JPH066539A

JPH066539A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH066539A
Application number: JP4164937A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ichinose; 修一一ノ瀬; Kanichi Yamano; 寛一山野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】画像上の基準線方向と読み取り方向が合致す
る様に画像を自動的に回転させることにより、手作業に
よる画像の角度補正作業を不要とする画像入力装置を提
供すること。【構成】画像を読み取る手段と、画像に付与された特
定色を検出する手段と、読み取り面の法線を中心軸とし
て画像を回転する手段を備えており、読み取り手段から
出力される２値化データを検出手段により解析し、特定
色の画像データから角度補正量を算出して、回転手段に
より画像を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイメージスキャナー、デ
ジタル複写機、ファクシミリ等の画像入力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】画像入力装置の従来例として特開平３−
１８２１６０号に開示されているフラットベットタイプ
がある。図１０はその構成図である。ラインイメージセ
ンサーであるＣＣＤ10を搭載したキャリッジ12をＣＣＤ
10の一次元配列に対して直角な方向（キャリッジ移動方
向Ｙ）にタイミングベルト14を介して駆動装置16により
移動させることで、ガラス台18上の画像20の２次元配列
情報を得る。ここでキャリッジ12は画像20に光を照射す
る照明装置22と、画像20からの反射光をＣＣＤ10上に結
像するレンズ24と、画像20上の読み取りラインＳを構成
する各画素の反射光強度に比例した電気信号を出力する
ＣＣＤ10とから構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の画像入
力装置では図１１に示すような読み取り作業を行うとき
には非常に手間がかかる。つまり、メモリ上へ画像デー
タを転送し、読み込んだ画像データをディスプレー上で
確認する際に、もし副走査方向（キャリッジ移動方向
Ｙ）と、画像上に描かれた文字28の文字水平線26の方向
が無視できない程ずれていると、ガラス台18上の画像20
の向きを手作業にて微調整し、再度読み取り作業を行う
必要があった。

【０００４】この様に従来技術において文字水平線26の
方向と副走査方向30を一致せさる作業は極めて困難であ
る（画像入力装置において、図１０に示したＸ軸方向を
主走査方向、Ｙ軸方向を副走査方向と呼ぶ）。

【０００５】本発明はこの様な問題を解決するために鑑
みられたもので、その目的とするところは、手作業によ
る角度補正作業を不要とする画像入力装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために本発明の画像入力装置は、画像を読み込む手段の
他に、少なくとも画像を自動的に回転させる手段を備え
ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】手作業による角度補正作業が不要になる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明による画像入力装置の概略図で
ある。画像32を載せたガラス台34は、ケース36上面の回
転中心軸Ｌｃを中心に回転可能となっている。画像32に
は黒色の読み取るべき文字28と、文字水平線26に平行な
赤色の基準線38が描かれている。読み込むべき画像デー
タは、図示しないタイミングベルトによりＣＣＤ10を搭
載したキャリッジ40を、ＣＣＤ10の一次元配列に対して
直角方向に移動させることで得られる。角度補正レバー
44は、ガラス台34の一端に固定されており、後述する角
度補正装置46との摺り合いによりガラス台34へ回転力を
伝達している。

【０００９】図２は、図１に示したキャリッジ40のＡ−
Ａ’断面図である。画像32の色情報を読み取る方式とし
て分光特性の異なる複数の蛍光ランプを用る方式があ
る。本発明における読み取り方式は、この光源による色
分解方式を用いている。以下その色分解方式について述
べる。

【００１０】まず、青色蛍光ランプ48、緑色蛍光ランプ
50、赤色蛍光ランプ52を周期的に順次点灯し、ガラス台
34上に載せられた画像32の読み取りラインＳ１を中心に
光を照射する。画像32からの反射光Ｌ１はミラー54と結
像系のレンズ24を介してＣＣＤ10上に結像される。ＣＣ
Ｄ10からは照明装置により順次照射された際の画像32上
の読み取りラインＳ１を構成する各画素の反射光強度に
比例した電気信号が出力される。出力信号は図４におい
て詳細に述べるデータ処理装置56によりデジタル変換さ
れ、画像32の色情報が確定される。

【００１１】図３（ａ）は角度補正装置46の詳細図であ
る。モーター58の回転がスクリューネジ60に伝達され、
スクリューネジ60が一回転すると、ナット62はスクリュ
ーネジ60のネジピッチ量（Ｚｐｍｍ）に応じて図中Ｚ軸
方向に移動する。角度補正レバー44はＵ字状の音叉形状
をしており、長手方向には摺動可能である。なお、摺動
時は固定ネジ64によりナット62と接合される。この構造
は、タンジェントスクリュー方式と呼ばれている。図３
（ｂ）はタンジェントスクリュー方式の角度補正原理の
説明図である。回転中心軸Ｌｃからスクリューネジ60の
中心軸までの距離をＬ０とすると、スクリューネジ60の
回転により移動したナット62のＺ軸方向の変位量Ｚ１と
ガラス台18の回転角度θとの関係は式１のようになる。
この式からわかるようにタンジェントスクリュー方式に
おいては、Ｚ軸方向への移動量Ｚ１と回転角度θとは比
例しない。そのため原点Ｚ０の位置検出手段を必要とす
る。

【００１２】Ｔａｎθ＝Ｚ１／Ｌ０・・・式１また、図３（ａ）に示したナット62の下端にはシャッタ
ー66が固定され、一方、光ダイオードと光センサーの対
で構成される”コ”の字状のフォトインタラプタ68は内
ケース70に固定されている。ナット62をＺ軸方向へ移動
させることでシャッター66によりフォトインタラプタの
光路が遮断されるためナットの位置検出が可能となり、
ナット62を図３（ｂ）に示した原点位置（Ｚ０）に復帰
させることができる。つまり、モーター58の駆動とフォ
トインタラプタ68の出力により図示しない原点検出制御
部で制御が可能となる。

【００１３】基準線38を検出するための処理動作を図４
のデータ処理装置56のブロック図を用いて説明する。Ｃ
ＣＤ10からの信号出力は、Ａ／Ｄ変換回路72により例え
ば２５６段階（＝８ビット）のデジタル多値データに変
換され、ある基準値により２値化される。例えば基準値
が１２８の場合は２５５は１に、１０は０に変換され
る。２値化された多値データは演算回路76とバス78とを
介してメモリ80に保存される。次に、検出処理部82は後
述する方法でメモリ80内の画像データの解析を行い、特
定の色情報を持ち合わせる線を検出して角度補正装置駆
動部84へ補正に要するパルス数を送信する。角度補正装
置駆動部84は前述の角度補正装置46内のモーター58を駆
動する。また、読み取ったデータはインターフェース86
を介してホストコンピュータ88へ送信する。なお、以上
の動作プログラムはあらかじめ読みだし専用メモリのＲ
ＯＭ90に書き込まれており、中央演算処理装置ＣＰＵ92
により制御されている。メモリ80に必要とされる容量
は、例えばＡ４サイズの画像を解像度３００ｄｐｉにて
読み取る場合、約１ＭＢ（＝８．５×３００×１２×３
００／８）である。演算回路(76)では、特定の色情報を
持ち合わせる線を検出するための前処理を行う。例えば
図１において、画像32上に書き込まれた基準線38の色が
赤色である場合、赤色の情報のみを１として認識し、そ
れ以外を０とするための信号処理は式２で与えられる。

【００１４】

【数１】

【００１５】この式２において、Ｄｏｕｔは演算回路76
の出力値であり、Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂは２値化回路74より
読み取り画像の各画素を赤色、緑色、青色に分解したと
きのデジタル２値データである。ここではＤｒのみが１
であり、ＤｇとＤｂは反転させることで０になってい
る。これを回路で実現しているのが図５の演算回路76で
ある。ＤｇとＤｂの信号はインバーター77を経てアンド
回路79に入力されている。また、演算回路76により処理
される各色情報の入出力を表１に示す。この表からもわ
かるように、赤色を有する特定箇所のみが出力値１とな
るようにできている。

【００１６】

【表１】

【００１７】図６は図１に示した画像(32)を読み取った
際の効果を説明する図である。（ａ）に示した画像32に
は、黒色の読み取るべき文字28と文字水平線26に平行な
赤色の基準線38が描かれている。画像32を読み取り、２
値化し、演算回路76により処理した結果を（ｂ）に示
す。赤色を有する画像32上の箇所は出力値（Ｄｏｕｔ）
が１でありこの図では白色で表現されている。それ以外
の出力値が０の箇所は黒色で表現されている。

【００１８】図７は検出処理部82の動作過程を示すフロ
ーチャートである。以下各ステップを説明する。まず、
図４に示したＣＰＵ92の命令信号により検出処理部82の
動作が開始される（Ｔ１００）。図８（ａ）（ｂ）
（ｃ）は検出処理部82の動作説明図である。（ａ）は図
４に示した演算回路76により処理された後、メモリ80に
保存された出力値の結果を表し、基準線38を表す各画素
の出力値は１、それ以外は０の出力値となっている。横
軸ＸはＣＣＤ10の一次元配列方向である主走査方向を表
し、縦軸Ｙはキャリッジ12の移動方向である副走査方向
を表す。出力値の座標情報はＸ，Ｙ軸の原点Ａ（Ｘ０，
Ｙ０）を基準に２次元配列として表される。３００ｄｐ
ｉの場合、Ａ４サイズの画像を読み取るとＸ軸の座標は
０から２５５０、Ｙ軸の座標は０から３６００まで存在
する。次に図４に示したメモリ80に保存されている出力
値（Ｄｏｕｔ）を順次取り出し、ヒストグラムを作成す
る（Ｔ１０１）。ヒストグラムは、まず、全ての画素に
ついてＸ軸方向のものを作成する。具体的には式３に従
って特定のＸ座標（Ｘｉ）について全ての画素の出力値
を加算し、頻度値Ｈ（Ｘｉ）を得る。頻度値Ｈ（Ｘｉ）
をＸ軸に対してプロットしたのが（ｂ）であり、これが
ヒストグラムである。

【００１９】Ｈ（Ｙｊ）＝Ｄｏｕｔ（Ｘ１，Ｙｊ）・・・式３次に、頻度値Ｈ（Ｘｉ）より基準線38の存在するＸ座標
領域を判定するが、基準線38の存在するＸ座標領域以外
は頻度は殆ど０であるので、ノイズや画像32上に付着し
たゴミ等の影響を考慮し、所定のしきい値（Ｈｓ）以上
の頻度値Ｈ（Ｘｉ）を有するＸ座標の範囲を検出する
（Ｔ１０２）。図８（ｂ）に示したＸ座標（Ｘ１）（Ｘ
２）がここでいう所定値以上の頻度値Ｈ（Ｘｉ）を有す
るＸ座標範囲に相当する。ちなみに頻度値Ｈ（Ｘｉ）は
ズレ角、基準線の太さ、読み取り解像度に関係する。基
準線太さが０．２ｍｍ、ズレ角５度、解像度３００ｄｐ
ｉの時、頻度値は３１程度となる。この場合、Ｘ座標範
囲を判定するためのしきい値Ｈｓは５程度が適当であ
る。

【００２０】次に、Ｘ座標が（Ｘ１）である画素につい
て、Ｙ軸方向のヒストグラムを作成する。具体的には式
４に従って特定のＸ座標が（Ｘ１）である画素の出力値
を加算し、頻度値Ｈ（Ｘ１）を得る。ヒストグラムの結
果を（ｃ）に示す。

【００２１】Ｈ（Ｙｊ）＝Ｄｏｕｔ（Ｘ２，Ｙｊ）・・・式４ここで、頻度値Ｈ（Ｘ１）が１となったＹ座標領域の中
心値をＹ１とする。同様にＸ座標が（Ｘ２）である画素
について、Ｙ軸方向のヒストグラムを作成する。具体的
には式５に従って特定のＸ座標が（Ｘ２）である画素の
出力値を加算し、頻度値Ｈ（Ｘ２）を得る。ヒストグラ
ムの結果を（ｄ）に示す。

【００２２】

【数２】

【００２３】ここで、頻度値Ｈ（Ｘ２）が１となったＹ
座標領域の中心値をＹ２とする。以上の処理により基準
線38上の２点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）とＰ２（Ｘ２，Ｙ２）
の座標が得られる（Ｔ１０３）。

【００２４】次に、基準線38の２点Ｐ１、Ｐ２の座標デ
ータから角度補正装置駆動部84へ送信されるパルス数を
決定するまでの手順を説明する。（ａ）に示した基準線
38のＹ軸からの傾きをズレ角θＬとすると、２点Ｐ１、
Ｐ２の座標値とズレ角θＬとの関係は式６で表される。

【００２５】ｔａｎθＬ＝(Ｘ１−Ｘ２)／(Ｙ２−Ｙ１)・・・式６一方式１を用いて角度補正量Ｚ１を算出すると式７の通
りとなる。

【００２６】Ｚ１＝Ｌ０×(Ｘ１−Ｘ２)／(Ｙ２−Ｙ１)・・・式７次に角度補正装置駆動部84へ送信する駆動パルス数Ｎｐ
を決定する。モータ58にパルスモータを用いると、駆動
パルス数に比例した回転角が選べる。式８により図３
（ａ）に示したナット部96を角度補正量（Ｚ１）だけ移
動するために必要な駆動パルス数Ｎｐが得られる（Ｔ１
０４）。

【００２７】Ｎｐ＝（Ｚ１／Ｚｐ）×Ｎｔ・・・式８ここで、Ｎｐはステッピングモーターへの送信パルス
数、Ｚ１は変位量、Ｚｐはスクリューネジピッチ、Ｎｔ
はステッピングモーターを１回転するのに要するパルス
数を表す。式７と式８から解るように、駆動パルス数Ｎ
ｐを算出するために必要となるのは、基準線38上の２点
の座標（Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）と四則演算のみであ
る。回転角度θを算出する必要が無いので図４に示した
検出処理部82での演算処理は単純になり、高速な処理が
可能である。

【００２８】そして最後に角度補正装置駆動部84に駆動
パルス数Ｎｐのパルス信号を送信し、終了する（Ｔ１０
５）。

【００２９】以上に述べた一連の動作により、画像32上
の基準線方向と読み取り方向を合致させる自動制御が可
能となる。

【００３０】なお、基準線38を直接画像28上に描くこと
が不可能な場合は、透明シート98を使用することも可能
である。図９は透明シート98を用いた場合の説明図であ
る。透明シート98の上には赤い基準線39が描かれてお
り、そこへ画像28に描かれた文字28の文字水平線26の向
きを合わせ、添付した後に本発明による画像入力装置に
より読み取りを行う。また、基準線の色は赤色に限定さ
れないのはもちろんである。さらに、図８（ｂ）に示し
たヒストグラムをＹ軸に対して作成することも可能であ
るり、その結果として主走査（Ｘ軸）方向に引かれた基
準線により角度補正を行うこともできる。

【００３１】

【発明の効果】画像上の基準線方向と読み取り方向が合
致する様に画像を自動的に回転させることができるた
め、従来のように手動で画像上の基準線方向と読み取り
方向を合致させる必要がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像入力装置の概略図。

【図２】キャリッジのＡ−Ａ’断面図。

【図３】角度補正装置の詳細図。

【図４】データ処理装置のブロック図。

【図５】読み取り画像を２値データにするための演算回
路７６を示す図。

【図６】演算回路の動作説明図。

【図７】検出処理部82の動作過程を示すフローチャー
ト。

【図８】検出処理部の動作説明図。

【図９】透明シートの説明図。

【図１０】従来例の構成図。

【図１１】文字水平線と副走査方向を説明する図。

【符号の説明】

26 文字水平線 28 画像上に描かれた文字 32 画像 34 ガラス台 36 装置本体 38 基準線 44 角度補正レバー 46 角度補正装置 58 モーター 60 スクリューネジ 82 検出処理部 84 角度補正装置駆動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を読み込む手段の他に、少なくとも
画像を自動的に回転させる手段を備えることを特徴とす
る画像入力装置。