JPS6394779A - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は画像を光電的に読取る画像読取装置に関する。

（従来の技術） 画像を電気的に取扱うべく、　ＣＣＤ等のラインセンサ
にて画像を光電的に読取る装置が知られている。この棟
な装置において、読取って得た画像信号を２値化するた
めに人力信号を予め定められた基準値と比較することが
行われる。しかしながら、読取るべき画像濃度は画像全
てに対して均一ではなくばらつきがあり、また、地肌濃
度も原稿により異なる。従って、この様に画像濃度や地
肌濃度が不均一な画像を常に固定の基準値を用いて２値
化したのでは、画像によっては、基！＄！値を下まわる
場合や、地肌濃度が基準値を上まわる場合も生じ、この
様な場合には、画像につふれや欠落を生じ、正確な画像
読取がなされない。

〔発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上述の欠壱を除去し、画像４度が不均
一であったり、地肌濃度が異なる場合であっても、画像
信号を正確に２値化し、鮮明な画像を得ることが可能な
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） 上記目的を達成するために、本発明は、画像を光電的に
読取る手段と、所定のクロック信号をカウントする手段
と、読取り手段からの画像信号のレベルに応じてカウン
ト手段のカウント動作を制御する手段と、カウント動作
の種類に応じてクロック周期の異なる所定のクロック信
号を選択出力する手段と、カウント手段のカウント値に
基づいて、画像信号の２値化用の閾値を形成する手段と
、を具えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記の構成において、画像読取手段から出力された画像
信号は、カウント手段の出力（カウント）値と比較され
、そのレベルが判断される。

この判断の結果の画像信号レベルに応じて、カウント手
段はカウント動作制御手段によりそのカウント動作が、
例えばアップカウントあるいはダウンカウントかに制御
され、また、このカウント動作の種類に応じて、クロッ
ク信号選択制御手段は、クロック周期の異なる所定のク
ロック信号をカウント手段に送るようにクロック信号を
選択する。

しかして、カウント手段におけるカウント値は、画像信
号のレベルに応じて、すなわちカウント動作の種類によ
って異なることになる。

このカウント値は、閾値形成手段に送られ、このカウン
ト値に基づいて閾値が形成される。

そして、この閾値と画像信号とが比較されることにより
画像信号は２値化される。

従って、画像信号の変動に合せて、閾値が上昇したり下
降したり変動することとなるが、カウント動作の種類に
よってクロック周期が異なることから、いずれかの側の
変動量が犬となる。

よって、画像信号の変動に対し追随性が良好となり、正
確な２値化が可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第２図は本発明を適用したマイクロフィルムリーダの一
構成例を示す図である。図中、１０はマイクロフィルム
で、このマイクロフィルムｌＯはロール状に巻かれ、フ
ィルムケース１１に収納されている。フィルムケース１
１から引き出されたマイクロフィルム１０はガイドロー
ラ１３〜１５を介してフィルムローラ１２によって巻き
取られる。これにより、マイクロフィルム１０の所望の
コマを読取位置１６に位置せしめることができる。

１７はマイクロフィルム露光用のハロゲンランプで、ハ
ロゲンランプ１７の発した光はレンズ１８及びミラー１
９を介して、読取位置１６に位置しているマイクロフィ
ルムに照射される。マイクロフィルム１０を透過した光
は拡大レンズ２０により所定倍率で拡大された後、ミラ
ー２１により、ラインセンサ２２上に導びかれる。

ラインセンサ２２は約５０００個の受光素子を有するラ
インセンサで、入射した光強度に応じた画像信号を画素
毎にシリアルに出力する。ラインセンサ２２はキャリッ
ジ２３上に固定されており、このキャンリッジ２３はガ
イド軸２４．２５に沿って、ラインセンサ２２の主走査
方向に対しほぼ直角方向に移動可能である。

なお、このキャリッジ２３の移動方向を副走査方向と言
う。

２６はキャリッジ２３を移動させるための駆動力を得る
駆動モータであり、駆動モータ２６の回転軸に固定され
た駆動プーリ２７と、固定プーリ２９にはワイヤ２８が
かけまわされており、またこのワイヤ２８は前述のキャ
リッジ２３に固定されている。従って、駆動モータ２６
の駆動により、キャリッジ２３がガイド軸２４．２５上
を往復動する。

以上の構成により、読取位置１６に位置されたマイクロ
フィルム１０の所望コマの画像全域をラインセンサ２２
により読取走査することが出来、画像情報を電気信号に
変換して出力可能となる。そして、この画像信号はプリ
ンタ、ディスプレイ、電子ファイル等の装置に出力され
、画像の記録、表示、記憶等の処理がなされる。

第３図は第２図示のラインセンサ２２の一構成例を示す
図であり、ここでＰＤはライン状に並べられたｎ個の受
光素子である。ＣＣＤ１およびＣＣＤ２は夫々奇数番目
及び偶数番目の受光素子ＰＤに対応したＣＣＤ部であり
、夫々蓄積した電荷を出力段０ＵＴＩ及び０１ＪＴ２に
互いに１８０度位相のずれた転送りロックに従って転送
する。出力段０１１ＴＩ、０１１Ｔ２は転送されてぎた
電荷を電圧に変換して、それぞれアナログ画像信号Ｏ５
及びＥＳを発生する。

このように、ライン状に並べられた複数の受光素子の奇
数番目の出力Ｏ５と偶数番目の出力ＥＳとの間には夫々
のＣＣＤや出力段０１１Ｔの特性の不均一性等により、
レベル差か生しることがあり、このレベル差の補正が必
要である。また、　ｎ個の受光素子のうち、前端の約３
０個及び後端の約５個はダミービットであり、画像の読
取には直接使用されない。

第　１図は前述のラインセンサからの画像信号Ｏ５，Ｅ
Ｓを処理し、　３値のデジタル画像信号を得るための処
理回路構成の一例を示すブロック図である。また、第４
図には第１図の回路による画像信号Ｏ５の３値化動作を
示す。

第１図において、３１は第２図及び第３図において説明
したラインセンサであり、水晶発振器、分周回路等を構
成要素とするタイミングクロック発生器５０からの転送
りロックに従って、奇数番目の受光素子に対応した画像
信号Ｏ５及び偶数番目の受光素子に対応した画像信号Ｅ
Ｓを夫々独立に出力する。

３２および３３はラインセンサ３１から出力されたアナ
ログ画像信号Ｏ５及びＥＳをそれぞれ増幅するための増
幅器で、３４．３５は前述の転送りロックに同期したク
ロックＣＡＩ）１．２に従って増幅器３２および３３の
アナログ出力を夫々　６ビツトのデジタル画像信号Ｏ８
′、ＥＳ′に変換するアナログ・デジタル（八／Ｄ）変
換器である。

Ａ／Ｄ変換器３４からのデジタル画像信号Ｏ５′は比較
器３７に入力され、アップダウンカウンタ３８のカウン
ト値ＣＶと比較される。比較器３７は、画像信号０５′
がカウント値より犬のときに高レベル、小のとき低レベ
ルの出力を行なう。

比較器３７からの出力信号１１／Ｄはア・ツブダウンカ
ウンタ３８に人力され、高レベルのときア・ツブダウン
カウンタ３８はアップカウント、低レベルのときダウン
カウントする。さらに出力信号ｔｌ／Ｄは、クロックセ
レクタ５４に人力され、信号レベルに応じて、周期の異
なる２つのクロ・ンクＣ３ＰＩとＣ３Ｐ２とを選択させ
る。クロックセレクタ５４は出力信号１１／Ｄが高レベ
ルのときは、Ｃ３ＰＩ、低レベルのとき（ま、Ｃ３Ｐ２
を選択してサンプルクロ・ンクＣ５Ｐとしてア・ツブダ
ウンカウンタ３８に入力する。Ｃ３ＰＩとＣ３Ｐ２Ｌｔ
その周波数をＣ３ＰＩ＜　Ｃ３Ｐ２という関係にし、一
般の状態ては２　（Ｃ５ＰＩ）≦（Ｃ５Ｐ２）≦１０（
Ｃ５Ｉ’ｌ）とするｈ＜、本例では、３Ｃ５Ｐ１＝　　
Ｃ３Ｐ２　としである。ア・ンブダウンカウンタ３８は
クロックセレクタ５４からのサン７゜ルクロツクＣ５Ｐ
をカウント動作し、そのカウント値を６ビツトのデジタ
ル値として出力する。ヴ０、このサンプルクロック　Ｃ
５Ｐの周端数ｆｓｐと前述のへ／Ｄ変換用クロックＣＡ
Ｄの周波数ｆＡＤとＧまｆ　Ｓ、＜＜ｆＡＤなる関係と
する。アップダウンカウンタのカウント値ＣＶはＡ／Ｄ
変換器３４の出力Ｏ５′に応じて第４図の如く加算、減
算動作される。

なお、第４図ては説明を簡単とするために、へ／Ｄ変換
器３４のデジタル出力をアナログ表現で示しである。

第４図において、サンプルクロックＣ５Ｐのうち、細い
実線で示したのが、Ｃ３ＰＩの周波数で示したクロック
パルスであり、太い実線で示したの力くＣ３ＰＩの３倍
の周波数を有すＣ３Ｐ２のクロ・ソクノ＜）レスである
。

Ｃ３ＰＩとＣ３Ｐ２の切り換えは、前述の如く比較器３
７の出力信号１１／Ｄによって行なわれる。

アップダウンカウンタ３Ｂのカウント値ＣＶか、出力Ｏ
５′より小さいとき、例えは、ｔ３からｔ４の間ては比
較器３７の出力信号ｕ／Ｄは高いレベルにあり、クロッ
クセレクタ５４はＣ３ＰＩを選択し、その周波数のサン
プルクロックＣ５Ｐを出力しているので、アップダウン
カウンタ３８はそれをア・ンプカウントする。

一方、カウント値Ｃｖが出力Ｏ５′より大きいとき、例
えば、ｔ５からｔ６の間では、比較器３７の出力信号Ｕ
／Ｄは低レベルにあり、クロックセレクタ５４はＣ３Ｐ
Ｉの３倍の周波数であるＣ３Ｐ２を選択し、その周波数
のサンプルクロックＣ５Ｐを出力しているので、アップ
ダウンカウンタ３８は、アップカウントに比べ３倍の速
さでダウンカウントする。

これは、画像信号Ｏ５′においてフィルム等のベース（
地肌）濃度を代表する波形底部の変動に対し、アップダ
ウンカウンタ３８のカウント値Ｃｖの追随が極めて忠実
に行なわれるということを意味する。

従って、アップダウンカウンタ３８のカウント値Ｃｖを
、読取るべきフィルムのベース濃度とし、これに基づい
て２値化作用の閾値を定めるのである。

すなわち、アップダウンカウンタ３８の６ビツトのカウ
ント値Ｃｖは、　１対の加減算回路４０．４１に並列に
入力される。この加減算回路４０．４１にはスライスレ
ベル設定回路４９の設定値がネガポジ（Ｎ／Ｐ）切換器
４８を介して印刷される。

スライスレベル設定回路４９は読取画像の濃度を調整す
るためのもので、操作者あるいはサービスマンにより動
作されるスライドレバーやディップスイッチ等からなり
、前述のフィルムのベース濃度に対応したアップダウン
カウンタ３８のカウンタ値ＣＶに所定値を加算或いは減
算して、画像信号の２値化のための閾値レベルを決定す
る。

なお、Ｎ／Ｐ切換器４８は本実施例ではネガティブな画
像を有したマイクロフィルム（ネガフィルム）とポジテ
ィブな画像を有したマイクロフィルム（ポジフィルム）
との両方を読取可能とするために設けられ、外部からの
Ｎ／Ｐ切換信号に従って動作しこれにより、　２値化出
力の反転及び閾値の極性反転等を行なう。

スライスレベル設定回路４９の６ビツト出力はネガフィ
ルムの読取時には加算モードとなっている加減算回路４
０にそのまま印加され、アップダウンカウンタ３８のカ
ウント値Ｃｖに加算され、閾値ＴＶＩとなる。

また、同様に加算モードとなっている加減算回路４１に
はスライスレベル設定回路４９の６ビツト出力を％とし
た値が印加され、アップダウンカウンタ３８のカウント
値Ｃｖに加算され、閾値ＴＶ２となる。アップダウンカ
ウンタ３８のカウント値Ｃｖと閾値ＴＶＩ　、ＴＶ２と
の関係は第４図の如くなる。

加減算回路４０．４１の閾値ＴＶＩ　、ＴＶ２はそれぞ
れ比較器４２．４３に印加される。この比較器４２．４
３はＡ／Ｄ変換器３４の６ビツトのデジタル画像信号Ｏ
５′を３値化するためにそれぞれ異なる閾値によって２
値化するものであり、画像信号Ｏ５′が並列に印加され
る。

このように閾値ＴＶＩ　、ＴＶ２と画像信号Ｏ５′とを
比較して得た２値出力ｖ１、ｖ２は第４図の如くなる。

ところで、アップダウンカウンタ３８のカウント動作を
常に比較器３７の出力により制御するたけでは、大振幅
の画像信号ｏｓ′が比較器３７に人力した場合、それに
追従してカウント値Ｃｖが増大してしまい、カウント値
Ｃｖがフィルムのベース濃度に対応しなくなることが考
えられる。

そこで、大振幅の画像信号Ｏ８′の入力時、例えばｔｌ
からｔ２の間にはアップダウンカウンタ３８のカウント
動作を禁止する。すなわち、ネガフィルムの場合に値の
大なる閾値Ｔｖ１にて比較して比較器４２より　１出力
を得た画像信号ｏｓ′を大振幅の画像信号とみなし、こ
の比較器４２の１出力をネガフィルム読取モードとなっ
ているＮ／Ｐ切換スイッチ５１を介してアップダウンカ
ウンタ３８のカウント動作を禁止する禁止回路３９に導
く。

そして、この信号出力期間中のアップダウンカウンタ３
８の加算あるいは減算動作を禁止する。また、前述のよ
うにラインセンサ３１にはダミービットがあり、このダ
ミービットの出力にてアップダウンカウンタ３８が動作
しないように、タイミングクロック発生器５０の出力に
よってもアップダウンカウンタ３８のカウント動作は禁
止される。

以上のようにして、ラインセンサ３１の奇数番目の受光
素子に対応したデジタル画像信号ｏｓ′に対する３値化
処理がなされ、比較器４２．４３の夫々の２値出力ｖ１
、ｖ２は選択回路４６に印加される。

次に、ラインセンサ３１の偶数番目の受光素子に対応し
たデジタル画像信号ＥＳ′の３値化処理を説明する。前
述したように、ラインセンサ３１より別系統で引き出さ
れる奇数番目の受光素子に対応した出力Ｏ５と偶数番目
の受光素子に対応した出力ＥＳとの間にはレベル差が生
じることがある。このレベル差の補正を次のように実行
する。

３６はサンプルデータ保持回路で、タイミングクロック
発生器５０からのラッチクロックＣＬＴの人力時に、Ａ
／Ｄ変換器３４．３５の出力ｏｓ′、ＥＳ′を同時にラ
ッチする。このラッチクロックＣＬＴはラインセンサ３
１がダミービットに対応する出力を行なっている期間内
に発生される。サンプルデータ保持回路３６に保持され
た出力Ｏ８′、ＥＳ′は減算回路５２にてその差が求め
られる。従って、マイクロフィルムの画像の影響のない
ダミービットに対応した２系統の出力のレベル差が求め
られる。

減算回路５２の出力は加算器５３に印加され、Ａ／Ｄ変
換器３５の出力する画像信号ＥＳ′に加算される。

これにより、奇数番目と偶数番目の画像信号のレベル差
を奇数番目の出力Ｏ８′を基準として補正された偶数番
目の受光素子に対応した画像信号ＥＳ″を得ることがで
きる。

加算器５３からの補正済の画像信号ＥＳ″はｌ対の比較
器４４．４５に並列に印加される。この比較器４４．４
５には前述の加減算回路４０．４１の出力である閾値Ｔ
ＶＩ　、ＴＶ２がそれぞれ印加されている。そして、画
像信号ＥＳ″を閾値ＴＶＩ　、ＴＶ２とそれぞれ比較す
ることにより　２値出力ｖ３、ｖ４を得る。

すなわち、画像信号ＥＳ″はレベル差の補正済なので奇
数番目の受光素子に対応した画像信号ｏｓ′を２値化（
３値化）するために用いた閾値ＴＶＩ、ＴＶ２により、
偶数番目の受光素子に対応した画像信号ＥＳ″も２値化
（３値化）される。

比較器４４．４５の出力ｖ３、ｖ４は前述の出力ｖ１、
ｖ２とともに選択器４６に印加される。選択器４６はタ
イミングクロック発生器５０のクロックＣ５Ｌに従って
別々に２値化（３値化）ＩＡ理されて人力された奇数番
目の受光素子に対応した２値出力の組ｖ１、ｖ２と偶数
番目の受光素子に対応した２値出力の組ｖ３、ｖ４とを
交互に選択し、ｌラインの連続した画像信号を形成する
。

選択器４６により　１ラインに整えられた出力はＮ／Ｐ
切換器４７に印加される。Ｎ／Ｐ切換器４７はＮ／Ｐ切
換信号に従って動作するもので、ネガフィルムモードの
場合はそのまま、ポジフィルム干−ドの場合は選択器４
６の出力を入れ換えて出力する。

Ｎ／Ｐ切換器４６からは３値出力を形成する２値化出力
Ｂｌ、　Ｂ２が出力され、この信号はプリンタ、電子フ
ァイル等の後段の処理装置に出力される。

なお、以上の説明ではネガフィルムを読取る場合を主に
説明したが、ポジフィルムを読取る場合には、外部から
のＮ／Ｐ切換信号に従って、Ｎ／Ｐ切換器４７．４８及
び加減算器４０．４１をポジティブモードに設定するこ
とにより、前述のネガフィルムと同様に　３値出力を得
ることがてきる。

なお、本実施例ではマイクロフィルムの読取り装置に木
発明を適用したが、木や書類等からの反射光による原稿
読取装置にも木発明は適用可能である。

また、ラインセンサの数は約５０００ビツトに限るもの
ではなく、必要に応じて増減されるものである。

さらにまた、３値出力を必要とせず、２値出力のみが必
要な場合は、１対の比較器を１つとすることにより達成
できる。

あるいはまた、カウント値Ｃｖの変動量を、ダウンカウ
ントの方をアップカウントの３倍としたが、読み取る画
像に応じてその値は最適値に設定することもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれは、画像
な光電的に読み取って得た画像信号を、２値化するため
に人力する画像信号のベースレベルの変動に合せて、閾
値を上昇、あるいは下降させるが、上昇と下降の変動量
を例えば下降側で大きくすることにより、画像の欠落や
つぶれのない正確な２値出力を得、鮮明な画像とするこ
とができる。

さらにまた、本発明によれば、読取手段から出力される
複数系統の画像信号の一方により求めた閾値により他方
の画像信号の２値化も可能となり、回路構成を簡単にで
きるとともに、高速処理が可能となり更には、複数系統
の画像信号の規格化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる読取装置のラインセンサから
の画像信号の一処理回路例を示すブロック図、 第２図は、本発明を適用したマイクロフィルムリーダの
一構成例を示す斜視図、 第３図は、第２図におけるラインセンサ２２の−構成例
を示す図、 第４図は、画像信号の３値化動作を示すタイミングチャ
ート図である。 ２２　（３１）・・・ラインセンサ、 ３８・・・アップダウンカウンタ、 ３７．４２．４３．４４．４５・・・比較器、３６・・
・サンプルデータ保持器、 ５０・・・タイミングクロック発生器、４０．４１・・
・加減算器、 ５４・・・クロックセレクタ。 画　、ｌｌｔイ吉号の３イ直托ψカイケ　１第４ 上水すタイミング手デードロ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像を光電的に読取る手段と、 所定のクロック信号をカウントする手段と、前記読取り
   手段からの画像信号のレベルに応じて前記カウント手段
   のカウント動作を制御する手段と、 カウント動作の種類に応じてクロック周期の異なる所定
   のクロック信号を選択出力する手段と、 前記カウント手段のカウント値に基づいて、前記画像信
   号の２値化用の閾値を形成する手段と、を具えたことを
   特徴とする画像読取装置。