JPH04124965A - 画像読取り方法及び画像読取り装置 - Google Patents

画像読取り方法及び画像読取り装置

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JPH04124965A
JPH04124965A JP2246443A JP24644390A JPH04124965A JP H04124965 A JPH04124965 A JP H04124965A JP 2246443 A JP2246443 A JP 2246443A JP 24644390 A JP24644390 A JP 24644390A JP H04124965 A JPH04124965 A JP H04124965A
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JP
Japan
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reading
scanning direction
image
image sensor
read
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JP2246443A
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English (en)
Inventor
Yasushi Fukatsu
深津 安
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04Scanning arrangements
    • H04N2201/0402Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/0426Scanning an image in a series of contiguous zones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N2201/0402Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/0458Additional arrangements for improving or optimising scanning resolution or quality

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

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】 (発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、ラインイメージセンサを用いて画像を読取る
方法と、その方法を用いて読取るスキャナやファクシミ
リ等の画像読取り装置に関する。
(従来の技術) 従来、ラインイメージセンサを用いて画像を読み取る際
には、主走査方向と副走査方向とで同じ空間周波数で読
み取っていた。第5図にCCDチップ61内のラインイ
メージセンサ62における画素63の配列を示す。縦方
向及び横方向の寸法が共にXである画素63が、画素ピ
ッチXで配列されている。このラインイメージセンサ6
2の長手方向に平行な主走査方向(矢印A)に走査し、
さらにこれと垂直な副走査方向(矢印B)に画像が描か
れた紙を送ることで二次元の光学的画像情報を読み取っ
て電気信号に変換する。
画素63の寸法Xが例えば125゛μmであるとすると
、主走査方向の読み取りは1mmを8画素で分割して行
うことになる。従って、主走査方向の読み取り精度は、
必然的に画素ピッチXにより規定される。
(発明が解決しようとする課題) また副走査方向の読み取りにおいても主走査方向と同様
に同じ空間周波数で行っていたため、縦方向の1鰭を8
画素で分割して読み取っていた。
第6図(a)に、高さINの読み取るべき画像64を示
す。この画像64を読み取るには、第6図(b)に示さ
れたように、ラインイメージセンサ62を副走査方向に
移動する必要がある。具体的には、固定されたラインイ
メージセンサ62に対して、画像64が描かれた紙を相
対的にB方向に送ることによって行う。これにより1m
mの高さの画像64を8分割し、高さ125μmのライ
ンイメージセンサ62によって1回目の読み取り(R1
)から8回目の読み取り(R8)まで、8回に渡って走
査し読み取っていた。
このように従来は、副走査方向の読取り精度まで画素ピ
ッチXの制約を受けており、精度の向上を図ることがで
きなかった。画素ピッチXを小さくすれば精度は高まる
が、製造プロセス上、あるいはコスト上の制約がある。
本発明は上記事情に鑑み、従来と同等のラインイメージ
センサを用いて、副走査方向の読み取り精度を画素ピッ
チの制約を受けることなく向上させることができる画像
読取り方法と、この方法により画像の読み取りを行う装
置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の画像読み取り方法は、ラインイメージセンサを
用いて光学的画像情報を読取り電気信号に変換する方法
であって、画素列の長手方向に対し垂直な副走査方向に
読み取る際の空間周波数が、長手方向に平行な主走査方
向に読み取る際の空間周波数よりも高くなるように光学
的画像情報を読み取ることを特徴としている。
また本発明の画像読み取り装置は、ラインイメージセン
サを用いて光学的画像情報を読取り電気信号への変換を
行う装置であって、副走査方向にラインイメージセンサ
が光学的画像情報を読み取ることができるように、光学
的画像情報が表された媒体を副走査方向に送る送り手段
と、副走査方向に読み取る際の空間周波数が、主走査方
向に読み取る際の空間周波数よりも高くなるように送り
手段を制御する制御手段と、ラインイメージセンサが光
学的画像情報を読み取り出力した電気信号に対し、副走
査方向と主走査方向とで線密度が一致するように変換す
る線密度変換手段とを備えている。
(作 用) 副走査方向の読み取りを主走査方向と同じ空間周波数で
行うと、副走査方向の読み取り精度が、主走査方向と同
様にラインイメージセンサの画素ピッチの制約を受ける
が、副走査方向に読み取る際の空間周波数が主走査方向
の場合よりも高くなるように読み取ることによって、高
い読み取り精度が可能になる。
このような画像の読み取りは、画像情報が表された媒体
を副走査方向に送る場合に、副走査方向に読み取るとき
の空間周波数が主走査方向に読み取る際の空間周波数よ
りも高くなるように送り手段を制御手段が制御し、さら
にラインイメージセンサが出力した電気信号に対し、主
走査方向よりも多い副走査方向の情報量を主走査方向と
等しくするよう線密度変換を線密度変換手段が行う本発
明の装置によって可能になる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。先ず本実施例による画像読取り方法であるが、用い
るラインイメージセンサは第5図に示された従来のもの
と同一である。従来の読取り方法と異なっているのは、
副走査方向に読み取る際の空間周波数が、主走査方向に
読み取る際の空間周波数よりも高い点である。
第1図(a)に示された高さ1mmの画像64を、第1
図(b)に示されたラインイメージセンサ62で主走査
方向(A方向)及び副走査方向(B方向)に読み取って
いく。
主走査方向の読み取り精度は、従来と同様にラインイメ
ージセンサ62の画素ピッチXで規定され、1關を8画
素で分割して読み取る。そして副走査方向には、主走査
方向より2倍の密度で1mmを166画素読み取る。具
体的には、125μmの高さのラインイメージセンサ6
2に対し、紙を62.5μmずつB方向に送ることによ
って、1回目の読み取り(R1)から166回目読み取
り(R16)まで16回に渡って走査を行う。従って、
画像64の同一箇所を二回ずつ重複して読み取っていく
ことになる。
次に本実施例の画像読み取り方法により、従来の場合と
比較して読み取り精度がどれだけ向上するかを検討する
。一般にイメージセンサの解像度は、結像された光像の
空間周波数に対するMTF(modulation t
ransf’er function)によって評価さ
れる。MTFは入力と出力の比を示した伝達関数であり
、画素ピッチがpで、−辺の長さがΔXであるラインイ
メージセンサを用いて読み取る場合には、以下の(1)
式で表される。
MTF−8in〔(f/fMAX)・(π・ΔX/p)
 ) /((fハMAX)・(π・Δx/p) )・・
・(1)但し、fMAxは画素ピッチpに対する空間周
波数であるとする。
ラインイメージセンサの縦方向の画素寸法ΔXは125
μm1画素ピッチpは1■lの画像を16回の走査で読
み取ることから62.5μm1さらに空間周波数fMA
Xは1/p−161p/+amであるとする。この場合
の空間周波数fMAXとMTFの関係は、上述の(1)
式より第2図の実線で示されたようになる。そしてナイ
キスト理論に基づき、読み取ることのできる限界を示す
ナイキスト限界f MAX / 2を求めると、 fMAX−1/ (2p) −1/ (2x62.5μ
m) −81p/mmとなる。即ち、81p/mlの画
像まで読み取ることができることになる。このときのM
TFの値は0%である。
ところが、実際にラインイメージセンサ上に結像する際
の解像度を議論するには、高調波成分である偽信号の影
響を考慮する必要がある。この偽信号を考慮したときの
空間周波数fMAXとMTFとの関係を点線で示す。こ
こで、偽信号の振幅は本来の信号の172以下であると
する。これにより、点線で示された高調波を考慮した場
合のMTF値Y1に対し、実線で示された本来の信号に
関するMTF値が2倍の2Y1になるときの空間周波数
fを求めると、5.31p/wmとなる。
従って本実施例によれば、高調波成分を考慮した場合、
5.31p/■mの画像パターンまで読み取りが可能で
あることがわかる。
これに対し、従来の方法で画像を読み取る場合の解像度
は以下のようである。ラインイメージセンサは第5図に
示された同一物を使用する。従って縦方向の寸法ΔXを
125μm1画素ピッチpは副走査方向には111を8
回の走査で読み取るため125μmであり、空間周波数
fMAXは1/’p=81p/amとなる。このときの
空間周波数fとMTFとの関係は、第3図の実線のよう
である。
ナイキスト限界fMAx/2を求めると、fMAX−1
/ (2p) −1/ (2x125) −4] p/
iemとなる。このときのMTF値は64%である。
そしてこの場合も高調波成分による偽信号を考慮すると
、空間周波数fとMTFの関係は図中の点線のように表
される。点線で示された偽信号を考慮した場合のMTF
値Y2に対して、実線で示された本来の信号に関するM
TF値が2倍の2Y2となるときの空間周波数fを求め
ると、2.619/曹■となる。このように従来の方法
では、2.61p/+mmの画像パターンまでしか読み
取ることができないのに比較し、本実施例では上述した
ように5.31p/關までの読み取りが可能であり、読
み取り精度が向上していることがわかる。このように本
実施例の方法によれば、副走査方向の読み取り精度を、
従来と同等なラインイメージセンサを用いながら、画素
ピッチの大きさの制約を受けることなく向上することが
可能である。
次に、このような読み取り方法で画像を読み取る本実施
例の画像読み取り装置について説明する。
画像読み取り装置にはスキャナ等幾つかの種類があるが
、ここではファクシミリ装置を例にとりその構成を第4
図に示す。
ラインイメージセンサ36とこのラインイメージセンサ
36を駆動するラインイメージセンサ駆動回路33が設
けられ、ラインイメージセンサ36が画像を読み取る際
に必要な光源34と光源駆動回路31が設けられている
。モータ35は画像が描かれている紙を送るためのもの
で、モータの起動、停止や送り速度はシステムコントロ
ーラ48からの指令に基づきモータ駆動回路32が制御
する。
ラインイメージセンサ36が光学的画像情報を読み取り
、電気的な画像信号に変換して出力する。
出力された画像信号はAMP/オフセット回路37が増
幅し、さらに信号の原点の設定を行い、原点に対する相
対的な信号として出力する。
AMP/オフセット回路37から出力された画像信号は
、画像処理回路38に出力される。
先ずシェーディング補正回路38aに入力される。イメ
ージセンサ36が画像を読み取る際には、レンズを通し
て行うため画面の周辺は中心部分よりも照度が低くなる
。この照度の相違がもたらす画像のコントラストの誤差
を修正するのがシェーディング補正回路38aである。
コントラストの補正を施された画像信号はA/D変換器
38bに入力され、アナログ信号からデジタル信号へ変
換される。変換された画像信号は線密度変換・サイズ変
換回路38cに入力され、画像信号をデータバス40を
介して送信する際に必要なデータ通信のフォーマットに
合わせるべく、画像の線密度、及び紙面のサイズの変換
がなされる。変換された画像信号は、符号化処理回路3
9に入力されて符号化処理が行われ、データバス40に
送信される。
送信された画像情報は、画像メモリ45に一旦格納され
た後、あるいは直接、通信するタイミングを制御する通
信制御部46に入力され、モデム47でアナログ信号に
変換された後、電話回線49に送信される。ここで、全
体の各回路の制御をシステムコントローラ48が行って
いる。
また相手側のファクシミリ装置から電話回線49を経て
送信されてきたデータは、モデム47でデジタル変換さ
れ、通信制御部46を介してデータバス40に送信され
る。送信されたデータは、画像メモリ45に一旦格納さ
れ、あるいは直接復号化処理回路41で画像信号に復号
化された後、出力される。出力された画像信号は画像処
理回路42に入力され、線密度や紙のサイズの変換がな
された後、プリンタ駆動回路44により駆動制御される
プリンタ43でプリントアウトされる。
この装置には、本実施例の画像読み取り方法で読み取り
が可能なように、システムコントローラ48とセンサ密
度変換・サイズ変換回路38Cに従来と異なる機能が備
わっている。通常の読み取り時よりも遅い速度でモータ
35が紙を送るように、モータ駆動回路33に対してシ
ステムコントローラ48から指令が出力される。ライン
イメージセンサ36により画像が読み取られて、画像信
号として出力される。出力された画像信号は、副走査方
向の情報が主走査方向よりも多くなっている。上述した
実施例の読取り方法によれば、副走査方向の情報量は主
走査方向の2倍になる。そこで、副走査方向の線密度が
主走査方向の2倍になるように、線密度の変換が行われ
る。これにより、従来と同等なラインイメージセンサ3
6を用いながら、副走査方向の読み取り精度を画素ピッ
チの大きさの制約を受けることなく向上させて読み取る
ことが可能になる。
上述した実施例はいずれも一例であり、本発明を限定す
るものではない。例えば、副走査方向の空間周波数は必
ずしも主走査方向の2倍である必要はなく相対的に高け
ればよい。また画像読取り装置の例としてファクシミリ
装置を挙げたが、スキャナ等の他の装置にも適用が可能
である。従って、読み取った画像情報を電話回線へ送信
する機能は必ずしも必要ではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の画像読み取り方法によれば
、副走査方向の読み取りを主走査方向の場合よりも高い
空間周波数で行うため、副走査方向の読み取り精度はラ
インイメージセンサの画素ピッチの制約を受けず向上さ
せることができ、より細かい画像パターンの読み取りが
可能になる。
またこのような本発明の画像の読み取り方法は、画像情
報が表された媒体を副走査方向に送る場合、副走査方向
に読み取るときの空間周波数が主走査方向に読み取ると
きよりも高くなるように送り手段を制御手段が制御し、
さらにラインイメージセンサが出力した電気信号に対し
、主走査方向よりも多い副走査方向の情報量を主走査方
向と等しくするよう線密度変換を線密度変換手段が行う
本発明の装置によって可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による画像読み取り方法を示
した説明図、第2図は同読み取り方法における空間周波
数とMTFとの関係を示した説明図、第3図は従来の画
像読み取り方法を示した説明図、第4図は本発明の画像
読み取り装置の一実施例としてのファクシミリ装置の構
成を示したブロック図、第5図は本発明の画像読み取り
方法、又は画像読み取り装置で用いることのできるライ
ンイメージセンサの構成を示した概略図、第6図は従来
の画像読み取り方法を示した説明図である。 31・・・光源駆動回路、32・・・モータ駆動回路、
33・・・ラインイメージセンサ駆動回路、34・・・
光源、35・・・モータ、36・・・ラインイメージセ
ンサ、37・・・AMP/オフセット回路、38・・・
画像処理回路、38a・・・シェーディング補正回路、
38b・・・A/D変換器、38c・・・線密度変換・
サイズ変換回路、39・・・符号化処理回路、40・・
・データバス、41・・・復号化処理回路、42・・・
画像処理回路、43・・・プリンタ、44・・・プリン
タ駆動回路、45・・・画像メモリ、46・・・通信制
御部、47・・・モデム、48・・・システムコントロ
ーラ、49・・・電話回線、61・・・CCDチップ、
62・・・ラインイメージセンサ、63・・・画素、6
4・・・画像。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ラインイメージセンサを用いて光学的画像情報を読
    取り電気信号に変換する画像読取り方法において、 画素列の長手方向に対し垂直な副走査方向に読み取る際
    の空間周波数が、前記長手方向に平行な主走査方向に読
    み取る際の空間周波数よりも高くなるように前記光学的
    画像情報を読み取ることを特徴とする画像読取り方法。 2、ラインイメージセンサを用いて光学的画像情報を読
    取り電気信号への変換を行う画像読取り装置において、 画素列の長手方向に対して垂直な副走査方向に前記ライ
    ンイメージセンサが前記光学的画像情報を読み取ること
    ができるように、前記光学的画像情報が表された媒体を
    副走査方向に送る送り手段と、 副走査方向に読み取る際の空間周波数が、長手方向に平
    行な主走査方向に読み取る際の空間周波数よりも高くな
    るように、前記送り手段を制御する制御手段と、 前記ラインイメージセンサが前記光学的画像情報を読み
    取り出力した電気信号に対し、副走査方向と主走査方向
    とで線密度が一致するように変換する線密度変換手段と
    を備えたことを特徴とする画像読取り装置。
JP2246443A 1990-09-17 1990-09-17 画像読取り方法及び画像読取り装置 Pending JPH04124965A (ja)

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