JPS62279782A - 画像読取装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野コ 本発明は、シェーディング（光源や撮像系のむら）の補
正機能を備えた画像読取装置に関するものである。

更に詳述すれば、本発明は、シェーディングを考慮して
２値化処理を行う画像読取装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、アナログ画像信号を適当なレベルで２値化す
る画像処理において、シェーディングを考慮して２値化
レベルを場所によって変えることが知られている（テレ
ビジョン学会績、「テレビジョン・画像工学ハンドブッ
ク」第５１４頁）、すなわち、蛍光灯やレンズにおける
光量のばらつき（周辺の光量が低下する）に対処するた
めに、一定スライスレベルで２値化するのではなく、当
該光量のばらつきに対応して、スライスレベルを決定す
るものである。

更に、かかる従来の２値化処理について詳述する。

第６図（Ａ）　には、１ラインのビデオ信号波形（直流
再生した後の波形）と一定のスライスレベルが図示され
ている。ここで、２値化用スライスレベルは、例えばビ
デオ信号におけるピーク電圧の６割程度の値に設定され
る。そして、図示された有効読取暢を有するものとする
と、（ア）で示された区間は、実際は白の領域であるに
も拘らず黒であると判断されてしまう。

そこで、このような不都合を回避するため、原稿が読取
位置に到達する前に全白の画像を予め読み取り、このビ
デオ波形をメモリに記憶する。そして、第６図（Ｂ）に
示すように、メモリに記憶したビデオ波形に基づいて可
変的なスライスレベルを決定することが行われている。

実際のファクシミリ装置などでは、伝送すべき原稿が読
取位置に到達する直前に基準となる白板をスキャンして
全白信号を読み取り（以後、プリスキャンと呼ぶ）、そ
の時の光量分布に対応したビデオ波形を記憶する。そし
て、この記憶したビデオ波形を基準にして、スライスレ
ベルを決定している。

第７図（Ａ）　は、上述した原稿が読取位置の手前にセ
ットされている時の状態を示す図である。本図に示すＩ
は、プリスキャンを行う時に使用される基準の白板であ
る。この基準白板１は斜線で示す部分が全白となってい
る。

また、２は蛍光灯、３は原稿である。複数枚の原稿がセ
ットされている時は、各ページを読み終わった後に再び
プリスキャンが行われる。その理由は、蛍光灯の光量お
よび光量分布は蛍光灯管壁の温度（すなわち、蛍光灯を
点灯してからの経過時間）により大きく変化するためで
ある。このような理由から、各ページの読み取りを行う
のに先立ってプリスキャンを行い、２値化スライスレベ
ルを修正する必要がある。

しかし、第７図（Ｂ）示すように原稿が読取位置を越え
て深く挿入されているときは基準白板１が覆われてしよ
うので、プリスキャンを行うことができない。このよう
にプリスキャンの実行が不能となる状態は、伝送すべき
原稿の第１頁目に多く生じる。

そこで、このような状態が生じた場合には、先に行われ
た画像伝送時の最後ページに関して行われたプリスキャ
ンデータに基づいて、２値化スライスレベルを決定する
ことが行われていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、先の画像伝送が長時間にわたって行われた場
合には、当該画像伝送に際して行われた最終プリスキャ
ンは、蛍光灯（光源）が十分に温まっているとぎの全白
データを提供することになる。

しかも、先に行われた画像伝送と、その後に行われた画
像伝送との間隔が長期にわたる場合には蛍光灯が完全に
冷えきってしまう。

従って、蛍光灯が玲えてしまっているときにプリスキャ
ンが行えない状態（第７図（８）参照）にあると、先に
行われたプリスキャンのデータを基準としてスライスレ
ベルを決定したとしても、適正か７６吉イヒを４千５ご
鼾がで矢たい−このように従来の画像読取装置にあって
は、光源（例えば蛍光灯）の光量および光量分布は管壁
の温度に依存して大幅に変化するため、プリスキャンが
行えないときには適当なスライスレベルを設定すること
ができないという欠点がみられた。

よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、原稿の装着状
態に拘りなく常に適正なスライスレベルを設定し得るよ
う構成した画像読取装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明に係る画像読取装
置では、原稿画像の読み取りに先立ってプリスキャン処
理を行う画像読取装置において、伝送すべき原稿の読み
取り動作時間が所定時間を経過したときに第１出力を送
圧する第１タイマ手段と、前記原稿の読み取り終了後、
所定の休止期間が経過したときに第２出力を送出する第
２タイマ手段と、前記第１出力および第２出力が出力さ
れたことを検知し、原稿が読み取り位置に装着ざれてい
ないことを条件として、前記プリスキャン処理を行う制
御手段とを具備する。

［作用］ ある読取動作が所定時間（ａ）以上行われた場合であっ
て、且つ、その読取動作終了後、所定時間（ｂ）以上経
過した場合には、原稿が読取位置に無いときに限り自動
的にブリスキャ・ンを行う。

［実施例］ 第１図は、本発明に係る画像読取装置の全体構成図であ
る。本装置は、原稿画像の読み取りに先立ってプリスキ
ャン処理を行う画像読取装置であり、伝送すべき原稿の
読み取り動作時間が所定時間を経過したときに第１出力
を送出する第１タイマ手段Ａと、前記原稿の読み取り終
了後、所定の休止期間が経過したときに第２出力を送出
する第２タイマ手段Ｂと、前記第１出力および第２出力
が出力されたことを検知し、原稿が読み取り位置に装着
されていないことを条件として、前記プリスキャン処理
を行う制御手段Ｃとを具備する。

第２図は、本発明を適用しノ；画像読取装置の一実施例
を示す概略構成図である。本図において、１はプリスキ
ャンを行う時に使用する基準の白板であり、斜線部側の
面が白くなっている。

２は蛍光灯、３は原稿である。

４は、原稿の先端を検出するＤＥＳ　（ドキュメント・
エツジ・センサ）である。このＤＥＳ　４の上に原稿が
セットされていない時には信号線４ａに信号レベル「Ｏ
ｊの信号を出力し、またＤＥＳ　４の上に原稿かセット
されている時には信号線４ａに信号レベル「１」の信号
を出力する。

５は、原稿がセットされているか否かを検出するＤＳ（
ドキュメント・センサ）である。このＤＳ５の上に原稿
かセットされていない時には信号線５ａに信号レベル「
０」の信号を出力し、また０５５の上に原稿がセットさ
れている時には信号線５ａに信号レベルｒ１．の信号を
出力する。通常、ＤＳ５により原稿が原稿台にセットさ
れているか否かを検出する。原稿がセットされている場
合には、その原稿がＤＥＳ　４を覆う位置までフィード
し、プリスキャンを行う。その後、ＤＥＳ　４から読取
位置までの距離は既知であるので、その長さだけ原稿を
フィードし、読取動作を開始する。

また、０５５および［ｌＥＳ　４の両方を原稿が覆って
いる時は原稿がどこまで挿入されているか判らないので
、プリスキャンを行い得ないものと判断する。

６は、反射ミラーである。

７は、蛍光灯およびレンズの光量分布のばらつきを光学
的に補正するシェーディング板である。

８は、レンズである。

９はイメージセンサであり、本実施例においてはｆ、Ｃ
Ｄを用いる。このＣＣＤの出力信号は、信号線９ａに出
力される。

第３図は、第２図に示した実施例の電気制御回路を示す
ブロック図である。なお、本図に示す４および５は、そ
れぞれ第２図に示したＤＥＳおよびＤＳと同りである。

また、１０は各種のタイミングパルスを発生するタイミ
ング回路である。このタイミング回路１０は、信号線１
０ａに対し転送パルスφ１およびφ２、シフトパルスＳ
）（、リセットパルスＲ５，サンプリングパルスｄ）ｓ
、ＦＮ時出力がでている間アクティブとなる直流再生用
信号■Ｉｌｌ：ｒ、ＲＡＭのアドレスを指定するアドレ
スデータを出力する。

１１は駆動回路であり、Ｃ’ＭＯ５あるいはＴＴＬのレ
ベルで作ったパルスをＣＣＤ駆動レベルに変換し、ＣＣ
Ｄ　　（イメージセンサ）９にパルスを供給する。

１２は、ＣＣＤの出力信号を増幅する増幅回路である。

信号線１２ａには、増幅されたＣＣＯ出力信号が出力さ
れる。

１３は、サンプル／ホールド回路である。すなわち、信
号線１２ａに出力されている信号には画信号（光信号）
以外の信号（例えば、リセット信号や暗時出力信号）が
含まれているので、画信号（光信号）が出力されている
タイミングにてデータをサンプルし、ホールドする機能
を果たす。従って信号線１３ａには、アナログの光信号
成分のみが出力される。

１４は直流再生回路であり、信号線１３ａに出力されて
いる信号の直流成分を補正し、暗時出力レベルがグラン
ドレベルとなるようにする機能を果たす。信号線１４ａ
には、直流再生した信号が出力される。

１５はピークホールド回路であり、信号線１４ａに出力
されている信号のピーク値をホールドする。

そして、ピークホールドされた信号は信号線１５ａに出
力される。

１６は、後に詳述する充放電機能を備え、プリスキャン
により記憶した白波形と相似の信号波形を出力するシェ
ーディング補正回路である。但し、出力信号のピーク値
はピークホールド回路１５の出力信号１５ａに応じて変
化する。

１７は電圧比較回路であり、信号線１４ａに出力されて
いる信号と信号線１８ａに出力されている信号を人力し
、信号線口ａに出力されている信号レベルが信号線１６
ａに出力されている信号レベルより大きい時は、信号線
１７ａに信号レベル「Ｏ」の信号を出力する。この信号
レベル「０」がマルチプレクサ回路２０を介して信号線
２０ａに出力されると、シェーディング補正回路１５は
充電動作を行う。

また、ＩｔＡＭ　１９もこのデータ「０」を記憶する。

なお、ラインの先頭においてはタイミング回路１０から
送出される信号；によりグランドレベルの信号１４ａが
出力されるため、ラインの先頭では、信号線１１ｉａに
グランドレベルの信号が出力される。

１８は後に説明する遅延回路、１９は上述したＲＡＭ（
ランダム・アクセス・メモリ）である。

２０はマルチプレクサである。このマルチプレクサ２０
は信号線１８ａの信号を入力し、その信号レベルがｒＯ
，である時は信号線１９ａの信号を信号線２０ａに出力
し、他方、　信号線１８ａの信号レベルが「１」である
時は信号線＋７ａの信号を信号線２［１ａに出力する。

このことにより、バッテリバックアップされているＲＡ
Ｍ　１９は、全白のビデオ信号を再現するためのデータ
を記憶する。

２１は分圧回路であり、信号線１６ａに出力されている
信号レベルの６割程度の信号レベルを信号線２１ａに出
力し、スライスレベルを決定する。

２２は電圧比較回路であり、信号線１４ａに出力されて
いる直流再生した後のビデオ信号と、信号線２１ａに出
力されている電気的シェーディング補正を行ったスライ
スレベルとを入力し、２値化を行う。すなわち、信号線
１４ａの信号レベルが信号線２１ａの信号レベルより大
きいとき（白信号であるとき）は、信号線２２ａには信
号レベルｒＯ」の信号が出力される。また、信号線１４
ａの信号レベルがｌ舌ＥＬＥ白り１うハｌ言ユ１、ｄ　
ｌｌｉ　　ｌ−１’ｌ　ｌｌ＼ざいシ　扮　を里イ亘妾
であるとき）は、信号線２２ａには信号レベル「１．の
信号が出力される。

２３は信号処理回路であり、信号線２２ａに出力されて
いる２値化された信号を入力し、各種の信号処理（本発
明とは直接関係がない）を行う。

２４は制御回路であり、ある読取動作が所定時間＜ａ＞
以上性われた後に、ある所定時間（、ｂ）以上の読取休
止期間が経過したとき、原稿が読取位置に達していない
ことを条件として、自動釣にプリスキャン動作を実行さ
せる機能を有する。

次に、プリスキャン動作を行い、ビデオ信号を、ＲＡＭ
　１９に記憶する手順について説明する。ここで、ＲＡ
Ｍ　１９に記憶されるデータは、全白を表すビデオ４２
号を再現できるものでなくてはならない。例えは、原稿
がＡ３サイズの場合に８画素／Ｉの密度で読みとるため
には、２５９２画素のＣＣＤを用いてビデオ信号を得る
ことが必要である。その各画素に対し、８ヒツトのデー
タを格納するとすれは、各画素に対して２５６通りのレ
ベルを設定することができる。本実施例においては、ビ
デオ信号のピーク電圧を基にして、ある時定数の充電お
よび放電を繰り返す（差分データを供給する）ことによ
り、全白を表すビデオ信号を再現させている。従って、
この場合には、２５９２ｘ　１ビツトのＲＡＭがあれば
よい。

全白のビデオ信号を記憶する時は、まず制御回路２４が
信号線２４ａにプリスキャン開始パルスＰＳＣＡＭを発
生する。すると、遅延回路１８は信号線１８ａに信号レ
ベル「ｌ」の信号を出力する。更に、信号線ｔＯａにシ
フトパルスＳ）Ｉが２個送出された時、遅延回路１８は
信号線１８ａに信号レベルｒＯＪの信号を出力する。こ
こで、信号線１８ａに出力されている信号が「０」であ
る時は、Ｉ’ｌＡＭ　１９から全白のビデオ信号を再現
するためのデータが出力される。また、信号線１．８ａ
に出力されている信号が「１．である時は、ＲＡＭ　１
９に対し全白のビデオ信号を再現するためのデータを人
力する。すなわち、上述したプリスキャン開始パルスＰ
ＳＣＡＮが送部され、さらにシフトパルスＳＨが発生さ
れた後、次にシフトパルスＳＨが発生されるまでの間の
データ（信号線１．７ａに出力されている）をＲＡＭ　
１９に人力する。

第４図は、プリスキャン時の直流再生波形およびＲＡＭ
　＋９に記憶される波形を示す図である。本図中、（ア
）のポイントにおいＣは信号線］、４ａに出力されてい
る信号が信号線１６ａに出力されている信号よりも大き
いので、ＲＡＭ　１９には「０．というデータが記憶さ
れる。それと共に、信号線２０ａにも信号レベル「０」
の信号が出力されるので、充電動作が行われる。一方、
（イ）のポイントにおいては信号線１．４ａに出力され
ている信号が信号線１６ａに出力されている信号よりも
小さいので、ＲＡＭ　３９にば「１．というデータが記
憶されると共に、信号線２０ａにも信号レベル「１」の
信号が出力されるので放電動作が行われる。例えば、へ
３原稿を読み取るために必要な画素数を２５９２ドツト
とすると、各々の画素位置に対して「ＯＪ（すなわち、
充電動作を行う）あるいは’ＩＪ　　（すなわち、放電
動作を行う）を対応させ、これをＲＡＭ　１９に記憶さ
せる必要がある。このためのアト１／スデータは、信号
線１０ａに出力されている。

次に、ＲＡＭ　１９に記士意されたデータを読み比し、
プリスキャン時に記憶した全白波形の相似波形を信号線
１５ａに出力する手順を述べる。但し、いま読み取って
いる画像信号のピーク値を考えているため、そのピーク
値は変動する。

信号線１８ａには信号レベル「ＯＪの信号が出力される
ため、マルチプレクサの出力信号線２０ａには、信号線
１９ａ上の信号が出力される。そして、１ラインの各ビ
ットに対応してデータ「０」あるいはデータ「１」が出
力される。この時、シニーデイング補正回路１６は信号
線２０ａに出力されている信号に従って内蔵コンデンサ
の充放電を行うので、信号線１６ａにはプリスキャン時
に記憶した全白波形の相似波形が出力される（すなわち
、電気的シェーディング補正が可能になる）。

第５図は制御回路２４か実行すべき制御手順を示す流れ
図である。

ステップ５３０は、制御の開始を表している。

間（ａ）以上性われたか否か”を表わすフラグＬＯＮＧ
ＲＤをクリアする。

ステップＳ３４においては、オペレーション部より読取
動作が選択されたか否かが判断される。読取動作が選択
されると、ステップ５３６に進む。また、読取動作が選
択されていないときには、ステップ５５８に進む。

ステップ５３６においては、原稿が有るか否かが判断さ
れる。原稿がない場合は、エラー処理（ステップ５３８
）を行った後、ステップＳ３４に進む。また、原稿が有
る場合は、ステップ５４０に進む。

ステップ５ＬＩＯにおいては、ＤＥＳ　４の上に原稿か
セットされているか否かか判断される。ＤＥＳ　４に原
稿がセットされている時は、プリスキャン動作を行わな
いので、ステップ５４６に進む。また、ＤＥＳ　４に原
稿がセットされていない時は、ステップ５４２　に進む
。

ステップ５４２においては、ＤＥＳ　４まで原稿の頭出
しを行い、その頭出しか終了した後にステンブＳ４４に
進む。

ステップＳ４４においては、信号線２４ａにＰＳＣＡＮ
パルスを発生してプリスキャンを行う。但し、所定の時
間だけ蛍光灯の予熱を行い、その後に蛍光灯を点灯し、
所定時間が経過してからプリスキャンを行う。

ステップ５・１６においては、ＬＯＮＧＲＤフラグをク
リアする。

ステップ５４８においては、読取動作が所定時間（ａ）
以上行われたか否かを測定するため、タイマー丁１に（
ａ）　　をセ・ン卜する。

ステップ５５０においては、読取動作が完了したか否か
が判断される。読取動作が完了していないときには、ス
テップ５５２に進む。また、読取動作が完了していると
きには、ステップ５５６へ進む。

ステップ５５２においては、上述のタイマーＴ１がタイ
ムオーバーしたか否かが判断される。タイマーＴ１がタ
イムオーバーしたときには、ステップ５５４に進む。ま
た、タイマーＴ１がタイムオーバーしていないときには
、ステップ５５０に進む。

ステップ５５４　においては、読取動作が所定時間ｆａ
）以上行われたので、フラグＬＯＮＧＲＤに「１ノをセ
ットする。

ステップＳ５６においては、読取動作終了後ある所定時
間（ｂ）以上経過したか否かを測定するため、タイマー
ＴＩに（ｂ）をセットする。

ステップ５５８においてはフラグＬＯＮＧＲＤが「θノ
であるか否か（すなわち、読取動作が所定時間（ａ）以
上行われているか否か）が判断される。フラグＬＯＮＧ
ＲＤがｒＯＪである場合（すなわち、読取動作が所定時
間（ａ）以上行われていない場合）は、ステップ５３４
　に進む。他方、フラグ１．０ＮＧＲＤが「０」　でな
い場合（すなわち、読取動作が所定時間（ａ）以上行わ
れた場合）は、ステップＳ６Ｑに進む。

ステップＳ６０においては、タイマーＴＩがタイムオー
バーしたか否かが判断される。タイマーＴ１がタイムオ
ーバーすると、ステップＳ６１　に進む。このステップ
Ｓ８１に進む場合は、読取動作が所定時間（ａ）以上行
われ、且つ、読取動作終了後ある所定時間（ｂｌ　以上
経過したときである。また、タイマーＴ１がタイムオー
バーしていないときには、ステップＳ３４　に進む。

ステップＳｏｌでは、原稿が読取位置にセットされてい
るか否かくすなわち、ＤＢＳが１であるか否か）が判断
される。原稿が読取位置にセットされている場合（すな
わち、ＤＥＳがｒｌ」である場合）は、ステップＳ６４
に進む、また、原稿が読取位置にセットされていない場
合（すなわち、ＤＥＳがｒＯ」である場合）は、ステッ
プ５６２に進む。

ステップ５６２では、プリスキャン動作を行う。

これはステップＳ４４のプリスキャン動作と同様である
。

ステップＳ６４においては、フラグし０ＮＧＲＤをクリ
アする。

なおこれまで述へた実施例においては、１画素毎のＣＣ
Ｄ出力に対して１ビツトの差分データを対応させる構成
としたが、各画素のＣＣＤ出力に対してｎビット（ｎ≧
２）のデータを対応させ、そる。

〔発明の効果］ 以上説明したとおり本発明によれば、読取動作が長く行
われ且つ次の読取動作までの間隔が長い場合には、強制
的にプリスキャンを行う構成としであるので、原稿の読
取時にプリスキャンが行い得ないとしても、適正なスラ
イスレベルによる良好な読取画像を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像読取装置の全体構成図、 第２図および第３図は本発明の一実施例を示す図、 第４図はプリスキャン時の直流再生信号と［ｌＡＭに記
憶される信号との関係を示す波形図、第５図は第３図に
示した制御回路２４が奥行すべき制御手順を示す流れ図
、 第６図（Ａ）は１ラインのビデオ信号波形（直流再生し
た後の波形）と電気的シェーディング補正を４；も＋＋
↓、−杷吐ハにＪ１＋、−・”１１□九二す「Ｏ第６図
（Ｂ）は１ラインのビデオ信号波形（直流再生した後の
波形）と電気的シェーディング補正を行った時のスライ
スレベルを示す波形図、第７図（Ａ）は原稿が読取位置
の手前にセットされている時の状態を示す図、 第７図ＣＢ）は原稿が読取位置を越えて挿入されている
時の状態を示す図である。 １・・・基準白板、 ２・・・蛍光灯、 ３　・・・原稿、 ４・・・ＤＢＳ（ドキュメント・エツジ・センサ）、５
・・・０５（ドキュメント・センサ）、６・・・反射ミ
ラー、 ７・・・シェーディング板、 ８・・・レンズ、 ９・・・イメージセンサ、 １０・・・タイミング回路、 １１・・・駆動回路、 １２・・・増幅回路、 １３・・・サンプル／ホールド回路、 １４・・・直流再生回路、 １５・・・ピークホールド回路、 １６・・・シェーディング補正回路、 １７・・・電圧比較回路、 １８・・・遅延回路、 １９・・・ＲＡＭ、 ２０・・・マルチプレクサ回路、 ２１・・・分圧回路、 ２２・・・電圧比較回路、 ２３・・・信号処理回路、 ２４・・・制御回路。 ｊ工り策盲慣ｉ敗Ｖ置 第６図（Ｂン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿画像の読み取りに先立ってプリスキャン処理を行う
   画像読取装置において、 伝送すべき原稿の読み取り動作時間が所定時間を経過し
   たときに第１出力を送出する第１タイマ手段と、 前記原稿の読み取り終了後、所定の休止期間が経過した
   ときに第２出力を送出する第２タイマ手段と、 前記第１出力および第２出力が出力されたことを検知し
   、原稿が読み取り位置に装着されていないことを条件と
   して、前記プリスキャン処理を行う制御手段とを具備し
   たことを特徴とする画像読取装置。