JPH10304148A - Image reader - Google Patents

Image reader

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Publication number
JPH10304148A
JPH10304148A JP10849697A JP10849697A JPH10304148A JP H10304148 A JPH10304148 A JP H10304148A JP 10849697 A JP10849697 A JP 10849697A JP 10849697 A JP10849697 A JP 10849697A JP H10304148 A JPH10304148 A JP H10304148A
Authority
JP
Japan
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height
document
height data
data
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP10849697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Honda
隆史 本田
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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 JPH10304148A publication Critical patent/JPH10304148A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain reading with high quality by estimating a height of a part of an original hidden by an obstacle and controlling reading depending on estimate height data denoting an estimated height distribution and valid height data so as to set correct operation depending on the height distribution of the original. SOLUTION: A height of an original face S1 within a sampling range where height data are not effective is estimated based on discriminated valid height data. That is, a change characteristic of the valid height data DH is approximated linearly to interpolate missing height data. For example, when the change in the valid height data DH is constant, it is regarded that the height of missing parts is changed linearly, and invalid height data dH are replaced with estimated height data Dh that change similarly to the valid height data DH. When the valid height data DH changes arithmetically, it is regarded the height of missing parts is changed along with a curve, invalid height data dH are replaced with estimated height data Dh that change similarly to the valid height data DH.

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、書籍や雑誌などの
綴じられた原稿の読取りに好適な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 reading apparatus suitable for reading bound originals such as books and magazines.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブックスキャナと呼称される画像読取り
装置が商品化されている。この装置では、原稿台の上方
に撮影系が配置され、原稿台と撮影系との間に高さ数十
cmの開放空間が存在する。書籍や雑誌などの製本形態
の原稿(これを「ブック原稿」と呼称する)の読取りに
際して、ユーザーは原稿台上にブック原稿を見開いた状
態で上向きにセットする。スタートキーのオンに呼応し
て読取り対象面(原稿面)である見開き面の走査が開始
され、読み取られた画像が逐次に外部装置へ出力され
る。外部装置がプリンタであれば、リアルタイムで複写
画像が形成される。ブックスキャナを用いると、原稿台
上でページをめくることができるので、多数ページの読
取り作業の能率を高めることができる。
2. Description of the Related Art An image reading apparatus called a book scanner has been commercialized. In this apparatus, a photographing system is arranged above a platen, and an open space having a height of several tens cm exists between the platen and the photographing system. When reading a book-shaped original such as a book or magazine (this is referred to as a “book original”), the user sets the book original upward on a platen with the book original opened. In response to turning on of the start key, scanning of a facing surface (document surface) which is a reading target surface (original surface) is started, and the read images are sequentially output to an external device. If the external device is a printer, a copied image is formed in real time. When a book scanner is used, pages can be turned on a document table, so that the efficiency of reading many pages can be improved.

【0003】シート原稿と違ってブック原稿の原稿面は
湾曲している。つまり、見開き方向(左右方向)の位置
によって高さが異なる。このため、読取り画像にいわゆ
るピントボケや歪みが生じる。ブックスキャナは原稿面
の高さ分布を測定し、その結果に応じてピント調整(フ
ォーカシング)及び歪み補正を行う。原稿面の高さ分布
の測定方法としては、見開き方向と直交する方向(以
下、縦方向という)における原稿端面を撮影してその形
状を判別する方法(特開平5−161002号)があ
る。原稿台の上にミラーを斜め上方に向けて配置するこ
とにより、読取りのための撮影系を用いて端面を撮影す
ることができる。なお、他の測定方法として、測距セン
サやスリット光投影法を用いる方法、原稿面における縦
方向の端縁の湾曲の度合いから高さを算定する方法もあ
る。
[0003] Unlike a sheet document, the document surface of a book document is curved. That is, the height varies depending on the position in the facing direction (left-right direction). For this reason, what is called out-of-focus or distortion occurs in the read image. The book scanner measures the height distribution of the document surface and performs focus adjustment and distortion correction according to the measurement result. As a method of measuring the height distribution of the document surface, there is a method of photographing the document end surface in a direction perpendicular to the spread direction (hereinafter, referred to as a vertical direction) and judging the shape (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-161002). By arranging the mirror obliquely upward on the platen, the end surface can be photographed using a photographing system for reading. As other measurement methods, there are a method using a distance measuring sensor and a slit light projection method, and a method of calculating the height from the degree of curvature of a vertical edge on a document surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ブック原稿の読取りに
おいては、見開いた状態を保持するために見開き面の両
端をユーザーが押さえておかなければならない場合があ
る。その場合に、原稿面のうちのユーザーの指や腕で隠
れた部分の高さを測定することができず、フォーカシン
グや歪み補正を正しく行うことができないという問題が
あった。縦方向の端縁の湾曲の度合いを調べる方法によ
れは、ユーザーが押さえるのは見開き方向の端部である
ことから、見開き方向の全長にわたって高さを測定でき
ることが多い。ただし、ブック原稿の装丁の型崩れ、表
紙の端縁との識別の誤りなどによって、湾曲の度合いを
正しく検出することができない場合がある。
In reading a book document, there are cases where the user must hold both ends of the spread surface in order to maintain the spread state. In this case, there is a problem that the height of a portion of the document surface hidden by the user's finger or arm cannot be measured, and focusing and distortion correction cannot be performed correctly. According to the method of examining the degree of curvature of the vertical edge, since the user holds down the edge in the facing direction, the height can often be measured over the entire length in the facing direction. However, the degree of curvature may not be detected correctly due to the book binding of the book document becoming out of shape, or being incorrectly distinguished from the edge of the cover.

【0005】本発明は、ユーザーが手で押さえて原稿を
固定した場合にも、原稿の高さ分布に応じた正しい動作
設定を行い、高品位の読取り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 a high-quality reading by setting a correct operation according to a height distribution of a document even when the user holds the document by hand.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】見開き原稿の原稿面の高
さ変化が緩やかであることに着目して、各サンプリング
位置の高さデータの適否を判別し、不適合の位置の高さ
を適合データに基づく演算によって求める。原稿を押さ
えるユーザーの手は立体であり、原稿面における手で隠
れた部分と他の部分との境界では見かけの高さが急激に
変化する。この境界の外側の位置の高さデータは不適合
である。
Focusing on the fact that the height change of the document surface of the spread document is gradual, it is determined whether or not the height data at each sampling position is appropriate, and the height of the non-conforming position is determined as the conformity data. Is determined by an operation based on The hand of the user holding the document is three-dimensional, and the apparent height changes abruptly at the boundary between the portion of the document surface hidden by the hand and another portion. Height data at locations outside this boundary is irrelevant.

【0007】請求項1の発明の装置は、原稿を支持する
原稿台と前記原稿を撮影するための撮影系とを備え、前
記撮影系が前記原稿台の上方に配置された上向きセッテ
ィング型の画像読取り装置であって、前記撮影系によっ
て撮影される被写体面の高さ分布を測定する手段と、測
定された高さ分布における高さ変化の度合いに基づい
て、前記被写体面を細分化した各位置の高さデータから
原稿面に対応した有効高さデータを抽出する手段と、抽
出された有効高さデータに基づいて、前記原稿面のうち
の前記撮影系に対して物体で隠された部分の高さ分布を
推定する手段と、推定された高さ分布を示す推定高さデ
ータと前記有効高さデータとに応じて読取り動作を制御
する手段と、を有している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus having a document table for supporting a document, and a photographing system for photographing the document, wherein the photographing system is disposed above the document table and has an upward setting type image. A reading device for measuring a height distribution of a subject surface photographed by the photographing system; Means for extracting effective height data corresponding to the document surface from the height data of the document, and a portion of the document surface hidden by the object with respect to the photographing system based on the extracted effective height data. It has means for estimating the height distribution, and means for controlling the reading operation in accordance with the estimated height data indicating the estimated height distribution and the effective height data.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1はブックスキャナ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。図3は原稿を押さえた状態を示す図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a book scanner 1, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a document is pressed.

【0009】ブックスキャナ1は、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1
0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、撮像ユニット30の
下面の後端部に取り付けられており、原稿台20を斜め
上方から照らす。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BD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以上である。
The book scanner 1 is an image reading apparatus suitable for reading a book original (spread original) BD.
It has a main body housing 10 for accommodating a power supply circuit and the like, a dark document table 20 for supporting a document, an imaging unit 30 for converting a document image into an electric signal, and a lamp unit 40 for illuminating the document. The platen 20 is the main body housing 1
0 is located on the front side. 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 attached to the rear end of the lower surface of the imaging unit 30 and illuminates the document table 20 from obliquely above. 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 BD. The distance between the document table 20 and the lower surface of the imaging unit 30 is 30 cm or more.

【0010】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、読取りモード
や読取り条件(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における縦方向の端面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。投影板
18の上端面はシェーディング補正のための白色板とし
て用いられる。
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 is fixed to the lower end. On the operation panel OP, together with the liquid crystal display, buttons for specifying a reading mode and reading 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 vertical end face S3 of the book document BD is projected on the projection plate 18, and the projection plate 18 in that state is photographed together with the document image. The upper end surface of the projection plate 18 is used as a white plate for shading correction.

【0011】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つずつ設けられており、前面側にはアーム
レスト25が設けられている。
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 and 53 are provided one by one, and an armrest 25 is provided on the front side.

【0012】撮像ユニット30は、CCD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。結像レンズ32は、前後方向に移動
可能に設けられており、AF機構(レンズ駆動部)13
2によって位置決めされる。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。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。本実施形態では、撮像ユニ
ット30と上述の投影板18とによって端面S3の撮影
手段が構成されており、予備スキャンニングにおいて撮
像ユニット30は原稿面S1と端面S3とを同時に撮影
する。なお、ラインセンサ31に代えてエリアセンサを
用いることができる。以上の構成のブックスキャナ1と
ディジタル複写機とを組み合わせることにより、各種の
原稿に適合する総合的な複写システムを構成することが
できる。
The image pickup unit 30 includes a line sensor 31 composed of a CCD array, an imaging lens 32, and a mirror 33.
have. 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. The imaging lens 32 is provided so as to be movable in the front-rear direction, and has an AF mechanism (lens driving unit) 13.
2 position. The line sensor 31 is attached to a movable body of a sub-scanning mechanism (not shown),
The parallel movement is performed along the left-right direction (sub-scanning direction) M2 while keeping the arrangement direction of the elements in the up-down direction. By this parallel movement, a two-dimensional document image is captured. The main scanning direction of the document image is a front-back direction on the document table 20 and a vertical direction on the imaging surface. In the present embodiment, the image pickup unit 30 and the above-described projection plate 18 constitute a photographing unit for the end face S3. In the preliminary scanning, the image pickup unit 30 takes pictures of the document surface S1 and the end face S3 simultaneously. Note that an area sensor can be used instead of the line sensor 31. By combining the book scanner 1 having the above configuration with a digital copying machine, a comprehensive copying system suitable for various types of documents can be constructed.

【0013】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をその見開き方向
が原稿台20の左右方向となるように上向きに置く。そ
のとき、原稿面である見開き面S1における左ページと
右ページとの境界(見開き中心)を原稿台20の左右方
向の中心を示すマークと合わせるとともに、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、必要に応じて図3のようにブック原稿BDの左右の
両端(又は一端)を押さえて見開き状態を維持する。ブ
ック原稿BDを押さえたままでスタートキー52,53
を操作することができる。原稿台20は、原稿の重量に
応じて左右独立に上下移動ができるようにバネ機構によ
って支持されている。これにより、ブック原稿BDの厚
さに係わらず、どのページを開いても左右のページの高
さがほぼ同一になり、撮影距離が一定範囲内の値とな
る。
When using the book scanner 1, the user places the book document BD upward on the document table 20 such that the facing direction of the book document BD is the left-right direction of the document table 20. At this time, the boundary (spread center) between the left page and the right page on the spread surface S1, which is the document surface, is aligned with the mark indicating the center of the document table 20 in the left-right direction, and
The book document BD is pressed against the lower edge of the document to position in the front-back 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). Further, the user holds the left and right ends (or one end) of the book document BD as needed, as shown in FIG. 3, and maintains the spread state. Start key 52, 53 while holding book original BD
Can be operated. The document table 20 is supported by a spring mechanism so that it can move up and down independently of the left and right in accordance with the weight of the document. Thus, regardless of the thickness of the book document BD, the height of the left and right pages becomes substantially the same regardless of which page is opened, and the shooting distance is a value within a certain range.

【0014】ブックスキャナ1は、1つの原稿に対して
予備スキャンニングと本スキャンニングとを行う。予備
スキャンニングは、本スキャンニングの動作設定に必要
な原稿情報(原稿面S1の高さ分布、原稿サイズ、下地
輝度など)を得るために行われる。すなわち、ブックス
キャナ1は、予備スキャンニングで得た情報に応じて、
ピント調整量(レンズ移動量)、歪み補正のための変倍
率、マスキングの範囲などの本スキャンニングの動作条
件を設定する。外部装置への画像出力は本スキャンニン
グ時に行われる。ブックスキャナ1の読取りモードに
は、左右の両ページを一括して読み取るモード(シート
原稿モード)と、左右の各ページを別々に読み取るモー
ド(ブック分割モード)とがある。どちらのモードにお
いても、各ページに対して予備スキャンニングと本スキ
ャンニングとが実施される。
The book scanner 1 performs preliminary scanning and main scanning on one document. The preliminary scanning is performed in order to obtain document information (height distribution of the document surface S1, document size, background luminance, and the like) necessary for setting the operation of the main scanning. That is, the book scanner 1 responds to the information obtained by the preliminary scanning,
The main scanning operation conditions such as a focus adjustment amount (lens movement amount), a magnification for distortion correction, and a masking range are set. The image output to the external device is performed during the main scanning. The reading mode of the book scanner 1 includes a mode for reading both left and right pages at once (sheet document mode) and a mode for reading left and right pages separately (book division mode). In either mode, preliminary scanning and main scanning are performed on each page.

【0015】図4は原稿面の高さ分布の測定方法の概略
を説明するための図である。図中の破線は注目したライ
ンの位置を示している。ここでは、ユーザーが原稿を押
さえない状態で撮影が行われたものとする。
FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of a method of measuring the height distribution of the document surface. The broken line in the figure indicates the position of the line of interest. Here, it is assumed that the photographing was performed without the user pressing the document.

【0016】読取り画像G0は、ブック原稿BDの上面
の撮影像(上面像)G1、原稿台20の撮影像G20、
及び投影板18の撮影像G18から構成されている。撮
影像G18のうちの像G181は、セッティングされた
ブック原稿BDの端面S3の形状を示している。撮影像
G18のうちの像(端面像)G181以外の像180
は、投影板18に映った背景像である。撮像面に近い被
写体は遠きの被写体よりも大きく撮影されるので、上面
像G1の主走査方向(縦方向)の両端縁は湾曲してい
る。
The read image G0 is a photographed image (upper surface image) G1 of the upper surface of the book document BD, a photographed image G20 of the document table 20,
And a photographed image G18 of the projection plate 18. The image G181 of the photographed image G18 indicates the shape of the end surface S3 of the set book document BD. Images 180 other than the image (end face image) G181 of the captured image G18
Is a background image reflected on the projection plate 18. Since a subject near the imaging surface is photographed larger than a distant subject, both edges in the main scanning direction (vertical direction) of the top surface image G1 are curved.

【0017】原稿台20は暗色であるので、撮影像G2
0は他の像と比べて暗い像になる。また、原稿面S1と
ともに端面S3も照明されるので、端面像G181は背
景像G180よりも明るい。したがって、輝度の大小判
別によって上面像G1及び端面像G181を抽出し、原
稿サイズ及び原稿面S1の高さ分布を測定することがで
きる。具体的には、所定間隔のサンプリング位置(ライ
ン)毎に主走査方向の先頭画素から順に輝度(画素値)
を調べ、輝度が第1の閾値th1を越える範囲の先頭側
の画素位置(画素番号)n1、輝度が第2の閾値th2
(th2>th1)を越える範囲の先頭側及び後端側の
画素位置n3,n4を検出する。画素位置n1と投影板
18の前縁に対応した既知の画素位置n2との間の画素
数が、当該ラインにおける原稿面S1の高さに対応し、
画素位置n3と画素位置n4との間の画素数が主走査方
向の原稿サイズに対応する。画素数を撮像解像度で割る
演算により実際の寸法が求まる。原稿面S1の湾曲状
態、すなわち高さ分布は、サンプリングした全てのライ
ンのそれぞれにおける原稿面S1の高さを示すデータの
集合によって特定される。また、画素位置n3,n4が
検出された最初のライン及び最後のラインのそれぞれの
位置が副走査方向における原稿の両端位置に対応する。
Since the platen 20 is dark, the photographed image G2
0 is a darker image than other images. Further, since the end surface S3 is also illuminated together with the document surface S1, the end surface image G181 is brighter than the background image G180. Therefore, it is possible to extract the top surface image G1 and the end surface image G181 by judging the magnitude of the luminance, and measure the document size and the height distribution of the document surface S1. Specifically, for each sampling position (line) at a predetermined interval, the luminance (pixel value) is sequentially determined from the top pixel in the main scanning direction.
Is checked, and the pixel position (pixel number) n1 on the head side of the range where the luminance exceeds the first threshold th1 and the luminance is set to the second threshold th2
Pixel positions n3 and n4 on the leading and trailing ends of the range exceeding (th2> th1) are detected. The number of pixels between the pixel position n1 and the known pixel position n2 corresponding to the front edge of the projection plate 18 corresponds to the height of the document surface S1 in the line,
The number of pixels between pixel position n3 and pixel position n4 corresponds to the document size in the main scanning direction. The actual size is obtained by the calculation of dividing the number of pixels by the imaging resolution. The curved state of the document surface S1, that is, the height distribution is specified by a set of data indicating the height of the document surface S1 in each of all the sampled lines. Further, the respective positions of the first line and the last line where the pixel positions n3 and n4 are detected correspond to both end positions of the document in the sub-scanning direction.

【0018】次に、本発明に特有の高さデータの推定に
ついて説明する。図5は図3に対応した読取り画像G0
bを示す図、図6は高さ分布の測定結果を示す図、図7
は高さ分布の急激な変化の例を示す図である。図5にお
いて図4と対応する構成要素には形状の差異に係わらず
同一の符号を付してある。
Next, estimation of height data specific to the present invention will be described. FIG. 5 shows a read image G0 corresponding to FIG.
b, FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of the height distribution, FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a sudden change in height distribution. In FIG. 5, components corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals regardless of the difference in shape.

【0019】読取り画像G0bは、上面像G1、ユーザ
ーの手の撮影像GH、原稿台20の撮影像G20、及び
投影板18の撮影像G18から構成されている。撮影像
G18は、端面像G181と手の像Ghとを含んでい
る。すなわち、この場合の撮影では、ブック原稿BDと
ともにユーザーの手が被写体となっている。
The read image G0b is composed of an upper surface image G1, a photographed image GH of the user's hand, a photographed image G20 of the document table 20, and a photographed image G18 of the projection plate 18. The photographed image G18 includes an end face image G181 and a hand image Gh. That is, in shooting in this case, the user's hand is the subject together with the book document BD.

【0020】撮影像G18の明暗の判別によって高さ分
布を測定すると、図6のように副走査方向の端部におい
てユーザーの手の上面の高さが測定されてしまう。つま
り、原稿面S1の一部の高さデータが欠損する。そこ
で、ブックスキャナ1は、以下の要領で原稿面S1の端
部の高さを算定する。
When the height distribution is measured by determining the brightness of the photographed image G18, the height of the upper surface of the user's hand is measured at the end in the sub-scanning direction as shown in FIG. That is, part of the height data of the document surface S1 is lost. The book scanner 1 calculates the height of the end of the document surface S1 in the following manner.

【0021】ブック原稿BDの高さに関して、次の条件
を挙げることができる。 見開き中心Pcの付近及び端部(裾部)以外では、高
さが急激に変化することはない。 ほとんどの原稿では左右の端縁に向かうにつれて低く
なる。 「反り」「うねり」のため端部側が高くなっている場
合でも、高さ変化は緩やかであって微小区間の変化量は
小さい。
With respect to the height of the book document BD, the following conditions can be given. The height does not change abruptly in the vicinity of the spread center Pc and other than at the end (hem). In most documents, the height decreases toward the left and right edges. Even when the end side is high due to “warpage” or “undulation”, the height change is gradual and the change amount in the minute section is small.

【0022】したがって、隣接するサンプリング位置
(ライン)の高さデータの差分値をページの中央から端
部に向かって順に求めることにより、測定された高さデ
ータを原稿面S1に対応した有効高さデータとユーザー
の手に対応した無効データとに判別することができる。
差分の正負が反転し且つ差分値が一定値を越える位置
が、高さ分布における原稿領域とユーザーの手の領域と
の境界である。
Therefore, the difference value between the height data of adjacent sampling positions (lines) is determined in order from the center of the page to the end, so that the measured height data is converted to the effective height corresponding to the document surface S1. Data and invalid data corresponding to the user's hand can be determined.
The position where the sign of the difference is reversed and the difference value exceeds a certain value is the boundary between the document area and the user's hand area in the height distribution.

【0023】図7(A)は、ユーザーの手首より先の部
分のみが所定の明るさで投影板18に写った場合を示し
ている。n番目のサンプリング位置の高さと(n−1)
番目のサンプリング位置の高さとの差分Δh(n)は負
の比較的に小さい値である。これに対して(n+1)番
目のサンプリング位置の高さと(n)番目のサンプリン
グ位置の高さとの差分Δh(n+1))は所定閾値を越
える正の値である。すなわち、(n+1)番目のサンプ
リング位置が原稿領域とユーザーの手の領域との境界で
あり、(n+1)番目のサンプリング位置とその外側の
位置の高さデータは無効データである。図7(B)は、
ユーザーの手首より先の部分と腕とが所定の明るさで投
影板18に写った場合を示している。この例において
も、(n+1)番目のサンプリング位置の差分Δh(n
+1))が極端に大きく、(n+1)番目のサンプリン
グ位置とその外側の位置の高さデータが無効データであ
る。
FIG. 7A shows a case where only a portion ahead of the user's wrist is projected on the projection plate 18 with a predetermined brightness. The height of the n-th sampling position and (n-1)
The difference Δh (n) from the height of the second sampling position is a relatively small negative value. On the other hand, the difference Δh (n + 1) between the height of the (n + 1) th sampling position and the height of the (n) th sampling position is a positive value exceeding a predetermined threshold. That is, the (n + 1) th sampling position is the boundary between the document area and the area of the user's hand, and the height data at the (n + 1) th sampling position and a position outside the (n + 1) th sampling position are invalid data. FIG. 7 (B)
This shows a case where a portion of the user's wrist and the arm are projected on the projection plate 18 with a predetermined brightness. Also in this example, the difference Δh (n
+1)) is extremely large, and the height data at the (n + 1) th sampling position and the position outside the (n + 1) th sampling position are invalid data.

【0024】差分の大小判別の基準値(閾値)として
は、例えば1mmピッチで高さをサンプリングを行う場
合において2mm程度が適切である。「反り」などで端
部側が高くなっていたとしても1mm当たり2mm以上
の割合で高くなることはほぼあり得ないからである。
As a reference value (threshold value) for discriminating the magnitude of the difference, for example, when sampling the height at a pitch of 1 mm, about 2 mm is appropriate. This is because even if the end portion is high due to “warpage” or the like, it is almost impossible to increase at a rate of 2 mm or more per 1 mm.

【0025】図8は高さデータの補正の模式図である。
上述の要領で判別した有効高さデータに基づいて、高さ
データが無効であるサンプリング範囲における原稿面S
1の高さを推定する。すなわち、有効高さデータDHの
変化特性を直線近似し、欠落した高さデータを補間す
る。例えば、図8(A)のように有効高さデータDHの
変化量が一定であれば、欠落部分の高さも直線的に変化
しているとみなし、無効の高さデータdHを有効高さデ
ータDHと同様に変化する推定高さデータDhに置き換
える。図8(B)のように有効高さデータDHが等差変
化をしているのであれば、欠落部分の高さも曲線的に変
化しているとみなし、無効の高さデータdHを有効高さ
データDHと同様に変化する推定高さデータDhに置き
換える。このような高さの推定において、予め測定して
おいた副走査方向の原稿サイズを参照し、原稿端の外側
の高さデータの値を強制的に0とする。補間演算値が0
以下になった場合にも強制的に0とする。これにより、
図8(C)に▲印で示されるように高さ分布が補正され
る。なお、直線近似に限らず、変化特性曲線の曲率を算
出したり、曲線に適合する関数を求めたりして補正を行
ってもよい。
FIG. 8 is a schematic diagram of correction of height data.
Based on the effective height data determined in the above manner, the document surface S in the sampling range where the height data is invalid
Estimate the height of 1. That is, the change characteristics of the effective height data DH are linearly approximated, and the missing height data is interpolated. For example, if the change amount of the effective height data DH is constant as shown in FIG. 8A, it is considered that the height of the missing portion also changes linearly, and the invalid height data dH is used as the effective height data. It is replaced with estimated height data Dh that changes in the same manner as DH. If the effective height data DH changes by an equal difference as shown in FIG. 8B, it is considered that the height of the missing part also changes in a curved line, and the invalid height data dH is converted to the effective height. The estimated height data Dh is changed in the same manner as the data DH. In such a height estimation, the value of the height data outside the document edge is forcibly set to 0 by referring to the document size in the sub-scanning direction measured in advance. Interpolation calculation value is 0
The value is forcibly set to 0 even when the value becomes below. This allows
The height distribution is corrected as indicated by a mark in FIG. 8C. The correction is not limited to the linear approximation, but may be performed by calculating the curvature of the change characteristic curve or obtaining a function that fits the curve.

【0026】図9はブックスキャナ1の要部の機能ブロ
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。CPU
101は、ラインセンサ31にクロックを供給するCC
D駆動回路130、副走査機構131、AF機構13
2、ランプユニット40の点灯制御を担うランプ制御回
路140、及び画像処理回路103の各制御対象に動作
の指示を与える。CPU101には操作パネルOP、ス
イッチ群50、及び各種センサが接続されている。
FIG. 9 is a functional block diagram of the main part of the book scanner 1. As shown in FIG. The book scanner 1 is controlled by a CPU 101 having a microcomputer. CPU
101 is a CC that supplies a clock to the line sensor 31.
D drive circuit 130, sub-scanning mechanism 131, AF mechanism 13
2. An operation instruction is given to each control target of the lamp control circuit 140 for controlling the lighting of the lamp unit 40 and the image processing circuit 103. The operation panel OP, the switch group 50, and various sensors are connected to the CPU 101.

【0027】撮像ユニット30のラインセンサ31から
出力された光電変換信号は、AD変換器102によって
例えば8ビットの画像データD1に変換される。予備ス
キャンニングにおいて、画像データD1は画素配列順に
高さ測定部104に入力される。高さ測定部104は、
比較器とカウンタとからなり、閾値th1を越える画素
の数をカウントする。つまり、原稿面S1の高さを測定
する。高さ測定部104によるカウント値は高さデータ
D104としてCPU101に送られる。CPU101
は、高さ判別部111、高さ推定部112、動作設定部
113の3つの機能要素を含んでいる。高さ判別部11
1は、高さデータD104から有効高さデータDHを抽
出する。高さ推定部112は、有効高さデータDHに基
づく補間演算によって推定高さデータDhを算出する。
動作設定部113は、有効高さデータDHと推定高さデ
ータDhとによって特定される原稿面の高さ分布に応じ
て、フォーカシング及び歪み補正の制御データを準備す
る。
The photoelectric conversion signal output from the line sensor 31 of the imaging unit 30 is converted by the AD converter 102 into, for example, 8-bit image data D1. In the preliminary scanning, the image data D1 is input to the height measuring unit 104 in the order of pixel arrangement. The height measuring unit 104
It consists of a comparator and a counter, and counts the number of pixels exceeding the threshold th1. That is, the height of the document surface S1 is measured. The count value from the height measuring unit 104 is sent to the CPU 101 as height data D104. CPU 101
Includes three functional elements: a height determination unit 111, a height estimation unit 112, and an operation setting unit 113. Height discriminator 11
1 extracts effective height data DH from the height data D104. The height estimation unit 112 calculates the estimated height data Dh by an interpolation operation based on the effective height data DH.
The operation setting unit 113 prepares focusing and distortion correction control data in accordance with the height distribution of the document surface specified by the effective height data DH and the estimated height data Dh.

【0028】本スキャンニングにおいては、副走査方向
の進行に合わせてフォーカシングが行われ、合焦状態で
撮影された画像データD1が画像処理回路103に入力
される。画像処理回路206は、MTF補正、濃度補
正、及び歪み補正を担う。歪み補正は61、原稿面の湾
曲に対する変倍処理である。例えば、主走査方向につい
ては、原稿台20の上方の一定高さ位置の平面を基準面
とし、各ライン位置における基準面と原稿面との高低差
に応じて読取り画像を変倍する。副走査方向について
は、微小区間毎に原稿面の沿面距離と原稿台20への投
影距離との比に応じて変倍する。画像処理を受けた後の
画像データが外部装置へリアルタイムに出力される。外
部装置としては、ディジタル複写機の他に、プリンタ・
ディスプレイ・画像メモリ装置・画像編集装置(コンピ
ュータシステム)などがある。
In the main scanning, focusing is performed in accordance with the progress in the sub-scanning direction, and image data D 1 taken in a focused state is input to the image processing circuit 103. The image processing circuit 206 performs MTF correction, density correction, and distortion correction. The distortion correction is a magnification change processing 61 for the curvature of the document surface. For example, in the main scanning direction, a plane at a constant height above the document table 20 is used as a reference plane, and the read image is scaled in accordance with the height difference between the reference plane and the document surface at each line position. In the sub-scanning direction, the magnification is changed according to the ratio of the creeping distance of the document surface and the projection distance to the document table 20 for each minute section. Image data that has undergone image processing is output to an external device in real time. External devices include printers and digital copiers.
There are a display, an image memory device, and an image editing device (computer system).

【0029】図10はブックスキャナ1の読取り動作の
概略を示すフローチャートである。スタートキー52
(又は53)のオンに呼応して予備スキャンニングを実
行する(#1、#2)。予備スキャンニングでは、端面
S3の形状判別による高さ測定を行う。予備スキャンニ
ングの終了後、高さデータD104を判別し(#3)、
ユーザーの指や腕に対応する無効の高さデータがあれば
高さの推定を行う(#5)。そして、必要な動作設定を
して本スキャンニングを行う(#6、#7)。
FIG. 10 is a flowchart showing the outline of the reading operation of the book scanner 1. Start key 52
Preliminary scanning is executed in response to turning on (or 53) (# 1, # 2). In the preliminary scanning, height measurement is performed by determining the shape of the end face S3. After the completion of the preliminary scanning, the height data D104 is determined (# 3),
If there is invalid height data corresponding to the user's finger or arm, the height is estimated (# 5). Then, the main scanning is performed by setting necessary operations (# 6, # 7).

【0030】図11は高さデータ判別サブルーチンのフ
ローチャートである。まず、基準位置Psの近辺の高さ
データD104に基づいて、原稿面S1の傾きが反転す
る見開き中心Pcの位置を算出する(#30)。見開き
中心Pcの左側及び右側のそれぞれについて、見開き中
心Pcから端縁に向かって順に隣接するサンプリング位
置の間の高さの差分を求める(#31)。端縁側が低い
場合は、指又は腕に対応した高さ変化を検出するための
カウンタをクリアし、注目サンプリング位置を1つ進め
る動作を原稿範囲外に達するまで繰り返す(#33、#
34、#35)。端縁側が中央側より高い場合は、高さ
変化が急激か否かをチェックする(#36)。急激であ
れば、腕に対応した高さ変化を検出するためのカウンタ
をインクリメントし、そのカウント値が閾値TH1を越
えるときにそれを示すフラグをセットする(#37、#
38、#39)。高さ変化が急激でなければ、指に対応
した高さ変化を検出するためのカウンタをインクリメン
トし、そのカウント値が閾値TH2を越えるときにそれ
を示すフラグをセットする(#40、#41、#4
2)。
FIG. 11 is a flowchart of a height data determination subroutine. First, based on the height data D104 near the reference position Ps, the position of the spread center Pc where the inclination of the document surface S1 is reversed is calculated (# 30). For each of the left and right sides of the spread center Pc, a difference in height between adjacent sampling positions in order from the spread center Pc toward the edge is determined (# 31). If the edge side is low, the counter for detecting the height change corresponding to the finger or the arm is cleared, and the operation of advancing the target sampling position by one is repeated until it reaches the outside of the document range (# 33, # 33)
34, # 35). If the edge is higher than the center, it is checked whether the height change is abrupt (# 36). If it is abrupt, the counter for detecting the height change corresponding to the arm is incremented, and when the count value exceeds the threshold value TH1, a flag indicating that is set (# 37, # 37).
38, # 39). If the height change is not rapid, the counter for detecting the height change corresponding to the finger is incremented, and when the count value exceeds the threshold TH2, a flag indicating that is set (# 40, # 41, # 4
2).

【0031】図12は高さの推定サブルーチンのフロー
チャートである。複数の有効高さデータDHを抽出して
それらの差分を算出する(#50、#51)。差分の変
化特性を分析して推定高さデータDhを算出し、中央側
の無効データから順に推定高さデータDhに置き換える
(#52、#53)。高さの推定値が負の場合には強制
的に高さを0とする(#54、55)。端縁に向かって
高さデータD104の補正を進め、原稿端に達すればリ
ターンする(#56、57)。
FIG. 12 is a flowchart of a height estimation subroutine. A plurality of effective height data DH is extracted and their difference is calculated (# 50, # 51). The estimated height data Dh is calculated by analyzing the change characteristics of the difference, and the estimated height data Dh is sequentially replaced with the estimated height data Dh from the center invalid data (# 52, # 53). When the estimated value of the height is negative, the height is forcibly set to 0 (# 54, 55). The correction of the height data D104 is advanced toward the edge, and when the height data D104 is reached, the process returns (# 56, 57).

【0032】上述の実施形態によれば、撮像ユニット3
0を原稿面S1及び端面S3の撮影に兼用するようにし
たので、構成の簡略化と高さ測定の高精度化とを図るこ
とができる。ただし、本発明はこのような構成に限定さ
れない。撮像ユニット30とは別に、端面S3を撮影す
るための光学系及び撮像デバイスを組み込んでもよい。
測距センサによって直接に原稿面S1の高さを測定する
場合にも本発明を適用することができる。
According to the above embodiment, the imaging unit 3
Since 0 is also used for photographing the document surface S1 and the end surface S3, the configuration can be simplified and the height measurement can be performed with high accuracy. However, the present invention is not limited to such a configuration. In addition to the imaging unit 30, an optical system and an imaging device for imaging the end face S3 may be incorporated.
The present invention can be applied to the case where the height of the document surface S1 is directly measured by the distance measuring sensor.

【0033】[0033]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ユーザーが手
で押さえて原稿を固定した場合にも、原稿の高さ分布に
応じた正しい動作設定を行い、高品位の読取りを実現す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, even when the user holds down the original by pressing it with his / her hand, correct operation setting is performed in accordance with the height distribution of the original to realize high-quality reading. Can be.

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

【図1】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 illustrating an appearance of a book scanner.

【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】原稿を押さえた状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a document is pressed.

【図4】原稿面の高さ分布の測定方法の概略を説明する
ための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of a method of measuring a height distribution of a document surface.

【図5】図3に対応した読取り画像を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a read image corresponding to FIG. 3;

【図6】高さ分布の測定結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a measurement result of a height distribution.

【図7】高さ分布の急激な変化の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a sudden change in height distribution.

【図8】高さデータの補正の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of correction of height data.

【図9】ブックスキャナの要部の機能ブロック図であ
る。
FIG. 9 is a functional block diagram of a main part of the book scanner.

【図10】ブックスキャナの読取り動作の概略を示すフ
ローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart schematically showing a reading operation of the book scanner.

【図11】高さデータ判別サブルーチンのフローチャー
トである。
FIG. 11 is a flowchart of a height data determination subroutine.

【図12】高さの推定サブルーチンのフローチャートで
ある。
FIG. 12 is a flowchart of a height estimation subroutine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブックスキャナ(画像読取り装置) 20 原稿台 30 撮像ユニット(撮影系) 101 CPU 104 高さ測定部 111 高さ判別部 112 高さ推定部 113 動作設定部 BD ブック原稿(原稿) D104 高さデータ DH 有効高さデータ S1 原稿面(被写体面) Δh 差分(高さ変化の度合い) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Book scanner (image reading apparatus) 20 Platen 30 Imaging unit (photographing system) 101 CPU 104 Height measuring unit 111 Height discriminating unit 112 Height estimating unit 113 Operation setting unit BD Book original (document) D104 Height data DH Effective height data S1 Original surface (subject surface) Δh Difference (degree of height change)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原稿を支持する原稿台と前記原稿を撮影す
るための撮影系とを備え、前記撮像系が前記原稿台の上
方に配置された上向きセッティング型の画像読取り装置
であって、 前記撮影系によって撮影される被写体面の高さ分布を測
定する手段と、 測定された高さ分布における高さ変化の度合いに基づい
て、前記被写体面を細分化した各位置の高さデータから
原稿面に対応した有効高さデータを抽出する手段と、 抽出された有効高さデータに基づいて、前記原稿面のう
ちの前記撮影系に対して物体で隠された部分の高さ分布
を推定する手段と、 推定された高さ分布を示す推定高さデータと前記有効高
さデータとに応じて読取り動作を制御する手段と、を有
したことを特徴とする画像読取り装置。
1. An upward-setting type image reading apparatus, comprising: a document table supporting a document; and a photographing system for photographing the document, wherein the image pickup system is disposed above the document table. Means for measuring the height distribution of the object surface photographed by the photographing system; and, based on the degree of height change in the measured height distribution, the height of each position obtained by subdividing the object surface from the original surface. Means for extracting effective height data corresponding to the following: means for estimating a height distribution of a portion of the document surface hidden by the object with respect to the photographing system based on the extracted effective height data An image reading apparatus, comprising: reading means for controlling a reading operation in accordance with estimated height data indicating an estimated height distribution and the effective height data.
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