JPS6124374A - 画像入力方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は画像入力方式に関し、特に光電変換系の静的
及び動的補正が効果的に施される画像入力方式に関する
。

（従来の技術） 固定撮像素子等の光電変換素子（以下センサとよぶ）を
用いて文書画像等の濃淡情報を量子化するとき、得られ
たディジタルデータは照明照度の不均一、レンズを用い
た光学系の歪み、センサの各受光素子間の感度不均一等
による時間に依存しない静的誤差および時間に依存する
電気回路の雑音を含んでいる。

従来の誤差を補正する方式を第２図により説明する。第
２図において２０１は原稿で蛍光灯２０２により照明さ
れる。照明光は原稿２０１で反射され、反射光はレンズ
２０３を介して１次元受光センサアレイ２０４上に結像
される。センサ２０４の出力は入射光量すなわち原稿２
０１の反射率にほぼ比例したアナログ電圧である。全受
光素子の出力電圧は順次アンプ２０５で増幅された後、
アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ変換器）２０６によ
り量子化される。ここで従来の補正手段では、まず原稿
２０１として白色の均一反射率をもつ原稿をおき、量子
化を行う。このとき得られるデータは蛍光灯２０２の不
均一、レンズ２０３の歪み、センサ２０４の感度不均一
、電気回路２０４．２０５．２０６の雑、音等を原因と
する不均一なものである。この白色原稿より得られるデ
ータから、次の第１式に従って補正係数を得る。

Ｃ１＝−−−−−−−−−−−（１） Ｄ。

ここでＣ１は第ｊ番目の受光素子に対する補正係数、Ｄ
ｌは白色原稿に対する第１番目の受光素子出力を量子化
した結果、Ｓは予め設定されている白色原稿に対する標
準値である。補正値演算回路２０７は全受光素子の量子
化結果に対してこの演算を行い、結果を補正係数メモリ
２０８に記憶させる。

次に入力すべき原稿を２０１にセットし、上記と同様に
量子化する。この量子化出力は画素毎に順次乗算器２０
９に入力され、乗算器２０９のもう一方の入力にはその
画素に対応した補正係数が補正係数メモリ２０８より読
み出され、入力される。

乗算器２０９における乗算結果が補正後の量子化画像デ
ータとなる。そして原稿を機械的に垂直方向に移動させ
なから１走査毎に上記の手順をくり返すことにより補正
が行われていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の如き従来の補正方式によれば、得
られたデータは静的誤差に対しては補正されているが、
時間に依存する電気回路の雑音に対しては補正されてい
ない欠点がある。

この発明はこのような従来技術の欠点を解消するために
なされたものであって、静的誤差と電気回路の雑音のご
とき動的誤差の双方が補正された量子化画像データを得
ることのできる画像入力方式を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 上記の従来技術の問題点を解決するために、この発明の
画像入力方式は、原稿等の光学的濃淡情報を光電変換素
子により電気的に変換してその出力をＮビット（Ｎ：自
然数）に量子化する画像入力装置において、各画素につ
きＮ十Ｍビット（Ｍ：自然数）の容量を１周期走査画素
数分有する第１のメモリと、２″回の走査の量子化結果
を前記第１のメモリにより各画素別に逐次加算する加算
手段と、該加算手段による各画素の加算結果の上位Ｎビ
ットの情報をとり出し予め決められた規則にしたがって
各々Ｎビットの補正係数を演算する補正係数演算手段と
、該補正係数演算手段によ゛り演算されたＮビットの補
正係数を各画素に対応させて記憶する第２のメモリと、
前記第１のメモリを用いて２Ｍ回の走査の量子化結果を
各画素別に加算して得られた各々の画素の加算結果の上
位Ｎビットの情報と、上記手順により予め前記第２のメ
モリに記憶されている各画素に対応したＮビットの補正
係数を用いて補正演算し、各画素に対応したＮビットの
結果を得る手段とを有するように構成した。

（作用） この発明は、上記の５如く構成したので、補正係数の算
出及び原稿走査が２Ｎ回なされ、各手段は静的誤差に加
えて電気的雑音等の動的誤差をも大幅に軽減するように
作用し、その結果精度の高い補正を行うことができ、従
来技術の問題点を解決することが可能となる。

（実施例） 第１図はこの発明の実施例を示す回路のブロック図であ
って、１０１から１０６は第２図の２０１から２０６　
とそれぞれ同様であるから説明は省略する。第１図にお
いて、１０７は加算器、１０８はＡＤ変換器１０６の出
力、１０９はメモリ、１１０は１０９の出力、１１１は
補正値演算回路、１１２は補正係数メモリ、１１３は乗
算器である。センサ１０４は４０９６個の受光素子を有
し、ＡＤ変換器１０６は８ビツトの分解能を持つ。

１０１　にはまず白色の原稿をおく。ＡＤ変換器１０６
の８ビツトの出力１０８は加算器１０７の一方の入力に
接続される。加算＠　１０７の他方の入力にはメモリ１
０９の１２ビツトの出力１１０が接続されている。メモ
リ１０９は４０９６画素に対応し、それぞれ１２ビツト
幅をもつメモリであり、最初は全てＯになっているもの
とする。したがって最初４０９６画素が量子化されると
、加算器１０７の出力は出力１０８と同じであり、その
ままメモリ１０９に記憶される。２回目にセンサ１０４
が同じ白色原稿を読みとると、４０９６の各画素に対応
した前回のデータがメモリ１０９より読み出され、加算
器１０７にて今回のデータと加算され、再度メモリ１０
９へ記憶される。この手順を１６回くり返すとメモリ１
０９内には１６回の量子化出力の加算結果が記憶されて
いることになる。次にメモリ１０９内の４０９６画素Ｘ
１２ビットのデータのうち、各画素の上位８ビツトのみ
を順次とり出し、第２図の加算器２０７　と同様の補正
値演算回路１１１により前述の第１式にしたがって演算
した後、補正係数メモリ１１２に記憶させる。ここで１
２ビツト中上位８ビットをとり出すことは１６で除算す
るのと等価であり、１６回の走査の平均値をとったこと
になる。

次に、入力すべき原稿を１０１にセットする。

メモリ１０９をクリアした後、前述と同様、１６回分の
量子化データの加算結果をメモリ１０９内に記憶させる
。次にメモリ１０９の出力１１０のうち上位８ビツトを
順次とり出すとともに、それぞれ対応する補正係数を補
正係数メモリ１１２からとり出し、乗算器１１３により
乗算して補正を行う。

この手順を、原稿を移動させながらくり返して補正を行
う。

ここで動的雑音が複数回サンプリングの平均化により低
減されることを実験結果で示す。第３図は、ＣＣＤ撮像
素子の特定画素の出力を８ビツトに量子化し、これを一
定時間間隔に複数回サンプリングしたときの値の分布を
図示している。横軸は量子化値を、縦軸は出現回数を示
している。図中曲線３０１は１００回サンプリングした
各サンプル値の分布を、曲線３０２は２０００回サンプ
リングし、連続する２回のサンプル値毎に平均した１０
０の値の分布を、曲線３０３．３０４．３０５はそれぞ
れ連続する４、８．１６回のサンプル値毎に平均した１
００の値の分布を示している。また次表は第３図の曲線
３０１〜３０５のそれぞれの平均値と標準偏差を示すも
のである。

（以下余白。） 従来の技術では補正係数の算出および原稿走査は１回で
あるため、各々曲線３０１に示す分布でバラツキが生じ
、電気的雑音を含んだ精度の低い補正しかできない。そ
れに対して本実施例のように１６回程度の平均をとると
曲線３０５に示したようにバラツキが大幅に低減され、
電気的雑音が除去された精度の高い補正が可能となる。

次に１回走査による補正と１６回走査の平均による補正
の結果の比較について述べる。第４図及び第５図は補正
値演算に用いた白色原稿に対して再度走査を行って得ら
れた補正結果を示すもので、第４図は１回走査による補
正の場合であり、第５図は１６回走査の平均による補正
の場合である。

これらの図において横軸は補正値、縦軸は画素数を示す
。１回走査による分布の標準偏差は１．２７であるのに
対し、１６回走査の平均による分布の標準偏差は０．４
６となり、後者の方がより優れた補正効果を奏すること
が分かる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明では、白色標準原
稿より補正係数を求める際と、原稿を順次量子化し、補
正を加える際に、ともに複数回の走査を行い平均値をと
っているので、この発明は静的雑音の補正に加えて電気
回路の雑音等の動的雑音の補正をも行うことができ、多
階調画素を量子化する場合に好適に利用することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方式を説明する回路ブロック
図、第２図は従来の補正方式を説明する回路ブロック図
、第３図はＣＣＤ撮像素子の特定画像の出力を量子化し
これを一定時間間隔に複数回サン゛プリングしたときの
値の分布を示す図、第４図及び第５図はそれぞれ１回走
査による補正、１６回走査の平均による補正の結果を示
す図である。 ２０１−−−　Ｈａ、’　　　　　　２０２−ｍ−蛍光
灯、２０３−一一レンズ、　　　　２０４−−−センサ
、２０５−−−アンプ、 ２０６−−−アナログ・ディジタル変換器、２０７一−
−補正値演算回路、 ２０８−ｍ−補正係数メモリ、２０９−ｍ−乗算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿等の光学的濃淡情報を光電変換素子により電気的に
   変換してその出力をＮビット（Ｎ：自然数）に量子化す
   る画像入力装置において、 各画素につきＮ＋Ｍビット（Ｍ：自然数）の容量を１周
   期走査画素数分有する第１のメモリと、２＾Ｍ回の走査
   の量子化結果を前記第１のメモリにより各画素別に逐次
   加算する加算手段と、該加算手段による各画素の加算結
   果の上位Ｎビットの情報をとり出し予め決められた規則
   にしたがって各々Ｎビットの補正係数を演算する補正係
   数演算手段と、該補正係数演算手段により演算されたＮ
   ビットの補正係数を各画素に対応させて記憶する第２の
   メモリと、前記第１のメモリを用いて２＾Ｍ回の走査の
   量子化結果を各画素別に加算して得られた各々の画素の
   加算結果の上位Ｎビットの情報と、上記手順により予め
   前記第２のメモリに記憶されている各画素に対応したＮ
   ビットの補正係数を用いて補正演算し、各画素に対応し
   たＮビットの結果を得る手段とを有することを特徴とす
   る画像入力方式。