JPH0534867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー画像をコンピユータ、デイス
プレイ装置あるいはプリンタなどへ入力する際に
用いるカラー画像入力装置に関するものである。

一般に平面画像入力装置（以下画像入力装置と
記す）は、入力する画像を設置するための入力画
像設置部と、入力画像からの反射あるいは透過光
を光電変換し、電気信号を出力する光電変換部を
備えている。また電気信号は電気信号加工部にお
いてその画像入力装置の出力側に接続される機器
に合わせ増幅、Ａ／Ｄ変換などの加工処理が行わ
れるのがふつうである。カラー画像入力装置で
は、上述の光電変換部、電気信号加工部、入力画
像設置部に加えて、複数の色分解信号を得るため
の機構も備えている。

さて、従来カラー画像の入力には、カラードラ
ムスキヤナ、３管式カラーテレビカメラ、カラー
固体カメラ、フイルタ切換式カラースキヤナなど
が用いられている。

カラードラムスキヤナは、入力画像設置部がド
ラム状になつており、光電変換部は複数の光電管
から成る。色分解機構として複数のフイルタを用
い、入射光を色分光して各々の光電管へ入射させ
る。また電気信号加工部では増幅、対数変換、
Ａ／Ｄ変換などを行うが、これは個々の機種によ
り異る。走査方式はドラム上に巻き付けられた入
力画像試料をドラムの回転により点走査していく
機械走査方式である。このため装置が大型で入力
画像もドラムに巻き付け可能なものに限られ、入
力画像の大きさによらず大型のドラムを回転させ
ながら点走査を行うため、入力速度が遅い。また
入力したい画像領域を位置決めする際にも、ドラ
ム上での入力画像試料の位置決めは、人間工学的
に操作性に劣る。

３管式カラーテレビカメラ、カラー固体カメラ
は立体画像、平面画像のどちらも入力できるが、
平面画像を入力する場合は、平面入力画像設置台
が必要である。３管式カラーテレビカメラでは光
電変換部に３個の撮像管を持ち、色分解機構には
ダイクロイツクミラーなどを用いている。入射光
をダイクロイツクミラーで分光し、各撮像管へ導
く。走査方式は、電子線による走査で、得られた
電気信号を通常NTSCテレビ信号へ変換する。３
管式カラーテレビカメラは画面分解能が500〜
1000程度と低く、データの位置精度も電子線の偏
向の直線性や安定性に問題があるため、あまりよ
くない。また入力速度は3.8Mピクセル／秒以上
で、現在のコンピユータに速すぎて直接入力でき
ずメモリが必要である。

一方、カラー固体カメラは光電変換部に２次元
固体センサを用い、色分解機構にセンサの上にモ
ザイク状に貼られた色フイルタを備えている。こ
のカラー固体カメラも高速入力であるが、ある程
度速度を変える事ができる。しかし面分解能は
200〜500程度で、低い。

フイルタ切換式カラースキヤナは前述した３種
のカラー画像入力装置と異り、入射光を分光し、
同時に色分解信号を得るのではなく同一画像を色
フイルタを取り換えて複数回入力し、その結果複
数の色信号を得るものである。光電変換部は２次
元固体センサ、あるいは１次元センサを用いてい
る。１次元センサの場合には１次センサの各セン
サの配列方向に垂直な方向に機械走査を行うこと
により、２次元走査する。この種の入力装置はカ
メラ式のものと、入力画像設置部として、平面入
力画像設置台を備えているものとがある。このフ
イルタ切換式カラースキヤナはカラー固体カメラ
３管式カラーTVカメラに比べ、１次元センサを
用いた場合は分解能が1000〜4000と良い。しかし
フイルタを取り換え、複数回同一画像を入力する
必要があり、このため入力速度が遅くなり、操作
性も良くない。

本発明の目的は、このような従来の入力機器の
各々の長所を兼ね備えたカラー画像入力装置を得
る事である。すなわち、ドラムなどへ巻き付けで
きない原稿からの入力も可能で、原稿の位置決め
も容易、かつ高分解能で色ずれなく高速入力でき
るカラー画像入力装置を提供する事である。

本発明の基本構成は第１図に示すように、入力
画像設置部１０と、入力画像からの光信号を色分
解する色分解装置２０と、色分解光信号を電気信
号に変換する光電変換部３０と、光電変換により
得た電気信号を、入力画像装置の出力側に接続さ
れる機器に合うように加工して出力する電気信号
加工部８０と、画像を走査する入力画像走査機構
５０とから成つている。

本発明は入力画像設置部として平面画像入力台
を備え、光電変換部には複数の１次元センサを用
いている。何らかの色分解機構により各１次元セ
ンサに色分解光を結像させて、同時に複数の色分
解信号２０１を得る。また、入力画像と１次元セ
ンサを相対的に１次元センサに垂直方向へ移動さ
せることにより２次元走査を行うので、このため
の移動機構を備えている。また電気信号加工部は
複数の１次元センサ間の出力信号の色ずれを補正
するための２つの部分を持つている。すなわち１
次元センサの位置ずれを検出する部分、１次元セ
ンサの出力信号を位置ずれ量だけ補正する部分で
ある。

したがつて本発明は、入力画像設置部が平面で
あるので、ドラムに巻き付けられないような種々
の入力画像からの入力が可能であり、入力画像設
置際のの位置決めも、ドラムに比べ操作性が良
い。また複数の１次元センサと色分解装置を用い
て、複数の色分解信号を同時に得る事ができるの
でフイルタを切り換えて同一画像を複数回走査す
る必要はない。また１次元センサと移動走査によ
る走査方式を用いているため、１ラインの入力速
度は１次元センサの撮像部からの読み出し時間で
行うことが可能で大型ドラム回転による点走査に
比べ、画像入力速度は著しく速くなる。またセン
サの読み出しクロツク、副走査方向の移動速度を
変えることにより、入力速度は可変となる。この
走査方式は１次元センサを用いるため、１ライン
の分解能は１次元センサの分解能に依存するが、
１次元センサは２次元センサに比べ歩留りがよい
ので、高分解能にすることができる。またライン
数は２次元センサを用いた場合と異り、センサに
より制限を受けない。また複数の色分解能を同時
に得る際に各１次センサ間の位置ずれなどに起因
する出力画像の色ずれを検出し、このずれ量を記
憶し、これをもとに複数の色分解信号のずれを補
正する機能を持つている。

以下、本発明について実施例を示す図面を参照
して説明する。第２図は実施例の構成を示したも
のである。実施例の画像入力装置は、前述したカ
ラー画像入力装置の基本部分である入力画像設置
部１０、色分解機構２０、光電変換部３０、の３
部分に加えて、光電変換部に１次元センサを用い
ているので、副走査を行うための走査機構５０と
出力データを一時的に蓄えるためのデータ記憶部
４０、複数の１次元センサの色ずれ補正のための
位置ずれ検出部６０、位置ずれ補正部７０を持つ
ことを特徴とする。

入力画像設置部１０は第３図に示すように、わ
く２に、ガラス板３をはめこんだ平面走査台と、
ガラス面に設置した入力画像を照明するための螢
光ランプ８，９と、入力画像からの反射光を色分
解機構２０へ送るスリツト１００から成る。

色分解機構２０は、入力画像設置部１０のスリ
ツト１００からの入射光をダイクロイツクミラー
２２へ導く全反射ミラー２１と、赤(R)、緑(G)、青
(B)に分光するダイクロイツクミラー２２と、分光
されたＲ、Ｇ、Ｂ光を各CCDラインセンサ３１，
３２，３３へそれぞれ結像させるレンズ２３，２
４，２５から成る（第３図）。

光電変換部３０はＲ、Ｇ、Ｂ光を受光する３個
のCCDラインセンサ３１，３２，３３と、各ラ
インセンサ３１，３２，３３からのビデオ出力を
増幅する回路３４、増幅されたビデオ出力をＡ／
Ｄ変換する回路３５、及びCCDセンサやＡ／Ｄ
変換の駆動クロツクを作る制御クロツク回路３
６、基本クロツクを作る発振器３７から成り、
Ａ／Ｄ変換後のデジタル出力値を電気信号加工部
８０内のデータ記憶部４０へ送る。

電気信号加工部は、データ記憶部４０と、位置
ずれ検出部６０と、位置ずれ補正部７０とから成
る。

データ記憶部４０は、光電変換部３０からのデ
ジタル出力値を一時的に記憶するデータメモリ４
１とこのデータメモリ４１のリード／ライトのア
ドレスを指定するリードアドレスカウンタ４３、
ライトアドレスカウンタ４２から成る。各アドレ
スカウンタ４２，４３は、ラインセンサ駆動クロ
ツクと同周期で位相の異なるカウントクロツクを
制御クロツク回路３６から受け取り、カウントを
行う。またカウンタ４２，４３は共に、オペレー
シヨンパネル５３で設定された値を初期値として
ロードできる。データメモリの出力は、本画像入
力装置の出力端に接続される外部機器へ送られる
か、位置ずれ検出部６０へ送られる。

位置ずれ検出部６０は、あらかじめ設定したテ
ストチヤートを入力した時、メモリにあるＲ、
Ｇ、Ｂのデータの内、テストチヤートの特徴点の
アドレスを検出する特徴点検出部６１と各Ｒ、
Ｇ、Ｂ特徴点アドレスから、Ｒ、Ｇ、Ｂ間のずれ
量を計算するパラメタ演算回路６２から成る。パ
ラメーダ演算回路６２の出力は位置ずれ補正部７
０へ送られる。特徴点検出部６１の詳細な構造は
用いるテストチヤートにより検出方法が異なるの
で、これに依存するパラメタ演算回路６２の詳細
も、位置ずれ補正部７０で用いる補正手法により
異なる。

位置ずれ補正部７０は、位置ずれ検出部６０か
ら送られた位置ずれパラメタを記憶するパラメタ
格納メモリ７１と、パラメタ格納メモリ７１から
位置ずれパラメタを読み出し、これとデータメモ
リ４１から今、読み出そうとするデータアドレ
ス、すなわちリードアドレスカウンタ４３のアド
レスと演算を行い、出力したときにＲ，Ｇ，Ｂが
位置合せした状態になるようなデータのアドレス
を新しく求める補正アドレス演算回路７２、及び
補正アドレス演算回路７２で求めた補正アドレス
を受けとり、データメモリ７１から外部出力機器
にデータを送るとき、補正アドレスでデータメモ
リ７１から読み出すための補正リードアドレスレ
ジスタ７３から成る。

データメモリ７１から出力されたデータが位置
ずれ検出部６０へ送られるか外部出力機器へ送ら
れるかは、位置ずれ補正用テストチヤートを入力
画像とし、Ｒ、Ｇ、Ｂの位置ずれ量を求めるモー
ドか、任意の入力画像を色ずれしないよう位置合
せ補正をして出力するモードかに依る。このモー
ドの切換えはオペレーシヨンパネル５３上のスイ
ツチで行い、この信号がオペレーシヨンパネル回
路５４を通り、特徴点検出部６１、パラメタ演算
回路６２、補正アドレス演算回路７２に伝えられ
る。

入力画像走査機構は、本実施例では入力画像設
置部を動かして走査するように構成している。す
なわち、入力画像走査機構５０はステツプモータ
５１とこれに接続された送りねじ５２、ステツプ
モータの駆動回路５３、及び平面走査台１２，１
３を移動させる時の走査領域、移動方向の指定、
位置ずれ検出モード／位置ずれ補正モード、モー
ド切換するためのオペレーシヨンパネル５４、及
びオペレーシヨンパネル指示値をモータ駆動回路
へ送るオペレーシヨンパネル回路５５から成る。
ステツプモータ５１と送りねじ５２、及び入力画
像設置部の平面走査台１２との関係は第３図に示
した。

ここで位置ずれ検出部６０、位置ずれ補正部７
０の機能を具体的に、テストチヤートと補正法の
一例を用いて説明する。第４図に示すように背景
は白で一辺の長さがＭの正方形の頂点に対応する
場所に黒点，，，があるテストチヤート
を考える。このテストチヤートの特徴点は４つの
黒点，，，である。特徴点検出部６１で
は、一定閾値以下の黒レベルで、かつ極小点とな
るような点のアドレスをＲ、Ｇ、Ｂの，，
，について各々求める。これを仮にx_ij、y_ij
（ｊ＝１〜４、ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂ）と表す。これら
アドレスをすべてパラメタ演算回路６２へ送る。

パラメタ演算回路６２はテストチヤートの特徴
点アドレスx_ij、y_ijからＲ、Ｇ、Ｂ間のずれ量を
演算して求める。テストチヤートの特徴点は、あ
らかじめ位置距離がわかつているので、本来、第
５図ａのようにデータメモリ４１にあるはずであ
る。ところが、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ位置ずれやゆ
がみがおこり、第５図ｂのようにデータメモリ４
１にあるとする。このゆがんで位置ずれした図形
を本来の第５図ａのように変換して出力するに
は、なんらかの変換法を定める必要がある。変換
法により求めるパラメタも異なるが、実施例では
次の(1)式のようなパラメタを演算して求めた。

△xi₁＝xi₂−xi₁／Ｍ、△yi₁＝yi₂−yi₁／Ｍ △xi₂＝xi₄−xi₁／Ｍ、△yi₂＝yi₄−yi₁／Ｍ △xi₃＝−xi₄＋xi₃−xi₂＋xi₁／Ｍ×Ｍ、 △yi₃＝−yi₄＋yi₃−yi₂＋yi₁／Ｍ×Ｍ (1) （ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂ） (1)式の６つのパラメタをＲ、Ｇ、Ｂ各々につい
て演算し、各Ｒ、Ｇ、Ｂについて△xi₁、△xi₂、
△xi₃、△yi₁、△yi₂、△yi₃、及び（xi₁、yi₁）座
標を位置ずれ補正演算部７０へ送る。

位置ずれ補正演算部７０は、位置ずれ検出部６
０から受けとつたパラメタを、パラメタ格納メモ
リ７１へ書き込む。

以上の動作は位置ずれ検出モードで行う。

次に位置ずれ補正モードでは、あらかじめ位置
ずれ検出モードでパラメタ格納メモリ７１に格納
された(1)式のパラメタ及び（xi₁、yi₁）座標か
ら、Ｒ，Ｂ，Ｇの位置ずれ補正を行う。位置ずれ
補正を行わない場合は、データメモリ４１から外
部機器へ読み出されるデータは、リードアドレス
カウンタ４３のアドレスにより決まる。このリー
ドアドレスカウンタ４３のアドレスを（ｘ、ｙ）
とすると、この（ｘ、ｙ）と上述の△xi₁、△
xi₂、△xi₃、△yi₁、△yi₂、△yi₃，（xi₁、yi₁）に
より、補正アドレスを演算する。補正アドレスと
は、第５図ｂのような図形を本来の第５図ａのよ
うな図形であるかのようにデータを読み出すため
のアドレスで、第５図ａの（ｘ、ｙ）のデータに
対応する第５図ｂのデータのアドレスを示す。す
なわちこの例では次の(2)式のような演算を行い、
補正アドレス（xi′，yi′）を求める。(2)式中の
（xs₁、ys₁）は第５図ａの基準点のアドレスであ
るが、これは位置合せ基準アドレスとして、絶対
的に定めておくか、テストチヤートを入力した時
にＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの（xi₁、yi₁）を用い
る。

xi′ yi′＋（ｘ−xs₁）（ｙ−ys₁）△xi₃ △yi₃＋（ｘ−xs₁）△xi₁ △yi₁＋（ｙ−ys₁）△xi₂ △yi₂＋〔xi₁ yi₁ (2) 補正アドレス演算回路７２はパラメタ格納メモ
リ７１より(1)式のパラメタ及び（xi₁、xi₂）、
（xs₁、ys₁）を読み出すと共に、リードアドレス
カウンタ４３より（ｘ、ｙ）アドレスを読み出
し、(2)式の演算を行い、補正アドレス（xi′、yi′）
を求め、補正アドレスレジスタ７３に送る。

補正アドレスレジスタ７３は補正アドレスをデ
ータメモリ４１に送り、この補正アドレス（xi′、
yi′）のデータが、外部機器へ読み出される。こ
のデータメモリ４１は、入力画像面積全体のデー
タを持つ必要はなく、テストチヤートの特徴点ア
ドレスが、Ｒ、Ｂ、Ｇについて求められるくらい
の面積についてのデータを持てればよい。位置ず
れ補正モードでは、走査台に設置された入力画像
から得られたデータは、ライトアドレスカウンタ
４２の示すアドレスでデータメモリ４１へ書き込
まれ、同時にリードアドレスカウンタ４３の示す
アドレスから補正演算された、補正アドレスレジ
スタ７３のアドレスでデータメモリ４１から読み
出される。従つてデータメモリ４１は外部へデー
タを読み出して、不用となつたデータ領域に、
次々に新しく入力されるデータを書き込むような
リング構造になつており、同時にライトアドレ
ス、補正アドレスのリード／ライトができる。

以上、位置合せ方法の一具体例を用いて、位置
ずれ検出部６０、位置ずれ補正部７０を説明した
が、補正法はこれに限らない。また用いるテスト
チヤート、及びテストチヤートの特徴点検出方法
も上述の例以外のものを用いる事ができる。

したがつて、本発明によれば、平面入力画像走
査台を備えているため、ドラムへ巻き付け不可能
入力画像からの入力も可能で、操作性が良く、カ
ラーカメラに比べ高分解能で、かつカラードラム
スキヤナに比べ高速に、複数の色分解信号が同時
に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す機能ブロツク
図である。第２図は本発明の一実施例を示すブロ
ツク図である。第３図は実施例に用いた入力画像
設置部と色分解装置及び走査機構の一部を示す斜
視図である。第４図は位置ずれ検出用テストチヤ
ートの一例を示す図である。第５図ａはデータメ
モリに格納されるべき理想的なテストチヤートパ
ターン、ｂはゆがんで格納されたテストチヤート
パターンを示す図である。 図において、１０は入力画像設置部、１２は平
面走査台、２０は色分解装置、３０は光電変換
部、３１，３２，３３は一次元センサ、４０はデ
ータ記憶部、５０は入力画像走査機構、６０は位
置ずれ検出部、７０は位置ずれ補正部、８０は電
気信号加工部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力画像を設置するための入力画像設置部
   と、前期入力画像からの光信号を分光する色分解
   装置と、前記色分解装置からの各光信号をそれぞ
   れ電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変
   換部からの電気信号を加工して出力する電気信号
   加工部と、入力画像走査機構とを備え、前記入力
   画像設置部は、平面走査台とこの平面設置台に設
   置された入力画像を照射する光源とを備え、前記
   光電変換部は前記色分解装置からの各色の光信号
   に対応する数のそれぞれ独立した１次元センサを
   備え、前記電気信号加工部は上記複数の１次元セ
   ンサの設置位置ずれ量を幾何学的に検出する検出
   装置と、上記１次元センサ各々の出力信号を記憶
   する記憶装置と、上記設置位置ずれ量を用い、上
   記記憶装置上の各一次元センサ出力値を、あたか
   も各々の一次元センサ上の投影像が同一になるよ
   うに各１次元センサが設置されているかのごと
   く、位置補正演算を行う補正装置とを有し、前記
   入力画像走査機構は、入力画像を前記１次元セン
   サに対して、１次元センサ単位撮像部配列方向に
   垂直な方向へ相対的に移動させる移動装置を備え
   ていることを特徴とするカラー画像入力装置。