JPH0570975B2

JPH0570975B2 -

Info

Publication number: JPH0570975B2
Application number: JP59196171A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1993-10-06
Also published as: JPS6173480A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は画像処理装置に関し、特に、原稿台に
置かれている原稿画像の濃度を忠実に判断するこ
とができる画像処理装置に関する。

従来技術の説明従来より、原稿内の画像の濃度を検出し、その
結果に基づき種々の画像処理、例えば読み取つた
画像信号を２値化する画像処理装置が知られてい
る。

しかしながら、従来は原稿が常に原稿台上の所
定の位置に置かれることを前提に予め決められて
いる領域の画像信号を抽出する構成のため、原稿
が原稿台上に傾いて置かれた場合は、原稿台上の
原稿領域以外の不要な濃度情報に基づき原稿画像
の濃度を判断してしまうおそれがあつた。

目的本発明は上述した従来技術に鑑みなされたもの
で、その目的は、原稿が原稿台に傾いて置かれた
場合も簡単な構成で原稿領域内の原稿に忠実な濃
度検出を行うことができるとともに、原稿領域内
の広い範囲からの濃度情報に基づき原稿全体の濃
度を判断することができる画像処理装置を提供す
るものである。

実施例以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。第１図は本発明が適用できる原稿読取装
置の概略図である。原稿カバー１１０により押え
られ、原稿台１０１上に置かれた原稿１０２の画
像情報を読取る為に、CCD等のライン撮像素子
１０３が使用され、光源１０４からの照明光が原
稿１０２面上で反射されて、ミラー１０５，１０
６，１０７を介してレンズ１０８により撮像素子
１０３上に結像される。光源１０４、ミラー１０
５とミラー１０６，１０７は２：１の相対速度で
移動するようになつている。この光学ユニツトは
DCサーボモータ１０９によつてPLL制御をかけ
ながら一定速度で左から右へ移動する。この移動
速度は往路では倍率に応じて90mm／secから360
mm／secまで可変であり、復路では常に630mm／
secである。この光学ユニツトの移動する副走査
方向Ａに直交する主走査ラインを撮像素子により
16pel／mmの解像度で読取りながら光学ユニツト
を左端から右端まで往動させた後、再び左端まで
復動させて１回の走査を終える。尚原稿を移動さ
せつつ読取ることも可能で、それにより読取に要
する総時間を短縮できる。

第２図に撮像素子１０３からの画信号を処理す
る回路の概略のブロツク図を示す。撮像素子１０
３で読取られた画信号V_DはＡ／Ｄコンバータ２
０１で６ビツトのデジタル信号に変換され、ラツ
チ２０２を介してサンプリングクロツクSCLに同
期してラツチ２０３、コンパレータ２０４，２０
７、ラツチ２０５，２０８に送られる。

コンパレータ２０４ではラツチ２０２から送ら
れてきた６ビツトの画信号とラツチ２０３から送
られてきた１クロツク前の６ビツトの画信号を比
較して、もしラツチ２０２から送られてきた新し
い画信号の方が小さければ、アンドゲート２０６
へコンパレート出力を出す。アンドゲート２０６
はコンパレータ２０４からのコンパレート出力を
サンプリングクロツクSCLと同期させてラツチ２
０５へ送る。

コンパレータ２０７ではラツチ２０２から送ら
れてきた６ビツトの画信号とラツチ２０３から送
られてきた１クロツク前の６ビツトの画信号を比
較して、もしラツチ２０２から送られてきた新し
い画信号の方が大きければアンドゲート２０９へ
コンパレート出力を出す。アンドゲート２０９は
コンパレータ２０７からのコンパレート出力をサ
ンプリングクロツクSCLと同期させてラツチ２０
８へ送る。

ラツチ２０５，２０８はコンパレート出力を受
けると、ラツチ２０２から送られてきた画信号を
CPU２１１へ送る。

又、アンドゲート２０６，２０９にはコンパレ
ート出力とサンプリングクロツクSCLの他に撮像
素子１０３からの画信号の有効区間を示すイネー
ブル信号ENが入り、主走査ライン毎の所定区間
の画信号のコンパレート結果をラツチ２０５，２
０８からCPU２１１に送るようになつている。
CPU２１１は主走査ライン同期信号MSに同期し
てラツチ２０５，２０８からの画信号をとりこむ
ことで各主走査ラインの最も低い濃度レベル（以
下白ピークと呼ぶ）と最も高い濃度レベル（以下
黒ピークと呼ぶ）を検出できる。

CPU２１１は各ライン毎に検出した白ピーク
と黒ピークをもとに後述するアルゴリズムでスラ
イスレベルを決定し、コンパレータ２１０に送
る。コンパレータ２１０ではラツチ２０３からの
画信号とCPU２１１からのスライスレベルを比
較し２値化信号VIDEOを生成する。尚コンパレ
ータ２１０の代りに２値化出力データROMを設
け、認識に基づいてROMのパターンをCPU２１
１により選択し、そのパターンをラツチ２０３か
らのデータによりアドレスして対応する２値化デ
ータを出力させることもできる。この場合デイザ
パターンを格納したROMによつて中間調を２値
で再現することが可能となる。

第３図は原稿読取装置（第１図）の原稿台１０
１上に原稿が置かれている状態を示す。この場合
原稿台１０１上の基準座標SPから主走査方向を
Ｘ、副走査方向をＹとした時の４点の座標（X₁、
Y₁）、（X₂、Y₂）、（X₃、Y₃）、（X₄、Y₄）を光学
系を前走査して検出する。原稿の置かれている領
域外の画像データは必ず黒データになる様に、原
稿カバー１１０（第１図）が鏡面処理されてい
る。前走査はガラス全面域を行うべく、主走査、
副走査を行う。

第４図の回路図に前記座標を検出する論理を示
す。前走査により２値化された画像データ
VIDEOはシフト・レジスタ３０１に８ビツト単
位で入力される。８ビツト入力が完了した時点
で、ゲート回路３０２は８ビツトデータの全てが
白画像かのチエツクを行い、Yesならば信号ライ
ン３０３に１を出力する。原稿走査開始後、最初
の８ビツト白が現われた時Ｆ／Ｆ３０４がセツト
する。このＦ／ＦはVSYNC（画像先端信号）に
よつて予めリセツトされている。以後、次の
VSYNCの来るまでセツトし放しである。Ｆ／Ｆ
３０４がセツトした時点でラツチＦ／Ｆ３０５に
その時の主走査カウンタ３５１の値がロードされ
る。これがX₁座標値になる。又ラツチ３０６に
その時の副走査カウンタ３５０の値がロードされ
る。これがY₁座標値になる。従つてP₁（X₁、Y₁）
が求まる。

又信号３０３に１が出力する度に主走査からの
値をラツチ３０７にロードする。この値は直ちに
次の８ビツトがシフト・レジスタ３０１に入る迄
にラツチ３０８に記憶される。最初の８ビツトの
白が現われた時の主走査からの値がラツチ３０８
にロードされると、ラツチ３１０（これは
VSYNC時点で“０”にされている）のデータと
コンパレータ３０９で大小比較される。もしラツ
チ３０８のデータの方が大ならばラツチ３０８の
データすなわちラツチ３０７のデータがラツチ３
１０にロードされる。又、この時副走査カウンタ
の値がラツチ３１１にロードされる。この動作は
次の８ビツトがシフト・レジスタ３０１に入る迄
に処理される。この様にラツチ３０８とラツチ３
１０のデータを全画像領域について行なえば、ラ
ツチ３１０には原稿領域Ｘ方向の最大値が残り、
この時のＹ方向の座標がラツチ３１１に残ること
になる。これがP₂（X₂、Y₂）座標である。

Ｆ／Ｆ３１２は各主走査ライン毎に最初に８ビ
ツト白が現われた時点でセツトするＦ／Ｆで水平
同期信号HSYNCでリセツトされ最初の８ビツト
白でセツトし、次のHSYNCまで保持する。この
Ｆ／Ｆ３１２がセツトする時点で主走査カウンタ
の値をラツチ３１３にセツトし、次のHSYNC迄
の間にラツチ３１４にロードする。そしてラツチ
３１５とコンパレータ３１６で大小比較される。
ラツチ３１５にはVSYNC発生時点でＸ方向の
max値がリセツトされている。もしラツチ３１
５のデータの方がラツチ３１４のデータより大き
いならば信号３１７がアクテイブになりラツチ３
１４すなわちラツチ３１３のデータがラツチ３１
５にロードされる。この動作はHSYNC−
HSYNC間で行われる。以上の比較動作を全画像
領域について行うとラツチ３１５には原稿座標の
Ｘ方向の最小値が残ることになる。これがX₃で
ある。又、信号ライン３１７が出力する時、副走
査からの値がラツチ３１８にロードされる。これ
がY₃になる。

ラツチ３１９と３２０は全画像領域において８
ビツト白が現われる度にその時の主走査カウンタ
の値と副走査カウンタの値がロードされる。従つ
て、原稿前走査完了時では最後に８ビツト白が現
われた時点でのカウント値がカウンタに残つてい
ることになる。これが（X₄、Y₄）である。

以上の８つのラツチ３０６，３１１，３２０，
３１８，３０５，３１０，３１５，３１９のデー
タラインは第２図のCPUのバスラインBUSに接
続され、CPUは前走査終了時にこのデータを読
み込むことになる。

第５図は原稿読取りシーケンスのフローチヤー
トで、第２図ROMにそのプログラムが格納され
CPUにより実行される。

まずステツプ501において光学系は第１図の左
端から右端まで往動走査を行なつて第４図で述べ
たように原稿台上の原稿の座標を検出する。

次にステツプ502において２値化のためのスラ
イスレベル決定のためのピーク値をサンプルすべ
きエリアを、ステツプ501で検出した座標データ
から算出する。例えば第３図の斜線部のような原
稿について検出した座標からこの原稿のピーク値
サンプリングエリアとしてY₃、Y₂及びX₁、X₄で
囲まれる長方形エリアを選択することをさせてい
る。それは通常原稿は原稿台に極力平行に載置さ
れるものであり、またたとえ第３図のように傾い
て載置されても原稿外の不要な情報をひろう可能
性がないからである。尚他の方法でサンプリング
エリアを決定することも可能である。第６図は走
査系路を示すもので、原稿座標検出を終えると光
学系は副走査方向Ymaxの点にありピーク値サン
プリング開始点Y₂と終了点Y₃が分つているので、
ステツプ504と505及び506を実行するスケジユー
ルをたてることができる。すなわちステツプ503
において復動を開始したらCPU２１１は距離
（Ymax−Y₂）相当分だけ主走査ライン同期信号
を数えた後、前述した白ピーク値／黒ピーク値の
検出を開始し、さらにその点から距離（Y₂−Y₃）
相当分だけ主走査ライン同期信号をカウントした
後、ピーク値の検出を終了し、さらに距離Y₃相
当分だけ主走査ライン同期信号をカウントした後
復動を停止する。

またステツプ504においてピーク値検出開始時
には、先に述べたイネーブル信号ENを第６図の
ように検出座標X₁、X₄に対応して設定しておく。

以上の動作で原稿台上の任意の位置にある原稿
内の主走査ライン毎の画像濃度の白ピークと黒ピ
ークを検出できる。

次に２値化のためにスライスレベル決定のアル
ゴリズムについて説明する。

前述した手段によりCPU２１１は原稿領域内
から各主走査ライン毎に黒ピーク値と白ピーク値
をとりこむ。

今、第ｉ主走査ライン上の黒ピークをBPi、白
ピークをWPiとすると画像データは６ビツト値で
あるから各々00（HEX）から3F（HEX）までのい
ずれかの値をとりかつBPi≧WPiである。

CPUはRAM内に用意された64×２バイトの黒
ピークヒストグラム用エリアと64×２バイトの白
ピークヒストグラム用エリア内の検出したデータ
BPiとWPiに対応した２バイトエリアの内容を
各々１つずつカウントアツプして、次の主走査ラ
イン同期信号MSを待ち、第ｉ＋１ラインからの
データBPi＋１とWPi＋１をとりこんで、再びヒ
ストグラムの対応エリアをカウントアツプして以
下ステツプ505のサンプル終了まで続ける。

但しこの時、検出したBPiとWPiを必らずしも
ヒストグラムデータとして用いるとは限らない。

たとえば主走査ライン方向に一様な濃度の帯が
あれば、たとえばそれがまつ白であろうとまつ黒
であろうとまた他の濃度でもそこからのサンプル
値BPiとWPiはほとんど等しいものになり地肌と
情報を区別するデータを必要とする２値化のため
の情報としてはふさわしくない。その為、CPU
はBPi−WPiαの時にはBPi、WPiはヒストグ
ラムデータとして用いず捨ててしまい、BPi＋
１、WPi＋１を待つことになる。このαは経験的
に設定される定数で例えば４とか３である。また
ステツプ504によりサンプル開始する以前に全ヒ
ストグラムエリア64×２×２バイトを０クリアし
ておくのは当然のことである。

この結果ステツプ505でサンプル終了した時に
は、例えば第７図に示すようなヒストグラムが黒
ピーク／白ピークの各々について構成されてい
る。サンプルを終了した後、光学系がスタート地
点に戻り、ステツプ506で復動を終了したら、次
にステツプ507でスライスレベルを設定する。

まず各ヒストグラムの度数のピークを示す濃度
レベルを各々の代表値と考える。

第７図の例によれば原稿情報部の濃度を36H、
原稿地肌部の濃度を0AHとし、例えばその中央
値20Hをスライスレベルとする。

尚このスライスレベルの決定方式として読取デ
ータの他の所定レベルのひん度に基づいて決定す
ることも可能である。又スライスレベルだけでな
くROMに格納したデイザパターンや出力パター
ンを選択決定することもできる。

最後にステツプ508で原稿読取スキヤンを行な
つて動作を終了する。

以上の様にして求めたスライスレベルROMパ
ターンは、同一の原稿から連続して複数回読取つ
てコピーする場合は保持させ、所定数のコピー終
了後、一定時間してキヤンセルする。又、新たな
原稿を読取る場合に限りスライスレベル、ROM
パターンをキヤンセルするもので、そしてその後
予備走査を行なう。尚予備走査は必要に応じて選
択できるもので、予備走査なしで、コピー速度を
高めるようにすることも可能である。

第８図は原稿６０１をベルト６００によりガラ
ス１０１に自動セツトし読取終了後排出するもの
である。この場合走査部２００をＡの点に予じめ
セツトした状態で、原稿６０１をベルトでセツト
の為に移動させ、２００の停止状態で原稿を読取
ることができる。そのときの読取データから原稿
の巾、長さを認識させる。そしてＡの点から走査
移動部を復動させて、原稿のレベル判定を行な
う。左端に送ると往動を開始し、必要かつ有効な
原稿領域のレベル認識に基づく２値化を行なう。

尚、第８図の場合認識に基づく２値化を必要と
しない場合、Ａの点に走査部を停止した状態で移
動する原稿の読取つたデータをそのまま２値化し
て出力することにより、読取に要する時間を短縮
することができる。

効果以上説明した如く本発明によれば原稿台上の原
稿の存在する領域を認識し、その領域内に走査方
向と少なくとも一辺が平行な矩形領域を設定し、
その矩形領域内の濃度情報を検出するので、原稿
が原稿台に傾いて置かれた場合も簡単な構成で原
稿領域内の原稿に忠実な濃度検出を行うことがで
きる。更に本発明は、矩形領域内の全域からの濃
度情報に基づき原稿の濃度を判断するので、原稿
領域内の広い範囲からの濃度情報に基づき原稿全
体の濃度を判断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原稿読取装置の概略図、第２図は画信
号処理回路のブロツク図、第３図は原稿台上に置
かれた原稿と位置座標の関係を示す図、第４図は
位置座標検出回路図、第５図は画像読取シーケン
スのフロー図、第６図は原稿位置とシーケンスの
関係を示す図、第７図は黒ピークヒストグラムと
白ピークヒストグラムの例を示す図、第８図は原
稿読取装置の他の概略図であり、図中１０４はラ
ンプ、１０３は撮像素子、１０１は原稿台であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１原稿を読取り、画像信号を出力するための読
取り手段と、上記読取り手段を上記原稿と相対的に移動させ
原稿を走査する走査手段と、上記読取り手段からの画像信号に基づき原稿台
上の原稿の存在する領域を認識する認識手段と、上記認識手段によつて認識された原稿の存在す
る領域内に、上記走査手段の走査方向に対する原
稿の傾きに応じた、上記走査方向と少なくとも一
辺が平行な矩形領域を設定する設定手段と、上記設定手段で設定された矩形領域内の全域か
らの濃度情報を検出し、その検出結果に基づいて
前記原稿の濃度を判断する判断手段とを有するこ
とを特徴とする画像処理装置。