JPH04225681A - 画像入力方法およびその装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿の濃度を電気信号
に変換しアナログ／デジタル変換してデジタルデータを
出力するＣＣＤイメージセンサーを用いた平面走査型ス
キャナーにより、原稿の画像情報をスキャンして入力す
る方法およびその装置に係り、特に経時等による入力画
像品質の変化を十分に抑制し、あらゆる濃度域で安定し
た品質の画像を簡単に入力し得るようにした画像入力方
法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば複数点の画像を１枚の
フィルムに配置して効率よく出力できるレイアウトスキ
ャナーシステム等の画像入力装置としては、例えばドラ
ムが回転するタイプのドラム型スキャナーが多く用いら
れている。一方最近では、その操作性、コストの点から
、製版、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｈｉ　　Ｖｉｓｉｏ
ｎ、Ｖｉｄｅｏ等の画像入力装置として有力な平面走査
型のスキャナー、例えばフラットベッド型スキャナーが
、これに代わって用いられてきつつある。このフラット
ベッド型スキャナーは、読取りヘッド部を平面走査（フ
ラットスキャニング）することにより、原稿台上にセッ
トされたカラー原稿の画像情報を入力するものである。 そして、近年では、電荷結合素子（以下、ＣＣＤと称す
る）の性能の向上により、ＣＣＤイメージセンサーを備
えたフラットベッド型スキャナーを用いて、かなり高品
質な印刷用画像を得ることが可能になってきている。実
際、製版、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｈｉ　　Ｖｉｓｉ
ｏｎ、Ｖｉｄｅｏ等に用いる画像をスキャナーを用いて
入力する際には、反射原稿（紙焼等）、透過原稿（ポジ
フィルム等）をスキャナーで読取ることになり、反射原
稿では０．１〜２．０程度、透過原稿では０．２〜３．
０程度の濃度域を持つことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のスキャナーにおいては、広い濃度域に亘っての入力デ
ータの補正が行なわれておらず、また経時等によって入
力画像の品質が変化するという不具合がある。そこで、
最近市販されているこの種のスキャナーにおいては、ほ
とんど全てのものにキャリブレーション機能が付加され
ており、ある程度の入力データの補正と経時等による入
力画像品質の変化を抑制するようになってきている。

【０００４】しかしながら、実際には、これらの欠点は
、十分には抑制されていないのが実情である。この要因
としては、下記のようなことが考えられる。（ａ）キャ
リブレーションを、例えばシェーディング補正等によっ
て、ホワイト部のみ、もしくはホワイト，ブラックの２
点でのみしか行なっていないことから、中間部での補正
が困難である。（ｂ）光電変換素子、光源等の内部装置
の温度等による経時変化。（ｃ）暗電流の影響によるシ
ャドウ部の品質変化。ＣＣＤイメージセンサーの発生す
る信号電流（キャリア）は、入力光量がある一定量に達
すると飽和してしまう。このため、例えば原稿の最も明
るい所の信号電流を飽和させないようにスキャンする場
合には、その部分の入力光量が飽和の限界内に入るよう
なサンプル時間にしなければならない。その結果、原稿
のシャドー部では、熱雑音に隠されて画質の劣化を引き
起こすか、そこまでＳ／Ｎ比が悪くならない場合でも、
信号をアナログ／デジタル変換する際の量子化の中に隠
れてしまい、結局有意差のある信号としてデジタルで取
り出すことができない。

【０００５】以上のように、従来のスキャナーを用いた
原稿の画像入力においては、広い濃度域に亘っての入力
データの補正や、経時等による出力データの変化を十分
に抑制することができず、広い濃度域に亘って安定した
品質の画像を入力することができないという問題があっ
た。

【０００６】本発明は上述のような問題を解決するため
に成されたもので、広い濃度域に亘って経時等による入
力画像品質の変化を十分に抑制し、常に安定した品質の
画像を簡単に入力することが可能な極めて信頼性の高い
画像入力方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、原稿の濃度を電気信号に変換しアナロ
グ／デジタル変換してデジタルデータを出力する、ＣＣ
Ｄイメージセンサーを用いた平面走査型スキャナーによ
り、原稿の画像情報をスキャンして入力する場合に、グ
レースケールをＣＣＤイメージセンサーによりスキャン
して得られるスキャンデータを解析して、当該グレース
ケールをスキャンした場合にあらかじめ設定した規準デ
ータが得られるような変換テーブルを作成する変換テー
ブル作成手段と、原稿をスキャンして得られる原稿のス
キャンデータを、変換テーブル作成手段にて作成された
変換テーブルにより変換して出力するデータ補正出力手
段とからなる画像処理手段を備えて画像入力装置を構成
し、原稿をスキャンするに先立って、あらかじめ原稿台
上の所定位置に固定されたグレースケールをスキャンし
、次にグレースケールのスキャンデータを解析し、当該
グレースケールをスキャンした場合にあらかじめ設定し
た規準データが得られるような変換テーブルを作成し、
しかる後に原稿をスキャンし、当該原稿のスキャンデー
タを変換テーブルにより変換して出力するようにしてい
る。

【０００８】

【作用】従って、本発明においては、原稿をスキャンす
るに先立って、あらかじめ原稿台上の所定位置に固定さ
れたグレースケールをスキャンし、次にこのグレースケ
ールのスキャンデータを解析して、当該グレースケール
をスキャンした場合にあらかじめ設定した規準データが
得られるような変換テーブルを作成し、しかる後に原稿
をスキャンし、当該原稿のスキャンデータを変換テーブ
ルにより変換して出力することにより、広い濃度域でデ
ータを補正することが可能となり、また経時等による入
力画像品質の変化を十分に抑制することが可能となり、
常に安定した品質の画像を簡単に入力することができる
。

【０００９】

【実施例】本発明は、原稿の濃度を電気信号に変換し、
アナログ／デジタル変換してデジタルデータを出力する
ＣＣＤイメージセンサーを用いた平面走査型スキャナー
により、原稿の画像情報をスキャンして入力する場合に
、原稿をスキャンするに先立って、あらかじめ原稿台上
の所定位置に固定されたグレースケールをスキャンし、
このグレースケールのスキャンデータを解析して、当該
グレースケールをスキャンした場合にあらかじめ設定し
た規準データが得られるような変換テーブルを作成し、
その後に原稿をスキャンして、その原稿のスキャンデー
タを変換テーブルにより変換して出力することにより、
広い濃度域に亘って安定した品質の原稿の画像情報を得
るものである。

【００１０】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明による画像入力方法を実現
するための画像入力装置の構成例を示すブロック図であ
る。本実施例の画像入力装置は、平面走査型スキャナー
１と、画像処理手段であるコンピュータ２と、テーブル
記憶装置３とから構成している。

【００１２】ここで、平面走査型スキャナー１は、原稿
の濃度を電気信号に変換し、アナログ／デジタル変換し
てデジタルデータを出力するＣＣＤイメージセンサーを
用いたもので、例えばフラットベットスキャナーを用い
る。また、テーブル記憶装置３は、平面走査型スキャナ
ー１の原稿台上の所定位置に固定される基準とするグレ
ースケールをスキャン（分解）した場合、各ステップ（
濃度）が幾つの値として出力されるべきかという、規準
データとグレースケール濃度との関係をテーブルとして
あらかじめ登録しておくと共に、後述する最終変換テー
ブルを記憶するためのものである。さらに、コンピュー
タ２は、平面走査型スキャナー１のスキャン操作を制御
する（具体的には、原稿台を駆動するステッピングモー
タを制御する。その他、ヘッドの動き（移動量）を制御
するようにしてもよい）機能と、平面走査型スキャナー
１の原稿台上の所定位置に固定されたグレースケールを
平面走査型スキャナーによりスキャンして得られるグレ
ースケールのスキャンデータを解析して、当該グレース
ケールをスキャンした場合にあらかじめ設定した規準デ
ータが得られるような最終変換テーブルを作成する変換
テーブル作成機能と、原稿をスキャンして得られる原稿
のスキャンデータを、変換テーブル作成機能にて作成さ
れた最終変換テーブルにより変換して出力するデータ補
正出力機能を有するものである。

【００１３】次に、図１の画像入力装置における画像入
力方法の一例について、図２に示すフロー図に基づいて
説明する。なお、ここでは、原稿の濃度を電気信号に変
換し、アナログ／デジタル変換してデジタルデータを出
力するＣＣＤイメージセンサーを用いた平面走査型スキ
ャナー１によって、製版、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｈ
ｉ　　Ｖｉｓｉｏｎ、Ｖｉｄｅｏ等に用いる原稿の画像
情報をスキャンして入力する場合について述べる。

【００１４】いま、原稿の画像情報をスキャンして入力
する場合には、まず基準とするグレースケールを選定す
る。次に、このグレースケールをスキャン（分解）した
場合、各ステップ（濃度）が幾つの値として出力される
べきかという、規準データとグレースケール濃度との関
係を、例えば平面走査型スキャナー１のＣＣＤラインセ
ンサーの特性等を基に、テーブルとしてテーブル記憶装
置３にあらかじめ設定登録する。

【００１５】次に、上記グレースケールを、平面走査型
スキャナー１の原稿台上の所定の位置に固定する。この
時、各ステップの原稿台上での座標を、何らかの方法で
テーブル記憶装置３に記憶する。

【００１６】次に、実際に原稿をスキャンするに先立っ
て、あらかじめ平面走査型スキャナー１の原稿台上の所
定位置に固定されたグレースケールをスキャンし、各ス
テップが幾つの値として出力されたかを調べ、これに基
づいてスキャンデータとグレースケール濃度との関係の
テーブルを作成し、このテーブルをテーブル記憶装置３
に記憶する。次に、このスキャンデータ：グレースケー
ルの関係テーブルと、上記であらかじめ設定登録された
規準データ：グレースケール濃度の関係テーブルとを合
成して、スキャンデータ：規準データの関係テーブルで
ある最終変換テーブルを作成する。ここで、グレースケ
ールの各ステップ分の変換データが作成できるわけであ
るが、各要素を例えば８ビット、すなわち２５６階調の
デジタルデータで表わす場合には、２５６階調ものステ
ップを有するグレースケールを用いてデータの回折を行
なう必要があり、作業が非常に煩雑なものになってしま
う。そこで、本実施例では、通常用いられる３０〜４０
程度のステップのグレースケールを用いてスキャンデー
タを求め、このスキャンデータを直線または曲線で補間
することにより、各ステップ間の仮想スキャンデータを
数学的に求めるようにする。

【００１７】次に、平面走査型スキャナー１の原稿台上
に原稿をセットして原稿をスキャンする。そして、この
原稿のスキャンデータを、上記で作成された変換テーブ
ルにより変換して出力する。これにより、広い濃度域に
亘って経時等による入力画像品質の変化を十分に抑えて
、常に安定した品質の画像情報を入力することができる
。

【００１８】さて、基本的には、以上のような方法によ
り、経時変化を抑えて常に安定した品質の画像情報を入
力することができるが、より一層の品質の安定化のため
に、以下に示すような工夫を行なうようにしてもよい。 すなわち、平面走査型スキャナー１より出力されるデー
タは、透過率に比例したデータであるため、図３に示す
ようにグレースケールのハイライト部分では、ステップ
が一つ異なるとデータはかなり変化するが、シャドウ部
分においては、ステップが一つ異なってもデータの変化
は僅かとなる。このため、ＣＣＤイメージセンサーを用
いた平面走査型スキャナー１では、暗電流の影響も加わ
ってシャドウ部でデータがばらつき易くなり、グレース
ケールのステップ（濃度）と、平面走査型スキャナー１
より出力されるデータとの関係に、逆転現象が起こる可
能性が高くなる。そこで、以上のようなシャドウ部のデ
ータのばらつきが変換テーブルに悪影響を与え、入力す
べき画像の品質劣化を招くことを防ぐために、要求され
る画像の品質に応じて、テーブル作成時に以下のような
工夫を凝らす。（ａ）グレースケールをスキャンする際
に、少なくともシャドウ部については複数回のスキャン
を行ない、各回のスキャンデータの平均をとることによ
って、シャドウ部のデータのばらつきを抑える。（ｂ）
グレースケールのスキャンデータを解析して、スキャン
データ：グレースケール濃度の関係テーブルを作成する
際に、ハイライト部，ミドル部においては、関数補間法
（例えば３次スプライン法等）により滑らかな曲線とし
て結び、シャドウ部においては、例えば最小自乗法等に
より一次式で近似する。

【００１９】上述したように、本実施例では、原稿の濃
度をＣＣＤイメージセンサーにより電気信号に変換し、
アナログ／デジタル変換してデジタルデータを出力する
ＣＣＤイメージセンサーを用いた平面走査型スキャナー
１と、平面走査型スキャナー１のスキャン操作を制御す
る機能と、平面走査型スキャナー１の原稿台上の所定位
置に固定されたグレースケールを平面走査型スキャナー
によりスキャンして得られるグレースケールのスキャン
データを解析して、当該グレースケールをスキャンした
場合に常に同じデータが得られるような最終変換テーブ
ルを作成する変換テーブル作成機能と、原稿をスキャン
して得られる原稿のスキャンデータを、変換テーブル作
成機能にて作成された最終変換テーブルにより変換して
出力するデータ補正出力機能を有するコンピュータ２と
、平面走査型スキャナー１の原稿台上の所定位置に固定
される基準とするグレースケールをスキャン（分解）し
た場合、各ステップ（濃度）が幾つの値として出力され
るべきかという、規準データとグレースケール濃度との
関係をテーブルとしてあらかじめ登録しておくと共に、
後述する最終変換テーブルを記憶するためのテーブル記
憶装置３とから画像入力装置を構成し、原稿をスキャン
するに先立って、あらかじめ原稿台上の所定位置に固定
されたグレースケールをスキャンし、次にグレースケー
ルのスキャンデータを解析し、当該グレースケールをス
キャンした場合にあらかじめ設定した規準データが得ら
れるような変換テーブルを作成し、しかる後に原稿をス
キャンし、当該原稿のスキャンデータを変換テーブルに
より変換して出力するようにしたものである。

【００２０】従って、広い濃度域に亘って経時等による
入力画像品質の変化を十分に抑制することができる、す
なわち入力画像の品質が経時変化するような平面走査型
スキャナー１を用いても、常に安定した品質の画像を簡
単に入力することが可能となる。

【００２１】尚、上記実施例において、平面走査型スキ
ャナー１の内部に、データ変換テーブルを設定できるも
のについては、原稿をスキャンする前に、前記最終変換
テーブルをデータ変換テーブルに設定することにより、
原稿をスキャンしてからデータを出力するまでの処理を
簡略化することができる。また、上記実施例においては
、平面走査型スキャナー１とコンピュータ２とを別体の
ものとして備えたが、平面走査型スキャナー１内にコン
ピュータ２の有する機能を組込んで一体化するようにし
てもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
稿台上の所定位置に固定されたグレースケールを平面走
査型スキャナーによりスキャンして得られるグレースケ
ールのスキャンデータを解析して、当該グレースケール
をスキャンした場合にあらかじめ設定した規準データが
得られるような変換テーブルを作成する変換テーブル作
成手段と、原稿をスキャンして得られる原稿のスキャン
データを、変換テーブル作成手段にて作成された変換テ
ーブルにより変換して出力するデータ補正出力手段とか
らなる画像入力処理手段を備え、原稿をスキャンするに
先立って、あらかじめ原稿台上の所定位置に固定された
グレースケールをスキャンし、次にグレースケールのス
キャンデータを解析して、当該グレースケールをスキャ
ンした場合にあらかじめ設定した規準データが得られる
ような変換テーブルを作成し、しかる後に原稿をスキャ
ンし、当該原稿のスキャンデータを変換テーブルにより
変換して出力するようにしたので、中間濃度部も含む広
い濃度域に亘ってスキャンデータの補正が可能であり、
経時等による入力画像品質の変化を十分に抑制し、常に
安定した品質の画像を簡単に入力することが可能な極め
て信頼性の高い画像入力方法およびその装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像入力方法を実現するための画
像入力装置の一実施例を示すブロック図。

【図２】同実施例における作用を説明するためのフロー
図。

【図３】同実施例における作用効果を説明するための図
。

【符号の説明】

１…平面走査型スキャナー、２…コンピュータ、３…テ
ーブル記憶装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿の濃度を電気信号に変換しアナロ
   グ／デジタル変換してデジタルデータを出力する、ＣＣ
   Ｄイメージセンサーを用いた平面走査型スキャナーによ
   り、原稿の画像情報をスキャンして入力する方法におい
   て、原稿をスキャンするに先立って、あらかじめ原稿台
   上の所定位置に固定されたグレースケールをスキャンし
   、次に、前記グレースケールのスキャンデータを解析し
   て、当該グレースケールをスキャンした場合にあらかじ
   め設定した規準データが得られるような変換テーブルを
   作成し、しかる後に、原稿をスキャンし、当該原稿のス
   キャンデータを前記変換テーブルにより変換して出力す
   るようにしたことを特徴とする画像入力方法。
2. 【請求項２】　　前記グレースケールをスキャンする際
   に、少なくともシャドウ部について複数回のスキャンを
   行ない各回のスキャンデータの平均をとるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像入力方法。
3. 【請求項３】　　前記グレースケールのスキャンデータ
   を解析してスキャンデータの変換テーブルを作成する際
   に、ハイライト部，ミドル部においてはスキャンデータ
   を関数補間法により滑らかな曲線として結び、シャドウ
   部においてはスキャンデータを最小自乗法等により一次
   式で近似させてグレースケールの各濃度間の仮想スキャ
   ンデータを求めるようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載の画像入力方法。
4. 【請求項４】　　原稿の濃度を電気信号に変換しアナロ
   グ／デジタル変換してデジタルデータを出力する、ＣＣ
   Ｄイメージセンサーを用いた画像入力装置において、グ
   レースケールを前記ＣＣＤイメージセンサーによりスキ
   ャンして得られるスキャンデータを解析して、当該グレ
   ースケールをスキャンした場合にあらかじめ設定した規
   準データが得られるような変換テーブルを作成する変換
   テーブル作成手段と、前記原稿をスキャンして得られる
   原稿のスキャンデータを、前記変換テーブル作成手段に
   て作成された変換テーブルにより変換して出力するデー
   タ補正出力手段とからなる画像処理手段を備えたことを
   特徴とする画像入力装置。