JPH08172532A

JPH08172532A - 画像読み取り装置および読み取り方法

Info

Publication number: JPH08172532A
Application number: JP6316986A
Authority: JP
Inventors: Raikiyou Ou; 来強王; Fujio Furuhata; 冨士雄古畑
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-07-02
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: DE69516255T2; JP3334385B2; EP0719032A3; EP0719032A2; EP0719032B1; US5796876A; DE69516255D1

Abstract

(57)【要約】【目的】下地が白ではない有色の画像や濃淡付きの画
像についても精度良く対象画像を読み取ることで、特に
文字認識精度の高い画像読み取り装置を提供する。【構成】読み取り画像をブロックに分割し、各ブロッ
クに含まれる各画素を順次閾値に基づいて２値化する。
この時、該閾値は注目画素の近傍のブロックを含めたエ
リアの画像信号の最大値にしたがって決定されるが、そ
の閾値が前ブロックの特定参照画素の画像信号の最大値
にしたがって決定される参照閾値よりも小さい場合は、
さらに前記エリアを変更し、再びその新エリアの画像信
号の最大値にしたがって閾値を決め直す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イメージスキャナや
ファクシミリ装置、複写機等の画像読み取り装置から出
力された光量信号を二値化する技術に関するものであ
り、さらに言えば、様々な濃度レベルで記録されている
画像原稿の中から文字や線画等の情報を精度良く読み取
るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている技術として、たと
えば図９のように読み取り値の値を連続的に結んだ曲線
と、ある単一の閾値との交点を変化点とし、この変化点
が最も多くなるように該単一の閾値を決定する特公昭58
-29674号公報に記載の方法や、あるいは特開昭59-63884
号公報に記載されているような１回目の走査において原
稿の画像情報を受け、最も出現頻度の高い画像信号をも
ともとの基本閾値に加えて修正閾値とし、これをもって
２値化を行う方法などがある。

【０００３】しかし、これらの方法では読み取り画像全
域において閾値は常に一定であるため、写真のような濃
淡のある背景の上に文字などが書き加えられている画像
などでは正確な読み取りができず不具合を生じていた。
そこで、このような問題を解決するために特開平4-2139
67号公報記載の発明では、対象画像をブロックに区切
り、各ブロックにおいてヒストグラムを求め、そのヒス
トグラムの分布に基づいて閾値を決定することで上記の
ような問題を解決することを図っている。

【０００４】しかし、上記の発明では例えば図８(a)に
示すような濃度むらがある下地に、黒い文字が存在する
といった具合の画像を読み取り、２値化しようとすると
(b)のように全ての画素が一方の値に２値化されてしま
ったり、あるいは(c)のようにいくつかの処理単位がま
るごと一方の値に２値化されてしまったりする結果にな
ってしまう。これは、濃度ヒストグラムを求め、画像信
号の出現頻度が高い値を用いて閾値を決定する考え方に
問題があると考えられる。また、この濃度ヒストグラム
を求める方法はメモリを沢山必要とすること、あるいは
処理に長い時間がかかることからも問題が多いといえ
る。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、画像内の読み取るべき情報と背景
の下地の色が近い等の厳しい条件の場合でも最適な閾値
を小単位ごとに選び出し、より精度の高い２値化結果を
得ることを可能とす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】そこで請求項ｌの発明に
係る画像読み取り装置は、読み取り画像をＮ×Ｍ画素の
ブロックを１処理単位として主走査方向ｘと、副走査方
向ｙに分割していき、各ブロックの各画素の閾値を順次
決定し、該閾値に基づいて２値化を行い、読み取り対象
画像のビットイメージ情報を得ていく画像読み取り装置
であって、注目するブロック（Ｋ，Ｌ)の既に画像信号
を求めた画素に今回の注目画素を含めた画素群における
画像信号の暫定最大値に、既に全ての画素の画像信号を
求め終わっている注目ブロック近傍の第一のエリアに含
まれる各ブロック群の画像信号の最大値を加えた複数の
ブロック最大値の中から１つのエリア最大値を決定する
第一のエリア最大値決定手段と、注目ブロック近傍の既
に全ての画素の画像信号を求め終わっている前記第一の
エリアとは異なる第二のエリアに含まれる各ブロック群
の画像信号の最大値を前記暫定最大値に加えた複数のブ
ロック最大値の中から１つのエリア最大値を決定する第
二のエリア最大値決定手段と、前記第一あるいは第二の
エリア最大値決定手段によって求められたエリア最大値
に基づいてルックアップテーブル、または関数により閾
値を決定する閾値決定手段と、前記第一のエリア最大値
決定手段によって求められた第一のエリア最大値を用い
て前記閾値決定手段によって求めた閾値と、前回の注目
画素について求められた前閾値とを比較し、今回の閾値
が前閾値以上の場合は今回の閾値をそのまま注目画素の
閾値とし、一方、今回の閾値の方が前閾値よりも小さい
場合は前記第二のエリア最大値決定手段によって更めて
第二のエリア最大値を求め、これをもって前記閾値決定
手段により注目画素の新しい閾値を決定する閾値更新手
段と、前記閾値更新手段によって求めた閾値を用いて注
目画素の２値化を行う２値化実行手段と、を有すること
を特徴とする。

【０００７】また、請求項２の画像読み取り装置は請求
項１の画像読み取り装置に対して、注目するブロックの
既に画像信号を求めた画素に今回の注目画素を含めた画
素群における画像信号の暫定最小値に、既に全ての画素
の画像信号を求め終わっている注目ブロック近傍の前記
第一のエリアに含まれる各ブロック群の画像信号の最小
値を加えた複数のブロック最小値の中から１つのエリア
最小値を決定する第一のエリア最小値決定手段を加えて
有し、前記閾値決定手段は前記第一あるいは第二のエリ
ア最大値と、前記エリア最小値とを用いてルックアップ
テーブル、または関数により閾値を決定することを特徴
とする。

【０００８】また、請求項３の画像読み取り装置は請求
項２の画像読み取り装置における閾値決定手段が特にル
ックアップテーブルを利用し、エリア最大値が比較的低
い場合は該エリア最大値のみから閾値を求め、一方エリ
ア最大値が比較的高い場合は該エリア最大値に加えてエ
リア最小値の値も参照しながら閾値を決定することを特
徴とする。

【０００９】また、請求項４の画像読み取り装置は請求
項１から請求項３の画像読み取り装置において、処理単
位であるＮ×Ｍ画素のブロックを、特に16(主走査方向)
×１(副走査方向)画素のブロックとしたことを特徴とす
る。

【００１０】また、請求項５の画像読み取り装置は請求
項１から請求項４の画像読み取り装置において、注目ブ
ロック(Ｋ，Ｌ)近傍の第一のエリアを特に、ブロック
(Ｋ−１，Ｌ−１)、ブロック(Ｋ，Ｌ−１)、ブロック
(Ｋ−１，Ｌ)、そして注目ブロック(Ｋ，Ｌ)の注目画素
までの４ブロックにしたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項６の画像読み取り装置は請求
項１から請求項５の画像読み取り装置において、注目ブ
ロック(Ｋ，Ｌ)近傍の第二のエリアを特に、ブロック
(Ｋ−３，Ｌ)、ブロック(Ｋ−２，Ｌ)、ブロック(Ｋ−
１，Ｌ)、そして注目ブロック(Ｋ，Ｌ)の注目画素まで
の４ブロックにしたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項７の画像読み取り装置は請求
項２の画像読み取り装置において、閾値を決定する場合
に注目画素の画像信号の最大値が大きい場合はその最大
値のみから閾値を決定し、最大値が小さい場合は該最大
値のほかに最小値も考慮に入れて閾値を決定することを
特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の画像読み取り装置によれば、読み取り
画像をＮ×Ｍ画素のブロックを１処理単位として主走査
方向ｘと、副走査方向ｙに分割していき、各ブロックの
各画素の閾値を順次決定し、該閾値に基づいて１副走査
ラインごとにリアルタイムに２値化を行い、読み取り対
象画像のビットイメージ情報を得ていくため、ブロック
に区切ってその中の各画素の画像信号のヒストグラムを
取り、そのヒストグラムを得てはじめて各画素の２値化
を行っていく方法と比べるとはるかに処理時間が短くな
り、しかもヒストグラムを作成するためのメモリも必要
でないために少ないメモリで処理が可能である。さらに
はヒストグラム方式では苦手と考えられる、極めて近い
数値の画像信号を有する複数のデータから必要な情報の
みを２値化して抽出することも精度良く行うことが可能
である。

【００１４】なお、注目ブロックから主走査方向に伸び
るライン上で、既に処理が終わっているブロックを第二
のエリアとすることで文字の部分だけではなく常に下地
の部分も含む様にしている。これにより、２値化の際の
閾値精度を向上させることができている。また、第一の
エリアを大きく取り、沢山のブロックを含む様にするこ
とで大きな文字に対しても利用可能である。

【００１５】以下、実際の実施例にしたがって詳細を説
明する。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明にかかるフラットベッド型
の画像読み取り装置の一実施例の概略構造を示す。

【００１７】箱型の筐体２の上面に、ガラスなどの透明
板からなる原稿台１が設けられている。筐体２の内部に
は、図示しない駆動装置により原稿台１に平行に移動す
るキャリッジ３が設けられ、このキャリッジ３に光源４
とラインセンサ５とが搭載されている。光源４の出力光
は原稿台１上の原稿８表面で反射され、集光レンズ７に
よりラインセンサ５に集光されるようになっている。
尚、ラインセンサ５には、例えばＣＣＤ等の電荷蓄積型
光センサが使用される。

【００１８】図２は、以上のような構造の画像読み取り
装置における、光源制御及びセンサ信号処理装置の機能
構成を示す。

【００１９】図２において、光源制御部１０は、後述す
る制御装置１９による制御を受けて光源４の点灯時間を
制御する。この光源制御部１０からの制御信号はインバ
ータ１１に出力されて、選択された時間で光源４を点灯
させる。ＣＣＤ制御部１２は、光源４の点灯タイミング
に合せてシフトパルスを発生して、キャリッジ３の走査
速度に合せてラインセンサ５の読出しを制御する。Ａ／
Ｄ変換部１５は、増幅器１４を介して入力したラインセ
ンサ５からの光量信号をデジタル信号に変換してシェー
ディング補正部１６に渡すものである。シェーディング
補正部１６は、ラインセンサ５からの光量信号に含まれ
る光電素子毎の感度のばらつきなどを補正するものであ
る。ガンマ補正部１７は、ガンマ関数を用いてシェーデ
ィング補正部１６からの補正された光量信号を画像信号
に変換するものである。ここでは画像信号は理想的な黒
で０であり、理想的な白で255の値となる。制御装置１
９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなるマイクロコ
ンピュータにより構成され、インタフェース２０を介し
て外部の画像処理装置、例えばパーソナルコンピュータ
に接続され、パーソナルコンピュータからの指令信号に
より光源４の点灯時間の制御やガンマ関数の選択を行う
ものである。符号２１は、前記の画像信号に対して色補
正やエッジ強調や領域拡大／縮小等の諸変換を行うその
他の処理部であり、本発明の特徴となる２値化処理もこ
こで行われる。

【００２０】次にこのように構成された装置の動作を説
明する。

【００２１】使用者は、この画像読み取り装置のインタ
フェース２０に図示しないパーソナルコンピュータを接
続し、原稿台１に原稿８を置いて、パーソナルコンピュ
ータから読み取りの実行を指令する。読み取りが指令さ
れると、制御装置１９は、キャリッジ３を各読み取りラ
イン位置に順次移動させつつ、各読み取りライン位置に
て光源４を点灯させる。これにより、各読み取りライン
位置にて、原稿８の反射率に比例した量の電荷がライン
センサ５に蓄積される。制御装置１９は、各読み取りラ
イン位置にて点灯時間が経過した時点で、シフトパルス
をＣＣＤ制御部１２に出力することにより、ラインセン
サ５に蓄積されている電荷を増幅器１４に順次出力さ
せ、且つ、キャリッジ３を所定速度で次の読み取り対象
である副走査ラインに移動させる。ラインセンサ５から
の出力信号Ｖは、増幅器１４により増幅されてからアナ
ログディジタル変換部１５によりデジタル信号に変換さ
れてシェーデング補正部１６に出力され、続いてガンマ
補正部１７に送られてガンマ関数により画像信号Ｉに変
換される。この画像信号Ｉはその他の処理部２１を通し
て２値化が行われ、最終的にインタフェース２０を介し
てパーソナルコンピュータに出力されたり、ディスプレ
イに表示されたりする。

【００２２】この一連の読み取り動作は図３に模式的に
示されている。左上の画像の角を原点としてまず手順１
の通りに主走査方向に１ライン目のブロックを左から順
番に読み出し、処理を行い、２値化結果を出力する。右
の画像端を含むブロックまで処理を終えたところで手順
２のように１ライン下に位置する次のラインの読み取り
動作に移り、再び左端のブロックから右端のブロックま
で処理を行い、出力を行う。これを繰り返して行くこと
で最終的に１枚の対象画像のすべての部分の読み取りが
完了することになる。

【００２３】本実施例１では、処理単位となる１ブロッ
クを主走査方向に１６画素、副走査方向に１画素分とす
るが、場合によっては複数ラインの画像信号を記憶して
おき、Ｎ×Ｍ画素の大きさのブロックを作り出し、順に
処理することも可能である。また、この実施例では参照
する第一のエリアを２×２ブロックとし、第二のエリア
を４×１ブロックとするが、もちろんこれも自由に変え
ることが可能である。また、閾値を求める方法はルック
アップテーブルによる方式とする。

【００２４】本実施例を説明するための対象画像の処理
態様を図４に示す。この図の場合、主走査方向をＸ、副
走査方向をＹとし、処理開始の原点を左上端としてまず
ライン０上でキャリッジ３の光源４を発光させ、ライン
センサ５で光量信号を得ている。次にこれらの光量信号
を左側から16画素分づつ１ブロック（０，０）（１，
０）（２，０）…とし、各ブロックの２値化処理を順次
行う。次に１ライン副走査方向に移動させ、ブロック
（０，１）（１，１）（２，１）…の順で同様に順次２
値化処理していく。このようにして処理対象となるブロ
ックが（Ｋ，Ｌ）に着たとする（ただし、Ｋ，Ｌは０以
上の整数）。

【００２５】各ブロックの中では横１列に並んだ16の画
素（ただし、右側の画像端では16画素とは限らない）の
各画像信号を左から右に向かって順次２値化していって
いる。この図において対象となる注目画素は注目ブロッ
ク（Ｋ，Ｌ）のｉ番目（ｉは０以上１５以下の整数）の
画素であり、該注目画素ｉの２値化が終わると、右に隣
接する次の画素ｉ＋１の処理に移り、前画素ｉと同様に
して２値化処理を行う。

【００２６】さて、注目画素ｉの２値化処理は図５に示
す流れにしたがって行われる。以下、図５の流れについ
て詳細に述べる。

【００２７】まず、ｉ−１画素の２値化処理を終えてｉ
画素に処理対象を移す（ステップ１）。

【００２８】次に(Ｋ−１，Ｌ−１)、(Ｋ，Ｌ−１)、(Ｋ
−１，Ｌ)そして(Ｋ，Ｌ)の注目画素までを第一のエリ
アとして４つの各ブロックについて最大値を求め、その
４つの最大値の中から第一のエリア最大値を決定する
（ステップ２）。ここで、最大値を見るということはす
なわち、そのブロックの最も白に近い画像信号に注目す
ることを示している。ただし、参照ブロック(Ｋ−１，
Ｌ−１)、(Ｋ，Ｌ−１)、(Ｋ−１，Ｌ)については既にす
べての画像信号がわかっており、各ブロックの最大値は
固定であるのに対し、注目ブロック(Ｋ，Ｌ)については
ｉ画素の画像信号が逐次変化するために変動が有り得
る。また、Ｋが０の時は(Ｋ，Ｌ−１)と注目ブロック
(Ｋ，Ｌ)を第一のエリアとし、Ｌが０の時は(Ｋ−１，
Ｌ)と注目ブロック(Ｋ，Ｌ)を第一のエリアとし、Ｋも
Ｌも０の時には注目ブロック(Ｋ，Ｌ)のみを第一のエリ
アとしてエリア最大値を求める。

【００２９】次に図６に示すルックアップテーブル（以
下、ＬＵＴと記す）に基づいて閾値Ｔｈを求める（ステ
ップ３）。このＬＵＴでは、第一のエリアの最大値が小
さい画像（一般的にはそのエリアの下地が黒に近い画
像）ほど閾値を黒に近い値（０に近い値）に設定し、逆
に最大値が大きい画像（一般的にはそのエリアの下地が
白に近い画像）ほど閾値を白に近い値（255に近い値）
に設定している。この時、最大値に対する閾値の値はよ
り細かくする方が当然２値化の精度も上がるといえる
が、細かくするにしたがってＬＵＴのメモリ容量が増え
る。また、このＬＵＴでは最大値を場合分けするための
境界点となる信号値は16の倍数とすることで計算機にと
って扱いやすいようにしている。さらに、ＬＵＴの代わ
りにＴｈ＝ｆ(最大値) の関数で閾値を求めることも可能である。

【００３０】次にこの閾値Ｔｈと前ブロック(Ｋ−１，
Ｌ)の最終画素（参照画素と称す）の閾値（参照閾値Ｔ
ｈ(ref)と称す）とを比較し、Ｔｈの方が小さければス
テップ５に、Ｔｈ(ref)の方が小さいか、両方が等しい
ならばステップ７に飛ぶ（ステップ４）。これは下地が
白からグレートーンに変化した場合や濃度むらがある場
合、あるいは全体的にあるトーンを持つ原稿の場合等に
おいてそれに適した閾値が選ばれるようにする工夫であ
る。ただし、ここでは参照閾値を前ブロック(Ｋ−１，
Ｌ)の最終画素の閾値としているが、この他にも前ブロ
ックの全ての画素の中から抽出した画像信号の最大値を
参照閾値とすることなども可能である。また、前ブロッ
クが左に存在しない（０，Ｌ）ブロックの場合は、参照
閾値Ｔｈ(ref)として、例えばデフォルト値（例えば12
8）を与えておけばよいが、その他にも１つ前の副走査
ラインから求めると言ったことも可能である。

【００３１】さて、Ｔｈ(ref)よりもＴｈの方が小さい
場合、(Ｋ−３，Ｌ)、(Ｋ−２，Ｌ)、(Ｋ−１，Ｌ)そして
(Ｋ，Ｌ)の注目画素までを第二のエリアとして４つの各
ブロックについて最大値を求め、その４つの最大値の中
から第二のエリア最大値を決定する（ステップ５）。た
だし、この場合も第一のエリアと同様に参照ブロック
(Ｋ−３，Ｌ)、(Ｋ−２，Ｌ)、(Ｋ−１，Ｌ)については既
にすべての画像信号がわかっており、各ブロックの最大
値は固定であるのに対し、注目ブロック(Ｋ，Ｌ)につい
てはｉ画素の画像信号が逐次変化するために変動が有り
得る。また、一番左に位置するＫが０のブロックの時は
注目ブロック(Ｋ，Ｌ)のみを第二のエリアとし、その次
のＫが１のブロックの時は(Ｋ−１，Ｌ)と注目ブロック
(Ｋ，Ｌ)を、さらにＫが２のブロックの時には(Ｋ−
２，Ｌ)、(Ｋ−１，Ｌ)と注目ブロック(Ｋ，Ｌ)を第二の
エリアとしてエリア最大値を求める。つまり、第一のエ
リア最大値を求めたのと同じ方法で、参照するブロック
を変更してエリア最大値を決定する。この場合、第一の
エリアは主走査方向にも副走査方向にも副数ブロックを
有するように決め、一方第二のエリアは注目ブロックと
同じ副走査ラインで副数ブロックを有するように決めて
いるが、必ずしもこれに限られるものではない。また、
そのエリアの取り方は例えば大きな文字を読み取ること
を意識するほど大きなエリアを取るのが理想的であり、
今回の実施例では例えば数ミリ平方の大きさの文字から
十ミリ平方程度の大きさの文字を想定してこれら２つの
エリアの大きさを決定している。

【００３２】次に、このようにして求められた第二のエ
リアのエリア最大値を基にしてステップ３と同様に閾値
を求める（ステップ６）。この時に用いるテーブルはス
テップ３で用いた図６のものであるが、もちろん違うも
のを用意してもよい。また、関数Ｔｈ＝ｆ(最大値) を用いてもよい。

【００３３】次に、ステップ４においてＴｈよりもＴｈ
(ref)の方が小さいか、両方が等しい場合はその時に求
めたＴｈを、Ｔｈ(ref)よりもＴｈの方が小さかった場
合は前ステップ６で求めた閾値Ｔｈを、最終の閾値Ｔｈ
dとして決定する（ステップ７）。ただし、ＴｈとＴｈ
(ref)の両方が等しい場合は、ステップ５、ステップ６
を経由してもそれ程問題ではない。

【００３４】そして、この最終閾値Ｔｈdを用いて注目
画素ｉの画像信号の２値化を行う（ステップ８）。な
お、この実施例では２値化に際しては最終閾値Ｔｈdよ
りも注目画素ｉの画像信号の方が大きければ１、小さけ
れば０の値にする。

【００３５】さらに、右となりにまだ未処理の画素があ
る場合はその画素に注目画素を移し、再びステップ１か
らステップ８を繰り返し、もう右となりがない場合は次
の副走査ラインの読み取り処理を開始する。ただし、該
次の副走査ラインが処理対象でなければ（画像信号がな
ければ）、そこで終了ということになる（ステップ
９）。

【００３６】このように本実施例では画像の読み取りは
１副走査ライン毎の各画素について順次２値化が行わ
れ、その処理が終わったところで次の副走査ラインに移
って処理を行う。

【００３７】このような処理により、例えば図８(a)に
示した画像は図８(d)に示すような結果が得られる。こ
れは、下地の濃淡に影響されておらず、非常にきれいに
精度よく対象情報を読み取っていることを示している。

【００３８】（実施例２）実施例１において注目ブロッ
クのすべての画素について逐次行っていた２値化処理に
代えて、本実施例２では注目ブロックのすべての画素に
ついて一旦画像信号の最大値を求め、これに参照ブロッ
クの各ブロック最大値を加えた４つの最大値の中からエ
リア最大値を求め、以下実施例１のステップ３以降の流
れに沿って処理を行う。その場合、ステップ４における
参照閾値は前ブロックのすべての画素の中の最大値から
ＬＵＴにより決まる値とすればよい。また、ステップ５
におけるエリア最大値も同様に注目ブロックのすべての
画素について一旦画像信号の最大値を求め、これに参照
ブロックの各ブロック最大値を加えた４つの最大値の中
から求める。この方法では、ステップ８においては注目
ブロックの１画素づつを逐次２値化することはせず、注
目ブロックの最終閾値が決まったところで一気にそのブ
ロックのすべての画素について２値化を行う。ただし、
その結果得られる２値化画像は実施例１に近いものであ
る。

【００３９】（実施例３）実施例１においては各ブロッ
クの各画像信号の最大値を常に参照しながら２値化を行
っていたが、本実施例３はこの最大値に代えて中間値、
あるいは最小値を用いる。この場合、中間値とは各ブロ
ックにおける画像信号の最大値と最小値を足して２で割
った数のことである。これはつまり、閾値を決定する際
に考慮する画像の特徴となる信号を白い部分ではなく、
白と黒の中間、あるいは黒い部分にしようと言うことを
意味している。

【００４０】そして、閾値を決定するためのＬＵＴにお
いては該中間値、あるいは最小値をパラメータとして閾
値を引き当てるようにしている。

【００４１】本方法によると、中間値を用いる場合の読
み取り精度は一般に最大値を用いる場合に近い結果を得
られたが、最小値を用いた場合は一般に劣る結果になり
やすいといえる。

【００４２】（実施例４）実施例１においては各ブロッ
クの各画像信号の最大値のみを参照しながら２値化を行
っていたが、本実施例４ではこの最大値に加えて最小値
も参照し、２値化精度を上げる。

【００４３】この実施例では、実施例１の第一のエリア
最大値を求める際に同時に第一のエリアのエリア最小値
も求めておく。求め方は最大値の場合と全く同じであ
る。そして、ステップ３、あるいはステップ６において
閾値を求める際に図６のＬＵＴではなく、図７に示した
ような最小値まで考慮したテーブルを用いるようにす
る。

【００４４】このＬＵＴでは画像信号のエリア最大値が
小さいほど、つまり対象エリアの下地が黒に近い場合は
該最大値のみをパラメータにして閾値を決定し、一方エ
リア最大値が大きいほど、つまり対象エリアの下地が白
に近い場合は該最大値と前記エリアの最小値も考慮に入
れて閾値を決定しようとすることを意味している。もち
ろん、この他にも様々なＬＵＴが考えられる。

【００４５】この実施例の方法によれば、例えば白地に
黒の文字といった通常の画像については実施例１の結果
とそれ程差が出ないものの、それを反転した黒地に白の
文字、あるいは有色の文字と言ったものでは実施例１に
比べて特に読み取り精度が向上しやすい。

【００４６】以上の４つの実施例で明らかにしたよう
に、本発明では読み取り対象の画像を網目状のブロック
に分け、これらのブロックの個々の画素を２値化するた
めの閾値を、その近傍のブロックの特徴値（特には画像
信号の最大値）を参照しながら決定するため、注目して
いる画素の２値化処理を結果的にその周辺の濃淡情報を
考慮しながら実施することが可能であり、結果として精
度よく対象としている画像を読み取ることが可能であ
る。

【００４７】また、閾値を決定するための方法としてル
ックアップテーブルを用いる場合、その場合わけを細か
くすることで認識精度をより良くすることが可能である
が、その場合、場合わけの区切りとなる数値を８か16の
倍数とすることで計算効率を上げることが可能であるこ
とはいうまでもない。

【００４８】以上、本発明の好適な実施例を説明した
が、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるわけでは
なく、その要旨を逸脱することなく他の種々の態様でも
実施することが可能である。例えば、本発明は複写装置
やファクシミリ通信システム、あるいはコンピュータと
スキャナを組み合わせたシステムにおいても実施するこ
とができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像読み取り装置において、特に文字の認識において問
題となる下地が白ではなく有色の場合、あるいは有色で
しかも濃淡のむらがある場合、さらには次第に濃淡が上
がっていく／下がっていく場合等の画像に対して、従来
に比べて非常に精度の良い読み取りが可能となるという
格別なる効果を有する。

【００５０】また、この技術を特に文字認識（ＯＣＲ）
に利用することで、下地が白ではなく有色の場合でも精
度良く文字認識可能であり、あるいはその下地に濃度む
らがあっても同じく精度良く文字認識可能である。

【００５１】さらに、エリア最大値だけでなく、エリア
最小値も参照することで画像信号の高い画像、すなわち
反射率が高い薄めの原稿についても精度良く文字認識可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるフラットベッド型の画像読み取
り装置の概略構造を示す図。

【図２】同実施例における、光源制御及びセンサ信号処
理装置の機能構成を示すブロック図。

【図３】本発明の画像読み取り装置の一連の画像読み取
り動作を模式的に示す図。

【図４】実施例１を説明するための対象画像の処理態様
を示す図。

【図５】本発明の実施例の基本的な流れを説明するため
の図。

【図６】本発明の実施例において、エリア最大値から閾
値を求めるためのＬＵＴを示す図。

【図７】本発明の実施例において、エリア最大値とエリ
ア最小値から閾値を求めるためのＬＵＴを示す図。

【図８】原画(a)に対して、従来の方法と本発明の方法
を実施した結果を示す図。

【図９】従来の技術を説明するための図。

【符号の説明】

１原稿台２筐体３キャリッジ４光源５ラインセンサ１０光源制御部１３点灯時間記憶部１７ガンマ補正部１９制御装置２１その他の処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み取り画像をＮ×Ｍ画素のブロックを
１処理単位として主走査方向ｘと、副走査方向ｙに分割
していき、各ブロックの各画素の閾値を順次決定し、該
閾値に基づいて２値化を行い、読み取り対象画像のビッ
トイメージ情報を得ていく画像読み取り装置であって、
注目するブロック(Ｋ，Ｌ)の既に画像信号を求めた画素
に今回の注目画素を含めた画素群における画像信号の暫
定最大値に、既に全ての画素の画像信号を求め終わって
いる注目ブロック近傍の第一のエリアに含まれる各ブロ
ック群の画像信号の最大値を加えた複数のブロック最大
値の中から１つのエリア最大値を決定する第一のエリア
最大値決定手段と、前記暫定最大値に、注目ブロック近
傍の既に全ての画素の画像信号を求め終わっている前記
第一のエリアとは異なる第二のエリアに含まれる各ブロ
ック群の画像信号の最大値を加えた複数のブロック最大
値の中から１つのエリア最大値を決定する第二のエリア
最大値決定手段と、前記第一あるいは第二のエリア最大
値決定手段によって求められたエリア最大値に基づいて
ルックアップテーブル、または関数により閾値を決定す
る閾値決定手段と、前記第一のエリア最大値決定手段に
よって求められた第一のエリア最大値を用いて前記閾値
決定手段によって求めた閾値と、前回の注目画素につい
て求められた前閾値とを比較し、今回の閾値が前閾値以
上の場合は今回の閾値をそのまま注目画素の閾値とし、
一方、今回の閾値の方が前閾値よりも小さい場合は前記
第二のエリア最大値決定手段によって更めて第二のエリ
ア最大値を求め、これをもって前記閾値決定手段により
注目画素の新しい閾値を決定する閾値更新手段と、前記
閾値更新手段によって求めた閾値を用いて注目画素の２
値化を行う２値化実行手段と、を有することを特徴とす
る画像読み取り装置。
【請求項２】請求項１の画像読み取り装置に対して、
注目するブロックの既に画像信号を求めた画素に今回の
注目画素を含めた画素群における画像信号の暫定最小値
に、既に全ての画素の画像信号を求め終わっている注目
ブロック近傍の前記第一のエリアに含まれる各ブロック
群の画像信号の最小値を加えた複数のブロック最小値の
中から１つのエリア最小値を決定する第一のエリア最小
値決定手段を加えて有し、前記閾値決定手段は前記第一
あるいは第二のエリア最大値と、前記エリア最小値とを
用いてルックアップテーブル、または関数により閾値を
決定することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】請求項２の画像読み取り装置における閾
値決定手段が特にルックアップテーブルを利用し、エリ
ア最大値が比較的低い場合は該エリア最大値のみから閾
値を求め、一方エリア最大値が比較的高い場合は該エリ
ア最大値に加えてエリア最小値の値も参照しながら閾値
を決定することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】請求項１から請求項３の画像読み取り装
置において、処理単位であるＮ×Ｍ画素のブロックを、
特に16(主走査方向)×１(副走査方向)画素のブロックと
したことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】請求項１から請求項４の画像読み取り装
置において、注目ブロック(Ｋ，Ｌ)近傍の第一のエリア
を特に、ブロック(Ｋ−１，Ｌ−１)、ブロック(Ｋ，Ｌ
−１)、ブロック(Ｋ−１，Ｌ)、そして注目ブロック
(Ｋ，Ｌ)の注目画素までの４ブロックにしたことを特徴
とする画像読み取り装置。
【請求項６】請求項１から請求項５の画像読み取り
装置において、注目ブロック(Ｋ，Ｌ)近傍の第二のエリ
アを特に、ブロック(Ｋ−３，Ｌ)、ブロック(Ｋ−２，
Ｌ)、ブロック(Ｋ−１，Ｌ)、そして注目ブロック(Ｋ，
Ｌ)の注目画素までの４ブロックにしたことを特徴とす
る画像読み取り装置。
【請求項７】請求項２の画像読み取り装置において、
閾値を決定する場合に注目画素の画像信号の最大値が大
きい場合はその最大値のみから閾値を決定し、最大値が
小さい場合は該最大値のほかに最小値も考慮に入れて閾
値を決定することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】読み取り画像をＮ×Ｍ画素のブロックを
１処理単位として主走査方向にｘ分割、副走査方向にｙ
分割し、各ブロックの各画素の閾値を順次決定し、該閾
値に基づいて２値化を行い、読み取り対象画像のビット
イメージ情報を得ていく画像読み取り方法であって、注
目するブロック(Ｋ，Ｌ)の画像信号を求めた画素に今回
の注目画素を含めた画素群における画像信号の暫定最大
値に、既に全ての画素の画像信号を求め終わっている注
目ブロック近傍の第一のエリアに含まれる各ブロック群
の画像信号の最大値を加えた複数のブロック最大値の中
から第一のエリア最大値を決定する第一のエリア最大値
決定過程と、前記第一のエリア最大値決定過程によって
求められたエリア最大値に基づいてルックアップテーブ
ル、または関数により閾値を決定する閾値仮決定過程
と、前記閾値決定過程によって求めた閾値と、前回の注
目画素について求められた前閾値とを比較し、今回の閾
値が前閾値以上の場合は今回の閾値をそのまま注目画素
の閾値とし、一方、今回の閾値の方が前閾値よりも小さ
い場合は、前記暫定最大値に注目ブロック近傍の既に全
ての画素の画像信号を求め終わっている前記第一のエリ
アとは異なる第二のエリアに含まれる各ブロック群の画
像信号の最大値を加えた複数のブロック最大値の中から
第二のエリア最大値を決定し、これに基づいてルックア
ップテーブル、または関数により注目画素の新しい閾値
を決定する閾値更新過程と、前記閾値更新過程によって
求めた閾値を用いて注目画素の２値化を行う２値化実行
過程と、を有することを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項９】請求項８の画像読み取り方法の第一のエ
リア最大値決定過程の後に、注目するブロックの既に画
像信号を求めた画素に今回の注目画素を含めた画素群に
おける画像信号の暫定最小値に、既に全ての画素の画像
信号を求め終わっている注目ブロック近傍の前記第一の
エリアに含まれる各ブロック群の画像信号の最小値を加
えた複数のブロック最小値の中から１つのエリア最小値
を決定する第一のエリア最小値決定過程を有し、前記閾
値決定過程と前記閾値更新過程は前記第一あるいは第二
のエリア最大値と、前記エリア最小値とを用いてルック
アップテーブル、または関数により閾値を決定すること
を特徴とする画像読み取り方法。