JPH04154272A - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
- Publication number
- JPH04154272A JPH04154272A JP2279705A JP27970590A JPH04154272A JP H04154272 A JPH04154272 A JP H04154272A JP 2279705 A JP2279705 A JP 2279705A JP 27970590 A JP27970590 A JP 27970590A JP H04154272 A JPH04154272 A JP H04154272A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000013139 quantization Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
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- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Facsimile Image Signal Circuits (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。
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〕
本発明はイメージセンサからのアナログ画像信号をＡ／
Ｄ変換によってデジタル信号へ変換する画像読取装置に
関する。
Ｄ変換によってデジタル信号へ変換する画像読取装置に
関する。
画像読取装置は一般に第３図に示すシステムで使用され
る。被読取画像１は照明光２を受け、イメージセンサ３
の受光面上へ像を形成し、イメージセンサ３はアナログ
画像信号を出力する。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路４
で量子化されデジタル画像データとなりホストコンピュ
ータ５へ出力される。
る。被読取画像１は照明光２を受け、イメージセンサ３
の受光面上へ像を形成し、イメージセンサ３はアナログ
画像信号を出力する。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路４
で量子化されデジタル画像データとなりホストコンピュ
ータ５へ出力される。
ホストコンピュータ５では編集作業が行われＣＲＴまた
はプリンタ等画像再生装置６によって画像が再生される
。ここでイメージセンサ３と出力装置６の特性が理想的
で誤差が少ないものならば、このシステムにおいて被読
取原稿の濃度を再現する能力はＡ／Ｄ変換における量子
化誤差に左右される。
はプリンタ等画像再生装置６によって画像が再生される
。ここでイメージセンサ３と出力装置６の特性が理想的
で誤差が少ないものならば、このシステムにおいて被読
取原稿の濃度を再現する能力はＡ／Ｄ変換における量子
化誤差に左右される。
従来の画像読取装置に用いられるＡ／Ｄ変換部の例とし
て、第２図に示す回路の説明を行う。
て、第２図に示す回路の説明を行う。
まず初めに、Ａ／Ｄ変換器２１の動作を簡単に説明する
。Ａ／Ｄ変換器２１の入力端子には、ＶＩＮ、 Ｖ、、
、ＶＲＢがあり、ｎビット出力へ変換するものであれば
ｎビット出力Ｄｎは、Ｖ７≦Ｖｌ、１＜ Ｖ、のとき、
Ｄｎ＝［２″・ （ＶＩＮ−Ｖｎ）／ （Ｖ、ｒＴ−
Ｖ、）コ （１）となる。
。Ａ／Ｄ変換器２１の入力端子には、ＶＩＮ、 Ｖ、、
、ＶＲＢがあり、ｎビット出力へ変換するものであれば
ｎビット出力Ｄｎは、Ｖ７≦Ｖｌ、１＜ Ｖ、のとき、
Ｄｎ＝［２″・ （ＶＩＮ−Ｖｎ）／ （Ｖ、ｒＴ−
Ｖ、）コ （１）となる。
ここで［］はガウス記号でかっこ内の値を以下の最大の
整数である。
整数である。
よって、第２図の回路については、Ｖユ＝Ｖｌ（イメー
ジセンサの出力信号）、ｖｌｌＢ＝０であるから、Ｄｎ
＝ ［２’ ・ Ｖ、／Ｖ％］ ＝ ［２
°Ｒ］ （２となる。ただし、Ｖ
Ｗは予め反射率の分かってい白地を読み込みそのデータ
から反射率１００％の地に対する出力を算出したもので
ある。つまり取面像の反射率をＲで表せばＲ＝Ｖ、／Ｖ
、、である（２）式によれば、Ｄｎは反射率Ｒをｎビッ
トで表たちのであるから、シェーディング補正もＡ／Ｄ
換と一緒に行われたことが分かる。
ジセンサの出力信号）、ｖｌｌＢ＝０であるから、Ｄｎ
＝ ［２’ ・ Ｖ、／Ｖ％］ ＝ ［２
°Ｒ］ （２となる。ただし、Ｖ
Ｗは予め反射率の分かってい白地を読み込みそのデータ
から反射率１００％の地に対する出力を算出したもので
ある。つまり取面像の反射率をＲで表せばＲ＝Ｖ、／Ｖ
、、である（２）式によれば、Ｄｎは反射率Ｒをｎビッ
トで表たちのであるから、シェーディング補正もＡ／Ｄ
換と一緒に行われたことが分かる。
ここで説明した従来例に於いては、■１．Ｂは接地だ方
式であるが、■４へ暗出力Ｖ、を入力し、イメジセンサ
の暗出力ノイズを補償するＡ／Ｄ変換シテムもある。
式であるが、■４へ暗出力Ｖ、を入力し、イメジセンサ
の暗出力ノイズを補償するＡ／Ｄ変換シテムもある。
ある特定のＤｎ’ （整数）に変換されるＲの範は（
２）式より、 Ｄｎ’／２″′≦Ｒ＜ （Ｄｎ’ ＋１）７２°
（３である。この幅を量子化誤差と呼ぶことにすれば（
量子化誤差）＝１／２′ （４となる
。
２）式より、 Ｄｎ’／２″′≦Ｒ＜ （Ｄｎ’ ＋１）７２°
（３である。この幅を量子化誤差と呼ぶことにすれば（
量子化誤差）＝１／２′ （４となる
。
さて、人間の視覚に対する刺激と感覚との間はウェーバ
−の法則（Ｗ ｅ ｂ ｅ ｒ″５１０Ｗ）が良く成り
立つことが知られている。この法則は、反射率Ｒを微小
増減させたときその変化にはじめて気がつくまでの値を
ΔＲとすれば、ΔＲ／Ｒがほぼ一定であるというもので
ある。これは再生画像の暗部においては明部よりも、よ
り小さい輝度変化つまり反射率の変化を識別出来ること
を意味する。この意味では、原画像の反射率（アナログ
値）を量子化するときは、明部よりも暗部においてより
高い精度で量子化をすることが好ましい。
−の法則（Ｗ ｅ ｂ ｅ ｒ″５１０Ｗ）が良く成り
立つことが知られている。この法則は、反射率Ｒを微小
増減させたときその変化にはじめて気がつくまでの値を
ΔＲとすれば、ΔＲ／Ｒがほぼ一定であるというもので
ある。これは再生画像の暗部においては明部よりも、よ
り小さい輝度変化つまり反射率の変化を識別出来ること
を意味する。この意味では、原画像の反射率（アナログ
値）を量子化するときは、明部よりも暗部においてより
高い精度で量子化をすることが好ましい。
しかるに従来例のＡ／Ｄ変換時の量子化誤差は、先に述
べたように１／２”で、画像の明るさ（Ｒ）によらず一
定であり、人間の視覚特性に即したものではなかった。
べたように１／２”で、画像の明るさ（Ｒ）によらず一
定であり、人間の視覚特性に即したものではなかった。
このため、暗部において要求される精度を満足させるた
めにビット数ｎを増やすと、明部におけるデジタルデー
タの精度は必要以上に高くなり、不経済であった。
めにビット数ｎを増やすと、明部におけるデジタルデー
タの精度は必要以上に高くなり、不経済であった。
この問題を解決する試みとして、非線形のＡ／Ｄ変換器
を用いることが考えられるが、やはり汎用のＡ／Ｄ変換
器に比べて高価なものになってしまうため有効ではない
。
を用いることが考えられるが、やはり汎用のＡ／Ｄ変換
器に比べて高価なものになってしまうため有効ではない
。
本発明はかかる問題を解決するためにＡ／Ｄ変括を行う
際にフルスケールの上限値を指定するたνの基準レベル
として、画像信号と基準信号との１分値を用いる。これ
によって、入力値が低しベノ１のときの量子化誤差は少
なくなる。
際にフルスケールの上限値を指定するたνの基準レベル
として、画像信号と基準信号との１分値を用いる。これ
によって、入力値が低しベノ１のときの量子化誤差は少
なくなる。
第１図は本発明の画像読取装置の特徴であるＡ／Ｄ変換
回路部を説明する図である。
回路部を説明する図である。
■５、ＶＷは従来例で説明した信号と同値であり、ここ
でもＶｌはＡ／Ｄ変換器１１のＶＩＮへ直接入力される
。これに対してＶ、へは白色レベル信号ｖｗをそのまま
入力せずに、２つの抵抗ＲいＲ８で内分された値が入力
される。ｒ＋ ＝ Ｒ＋／ （Ｒ，＋ Ｒ，）、ｒ、＝
Ｒ，／ （Ｒ，＋ Ｒｚ）とすれば、 Ｖ、ｌＴ＝ ｒ、Ｖ、 ＋ ｒ、Ｖｗ
（５〕となる。このときの出力は、（５）式と
Ｖ、、＝Ｏを（１）式へ代入することにより、 Ｄｎ” ”” ｒ、Ｒ＋ ｒ、コ となる。また、このときある特定の出力Ｄｎ’数）へ変
換されるＲの範囲は、 （整 となる。よって右辺から左辺を引いたものがそのデータ
の量子化誤差となるので、 となる。
でもＶｌはＡ／Ｄ変換器１１のＶＩＮへ直接入力される
。これに対してＶ、へは白色レベル信号ｖｗをそのまま
入力せずに、２つの抵抗ＲいＲ８で内分された値が入力
される。ｒ＋ ＝ Ｒ＋／ （Ｒ，＋ Ｒ，）、ｒ、＝
Ｒ，／ （Ｒ，＋ Ｒｚ）とすれば、 Ｖ、ｌＴ＝ ｒ、Ｖ、 ＋ ｒ、Ｖｗ
（５〕となる。このときの出力は、（５）式と
Ｖ、、＝Ｏを（１）式へ代入することにより、 Ｄｎ” ”” ｒ、Ｒ＋ ｒ、コ となる。また、このときある特定の出力Ｄｎ’数）へ変
換されるＲの範囲は、 （整 となる。よって右辺から左辺を引いたものがそのデータ
の量子化誤差となるので、 となる。
ｎ＝６のときこの式と（４）式をグラフ化したのが第４
図である。Ｒが小さいとき量子化誤差が小さくなること
がわかる。
図である。Ｒが小さいとき量子化誤差が小さくなること
がわかる。
本実施例に於いては、Ｖｌを接地したＡ／Ｄ変換システ
ムであったが、Ｖｌへ暗出力を入力し、イメージセンサ
の暗出力ノイズを補償するＡ／Ｄ変換システムについて
も同様の手法で応用できる。この場合、本発明を実施す
ると第５図に示す構成となり（１）式より、 Ｒ＝ ｆｆ、 −Ｖ、） ／ （Ｖ、 −Ｖ、）である
ことを考えて（Ｖ、 −ＶＢ）で上下を割ると、 となり（６）式と同じ式になるので第１図で説明した実
姉例と同じ効果がある。
ムであったが、Ｖｌへ暗出力を入力し、イメージセンサ
の暗出力ノイズを補償するＡ／Ｄ変換システムについて
も同様の手法で応用できる。この場合、本発明を実施す
ると第５図に示す構成となり（１）式より、 Ｒ＝ ｆｆ、 −Ｖ、） ／ （Ｖ、 −Ｖ、）である
ことを考えて（Ｖ、 −ＶＢ）で上下を割ると、 となり（６）式と同じ式になるので第１図で説明した実
姉例と同じ効果がある。
また、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路を用い
てシェーディング補正をして、その後にＡ／Ｄ変換を行
うシステムにおいては、定電圧値と画像信号との内分を
取ればよい。
てシェーディング補正をして、その後にＡ／Ｄ変換を行
うシステムにおいては、定電圧値と画像信号との内分を
取ればよい。
以上述べたことから明らかなように、本発明を実施した
Ａ／Ｄ変換システムを用いる事によって、画像の暗部を
精度良く量子化することができ、高性能かつ、安価な画
像読取装置を提供することができる。
Ａ／Ｄ変換システムを用いる事によって、画像の暗部を
精度良く量子化することができ、高性能かつ、安価な画
像読取装置を提供することができる。
第１図は本発明の画像読取装置の特徴であるＡ／Ｄ変換
回路部を示す図、 第２図は従来の画像読取装置に於けるＡ／Ｄ変換回路部
を示す図、 第３図は画像読取装置が一般に使用されるシステムを説
明する図、 第４図は反射率と量子化誤差との関係を表した図、第５
図は他の実施例のＡ／Ｄ変換回路部を示す図である。 ３・・・イメージセンサ ４・・・Ａ／Ｄ変換回路 １１．２１・・・Ａ／Ｄ変換器 第３図
回路部を示す図、 第２図は従来の画像読取装置に於けるＡ／Ｄ変換回路部
を示す図、 第３図は画像読取装置が一般に使用されるシステムを説
明する図、 第４図は反射率と量子化誤差との関係を表した図、第５
図は他の実施例のＡ／Ｄ変換回路部を示す図である。 ３・・・イメージセンサ ４・・・Ａ／Ｄ変換回路 １１．２１・・・Ａ／Ｄ変換器 第３図
Claims (1)
- イメージセンサからのアナログ画像信号をデジタル信号
へＡ／Ｄ変換する画像読取装置であって、Ａ／Ｄ変換を
行う際のフルスケールの上限値を指定するための基準レ
ベルとして、画像信号と基準信号との内分値を用いるこ
とを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279705A JPH04154272A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279705A JPH04154272A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154272A true JPH04154272A (ja) | 1992-05-27 |
Family
ID=17614732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279705A Pending JPH04154272A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04154272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8249477B2 (en) | 2008-07-09 | 2012-08-21 | Ricoh Company, Ltd. | Method of detecting position of toner pattern, optical sensor, and image forming apparatus |
| US8260164B2 (en) | 2008-03-18 | 2012-09-04 | Ricoh Company, Ltd. | Toner-density calculating method, reflective optical sensor, reflective optical sensor device, and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP2279705A patent/JPH04154272A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8260164B2 (en) | 2008-03-18 | 2012-09-04 | Ricoh Company, Ltd. | Toner-density calculating method, reflective optical sensor, reflective optical sensor device, and image forming apparatus |
| US8564782B2 (en) | 2008-03-18 | 2013-10-22 | Ricoh Company, Ltd. | Toner-density calculating method, reflective optical sensor, reflective optical sensor device, and image forming apparatus |
| US8787782B2 (en) | 2008-03-18 | 2014-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Toner-density calculating method, reflective optical sensor, reflective optical sensor device, and image forming apparatus |
| US8249477B2 (en) | 2008-07-09 | 2012-08-21 | Ricoh Company, Ltd. | Method of detecting position of toner pattern, optical sensor, and image forming apparatus |
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