JPS63234765A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPS63234765A
JPS63234765A JP62069393A JP6939387A JPS63234765A JP S63234765 A JPS63234765 A JP S63234765A JP 62069393 A JP62069393 A JP 62069393A JP 6939387 A JP6939387 A JP 6939387A JP S63234765 A JPS63234765 A JP S63234765A
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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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) この発明は、主走査方向に配列した複数のラインイメー
ジセンサにより画像情報を走査入力する際に、各ライン
イメージセンサの読取り位置ずれを補正して入力画像信
号をつなぎ合せ処理する方法および装置に関する。
(従来の技術とその問題点) 設計図面や地図等の読取りのように大画面を高解像度で
読取る必要がある場合や、商用印劉における電子製版の
分野のように原画を極めて高解像度で読取ることが要求
される場合などにおいて、複数のラインイメージセンサ
を主走査方向に配列し画面を主走査方向に分割して大画
素数で読取ることが従来から行なわれている。この場合
、各ラインイメージセンサは同一主走査線上の画像情報
を読取る必要があることは言うまでもないが、複数のラ
インイメージセンサを全く同一の主走査線上を正確に読
取るように厳密に位置合せすることは容易ではない。仮
に製造時に完全な位置合せを行なったとしても、輸送に
ともなう振動や、経時変化、温度変化などに対してそれ
が狂わないように閤械的精度を維持することはほとんど
不可能である。
各2インイメージセンサは通常、走査面上の読取り位置
が境界部分において一部重なるように配列されるため、
主走査方向の読取り位置ずれはある程度吸収可能であり
それ程問題とはならない。
しかしながら、副走査方向の読取り位置ずれがあると、
各ラインイメージセンサのつなぎ合せ部分で主走査方向
に延びる細線を読取る場合には読取り画像の途切れが生
じたりして、副走査方向にがたついたものとなり、画質
が悪化する。
(発明の目的) そこでこの発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、主走査方向に配列された複数のラインイメージセン
サにより画像情報を走査入力する際に、特に副走査方向
の読取り位置ずれを簡単な構成にして容易に補正し、読
取り画像の品質の低下を有効に防止することのできるラ
インイメージセンサのつなぎ合せ処理方法および装置を
提供することである。
(目的を達成するための手段) 上記目的を達成するため、この発明によれば、走査面上
において主走査座標に対し副走査座標が一意に決定しか
つ1主走査線上の各ラインイメージセンサ対応部分とそ
れぞれ少なくとも2点で交わる補正用読取りパターンを
予め準備し、この補正用読取りパターンを前記複数のラ
インイメージセンサで走査し読取ったときの各ラインイ
メージセンサの読取り画素アドレスから各ラインイメー
ジセンナ相互間の副走査方向の位置ずれ量を求め、原画
の走査時には各ラインイメージセンサからの入力画像信
号を前記求めた副走査方向位置ずれけに相当するライン
数だけラインイメージセンサ相互間で相対的に遅延させ
ることにより入力画像信号をつなぎ合せ処理するように
している。
すなわちこの発明では、補正用読取りパターンを走査し
読取ることにより各ラインイメージセンサ゛相互間の副
走査方向の位置ずれ量を求め、原画の走査時には各ライ
ンイメージセンサからの入力画像信号を前記位置ずれ階
に相当するライン数だけラインイメージセンサ相互間で
相対的に遅延させることにより、前記位置ずれに起因し
て生じるつなぎ合せ部分での情報読取りの時間差を補正
しているのである。
(実施例) 第1図は、この発明によるラインイメージセンサのつな
ぎ合せ処理装置の一実施例を示すブロック図である。図
において3個のラインイメージセンサ(以下C0D1〜
3という)が示されており、これらは第2図に示すよう
に、走査面4上の読取り位置が隣接領域で一部重なるよ
う主走査方向に配列されている。走査面4上には原画セ
ット用テーブル5の他、C0D1〜3の出力信号を主お
よび副走査方向についてそれぞれつなぎ合せ処理するの
に用いるための補正用読取りパターン6aおよび6bか
ら成る補正基準チャート6が設けられている。
第3図はCG01〜3の位置関係を補正基準チャート6
上に対応させて例示するものであり、図示のようにC0
D1〜3は副走査方向の位置ずれおよび角度ずれを有し
ている。C0D1〜3による補正基準チャート6の読取
り信号は、書込みクロックCK1に同期したアドレスカ
ウンタ7の示すアドレスに従って、CPLI9によりイ
ネーブルされた位置ずれ検出用メモリ8に書込まれる。
CPU9はそのデータに基づいて、主走査方向のつなぎ
合せ処理を行なうとともに、副走査方向の位置ずれを補
正するための補正量ΔY 、ΔY2を演算して求める。
これらの処理の詳細は後述するが、結果として得られた
副走査方向位置ずれ補正GΔY 、ΔY2に相当するラ
イン数に対応したカウント1直がアドレスカウンター0
〜12にロードされ、原画の走査時にはC0D1〜3の
読取り信号はそれぞれ、書込みクロックCKIに同期し
たアドレスカウンター0〜12の示すアドレスに従って
画像メモリ13〜15に書込まれる。これにより画像メ
モリ13〜15上で、CG01〜3の副走査方向の位置
ずれに起因して生じるつなぎ合せ部分での情報読取りの
時間差を補正している。
そして読出しクロックGK2に同期したアドレスカウン
ター6の示すアドレスに従って画像メモリ13〜15か
ら画像信号を順次読出すことにより、CGDl、CCD
2’ 、CCD3’  (ただしダッシュ付きは副走査
方向位置ずれ補正済みのものを意味する)により走査を
行なったのと同等の、つなぎ合せ処理済みの画像信号が
得られる。
次に第3図を参照して、主走査方向のつなぎ合せ処理お
よび、副走査方向の位置ずれを補正するための補正量Δ
Y 、ΔY2の演算処理を説明すす る。
まず主走査方向のつなぎ合せ処理は、副走査方向に延び
る補正用読取りパターン6aを用いて、点P1を読取っ
たCCD1の画素のアドレスと点P2を読取ったCCD
2の画素のアドレスを同じアドレスにしかつ、点P3を
読取ったCCD2の画素のアドレスと点P4を読取った
CCD3の画素のアドレスを同じアドレスにすることに
より行なわれる。このとき第4図に示すように、例えば
点P を実際に読取ったCCD1の画素がa1〜all
のように複数個存在すれば、その中央の画素a を点P
、の読取り画素として採用する。なお第4図において斜
線は2値データの黒レベルを表わしている。
次に副走査方向の位置ずれ補正量演算処理を説明する。
第5図はこのときのCPU9の処理手順を示すフローチ
ャートであり、まずステップS1では上述したように、
CG01〜3による補正基準チャート6の読取り信号が
位置ずれ検出用メモリ8へ読込まれる。ステップS2で
はCPU9は、各C,CD 1〜3による補正用読取り
パターン6bの読取り画素(点P5〜P1oに相当する
黒レベルの画素)を検出し、続くステップS3では、第
4図に示したのと同様にして、各1つの読取り画素アド
レス×1〜×6を確定する。
ステップS4では上記画素アドレス×1〜×6を用いて
、DI走査方向補正吊ΔY1.ΔY2を次式により算出
する。
X 4  X 3 + (A十x  −x3 ) )     ・・・(1
)X 4X 3 X e   X 5 +  (2A+x   −x   )  )     
 ・・・(2)ここでAは各CCD1〜3の有効画素数
、1は主走査方向有効長、hは補正基準チV−トロの幅
である。
上記(1)式の導出過程を以下に示す。第3図において
Oを原点とする長さによるX−Y座標系を考えた場合、
図中のX  、X  は画素アドレスであるので、これ
を原点OからのX方向の長さに換算して点P 、P の
X座標X 、x を求める。
いま主走査方向有効長が11それに相当する有効画素数
が3Aであるので、点P  、P  のX座標X5.×
6は X5−1/3A)−xl     ・(3)XB = 
l/3A)−X2       ・ (4)となる。次
に補正用読取りパターン6bは、主走査座標(X座標)
に対し副走査塵1lA(Y座標)が−意に決定するパタ
ーンであるため、X座標が確定すればY座標を確定でき
る。いま補正用読取りパターン6bは図示のように、1
/6ごとに幅り内で折れ曲りを繰り返す規則的パターン
であって、上記X、X、に対応するY座標v5 、YB
は次のように決定できる。
Y5 = 2 、h x 1 /A         
・(5)YB = 2 h (A−x2 ) /A  
   −(6)同様にして点p1..p8のX座標x、
、x8およびY座標Y、Y8を求めると次のようになる
X7− (fi/3A)”X3      ・(7)X
B = (l/3A)−X4     −(8)Y7=
 2 h (x3−A ) /A     ・(9)Y
B =2h (2A−x4 )/A    −(1G)
一方、2点P  、P  を通る直線の式は次のとおり
である。
この(11)式にXI/3を代入して点P1のY座標Y
1を求める。
同様にして点P2のY座標Y2を求めると、となる。補
正量ΔY1は ΔY1=Y1−Y2        ・・・(14)で
表わされ、これに上記(12)、 (13)式を代入し
、ざらに(3)〜(10)式を用いれば上記(1)式が
得られる。なお補正量ΔY2を算出する(2)式の導出
ち上述と同様にして行なうことができる。
第5図のステップS5では、ステップS4で求めた補正
量ΔY 、ΔY2を走査面4上の走査うインピッチpで
割ることによりライン数に換算し、補正量ΔY 、ΔY
2に相当する補正ライン数ΔLINEl、ΔLINE2
を求める。このとき例えば、pで割った余りがp/2以
上の場合には切上げ、p/2未満の場合には切下げとす
る。
次のステップS6では、CPLJ9は、補正ライン数Δ
LINE  、ΔLINE2に対応したアドル スカウント値をアドレスカウンター0〜12にロードす
る。簡単のため画像メモリ13〜15において1アドレ
スが1画素の画像データと対応するものとすれば、アド
レスカウンター0〜12の各ロード値は次のようになる
アドレスカウンター0・・・    0アドレスカウン
タート・・ AXΔLINE。
アドレスカウンター2・・・ A×ΔLINE2ここで
Aは上述したように各C0D1〜3の有効画素数である
。なおアドレスカウンター0のロード値は0である必要
はなく、アドレスカウンター1.12のO−ド値がアド
レスカウンター0のO−ド値に対し相対的にそれぞれA
XΔLINE1およびAXΔLINE2の差を保てばよ
い。
第2図の原画セット用テーブル5にセットされた図示し
ない原画の走査時には、各C0D1〜3による読取り信
号は、占込みクロックCKIに同期したアドレスカウン
タ10〜12の示すアドレスに従って、CPLJ9によ
りイネーブルされた各画像メモリ13〜15にそれぞれ
書込まれる。第6図はアドレスカウンタ10〜12のロ
ード値がそれぞれO11、u  2Al? 、  1“
−5A″のときの画像メモリ13〜15への1込みの様
子を示す図であり、第3図の補正量ΔY1に相当するΔ
LINE1が一2ライン、ΔY2に相当するΔLINE
2が一5ラインのときのものである。すなわちこのとき
、CCD1.C0D2のつなぎ合せ部分において、C0
D2による読取り信号はCCD1による同一点の読取り
信号よりも2ライン遅く得られるため、これを一致させ
てライン合せするためにはCGDIの1ライン目の読取
り信号の後にCCD2の3ライン目の読取り信号が続け
ばよい。またCCD2.CCD3のつなぎ合せ部分にお
いて、CCD3による読取り信号はC0D2による同一
点の読取り信号よりも3ライン遅く得られるため、これ
を一致させてライン合せするためにはC0D2の1ライ
ン目の読取り信号の債にCCD3の4ライン目の読取り
信号が続けばよい。
アドレスカウンタ10〜12のロード(直′″O″。
−2A”、“−5A″はこの操作を行なうためのもので
あり、このロード値に応じ図示のように画像メモリ13
〜15上でライン合往すなわち副走査方向のつなぎ合せ
処理が行なわれる。
読出し時にはまずCPLJ9からアドレスカウンタ16
に最初に読出すべき画像信号のアドレスが0−ドされ、
ついで読出しり0ツクGK2に同期したアドレスカウン
タ16の示すアドレスに従って画像メモリ13〜15か
ら順次、画像信号が読出される。例えばアドレスカウン
タ16のカウント値1〜3Aに応答して、まずCCD1
の1ライン目の読取り信号、次にC0D2の3ライン目
の読取り信号、次にCCD3の6ライン目の読取り信号
が連続して読出される。
第7図は上述した副走査方向つなぎ合せ処理の結果の説
明図であり、同図(a)は第3図と同様のC0D〜3の
位置関係を図示したものである。
いま第7図(b)に示すような主走査方向と平行な直線
りから成る原画をC0D1〜3により走査したとすると
、副走査方向つなぎ合せ処理を行なわない場合は、第7
図(C)に示すようにつなぎ合せ部分で途切れた画像信
号となる。一方、上述した副走査方向つなぎ合せ処理を
行なうことにより、つなぎ合せ部分でのラインずれが補
正されて、第7図(d)に示すような途切れのない画像
信号が得られ画質が向上する。
補正量ΔY 、ΔY2を補正ライン数ΔLINF 、Δ
LINE2に換算するとき、上述したよつに走査ライン
ピッチpで割った余りがp/2以上か未満かにより切上
げ、切下げを行なっているので、つなぎ合せ部分では最
大±1/2ラインの誤差が生ずる。この誤差はほとんど
目立たないが、後に詳細に説明する第10図に示すよう
に所定のつなぎ合せ区間で各画素の画像信号を比例配分
的に徐々に混合させる加重平均方式を用いればざらに画
質が改善される。
こうして得られた第7図(d)の画像は、実際にはlが
数10cI11ΔYがせいぜい数10μm〜数100μ
mのオーダであるため、はとんど−直線に見える。しか
しながら、C0D1〜3の角度ずれによる画像の凹凸を
修正してさらに良好な画像を得るため、つなぎ合せ処理
後の画像信号をさらに第9図に示すような回路により処
理してもよい。
第9図において、つなぎ合せ処理後の画像信号は複数の
直列接続されたラインメモリ群17に供給され、いずれ
かのラインメモリの出力信号またはラインメモリを通ら
ない画像信号がセレクタ18により切換えられて出力さ
れる。切換信号SはCPU9から与えられ、第7図(e
)はその切換信号Sの内容を示す。第7図(e)の1〜
6の番号に応答してセレクタ18からは画像信号11〜
I6が  。
それぞれ出力される。切換信号Sの切換わりのタイミン
グは、C0D1〜3の有効画素数Aを各CG01〜3の
角度ずれライン数n(後に説明する第8図のKに相当す
るライン数)でvすることにより知ることができる。す
なわちA/n画素ごとに順次1ラインずつ相対的に画像
信号を遅延させるのである。その結果、第7図(f)に
示すような原画と同一の直線が得られる。このような処
理を前述のつなぎ合せ処理模に行なうことにより、ライ
ンメモリ群17として準備すべきメモリ容量を大幅に減
少できる。
次にどの程度の角度ずれまで補正可能かを検討してみる
。いまCODの有効ビットを4500とすると、どんな
にCODが傾いても有効ビット4500を保たなければ
ならない。第8図を参照して、CCDが斜めになって原
稿上の同一の走査点のときであり、したがって1画素を
7μmOとして、機械的なCODの組立精度は658μ
m以内でなければならない。実際には量子化誤差を考え
ると、この半分の329μm(x=47)以下にするこ
とが好ましい。すなわちCODが斜めに位置ずれした場
合、47ライン以内であれば比較的良好に補正を行なう
ことができる。
第10図は主走査方向つなぎ合せ処理の他の実施例図で
ある。第11図はそのタイミングを示し、第11図(a
)、(b)は、第7図(a)、 (b)と同UT−する
。先ずつなぎ合せ処理として、 (a)重複して読み取られたつなぎ区間において、一方
の7レイ出力を一定値から徐々に変化する電圧制御増幅
にかけ、他方の7レイ出力を零から一定値まで徐々に変
化する電圧制御増幅にかけ、それら各増幅出力を加算さ
せることによって各撮像素子アレイ間における画情報の
つなぎを行う方法、(b)つなぎ区間内において乱数を
発生させ、その発生された乱数に応じて、各Illl素
像の信号の切換えを行う方法、 (C)つなぎ区間内において、濃度変化の小さい画素を
検出し、各撮像素子の切換えを行う方法、(d)又、最
も単純には第3図及び第7図に説明したように重なって
いる区間内の一定の位置で、各県像素Tの切換えを行っ
てつなぎ合せ処理を行なう方法、等が知られている。
これらつなぎ合せ処理のいずれかをつなぎ合せ処理回路
27で行う。
この実施例においては、第1図及び第6図に示す画像メ
モリ13〜15はCCD1〜3の全画素データを記憶さ
せる。その画像データは第11図(C1,(d)に斜線
で示すように重複部分が存在する。
画像メモリ13〜15に古き込む時、第11図(C)に
示すようなタイミングで書き込み、読み出すときは第1
1図(d)に示すように、1のところで必ず画像データ
が存在するようなタイミングで読み出し、第10図のラ
インメモリユニット20゜21.22に出力する。
ラインメモリユニット20〜22において、タイミング
コントロー526の出力S 〜S3によって、第11図
(e)、 (f)、 (g)のタイミングで、電子的ス
イッチ24で切換えを行い、つなぎ合せ処理回路27に
出力する。
つなぎ合せ処理回路27では、第11図mに斜線で示す
区間内で、前記したいずれかのつなぎ合せ処理を行う。
第11図(h)には、最も単純な一定の位置で切換つな
ぎ合せ処理を行った例を示している。そして、つなぎ合
せ処理回路27からは第11図(jlに示すような画像
信号が出力される。
この実施例の利点は、第9図に示した実施例では最も単
純な一定の位置での切換のみしか行えなかったものが、
種々な切換手段(つなぎ合せ処理)が可能となることで
ある。
ざらに、メモリ13〜15はCCD1〜3の画素数の全
容量を必要とするが(通常メモリは2゜であることが多
く、CCOの有効画素信号数も2nに合せであることが
あり、多くの場合メモリ13〜15の容量アップになら
ない。)、ラインメモリ23a〜23dの容量は第9図
に示すラインメ(す1つのほぼ173程度でよいこと、
ラインメモリの必要数は、第7図(d)と第11図(d
)と比べてわかるように、ラインメモリ23a〜23d
の個数は1つ少く、一般的には、第8図で説明したKの
数の3倍が必要であるのに対し1倍以内でよいこと等の
利点が存在する。
又、第1図の実施例において、第2図以降第5図で説明
したのと同様の考察により、メモリ13〜15へ書き込
みのタイミング、読み出しのタイミング、及び第11図
に示すメモリユニット20〜22への占き込み読み出し
のタイミングは、第1図の位置ずれ検出メモリ8、CP
U9により求められる。
なお、第4図においては2値信号から、第3図に示すP
 〜P1oを求めているが、COD出力を階調ある信号
としてとり出せば、第4図に示すa1〜a、1の値は大
きさがあり、その大きさを判断すればより精密な位置情
報を読み出せることになり、つなぎ位置も精度が上昇す
る。
又、上記実施例では補正基準チャート6の補正用読取り
パターン6a、6bを線により構成したが、これを例え
ば異なった色の塗り分けによりその境界部分を検出する
ように構成することなども可能である。
また、単一のレンズを用いて原稿画像を、副走査方向に
意図的に複数走査線分だけ互い違いにずらして配置した
複数個のラインイメージセンサに投影し、早く走査する
センサからの信号を前記のずらした走査線分だけメモリ
にストアして遅延させおそく走査するセンサからの信号
とタイミングを合わせる方法があるが、本発明はこの場
合にも適用できることは明白である。
(発明の効渠) 以上説明したように、この発明によれば、主走査方向に
配列された複数のラインイメージセンサにより画像情報
を走査入力する際に、特に副走査方向の読取り位置ずれ
を簡単な構成にして容易に補正し、読取り画像の品質の
低下を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はCODの配列および補正基準チャートの説明図、第3
図はCODの補正基準チャート上の位置関係を示す説明
図、第4図はCODによる補正基準チャート読取り画素
の説明図、第5図は副走査方向位置ずれω演算処理の手
順を示すフローチャート、第6図は画像メモリへの書込
みの様子の説明図、第7図は副走査方向つなぎ合せ処理
の説明図、第8図は補正範囲の説明図、第9図は角度ず
れによる画像の凹凸を修正するための回路のブロック図
、第10図は主走査方向のつなぎ合せ処理をも含めた角
度ずれによる画像の凹凸を修正するための回路のブロッ
ク図、第11図は第10図の動作の説明図である。 6・・・補正基準チャート 6a、5b・・・補正用読取りパターン8・・・位置ず
れ検出用メモリ 9・・・CPLJ 10〜12.16・・・アドレスカウンタ13〜15画
像メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主走査方向に配列した複数のラインイメージセン
    サにより画像情報を走査入力する際に、各ラインイメー
    ジセンサの読取り位置ずれを補正して入力画像信号をつ
    なぎ合せ処理する方法であって、 走査面上において主走査座標に対し副走査座標が一意に
    決定しかつ1主走査線上の各ラインイメージセンサ対応
    部分とそれぞれ少なくとも2点で交わる補正用読取りパ
    ターンを予め準備し、この補正用読取りパターンを前記
    複数のラインイメージセンサで走査し読取ったときの各
    ラインイメージセンサの読取り画素アドレスから各ライ
    ンイメージセンサ相互間の副走査方向の位置ずれ量を求
    め、原画の走査時には各ラインイメージセンサからの入
    力画像信号を前記求めた副走査方向位置ずれ量に相当す
    るライン数だけラインイメージセンサ相互間で相対的に
    遅延させることにより入力画像信号をつなぎ合せ処理す
    ることを特徴とするラインイメージセンサのつなぎ合せ
    処理方法。
  2. (2)補正用読取りパターンを複数のラインイメージセ
    ンサで走査し読取ったときの各ラインイメージセンサの
    読取り画素アドレスからさらに各ラインイメージセンサ
    の角度ずれ量を走査ライン数単位で求め、原画の走査時
    には各ラインイメージセンサからの入力画像信号をA/
    n画素(ただしAはラインイメージセンサの有効画素数
    、nは前記角度ずれライン数)ごとに順次1ラインずつ
    相対的に遅延させることにより角度ずれ補正を併せて行
    なう、特許請求の範囲第1項記載のラインイメージセン
    サのつなぎ合せ処理方法。
  3. (3)主走査方向に配列した複数のラインイメージセン
    サにより画像情報を走査入力する際に、各ラインイメー
    ジセンサの読取り位置ずれを補正して入力画像信号をつ
    なぎ合せ処理する装置であって、 走査面上において主走査座標に対し副走査座標が一意に
    決定しかつ1主走査線上の各ラインイメージセンサ対応
    部分とそれぞれ少なくとも2点で交わる補正用読取りパ
    ターンと、 この補正用読取りパターンを前記複数のラインイメージ
    センサで走査し読取つたときの各ラインイメージセンサ
    の読取り画素アドレスから各ラインイメージセンサ相互
    間の副走査方向の位置ずれ量を演算する手段と、 原画の走査時に各ラインイメージセンサからの入力画像
    信号を前記求めた副走査方向位置ずれ量に相当するライ
    ン数だけラインイメージセンサ相互間で相対的に遅延さ
    せることにより入力画像信号をつなぎ合せ処理する手段
    とを備えたことを特徴とするラインイメージセンサのつ
    なぎ合せ処理装置。
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