JPH05292321A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多色で書かれた原稿を、高い画質の２値化画像
として読み取る。 【構成】ラインセンサ５からの階調画像信号と所定の判
定レベルとを、比較回路（１）17で比較して、黒画素で
あるか否かの判別を行う。一方、黒画素が連続している
か否かを、ラッチ回路18，19及びＡＮＤ回路20で判定さ
せる。また、連続する２つの画素に対応する階調画像信
号の合計を加算回路13で求め、該合計値を除算回路15で
４で除算して、連続する２つの画素データの半分の値を
求める。そして、前述のようにして黒画素が連続してい
ると判別されると、そのときの除算回路15の出力を新た
な閾値データとして比較回路（２）21に出力する。比較
回路（２）では、前記閾値とラインセンサ５からの階調
画像信号とを比較して、２値化画像信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像読み取り装置に関
し、詳しくは、原稿画像を光電的に読み取って２値化画
像信号として出力する装置において、最適な閾値に基づ
いて２値化を行わせるための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、１次元固体イメージセンサ
（ラインセンサ）によって原稿を走査して前記原稿の画
像を光電的に読み取り、各画素毎のセンサ出力と閾値と
を比較することで白黒の２値化画像信号として出力する
画像読み取り装置が知られている。

【０００３】かかる画像読み取り装置においては、ライ
ンセンサを構成する個々の撮像素子の感度ばらつきや照
明光の不均一性を補正するシェーディング補正を行っ
て、誤った画像信号出力に基づいて２値画像の品質が悪
化することを防止するようにしている。前記シェーディ
ング補正は、例えば以下のようにして行われている。即
ち、実際の画像読み取りを行わせる前に、標準白色板を
読み取らせ、このときにラインセンサの各素子から出力
される信号から各画素毎のセンサ出力ばらつきを求め
る。そして、標準白色板を読み取らせたときの各素子の
出力を一定値とするように、ラインセンサの各画素毎の
補正係数を算出し、実際に原稿を読み取らせるときに、
各画素毎の出力に、対応する補正係数を乗算して補正し
た後、閾値と比較させて２値化するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、読み取る原
稿が黒インクのみで文字や罫線や記号が書かれたもので
あるような場合には、固定の閾値とセンサ出力とを比較
して２値化することで、高い品質の２値化画像情報を得
ることができる。しかしながら、種々な色で書かれた原
稿を読み取るときには、色の種類によってセンサの出力
レベルが異なるため、色の種類によっては、読み取られ
た２値化画像にかすれが生じたり、或いは、濃くなり過
ぎてつぶれが生じたりして、２値画像の品質が悪化して
しまうという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、種々の色で書かれた原稿であっても、読み取り部
分の色に応じた最適な閾値を設定でき、色の違いによっ
て２値化画像にかすれやつぶれが生じることが防止でき
る画像読み取り装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
画像読み取り装置は、原稿画像を光電的に読み取って画
素毎の階調画像信号を出力する光電変換手段と、前記階
調画像信号と閾値とを比較して２値化画像信号を出力す
る２値化手段とを備えたものであって、前記閾値を以下
の手段によって可変設定する。

【０００７】即ち、黒画素判定手段は、光電変換手段か
ら出力される階調画像信号と所定の黒画素判定レベルと
を比較して黒画素を判定する。そして、閾値可変設定手
段は、黒画素判定手段によって隣接する複数画素が黒画
素であると判定されたときに、これら黒画素判定がなさ
れた隣接する複数画素それぞれに対応する階調画像信号
に基づいて前記閾値を可変設定する。

【０００８】

【作用】かかる構成の画像読み取り装置によると、ま
ず、階調画像信号と所定の黒画素判定レベルとを比較し
て黒画素であるか否かの判定がなされる。そして、黒画
素であるとの判定がなされた画素が隣接して複数ある
と、これらの複数の黒画素にそれぞれ対応する階調画像
信号に基づいて２値化のための閾値が設定される。

【０００９】即ち、黒画素であると判定された画素の信
号レベルに応じて閾値を可変設定するものであり、黒画
素であると判定される画素の信号レベルが変化すれば、
それに応じて閾値が変化する。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図２は、
本発明にかかる画像読み取り装置の光学走査系の構造例
を示すものである。この図２に示す走査系は、照明用の
蛍光灯１と、この蛍光灯１からの光を反射してコンタク
トガラス２の下面側から原稿３に照射する反射鏡４と、
原稿３からの反射光を光電変換手段としてのラインセン
サ（１次元固体イメージセンサ）５に導く第１ミラー
６，第２ミラー７，第３ミラー８，結像レンズ９等から
なる光学系10とから構成される。

【００１１】かかる構成において、ラインセンサ５によ
ってライン状に読み取られる原稿部分を移動させること
によって、２次元的に原稿の画像を光電的に読み取るこ
とができるものであり、読み取り部分の移動は、前記蛍
光灯１，反射鏡４，第１ミラー６，第２ミラー７，第３
ミラーからなる走査系を副走査方向（ラインセンサ５の
素子列に直交する方向）に移動させることによって行う
か、又は、原稿を前記副走査方向に搬送させることで実
現される。

【００１２】前記ラインセンサ５は、ＣＣＤ等の固体撮
像素子を複数ライン状（この素子列方向を主走査方向と
する）に並べて構成され、各画素の明るさに応じた電気
信号（階調画像信号）を出力する光電変換を行うもので
ある。前記ラインセンサ５から出力される階調画像信号
は、図１に示す回路構成によって処理されて最終的に白
黒の２値画像信号として出力される。

【００１３】図１において、ラインセンサ５から出力さ
れる階調画像信号（アナログ信号）は、黒レベルクラン
プ回路11で黒レベルをクランプされた後、Ａ／Ｄ変換器
12で８ビットのディジタル信号に変換される。尚、前記
Ａ／Ｄ変換では、黒レベルを最大値ＦＦＨとし、白レベ
ルをφとするものとする。前記Ａ／Ｄ変換器12から出力
されるディジタルの階調画像信号（φ〜ＦＦＨ）は加算
回路13に入力され、この加算回路13において、ラッチ回
路14から出力される前の画素の階調データと加算され
る。ラッチ回路14からの階調画像信号は、更に、ラッチ
回路22を通って比較回路（２）21に入力される。

【００１４】前記ラッチ回路14，22は、Ａ／Ｄ変換器12
からの出力データを、画素クロックをゲート信号として
保持する回路である。前記加算回路12の出力（９ビット
データ）は除算回路15に出力され、この除算回路15で１
／４の値にされた後、ラッチ回路16に出力される。一
方、Ａ／Ｄ変換器12から出力される階調データと、予め
設定された黒画素判定レベル（例えば８ビットデータの
中間値である７ＦＨ）とを比較して、該当画素が黒画素
（２値化したときに黒側に属する画素）であるか否かを
オン・オフ的に判別し、１ビットの判別信号を出力する
比較回路（１）17（黒画素判定手段）が設けられてい
る。

【００１５】この比較回路（１）17の出力データは、画
素クロックをゲート信号とするラッチ回路18によって１
画素クロック分だけ保持され、更に、ラッチ回路18の出
力を、画素クロックをゲート信号とすることで１画素ク
ロック分だけ保持するラッチ回路19が設けられており、
前記ラッチ回路18，19の出力はそれぞれＡＮＤ回路20に
入力される。

【００１６】前記比較回路（１）17においては、黒画素
判定したときに「１」を出力するようになっており、上
記構成によって、２画素以上連続的に黒画素であると判
別されたときに、ＡＮＤ回路20の出力が「１」となるよ
うになっている。ＡＮＤ回路20の出力は、前記ラッチ回
路16のイネーブル信号として出力され、前記ラッチ回路
16はＡＮＤ回路20から「１」が出力されているときにの
み、画素クロックに同期して除算回路15の出力データを
切り換え出力し、ＡＮＤ回路20から「φ」が出力されて
いるときには、画素クロック毎の出力の切り換えを停止
してそれまでのデータを保持する。従って、ＡＮＤ回路
20の出力が「φ」である間は、ラッチ回路16からは同じ
データが継続的に出力される。

【００１７】前記ラッチ回路16の出力は、ラッチ回路22
から出力される階調画像信号を２値化するための閾値と
して、比較回路（２）21（２値化手段）に出力される。
比較回路（２）21では、前記ラッチ回路16の出力データ
（閾値）に対するラッチ回路22の出力データ（階調画像
信号）の大小を判定し、これに応じて白黒の２値化画像
信号を出力する。

【００１８】尚、本実施例では、前記ラッチ回路14，1
6，18，19，22、ＡＮＤ回路20、加算回路13、除算回路1
5によって閾値可変設定手段が構成される。かかる構成
によると、図３に示すように、主走査方向に隣接して黒
画素であると比較回路（１）17で判定される画素が２つ
以上連続しているときにのみ、閾値の変更がなされ、前
記閾値は、前記黒画素判定された連続する２つの画素の
階調データの平均値の半分として設定される。

【００１９】従って、例えば黒色インクで書かれた文字
と、他の色で書かれた文字などが混在し、前記他色で書
かれた文字を読み取ったときのラインセンサ５の出力デ
ータが、黒文字の読み取り時に比べ小さい場合であって
も、前記レベル低下に応じて閾値を下げることができ
（図４参照）、読み取り箇所の色に追従して閾値を最適
値に変化させることができる。

【００２０】これにより、黒文字に対応した閾値で２値
化されて、前記他色の文字にかすれが生じてしまうこと
を回避できると共に、逆に、他色の文字に対応した閾値
で２値化されて黒文字部分が濃くなり過ぎてしまうこと
も防止でき、多色で書かれた原稿画像を高い画質で読み
取ることができるようになる。また、黒画素が２つ以上
隣接して連続しているときにのみ閾値を変更させるよう
にしてあるから、誤って閾値が下げられてしまうことを
防止できる。即ち、１画素単独で黒画素が存在する場合
には、そのレベルはたとえ黒色で書かれた画素であって
も低くなり（図４参照）、この低下した画像データに基
づいて閾値を設定すると、色の種類に関与しない不当に
低い閾値となってしまう。ところが、２画素以上連続で
ある場合には、読み取り色に略対応するデータレベルに
読み取られるから、閾値レベルが誤って低下してしまう
ことを防止できるものである。

【００２１】尚、本実施例では、連続して黒画素が存在
するときに、黒画素データの半分の値を閾値としたが、
必ずしも半分である必要はなく、他の割合でも良く、更
には、前記割合設定を変化させることができるようにし
ても良い。また、本実施例では、黒画素であると判別さ
れる画素が２つ連続すれば、閾値がその黒画素のデータ
に基づいて変更されるようにしたが、黒画素が３つ或い
はそれ以上に連続しているときにのみ、閾値の変更を許
可するようにしても良い。

【００２２】ところで、原稿の読み取り開始時には、上
記のような黒画素データに基づく閾値設定が行えないの
で、例えば比較回路（１）17で黒画素判定用に用いるデ
ータと同じデータ（最大値ＦＦＨの半分７ＦＨ）をラッ
チ回路16にプリセットさせるようにすれば良い。ここで
も、前記プリセットデータを最大値の半分に限定するも
のではない。

【００２３】また、本実施例では、図２に示すように、
原稿の片面のみを走査して読み取る構成としたが、例え
ば、一対の読み取り装置を対向させて設け、これらの間
に原稿を搬送させて、両面同時の読み取りを行う読み取
り装置であっても良く、読み取り走査の構成を限定する
ものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像読み取り装置によると、原稿がたとえ多色で書かれた
ものであっても、色の変化に追従して最適な閾値を設定
して階調画像信号を２値化することができ、色の種類に
よってかすれたり、濃くなり過ぎることを防止でき、画
質の良い２値化画像信号を得ることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の回路構成を示すブロック図。

【図２】実施例の走査系を示す構成図。

【図３】実施例の回路における動作特性を示すタイムチ
ャート。

【図４】黒画素の連続性と閾値変化との関係を示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

５ ラインセンサ 13 加算回路 14，16，18，19，22 ラッチ回路 15 除算回路 17 比較回路（１） 20 ＡＮＤ回路 21 比較回路（２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を光電的に読み取って画素毎の階
   調画像信号を出力する光電変換手段と、 該光電変換手段から出力される階調画像信号と所定の黒
   画素判定レベルとを比較して黒画素を判定する黒画素判
   定手段と、 該黒画素判定手段によって隣接する複数画素が黒画素で
   あると判定されたときに、これら黒画素判定がなされた
   隣接する複数画素それぞれに対応する階調画像信号に基
   づいて前記階調画像信号を２値化するための閾値を可変
   設定する閾値可変設定手段と、 該閾値可変設定手段で設定された閾値と前記光電変換手
   段から出力される階調画像信号とを比較して２値化画像
   信号を出力する２値化手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする画像読み取り装
   置。