JPH10257323A - Image reader - Google Patents

Image reader

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JPH10257323A
JPH10257323A JP9060559A JP6055997A JPH10257323A JP H10257323 A JPH10257323 A JP H10257323A JP 9060559 A JP9060559 A JP 9060559A JP 6055997 A JP6055997 A JP 6055997A JP H10257323 A JPH10257323 A JP H10257323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
luminance
image
background
density
reading
Prior art date
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Pending
Application number
JP9060559A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Matsuda
伸也 松田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
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Publication of JPH10257323A publication Critical patent/JPH10257323A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an appropriate density correction corresponding to base density, in spite of original conditions and operating characteristics. SOLUTION: This reader is provided with a means 104 for detecting peak luminance Bp with a maximum frequency, based on luminance frequency distribution data DN generated from the output of reading means, a storage means 106 for correspondingly storing the peak luminance, base luminance and scanning position, and a means 101 for calculating the base luminance corresponding to the detected peak luminance Bp and the scanning position, based on information T1 stored in the storage means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、種々のドキュメン
トの画像情報を電気信号に変換する画像読取り装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reader for converting image information of various documents into electric signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル複写機やコンピュータシステ
ムの画像入力手段として利用されるイメージリーダの多
くは、いわゆる“下地のかぶり”を防止する濃度補正機
能を有している。すなわち、原稿の下地濃度を検出して
適切な閾値を設定し、読取り画像のうちの閾値よりも淡
い部分を下地(背景部)とみなしてそのデータ値を白地
データ値(最も明るい値)に置き換える。これにより、
例えば変色した新聞のように下地色が白色以外(例えば
淡い黄色)であったとしても、下地色が白色である場合
と同様の高コントラストの画像再現が可能となる。な
お、閾値よりも濃い部分についても下地濃度に応じてデ
ータ値を補正する場合もある。
2. Description of the Related Art Many image readers used as image input means for digital copiers and computer systems have a density correction function for preventing so-called "underground fog". That is, the background density of the document is detected, an appropriate threshold is set, and a portion of the read image that is lighter than the threshold is regarded as the background (background), and its data value is replaced with a white background data value (the brightest value). . This allows
For example, even if the background color is other than white (for example, pale yellow) as in a discolored newspaper, it is possible to reproduce a high-contrast image similar to the case where the background color is white. In some cases, the data value of a portion darker than the threshold value is corrected according to the background density.

【0003】文字画像における上述の閾値の設定方法と
してモード法が知られている。これは、文字画像の濃度
のヒストグラム(度数分布図)が文字濃度と下地濃度と
における度数の大きい双峰状になることを前提とし、そ
のヒストグラムの谷(度数が0の濃度)を見つけて閾値
とする方法である。また、ヒストグラムを正規分布関数
で近似し、平均・分散演算によって閾値を設定する方法
も用いられている。
A mode method is known as a method for setting the above-mentioned threshold value in a character image. This is based on the premise that the density histogram (frequency distribution diagram) of the character image has a bimodal shape with a large frequency between the character density and the background density. It is a method. Further, a method of approximating a histogram with a normal distribution function and setting a threshold value by an average / variance calculation is also used.

【0004】閾値としては、ヒストグラムにおける下地
部に対応する下地濃度範囲の度数を低濃度側から累計し
た値が、下地濃度範囲の総度数に対して70%〜80%
程度の割合の値になる濃度値が適している。下地濃度範
囲の高濃度側の限界値を閾値として下地濃度範囲の全画
素を白く再現すると、細かな文字の細りや中間調画像の
淡い部分の白抜きが生じるおそれがある。これに対し
て、下地濃度範囲の全画素のうちの70%〜80%の画
素を白く再現する場合には、通常は画素位置が分散する
ので、残りの20%〜30%の白以外の画素の存在は目
立たない。
As the threshold value, the value obtained by accumulating the frequencies of the background density range corresponding to the background portion in the histogram from the low density side is 70% to 80% of the total frequency of the background density range.
Density values that give values of the order of magnitude are suitable. If all pixels in the background density range are reproduced white using the limit value on the high density side of the background density range as a threshold, fine characters may be thinned and white portions of a halftone image may be whitened out. On the other hand, when 70% to 80% of all pixels in the background density range are reproduced in white, the pixel positions are usually dispersed, and the remaining 20% to 30% of non-white pixels are reproduced. The presence of is inconspicuous.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来では、実際には下
地のムラ、文字と中間調画像との混在などによってヒス
トグラムの形状が複雑になるので、適切に閾値を設定す
るのは難しいという問題があった。例えば光沢性用紙に
プリントされた画像の読取りにおいて、原稿面での反射
のためにヒストグラムの谷を検出できない場合があっ
た。
Conventionally, since the shape of the histogram becomes complicated due to unevenness of the background and the mixture of characters and halftone images, it is difficult to appropriately set the threshold value. there were. For example, in reading an image printed on glossy paper, a valley of the histogram may not be detected due to reflection on the document surface.

【0006】また、照明のムラや撮像感度の画素間のバ
ラツキといった装置固有の動作特性も、読取り濃度のヒ
ストグラムの複雑化の要因となる。特に、書籍の読取り
に適した上向きセッティング形式の画像読取り装置(ブ
ックスキャナ)では、シート原稿の読取りに用いられる
ライン走査形式の一般的なイメージリーダと比べて、動
作特性に因るヒストグラムの複雑化が顕著であることが
わかった。その理由として次の〜の事項を挙げるこ
とができる。ブックスキャナでは、原稿面の全体を照
明した状態で読取りを行い、そのうえ原稿面の高さが一
定でないので、照明のムラが生じやすい。照明が広範
囲であり且つ原稿面と撮像デバイスとの距離が大きいの
で、撮像デバイスの入射光量が少なくノイズの影響が大
きい。原稿面と撮像デバイスとの間の空間が開放され
ているので、環境光の影響を受ける。
[0006] In addition, operating characteristics inherent to the apparatus, such as uneven illumination and variations in imaging sensitivity between pixels, also cause the histogram of the read density to be complicated. In particular, an image reading apparatus (book scanner) of the upward setting type suitable for reading a book has a more complicated histogram due to the operation characteristics as compared with a general line scanning type image reader used for reading a sheet document. Was found to be significant. The following can be cited as the reasons. In a book scanner, reading is performed with the entire document surface illuminated, and the height of the document surface is not constant. Since the illumination is wide and the distance between the document surface and the imaging device is large, the amount of incident light on the imaging device is small and the influence of noise is large. Since the space between the document surface and the imaging device is open, it is affected by ambient light.

【0007】本発明は、原稿条件及び動作特性に係わら
ず、下地濃度に応じた適切な濃度補正を実現することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize appropriate density correction according to the background density regardless of the document conditions and the operation characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】読取り対象面(原稿面)
の輝度の度数分布は、画像情報・撮像系の特性・外乱な
どに依存する。しかし、文字画像のように大半が背景部
分である画像においては、背景濃度が同一であれば、複
数の画像の間で分布形状に差異はあっても、度数が最大
となる輝度(これをピーク輝度と呼称する)は同一とな
る。このことを利用して下地のかぶりを防止する濃度補
正のための閾値を適切に設定する。
[Means for Solving the Problems] Surface to be read (original surface)
The frequency distribution of the luminance depends on image information, characteristics of the imaging system, disturbance, and the like. However, in an image such as a character image, which is mostly a background portion, as long as the background density is the same, there is a difference in the distribution shape between a plurality of images, but the luminance at which the frequency is maximum (this is the peak value). Luminance) is the same. By utilizing this fact, a threshold value for density correction for preventing fogging of the background is appropriately set.

【0009】すなわち、あらかじめ下地濃度の代表例を
示すサンプル画像(チャート)を読み取って輝度の度数
分布を求め、下地に対応する輝度範囲において度数が最
大となる輝度をピーク輝度として検出する。そして、補
正のための輝度の閾値を度数分布に基づいて算出し、検
出したピーク輝度と対応づけてサンプルデータとして記
憶しておく。複数のサンプル画像について同様の処理を
行い、複数組のサンプルデータを記憶しておく。その
後、不特定の画像を読み取ったときにも、輝度の度数分
布を求めてピーク輝度を検出する。そして、基本的には
ピーク輝度が一致するサンプルデータの閾値を用いて読
取り画像の濃度補正を行う。ピーク輝度の一致するサン
プルデータが無い場合は、サンプルデータによって特定
されるピーク輝度と閾値との相関関係から読取り画像に
適合する閾値を算定する。関係式をサンプルデータとし
て記憶しておいてもよい。
That is, a sample image (chart) showing a representative example of the background density is read in advance to obtain a frequency distribution of luminance, and a luminance having a maximum frequency in a luminance range corresponding to the background is detected as a peak luminance. Then, a luminance threshold value for correction is calculated based on the frequency distribution, and stored as sample data in association with the detected peak luminance. Similar processing is performed for a plurality of sample images, and a plurality of sets of sample data are stored. Thereafter, even when an unspecified image is read, the frequency distribution of the luminance is obtained to detect the peak luminance. Then, basically, the density of the read image is corrected using the threshold value of the sample data having the same peak luminance. If there is no sample data having the same peak luminance, a threshold value suitable for the read image is calculated from the correlation between the peak luminance specified by the sample data and the threshold value. The relational expression may be stored as sample data.

【0010】画像全体の濃度が一様である場合、原理的
には画像の任意に区画した各領域における輝度の度数分
布の様相は互いに等しい(領域の大きさが同一であれば
度数も等しい)。しかし、実際には、照明のムラ・レン
ズ系の歪み・撮像感度のバラツキなどによって度数分布
の様相に若干の差異が生じる。したがって、領域毎にサ
ンプルデータを記憶しておき、サンプルデータを用いて
領域毎に閾値を算定することにより、きめ細かな濃度補
正を実現することができる。
When the density of the entire image is uniform, in principle, the frequency distribution of the luminance in each of the arbitrarily divided areas of the image is equal to each other (if the size of the area is the same, the frequency is also equal). . However, in practice, there is a slight difference in the appearance of the power distribution due to unevenness of illumination, distortion of the lens system, and variation in imaging sensitivity. Therefore, by storing sample data for each area and calculating a threshold value for each area using the sample data, fine density correction can be realized.

【0011】請求項1の発明の装置は、読取り対象面の
光学画像を画素に細分化して電気信号に変換する読取り
手段を有し、前記読取り対象面の下地濃度に応じて読取
り画像のデータ処理を行う画像読取り装置であって、前
記読取り手段の出力から生成された輝度度数分布データ
に基づいて度数が最も大きいピーク輝度を検出する手段
と、ピーク輝度と下地輝度と走査位置とを対応づけて記
憶する記憶手段と、検出されたピーク輝度と走査位置と
に対応する下地輝度を前記記憶手段に記憶されている情
報に基づいて算定する手段と、を有している。本明細書
において、輝度とは、読取り対象面の明暗の度合いを意
味し、実質的に「濃度」と同義である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus having reading means for subdividing an optical image of a surface to be read into pixels and converting it into electric signals, and performing data processing of the read image in accordance with the background density of the surface to be read. An image reading apparatus for detecting a peak luminance having a maximum frequency based on luminance frequency distribution data generated from an output of the reading means, and associating the peak luminance, the background luminance, and the scanning position with each other. There is provided a storage unit for storing, and a unit for calculating a base luminance corresponding to the detected peak luminance and the scanning position based on information stored in the storage unit. In this specification, the luminance means the degree of lightness and darkness of the surface to be read, and is substantially synonymous with "density".

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明を適用したブックス
キャナ1の外観を示す斜視図、図2はブックスキャナ1
による読取りの模式図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a book scanner 1 to which the present invention is applied, and FIG.
FIG.

【0013】ブックスキャナ1は、書籍や雑誌などのブ
ック原稿(見開き原稿)BDの読取りに好適な画像読取
り装置であって、電源回路などを収納する本体ハウジン
グ10、原稿を支持する暗色の原稿台20、原稿画像を
電気信号に変換する撮像ユニット30、及び原稿の照明
を担うランプユニット40を有している。原稿台20は
本体ハウジング10の前面側に配置されている。撮像ユ
ニット30は、原稿台20の上方に配置され、本体ハウ
ジング10の上面から上方に延びた支柱12によって片
持ち形式で支持されている。ランプユニット40は、支
柱12における撮像ユニット30の下面側の位置に固定
されている。原稿台20と撮像ユニット30との間の空
間80は装置外の自由空間に対して開放されており、ブ
ック原稿のセッティングに十分な広さを有している。原
稿台20と撮像ユニット30の下面との距離は30cm
以上であり、原稿台20の上でページをめくることがで
きるので、ユーザーは多数ページの読取り作業を能率的
に進めることができる。
The book scanner 1 is an image reading apparatus suitable for reading book originals (spread originals) BD such as books and magazines, and includes a main body housing 10 for accommodating a power supply circuit and the like, a dark original platen for supporting the originals. 20, an imaging unit 30 for converting a document image into an electric signal, and a lamp unit 40 for illuminating the document. The document table 20 is arranged on the front side of the main body housing 10. The imaging unit 30 is arranged above the document table 20 and is supported in a cantilever manner by a support column 12 extending upward from the upper surface of the main body housing 10. The lamp unit 40 is fixed to a position on the lower surface side of the imaging unit 30 on the support 12. A space 80 between the document table 20 and the imaging unit 30 is open to a free space outside the apparatus, and has a sufficient size for setting a book document. The distance between the platen 20 and the lower surface of the imaging unit 30 is 30 cm
As described above, since the pages can be turned on the document table 20, the user can efficiently perform the reading operation of a large number of pages.

【0014】本体ハウジング10の前面の上端側に操作
パネルOPが設けられており、下端側に原稿面(見開き
面)S1の高さを検出するための投影板18が固定され
ている。操作パネルOPには、液晶ディスプレイととも
に、読取りのモードや条件(読取りサイズ、倍率、出力
枚数、濃度など)を指定するためのボタンが配置されて
いる。投影板18の前面は光沢面であり、原稿台20の
上面に対する45°の傾斜面となっている。この投影板
18にブック原稿BDにおける左右方向と直交する方向
の端面S3の像が写り、その状態の投影板18が原稿画
像とともに撮影される。
An operation panel OP is provided on the upper end of the front surface of the main body housing 10, and a projection plate 18 for detecting the height of the document surface (spread surface) S1 is fixed to the lower end. On the operation panel OP, together with a liquid crystal display, buttons for designating reading modes and conditions (reading size, magnification, number of output sheets, density, etc.) are arranged. The front surface of the projection plate 18 is a glossy surface and is a 45 ° inclined surface with respect to the upper surface of the document table 20. An image of the end surface S3 of the book document BD in a direction orthogonal to the left-right direction is reflected on the projection plate 18, and the projection plate 18 in that state is photographed together with the document image.

【0015】本体ハウジング10における操作パネルO
Pに向かって右側の側面には、メインスイッチ51が設
けられている。原稿台20の左右方向の両側には、ユー
ザーが読取りの開始を指示するためのスタートキー5
2,53が1つずつ設けられている。
Operation panel O in main body housing 10
A main switch 51 is provided on a side surface on the right side toward P. A start key 5 for the user to instruct the start of reading is provided on both sides of the platen 20 in the left-right direction.
2, 53 are provided one by one.

【0016】図1において、撮像ユニット30は、CC
Dアレイからなるラインセンサ31、結像レンズ32、
及びミラー33を有している。ミラー33と結像レンズ
32とからなる光学系OSによって、原稿画像がライン
センサ31の受光面に投影される。ラインセンサ31
は、図示しない副走査機構の可動体(スキャナ)に取付
けられており、CCD素子の配列方向を上下方向に保っ
た状態で左右方向(副走査方向)M2に沿って平行移動
をする。この平行移動によって2次元の原稿画像の撮像
が行われる。つまり、ブックスキャナ1においては、ラ
インセンサ31の移動によって2次元の撮像面が形成さ
れることになる。ラインセンサ31に代えてエリアセン
サを用いた場合にはその受光面が撮像面になる。原稿画
像の主走査方向は、原稿台20上では前後方向であり、
撮像面上では上下方向である。
In FIG. 1, the image pickup unit 30 has a CC
A line sensor 31 composed of a D array, an imaging lens 32,
And a mirror 33. The original image is projected on the light receiving surface of the line sensor 31 by the optical system OS including the mirror 33 and the imaging lens 32. Line sensor 31
Is mounted on a movable body (scanner) of a sub-scanning mechanism (not shown), and translates along the left-right direction (sub-scanning direction) M2 while keeping the arrangement direction of the CCD elements in the vertical direction. By this parallel movement, a two-dimensional document image is captured. That is, in the book scanner 1, a two-dimensional imaging surface is formed by the movement of the line sensor 31. When an area sensor is used in place of the line sensor 31, its light receiving surface becomes an imaging surface. The main scanning direction of the document image is a front-back direction on the document table 20,
The vertical direction is on the imaging surface.

【0017】ブックスキャナ1の使用に際して、ユーザ
ーは原稿台20の上にブック原稿BDを見開いた状態で
上向きに置く。そのとき、左右のページの境界を原稿台
20の左右方向の中心を示すマークに合わせるととも
に、投影板18の下端縁にブック原稿BDを押し当てて
前後方向の位置決めを行う。投影板18と原稿台20と
の境界が原稿のセッティングの基準線となっている。そ
の基準線の中央が基準位置Ps(図2参照)である。ま
た、ユーザーは見開き状態を維持するために必要に応じ
てブック原稿BDの端縁部分を手で押さえる。スタート
キー52,53のオンに呼応して、ブックスキャナ1
は、予備スキャンニングと本スキャンニングとを順に行
う。予備スキャンニングでは、原稿サイズ、原稿面S1
の下地輝度などの原稿条件が測定され、測定結果に基づ
いて本スキャンニングの動作設定が行われる。本スキャ
ンニングでは、読み取られた画像が逐次に外部装置へ出
力される。外部装置としては、プリンタ、ディスプレ
イ、画像メモリ、画像編集装置(コンピュータシステ
ム)などがある。例えば、プリンタが接続されている場
合には、読取り画像がリアルタイムでプリントアウトさ
れる。
When using the book scanner 1, the user places the book document BD upward on the document table 20 with the book document BD opened. At this time, the boundary between the left and right pages is aligned with a mark indicating the center of the document table 20 in the left and right direction, and the book document BD is pressed against the lower edge of the projection plate 18 to perform positioning in the front and rear direction. The boundary between the projection plate 18 and the document table 20 is a reference line for setting the document. The center of the reference line is the reference position Ps (see FIG. 2). In addition, the user presses the edge portion of the book document BD by hand as necessary to maintain the facing state. When the start keys 52 and 53 are turned on, the book scanner 1 is turned on.
Performs preliminary scanning and main scanning in order. In the preliminary scanning, the document size, the document surface S1
The original conditions such as the background luminance of the original are measured, and the operation setting of the main scanning is performed based on the measurement result. In the main scanning, the read images are sequentially output to an external device. Examples of the external device include a printer, a display, an image memory, and an image editing device (computer system). For example, when a printer is connected, the read image is printed out in real time.

【0018】図3はブックスキャナ1の制御系のブロッ
ク図である。ブックスキャナ1は、マイクロコンピュー
タを備えたCPU101によって制御される。CPU1
01は、ラインセンサ31の光電変換制御を担う撮像制
御回路130、ラインセンサ31を移動させる副走査機
構131、照明の制御を担うランプ制御回路140、及
び操作パネルOPの表示デバイスに対して動作の指示を
与える。また、CPU101は、ラインセンサ31の出
力の量子化や画像補正を行う信号処理系100の制御を
も担う。CPU101には、メインスイッチ51及びス
タートキー52,53が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the book scanner 1. The book scanner 1 is controlled by a CPU 101 having a microcomputer. CPU1
Reference numeral 01 denotes an operation of the imaging control circuit 130 that controls the photoelectric conversion of the line sensor 31, the sub-scanning mechanism 131 that moves the line sensor 31, the lamp control circuit 140 that controls the illumination, and the display device of the operation panel OP. Give instructions. The CPU 101 also controls the signal processing system 100 that performs quantization of the output of the line sensor 31 and image correction. A main switch 51 and start keys 52 and 53 are connected to the CPU 101.

【0019】図4は信号処理系100の要部のブロック
図、図5は輝度度数分布の一例を示す図、図6は濃度補
正部103Cの入出力特性を示す図である。信号処理系
100は、CPU101、AD変換器102、画像処理
回路103、輝度検出部104、RAM105、及び不
揮発性メモリ106を有している。
FIG. 4 is a block diagram of a main part of the signal processing system 100, FIG. 5 is a diagram showing an example of a luminance frequency distribution, and FIG. 6 is a diagram showing input / output characteristics of the density correction section 103C. The signal processing system 100 includes a CPU 101, an AD converter 102, an image processing circuit 103, a luminance detection unit 104, a RAM 105, and a nonvolatile memory 106.

【0020】予備スキャンニングにおいて、ラインセン
サ31から出力された光電変換信号は、AD変換器10
2によって例えば8ビットの撮像データ(輝度データ)
D10に変換され、画素配列順に輝度検出部104に入
力される。輝度検出部104は、比較器とカウンタとか
らなり、1ライン分の撮像データD10を値の階級別に
数えて読取り画像の輝度度数分布データDNを生成す
る。ここで、代表的なブック原稿BDである文字が主体
の書籍の場合には、輝度度数分布は図5のように文字範
囲及び下地範囲に極大値をもつ。写真と文字とが混在す
る場合は中間調範囲の度数が増大するが、度数の大半は
下地に対応する。CPU101は、輝度度数分布データ
DNを取り込み、下地範囲内の度数が最も大きい階級の
データ値をピーク輝度BPとして検出する。そして、メ
モリ106内のテーブルT1を参照し、後述の要領で下
地設定値BSを算定してRAM105に格納する。この
一連の動作はライン毎に繰り返される。
In the preliminary scanning, the photoelectric conversion signal output from the line sensor 31 is applied to the AD converter 10.
2, for example, 8-bit image data (luminance data)
D10 is input to the luminance detecting unit 104 in the order of pixel arrangement. The luminance detecting unit 104 includes a comparator and a counter, and generates luminance frequency distribution data DN of a read image by counting the imaging data D10 for one line for each value class. Here, in the case of a book mainly composed of characters as a typical book original BD, the luminance frequency distribution has local maximum values in the character range and the background range as shown in FIG. When the photograph and the character are mixed, the frequency in the halftone range increases, but most of the frequency corresponds to the background. The CPU 101 takes in the luminance frequency distribution data DN and detects the data value of the class having the highest frequency in the background range as the peak luminance BP. Then, by referring to the table T1 in the memory 106, the base setting value BS is calculated and stored in the RAM 105 in a manner described later. This series of operations is repeated for each line.

【0021】本スキャンニングにおいて、撮像データD
10は、画素配列順に画像処理回路103に入力され
る。画像処理回路103は、画質改善のためのMTF補
正、濃度補正、画像歪みの補正、及び有効読取り領域の
外側の像を消去するマスキングなどの処理を担う。外部
装置には画像処理回路103を経た撮像データD20が
出力される。
In the main scanning, the imaging data D
10 are input to the image processing circuit 103 in the order of pixel arrangement. The image processing circuit 103 performs processes such as MTF correction for improving image quality, density correction, correction of image distortion, and masking for erasing an image outside the effective reading area. Image data D20 that has passed through the image processing circuit 103 is output to the external device.

【0022】濃度補正は、(1)式に則して輝度濃度変
換された撮像データを図6のように修正するデータ処理
であり、濃度補正部103Cで行われる。 D=log10(1/R) …(1) D:濃度値 R:輝度値 濃度補正部103Cを経ることにより、下地設定値BS
より低輝度の画素の撮影データ値は白地データ値に置き
換えられる。濃度補正部103には、副走査の進行に合
わせてライン単位の下地設定値BSがCPU101から
与えられる。
The density correction is a data processing for correcting the image data, which has been subjected to the luminance / density conversion according to the equation (1), as shown in FIG. 6, and is performed by the density correction unit 103C. D = log 10 (1 / R) (1) D: Density value R: Luminance value By passing through the density correction unit 103C, the base setting value BS
The photographing data value of the lower luminance pixel is replaced with a white background data value. The density correction unit 103 is provided with a base setting value BS in line units from the CPU 101 in accordance with the progress of sub-scanning.

【0023】このように予備スキャンニングと本スキャ
ンニングとを行って外部へ読取り画像を出力する稼働読
取りモード(つまり、使用時の読取りモード)に加え
て、ブックスキャナ1には濃度補正の機能設定のための
本発明に特有の補助読取りモードが設けられている。補
助読取りモードは、ブックスキャナ1の工場出荷前の調
整工程、使用開始後の定期検査などにおいて、所定の作
業者によって指定される。以下、この補助読取りモード
の動作について説明する。
As described above, in addition to the operation reading mode in which the preliminary scanning and the main scanning are performed and a read image is output to the outside (that is, the reading mode at the time of use), the book scanner 1 has a function of density correction. An auxiliary reading mode specific to the present invention is provided. The auxiliary reading mode is specified by a predetermined operator in an adjustment process before shipping the book scanner 1 from the factory, a periodic inspection after the start of use, and the like. Hereinafter, the operation in the auxiliary reading mode will be described.

【0024】図7はサンプル画像の輝度ヒストグラム、
図8はテーブルT1のデータ構成を示す図、図9はピー
ク輝度Bpと下地設定値Bsとの相関関係の一例を示す
図である。
FIG. 7 shows a luminance histogram of a sample image,
FIG. 8 is a diagram illustrating a data configuration of the table T1, and FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correlation between the peak luminance Bp and the background setting value Bs.

【0025】補助読取りモードを指定した後、作業者は
複数のサンプル画像(チャート)の読取り作業を行う。
チャートは、濃度が一般的な書籍の下地濃度範囲(反射
濃度0.1〜0.4程度)内の値である均一濃度画像で
ある。チャートの数は、濃度補正に要求される精度に応
じて選定され、2〜8程度が実用値である。ここでは3
枚のチャートを用いるものとする。
After designating the auxiliary reading mode, the operator reads a plurality of sample images (charts).
The chart is a uniform density image whose density is a value within the range of the background density of a general book (a reflection density of about 0.1 to 0.4). The number of charts is selected according to the accuracy required for density correction, and about 2 to 8 is a practical value. Here 3
It is assumed that two charts are used.

【0026】作業者は、1枚目のチャートを原稿台20
にセットし、スタートキー52,53を押す。上述の予
備スキャンニングと同様に、チャートを読み取った撮像
データD10はAD変換器102から輝度検出部104
へ転送される。輝度検出部104は、1ライン分の撮像
データD10を値の階級別に数える動作を繰り返し、チ
ャートの各ラインの輝度度数分布データDNを生成す
る。個々のラインにおいて度数分布はおおよそ正規分布
となるが、ラインセンサ31の画素間の感度差などによ
って分布曲線は多少歪む。また、ライン間においては照
度ムラやレンズの歪みによって分布が若干異なる。
The operator places the first chart on the document table 20.
And press the start keys 52 and 53. Similarly to the above-described preliminary scanning, the imaging data D10 obtained by reading the chart is supplied from the AD converter 102 to the luminance detection unit 104.
Transferred to The luminance detection unit 104 repeats the operation of counting the imaging data D10 for one line for each value class, and generates luminance frequency distribution data DN for each line of the chart. The frequency distribution of each line is approximately a normal distribution, but the distribution curve is slightly distorted due to the sensitivity difference between the pixels of the line sensor 31 and the like. The distribution between the lines is slightly different due to uneven illuminance and lens distortion.

【0027】CPU101は、各ラインの輝度度数分布
データDNを取り込み、ライン毎に度数が最も大きい階
級のデータ値をピーク輝度Bpとして検出するととも
に、低輝度側から数えた度数の累計が総度数に対する一
定の割合(例えば20%)の値となる輝度を、チャート
の下地設定値(下限設定サンプル値)Bsとして算定す
る。そして、検出したピーク輝度Bpと、算定した下地
設定値Bsと、ライン番号(走査位置)とを対応づけて
不揮発性のメモリ106に格納する。この一連の動作は
ライン毎に繰り返される。
The CPU 101 fetches the luminance frequency distribution data DN of each line, detects the data value of the class having the highest frequency for each line as the peak luminance Bp, and calculates the total of the frequencies counted from the low luminance side with respect to the total frequency. The luminance that is a value of a fixed ratio (for example, 20%) is calculated as the base setting value (lower limit setting sample value) Bs of the chart. Then, the detected peak luminance Bp, the calculated background setting value Bs, and the line number (scanning position) are stored in the nonvolatile memory 106 in association with each other. This series of operations is repeated for each line.

【0028】1枚目の読取りが終わると、作業者は1枚
目と同様に2枚目,3枚目のチャートを順に原稿台20
にセットし、それぞれの読取りを指示する。2枚目,3
枚目のチャートについても、ライン毎に輝度検出部10
4によって輝度度数分布データDNが生成され、CPU
101によってピーク輝度Bp及び下地設定値Bsがメ
モリ106に格納される。以上の動作により、メモリ1
06には図8のように1つのライン番号Yに3つのピー
ク輝度Bpと3つの下地設定値Bsとを対応づけたテー
ブルT1が設けられる。図7は、あるライン位置での各
チャートの輝度度数分布を示している。
When the reading of the first sheet is completed, the operator sequentially moves the charts of the second sheet and the third sheet in the same manner as the first sheet.
And instruct each reading. 2nd, 3rd
As for the sheet chart, the luminance detection unit 10
4 generates luminance frequency distribution data DN,
According to 101, the peak luminance Bp and the background setting value Bs are stored in the memory 106. By the above operation, the memory 1
The table 06 is provided with a table T1 in which one line number Y is associated with three peak luminances Bp and three base setting values Bs as shown in FIG. FIG. 7 shows a luminance frequency distribution of each chart at a certain line position.

【0029】本実施形態では、ライン当たりのサンプル
数が3であるので、上述の稼働読取りモードにおいて、
実際の原稿を読み取ったときの輝度度数分布のピーク輝
度BPと一致するピーク輝度BpがテーブルT1に存在
する場合は少ない。一致するピーク輝度Bpが無い場
合、CPU101は、テーブルT1のデータを用いて実
際の原稿のピーク輝度Bpに適合する下地設定値BSを
補間演算によって求める。補間演算を高速化するため、
メモリ106に演算式を格納しておいてもよい。
In this embodiment, since the number of samples per line is 3, in the above-mentioned operation reading mode,
There are few cases where a peak luminance Bp that matches the peak luminance BP of the luminance frequency distribution when an actual document is read exists in the table T1. If there is no matching peak luminance Bp, the CPU 101 obtains a background setting value BS that matches the actual original peak luminance Bp by interpolation using the data in the table T1. To speed up the interpolation operation,
The arithmetic expression may be stored in the memory 106.

【0030】図10は補助読取りモードの概略の動作の
フローチャートである。スタート指示に呼応して照明ラ
ンプを点灯し、スキャナの移動を開始する(#11〜#
13)。スキャンニング中はライン毎に輝度度数分布デ
ータDNを作成してピーク輝度Bpを検出するととも
に、下地設定値(サンプル値)Bsを算出する(#1
4、#15)。スキャンニングが終了すると、一旦、照
明ランプを消灯し、次のスタート指示を待つ(#15〜
#17)。所定数のチャートの読取りが終わると、各ラ
イン位置におけるピーク輝度Bpと下地設定値Bsとの
関係式を求め、テーブルT1を完成させる(#18)。
FIG. 10 is a flowchart showing the general operation of the auxiliary reading mode. The illumination lamp is turned on in response to the start instruction, and the movement of the scanner is started (# 11 to # 11).
13). During the scanning, the luminance frequency distribution data DN is created for each line, the peak luminance Bp is detected, and the background setting value (sample value) Bs is calculated (# 1).
4, # 15). When the scanning is completed, the illumination lamp is turned off once and the next start instruction is waited (# 15 to # 15).
# 17). When reading of the predetermined number of charts is completed, a relational expression between the peak luminance Bp and the background setting value Bs at each line position is obtained, and the table T1 is completed (# 18).

【0031】図11は稼働読取りモードの概略の動作の
フローチャートである。スタート指示に呼応して照明ラ
ンプを点灯し、予備スキャンニングを開始する(#21
〜#23)。予備スキャンニング中はライン毎に輝度度
数分布データDNを作成してピーク輝度BPを検出する
(#24、#25)。予備スキャンニングが終了する
と、テーブルT1を参照して、ライン毎に上述の補間演
算を行ってピーク輝度BPに適合する下地設定値BSを
算出する(#26)。続いて、本スキャンニングを開始
し、本スキャンニング中はライン毎に下地設定値BSを
閾値とする濃度補正を行う(#27、#28)。本スキ
ャンニングが終了すると、照明ランプを消灯して待機す
る(#29、#30)。
FIG. 11 is a flowchart showing the general operation in the operation reading mode. The illumination lamp is turned on in response to the start instruction, and the preliminary scanning is started (# 21)
~ # 23). During the preliminary scanning, the luminance frequency distribution data DN is created for each line, and the peak luminance BP is detected (# 24, # 25). When the preliminary scanning is completed, the above-described interpolation calculation is performed for each line with reference to the table T1 to calculate a base setting value BS that matches the peak luminance BP (# 26). Subsequently, the main scanning is started, and during the main scanning, density correction is performed for each line using the base set value BS as a threshold (# 27, # 28). When the main scanning is completed, the illumination lamp is turned off and the apparatus stands by (# 29, # 30).

【0032】以上の説明から明らかなように、本実施形
態において、CPU101は、ピーク輝度を検出する手
段、下限設定サンプル値を算定する手段、データテーブ
ルを作成する手段、及び下限設定値データテーブルに基
づいて算定する手段として機能する。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the CPU 101 includes means for detecting peak luminance, means for calculating the lower limit set sample value, means for creating a data table, and the lower limit set value data table. It functions as a means to calculate based on.

【0033】補助読取りモードの動作は、外部装置から
制御して行ってもよい。個々の装置毎に特性が異なる場
合には、上述の実施形態のように各装置毎にテーブルT
1を作成することが望ましい。しかし、個々の装置毎に
は異ならない場合(照明ムラなどが別の装置でも同様に
現れる場合)は、ある装置で作成したテーブルT1を他
の装置にも流用するようにしてもよい。
The operation in the auxiliary reading mode may be controlled by an external device. If the characteristics are different for each device, the table T is set for each device as in the above-described embodiment.
1 is desirable. However, when there is no difference between the individual devices (when illumination unevenness or the like also appears in another device), the table T1 created in one device may be diverted to another device.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、原稿条件及び
動作特性に係わらず、下地濃度に応じた適切な濃度補正
を実現することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to realize appropriate density correction in accordance with the background density irrespective of document conditions and operation characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したブックスキャナの外観を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a book scanner to which the present invention is applied.

【図2】ブックスキャナによる読取りの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of reading by a book scanner.

【図3】ブックスキャナの制御系のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a control system of the book scanner.

【図4】信号処理系の要部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a main part of a signal processing system.

【図5】輝度度数分布の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a luminance frequency distribution.

【図6】濃度補正部の入出力特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating input / output characteristics of a density correction unit.

【図7】サンプル画像の輝度ヒストグラムである。FIG. 7 is a luminance histogram of a sample image.

【図8】テーブルのデータ構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a data configuration of a table.

【図9】ピーク輝度と下地設定値との相関関係の一例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correlation between a peak luminance and a background setting value.

【図10】補助読取りモードの概略の動作のフローチャ
ートである。
FIG. 10 is a flowchart of a schematic operation in an auxiliary reading mode.

【図11】稼働読取りモードの概略の動作のフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart of a schematic operation in an operation reading mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブックスキャナ(画像読取り装置) 31 ラインセンサ(読取り手段) 101 CPU 106 メモリ(記憶手段) DN 輝度度数分布データ BP ピーク輝度 S1 原稿面(読取り対象面) T1 テーブル(記憶されている情報) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Book scanner (image reading apparatus) 31 Line sensor (reading means) 101 CPU 106 Memory (storage means) DN luminance frequency distribution data BP peak luminance S1 Document surface (reading target surface) T1 table (stored information)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】読取り対象面の光学画像を画素に細分化し
て電気信号に変換する読取り手段を有し、前記読取り対
象面の下地濃度に応じて読取り画像のデータ処理を行う
画像読取り装置であって、 記読取り手段の出力から生成された輝度度数分布データ
に基づいて度数が最も大きいピーク輝度を検出する手段
と、 ピーク輝度と下地輝度と走査位置とを対応づけて記憶す
る記憶手段と、 検出されたピーク輝度と走査位置とに対応する下地輝度
を前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて算定す
る手段と、 を有したことを特徴とする画像読取り装置。
1. An image reading apparatus, comprising: reading means for subdividing an optical image of a surface to be read into pixels and converting it into electric signals, and performing data processing of the read image in accordance with the background density of the surface to be read. Means for detecting peak luminance having the highest frequency based on luminance frequency distribution data generated from the output of the reading means; storage means for storing peak luminance, background luminance, and scanning position in association with each other; Means for calculating background brightness corresponding to the obtained peak brightness and scanning position based on information stored in the storage means.
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