JPH08237485A

JPH08237485A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JPH08237485A
Application number: JP7346790A
Authority: JP
Inventors: Shinya Matsuda; 伸也松田; Shinichi Fujii; 真一藤井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】原稿の画像の種類、例えば、文字画像か中間
調画像か、又はブック原稿かシート状原稿か、又は原稿
の濃度、高さの検出情報に含まれるノイズに影響されず
に、常に最適な濃度制御を実行可能な画像読み取り装置
を提供する。【解決手段】原稿画像の種類を判定し、原稿画像が文
字画像であると判定された場合には、原稿の地肌濃度に
基づいて画像データの濃度レベルの調整を行い（Ｓ１
８）、原稿画像が中間調画像であると判定された場合に
は、原稿の高さ情報に基づいて画像データの濃度レベル
の調整を行う（Ｓ１６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
に関し、さらに詳しくは、ブック原稿などを読み取る読
み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読み取り装置においては、読
み取り動作中に原稿からの反射光量をセンサにより検出
し、その出力が一定になるように、原稿を照明するラン
プの電圧をフィードバック制御することにより、読み取
り画像の濃度を調整するようにしたものがある。また、
画像データのディジタル処理を行う装置においては、原
稿の反射光量をモニタし、モニタした値に応じて画像デ
ータ上で画像濃度の調整を行うものがある。ところで、
一般に、読み取られる原稿は、その種類に応じて地肌部
の濃度や画像部の濃度が大きく異なる。例えば、新聞や
古びた本では、用紙自体が黄ばんでいるため地肌の濃度
が高くなる。また、鉛筆やカラーペンで書かれた書類で
は画像である文字の濃度が低くなる。さらに、ジアゾ式
複写機でコピーされたものは、これら両方の性質を持っ
ている。このように原稿の性質により生じる濃度コント
ラストの変化に対しては、原稿濃度分布を示すヒストグ
ラムを作成し、それに基づいて原稿の種類を判別し、そ
れに応じた濃度制御を行うことにより、適切な画像品質
を得るようにした装置がある（例えば、特開平５−３２
８１２９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置においては、濃度制御は常に一定の方式に
より行われるため、例えば、文字が主体となる文字画像
の原稿においては、最適な画像濃度の調整がおこなわれ
るが、写真等の中間調画像の原稿においては、最適な濃
度調整が行われない。さらに、原稿を上方から読み取る
カメラ型読み取り装置においては、書籍、ファイルなど
の原稿を読み取る場合、原稿面の湾曲に起因する原稿面
の高さの変動、原稿面の傾きの変動、原稿面の反射率な
どにより、読み取った画像の濃度が大きく異なる。すな
わち、装置の照明ランプが原稿を上方から照明している
ため、原稿が高いと原稿面が照明ランプに近くなり、か
つ、読み取りセンサにも近くなり、センサの受光量が大
きくなる。このように原稿面の湾曲によりセンサの受光
量が変化すると、同一原稿内で再現される画像濃度が異
なり、好ましくない。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、上述したような同一原稿内で再現される
画像濃度が異なるといった不都合を解決した画像読み取
り装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
原稿の画像の種類（文字画像か中間調画像か）に影響さ
れず、常に最適な濃度制御を実行可能な画像読み取り装
置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、原
稿の種類（ブック原稿かシート状原稿か）に影響され
ず、常に最適な濃度制御を実行可能な画像読み取り装置
を提供することを目的とする。さらにまた、本発明は、
ノイズに影響されず、常に最適な濃度制御を実行可能な
画像読み取り装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の画像読み取り装置は、原稿を読み取
る撮像手段と、撮像手段により撮像された原稿の画像デ
ータを一時記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶した画
像データより原稿の地肌部の濃度を検出する濃度検出手
段と、原稿の高さ情報を検出する高さ検出手段と、原稿
画像の種類を判定する判定手段と、判定手段により原稿
画像が文字画像であると判定された場合には、濃度検出
手段により検出された原稿の地肌濃度に基づいて画像デ
ータの濃度レベルの調整を行い、判定手段により原稿画
像が中間調画像であると判定された場合には、高さ検出
手段により検出された原稿の高さ情報に基づいて画像デ
ータの濃度レベルの調整を行う濃度制御手段とを備えた
ものである。上記構成においては、原稿画像が文字画像
であるか、又は写真等の中間調画像であるかによって適
正な濃度制御方式が選択される。

【０００６】また、請求項２の発明の画像読み取り装置
は、原稿を読み取る撮像手段と、撮像手段により撮像さ
れた原稿の画像データを一時記憶する記憶手段と、記憶
手段に記憶した画像データより原稿の地肌部の濃度を検
出する濃度検出手段と、原稿の高さ情報を検出する高さ
検出手段と、原稿面の形状を判定する判定手段と、判定
手段により原稿面が平坦であると判定された場合には、
濃度検出手段により検出された原稿の地肌濃度に基づい
て画像データの濃度レベルの調整を行い、判定手段によ
り原稿面が湾曲したものであると判定された場合には、
高さ検出手段により検出された原稿の高さ情報に基づい
て画像データの濃度レベルの調整を行う濃度制御手段と
を備えたものである。上記構成においては、原稿面が平
坦であるか、湾曲したものであかによって、る濃度レベ
ルの調整を行う湾曲したものであるかによって適正な濃
度制御方式が選択される。

【０００７】また、請求項３の発明の画像読み取り装置
は、原稿を読み取る撮像手段と、撮像手段により撮像さ
れた原稿の画像データを一時記憶する記憶手段と、記憶
手段に記憶した画像データより原稿の地肌部の濃度を検
出する濃度検出手段と、原稿の高さ情報を検出する高さ
検出手段と、濃度検出手段により検出された地肌濃度及
び高さ検出手段により検出された高さ情報のデータに含
まれるノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段
と、ノイズレベル検出手段により検出された各ノイズレ
ベルが許容範囲内にある場合には、濃度検出手段により
検出された原稿の地肌濃度に基づいて画像データの濃度
レベルの調整を行い、ノイズレベル検出手段により検出
された地肌濃度のノイズレベルが許容範囲を越える場合
には、高さ検出手段により検出された原稿の高さ情報に
基づいて画像データの濃度レベルの調整を行う濃度制御
手段とを備えたものである。上記構成においては、ノイ
ズレベルが許容範囲内にあれば、原稿の地肌濃度に基づ
いて画像データの濃度レベルの調整を行い、地肌濃度の
ノイズレベルが許容範囲を越えていれば、原稿の高さ情
報に基づいて画像データの濃度レベルの調整を行う。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（第１実施例）本発明の第１実施例について図面を参照
して説明する。図１は、本発明が適用された画像読み取
り装置１の全体構成を示す斜視図であり、図２は、読み
取る原稿として書籍が載置された様子を示す斜視図であ
る。画像読み取り装置１は、原稿台２を有し、書籍やフ
ァイルなどの一側縁が綴じられた複数頁の原稿（以下、
このような原稿をブック原稿と称する。）を読み取る場
合には、読み取る所望の頁を見開いた状態で上向きに原
稿台２に載置する。原稿台２の上方には光学的走査によ
り原稿を読み取る撮影カメラ部３が設けられている。原
稿台２と撮影カメラ部３との間は所定の間隔をもたせ、
この間隔により作業空間が形成される。また、画像読み
取り装置１には、原稿台２の奥側上方に配置され原稿を
照明する照明部４と、画像読み取り条件等の設定を行う
操作パネル５と、原稿台２の奥側に原稿台２に沿って配
置され、原稿台２に載置された原稿の奥側の側面を写す
ミラー６と、同じく原稿台２の奥側に配置され、原稿の
位置決め基準となる基準板６Ａと、図８に示す制御部と
が設けられている。撮像カメラ部３により撮影された画
像データは、制御部により各種処理を受けて、所望の出
力装置（プリンタ、コンピュータ等）に出力されるよう
になっている。

【０００９】ここで、原稿台２上に載置されたブック原
稿１０の各部の名称を定義する。見開かれたブック原稿
１０の、左右の両頁全域であり、撮影カメラ部３によっ
て読み取られる面を原稿面１０ａと称し、載置されたブ
ック原稿１０の奥側の原稿面１０ａの側縁を上部エッジ
１０ｂ、ブック原稿１０の表紙の奥側の側縁を、表紙の
上部エッジ１０ｃと称する。

【００１０】図３及び図４は、画像読み取り装置１を正
面及び側方から見た図である。撮影カメラ部３は、複数
の撮像素子を画像読み取り装置１の手前側から奥側（主
走査方向）にライン状に配列したＣＣＤラインセンサ８
と、原稿台２に載置された原稿画像をラインセンサ８上
に結像する撮影レンズ７とを備える。ラインセンサ８
は、原稿画像が結像される結像面において、主走査方向
と直交する副走査方向（図３の矢印Ｓで示す方向）に移
動され、副走査方向の各読み取り位置においてライン毎
に画像を読み取る。また、撮影レンズ７は、レンズ駆動
回路によって、光軸方向に移動可能に設けられており、
後述する高さ検出によって得られる原稿の高さに応じて
移動され、ラインセンサ８上に常に合焦状態で原稿面１
０ａの像を結像する。

【００１１】ブック原稿１０は、表紙の上部エッジ１０
ｃを、基準板６Ａに押し当て原稿台２上に載置すること
で、基準位置に表紙の上部エッジ１０ｃを一致させて位
置決めされる。即ち、基準板６Ａは、原稿台２の原稿載
置面よりブック原稿１０の表紙の厚さに相当する程度突
出しており、この突出した基準板６Ａに、ブック原稿１
０の表紙上部エッジ１０ｃを押し当て、原稿の中央部分
を原稿台２の中心線に一致させて載置する。ミラー６
は、原稿台２の奥側で副走査方向に伸び、原稿台２の原
稿載置面に対して４５°の角度で傾斜して設置されてお
り、原稿台２に載置されたブック原稿１０の側面を写
す。ミラー６に写されたブック原稿１０の側面像は、原
稿面１０ａとともに、レンズ７によって投影される。ラ
インセンサ８は、投影された原稿面１０ａ及び側面の像
を読み取るだけの十分な長さを有しており、走査移動に
よって、原稿面１０ａ及び側面の像を同時に読み取る。
尚、本実施例では、ラインセンサを用いたものを示した
が、これに代えてエリアセンサを用いてもよい。

【００１２】次に、本実施例の制御回路を説明する。図
８は、本画像読み取り装置１の制御回路のブロック図で
ある。本実施例においては、ラインセンサ８は、実際の
画像読み取りのスキャン動作（本スキャン動作）に先駆
け、後述する原稿面の高さ検出、及び、濃度制御のため
に画像データをサンプリングするための予備スキャンを
実行する。撮影レンズ７により集められた原稿１０から
の反射光は、ラインセンサ８上に結像されて、ラインセ
ンサ８の撮像素子によってその受光量に応じた電気信号
に変換されて、撮像素子の配列順に、Ａ／Ｄ変換器１１
に出力される。Ａ／Ｄ変換器１１に入力された電気信号
はデジタルの画像データに変換され、予備スキャン時に
は、画像メモリ１２に、本スキャン時には、Ｌｏｇ変換
回路１３を介してトリミング回路１４に出力される。画
像メモリ１２は、入力される画像データを数ライン分記
憶する容量を有し、順次、予備スキャンで得られた画像
データを数ライン分づつ記憶する。

【００１３】Ａ／Ｄ変換器１１から出力される画像デー
タは、ラインセンサの撮像素子の受光量に応じたレベ
ル、即ち、原稿面上での輝度レベルを示すものであるの
で、これをＬｏｇ変換回路１３にて画像の濃度レベルに
変換する。Ｌｏｇ変換回路１３の変換は、次式によって
行われる。Ｄ＝ｌｏｇ１／Ｌ但し、Ｄ：濃度値、Ｌ：輝度値

【００１４】トリミング回路１４は、先に説明したよう
に入力される画像データがブック原稿１０の側面の画像
データをも含むものであるため、側面の画像データを削
除し、原稿面１０ａの画像データのみを抽出して、濃度
制御回路１５に出力する。

【００１５】濃度制御回路１５は、後述する濃度制御の
処理によって画像濃度レベルの調整を行う。濃度レベル
を調整された画像データは、γ補正回路１６、歪補正回
路１７にて、γ補正、歪補正を受けて、プリンタ、パー
ソナルコンピュータ等の外部装置に出力される。ここで
歪補正とは、ブック原稿１０の場合、原稿面１０ａの湾
曲に伴って、画像が歪むためこれを補正することを指
す。尚、γ補正については後述する。

【００１６】図中、ＣＰＵ２３は、マイクロコンピュー
タであり、読み取り装置の動作制御を司る。ＣＰＵ２３
は、画像メモリ１２に記憶された画像データを１ライン
分づつ逐次読み出し、この画像データに基いて各読み取
り位置の原稿面１０ａの高さを検出するとともに、各ラ
インの画像部に相当する画像データの輝度レベル及び原
稿面の地肌部に相当する画像データの輝度レベルを検出
して、メモリ１８に格納する。また、ＣＰＵ２３は、本
スキャン時には、メモリ１７に記憶された高さデータあ
るいは濃度レベルデータを濃度制御回路１５に与え、濃
度制御回路１５で実行される画像データの濃度レベル調
整を制御する。さらにＣＰＵ２３は、レンズ駆動回路１
９に制御信号を出力し、ラインセンサ８の読み取り位置
に応じて、レンズを移動させて、ラインセンサ８上に常
に原稿面１０ａの画像が合焦状態で結像するようにす
る。また、ＣＰＵ２３は、走査駆動回路２０及びランプ
駆動回路２１に制御信号を出力し、ラインセンサのスキ
ャン移動及び照明部４のランプの点灯を制御する。

【００１７】次に、原稿面の高さ検出について説明す
る。ブック原稿１０を見開いた状態で上向きに原稿台２
上に載置すると、原稿面１０ａである左右の各頁は、空
間的に湾曲した形状になる。このため、ラインセンサ８
とブック原稿１０の原稿面１０ａとの距離が、副走査方
向の各読み取り位置に応じて変動するので、各読み取り
位置でのレンズ７のピント調整、及び、読み取った画像
の歪を補正する必要がある。本読み取り装置１では、ブ
ック原稿１０の原稿面１０ａの原稿台２からの高さを各
読み取り位置で検出して、この検出結果に基いて、ピン
ト調整及び歪補正を実行する。

【００１８】図５は、画像読み取り装置１で用いる高さ
検出処理の原理を示す図である。ブック原稿１０を所定
位置に載置することで、ミラー６には、ブック原稿１０
の側面像１０ｄが写される。この側面像１０ｄをライン
センサ８で読み取ることによって、原稿高さの分布を求
める。なお、図５においては、ラインセンサ８の読み取
り範囲を一点鎖線Ａで示し、ラインセンサ８の撮像素子
のアドレスを紙面左より順に１〜ｎで示している。

【００１９】図６は、上記構成を有する撮影カメラ部３
によって読み取った画像データの様子を示す。同図にお
いて、ａは原稿面１０ａの像、ｂは原稿台１の像、ｃは
ミラー６に写った背景部の像、ｄはミラー６に写ったブ
ック原稿１０の側面像（１０ｄ）、ｅは基準板６Ａの
像、ｆは原稿の位置合わせ基準位置を示す。原稿面の像
ａと原稿側面の像ｄは原稿の高さ変化により、主走査方
向に湾曲したように読み取られる。原稿面と原稿側面
は、一般に白色に近い紙であるので白く読み取られる。
それに対して、原稿地肌より濃く着色されている原稿台
２と基準板６Ａ、及びミラー６に写る背景部の像ｃは反
射光量が少なくなり、黒く読み取られる。また、基準板
６Ａの像ｅが、原稿面の像ａとミラー６に写った原稿側
面の像ｄとの間に介在することで、主走査方向において
原稿面の像ａと側面の像ｄを区別することができる。

【００２０】図７は、ラインセンサ８に読み取られた主
走査方向１ライン分の出力の様子を示す。この例では、
図６において、点線で示す位置の画像をラインセンサ８
で読み取った場合を示す。横軸にラインセンサ８の撮像
素子のアドレス、縦軸に各撮像素子の出力（像の濃度）
を取っている。図中（１）はミラー６上に写った背景部
の像ｃ、（２）はミラー６上に写った原稿側面の像ｄ、
（３）は基準板６Ａの表面の像ｅ、（４）は原稿面１０
ａの像ａ、（５）は原稿台の像ｂの各像の撮像素子上で
の領域を示す。Ｄｔｈは、原稿の像か他の像かを判別す
るための所定の閾値である。ｎ１は閾値Ｄｔｈを超える
出力の撮像素子の最小のアドレス値、即ち、原稿側面の
像１０ｄにおける原稿面の上部エッジ１０ｂが結像され
る位置を示す値である。ｎ２は基準板６Ａの像を読み取
る撮像素子の中の最小のアドレス値であり、固定の値で
ある。（ｎ２−ｎ１）が高さ検出で用いる原稿の高さに
相当する画素数であり、原稿面１０ａの高さに連動して
変動する。

【００２１】ラインセンサ８が副走査方向に走査移動す
ると、副走査方向の各位置での原稿面の高さに応じて、
ｎ１の値が変化し、これにより、副走査方向の各位置に
おける、原稿面の高さに相当する画素数である高さデー
タ（ｎ２−ｎ１）を得ることができる。この高さデータ
を読み取り解像度で割ることにより、原稿面高さ（原稿
台２の原稿載置面から原稿面１０ａまでの距離）を求め
ることができる。具体的には、ＣＰＵ２３が、予備スキ
ャンで得られ画像メモリ１２に記憶された画像データ
を、順次ライン単位で読み出し、各ライン毎に各画素の
画像データの濃度レベルを閾値Ｄｔｈと比較し、ｎ１を
得る。こうして求めらた高さデータは、メモリ１８に格
納される。

【００２２】次に、画像濃度制御について説明する。画
像読み取り装置１においては、原稿面１０ａの画像部分
の濃度、及び、地肌部分の濃度のレベルに応じて、読み
取った画像データの濃度レベルの調整を行う濃度制御を
実行する。濃度制御においては、原稿面１０ａの画像が
文字を主体とする文字画像か、あるいは、写真等の中間
調画像であるかによって、画像濃度制御の方式を切り替
える。文字画像であるか中間調画像であるかは、操作パ
ネル５からのオペレータの入力によって設定され、文字
画像が設定された場合には、予備スキャンによって読み
取った画像データに基いて第１方式の濃度制御を実行
し、中間調画像が設定された場合には、先に説明した高
さ検出によって検出された原稿面の高さに基いて第２方
式の濃度制御を実行する。

【００２３】まず、第１方式の画像濃度制御について説
明する。図９は、ブック原稿１０の湾曲によるラインセ
ンサ８の受光量の変化を説明する図である。原稿台２上
に載置されたブック原稿１０は、一般に、綴じ部が谷と
なり、両頁の中央部が山となる形状を成す。ここで、仮
に原稿面１０ａが光沢が高く鏡面に近いとすると、照明
部４より発せられて原稿面１0 ａに照射された光は、そ
の原稿面１０ａで正反射し、綴じ部では画像読み取り装
置１の中央に向かい、両端部では同装置１の外側に向か
う。撮影カメラ部３は同装置１の中央上方にあるため、
ラインセンサ８の受光量は、原稿の綴じ部で多く、両端
部では少なくなる。この現象は、原稿に入射した光が四
方八方に均一に反射されるような拡散度の高い原稿では
生じないが、書籍やファイルなど紙面に画像が描かれた
原稿は、幾らかでも光沢度を有しているため、形状によ
る受光量の差が発生する。

【００２４】図１０は、１ライン分の画像データの輝度
レベルの分布を示すヒストグラムである。図中、横軸は
画像データの輝度レベルを示し、縦軸は、各輝度レベル
の画素数（頻度）を示す。文字画像の原稿においては、
輝度分布は文字部に対応する輝度レベルと、地肌部に対
応する輝度レベルにピークを有する正規分布状を成す。
従って、この分布を基に、文字部（画像部）及び原稿の
地肌部の輝度レベルを検出することができる。本実施例
では、文字部の輝度は分布の内、最も低い輝度レベルＬ
Ｃと、地肌部の輝度分布におけるピーク値の１／２の頻
度を持ち、ピークの輝度レベルより低い輝度レベルＬＢ
とを検出し、それぞれを文字部輝度レベル、地肌部輝度
レベルとする。この輝度レベルの検出の処理は、ＣＰＵ
２３が、予備スキャンで得られ画像メモリ１２に記憶さ
れた画像データを、順次ライン単位で読み出し、各ライ
ン毎に輝度レベルＬＣ，ＬＢを検出し、濃度レベルＤ
Ｃ，ＤＢに変換してメモリ１８に記憶する。輝度レベル
から濃度レベルへの変換は、先のＬｏｇ変換回路１３で
説明した、変換式に基いて実行される。

【００２５】図１１は、検出された原稿の地肌部分の輝
度レベルＬＢ、画像部分の輝度レベルＬＣと、前述した
高さ検出によって得られた原稿面の高さ分布との関係を
示す。先に図９を用いて説明した現象により、高さレベ
ルの変動に連動してに、原稿の地肌部分、画像部分の輝
度レベルＬＢ，ＬＣは変動することが判る。読み取り位
置Ｘ１，Ｘ２における各輝度レベルをＬＢ１，ＬＢ２，
ＬＣ１，ＬＣ２として示している（詳細は後述）。こう
して予備スキャンによって、メモリ１８に各読み取り位
置での文字部濃度レベルＤＣ、地肌部濃度レベルＤＢが
記憶されると、本スキャン時には、ＣＰＵ２３は、メモ
リ１８よりこれらの濃度レベルを読み出し、逐次、濃度
制御回路１５に与える。濃度制御回路１５は、これらの
濃度レベルに応じて画像データの濃度調整を実行する。

【００２６】図１２は、濃度制御回路１５によって実行
される画像データの濃度調整を説明するための図であ
る。図中、第２象現は、濃度制御回路１５によって実行
される濃度調整に用いられる１次関数を示す。第２象現
における縦軸は、濃度制御回路１５に入力される画像デ
ータの濃度レベルを示し、横軸は、濃度調整後の濃度レ
ベル、即ち、濃度制御回路１５から出力される画像デー
タの濃度レベルを示している。第１象現については後述
する。

【００２７】濃度制御回路１５は、ＣＰＵ２３から与え
られる文字部濃度レベルＤＣ、地肌部濃度レベルＤＢに
基いて、地肌部濃度レベルＤＢを切片とし、文字部濃度
レベルＤＣが最大濃度レベルとなるように１次関数を設
定して、この設定された一次関数によって、トリミング
回路１４から入力される画像データを変換して出力す
る。従って、この濃度調整により、原稿面１０ａの地肌
部分は白（濃度０）の画像データとして出力され、ま
た、文字部は黒（最大濃度レベル）の画像データとして
出力される。

【００２８】具体的には、図１１に示すように、読み取
り位置Ｘ１、Ｘ２で、それぞれ地肌部分の輝度レベルＬ
Ｂ１、ＬＢ２、画像部分の輝度レベルＬＣ１、、ＬＣ２
とを検出したとすると、この輝度レベルＬＢ１、ＬＣ
１、ＬＢ２、ＬＣ２を濃度レベルに変換した値ＤＢ１、
ＤＣ１、ＤＢ２、ＤＣ２を濃度制御回路１５に与える。
濃度制御回路１５は、図１２に示すように、本スキャン
で得られた読み取り位置Ｘ１の画像データを、レベルＤ
Ｂ１を切片とし、レベルＤＣ１が最大濃度レベルとなる
ような１次関数で、読み取り位置Ｘ２の画像データは、
レベルＤＢ２を切片とし、レベルＤＣ２が最大濃度レベ
ルとなるような１次関数で変換する。

【００２９】以上の処理により、例えば、新聞紙の様に
原稿面がグレイの地肌を有する原稿であっても、地肌部
分の画像データは白レベルに変換され、プリント画像上
では、プリント用紙の地肌で再現されることになる。ま
た、上記画像濃度調整は、副走査方向の各読み取り位置
で実行されることから、原稿面１０ａの地肌が、各読み
取り位置で白レベルに統一され、図９で示したような、
ブック原稿１０の原稿面１０ａの湾曲による輝度の変動
を補正することができる。

【００３０】図１２の第１象現は、γ補正回路１６によ
って実行されるγ補正に用いられる画像データの濃度変
換の様子を示す。第１象現における横軸は、γ補正回路
１６に入力される画像データの濃度レベル、即ち、濃度
制御回路１５から出力される画像データの濃度レベルを
示し、縦軸は、γ補正後の濃度レベル、即ち、γ補正回
路１６から出力される画像データのレベルを示してい
る。γ補正では、出力先のプリンタ等の特性に応じて、
非線形の変換が行われる。本実施例では、薄い文字の再
現性を向上するため、低い濃度域での変換関数の傾きを
立て、写真の再現性を向上するため、中間濃度域で出力
濃度の傾きを緩やかとしている。（１−４−２）第２方
式の画像濃度制御

【００３１】次に、第２方式の画像濃度制御について説
明する。上述した第１方式の画像濃度制御においては、
原稿の地肌部分の濃度を検出できる文字画像においては
好適であるが、写真画像のように原稿一面が画像であ
り、原稿の地肌が読み取れないものには不向きである。
従って、本実施例においては、操作パネル５からのオペ
レータの入力によって中間調画像が設定された場合には
以下に述べる第２方式の画像濃度制御を実施する。

【００３２】図１１に示すように、先に図９を用いて説
明した現象により、高さレベルの変動と同様に、原稿の
地肌部分、画像部分の輝度レベルは変動する。写真画像
においては、地肌部分の輝度レベルＬＢ、画像部分の輝
度レベルＬＣを検出できないことがあることから、予め
原稿がシート状のものであるものと仮定して、原稿台２
上に載置された紙面を読み取った時の濃度レベルをメモ
リ１８に記憶しておく。また、同様に、紙面に描かれた
黒画像を読み取った時の濃度レベルもメモリ１８に記憶
しておき、これらの濃度レベルを基に、高さの変動に応
じて濃度レベルＤＣ，ＤＢを算出する。この算出は、Ｃ
ＰＵ２３により、副走査方向の各読み取り位置で行い、
メモリ１８に記憶する。その後の処理は、先の第１方式
の濃度制御と同様である。つまり、本スキャン時には、
ＣＰＵ２３は、メモリ１８よりこれらの濃度レベルを読
み出し、逐次、濃度制御回路１５に与える。濃度制御回
路１５は、これらの濃度レベルに応じて画像データの濃
度調整を実行する。

【００３３】次に、制御手順について説明する。図１３
は、ＣＰＵ２３によって実行される制御の手順を示すフ
ローチャートである。ここでは、原稿面１０ａの画像
が、文字を主体とする文字画像か、或いは、写真等の中
間調画像かによって、濃度制御の方式を切り替える。

【００３４】原稿読み取り装置１の読み取り動作の開始
が、オペレータのスタートボタンの押下により指示され
ると（Ｓ１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２３は、ランプ駆動回
路２１に制御信号を出力して、照明部４のランプを点灯
して原稿１０を照明し（Ｓ１２）、次に、走査駆動回路
２０に制御信号を出力して、ラインセンサ８を移動して
予備スキャン動作を行う（Ｓ１３）。これにより画像メ
モリ１２には画像データが順次数ライン分づつ記憶され
る。次に、操作部５からの文字画像が指定されている
か、中間調画像が指定されているかを判別し（Ｓ１
４）、写真原稿が選択されている場合には、予備スキャ
ンで得られた画像メモリ１２内の画像データより原稿の
輝度分布をチェックし、実際に原稿台２に置かれている
原稿が文字画像であるか中間調画像であるかを判別する
（Ｓ１５）。ここでの判別は、図１０に示すような輝度
レベル毎の画素数の分布を示すヒストグラムを作成し、
２つのピークが現われた場合は文字画像とし、他の場合
は、中間調画像であると判定する。判定の結果、中間調
画像であると判定された場合には、上記第２方式の濃度
制御を設定し（Ｓ１６）、予備スキャンで画像メモリ１
２に記憶される画像データより前述した高さ検出を行
い、検出した高さデータをメモリ１８に記憶する。予備
スキャンが終了すると、本スキャン動作を実行して第２
方式の自動濃度制御により画像データの濃度調整を実行
する（Ｓ１７）。

【００３５】一方、Ｓ１４あるいはＳ１５の判定にて、
文字画像であると判定された場合には、先に説明した第
１方式の濃度制御を設定し（Ｓ１８）、予備スキャンで
画像メモリ１２に記憶される画像データより、前述した
高さ検出を行うとともに、地肌部、画像部の輝度レベル
を検出し、メモリ１８に検出した高さデータと、輝度レ
ベルを記憶する。予備スキャンが終了すると、本スキャ
ン動作を実行して第１方式の自動濃度制御により画像デ
ータの濃度調整を実行する（Ｓ１７）。

【００３６】（第２実施例）先に説明した第１実施例に
おいては、画像が、文字を主体とする文字画像か、或い
は、写真等の中間調画像かによって、濃度制御の方式を
切り替えるものを示したが、以下に述べる第２の実施例
においては、読み取る原稿が、ブック原稿か、あるい
は、高さが均一のシート状の原稿かによって、切り替え
る。即ち、原稿がブック原稿である場合には、原稿面の
湾曲に起因する画像データの高さを検出して、これを歪
補正回路１７で補正する必要があることから、高さ検出
が必須である。したがって、この高さデータを用いて、
第２方式の濃度制御で画像濃度の調整を行う。また、シ
ート状の原稿においては、高さの分布を求める必要がな
いことから、第１方式の濃度制御によって画像データの
濃度調整を行う。これにより、ブック原稿の場合は、予
備スキャンによる画像部、地肌部の輝度データの検出が
不要となり、シート状の原稿の場合は、高さの検出が不
要となり、処理の高速化が達成できる。

【００３７】図１４は、この第２実施例において、ＣＰ
Ｕ２３において実行される制御の手順を示すフローチャ
ートである。尚、本実施例においては、構成に関して、
操作パネル５よりオペレータが、読み取る原稿が、ブッ
ク原稿であるかシート状原稿であるかを入力するように
構成されている点を除いて、先に説明した第１の実施例
と同じ構成であるので、その構成の説明については省略
する。

【００３８】図１４において、Ｓ１〜Ｓ３の処理は、図
１３のＳ１１〜Ｓ１３の処理と同じである。操作部５か
らのブック原稿が指定されているか、シート状原稿が指
定されているかを判別し（Ｓ４）、ブック原稿が選択さ
れている場合には、予備スキャンで得られる画像メモリ
１２内の画像データより原稿の高さ分布をチェックし、
実際に原稿台２に置かれている原稿がブック原稿である
かシート状原稿であるかを判別する（Ｓ５）。判定の結
果、ブック原稿であると判定した場合には、先に説明し
た第２の濃度制御を設定し（Ｓ６）、予備スキャンで画
像メモリ１２に記憶される画像データより前述した高さ
検出を行い、メモリ１８に検出した高さデータを記憶す
る。予備スキャンが終了すると、本スキャン動作を実行
して第２方式の自動濃度制御により画像データの濃度調
整を実行する（Ｓ７）。

【００３９】一方、Ｓ４あるいはＳ５の判定にて、シー
ト状原稿であると判別した場合には、先に説明した第１
方式の濃度制御を設定し（Ｓ８）、予備スキャンで画像
メモリ１２に記憶される画像データより、前述した高さ
検出を行うとともに、地肌部、画像部の輝度レベルを検
出し、メモリ１８に検出した高さデータと、輝度レベル
を記憶する。予備スキャンが終了すると、本スキャン動
作を実行して第１方式の自動濃度制御により画像データ
の濃度調整を実行する（Ｓ７）。

【００４０】（第３実施例）先に説明した第１実施例に
おいては、画像が、文字を主体とする文字画像か、或い
は、写真等の中間調画像かによって、濃度制御の方式を
切り替えるものを示した。また、第２の実施例において
は、読み取る原稿が、ブック原稿か、あるいは、高さが
均一のシート状の原稿かによって切り替えるものを示し
た。これに対して、以下に述べる第３実施例において
は、第１方式の濃度制御を優先して実行し、第１方式の
濃度制御に用いる検出した輝度レベルＬＢ，ＬＣにノイ
ズ成分が許容範囲以上含まれている場合には、第２方式
の濃度制御による濃度調整を実行する。

【００４１】図１５は、この第３実施例において、ＣＰ
Ｕ２３において実行される制御の手順を示すフローチャ
ートである。尚、本実施例においては、図１５に示され
る制御手順を除いては、第１実施例とその構成は同じで
あるので、構成の説明については省略する。

【００４２】図１５において、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理
は、図１３のＳ１１〜Ｓ１３の処理と同じである。予備
スキャンで得られる画像メモリ１２に記憶された画像デ
ータを１ライン分づつ読み出し、各副走査方向の読み取
り位置での地肌部の輝度レベルＬＢ、画像部の輝度レベ
ルＬＣを検出して、各輝度レベルの分布において不連続
な部分がないか否かを判定する（Ｓ２４）。ここでの判
定は、前後の輝度レベルの差を算出し、算出した差が所
定の値を超える場合、不連続な部分、即ち、ノイズを含
んだデータであると判定する。不連続な部分がある場
合、即ち、検出した輝度レベルにノイズが含まれている
場合には、同様に、画像メモリ１２内の画像データより
原稿の高さ分布をチェックし、高さ分布に不連続な部分
がないかを判定する（Ｓ２５）。高さ分布においても、
不連続な部分が存在し、高さ検出にもノイズが含まれて
いると判定すると、濃度制御の実行が不可能であるとし
て警告表示を行う（Ｓ２６）。一方、輝度レベルに不連
続な部分がない場合（Ｓ２４ＹＥＳ）、先に説明した第
１方式の濃度制御を設定し（Ｓ２９）、本スキャン動作
を実行して第１方式の自動濃度制御により画像データの
濃度調整を実行する（Ｓ２８）。また、高さ分布に不連
続な部分がない場合（Ｓ２５ＹＥＳ）、先に説明した
第２方式の濃度制御を設定し（Ｓ２７）、本スキャン動
作を実行して第２の自動濃度制御により画像データの濃
度調整を実行する（Ｓ２８）。これにより、第３の実施
例においては、ノイズに影響を受けない最適な画像デー
タの濃度調整が可能となる。

【００４３】（変形例）上述した第１方式の濃度制御に
おいては、副走査方向の各読み取り位置において、地肌
部の濃度レベルＤＢ、画像部の濃度レベルＤＣを設定し
て濃度調整を行ったが、濃度レベルＤＣを固定の値とし
ても良い。つまり、文字を主体とし文字画像の原稿にお
いては、読み取り位置によっては、文字部分に対応する
画素が存在しない場合、あるいは、非常に少ない場合が
あり、画像部の輝度レベルを検出できない場合がある。
従って、図１６に示すように、文字部の濃度レベルＤＣ
を固定の値ＤＣに固定し、地肌部の濃度レベルＤＢのみ
を検出して、濃度制御回路１５に与えるようにしても良
い。

【００４４】また、第３実施例においては、ノイズの有
無により濃度制御方式を切り替えるものを示したが、ノ
イズを検出して、これをＣＰＵ２４の処理により補正す
るようにしても良い。図１７は、原稿面の副走査方向で
の輝度レベルがノイズ等の影響により不連続（破線で示
す）になっている状態を示し、このような場合において
はノイズを除去して補正する。例えば、読み取り位置に
よっては、原稿面に文字が書かれていない場合や、全面
に亘って絵柄がある場合などには、これらのデータ列が
不連続になる場合がある。このような場合には、ＣＰＵ
２３は、不連続な部分を除去して平滑化する処理を行
う。具体的には、データの連続性を利用して、前後のデ
ータ値より一定以上離れたデータは除去し、代わりに前
後データの平均値を用いる。但し、原稿の綴じ部では、
原稿の高さが不連続に推移するため、輝度レベルも不連
続になる可能性が高い。このような場所では、平均化処
理は行わない。上記処理が終了した輝度レベルを用い
て、本スキャン動作時に、濃度制御回路１５にて画像デ
ータの濃度調整を行う。

【００４５】また、図１１で説明したように、輝度レベ
ルと原稿面の高さ分布には一定の相関が有ることが分か
っているので、ノイズ成分を補正する際に検出した高さ
データを用いることも可能である。この場合、原稿の綴
じ部などの不連続部にあるノイズを除去することも可能
である。具体的には、原稿の高さデータに基づいて、原
稿の綴じ部、最も高い点、端部を検出する。このデータ
を基に、輝度が変化する領域を、増加、減少、変更なし
の３つに分け、これらの方向に反するデータをノイズと
して除去すればよい。

【００４６】さらに、上述した実施例では、第１方式の
濃度制御と第２方式の濃度制御とを切り替えるための条
件を３つ説明した。第１実施例では、画像の種類（文字
画像か中間調画像か）を条件とし、第２実施例では、原
稿の種類（ブック原稿かシート状原稿か）を条件とし、
第３実施例としてはノイズの有無を条件としたものを示
した。これらに加え、種々の条件で切り替えを行っても
よく、また、これらの条件の組み合わせによって切り替
えるようにしてもよいことは言うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
原稿が文字画像であると判定された場合には、原稿の地
肌濃度に基づく第１方式の濃度制御を行い、中間調画像
であると判定された場合には、原稿の高さ情報に基づく
第２方式の濃度制御を行うので、常に最適な濃度での画
像再現が可能となる。また、請求項２の発明によれば、
原稿がシート状原稿であると判別された場合には、原稿
の地肌濃度に基づく第１方式の濃度制御を行い、ブック
原稿であると判定された場合には、原稿の高さ情報に基
づく第２の濃度制御を行うので、常に最適な濃度での画
像再現が可能となる。また、ブック原稿の場合は、輝度
データの検出が不要となり、シート状の原稿の場合は、
高さの検出が不要となり、処理の高速化が達成できる。
また、請求項３の発明によれば、原稿の地肌濃度及び原
稿高さ情報のデータに含まれるノイズが許容範囲内の場
合は、原稿の地肌濃度に基づく第１方式の濃度制御を行
い、原稿の地肌濃度のノイズが許容範囲を越える場合
は、原稿の高さ情報に基づく第２の濃度制御を行うの
で、ノイズの影響を受けることのない最適な濃度での画
像再現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１実施例による画像読み
取り装置の全体構成を示す斜視図である。

【図２】読み取る原稿として書籍が載置された様子を示
す斜視図である。

【図３】画像読み取り装置を正面から見た図である。

【図４】画像読み取り装置を側方から見た図である。

【図５】画像読み取り装置で用いる高さ検出処理の原理
を示す図である。

【図６】撮影カメラ部によって読み取った画像データの
様子を模式的に示す図である。

【図７】ラインセンサに読み取られた主走査方向１ライ
ン分の出力の様子を示す図である。

【図８】画像読み取り装置の制御回路のブロック図であ
る。

【図９】ブック原稿の湾曲によるラインセンサの受光量
の変化を説明する図である。

【図１０】１ライン分の画像データの輝度レベルの分布
を示すヒストグラム図である。

【図１１】原稿の地肌部分の輝度レベル、画像部分の輝
度レベルと、原稿面の高さ分布との関係を示す図であ
る。

【図１２】画像読み取り装置において実行される濃度制
御の様子を示す図である。

【図１３】画像読み取り装置の制御手順を示すフローチ
ャートである。

【図１４】第２実施例の画像読み取り装置の制御手順を
示すフローチャートである。

【図１５】第３実施例の画像読み取り装置の制御手順を
示すフローチャートである。

【図１６】画像読み取り装置において実行される濃度制
御の変形例の様子を示す図である。

【図１７】原稿面の輝度レベルに発生するノイズの様子
を示す図である。

【符号の説明】

１画像読み取り装置６ミラー８ＣＣＤラインセンサ１０ブック原稿１５濃度制御回路２３ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を読み取る撮像手段と、前記撮像手段により撮像された原稿の画像データを一時
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した画像データより原稿の地肌部の
濃度を検出する濃度検出手段と、原稿の高さ情報を検出する高さ検出手段と、原稿画像の種類を判定する判定手段と、前記判定手段により原稿画像が文字画像であると判定さ
れた場合には、前記濃度検出手段により検出された原稿
の地肌濃度に基づいて画像データの濃度レベルの調整を
行い、前記判定手段により原稿画像が中間調画像である
と判定された場合には、前記高さ検出手段により検出さ
れた原稿の高さ情報に基づいて画像データの濃度レベル
の調整を行う濃度制御手段とを備えたことを特徴とする
画像読み取り装置。
【請求項２】原稿を読み取る撮像手段と、前記撮像手段により撮像された原稿の画像データを一時
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した画像データより原稿の地肌部の
濃度を検出する濃度検出手段と、原稿の高さ情報を検出する高さ検出手段と、原稿面の形状を判定する判定手段と、前記判定手段により原稿面が平坦であると判定された場
合には、前記濃度検出手段により検出された原稿の地肌
濃度に基づいて画像データの濃度レベルの調整を行い、
前記判定手段により原稿面が湾曲したものであると判定
された場合には、前記高さ検出手段により検出された原
稿の高さ情報に基づいて画像データの濃度レベルの調整
を行う濃度制御手段とを備えたことを特徴とする画像読
み取り装置。
【請求項３】原稿を読み取る撮像手段と、前記撮像手段により撮像された原稿の画像データを一時
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した画像データより原稿の地肌部の
濃度を検出する濃度検出手段と、原稿の高さ情報を検出する高さ検出手段と、前記濃度検出手段により検出された地肌濃度及び前記高
さ検出手段により検出された高さ情報のデータに含まれ
るノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、前記ノイズレベル検出手段により検出された各ノイズレ
ベルが許容範囲内にある場合には、前記濃度検出手段に
より検出された原稿の地肌濃度に基づいて画像データの
濃度レベルの調整を行い、前記ノイズレベル検出手段に
より検出された地肌濃度のノイズレベルが許容範囲を越
える場合には、前記高さ検出手段により検出された原稿
の高さ情報に基づいて画像データの濃度レベルの調整を
行う濃度制御手段とを備えたことを特徴とする画像読み
取り装置。