号S_vを取込み、その保持内容を更新
する。

一方、このワンシヨツト発生回路３７には、重
複部分ΔRに属する画素がラインセンサ１１ａか
ら転送され始める時刻t₃（第３図ｄ）において、
濃度変化初期値取込みパルスF_sが与えられる。ワ
ンシヨツト発生回路３７は、これに応じてワンシ
ヨツトパルスを発生し、これをレジスタ３６に与
える。これに応じて、濃度変化初期値F_i（たとえ
ばレジスタ３６の各ビツトを“１”とする最大
値）がレジスタ３６に取込まれる。

したがつて、レジスタ３６は、時刻t₃で初期値
を取込み、その後、重複部分ΔRの読取りが進ん
で、より小さな濃度変化値を見出すごとに、その
内容が更新される。このため、重複部分ΔRの読
取りが完了した時点では、この重複部分ΔR内に
おける最小の濃度変化値をレジスタ３６が保持し
ていることになる。すなわち、この部分では、こ
の重複部分ΔRに存在する各領域の濃度変化値の
相互比較によつて、最小の濃度変化値の検出を行
なつているわけである。

Ｄ切換画素特定一方、濃度変化検出回路１７に含まれているゲ
ート回路３８、カウンタ３９およびレジスタ４０
は、最小の濃度変化値を有する画素が重複部分
ΔRのいずれのアドレスにストアされているかを
検出するための回路である。

このうち、ゲート回路３８に入力しているゲー
ト信号Ｇは、クロツク信号CK₁を構成するパルス
のうち、上記時刻t₁から数えてｎ番目のパルスか
ら（ｎ＋ｍ−１）番目のパルスまでの期間にこの
クロツク信号CK₁をゲートする信号であり、これ
によつてゲートされたクロツク信号CK₁がカウン
タ３９に与えられる（第３図ｅ）。この期間は、
ラインメモリ１５ａへの、重複部分ΔRの書込み
期間に対応する。

カウンタ３９は、リセツト信号R₁によつて時
刻t₃よりも若干だけ前の時刻t₂においてリセツト
されており（第３図ｃ）、したがつて、このカウ
ンタ３９は、（ｎ＋１）番目以降のクロツク信号
CK₁をカウントする。このため、t₃の時点ではｎ
番目の画素がシフトレジスタ３１のa₃に保存され
ていて重複部分ΔR内における最初の画素を指示
することになる。カウンタ３９は、このようにし
て得られるカウント値を次段のレジスタ４０に与
える。

このため、レジスタ４０の入力は、第５図に示
すように、重複部分ΔR内における画素a₃の画素
番号ｋとなつている。そして、この番号ｋは、他
方のラインセンサ１１ｂによつて読取られた画素
のうち、画素a₃に対応する画素b₃がラインメモリ
１５ｂのいずれかのアドレスにストアされている
ことを指示するデータともなつている。

ところで、前述したように、ワンシヨツト発生
回路３７は、より小さな濃度変化値が検出される
ごとにワンシヨツトパルスを発生するが、このパ
ルスは、ゲート回路３８のゲート動作信号Ｇ（第
３図ｅ）とともにAND回路４１に入力され、そ
のAND出力がレジスタ４０に与えられている。
そして、レジスタ４０は、このAND出力が与え
られたときのみ、カウンタ３９からの入力を取込
む。このため、重複部分ΔRのラインメモリ１５
ａへの書込みが完了した時点におけるレジスタ４
０の保持内容は、重複部分ΔR内の最小濃度変化
値を有する画素が他方のラインメモリ１５ｂでス
トアされているアドレスを指示していることにな
る。この信号は、第１図のラツチ回路１８におい
て、クロツクS_iによつてラツチされ、次の主走査
サイクルにおいて行なわれる撮像出力のつなぎ合
わせにおいて、切換画素特定情報として使用され
る。

Ｅ撮像出力のつなぎ合わせそこで、次に、このつなぎ合わせ動作について
説明する。第３図の時刻t₁からt₄までのサイクル
でラインメモリ１５ａ，１５ｂに書込まれた撮像
出力は、次の時刻t₄からt₇までのサイクルにおい
て、書込みクロツク信号CK₁の２倍の周波数を有
し、かつ重複部分ΔRの読出し期間だけ互いに重
複した読出しクロツク信号CK₂，CK₃（第３図ｇ，
ｈ）をカウントした読出しアドレスに従つて、そ
れぞれ読出される。

このうち、ラインメモリ１５ａからの読出しに
おけるアドレス指定は、第１図の読出しアドレス
発生器２０の出力A₂に基づいて行なわれ、ライ
ンメモリ１５ｂからの読出しは、別のアドレス発
生器１９の出力A₃に基づいて行なわれる。この
アドレス発生器１９，２０は、リセツト信号R₂
（第３図ｆ）によつてアドレスをリセツトし、
各々クロツクCK₂，CK₃をカウントすることによ
つてアドレスを発生する。したがつて、ラインメ
モリ１５ａ，１５ｂのそれぞれの記憶内容は、第
４図の位置関係と同様の時間的関係で読出され
て、セレクタ２３に出力されることになる。

第１図のコンパレータ２２は、前述したラツチ
回路１８によつてラツチされているアドレスA_R
と、読出しアドレス発生器１９のアドレス出力
A₃とを比較する。そして、それがA₃＜A_Rのとき
には、セレクタ２３にそのＡ入力を選択させ、こ
のＡ入力を、再現画像信号S_putとして出力させ
る。そして、ラインメモリ１５ｂからの読出しア
ドレスA₃が、ラツチされているアドレスに一致
した時点以降、A₃≧A_Rとなつた時点以降で、セ
レクタ２３に対して切換信号を与え、それ以後は
Ｂ入力を再現画像信号S_putとして出力させる。

このタイミングが第３図ｉに示されており、重
複部分ΔRについての読出し期間t₅〜t₆の中のい
ずれかの時点で、この切換が行なわれる。したが
つて、最小濃度変化を有する画素を切換画素とし
た２つの撮像出力Sa，Sbのつなぎ合わせが実現
されことになる。

なお、第３図のt₁〜t₄の期間では、ラインメモ
リ１６ａ，１６ｂからの読出しと、ラインメモリ
１５ａ，１５ｂの書込みとがそれぞれ上記動作と
並行して行なわれており、このようにして２組の
ラインメモリについての交互動作が持続される。

第２の実施例次に、この発明の図示しない第２の実施例につ
いて説明する。そごでは、上記第１の実施例にお
けるレジスタ３６（第２図）に、あらかじめ設定
された所定の濃度変化基準値を持続的に保持させ
るように構成する。この基準値は固定的なもので
あつてもよく、原画ごとに設定するものであつて
もよい。この場合には、この基準値よりも小さな
濃度変化値が検出されるごとに、それに対応する
画素のアドレスが特定される。そして、第２図の
レジスタ４０のかわりにメモリを設けて、このア
ドレスのすべてを記憶しておき、たとえば、前述
した特開昭57−9167号のように乱数を用いてその
中のひとつを選択して切換画素とすることができ
る。

第３の実施例第６図は、この発明の第３の実施例を示す図で
ある。この第３の実施例では、ラインセンサ１１
ａ，１１ｂによる原画の読取りを時間的に直列に
行なう。そして、撮像出力Sa，Sbをメモリ中に
記憶させることなく、一方の撮像出力Saをシフ
トレジスタ５１に導いて、このシフトレジスタ５
１において重複部分ΔRの転送時間だけ遅延さ
せ、遅延出力Sc（第７図ｃ参照）とすることによ
つて、重複部分ΔRに対する両者の転送タイミン
グを一致させる。そして、撮像出力Saに含まれ
る重複部分ΔRからの撮像出力を濃度変化検出器
１７に取込み、第７図ｇに示す期間で切換画素の
特定を行う。

その後、ゲート信号G′に基いて第６図のゲー
ト回路５２を動作させて、タイミング信号発生器
５４からのクロツク信号CK（第７図ｄ参照）をカ
ウンタ５３でカウントさせることにより、その時
点で撮像出力Sbとして転送されている画素の画
素番号を知る。そして、同じ主走査サイクル内に
おいて、コンパレータ２２が第７図ｉに示すよう
にΔR期間内で切換動作を行ない、最小濃度変化
画素を切換画素としたつなぎ合わせが行なわれ
る。なお、この実施例におけるシフトレジスタ５
１としては、撮像出力Saのうち、重複部分ΔRを
保持できる容量を持つもので十分である。また、
重複部分ΔRの転送に要するタイムラグだけ撮像
出力Saを遅延させることができる他の遅延手段
を用いることも可能である。上述した実施例は画
像信号Saの後方の重複部分で検知しているが、
画像信号Sbの前方の重複部分で検知して行なう
こともできるのは言うまでもない。

実施例の効果以上のような実施例に基づいて第１３図に示す
画像を読取つた場合の再現画像例を第８図に示
す。ここでは、小さな濃度変化を有する画素の主
走査方向の位置が各主走査線ごとに異なるため、
同図ａからわかるように、画像の乱れは重複部分
ΔRの中で分散し、乱れが認識されにくい再現画
像が得られる。同一直線上に乱れが配列されない
ことによつて、このような乱れが目立ちにくくな
るということは、たとえば久保田広著「光学」第
351頁以下（岩波書店、1964年）においても論証
されている。

また、第８図ｂに示すように場合には、図中
C₁で示す曲線に沿つて画素切換が行なわれるた
め、画像の乱れはほとんど認識されないことにな
る。これは、原画の特性に応じて切換が行なわれ
ることの効果例である。比例配分的な切換えを行
なつていないため、輪郭線が不鮮明になることも
ない。

変形例なお、上述の第１の実施例では、シフトレジス
タ３１として５段構成のものを用いたが、２段以
上であれば何段であつてもよい。たとえば２段の
シフトレジスタを用いれば、互いに隣接する２画
素間での濃度変化を検出することになる。

さらに、この発明では、主走査方向のみでな
く、副走査方向に近接する画素との間の濃度変化
をも検出して、この濃度変化が小さい画素を切換
画素とすることもできる。

上述の説明では省略したが、シエーデイング補
正などの既知の画像処理を各実施例で併用するこ
とももちろん可能である。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、近接
する画素との間の濃度変化が小さな画素を検出し
て、これを切換画素としているため、撮像素子間
の切換位置を原画の特性に応じて変化させること
が可能であつて、再現画像の乱れが視覚的に認識
されることの少ない画像読取装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の電気的構成
を示すブロツク図、第２図は第１の実施例におけ
る濃度変化検出器の詳細を示すブロツク図、第３
図は第１の実施例の動作を示すタイムチヤート、
第４図は実施例における重複読取の例を示す図、
第５図は切換画素の画素番号を説明するための
図、第６図は第３の実施例の電気的構成を示すブ
ロツク図、第７図は第３の実施例の動作を示すを
タイムチヤート、第８図はこの発明の実施例によ
る再現画像の例を示す図、第９図は分割読取方式
の概念を示す図、第１０図および第１１図は分割
読取方式における重複関係を示す図、第１２図は
再現画像の乱れを例示する画像拡大図、第１３図
は読取り対象となる原画を例示する図、第１４図
は従来の装置によつて生ずる再現画像の乱れを例
示する図である。１１ａ，１１ｂ……CCDラインセンサ、Ma，
Mb……メモリブロツク、１７……濃度変化検出
器、２２……コンパレータ、２３……セレクタ、
３１……シフトレジスタ、ΔR……重複部分。

Claims

【特許請求の範囲】１各走査線ごとの画像情報を、複数の撮像素子
を用いて一部分を重複させつつ分割して読取り、
前記複数の撮像素子の各撮像出力をつなぎ合わせ
て前記画像情報を再現する画像読取装置であつ
て、前記重複部分に属する画素の中から、近接画素
との間の空間的な濃度変化が小さな画素を検出す
る濃度変化検出手段を設け、前記濃度変化検出手
段によつて検出された画素を切換画素として前記
撮像出力のつなぎ合わせを行なうことを特徴とす
る画像読取装置。２濃度変化検出手段は、重複部分中の各領域に
おける濃度変化値の相互比較を行なつて、近接画
素との間の濃度変化値が最も小さな画素を検出す
る手段である、特許請求の範囲第１項記載の画像
読取装置。３濃度変化検出手段は、重複部分に属する画素
の中から、近接画素との間の濃度変化が所定の濃
度変化基準値よりも小さな画素を検出する手段で
ある、特許請求の範囲第１項記載の画像読取装
置。