JPH0752911B2

JPH0752911B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0752911B2
Application number: JP61028018A
Authority: JP
Inventors: 一人山本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-02-13
Filing date: 1986-02-13
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS62186652A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、白黒以外の画像の色情報を読み取る画像読取
装置に関する。

［従来技術］ファクシミリ装置や画像処理装置等に画像を入力する場
合、その画像の色情報も判別できれば都合がよいことが
多い。

例えば、ファクシミリ装置で伝送する送信原稿に、朱
書、捺印あるいは赤色でアンダーラインが引いてある場
合、この赤色情報を出力できれば、より効果的な画情報
伝送が可能になる。

ところで、このように色を判別する方法としては従来か
ら数多くのものが提案されているが、その多くが、１色
を１つのフィルタ等によって色分解するものである。

しかしながらこのような従来方法では、例えば、赤色を
判別するために赤色フィルタで分光してラインイメージ
センサに結像した場合を考えると、赤成分をある程度以
上含んでいる色例えばマゼンタの画像を読み取ったとき
にラインイメージセンサの出力レベルが所定のスレッシ
ュレベルを越えて赤色として判別されることがあり、こ
のため、視覚的に赤色と判別される色以外の色も赤色と
して判別されてしまうという不都合があった。

また、一般的な原稿の背景色は白色であり、したがっ
て、背景を読み取ったときのラインイメージセンサの出
力レベルが最も大きくなる。そのために、上述のように
赤成分の受光信号のみから赤色画信号を形成した場合、
赤色部分を読み取ったときのラインイメージセンサの出
力レベルが白色の部分のレベルと近接するために、画像
の赤色が不鮮明であったり薄かったりする部分は赤色と
判別されずに白色と判別されるという不都合も生じてい
た。

さらには、視覚的に赤色と判別される色の領域が広く、
この視覚特性と単一のフィルタで分光したときの分光特
性とは異なり、そのため、視覚的に赤色と判別される色
が装置によっては赤色と判別されず、適正な赤色画信号
が出力できないという不都合もあった。

［目的］本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、白黒成分以外の所定の色成分を、
確実に読み取ることができる画像読取装置を提供するこ
とを目的とする。

［構成］本発明は、読取線上の画像光を所定の第１の色とこの第
１の色の補色の第２の色に分光する分光手段と、上記第
１の色と上記第２の色の画像光をそれぞれ受光して各画
素に対応した画信号を出力する第１および第２のライン
イメージセンサと、上記第１のラインイメージセンサか
ら出力される画信号の正規化レベルKrと上記第２のライ
ンイメージセンサから出力される画信号の正規化レベル
Kcが、次の式（II）の関係を満たす場合に、その画素を
第１の色と判別する色判別手段と、 Kc/Kr＜αかつKr＞β ・・・（II）（ただし、０＜α≦1,0＜β＜１）この色判別手段から判別出力があった画素については上
記画信号から上記第１の色に対応した各画信号を算出す
るとともに上記色判別手段からの判別出力がない画素を
白黒画素として判別し上記第２の色に対応した画信号を
白黒画信号として出力する色分解手段と、上記色画信号
と領域と主走査方向および副走査方向に隣接した領域に
上記白黒画信号で黒としてあらわされている画素が独立
して位置しているときこの黒画素を白画素に補正する擬
似黒画素補正手段を備えたものである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる画像読取装置の光
学系を示しており、この実施例では赤色を判別色として
いる。

同図において、読取原稿１は、その読取線上の画像が光
源２によって照明され、その読取線から反射される画像
光は、鏡３によって反射されてレンズ４に導かれ、さら
に、ハーフミラーあるいはプリズム等の光束分割装置５
によって２つに分岐される。

このようにして分岐された画像光は、赤成分を透過させ
る赤フィルタ６およびシアン成分を透過させるシアンフ
ィルタ７をそれぞれ介して分光されたのち、ラインイメ
ージセンサ8,9に結像される。

なお、赤フィルタ６は、例えば580nmを透過限界波長と
し、それ以上の波長の光を透過させる特性をもち、ま
た、シアンフィルタ７は、例えば620nmを透過限界波長
とし、それ以下の波長の光を透過させる特性をもってい
る。

さて、このようにして画像を赤成分とその補色であるシ
アン成分に分光したとき、全ての色はこの２つの成分に
分割され、ラインイメージセンサ8,9の出力信号の所定
のレベルとしてあらわれる。

そこで、市販されている赤色の筆記用具等の色サンプル
について赤成分とシアン成分のレベルを計測したとこ
ろ、これらの色サンプルのものは第２図の斜線部に位置
することがわかった。なお、第２図においては、最も受
光レベルが大きくなる原稿の背景の白色部分を読み取っ
たときのラインイメージセンサ8,9の出力レベルを１と
して、実際の画像を読み取ったときのラインイメージセ
ンサ8,9の出力レベルを正規化してあらわしている。

すなわち、原稿画像にあらわれる赤色は、次の式であら
わされる関係を満たす。

Kc/Kr＜α,Kr＞β ただし、Kcは正規化されたシアン成分のレベル（すなわ
ちラインイメージセンサ９の出力レベル）、Krは正規化
された赤成分のレベル（すなわちラインイメージセンサ
８のレベル）をあらわす。また、実測によればα＝0.4,
β＝0.4である。なお、この値は上述したような特性の
赤フィルタ６およびシアンフィルタ７を用いた場合であ
り、特性の異なるフィルタを用いた場合には、この数値
が変わる場合がある。

以上のことから、画素ごとにラインイメージセンサ8,9
の出力レベル（それぞれ正規化されたもの）が上式の関
係を満たすか否かを判別し、その関係を満たす画素を赤
色の画素（すなわち赤画素）と判別することができる。

また、赤画素以外の白黒画素を判別する白黒画信号とし
ては、ラインイメージセンサ９からの出力信号をそのま
ま用いればよい。

ところで、白地に赤の部分が単独で位置している場合、
第３図に示したように、画像が白から赤、赤から白に変
化する部分では、シアン成分を受光しているラインイメ
ージセンサ９の受光レベルが滑らかに変化する。

したがって、例えば白画素の間に３つの赤画素が位置し
ている場合、このときのラインイメージセンサ8,9の出
力レベル（正規化されたもの）は、第４図（ａ），
（ｂ）に示したように変化する。

すなわち、ラインイメージセンサ８の出力レベルは、赤
画素のレベルが白画素のレベルよりも若干小さい値にな
り、ラインイメージセンサ９の出力レベルは、赤画素の
レベルが黒画素と同様なレベルになり、それに隣接して
いる白画素のレベルがそれ以外の白画素のレベルよりも
小さくなり、さらに、白黒を識別するためのスレッシュ
レベルSLよりも小さくる。

この場合、上述の判断基準による赤画素の判別状態は同
図（ｂ）に示したようになるので、赤と非赤を表わす赤
色画信号RDは同図（ｄ）に示したようになり、また、白
黒をあらわす白黒画信号BWは同図（ｅ）のようになる。

ここで、赤色画信号RDと白黒画信号BWの論理状態の組み
合わせと、赤画素、白画素および黒画素の判別結果を表
１に示す。

その結果、実際の画像には存在していない黒画像すなわ
ち擬似黒画像が、赤画像に隣接して１画素だけ読取両信
号として出力されることになる。したがって、読取画像
を記録したとき、その記録画像が劣化するという不都合
が生じる。

かかる不都合を解消するためには、赤画像として判別さ
れている画素と主走査方向および副走査方向に隣接して
黒画素として判別されている画素が１つある場合、その
黒画素を擬似黒画素として判別し、この擬似黒画素を白
画素に補正する補正処理を実行すればよい。

すなわち、例えば主走査方向および副走査方向に表２に
示したようなパタンで赤色画信号RDおよび白黒信号BWが
あらわれるとき、その中心画素が擬似黒画素として判断
し、その画素を白画素に補正すればよい。なお、この例
では主走査方向および副走査方向にそれぞれ３画素の領
域を１つの判断単位としているが、この領域の切り出し
はこれ以外のものでもよい。

ただし、主走査方向はＡ→Ｂ→Ｃの方向で、副走査方向
はＡ→Ｄ→Ｇの方向である。したがって、画素A,B,C
（Ａ′,B′,C′）は中心画素Ｅ（Ｅ′）よりも１ライン
前の画素であり、画素G,H,I（Ｇ′,H′,I′）は中心画
素Ｅ（Ｅ′）よりも１ライン後の画素であり、画素Ｄ
（Ｄ′）は中心画素Ｅ（Ｅ′）よりも１つ前の画素であ
り、画素Ｆ（Ｆ′）は中心画素Ｅ（Ｅ′）よりも１つ後
の画素である。また表２で「／」で示した画素は、擬似
黒画素を判別するときに直接関係しない画素であること
をあらわしている。

第５図は、上述した本発明の原理を実現する、本発明の
一実施例にかかる画像読取装置を示している。なお、同
図では本発明に直接関係しないラインイメージセンサ8,
9の駆動制御系および副走査機構等の制御系を省略して
いる。

同図において、ラインイメージセンサ8,9から出力され
た画信号P1,P2は、切換器11,12によって、白波形メモリ
13,14あるいは正規化回路15,16のいずれかに加えられ
る。

切換器11,12は、図示しない制御手段により、基準の白
画像（例えば白色原稿等）を読み取るときには白波形メ
モリ13,14を選択するように切り換えられている。これ
により、このときラインイメージセンサ8,9から出力さ
れる画信号P1,P2は白波形メモリ13,14に記憶される。

また、切換器11,12は、上記した制御手段により、読取
原稿１の画像を読み取るときには正規化回路15,16を選
択するように切り換えられる。

正規化回路15,16は、読取原稿１を読み取ったときに得
られた画信号P1,P2を、その画信号とP1,P2と同期して白
波形メモリ13,14から加えられる信号を基準としてレベ
ル変換するとともに、対応するデジタル信号に変換する
機能を備えており、この正規化回路15,16によって赤フ
ィルタ６とシアンフィルタ７の透過率の差が吸収され
る。

すなわち、切換器11、白波形メモリ13および正規化回路
15によってラインイメージセンサ８が出力した画信号P1
をシューディング補正するシェーディング補正回路SD1
が、また、切換器12、白波形メモリ14および正規化回路
16によってラインイメージセンサ９が出力した画信号P2
をシェーディング補正するシェーディング補正回路SD2
がそれぞれ形成されている。

そして、正規化回路15,16の出力信号R,Cは、色演算回路
20に加えられている。

色演算回路20は、第６図に示した処理を実行して、各画
素の色を判別するとともに、赤色画信号R1および白黒画
信号B1を形成する。

すなわち、まず、入力した信号R,Cの比Ｋを演算し（処
理101）、その比Ｋが所定値αよりも大きいか否かを判
別する（判断102）。

この判断102の効果がYESになる場合、次に信号Ｒが所定
値βよりも大きいか否かを判別する（判断103）。な
お、この場合の所定値αおよびβの値は、上述のように
ともに0.4である。

この判断103の結果がYESになるときには、当該画素が赤
画素であるので、色演算回路20は赤色画信号R1に論理レ
ベル「１」をセットし（処理104）、この画素に対応す
る白黒画信号B1には、論理レベル「０」をセットして
（処理105）、赤色画信号R1および白黒画信号B1を出力
する。

判断102の結果がNOになるとき、および、判断103の結果
がNOになるときは当該画素が赤画素以外、すなわち、白
画素か黒画素のいずれかなので、赤色画信号R1には非赤
であることをあらわす論理レベル「０」をセットし（処
理106）、白黒画信号B1には信号Ｃを所定のスレッシュ
レベルで二値化した結果の論理レベルをセットして（二
値化処理107）、それぞれ出力する。

このようにして、読取原稿１における画像の赤色成分お
よび白黒成分が、それぞれ赤色画信号R1および白黒画信
号B1に変換されて出力される。

色演算回路20から出力された赤色画信号R1はシフトレジ
スタ31および１ライン分の赤色画信号R1を記憶できる容
量のラインバッファ32に加えられ、ラインバッファ32の
出力はシフトレジスタ33およびラインバッファ34に加え
られ、ラインバッファ34の出力はシフトレジスタ35に加
えられている。

また、色演算回路20から出力された白黒画信号B1はシフ
トレジスタ36およびラインバッファ37に加えられ、ライ
ンバッファ37の出力はシフトレジスタ38およびラインバ
ッファ39に加えられ、ラインバッファ39の出力はシフト
レジスタ40に加えられている。

これらのラインバッファ32,34,37,39へのアドレスの指
定はアドレスカウンタ41から出力されるアドレスデータ
DAによりなされ、書き込み／読み出しの制御は書き込み
読み出し制御部42から出力される制御信号RWによりなさ
れる。また、シフトレジスタ31,33,35,36,38,40には、
アドレスカウンタ41から出力されるシフトクロックCPが
加えられている。

アドレスカウンタ41および書き込み読み出し制御部42
は、図示しない制御部から出力されるクロック信号CK1,
CK2および制御信号CLによってその動作が制御される。

このようにして、シフトレジスタ31に加えられているラ
インよりも１ライン前の赤色画信号R1がラインバッファ
32からシフトレジスタ33に、２ライン前の赤色画信号R1
がラインバッファ34からシフトレジスタ35にそれぞれ加
えられ、また、シフトレジスタ36に加えられているライ
ンよりも１ライン前の白黒画信号B1がラインバッファ37
からシフトレジスタ38に、２ライン前の白黒画信号B1が
ラインバッファ39からシフトレジスタ40に加えられてい
る。

したがって、シフトレジスタ31からは画素G,H,Iに対応
した赤色画信号R1が、シフトレジスタ33からは画素D,E,
Fに対応した赤色画信号R1が、シフトレジスタ35からは
画素A,B,Cに対応した赤色画信号R1が、シフトレジスタ3
6からは画素Ｇ′,H′,I′に対応した白黒画信号B1が、
シフトレジスタ38からは画素Ｄ′,E′,F′に対応した白
黒画信号B1が、シフトレジスタ40からは画素Ａ′,B′,
C′に対応した白黒画信号B1がそれぞれ出力される。

そして、画素A,B,C,D,E,F,G,H,Iに対応した赤色画信号R
1と、画素Ｅ′に対応した白黒画信号B1がROM（リード・
オンリ・メモリ）44に加えられている。また、画素
Ｄ′,E′に対応した白黒画信号B1は排他的論理和回路45
に、画素Ｂ′,H′に対応した白黒画信号B1は排他的論理
和回路45にそれぞれ加えられており、これらの排他的論
理和回路46,47の出力はROM44に加えられている。なお、
ここでいう画素Ａ〜I,A′〜Ｉ′は、表２における各画
素に相当する。

ROM44は、表１に示した関係に基づいて中心画素Ｅに対
応した赤色画信号R1の論理状態と中心画素Ｅ′に対応し
た白黒画信号B1の論理状態の組合せから、当該画素が赤
画素であるか、白画素であるか、黒画素であるかを判別
するとともに、表２に示した関係を検出すると当該画素
を白画素として判別する論理演算を実行し、その結果
を、赤色画信号RDおよび白黒画信号BWとして出力する。

このようにして、シフトレジスタ31,33,35,36,38,40、
ラインバッファ32,34,37,39、アドレスカウンタ42、書
き込み読み出し制御部43、ROM44、および、排他的論理
和回路45,46により、色演算回路20の出力から各画素の
色を判別するとともに擬似黒画素を補正する色判定回路
30が形成されている。

ところで、排他的論理和回路45は、表２の場合を検
出し、排他的論理和回路46は表２の場合検出するも
のである。

すなわち、この実施例では画素の色判別を表１に示した
関係で行なっているので、赤色画信号R1と白黒画信号B1
が同時に「１」になる場合が存在しない。したがって、
画素Ｄ′とＦ′の論理状態が異なるとき、画素Ｄが
「１」であれば画素Ｄ′は必ず「０」に、画素Ｄが
「０」であれば画素Ｄ′に必ず「１」になる。そのた
め、画素Ｄ′とＦ′の論理状態が直接わからなくとも画
素Ｄ′とＦ′の論理状態が異なっていることさえ判れば
表２の場合を判別できる。

そこで、排他的論理和回路45によって画素Ｄ′とＦ′の
白黒画信号B1の排他的論理和を形成し、その結果をROM4
4に入力させている。またさらに、画素Ｈ′,B′につい
ても同様な理由によりその論理状態が異なっていること
さえ判れば表２の場合を判別できるので、排他的論
理和回路46により画素Ｈ′とＢ′の白黒画信号B1の排他
的論理和を形成し、その結果をROM44に入力させてい
る。また、これによりROM44に必要な入力の数が減少
し、ROM44に必要な記憶容量を抑制できる。

なお、上述した実施例では、主走査方向および副走査方
向に３画素ずつ切り出した領域について、その領域の中
心画素に隣接する領域のパタンから擬似黒画素を判断し
ているが、この切り出す領域および疑似黒画素として判
断するパタンの組合せは、上述したものに限ることはな
い。

また上述した実施例では、色演算回路で二値化処理まで
行ない、この二値化した赤色画信号および白黒画信号に
よって擬似黒画素の発生を検出しているが、この検出は
多値信号のままでも行なうことができる。

なお、上述した実施例では画像の赤色を判別している
が、これ以外の色を判別する装置にも本発明を適用する
ことができる。また画像を色成分に分光する手段も上述
したものに限ることはない。

［効果］以上説明したように、本発明によれば、読取線上の画像
光を所定の第１の色とこの第１の色の補色の第２の色に
分光する分光手段と、上記第１の色と上記第２の色の画
像光をそれぞれ受光して各画素に対応した画信号を出力
する第１および第２のラインイメージセンサと、上記第
１のラインイメージセンサから出力される画信号の正規
化レベルKrと上記第２のラインイメージセンサから出力
される画信号の正規化レベルKcが、次の式（III）の関
係を満たす場合に、その画素を第１の色と判別する色判
別手段と、 Kc/Kr＜αかつKr＞β ・・・（III）（ただし、０＜α≦1,0＜β＜１）この色判別手段から判別出力があった画素については上
記画信号から上記第１の色に対応した各画信号を算出す
るとともに上記色判別手段からの判別出力がない画素を
白黒画素として判別し上記第２の色に対応した画信号を
白黒画信号として出力する色分解手段と、上記色画信号
と領域と主走査方向および副走査方向に隣接した領域に
上記白黒画信号で黒としてあらわされている画素が独立
して位置しているときこの黒画素を白画素に補正する擬
似黒画素補正手段を備えたので、白黒成分以外の所定の
色成分を確実に素み取ることができるという効果を得
る。また、読取系の光学特性が原因し、背景の白色部分
に判別色の部分が単独に位置しているときにこの判別色
の周辺に擬似的にあらわれる黒画素を白画素に適正して
いるので、読取画像の画質が向上するという効果も得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる画像読取装置の光学
系の一例を示した概略構成図、第２図は赤色を判別する
原理を説明するためのグラフ図、第３図はシアン成分の
受光特性を説明するための波形図、第４図は擬似黒画素
の発生を説明するための波形図、第５図は本発明の一実
施例にかかる装置の一例を示したブロック図、第６図は
色演算回路の処理例を示したフローチャートである。６……赤フィルタ、７……シアンフィルタ、 8,9……ラインイメージセンサ、11,12……切換器、 13,14……白波形メモリ、15,16……正規化回路、 20……色演算回路、30……色判定回路、 31,33,35,36,38,40……シフトレジスタ、 32,34,37,39……ラインバッファ、42……アドレスカウ
ンタ、43……書き込み読み出し制御部、 44……ROM（リード・オンリ・メモリ）、45,46……排他
的論理和回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読取線上の画像光を所定の第１の色とこの
第１の色の補色の第２の色に分光する分光手段と、上記第１の色と上記第２の色の画像光をそれぞれ受光し
て各画素に対応した画信号を出力する第１および第２の
ラインイメージセンサと、上記第１のラインイメージセンサから出力される画信号
の正規化レベルKrと上記第２のラインイメージセンサか
ら出力される画信号の正規化レベルKcが、次の式（Ｉ）
の関係を満たす場合に、その画素を第１の色と判別する
色判別手段と、 Kc/Kr＜αかつKr＞β ・・・（Ｉ）（ただし、０＜α≦1,0＜β＜１）この色判別手段から判別出力があった画素については上
記画信号から上記第１の色に対応した各画信号を算出す
るとともに上記色判別手段からの判別出力がない画素を
白黒画素として判別し上記第２の色に対応した画信号を
白黒画信号として出力する色分解手段と、上記色画信号と領域と主走査方向および副走査方向に隣
接した領域に上記白黒画信号で黒としてあらわされてい
る画素が独立して位置しているときこの黒画素を白画素
に補正する擬似黒画素補正手段を備えたことを特徴とす
る画像読取装置。