JPS62154973A - マイクロフイルム・スキヤナ - Google Patents

マイクロフイルム・スキヤナ

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JPS62154973A
JPS62154973A JP60293315A JP29331585A JPS62154973A JP S62154973 A JPS62154973 A JP S62154973A JP 60293315 A JP60293315 A JP 60293315A JP 29331585 A JP29331585 A JP 29331585A JP S62154973 A JPS62154973 A JP S62154973A
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JP
Japan
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film
value
light
base density
threshold value
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JP60293315A
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Yoshio Ando
安藤 善夫
Kyo Tanaka
田中 協
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Canon Inc
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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] 本発明は、文書などの画像情報を記憶し、それを必要に
応じて検索出力し得るマイクロフィルム走査読取り装置
(マイクロフィルム・スキャナ)に関する。
[従来の技術] 従来、文書・画像を保管するものとして、それ等をフィ
ルム上に縮/h記録するマイクロフィルムが用いられ、
必要に応じて、そのフィルム上の像を光学的に拡大し、
ハードコピーを取るマイクロフィルム・リーダー・プリ
ンタが使われてきた。
最近、従来の純光学的な装置と異り、CODセンサでマ
イクロフィルム上の画像を走査し、その像を電気的画像
信号に変換し、光ディスクに入力したり、また1、、B
、P、 (レーザービームプリンタ)に送り、ハードコ
ピーを得る装置が開発されている。
第14図はマイクロフィルム・スキャナのフィルム読取
り部の基本構造を示す図で、lはランプなどの光源、2
は16mm幅のマイクロフィルム、3はCCDセンサ、
40は反射ミラー、41はコンデンサーレンズ、42は
ミラー、43は投影レンズ、44はフィルムが収納され
たカートリッジ、45はフィルム巻取りリールである。
マイクロフィルム2の画像は、投影レンズ43によって
CCDセンサ3の表面に結像され、CCDセンサによっ
て電気信号化される。この時、CCDセンサ3は矢印の
方向に移動(副走査)し、フィルム上の画像全体が電気
信号化される。
なお、CCDセンサを図と90″向きを変えた構造、C
CDセンサを移動する代りにフィルムを移動し副走査を
行う方法等がある。     “マイクロフィルム上の
画像を読取り電気信号化し、その電気信号を光ディスク
に収納したり、L、B、P、に出力しハードコピーを得
るためにはCCDセンサの出力信号はアナログ信号であ
るので、通常このアナログ信号をある閾値で切り、1と
0の2値の信号に変換する必要がある。この2値化の方
法には従来固定閾値法、浮動(自動)閾値法等種々の方
法が試みられて、それなりに目的を果している。しかし
マイクロフィルムはその媒体として銀塩フィルム、ジア
ゾフィルム1あるいはベシキュラーフィルム等があり、
ジアゾフィルムには、その色がブラック、ブルーブラッ
ク、ブルー、セピアあるいはオレンジ等種々のものがあ
り、これ等媒体の違い、色の違いによりその光を透過さ
せる特性に違いがあり、CCDセンサの光の波長感度特
性がフラットでない(通常緑色光に最大感度がある)こ
ととあいまって、これ等各種のマイクロフィルムをCC
Dセンサで読取って得たアナログ信号を具合よく2値化
する方法がなかった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上述の問題を解決し、各種のマイクロフィルム
上の画像をその媒体に左右されることなく適切に2値化
し得るマイクロフィルム・スキャナ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] このような目的を達成するために、本発明のマイクロフ
ィルム・スキャナは、映像信号を2値化する閾値を被読
取りフィルムの種類および色によフて変化させる自動閾
値設定手段を備えている。
[作用] フィルムの種類、色に応じて2値化のための閾値を最適
にすることができるので、常にきれいな画像を光ディス
クに人力でき、またきれいな画像のハードコピーを得る
ことができる。
[実施例コ 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。図において、1は光源、2はマイクロフィルムなどの
被写体、3はCCDセンサ、4は自動閾値設定手段、1
0はシフト量設定手段である。
CCDセンサ3は光源1から発し被写体2を通過した光
を受け、被写体2上の映像情報に応じた光信号を電気信
号に変換する。変換された電気信号は自動閾値設定手段
4によって、被写体の種類および色に応じて2値信号に
変換される。自動閾値設定手段4は、映像信号のピーク
値を検出するビーク値検出手段5、被写体のベース濃度
を検出するベース濃度検出手段6、映像信号を2値化す
る2値化手段7、光源の光量を制御する光量制御手段8
および演算・制御手段9を含んでいる。演算・制御手段
9は、ピーク値検出手段5、ベース濃度検出手段6によ
って検出された映像信号のピーク値とベース濃度および
シフト量設定手段によって設定されたシフト量から、被
写体2の種類および色に最も適した閾値データを2値化
手段7に出力する。また演算・制御手段9は、被写体2
の種類に応じて光源1の光量を最適にするよう、光量制
御手段8に指示する。なお第1図において、光源1と被
写体2の間および被写体2とCCDセンサ3の間の光学
系は図示を省略しである。
第2図は自動闇値設定手段4の具体例としての自動閾値
設定回路のブロック図である。図中13はアナログ・デ
ィジタル(A/D )変換器でCCDセンサ3のアナロ
グ出力をNビットのディジタル信号に変換する。14は
ピーク値検出回路で、ブロック設定回路15によってブ
ロック化された1走査映像中のブロック毎の映像信号の
ピーク値を検出する。
ブロック設定回路15は1走査線をいくつかのブロック
に分割する回路であり、後述するクロック制御回路21
からの主走査同期信号+(,5YNGを同期信号とする
nビットのカウンタ分周回路である。nを選ぶことによ
って1走査線内を任意のブロックに分割することができ
る。第3図はブロック設定のタイミングチャートである
。図において旧、l〜BLnはブロックであり、ブロッ
ク設定回路15の出力をピーク値検出回路14のリセッ
ト信号R3Iとする。V、5YNCは後述するCPU 
20からの副走査同期信号である。16は主走査方向の
アドレスエリアを設定するためのラインアドレス設定回
路、17は副走査方向のアドレスエリアを設定するため
のブロックアドレス設定回路である。ラインアドレス設
定回路16、ブロックアドレス設定回路17には、それ
ぞれCPIJ 20から閾値を求めるのに必要な画像エ
リアを設定するためのアトlメスDo〜Dm 、Do〜
Dnがプリセットされている。18はラインアドレス設
定回路16ににって求められたラインエリアとブロック
アドレス設定回路17によっ′C求められたブロックエ
リアとで2次元の画像エリアを求め、そのエリア内の各
ブロックの信号ピーク値だけを通すゲート回路である。
ピーク値検出回路14.ブロック設定回路15.ライン
アドレス設定回路16.ブロックアドレス設定回路17
.ゲート回路18が第1図に示したピーク値検出手段5
の主要な構成部分である。第4図はピーク値検出のタイ
ミングチャートで、 A/D変換器13の出力Sig(
図において実線で示されている)はビヘク値検出回路1
4によって破線で示す波形に変換される。ブロック設定
回路15の出力R5Iがリセッl−信号となっているの
で、各ブロック毎のピーク値が検出され、C:PU 2
0に取込まれる。第5図はラインアドレス設定回路16
の実施例を示すブロック図である。ラインアドレス設定
回路は図示のようにカウンタと比較器からなっている。
カウンタ51はCPl、+ 20からの副走査同期信号
V、5YNf;を同期信号として主走査の同期信号H,
5YNCをカウントする。カウンタ51の出力は2個の
比較器52.53によってCPIJ 20から出力され
るエリア最初のアドレス(Do −Dm’ )およびエ
リア最後のアドレス (Dm’ 〜Dm) と比較され
る。比較器52.53の出力の論理積によって、ゲート
回路18をオープンするラインゲート信号り、GTを出
力する。これによって副走査方向のエリア成分を求める
ことができる。第6図はブロックアドレス設定回路17
の実施例を示すブロック図で、構成はラインアドレス設
定回路16と同様である。カウンタ61は主走査の同期
信号H,SYCを同期信号としてブロック設定回路15
の出力R5Iをカウントする。カウンタ61の出力は2
個の比較器62.63によってCPLI 20から出力
される最初のアドレス(DoNDn′)および最後のア
ドレス (D n’〜Dn) と比較される。比較器6
2゜63の出力の論理積によってゲート回路18をオー
プンするブロックゲートイに号B、GTを出力する。こ
れによって主走査方向のエリア成分を求めることができ
る。DO〜D+nおよびDo−Dnによって閾値を求め
るために必要な画像エリアが設定され、そのエリア内の
ピーク値データがCPIJ 20に取込まれる。
第2図において、19はピーク値データをクロックC1
、K2によってCPU 20に取込むタイミングを設定
するためのラッチ回路である。20は装置全体を制御す
るためのマイクロコンピュータなどの中央演算処理装置
で、第1図の演算・制御手段9に相当する。21は装置
のタイミングクロックを作成するクロック制御回路、2
2は2値の映像信号を得るための比較器、23はベース
濃度検出回路24によって検出された被写体の近似ベー
ス濃度と、ピーク値と近似ベース濃度との関係から求め
た閾値情報り。
〜Dpとを加算して被写体2に応じた閾値を設定する加
算器で、比較器22によってA/D変換器13の出力と
加算器23の出力が比較され、その結果が2値信号とし
て出力される。ベース濃度検出回路24は前述したベー
ス濃度検出手段6に相当し、比較器22と加算器23と
で2値化手段7を構成する。
S 、 CL Kは近似ベース濃度を求める時のザンブ
リングクロツクであり、任意に設定可能である。25は
濃度検出回路24からの近似ベース濃度信号をクロック
CLK3によってCPU 20に取込むタイミングを設
定するラッチ回路、26はランプ光量制御回路で、(:
PU 20の命令DoND℃によってランプ光景を制御
する回路であり、前述した第1図の光量制御手段8に相
当する。
第7図はベース濃度検出回路24の実施例を示すブロッ
ク図である。ベース濃度検出回路24は図示のように比
較器71とアップ/ダウンカウンタ72からなっている
。比較器71はA/D変換器13の出力Sigとアップ
/ダウンカウンタ72の出力(BAO)  とを比較し
、Sig >BAOならアップ/ダウンカウンタ72の
カウントをアップし、Sig <BAOならカウントを
ダウンさせる。アップ/ダウンカウンタにはCPU 2
0から初期値として例えばA/D変換器の出力Nの17
2の値がプリセットされている。Sigとの比較によっ
て増減されたカウンタ72の出力は加算器23に人力さ
れる、一方加算器23の出力である閾値とA/D変換器
13の出力を比較する比較器22の出力がアップ/ダウ
ンカウンタ72に入力され、51gか閾値をこえた時に
アップダウンカウンタのカウントを停止さゼる。第8図
6j、ベース濃度検出回路24の動作を説明する図であ
る。図における(I)の領域すなわちBAO> Sig
の領域ではアップダウンカウンタ72のカウントをダウ
ンし、(n)の領域すなわちSig>8八〇の傾城では
カウントをアップする。(III)の領域すなわちSi
g >閾値の領域および()0のSig = BAOの
点ではカウントを停止して前の状態を保持する。このよ
うに動作することによって、SigのBottom近く
の値をCPU20に取込むことができる。
再び第2図にもどって、27は閾値レベルを任意にシフ
トするためのシフト量設定回路である。
次に以−トの構成の回路の動作につぃ′C説明する。
まず被写体の1画面のうち、第9図に示すように、主走
査方向についてxl(Do〜Dn’ ) とx2(Dn
’ 〜Dn)  とを設定し、副走査方向についてyl
(Do〜Dm′)と’12(Dm’ 〜Dm)  とを
設定することによって、一点鎖線で示す枠内の画像デー
りをCPU 20に取込む。図において、斜線を付した
小区画はブロックを示す。CPU 20はこのようにし
て取込んだ画像データから、被写体濃度に対する頻度を
計測する。
第10図(A)〜(C)は濃度レベルに対する頻度を曲
線表示した図である。第10図の各図において横軸に示
す濃度レベルは縦軸から遠い程、被写体濃度が淡くなる
方向にとフである。
第10図(A)は近似ベース濃度成分の頻度曲線で映像
信号のBottom近辺をサンプリングした曲線である
。xlはサンプル画像エリア中のベース濃度に近い値を
示す濃度レベルであり、ベース濃度検出回路により得ら
れたサンプルデータの最も多い濃度レベルである。x2
はxlを求めたフィルムよりベース濃度が淡いフィルム
についてのベース濃度サンプルデータの最も多い濃度レ
ベルである。一般にはフィルムのベース濃度はフィルム
の仕上り状態等により同一ではなく、濃度レベルがシフ
トする。X□の値はCCDに光を当てない状態で出力し
て得られるデータ値である。これを一定時間間隔で読取
り頻度曲線の基準値とする。
XI −XO=BLXはあるベース濃度をもつフィルム
の近似ベース濃度であり、x’   xO= BLX’
はより淡いベース濃度をもつフィルムの近似ベース濃度
である。
第10図(B)は映像信号の中で、先に述べたブロック
内におけるピーク値データ、すなわちネガフィルムの場
合であれば、最も光の透過量の多い部分のデータをサン
プリングした曲線である。この曲線は双峰特性を持って
おり、左側の山はベース濃度部、右側の山は信号ピーク
値部を示し、濃度レベルx2は、サンプル画像エリアの
中で信号のピーク値レベルが最も多い所である。
−走査線全体でのピーク値を求める手法もあるが大きな
文字(空間周波数の低い成分からなる文字)と、小さな
文字(空間周波数的に高い成分からなる文字)と混在す
るような場合には、大きな文字のピーク値がサンプルデ
ータとなり、小さな文字の部分の信号が得られないこと
がある。走査線中をブロックに分割することにより大き
な文字と小さな文字とのサンプルデータを得ることがで
きる。
被写体の種類によって、ベース濃度だけでなく、ピーク
値の濃度レベルもシフトする。第10図(B)において
実線で示す曲線のベース濃度より点線で示す曲線のベー
ス濃度の方が淡い。
このようにして求めた近似ベース濃度代表値X1と画像
信号ピーク値濃度代表値x2との差、X2−Xlの値を
コントラスト値とする。コントラスト値は2値化のため
の閾値を得るのに使うことができるが、コントラスト値
もベース濃度と同様にフィルムの什上り状態等により異
るために、同一空間周波数をもつ文字等でもフィルムの
状態によって同じ値にはならない。そのため、映像信号
を2値化する際には、単にコントラスト値を2分するだ
けでは、コピー上で同一の濃さを得ることができない。
従って、コピー上の濃さを同一にするための1手段とし
て近似ベース濃度の頻度曲線に示すxlあるいはxlの
値を求めて、補正をかける必要が生ずる。第11図に示
す曲線は、あらかじめ各種の被写体について実測しC得
らオ]た補正曲線の例である。Y軸にはコントラスト(
1ftに乗算するだめの係数値をxIIIllIには近
似ベースン農度レベルを取る。0の点(原点)は光が全
く通らない真黒のフィルム、右に移1うするに従いフィ
ルムベース濃度が淡くなる。X軸上D−1,0の位置は
フィルムベース濃度D−1,0(被写体がない時に比べ
て光量が1/10になる時の濃度)の時のレベルである
またコントラストは映像43号の空間周波数によっても
変化する。第12図はY軸にコントラストをx!l+4
!Iに空間周波数を採り、ベース濃度をパラメータとし
て求めた曲線である。曲線Aはベース濃度の濃いフィル
ムの特性、曲線Bはベース濃度の淡いフィルムの特性で
、一般に新聞の本文文字等は第12図の斜線で示す範囲
の空間周波数帯域に位置している。ベース濃度と空間周
波数により、第11図の補正係数をさらに増減するとよ
い。すなわち第11図の補正曲線上、標準値をD−1,
0に設定しベース濃度〉標準値の場合にはコントラスト
に乗算する補正係数を小さくし、ベース濃度く標準値の
場合には補正係数を大きくして、2値化の際の閾値を増
減することにより、ベース濃度の違いによるコピー上の
濃度を同一濃度にすることができる。コントラスト値を
求めるのに必要なxlの値は特定のフィルムに対して、
光量設定のばらつき、製品のばらつき、電気回路の濃度
変動によるばらつき等により常に一定値ではないが、先
に述べたようにX(、を求めてBLX、 BLX’ の
値を求め第11図に示した補正曲線に対応させることに
より、ベース濃度の異なるフィルムの2値化の際の適正
な閾値を求めることができ、製品、電気回路、温度変動
等によるばらつきを吸収し、常にサンプルデータからの
演算処理を高精度ですることができる。
第10図の補正曲線および補正係数に対する再補正のデ
ータはCPU 20内のメモリに記憶され、閾値情報D
o−Dpの生成に使用される。
第1O図(C)はフィルムベースの透過光量を動的に求
めた曲線である。図中maxはA/D変換器13が飽和
する値、x3の値はフィルムを挿入せずに光量測定を行
った時の最大頻度の点の光量レベルである。フィルムを
挿入することによってフィルムベースの透過草分たり光
量が減少してx3の光量レベルまで下り、映像信号の相
対分解能が低下する。分解能を上げるために、フィルム
を挿入し画像のない領域で光量設定を行い、光量レベル
なX3にして映像信号の分解能を最大限にする。光量設
定はCPt120の指示により光量制御回路16が行う
。このようにすることによりランプの光量のばらつき、
フィルムの汚れ等による光量減少を補正することが可能
となる。また、コントラスト値の小さな画像は信号に対
する相対分解能が低下するため光量を増加させ、必要コ
ントラス]・値を求めて2値化する。
以上に述べた補正を行い、適切な閾値を決定してマイク
ロフィルムを読取るための好ましい操作手順を簡単に述
べる。あらかじめ求めておいた第11図の補正曲線はC
PU 20に記憶させておく。マイクロフィルムを挿入
する前に、電源をO1’r光量測定を行い、フィルムを
挿入して、光量補正をする。次にフィルムの1画像のう
ち、第9図に示したエリアの映像データ、すなわちピー
ク値データと近似ベース濃度データをCPLI 20に
取込み、記憶しである補正データとエリア内の画像デー
タから閾値情報Do〜Dpを設定し、しかる後に1画面
全体の映像信号を2値化すればベース濃度に対する補正
、コントラストに対する補正が適切に行われる。ピーク
値データ、近似ベース濃度データの取込みは、1画面毎
に行うのが良いが、フィルムの状況によっては、フィル
ムの最初に行い、以後は省略することもできる。
前述のような自動閾値設定回路による閾値の設定によっ
て銀塩フィルムやブラックやブルーブラックのジアゾフ
ィルム上の画像はきれいに2値化できるがセピアやオレ
ンジ色等のジアゾフィルム上の画像はきれいに2値化で
きず、細部がつぶれた画像になってしまう。前述の回路
のへ/D変換器13には、その変換スピードと価格の点
から6bit出力のものが多く使われている。その出力
レンジは0〜63であるが、特許明細書等を濃度1程度
で撮影した銀塩フィルムや、それをやはり濃度1程度に
コピーlノだブラックやブルーブラックのジアゾフィル
ノλ上の画像をCCDセンサで読取った時、前述の自動
閾値設定回路で決定される閾値は8〜10程度となる。
上述のフィルムに対lノではこの値で充分きれいな2位
画像が得られるが、セピアのジアゾフィルム上の画像を
読取る場合には、自動閾値設定回路の出力閾値で2値化
を行うと細部がつぶれた画像となってしまう。その理由
は閾値よりも画像信号の方が明るい方へ余分にシフト(
0〜63の値の大きい方へシフト)してしまうためであ
る。
実験によれば、セピアのジアゾフィルムで濃度0.7〜
0.8位のマイクロフィルム上の画像を読取った場合、
前述の自動閾値設定回路の出力閾値よりも5〜7(0〜
63のレンジの内で)閾値を大きい方ヘシフトした方が
画像の細部がつぶれないきれいな画像が得られる。
通常、自動閾値設定回路の出力値を中心値と17て上下
に1または2きざみ位で閾値を各々3〜4段階シフトで
きるようにしておくが、そのシフトでは足りない場合も
あり、またシフトを指定するのも面倒なので使用するフ
ィルムの種類によってその閾値をあらかじめシフトして
おくようにすれば、以後は自動的に適切な閾値で2値化
が行われきれいな画像が得られる。シフト量はシフト量
設定回路27を用いて次のような方法で設定すればよい
。第13図にシフト量設定回路27の1例を示す。
30は8bitのDIPスイッチ、31は5N7424
ON等のトライステート出力のゲートである。
ゲート31の出力を第2図のCPt120のデーターバ
スに接続する。DO−D6がデーターピットでDOがL
SB、 ’D6がMSBとし、D7をサインビットとし
て使う。DIPスイッチはCPUの近くに実装してもよ
いし、装置のカバーを開けたら触れることができるとこ
ろ等、比較的容易にオペレータが触れるところに実装す
ればよい。閾値を数値(0〜63)の大きい方ヘシフト
する場合を十とし、 D7のサインビットをオフにする
。閾値を数値の小さい力ヘシフトする場合を−とし、サ
インビットをオンにする。Do−D6によりシフトの必
要量をセットし、フィルムを読み取る前に一度このDI
Pスイッチの値をCPUが読み込んでおき、第2図に示
す加算器23への出力をそれによって変えて出力するよ
うにする。この他マイクロフィルム・スキャナのキーボ
ード(不図示)から上述のシフト量を指定するようにし
てもよい。
カートリッジ44の側面に、あらかじめ求めたカートリ
ッジ内のフィルムに対する閾値シフ1〜景を表示してお
くようにしてもよい。
さらに、最近実用化されはじめた色識別素子を用いて自
動的にフィルムの色を識別し、自動的にシフトを行うよ
うにすることも考えられる。
このようにすることで、フィルムがいろいろと変っても
常にきれいな画像で光ディスクに人力でき、またきれい
な画像のハードコピーをり、B、P、から得ることがで
きる。
[発明の効果] 以上述べたように、フィルムの種類、色に応じて2値化
のための閾値を最適にすることができるので、常にきれ
いな画像を光ディスクに人力でき、またきれいな画像の
ハードコピーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、 第2図は自動閾値設定回路の実施例のブロック図、 第3図はブロック設定のタイミングチャート、第4図は
ピーク値検出のタイミングチャート、第5図はラインア
ドレス設定回路の実施例のブロック図、 第6図はブロックアドレス設定回路の実施例のブロック
図、 第7図はベース濃度検出回路の実施例のブロック図、 第8図はベース濃度検出回路の動作を説明する図、 第9図は映像情報採取エリアを示す図、第12図は画像
情報の空間周波数とコントラス]・どの関係を示す図、 第13図はシフト量設定回路の実施例の回路図、第14
図はマイクロフィルム読取り部の基本構成を示す図であ
る。 1・・・光源、 2・・・被写体(マイクロフィルム)、3・・・COD
センサ、 4・・・自動閾値設定手段、 5・・・ピーク値設定手段、 6・・・ベース濃度検出手段、 7・・・2値化手段、 8・・・光量制御手段、 9・・・演算・制御手段。 リL褒しベ゛ル(対を目盛) 第12図 第14図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 映像信号を2値化する閾値を被読取りフィルムの種類お
    よび色によって変化させる閾値設定手段を有することを
    特徴とするマイクロフィルム・スキャナ。
JP60293315A 1985-12-27 1985-12-27 マイクロフイルム・スキヤナ Pending JPS62154973A (ja)

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JP60293315A JPS62154973A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 マイクロフイルム・スキヤナ

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JP60293315A JPS62154973A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 マイクロフイルム・スキヤナ

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JP (1) JPS62154973A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07210671A (ja) * 1993-12-03 1995-08-11 Toyo Ink Mfg Co Ltd 画像解析方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07210671A (ja) * 1993-12-03 1995-08-11 Toyo Ink Mfg Co Ltd 画像解析方法

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