JPH09200529A - 画像読取装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 つなぎ処理の際のコントラストの不連続に起
因する解像力の不連続の発生を防止することにより、読
み取り後の画像品質の劣化を防止する。 【解決手段】 原稿を主走査方向に沿つて走査した画像
光をミラーを用いて分割し、分割した画像光を主走査方
向に並設された複数のラインセンサ４３、４５にそれぞ
れ投影するとともに、隣り合うラインセンサの対応する
一対の端部に同一の画像光を重複して投影し、各ライン
センサ４３、４５により読み取られた画像信号をメモリ
５４ａ、５４ｂに保存し、重複して読み取られた範囲内
の位置でつなぎ処理する。この際、コントラスト補正演
算手段６２により、重複して読み取られた画像信号に対
し、重複することなく読み取られた画像信号に比して低
下したコントラストを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複数のラインセン
サを用いて画像の読み取りを行う技術に関し、より詳し
くは走査画像をミラーによって分割するとともに主走査
方向に並設されたラインセンサの端部において重複して
同一の画像を読取り、各ラインセンサからの画像信号を
切れ目なくつなぎ合わせる画像読取装置及びその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原稿の走査線上からの光線
を、主走査方向に並設された複数のラインセンサ上へ結
像して画像の読み取りを行う画像読取装置が知られてい
る。製版用などの高品位な画像読取が求められている分
野での画像読取装置においては、ラインセンサとして素
子集積度の高いものが必要とされる。ラインセンサとし
ては、例えばＣＣＤ（以下、ＣＣＤを例にとって説明す
る。）が用いられているが、ＣＣＤの素子集積度を高め
ることは、製造技術的に困難で、またコスト高の要因と
なり、大型のものが得られ難いのが実情である。このた
め、小型で素子集積度の高いＣＣＤを複数個組み合わ
せ、原稿の走査線上からの画像光をミラーなどにより分
割して走査方向に並設した各ＣＣＤ上に結像し、これら
のＣＣＤで読み取った画像信号を電気的につなぎ合わせ
る「つなぎ処理」を行うことにより走査線全体に対応す
る画像情報を得ている。

【０００３】例えば、２個のＣＣＤに原稿の走査線上か
らの画像光を結像する場合、結像レンズとＣＣＤとの間
にハーフミラーを配置し、走査線全体のうち半分の領域
に対応する光線をハーフミラー表面で反射させて一方の
ＣＣＤ上に結像させ、残りの半分をハーフミラーを透過
させて他方のＣＣＤ上に結像させている。また、ハーフ
ミラーの代わりに全反射ミラーを用いて原稿の走査線上
からの画像光を分割することも行われている。

【０００４】このような装置では、２個のＣＣＤの位置
ずれを補償するため、特開平３−１７５２号公報に開示
されているように、原稿載置台や該原稿載置台に載置さ
れる標準原稿に予め基準マークを設けておき、該マーク
を両ＣＣＤのつなぎ目に対応する一対の瑞部に重複して
結像させて画像光の読み取りを行い、各々のＣＣＤが読
み取った同一マークの画像信号を記録した位置で、画像
信号をつなぎ合わせることにより、つなぎ処理を行って
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法により、画像信号をつなぎ合わせても、コントラスト
のずれが生じて、読み取った画像に不連続部分が生じる
という問題がある。図９は、従来のつなぎ処理の問題点
を説明するための図であり、図９（ａ）は一方のライン
センサのつなぎ側端部における画像信号の白レベルを示
し、図９（ｂ）はそのラインセンサに並設された他方の
ラインセンサのつなぎ側端部における画像信号の白レべ
ルを示す。

【０００６】従来のつなぎ処理では、基準マークの読み
取り結果を利用してマークの一致位置から位置合わせを
しているので、図示の位置ａ、ｂ、ｃのどの点で接続さ
れるかが特定できない。このため、位置ｂで接続された
場合には、コントラストの一致する点で両ラインセンサ
からの画像信号につなぎ処理することができるが、位置
ａあるいは位置ｃで接続された場合には、コントラスト
の大きく異なる点で両ラインセンサからの画像信号がつ
なき処理されることとなるので、接続位置でコントラス
トのずれ、すなわち解像力に差が表れて、読み取つた画
像に不連続部分が形成されることになる。更に、光量が
少ない場合、Ｓ／Ｎ比が低下するので、つなぎ処理され
た部分の近傍のうち、コントラストの低い側の画像のＳ
／Ｎ比が低下してしまう。

【０００７】特に、近年の高解像度化にともなって、不
連続部分が生じないように、位置ｂで位置合わせが行わ
れるように光学系が調整されるが、高解像度になるほ
ど、わずかな組み付け誤差により位置ずれが生じて不連
続部分が形成され易い。

【０００８】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、ＣＣＤなどの複数のラインセンサからの画像信号を
つなぎ処理する際に、つなぎ処理の際のコントラストの
不連続に起因する解像力の不連続の発生を防止すること
により、読み取り後の画像品質の劣化を防止する画像読
取装置及びその方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項１
に記載した画像読取装置は、原稿を主走査方向に沿つて
走査した画像光をミラーを用いて分割し、分割した画像
光を主走査方向に並設された複数のラインセンサにそれ
ぞれ投影するとともに、隣り合うラインセンサの対応す
る一対の端部に同一の画像光を重複して投影し、各ライ
ンセンサにより読み取られた画像信号を重複して読み取
られた範囲内の位置でつなぎ処理する画像読取装置にお
いて、重複して読み取られた画像信号に対し、重複する
ことなく読み取られた画像信号に比して低下したコント
ラストを補正するコントラスト補正演算手段を備えるも
のである。ここに、「隣合う」とは、主走査方向に沿っ
て並設されたラインセンサについて、主走査方向と直角
方向におけるラインセンサの位置のずれに関係なく、主
走査方向に関して隣合うことを意味する。

【００１０】この画像読取装置によると、コントラスト
補正演算手段により、隣り合うラインセンサの対応する
一対の端部に重複して読み取られた画像信号に対して、
コントラストの補正が行われるので、重複して読み取ら
れた範囲内のいずれの位置でつなぎ処理がなされても、
コントラストのずれに起因した不連続部分の発生を防止
することができ、高品質の読み取り画像を得ることがで
きる。

【００１１】また、請求項２の画像読取装置は、コント
ラスト補正演算手段として、重複して読み取られた画像
信号の白レベルを重複することなく読み取られた画像信
号の白レベルに補正する白レベル補正手段と、白レベル
補正後に、重複して読み取られた画像信号の黒レベルを
重複することなく読み取られた画像信号の黒レベルに補
正する黒レベル補正手段とを備えるものである。

【００１２】この装置では、コントラスト補正演算手段
として白レベル補正手段と黒レベル補正手段を備えるの
で、後述する図８に示すように、重複範囲の画像信号に
対して白レベルを一様に補正しつつ、あるいは補正後
に、これにより不可避的に濃度値が上昇した黒レベルを
補正することができ、これにより重複範囲の全領域につ
いて容易にコントラストを補正することができる。

【００１３】この際、コントラスト又は白レベル及び黒
レベルの補正値は予め定められた計算式を適用して行う
ことができるが、補正しようとする個々の装置には微妙
に異なる組み立て誤差が生じる場合や、また使用過程に
おいて読取機構等に微妙なずれが生じる場合などがあ
り、最適な補正値が固定的に定められた計算式からずれ
るおそれがある。

【００１４】この場合、請求項３に示すように、コント
ラスト補正演算手段、あるいは白レベル補正手段及び黒
レベル補正手段に、重複して読み取られた画像信号と重
複することなく読み取られた画像信号に基づいて補正値
を算出する機能を付与することにより、補正しようとす
る画像読取装置に備えられた隣合うラインセンサの対応
する一対の端部に、例えば主走査方向に関して等間隔の
複数の線像が交互に繰り返される黒白パターン等の基準
パターンを同一画像として重複して投影することによっ
て、その装置に固有の最適な補正値を算出することがで
き、各装置に対応して、あるいは使用後の任意のタイミ
ングで正確なコントラストの補正を行うことができる。

【００１５】そして、基準パターンとして、請求項４に
記載した主走査方向に等間隔に複数の白線像及び黒線像
が交互に配置され、少なくとも両端側の黒線像を除く他
の複数の線像による画像光が、隣り合うラインセンサの
対応する一対の端部に同一の画像光として重複するよう
に投影される基準パターンを備えることにより、重複し
て読み取られた画像信号や重複することなく読み取られ
た画像信号の白黒レベルを的確に把握することで、正確
な補正値を容易に算出することができ、引いては読み取
り後の画像品質をより向上することできる。尚、基準パ
ターンは、原稿や原稿載置台等に形成すればよい。

【００１６】また、請求項５に記載した本発明の画像読
取方法によれば、原稿を主走査方向に沿つて走査した画
像光をミラーを用いて分割し、分割した画像光を主走査
方向に並設された複数のラインセンサにそれぞれ投影す
るとともに、隣り合うラインセンサの対応する一対の端
部に同一の画像光を重複して投影し、各ラインセンサに
より読み取られた画像信号を重複して読み取られた範囲
内の位置でつなぎ処理する画像読取方法において、重複
して読み取られた画像信号に対し、重複することなく読
み取られた画像信号に比して低下したコントラストを補
正するので、重複して読み取られた範囲内のいずれの位
置でつなぎ処理がなされても、コントラストのずれに起
因した不連続部分の発生を防止することができる。

【００１７】この場合、コントラストの補正を、重複し
て読み取られた画像信号の白レベルを重複することなく
読み取られた画像信号の白レベルに補正する白レベル補
正工程と、白レベル補正後に、重複して読み取られた画
像信号の黒レベルを重複することなく読み取られた画像
信号の黒レベルに補正する黒レベル補正工程とにより行
うことで、重複範囲の全領域について容易にコントラス
トの補正を行うことができる。

【００１８】また、コントラストの補正において、ある
いは白レベル補正工程及び黒レベル補正工程において、
重複して読み取られた画像信号と重複することなく読み
取られた画像信号に基づいて補正値を算出することによ
り、コントラストを補正しようとする画像読取装置に固
有の最適な補正値を算出することができ、個々の装置に
対応して、あるいは使用後の任意のタイミングで正確な
コントラストの補正を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像読取装置
及び方法について図面を参照しつつその詳細を説明す
る。

【００２０】図１は、本発明実施形態に係る画像読取装
置の光学系を説明する斜視図であり、原稿面２の主走査
領域２０からの画像光は、結像レンズ３にて撮像部４側
に結像される。この撮像部４は、平板の全反射ミラー４
１とＣＣＤからなる一対のラインセンサ４３、４５とを
備える。

【００２１】全反射ミラー４１は、結像レンズ３で集光
される画像光を光軸ＯＡの左右に分割する。すなわち、
主走査領域２０全体のうち半分の領域に対応する画像光
を全反射ミラー４１で反射させて一方のラインセンサ４
３上に結像させ、残りの半分の領域に対応する画像光を
直接他方のラインセンサ４５上に結像させる。

【００２２】この場合、両ラインセンサ４３、４５の対
応する一対の端部４３ａ、４５ａには、半影状態で光軸
ＯＡを中心とする近傍領域の同一画像が投影される。し
たがって、一対のラインセンサ４３、４５からの画像信
号を電気的に重ね合わせる、いわゆる「つなぎ処理」を
実行することで、主走査領域２０全体からの画像光を切
れ目のない画像信号として検出することができる。

【００２３】この「つなぎ処理」では、後に詳細に説明
するが、正確で高画質の読み取りを行うため、一対のラ
インセンサ４３、４５からの画像信号を接続する際の切
り換え位置を、主走査領域２０の中央に配置される基準
パターン７の読み取り結果を利用して決定する。この基
準パターン７は、白地上に、主走査方向に対して直交す
る方向に延びる６本の等間隔かつ平行の黒線を表したも
のである。

【００２４】なお、画像の読み取りに際して、原稿面２
は、図示のＡＢ方向に移動するので、一対のラインセン
サ４３、４５からの画像信号をつなぎ処理しながら繰り
返し読み出しつつ、ＡＢ方向に副走査することにより、
原稿面２の読み取り対象領域２ａ内に配置される原稿の
画像を高品質で読み取ることができる。

【００２５】図２は、図１の撮像部４の動作を制御する
駆動回路を説明するブロック図である。一対のラインセ
ンサ４３、４５からの画像信号は、ゲイン調整回路５１
ａ、５１ｂでそれぞれ感度補正がなされた後、Ａ／Ｄ変
換回路５２ａ、５２ｂでそれぞれＡ／Ｄ変換される。Ａ
／Ｄ変換回路５２ａ、５２ｂでそれぞれＡ／Ｄ変換され
た画像信号は、第１切換部５３を経た後、一対のメモリ
５４ａ、５４ｂのいずれかに各ラインセンサ４３、４５
のライン単位で保存される。一対のメモリ５４ａ、５４
ｂに保存された画像信号は、後述のコントラスト補正処
理後、第２切換部５６で適当なタイミングで切り換えら
れて、図示を省略する後の信号処理回路に出力される。
尚、図２は模式的に記載されているため、メモリ５４ａ
への入出力はメモリ５４ｂを介して行われているように
見えるが、実際にはメモリ５４ａ、５４ｂは共に独立し
て入出力が行われる。

【００２６】一対のラインセンサ４３、４５からの画像
信号は、ＣＰＵ５７により制御されたクロック制御部５
８からのクロック信号に制御されてゲイン調整回路５１
ａ、５１ｂ側に吐き出される。各ゲイン調整回路５１
ａ、５１ｂでの感度補正もＣＰＵ５７からの制御信号に
基づいて行われる。第１及び第２切換部５３、５６の切
り換え動作もＣＰＵ５７からの制御信号に基づいて行わ
れる。

【００２７】一対のメモリ５４ａ、５４ｂに保存される
画像信号は、ＣＰＵ５７に制御された入力用アドレスカ
ウンタ５９からのアドレス情報を含み、ＣＰＵ５７及び
出力カウンタ制御部６０に制御された出力用アドレスカ
ウンタ６１からのアドレス情報に基づいて第２切換部５
６側に読み出される。一対のメモリ５４ａ、５４ｂに保
存された画像信号はコントラスト補正演算手段としての
ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）６２により
コントラストの補正が行われる。このＤＳＰ６２は、後
述するように、白レベル補正手段及び黒レベル補正手段
としての機能を果たすものであり、これらの諸機能によ
り画像信号のコントラストの補正が実行される。コント
ラスト補正後の画像信号は、後述の重なり位置決定後、
ＣＰＵ５７により重なり範囲内の適宜の位置（アドレ
ス）で第２切換部５６を切り換えてつなぎ処理がなさ
れ、後段の回路へ出力される。

【００２８】図３は、図２のＤＳＰ６２にプログラムさ
れたコントラスト補正値の決定までの手順を示すフロー
チヤートである。まず、図１に示すように、原稿面２上
の所定位置（読み取り対象領域２ａの外側）に前記６本
の黒線からなる基準パターン７を配置した状態で、一対
のラインセンサ４３、４５からの画像信号を一対のメモ
リ５４ａ、５４ｂに保存して、両ラインセンサ４３、４
５の対応する一対の端部４３ａ、４５ａ（図１参照）に
おける同一画像の画像信号の強弱分布から重なり位置を
算出する（ステップＳ１）。この重なり位置を求め、位
置合わせを行うことにより、得られた画像のつなぎ部分
で位置ずれが発生することを防止することができる。具
体的な計算方法は後に詳細に説明する。

【００２９】次に、一対のラインセンサ４３、４５の対
応する一対の端部４３ａ、４５ａにおける同一画像の画
像信号からコントラスト補正後の補正値を近似的に算出
する（ステップＳ４）。このコントラスト補正値は、前
記基準パターン７の両端の黒線像をラインセンサ４３、
４５に重複することなく投影し、一方中央部の４本の黒
線像を一対のラインセンサ４３、４５の対応する一対の
端部４３ａ、４５ａに重複して投影した場合の画像信号
に基づいて、後述するように補正係数を算出し、これを
基にして計算される。具体的な計算方法は後に詳細に説
明する。

【００３０】これら一対の端部４３ａ、４５ａでは、後
に詳述する図５の[aＬ1]〜[aＬ4]、[bＬ1]〜[bＬ4]に示
すように、基準パターン７の４本の黒線像による画像光
が重複して検出されるが、このような重複読み取り範囲
では、画像光が重複投影される関係上、先に読み出され
る一方のラインセンサ４３の端部４３ａでは、半影状態
となって受光量が次第に線形的に減少することから画像
信号の白レベル（[aＨ0]〜[aＨ3]）が徐々に減少してコ
ントラスト（白レベルと黒レベルとの差）も徐々に減少
し、一方、後に読み出される他方のラインセンサ４５の
端部４５ａでは、半影状態となって受光量が次第に線形
的に増加することから白レベル（[bＨ1]〜[bＨ4]）及び
コントラストが徐々に増加することになる。

【００３１】以下、図３のステップＳ１における重なり
位置の算出方法の詳細について説明する。

【００３２】図４は、図１の原稿面２上の所定位置に基
準パターン７を配置した場合に、図２の一対のラインセ
ンサ４３、４５から読み出される画像信号のうち重複し
て読み出される重複読み取り範囲及びその近傍における
データの具体例を示す。図４（ａ）の升目中の数値は、
先に読み出されるラインセンサ４３からの画像信号を８
bit で０〜２５５のデジタル値に変換したデータを示
し、升目下側の数値はこれらのデータのアドレス（位置
に対応する情報）を表す。一方、図４（ｂ）の升目中の
数値は、後に読み出されるラインセンサ４５からの画像
信号を８bit で０〜２５５のデジタル値に変換したデー
タを示し、升目下側の数値は、これらのデータのアドレ
ス（位置に対応する情報）を表す。

【００３３】図５は、図４のデータをグラフ化した概念
図であり、図５（ａ）は図４（ａ）に対応し、図５
（ｂ）は図４（ｂ）に対応している。横軸は、一対のラ
インセンサ４３、４５の主走査方向の位置（アドレスに
対応する）を表し、縦軸は、一対のラインセンサ４３、
４５からの画像信号のデータを表す。同図から明らかな
ように、重複読み取り範囲では、画像光の分割に起因し
て、ラインセンサ４３の終端側で受光量が徐々に減少し
て検出不能となり、ラインセンサ４５の始端側で受光量
が徐々に増加して重複読み取り範囲外の白レベルに飽和
している。また、基準パターン７の画像を読み取ってい
ることに起因して、信号の強弱振幅が繰返されている。
なお、符号[aＨ0]〜[aＨ3]はラインセンサ４３からの画
像信号の各極大値を示すもので、基準パターン７の白線
像に対応し、符号[aＬ1]〜[aＬ4]はラインセンサ４３か
らの画像信号の各極小値を示すもので基準パターン７の
黒線像に対応する。また、符号[bＨ1]〜[bＨ4]は、ライ
ンセンサ４５からの画像信号の各極大値を示すもので基
準パターン７の白線像に対応し、符号[bＬ1]〜[bＬ5]
は、ラインセンサ４５からの画像信号の各極小値を示す
もので基準パターン７の黒線像に対応する。

【００３４】図３のステップＳ１における重なり位置の
検出に際しては、極小値[aＬ1]〜[aＬ4]に対応するアド
レスと極小値[bＬ1]〜[bＬ4]に対応するアドレス値とを
割り出し、例えば一対の極小値[aＬ2]、[bＬ2]に対応す
るアドレス値を画素上の一致位置として重なり位置を決
定する。尚、原稿面２上の基準パターン７の位置によ
り、極小値[bＬ2]が十分に検出できないときには、一対
の極小値[aＬ3]、[bＬ3]に対応するアドレスを画素上の
一致位置として重なり位置を検出すればよい。

【００３５】図６及び図７は、図３のステップＳ１にお
ける重なり位置検出の処理手順を示すフローチャートで
あり、該フローチャートに基づき具体的に説明する。ま
ず、ラインセンサ４３からの画像信号のうち重複読み取
り範囲外の黒線像に対応した画像信号の少し外側に離れ
たアドレスを初期アドレスｄとしてＡＤＲ＝ｄに設定す
るとともに特定位置カウンタｉをｉ＝０とする（ステッ
プＳ11）。

【００３６】次に、アドレスＡＤＲ＝ＡＤＲ＋１として
アドレスを１増加させるとともに、このアドレスＡＤＲ
に対応する画像信号のデータ［ＡＤＲ］を読み出してデ
ータＤＡＴとする（ステップＳ12）。

【００３７】次に、データＤＡＴが５０以上かどうかを
判断する（ステップＳ13）。この値５０は黒レべルの判
断基準（この値は基準パターン７の濃淡の程度や画像信
号のビット数によって適宜変更される）であり、データ
ＤＡＴが５０未満となって黒レベルと判断されるまでア
ドレスＡＤＲを徐々に大きくし、これに対応するデータ
ＤＡＴを求める（ステップＳ12、Ｓ13）。

【００３８】ステップＳ13でデータＤＡＴが５０未満と
判断された場合、黒レベルに達したものと判断してその
時のデータＤＡＴの値をデータＤＴとして保持しておく
とともに、アドレスＡＤＲ＝ＡＤＲ＋１としてアドレス
を１増加させ、このアドレスＡＤＲに対応する画像信号
のデータ［ＡＤＲ］を読み出してデータＤＡＴとする
（ステップＳ14）。

【００３９】次に、データＤＡＴがステツプＳ14で求め
たデ−タＤＴ未満かどうかを判断する（ステップＳ1
5）。デ−タＤＡＴがデ−タＤＴ未満となつて減少して
いると判断された場合、ステップＳ14に戻って、アドレ
スＡＤＲを徐々に大きくしてデータＤＴとＤＡＴとを更
新する（ステッブＳ14、Ｓ15）。

【００４０】ステツプＳ15でデ−タＤＡＴがデータＤＴ
未満でない判断された場合、データＤＡＴが極小値を超
えたものと判断してその前のデータＤＴに対応するアド
レスａＬ（ｉ）＝ＡＤＲ−１を求めるとともに、特定位
置カウンタｉを加算する（ステップＳ17）。ここで求め
たアドレスａＬ(i) は今回 aＬ(0) であるので、ライン
センサ４３からの画像信号の極小値（即ち、図５の[aＬ
0]）が求まる。

【００４１】次に、特定位置カウンタｉが５以上かどう
かを判断する（ステップＳ18）。特定位置カウンタｉが
５未満のときには、ラインセンサ４３からの画像信号の
各極小値に対応するアドレス算出が終了していないもの
として、アドレスＡＤＲ＝ＡＤＲ＋１としてアドレスを
１増加させる（ステップＳ19）。

【００４２】次に、アドレスＡＤＲがｄ＋３５（重複範
囲の終端アドレス）より大きいかどうかを判断する（ス
テップＳ20）。この値ｄ＋３５は重複読み取り範囲の終
了を示す。アドレスＡＤＲがｄ＋３５未満のときには、
全ての黒線像の重複読み取り範囲が終了していないもの
として、このアドレスＡＤＲに対応する画像信号のデー
タ［ＡＤＲ］を読み出してデータＤＡＴとする（ステッ
プＳ20）。

【００４３】次に、データＤＡＴが５０以下かどうかを
判断する（ステップＳ22）。データＤＡＴが５０より大
きくなって白レベルと判断されるまでアドレスＡＤＲを
徐々に大きくしてこれに対応するデータＤＡＴを求める
（ステップＳ19〜Ｓ22）。

【００４４】ステップＳ22でデータＤＡＴが５０以上と
判断された場合、白レベルに達したものと判断してステ
ップＳ12に戻リ、既に説明したステップＳ13〜Ｓ17の処
理に基づいてアドレスａＬ（１）を求める。

【００４５】以上のような処理を繰返すことにより、ラ
インセンサ４３からの画像信号の各極小値に対応するア
ドレス aＬ(0) 〜 aＬ(4) を求めることができる。図４
に示す具体的データを用いた場合、各アドレスは、 aＬ
(0) ＝ｄ＋３、 aＬ(1) ＝ｄ＋１０、 aＬ(2) ＝ｄ＋１
７、 aＬ(3) ＝ｄ＋２４、 aＬ(4) ＝ｄ＋３１として与
えられる。

【００４６】ステップＳ18で５個の極小値に対応する全
てのアドレスを求めたものと判断した場合や、ステップ
Ｓ20で重複読み取り範囲が終了したものと判断し場合に
は、図７のステップＳ24に移って、ラインセンサ４５か
らの画像信号の極小値に対応するをアドレス bＬ(1) 〜
bＬ(5) を求め始める。

【００４７】まず、ラインセンサ４５からの画像信号の
うち重複読み取り範囲外の黒線像に対応した画像信号の
外側に少し離れた位置のアドレスを初期アドレスｅとし
てＡＤＲ＝ｅとするとともに特定位置カウンタｉ＝５と
する（ステップＳ24）。

【００４８】次に、アドレスＡＤＲ＝ＡＤＲ−１として
アドレスを１減少させるとともにこのアドレスＡＤＲに
対応する画像信号のデータ［ＡＤＲ］を読み出してデー
タＤＡＴとする（ステップＳ25）。

【００４９】次に、データＤＡＴが５０以上かどうかを
判断する（ステップＳ26）。データＤＡＴが５０未満と
なって黒レベルと判断されるまでアドレスＡＤＲを徐々
に小さくしてこれに対応するデータＤＡＴを求める（ス
テップＳ25、Ｓ26）。

【００５０】ステップＳ26でデータＤＡＴが５０未満と
判断された場合、黒レベルに達したものと判断してその
時のデータＤＡＴの値をデータＤＴとして保持しておく
とともに、アドレスＡＤＲ＝ＡＤＲ−１としてアドレス
を１減少させ、このアドレスＡＤＲに対応する画像信号
のデータ［ＡＤＲ］を読み出してデータＤＡＴとする
（ステップＳ28）。

【００５１】次に、データＤＡＴがステップＳ27で求め
たデータＤＴ未満かどうかを判断する（ステップＳ2
8）。データＤＡＴがデータＤＴ未満となって減少して
いると判断された場合、ステップＳ27に戻って、アドレ
スＡＤＲを徐々に小さくしてデータＤＴとＤＡＴとを更
新する（ステッブＳ27、Ｓ28）。

【００５２】ステップＳ28でデータＤＡＴがデータＤＴ
未満でないと判断された場含、データＤＡＴが極小値を
超えたものと判断してその前のデータＤＴに対応するア
ドレス bＬ(i) ＝ＡＤＲ＋１を求めるとともに、特定位
置カウンタｉを減算する（ステップＳ30）。ここで求め
たアドレス bＬ(i) は今回 bＬ(5) であるので、ライン
センサ４５からの画像信号の極小値（即ち、図５の[bＬ
5]）が求まる。

【００５３】次に、特定位置カウンタｉが０以下かどう
かを判断する（ステップＳ31）。特定位置カウンタｉが
０より大きいときには、画像信号の極小値に対応するア
ドレス算出が終了していないものとして、アドレスＡＤ
Ｒ＝ＡＤＲ−１としてアドレスを１減少させる（ステッ
プＳ32）。

【００５４】次に、アドレスＡＤＲがｅ−３５（重複範
囲の終端アドレス）より小さいかどうかを判断する（ス
テップＳ33）。この値ｅ−３５は重複読み取り範囲の終
了を示す。アドレスＡＤＲがｅ−３５より大きいときに
は、重複読み取り範囲が終了していないものとして、こ
のアドレスＡＤＲに対応する画像信号のデータ［ＡＤ
Ｒ］を読み出してデータＤＡＴとする（ステップＳ3
4）。

【００５５】次に、データＤＡＴが５０以下かどうかを
判断する（ステップＳ35）。データＤＡＴが５０より大
きくなって白レベルと判断されるまでアドレスＡＤＲを
徐々に小さくしてこれに対応するデータＤＡＴを求める
（ステツプＳ32〜Ｓ35）。

【００５６】ステップＳ35でデータＤＡＴが５０以上と
判断された場合、白レベルに達したものと判断してステ
ップＳ25に戻り、既に説明したステップＳ25〜Ｓ30の処
理に基づいてアドレス bＬ(4) を求める。

【００５７】以上のような処理を繰返すことにより、ラ
インセンサ４５からの画像信号の各極小値に対応するア
ドレス bＬ(1) 〜 bＬ(5) を求めることができる。図４
に示す具体的データを用いた場合、各アドレスは、 bＬ
(1) ＝ｅ−３１、 bＬ(2) ＝ｅ−２４、 bＬ(3) ＝ｅ−
１７、 bＬ(4) ＝ｅ−１０、 bＬ(5) ＝ｅ−３として与
えられる。

【００５８】ステップＳ31で５個の極小値に対応する全
てのアドレスを求めたと判断した場合や、ステップＳ33
で重複読み取り範囲が終了したものと判断した場合に
は、全ての処理を終了する。

【００５９】次に、図３のステツプＳ４におけるコント
ラスト補正値の算出の詳細について説明する。

【００６０】図８は図５（ａ）を例として重複範囲の画
像信号に対するコントラストの補正手順を示す説明図で
ある。重複読み取り範囲内では、白レベルは線形的に変
化し、一方黒レベルは重複読み取り範囲の内外において
あまり変化しない。このため、重複読み取り範囲内の全
信号に対して重複範囲外の白レベルになるように白レベ
ルを一様に補正すると、図８中の鎖線で示すように、黒
レベルもその影響を受けて本来の濃度値に比して重複範
囲において線形的に変化し、高い値を示すようになる。
従って、まず重複読み取り範囲内の画像信号の白レベル
を重複読み取り範囲外のコントラスト低下の生じていな
い白レベルに引き上げるための白レベル補正を行った
後、図８中の矢印方向に、黒レベルを本来の濃度値に引
き下げるための黒レベル補正を行うことにより、コント
ラストが適正に補正される。

【００６１】すなわち、重複読み取り範囲のアドレスを
ｉとしたとき、この範囲内の画像信号Ｓi に対する白レ
ベル補正後の補正値は、当該アドレスｉにおける白レベ
ル補正係数をαi としたとき、αi ・Ｓi で表すことが
できる。一方、白レベル補正後の黒レベルの補正値は、
黒レベル補正係数をβi としたとき、Ｓi の周辺の信号
（Ｓi+n 〜Ｓi 〜Ｓi-n 、ｎ：適当な整数、図４の例で
はｎ＝８程度）の白レベル補正値の平均とαi Ｓi との
差にβi を乗算したものとして表すことができる。よっ
て、コントラスト補正後の画像信号の補正値Ｓi ′は下
記(1) 式で算出することができる。

【００６２】

【図１】 Ｓi ′＝αi Ｓi ＋βi ｛αi Ｓi −（αi+n Ｓi+n ＋…＋αi Ｓi ＋…＋αi-n Ｓi-n)/(2n＋1)｝…(1)

【００６３】前記白レベル補正係数αi 、黒レベル補正
係数βi は、ともに一対のラインセンサ４３、４５の対
応する一対の端部４３ａ、４５ａにおける画像信号から
近似的に算出される。

【００６４】まず、αi について、図５を参照しつつ説
明する。重複読み取り範囲におけるデータに関し、白レ
ベルは線形的に変化するので、ラインセンサ４３からの
画像信号のデータに関し、極大値[aＨ0]〜[aＨ3]の少な
くとも２点をつないで直線近似することにより白レベル
を求め、この逆数を用いてラインセンサ４３側の白レベ
ル補正係数 aαi を算出する。同様にして、ラインセン
サ４５からの画像信号のデータに関し、極大値[bＨ1]〜
[bＨ4]の少なくとも２点をつないで直線近似して白レベ
ルを求め、この逆数を用いてラインセンサ４５側の白レ
ベル係数 bαiを算出する。

【００６５】αi (aαi, bβi)の具体的算出方法は以下
の通りである。ラインセンサ４３からの画像信号の極小
値のアドレス aＬ(1) 〜 aＬ(3) に基づいて、その極大
値のアドレス aＨ(1) ， aＨ(2) を推定計算する。すな
わち、アドレス aＨ(1) は aＨ(1) ＝（ aＬ(1) ＋ aＬ
(2) ）／２で算出し、アドレス aＨ(2) は aＨ(2) ＝
（ aＬ(2) ＋ aＬ(3) ）／２で算出する。そして、アド
レス aＨ(1) ， aＨ(2)に対応する極大値データ[aＨ
1]，[aＨ2]を求める。同様にして、ラインセンサ４５か
らの画像信号の極小値のアドレス bＬ(2) 〜 bＬ(4) に
基づいて、その極大値のアドレス bＨ(2) ， bＨ(3) を
推定計算し、アドレス bＨ(2) ， bＨ(3) に対応する極
大値データ[bＨ2]，[bＨ3]を求める。これらの前記極大
値[aＨ1]，[aＨ2]並びに[bＨ2]，[bＨ3]を直線近似した
値と重複読み取り範囲外の白レベルデータ[aＨ] , [b
Ｈ] を用いて、重複読み取り範囲内のあるアドレス a
ｉ,bｉに対する白レベル補正係数 aαi, bαi は比例配
分により下記(2) 、(3) 式により計算される。

【００６６】

【数２】 aαi ＝[aH]／｛((ai-aH(1))/(aH(2)-aH(1)))([aH2]-[aH1])+[aH1] ｝…(2) bαi ＝[bH]／｛((bi-bH(2))/(bH(3)-bH(b2))([bH3]-[bH2])+[bH2] ｝…(3)

【００６７】一方、βi の算出方法は以下の通りであ
る。重複読み取り範囲外におけるラインセンサ４３から
の画像信号のデータ[aＨ] 及び[aＬ0]と、重複読み取り
範囲内における[aＬ1]〜[aＬ4]のうちの少なくとも１つ
の値を用いてラインセンサ４３側の黒レベル補正係数 a
βi を算出する。同様に、重複読み取り範囲外における
ラインセンサ４５からの画像信号のデータ[bＨ] 及び[b
Ｌ5]と、重複読み取り範囲内における[bＬ1]〜[aＬ4]の
うちの少なくとも１つの値を用いてラインセンサ４５側
の黒レベル補正係数 bβi を算出する。

【００６８】βi (aβi, bβi)の具体的算出方法は以下
の通りである。極小値[aＬ3]とこれに対応する白レベル
補正係数 aα(aL(3)) と[aＬ0], [aＨ] を用いて、 ([a
Ｈ]−[aＬ0]）に対する（[aＨ] − aα(aL(3)) [aＬ
3]）の比の逆数をアドレス aＬ(3) における黒レベル補
正係数とし、アドレス aＬ(0) における黒レベル補正係
数を０として、２つのアドレス間におけるラインセンサ
４３側の黒レベル補正係数 aβi は２つの補正係数を直
線近似することにより比例配分して下記(4) 式により算
出される。同様にして、ラインセンサ４５側の黒レベル
補正係数 bβi は、極小値[bＬ2]とこれに対応する白レ
ベル補正係数 bα(bL(2)) と[bＬ5], [bＨ] を用いて下
記(5) 式により算出される。

【００６９】

【数３】 aβi ＝｛(ai-aL(0))/(aL(3)-aL(0))｝ ×｛(aα(aL(3))[aL3]-[aL0])/([aH]- aα(aL(3))[aL3]｝……(4) bβi ＝｛(bi-bL(5))/(bL(2)-bL(5))｝ ×｛(bα(bL(2))[bL2]-[bL5])/([bH]- bα(bL(2))[bL2]｝……(5)

【００７０】以上のようにして、白レベル補正係数 aα
i 及び bαi 並びに黒レベル補正係数 aβi 及び bβi
が算出され、(1) 式に基づき、白レベル補正及び黒レベ
ル補正を行うことにより、コントラスト補正後の画像信
号の補正値が求められる。

【００７１】前記補正係数の算出は、少なくとも画像読
取装置を組み立てる際に行えばよいが、勿論、装置の調
整時や所定の読み取り作業回数毎などの適宜のタイミン
グで基準パターンを用いて必要に応じて行ってもよい。
また、本発明は前記基準パターンに基づいて各補正レベ
ル係数を算出することは必須ではなく、予め所定の補正
係数を記憶しておき、これを用いてコントラスト補正値
を算出してもよい。また、予め幾種類かの補正係数を記
憶しておき、これを用いて実際に読み取り作業を行い、
最適な補正係数を選択して、これによりコントラストの
補正を行ってもよい。

【００７２】以上、実施形態に即して本発明を説明した
が、この発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態において両ラインセンサ４
３、４５の感度がほぼ正確に等しい場合、ゲイン調整回
路５１ａ、５１ｂ、１５１ａ、１５１ｂは不要となる。
また、上記形態では両ラインセンサ４３、４５からの画
像信号を感度補正するゲイン調整回路５１ａ、５１ｂの
後段にＡ／Ｄ変換固路５２ａ、５２ｂを設けているが、
Ａ／Ｄ変換回路５２ａ、５２ｂの後段にゲイン調整回路
５１ａ、５１ｂを設けてデジタル的に感度補正してもよ
い。また、全反射ミラー４１の代わりにある程度の透過
性を有するミラーを用いてもよい。

【００７３】また、ＣＰＵ５７の演算速度が高速の場合
は、ＤＳＰ６２を設けることなく、ＤＳＰ６２における
演算をＣＰＵ５７において行ってもよい。また、つなぎ
位置は、上記実施形態のように、重なり位置の決定後、
重複読み取り範囲内において同一画像が記録された適宜
の位置とすることができるが、重なり位置の決定とは別
個に、例えば単一の黒線像からなる基準マークを用い
て、このマークの同一画像光が重複投影され、一対のメ
モリ５４ａ、５４ｂに重複記録された画像信号に対応す
るアドレス値をつなぎ位置として設定してもよい。

【００７４】また、上記実施形態では一対のラインセン
サ４３、４５の場合について説明したが、３個以上のラ
インセンサを用いてコントラストを補正する場合にも、
本発明を適用することができる。この場合、ラインセン
サ毎にメモリを設けることは必ずしも必要ではなく、一
対のメモリ５４ａ、５４ｂの一方を読み込み用としたと
き、他方を読み出し用とし、読み込まれた画像信号に対
してコントラストの補正を逐次行って読み出し、読み込
みと読み出しとを交互に切り換えて使用すればよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の画像読取装
置及び方法によれば、重複読み取り範囲内の画像信号に
対してコントラストが補正されるので、重複して読み取
られた範囲内のいずれの位置でつなぎ処理がなされて
も、また画像読み取り装置の使用に伴って光学系にずれ
が生じても、コントラストのずれに起因した不連続部分
の発生を防止することができ、高品質の読み取り画像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の画像読取装置の光学系を示す斜視図
である。

【図２】図１の画像読取装置の撮像部４の動作を制御す
る駆動回路のブロック図である。

【図３】図２のＤＳＰ６２によるコントラストの補正手
順を示す概略フローチヤートである。

【図４】原稿面２上に基準パターン７を配置した場合
に、ラインセンサ４３、４５から読み出される画像信号
の具体例を示す図である。

【図５】図４のデータをグラフ化して示した概念図であ
る。

【図６】図３のステップＳ１における重なり位置の具体
的内容を説明するフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートの後段である。

【図８】コントラストの補正要領を説明するグラフ図で
ある。

【図９】従来におけるつなぎ処理を説明するグラフ図で
ある。

【符号の説明】

２ 原稿面 ３ 結像レンズ ４ 撮像部 ４１ 全反射ミラー ４３，４５ イメージセンサ ４３ａ，４５ａ 対応する端部 ５１ａ、５１ｂ、１５１ａ，１５１ｂ ゲイン調整回路 ５２ａ、５２ｂ Ａ／Ｄ変換回路 ５４ａ、５４ｂ メモリ ５３，５６、１５６ 切換部 ５７，１５７ ＣＰＵ ６２ ＤＳＰ（白レベル補正手段及び黒レベル補正手
段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を主走査方向に沿つて走査した画像
   光をミラーを用いて分割し、分割した画像光を主走査方
   向に並設された複数のラインセンサにそれぞれ投影する
   とともに、隣り合うラインセンサの対応する一対の端部
   に同一の画像光を重複して投影し、各ラインセンサによ
   り読み取られた画像信号を重複して読み取られた範囲内
   の位置でつなぎ処理する画像読取装置において、 重複して読み取られた画像信号に対し、重複することな
   く読み取られた画像信号に比して低下したコントラスト
   を補正するコントラスト補正演算手段を備えることを特
   徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 コントラスト補正演算手段は、重複して
   読み取られた画像信号の白レベルを重複することなく読
   み取られた画像信号の白レベルに補正する白レベル補正
   手段と、白レベル補正後に、重複して読み取られた画像
   信号の黒レベルを重複することなく読み取られた画像信
   号の黒レベルに補正する黒レベル補正手段とを備える請
   求項１に記載した画像読取装置。
3. 【請求項３】 重複して読み取られた画像信号と重複す
   ることなく読み取られた画像信号に基づいて補正値を算
   出する請求項１又は２に記載した画像読取装置。
4. 【請求項４】 主走査方向に等間隔に複数の白線像及び
   黒線像が交互に配置され、少なくとも両端側の黒線像を
   除く他の複数の線像による画像光が隣り合うラインセン
   サの対応する一対の端部に同一の画像光として重複する
   ように投影される基準パターンを備える請求項３に記載
   した画像読取装置。
5. 【請求項５】 原稿を主走査方向に沿つて走査した画像
   光をミラーを用いて分割し、分割した画像光を主走査方
   向に並設された複数のラインセンサにそれぞれ投影する
   とともに、隣り合うラインセンサの対応する一対の端部
   に同一の画像光を重複して投影し、各ラインセンサによ
   り読み取られた画像信号を重複して読み取られた範囲内
   の位置でつなぎ処理する画像読取方法において、 重複して読み取られた画像信号に対し、重複することな
   く読み取られた画像信号に比して低下したコントラスト
   を補正することを特徴とする画像読取方法。