TW404120B - Image reading apparatus - Google Patents

Description

404120 A7 _____B7 五、發明説明（1 ) [技術領域] 本發明，係關於-用來讀取原稿圖像之圖像讀取裝置 的高析像清晰度化者。 [技術領域]

-^^^1 —^n —--I 1 -- - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ........ I ». ·

五、發明説明（ 經濟部中央榡準局舅工消費合作社印製 或兩鄰接像素之平均值來内插（i_⑽叫使主掃描、 副掃描兩方向之像素密度成為同一之方法。在此内插下， ^之紋理雖變為細密’但主掃描方向之析像清晰度卻不 會增加。 為了改善此事，也有一種每向副掃描方向以原來之Μ 之行間隔使行式影像感測器移動，即一面也向主掃描方向 心來之W2像素間隔往復小移動，—面讀取圖像以獲得 方格花紋狀之像素平面，將其間隙之像素以鄰接4像素之 平均值加以内插，使主、副兩掃描方向成為同-之方法。 此方法變成，將藉前述讀取方法來取得而在副掃描方向增 加之析像清晰度，在副掃描方向減少而在主掃描方向增加 之結果。這是相當於，把在副掃描方向增加2倍以作為理 想狀態之值的析像清晰度，向主掃描、副掃描兩方向高高 地分配成W倍。 用平均值（用於上述二方法）來進行之内插，在本質上 會曰加幅面之平滑度，但反面，使圖像之邊緣的對比 變成不強烈。 [發明之揭露] 本發明為’每向副掃描方向進行原1/2之行間隔之掃 描’即讓行式影像感測器也向主掃描方向以原Μ之像素 間往返小移動’藉以讀取圖像而獲得方格花紋狀之像素平 面’將其間隙之像素予以内插的新方法者；在其原理上活 用所讀取之方格花紋狀像素之主•副掃描方向之資訊，使 主•副掃描兩方向之析像清晰度成為2倍之方法；就β， ^^ -、1τ------^___ (請先閱讀背面之注$項再填寫本f )

40412Q Α7 Β7 五、發明説明（ k向所S買取之圖像之析傻，音晰庚 啊1冢π晰度，尤其是，可高品質地重 現原圖像之邊緣的對比之方法者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 就，本言之，其係按每内插之像素，根據其鄰接像素 之值’算出多數之内插候補值，選擇其中之一個來内插之 方法者。 就其具體方法之-個言之，按每内插之像素，將其4 鄰接像素全部之2像素的组合之平均值作為候補值來求出 ’於其中，選擇其2像素值之差分最小的組合之候補值， 來内插之方法者。 就上述方法之變形來說，也有將2像素之組合，只在 二個掃描方向進行内插之方法。 又，也有按每内插之像素，於其4鄰接像素所有之2像 素之組合中，在2像素之值之差分為最小之組合下，其組 合與兩個掃描方向一致時，選擇從前述2像素之值求得之 候補值；反之，若其組合與掃描方向不同時，參考在前述 2像素之組合方向之已内插完了之像素值，選擇2像素之組 σ，進而選擇從該等值求得之候補值來進行内插之方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又也有，按每内插之像素，從其4鄰接像素之值求出 多數之候補值，另外，使用其4鄰接像素與鄰接之已完成 内插之像素中之一些像素之值，求出要内插之像素之預測 值，然後，選擇接近此預測值之候補值來進行内插之方法 〇 又也有’要讀取彩色圖像時，於上述所有之内插方法 ，使用由所讀取之多數個原色圖像之像素之值所合成之齐 本紙張尺度i®财關家標準（CNS ) Α4· ( 210X297公釐） ' " ~---- -6 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _J04120。 五、發明説明（4~ _ --- 度之值，或者，所讀取之綠原色圖像之像素之值，進行每 内插之像素之候補值之選擇，按每各色之像素進行内插 之方法。 又，為了高精度地一個一個地讀取方格花紋狀之像素 ，而令用來驅動激勵器（用以往返小移動影像感測器）之電 壓波开/ 面在靖取位置盡量成為平坦，一面在移動時使 傾斜陡峭，將它們平滑地連接起來，較為適宜；茲就此方 法揭露之。 又，為了進行上述像素之内插，而也就使圖像讀取開 始時之影像感測器位置時常成為一定之方法，及，在中斷 讀取時之再起動時，也可獲得良好之方格花紋狀像素平面 之方法，揭露之。 採用上述方法之本發明之圖像讀取裝置’可提高所讀 取之圖像之析像清晰度，尤其是，可高品質地重現原圖像 邊緣之對比，從而有助於資訊化社會，特別多媒體社會之 進展。 [圖式之簡單說明] 第1圖為一構成圖，顯示一般性之圖像讀取裝置之概 略0 第2圖為一斷面圖，顯示習知圖像讀取裝置之拕架之 内部構造。 第3圖為一斷面圖’顯示本發明圖像讀取裝置之托架 的内部構造。 第4圖為一構成圖’顯示感測器變位部之詳細構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I! -----i---------I-玎------^--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、 發明説明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 統 第5圖為一資料圖，传S自干„ 'M. ^ ^ 圑係顯不邊進行變位動作，一邊 讀取圖像時之像素配置。 第6圖為一資料圖，係顯示用第 不固<像素間隔之2倍 密度之網格來置換時之各像素之位置關係。 第7圖係顯示第6圖之所讀取之像素與應内插之像素之 符號。 、 第8圖係顯示内插像素與鄰接像素之符號。 第9圖係像素内插方法2之流程圖。 第10圖中 (a)(b)為一資料圖，顯示從北西向南東方向橫穿之 絕緣之狀態； (c)(d)為一資料圖，顯示從北東向南西方向橫穿之 邊緣之狀態。 第11圖係顯示内插方法3之視窗。 第12圖係顯示内插方法4之視窗。 第13圖係在G平面的，藉助内插候補值選擇之像素内 插方法1之方塊圖。 第14圖係在G平面的，藉助内插候補值選擇之像素内 插方法3之方塊圖。 第15圖為一方塊圖，顯示本發明圖像讀取裝置之電 第16圖係顯示圖案資料及激勵器驅動波形。 第17圖係顯示可減低積分效果之激勵器驅動波形。 第18圖為一說明圖’顯示讀取開始時間點之影像感 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） Λ---：---:I?τ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 404120

五、發明説明U 器變位之管理方法。 第19圖為一方地岡，壯―& 細 方束圖顯不第15圖中之馬達控制部之詳 %圖’係顯不圖像讀取_ φiλ s + ^ 豕貫取中斷時之馬達控制部之動作。 第 21 圖（a)，（b)，fc、，t 一定時H ’（e)，（f),⑻,，⑴為 ,·係顯不圖像讀取再開時之馬達控制部之動作。 [用以實施發明之最佳形態] 袁 圖像讀取裝置之概要： 訂 % 首先，使用第1圖，就使用一種把光電度換元件排列 成一列的行式影像感測器之一般性平版型之圖像讀 ，說明其概要。裝載有讀取部之托架3,係由未圖示：心 軸、鋼軌等之支持構件所支持著，而將移動方向限制在圖 之左右方向。在驅動源4所產生之動力，係藉由定時帶崤 輸給驅動滑輪5。皮帶7係掛在驅動滑輪5與從動滑輪8間， 隨驅動滑動5之旋轉而使托架3向方向&及其反方向移動。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 原稿玻璃2上之原稿9之圖像，係隨托架 行地被讀取。 首先，裝置之電源-接通，托架3無論在何處即返回 原來位置（靜止位置）P〇1 ’其後，小孔14移動至一成為白 色基準板正下面之基準取得位置12。然後，點亮㈣，由 影像感測器16來讀取白色基準板，藉由要輪出之類比信號 ，來進行放大率之歧和在白黑位準之補正等。其後 燈〗3，托架3則返回原來位置pol，成為排隊狀熊。 “ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 40412C A7 ----------B7五、發明説明（7 ) 其次’藉個人電腦等之主機（未圖示，以下單純稱為 「PC」），進行讀取析像清晰度、讀取範圍等之設定之後 ’—發出原稿之讀取指令’讀取裝置即點亮第2圖之托架 内部之燈13同時旋轉驅動源4，透過定時帶6，驅動滑輪5 ’皮帶7及從動滑輪8 ’使托架3向方向dl移動。在托架3即 將到達一對應於由P C所設定的讀取範圍之區域排頭之前 ’將驅動速度變更成一對應於預先由PC所設定的讀取析 像清晰度之速度，開始載置在原稿玻璃上之原稿之讀取。 原稿9 ’則通過原稿玻璃2而被燈13所照射，來自原稿之反 射光接著被反射鏡15a’ 15b，15c所反射，進而，藉由成 像透鏡17縮小成像於影像感測器16上，然後，在影像感測 器16被變換成電信號，轉移至pc。當對於所指定之讀取 $色圍之讀取一終了，即把燈13熄燈之同時使托架3向方向dl 及反方向移動’且使其返回原來位置p〇 1，完結一連系之 讀取動作。 實施例： 以下’使用第1圖〜第21圖，就本發明之實施例說明 之。 第3圖為一斷面圖，顯示本發明實施例之托架内部的 構造；其係在一般性托架之内部構造之第2圖中保持影像 感測器16 ’且加上以規定之振幅及規定之頻率使影像感測 器16向其行方向小移動的，感測器變位部22者。 第4圖’係從第3圖所示之方向向们投視感測器變位部 22的構成圖。保持構件23a，23b，係固定在托架3之基底 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) I- - 1^—

—^1 1---- I -I -装. 訂 本紙張纽顧巾關2,0X297^) 10

40412C A7 B7 五、發明説明（8 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 部；而由板簧所構成之板24a，24b係在上部分別固定在保 持構件23a，23b。支持構件25a，25b係用以支持影像感測 器16。將規定之信號.輸入於層合型壓電元件之激勵器％， 藉此使影像感測器16向d3，d4方向移動。 其次’使用第5圖’就使影像感測器16向行方向往返 變位藉此獲得之圖像資料之配置說明之。第5圖係顯示_ 邊進行變位一邊讀取圖像時之像素配置。於第5圖，42為 主掃描方向，就是影像感測器16之光電變換元件之排列方 向，43為副掃描方向，就是用來收納該感測器之托架】3為 了讀取而移動之方向者。又，關於像素之内插等之說明， 將主掃描方向42稱為水平方向，而將副掃描方向43稱為垂 直方向。又，44係表示主要由透鏡之精度所決定之—像素 之大小’· 45則表示隨托架3向43方向移動而引起之影像感 測器16之對於主掃描方向42之變位量。又，LI、L2、L3、…Li…，分別表示第j、2、3、… 、ι·..η之讀取行（11為讀取行之最大值）；圖中，也表示讀 取像素之垂直方向之大小，即高度。pij係表示第彳行之左 邊起第j(j = l、2、表示讀取像素之水平方向之最大 值）)像素之符號。即，P11、P12、pi3、p14 •係表示括 行LI _之第卜2、3、4...之讀取像素之符號 、P23、P24."，係表示讀取行L2中之第】、2、3、* 取像素之符號；而P61、P62、P63、P64··.，則表示 行L6中之第1、2 ' 3、4…讀取像素之符號。 要項取之像素之行間隔成為水平方向之像素間隔 取 P22 讀 讀取 之 ; ^ I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} - .—II _

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.-I * - - I HI tn · 本紙银尺度適用中國國豕樣準（CNS) A4規格（2丨0X297公董） 11 40412(1 A7 _______ B7 五、發明説明（9 ) 半。再者，如變位狀態45所示，由於每—有效之行使像素 向水方向1 /2 1 /2地移動藉以讀取’所以含在第偶數之讀 取行L2、L4…之像素，係對於含在第奇數之讀出行L1、L2 、L3.··之像素’只向水平右方偏移像素間隔之ι/2後被讀 取。 内插方法之概要： 其次’使用第5圖 '第6圖、第7圖及第8圖來說明像素 内插處理之概要。第6圖為—資料圖，係顯示將讀取像pij ，向水平方向及副掃方向均以第5圖之像素間距之2倍密度 之網路置換時的，各像素之位置關係，其配置成方格花紋 狀。又，46係將讀取像素之間，進行以下申述之内插處理 時之一像素之大小。此一像素之大小46與第5圖之一像素 之大小44相較，就面積言之，大約成為1/4。 首先’就如此進行之後，用讀取成方格花紋狀像素之 間隙之像素，來内插比上下左右之邊更内侧之像素的方法 ，申述之。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印策 首先’將應進行内插處理之像素Xij分配成如第7圖所 示。即’與Pij之ij同樣，i係表示行之號碼，j則表示來自 水平方向左邊之號碼。當内插處理從上向下依次進行時， 應内插之像素Xij上之行之X(i_ 1 )j (j= 1、m)全部已完成内 插而值已為一定。 又’以後，要進行内插處理之對象的像素，稱做内插 像素。又，如第8圖所示，用Xc來表示内插像素；將上· 下.左•北以北，分別用Pn、Ps、Pw、Pe表示相鄰的所 12 本紙張尺度適用巾國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇χ297公董） 發明説明（10 ) 讀取之符號以替代卄.忐 货代北•南•西•東。又，用Xnw、Xne來 表示上左·上右之已完成内插之像素之符號。X ’像素之 資料值（也稱做像素值）係、用跟像素同—之符號來表示。 内插方式1 : 申述内插方式之第一例。 首先’從鄰接於内插像素以之東西之組及南北之組 之像素值，求出内插候補值Awe、Ans。

Awe=(Pw+Pe)/2

Ans=(Pn+Ps)/2 接著，求出同組之像素值之差分Dwe，Dns。

Dwe=|Pw-Pe|

Dns 叫 Pn-Ps| 藉由上述之Dwe與Dns之大小關係，選擇 Dwe < Dns 時，

Xc=Awe Dweg Dns時，

Xc=Ans 等之内插值。 像這樣進行，藉此例如，邊緣向東西方向pw—^ 連續時’邊緣行上之像素值並不會大變動，因此pw與k 之差並不大，所以選擇P_pe之平均值以作⑽之内插 值。依照f知方法之亦即用4像素值之平均值來進行之内 插，-般而言’邊緣之像素變成不連續，所以依内插而邊 緣之行變成不鮮明。 ^04120

五、發明説明（„ 換言之，使用鄰接於内插像素之東西方向之2像素值 、及各組像素值之差分小的一組，來決定内插像素位置之 像素宜1。在邊緣連續之方向，鄰接於内插像素之像素值 之差分小’在跟邊緣正交之方向則鄰接於内插像素之像素 值之差分變大；因此利用此情況，就結果而言變成實施了 適應於邊緣方向之内插。藉此可將邊緣部分之劣化抑制至 最小限度。為此’邊緣部分變成非常平滑地重現。 又’由於所有之像素值變化成平滑的中間色調圖像之 部分’其鄰接於内插像素之像素值之東西方向之差分、及 南北方向之差分變成接近之值’所以無論用那一内插候補 值來進行内插’均不會大損及中間色調圖像之濃度之連續 性下維持其連續性。 内插方式2 : 其係將第一方式，就斜方向之邊緣擴展的第二例者。 首先，從内插像素Xc之鄰接4像素之各組合，求出下 述之6候補值。

Awe=(Pw+Pe)/2

Ans=(Pn+Ps)/2 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕

、1T

Ane=(Pn+Pe)/2

Anw=(Pn+Pw)/2

Asw=(Ps+Pw)/2

Ase=(Ps+Pe)/2 接著，從内插像素Xc之鄰接4像素之各組合，求出各差分

Dwe=|Pw-Pe| 404120 A7 B7 五、發明説明（ 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Dns 叫 Pn-Ps| Dne=|Pn-Pe| · Dnw=|Pn-Pw| Dsw=|Ps-Pw| Dse=|Ps-Pe| Dwe為東西方向的差分；Dns為南北方向之差分；Dne 及Dsw均為從北西向南東方向之差分；又，Dnw及均 為從北東向南西方向之差分。 接著，從起自上述Dwe至Dse之ό個差分中，求出最 Dwe為最小值時，邊緣則朝向東西方向，所以 Xc=Awe 而Dns為最小值時，邊緣朝向南北方向，所以 Xc=Ans 若Dne為最小值，而Dsw為下一最小值時，或者， Dsw為最小值’而Dne為下一最小值時，邊緣則從北 西朝向南東方向。因此’就Xc之内插值而言，在成為此 方向之候補值的候補之一值，Ane及中，選擇接近北 西之已完成内插的像素值Xnw之那一值。 同樣，若Dnw為最小值，而Dse為下一最小值時， 者’反之Dse為最小值，而Dnw為下一最小值時，邊緣… 從北東朝南西方向。因此，就Xc之内插值而言，在成為 此方向之候補值的候補之二值，Anw及Ase中，選擇接近 北東之已完成内插的像素值Xne之那一值。 若為此等以外時，與其視作邊緣之一部分，不如視作 I紙張尺度適用中國國家㈤χ29 ，J、 值 反 之 或則 ----^---：-----Λ--1----7—訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 404120

經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 面之一部分來處理即可’最小值之差分為Dne的話將Ane 、最小值之差分為Dnw的話將Anw、最小值之差分為Dsw 的話將Asw、最小值之差分為Dse的話將Ase作為内插值使 用。只在此情況下，將習知方法之4像素之平均值作為Xc 之内插值也可。 第9圖係表示上述方法之流程圖。圖中之像素組1〜6 ’分別表示 (Pw，Pe)(Pn ’ ps)(Pn，Pe)(Pn ’ pw)(ps，pw)(ps，pe) 其次’使用第10圖’就斜向於上述東西、南北之方向 即’從北西向南東及從北東向南西方向之内插方法，詳 細說明其根據。第10圖（a)〜係顯示邊緣狀態之資料圖 ，其中用黑色表示之部分目標（〇bject)之邊緣或内部（濃度 較商之部分）’而用白色表示之部分則表示目標之外部（濃 度較低之部分）。 依照第10圖（a) ’目標之邊緣係存在於pn_^ pe，此時 組3(112〇之差分〇1^與組5(1126)之差分〇5界，變成小於其 他組之差分。因為其他組皆跨在邊緣之内部及外部，必定 反映邊緣内外之濃度差之故。内插像素位置Xc為目標之 外部’宜内插成顯示低濃度之值，然而，用差分為最小之 組之平均值内插的話’採用組3(112c)之平均值Ane及組 5(112e)之平均值Asw中之一候補值，因而也有被内插成高 濃度值之情況。因此，從兩候補值中，將接近於已内插完 成之像素（位於内插像素Xc之北西之位置）之值Xnw，作為 内插像素Xc之值，藉此可正確地反映邊緣之狀態。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A*規格（21〇χ297公釐） I—^--------A---^—!1T------Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^04120 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（14 ) 依照第10圖（b) ’目標之邊緣係存在於Xnw— xc，此 時在與上述同樣之理由下，組3(112c)之差分與組5(n2e) 之差分Dsw，變成至少確實地小於其他組。内插像素位置 Xc為目標之内部，宜内插一表示高濃度之值，與前項一 樣，參考已完成内插之像素（位於内插像素Xc之北西之像 素位置）之值Xnw ’求出内插像素之值，藉此可正確地 反映邊緣之狀態。 又’依照第10圖之（c)，目標之邊緣係存在於Pn— pw ，此時在與上述同樣之理由下，組4(112d)之差分Dnw與 組6(112〇之差分Dse，變成至少確實小於其他組。内插像 素位置Xc為目標之外部，宜内插成顯示低濃度之值。然 而’用差分為最小之組之平均值内插的話，採用組4(丨丨2d) 之平均值Amv及組6(112f)之平均值Ase中之一候補值，因 而也有被内插成高濃度之值的情況。因此，從兩候補值中 ，將接近於已内插完成之像素（位於内插像素Xc之北東之 位置）之值Xne ’作為内插像素xc之值，藉此可正確地反 應邊緣之狀態。 再者，依照第10圖之（d)，目標之邊緣係存在於Xne— Xc ’此時在與上述同樣之理由下，組4(112d)之差分Dnw 與組6(112f)之差分Dse，變成至少確實小於其他組。内插 像素位置Xc為目標之内部，宜内插—表示高濃度之值， 與前項一樣’參考已完成内插之像素（位於内插像素位置 之北東之像素位置）之值Xne，求出内插像素位置之值Xc ’藉此可正確地反映邊緣之狀態。 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS) (21GX297公董〉 17 n (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) m m 1 If. 訂 ^04120 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ----------B7 五、發明説明（15) 又，與第10圖之所有情況相對地，把用黑色表示之目 標之内部與用白色表示的目標之外部對換，也可同樣内插 像素值之事，由以上之說明應可明瞭。 如上所述，對於内插像素位置，除了使用鄰接於東西 方向之2像素之組及鄰接於南北方向之2像素之組以外加 上使用向斜向鄰接之多數個2像素之組’來進行内插。因 此，依照本内插方式，可與東西方向及南北方向之圖像邊 緣成分-同忠實地内插斜二方向之所有邊緣成分。又，關 於所抽出之多數之組’乃從像素值小者選擇給定數之組， 根據所選擇之組之像素之值及過去所内插之像素之值，來 決定内插像素之位置之像素值，所以斜向之邊緣在連續著 時，可使其連續性確實地復原，抑制因像素值之微妙差而 引起之邊緣部之隨機凹凸，因而可確實地保持邊緣之連續 性。 内插方式3 : 接著’申述第三之内插方式例。 與迄今者同樣’使用第"圖之鄰接像素之符號來申述 内插像素Xc。又，圖中之粗線，係以下所述之内插像素A 之預測視窗。 首先，藉所讀取之像素資料來求出像素&之預測值 a cl。在包含内插像素之預測視窗中，就所讀取之像素值 而言有Pn及Pw。如將此兩個之像素值—同假定為視窗之 代表值的話’合計了視窗内之4像素值之值，可用 Xnw + Pn + Pw + a cl = (Pn + Pw) χ 2 ^------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 . - ; - ·

I - I -I I! -I HI · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羞） 18 a cl 404120 Λ7 Α7 Β7 五、發明説明（16 來表示。在這些像素值中值已確定者為Pn、Pw、Xn、Xc 之預測值a c 1則成為 + Pw — Xn w 此預測手法，係為例如，與在圖像壓縮或音頻壓縮等所使 用之DPCM(Differential Pulse c〇de M〇dulati〇n :微分脈碼 調制）之預測手法相同之方法。 一方面，用三種之方法來算出内插像素以之内插候 補的像素值。求出鄰接於内插像素以之東西方向及南北 方向之二組2像素之平均值〜、Anw，及鄰接於内插像 素位置Xc之東西•南北兩方向之鄰接4像素之平均值入巧 之多數内插候補值。

Awe=(Pw+Pe)/2

Ans=(Pn+Ps)/2

Axy=(Pn+Pw+Pe+Ps)/4 =(Awe+Ans)/2 其次’比較預測值acl與候補值^、Ans、切，將 差分為最小之候補值作為内插像素值。 ' 如上所述，從内插像素之鄰接像素算出多數之内插候 補值，並從其鄰接像素之像素值與已内插之像素值求出内 插像之預測值’從此㈣補值選擇接近_值之 值，求出内插像素值。 芙補 藉此’可預測邊緣成分’並可將邊緣部分之劣 於最小限度。例如，若連續於南北方向之邊緣 取圖像時，如依習知單純平均之内插的話，邊緣資訊則確賈 ^紙張尺度適用家標準（⑽）A4規· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T ----線 19 A7 404120 五、發明説明（17) ' - 實地變純，但只要使用本實施例所述之算法，即可完全保 持邊緣資訊。為此，邊緣部分變成非常平滑地重現。連續 於東西方向之邊緣也具有與此事相同之情況；X，由於在 所有像素值平滑地變化之十間色調圖像之部分，乃 插位置之像素的鄰接4附近之平均值，所以中間色調圖像 更平滑地重現。 内插方式4 : 接著’申述第四之内插方式例。 與迄今者同樣，使用第12圖之鄰接像素之符號來申述 内插像素Xc。X ’圖令之粗線，係以下所述之内插像素心 之預測視窗。 首先，藉所讀取之像素資料來求出像素以之預測值 a cl、ac2。在包含内插像素之預測視窗中，就所讀取之 像素資料而言有Pn&卩评及pe。如在此三個之像素值中， 假定Pn及Pw為視窗之第一代表值，Pn及pe為視窗之第二

線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，?τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 代表值。根據第一代表值之預測值a c 1，係按照内插方法 3所示之算法，變成

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 20 五 '發明説明（18 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一方面’用五種之方法來算出内插像素XCi内插候 補的像素值。求出鄰接於内插像素Xc之東西方向及南北 方向之二組2像素之平均_值Awe、Anw，鄰接於内插像素xc 之東西•南北兩方向之鄰接4像素之平均值Axy、鄰接於 内插像素Xc而排列成北東•南西方向之2像素之平均值、 及鄰接於内插像Xc而排列成北西•南東方向之2像素之平 均值Ane之多數内插候補值。 Awe=(Pw+Pe)/2 Ans=(Pn+Ps)/2 Axy=(Pn+Pw+Pe+Ps)/4 =(Awe+Ans)/2 Anw=(Pn+Pw)/2 Ane=(Pn+Pe)/2 其次，求出予測值a cl及a c2之各個，與候補值Awe 、Ans、Axy、Anw、Ane之差分，進而選擇其值成為最小 之候補值’作為内插像素XC之像素值。 如上所述，算出多數之預測值及多數之内插候補值， 對於多數之預測值選擇差分成為最小之候懸，藉此較之 内插方法3，即使在向斜向存在邊緣之圖像和邊緣之原野 ’廣泛地存在有巾間色狀圖像，切確實地重現邊緣之 前沿。 邊之像素之内插方法·_ 以上所申述之内插方法，如適用於有邊之像素之内插 的話，用來露出幢面之像素之值變為需要，所以不能照舊 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） • HJ mV—* --^--------^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 21 4〇4ί2〇 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l9 ) 使用。為此，有邊之像素乃用沿著邊之鄰接2像素來内插 。使用第7圖之符號來記述。 在水平方向之第1行，，變&

Xlj = [Plj + Pl(j + ι)]/2 ，最後n行，則其行為第奇數行，即n為奇數時，内插成 Xnj = [Pnj + Pn(j + 1)] / 2。 而η為偶數時，内插成 Χη卜[pn(j _ 1) + pnj] / 2。 關於垂直方向之邊，關於左端之邊之第〗像素，丨為偶 數之像素時，内插成 ΧΠ = [P(i - 1)1 + P(i + j 2 ’關於右端邊之第m像素(如包括内插像素在内的話第加 像素），關於i為奇數之像素，則内插成 Xim = [p(i - i)m + P(i + 1)m] / 2。 彩色圖像讀取時之内插候補值之選擇方法： 以上乃9兒明了由圖像讀取裝置所讀取之圖像資料構成 一個平面時之處理，但用來讀取圖像讀取裝置，卻至少由 Μου'綠色⑹'藍色⑻之三原色之圖像資料之採色 平面所構成。雖說也可在此等之各平面分別獨立地進行内 插處理，但視覺特性上之邊緣資訊，主要，依存於圖像之 受度資訊’所以宜根據此亮度資訊來進行像素之内插。 若分別用PRij、PGij、PBij來表示紅色（R)、綠色⑹、 藍色⑻之讀取像素值，又，分別用來表 不内插位置之像素值，且用Pij來表示亮度表示用像素值 Ϊ紙張从適用中國國&準（c叫从胁（21〇><297公^^------ ---^-------Λ---^---ΤΙ 訂------嗥 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（2〇 ) A7 B7 的話，大致可成立如下之關係

Pij=0.30XPRij + 0.59XPGij+0.11 XPBij 又’各像素值之係數’係依照明及各彩色之光譜響應而異 經濟部中央標準局舅工消費合作社印裝 同樣，關於用來表示内插位置之亮度的像素值Xij， 也可表示為 Xij=0.30 X XRij+0_59 X XGij+〇.l 1 X xBij。 因此，使用將各係數乘於各彩色之像素值並用加法取得纪 、讀取像素值Pij及已完成内插之像素值Xij‘，來適用前封 内插方法。然後，每一内插像素，進行候補值之選擇，拓 照其選擇結果，每-各#色平自，選擇同一種類之候補僧 ，來進行像素之内插。例如’若選擇Awe作為亮度之内指 像素值Xe時，選擇ARwe、AGwe、ABwe作為各原色之内拮 像素值XRc、XBc、XRC，在各原色平面進行内插。結果， 可進行根據視覺特性上之邊緣資訊的正確内插。 由上述免度之關係'式可知’綠色之像素值對於亮度資 訊具有高貢獻度，所以每-各彩色平面選擇同_種類之候 補值來進行像素之内插，藉此可進行近乎根據亮度資訊之 處理的處理。又，電路構成也變為簡單。 在此，就在綠色平面之内插候補值之選擇例來說，詳 細說明使用内插方法i及内插方法3之場合。又對應於各 採色平面之符號，係與附註於前述像素值χ、ρ者同二 分別下註R、G、Β之文字來表示。 首先，就第13圖之方塊圖，使用内插方扣寺之場合 — ^ \ 士衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 丁 -6

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23 五 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 、發明説明（） 說明之。 從綠色平面之像素值之處理申述。由差分檢出部49a ’檢出向内插像素XGc之東西方向鄰接之2像素值之差分 DweG ;差分檢出部49b ,則檢出向插像素之南北方向鄰接 之2像素值之差分DnS(j，候補算出部5〇a，接著算出向内插 像素位置之東西方向鄰接的2像素值之平均值Awe〇 ;差分 檢出部50b，則算出向内插像素位置之南北方向鄰接的2像 素值之平均值AnsG。比較器52，接著比較差分檢出部49a 與差分檢出部49b之輸出；若為rDweG<DnSG」時，將候補選 擇信號53，從「〇FF(斷開）」轉換為Γ〇Ν(接通）」。候補 選擇is號53於是被輪入於選擇器54，當候補值選擇信號 為ON」時，由選擇器54來選擇候補算出部5〇a之輸出〜 ，而為「OFF」時，則選擇候補算出部5〇b之輸出Αη^。 選擇器54之輸出於是成為綠色平面之内插像素值。 其次，說明藍色平面之處理。由候補算部56a，算出 鄰接於内插像素位置之東西方向的2像素之平均值Α^。 候補算出部56b，接著算出鄰接於内插像素位置之南北方 向的2像素值之平均值八叫。從綠色平面取得之候補值選 擇信號53也被輸人於選擇㈣：若候補選號信號53為「_ 」時’選擇器57則選擇候補算出部細之輸出α·β;而為 OFF」時，選擇器57則選擇候補算出部鳩之輸出細b 。選擇器57於是成為藍色平面之内插像素值we。 接著’說明紅色平面之處理。與藍色平面同樣，由候 補算部59a’算出AweR，並由候補算出部別算出a叫。 [紙張尺度適用中國_準（CNS )

.線！ ^^^1 n ^11. HBI (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 24 404120 A7 B7 五、發明説明（22)

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) #^------ I I -· I i m I— I— I— 404120 A7

I I I I I 1^1 J(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I - m· m u - . 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 4〇4l2〇 A7 ------B7__ ^ '發明説明（24 ) " 〜 ' 邊緣資訊’可正確地内插圖像。又例如，即使因圖像讀取 裝置之RGB各彩色之讀數因微觀地出入而在輪出圖像產生 了顏色之不吻合，也有可在黑色文字之邊緣部分等之顏色 中較少地重現素淡等之效果。更且，上述方塊圖之構成， 較之各彩色獨立預測像素值之場合，更可顯著地減少硬體 之規模。 又，若將上述兩個之方塊圖之比較器52或12〇之輸入 ’作成從則述之壳度資訊生成的話，硬體之規模雖會稍微 增加，但可正確地處理視覺特性上之邊緣資訊。 像素之讀取方法： 迄今所說明者，乃以讀取自原稿之圖像的像素面，為 如第5圖、第6圖一般之方格花紋狀為前提，就不遺失邊緣 資訊地内插此等像素之間隙的方法說明過來者。今就此前 提，即獲得讀取裝置之方格花紋狀像素面之方法，說明如 下。 首先根據第15圖，說明圖像讀取裝置之電機能及動作 從景> 像感測器16輸出之紅、綠、藍色之類比信號圖像 信號R、G、B ,係在放大器及A/D變換器27，分別被放大 變換成數位圖像資料R、G、B。前述各數位圖像資料，接 著在成蔭補正部28在白色與黑色位準間被正態化後，在像 素内插部29被内插處理（用前述之方法），而從低析像清晰 度變換成高析像清晰度圖像資料。高析像清晰度圖像資料 ，接著在圖像處理部30被彩色補正處理和析像清晰度變換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 27 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 緣 4〇4l2〇

五、 發明説明（25) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 處理等，一旦存儲在緩衝器31之後，從圖像讀取裝置輸出 。緩衝器31中所存儲之圖像資料，接著經由接口32而向外 部之裝置輸出。 由CPU 33，控制圖像讀取裝置之全體動作。激勵器 驅動波形資訊（圖案資料），被CPU 33寫入於圖案記憶體， 並從CPU 33接收其周期及振幅，在驅動波形生成部34生 成驅動波形。此驅動波形便在激勵器驅動器36被放大，藉 以驅動激勵器26。讀取基準信號37接著按照預先由cpu 33 所寫入之值，以規定之周期輸出Hsync38脈衝。此Hsync38 係授給1行周期。本圖像讀取裝置，乃用做圖像資料處理 之開始信號而被利用於各種模組。 緩衝器狀態管理部39 ’係用來監視緩衝器3丨之使用情 况’即疋否全佔用（滿杯狀態）或無佔用（有空的狀態），並 將其結果通知CPU 33。馬達控制部40，係用來管理步進 馬達41之驅動速度及伴隨著驅動之位置（馬達驅動位置=托 架3之位置）。 寫入於圖案記憶體3 5之圖案資料，係如第16圖所示， 由32子郎所構成（圖案號碼為〇〜31)，而從圖案記憶體μ 之辨頭依序被存儲在該當之位址。只要把圖案記憶體35所 存儲之圖案資料以規定之時間間隔輸出，即可生成任音之 驅動波形（第16圖為正弦波）。又，CPU 33，進而將用來更 新圖案之周期ΘΤ及圖案資料之更新起始號碼（於第14圖， 圖案號碼-4)寫入於激勵器驅動波形生成部34，並將HSync 38之生成周期δ τ，寫入於讀取基準信號生成部37。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---：-------^---^--訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 28 A7 B7 ^04120 五、發明説明（26 圖案更新周期<5 T、及Hsync 38之生成周期占τ，，係為了 將激勵誇驅動配合於Hsync之同步，而必需具有嚴密之整 數比；第16圖之本例’即把此比設為8，該激勵器驅動波 形生成部34每8次更新圖案資料，即產sHsync 38_次。 像這樣做的話，圖案資料之32次更新，就是，在設定於激 勵器驅動波形生成部34的、波形之一周期，變成Hsync Μ 產生4次，其相位關係自可完全地取得同步。 當CPU 33起動讀取基準信號生成部37之動作時， Hsync 38之生成即開始。CPU 33則藉中斷來檢出出^^ 38 之生成，立即使激勵器驅動波形生成部34之動作開始。 開始動作之激勵器驅動波形生成部34，接著從更新起 始號碼開始’每（5 T時間依次取出圖案記憶體3 5所設定之 圖案資料’進行D/A變換（未圖示D/A變換器），向激勵器 驅動器36輸出。若所存取之圖案號碼超出空31時，返回排 頭號碼0。激勵器驅動器36 ’接著放大所輸入之位準信號 ’藉以驅動激勵器26。依據本實施例之圖像讀取裝置，由 激勵器驅動器36 ’使用以50V為中心之±50V之信號來驅動激 勵器26。其結果’將此信號變換成影像感測器16之移動振幅 ，依本實施例’當0V及100V時，使影像感測器16，向主掃描 方向移動1 /2像素份之讀取位置。 在以上之處理下，如第16圖所示，可完全使Hsync 38與 圖案資料之更新同步。又，CPU 33，可在任意之時間點，使 Hsync 38之生成開始’將同步於此η sync 38之激勵器26驅動， 使影像感測器16之往返運動開始。像這樣，影像感測器16雖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t Γ 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 29 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（27) 向主掃描方向確實地進行往返運動，但由於在移動中讀取圖 像的話’因積分效果而圖像會變為不鮮明，所以為防止此情 況而移動速度為小位置、驅動波形為如第丨6圖所示之正弦波 時有必要在兩個頂點附近讀取圖像。因此，在期間a'期間 B、期間C……之中，只在期間Λ及期間C，將圖像之讀取資料 視做有效。因此，根據示於第16圖之〇位置之Hsync 38，實施 後段之資料處理。 如上所說明，可獲得如第6圖所示的、讀取圖像之方格花 紋狀之像素面。 激勵器驅動波形之改善： 其次，申述激勵器之驅動波形之改善方法。 如前述’如影像感測器16在移動中讀取圖像的話，將因 積分效果而圖像變成不鮮明。為了防止此情況，上述之例乃 使用正弦波作為激勵器驅動波形，在此正弦波之頂點附近讀 取圖像，藉此來因應。更且，籌劃激勵器驅動波形，藉此更 有效地減低因積分效果而引起之圖像品質之劣化。第Η圖係 顯示可減低積分效果之激勵器驅動波形之例。在圖像之讀取 區間A、區間c，其波形大致成平坦，而不讀取圖像之區間b ，則實現高速度之移動。而且，將高速度之移動部與區間A、 區間C之平坦部之兩端，用如正弦波—般之平滑波形來結合’ 藉此一面減低振鈴等之不需要振動，一面使影像感測器高速 度地移動。因此，區間A ’區間c之激勵器驅動波形由於大致 平坦，且沒有因急激之速度變化而造成之不需要的振動，所 以影像感測器16幾乎可在靜止狀態讀取圖像，從而可獲 本紙張尺度適财國@家樣準（CNS ) A4規格丨210X297 30 -----------^--1--J丨訂------味 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 404120

五、發明説明（28 ) 品質之像素資料。 如以上-路申述過來一般，激勵器26，係每一有效之1行 即進仃在返移動’藉此令影像感測器16每—有效之听即變位 像素大小之大約-半，繼續讀取圖像。 讀取行與感測器變位之同步方法： 又接著申述使讀取行與行式影像感測器變位同步之方 法0 〜將在内插方法之概要之段節中申述，且在各内插方式之5兒明使用的第8圖之像素綷妹 ^ m ^ - 、寸唬、與用來表不讀取像素及内插像 素的第7圖之像素符號之對應，示於下表。 表 素符號的對應表 *^1 — —^ I-—^1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 像素符號之號碼第8圖之像素符號

Xc 奇數行

Xij 偶數行

Xij

11— I I

Pw

Pij

PiG-i) II —== - - 1 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 之

Pij X(i-1)0-1) 於第8 = ’除了像符號之號碼^ 2, ^ 像辛Λ 號’第㉘之奇數行與偶數行均有不同之 之對應關係。這是因為，在偶數行，從奇數行向 移動订感測器之像素間隔之1/2，來讀取像素 可在奇·偶數行，完全同樣地處理/、 404120 A7 B7 五、發明説明（29 ) 、 ----^-------->4-- (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 又’雖也有在電路上認識奇.偶數行藉以處理之方法 ，但以下，就奇數行即第1行之讀取時，將行式影像感測 益之位置時常峰定於一給定位置之方法申述之。 於第18圖，67係表示影像感測器16之主掃描方向；PA 及PB為在其兩端讀取圖像之位置。又，”為日”此之波形 。右影像感測器16在P A位置讀取最初及奇數行時，可適 用迄今申述過來的像素之内插方法，但在PB位置的話， 無法適用迄今所申述過來的像素内插方法。 首先，就托架3到達了所指定的讀取起始位置後之處 理說明之。如使用第]6圖來說明者一般，Hsync 38及影像 及影像感測器位置67，係在托架3到達了讀取起始位置前 抓取同步。又，如已說明，CPU 33最初以中斷檢出％ ，在使激勵器驅動波形生成部34之動作起始之時間點，把 内部之Hsync 4超前計數器（將計數值示於第18圖之68)清 除歸0，在Hsync 38進行4超前（〇〜3間）計數。 線 經濟部中央標準局貞工消費合作社印裝 由CPU 33，計數從馬達控制部40輸出之通知信號， 藉此檢出了托架3已到達了讀取起始指定位置事宜之後， 在藉Hsync 38之中斷來計數之Hsync 4超前計數之值68成 為〇之時間點，即’影像感測器在PA之時間點〜厂起動讀取 動作。如此，在最初之讀取行，影像感測器變位67必定成 為Μ之位置。以後’在PB’PA，pB...之位置，讀取圖像 ’奇•偶數行中之影像感測器變位，成為保持給定關係， 可使迄今申述過來的像素内插方式正常地作用。 讀取甲斷•再起動處理： II H— 本紙張尺度適用中國國家縣（CNS ) A4· ( 21^197公釐） 32 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 404120 ----五、發明説明（3〇 ) 接著，說明當圖像讀取中斷，而再度開始讀取時，確 實地控制托架位置及行式影像感測器之變位的方法。 若把圖像讀取裝置跟主機裝置連接使用，此時因主機 裝置側之處理速度慢而無法接收來自圖像讀取裝置之圖像 負料時’圖像讀取裝置則在第15圖所示之緩衝器3 1 一有空 位即暫時存儲資料。若此緩衝器31消失了空位而成為滿杯 狀態（buffer · full)的話，圖像讀取裝置，則暫時中斷圖像 讀取動作。然後，由主機裝置，將存儲在緩衝器31之圖像 資料透過接口 32讀入，如緩衝器3丨成為有某程度之空位 (buffer ειηΡβ)的話，圖像讀取裝置1則再起動（resta⑴。 在再起動讀取之時間點，有必要確實地控制托架3之 位置及景〉像感測器變位67之方向。為此，cpu ，雖藉 由用來管理、緩衝器3丨之狀態之缓衝器狀態管理部Μ所產 生之中斷信號（緩衝監視器信號），來檢出對於滿杯狀態 (buffer · full)之轉移，以便中斷讀取，但預先測定其時之 托架3之正確位置資訊及Hsync 4超前計數器之值並加以 憶進去。其後，CPU 33，向讀取方向及反方向微小量_ 驅動托架3 ’以預先準備讀取之再㈣。如藉定期性地進 行核對之緩衝監視器信號，來檢出滿杯狀態（buffer· fuu) 之解除（buffer empty)的話，cpu 33則以向讀取方向指 之速度再驅動牦架3。然後，根據前述之正確的位置資 及前述之Hsync 4超前計數器之值，從產生了滿杯狀 (buffer· full)之下一行，在規定之影像感測器變位之方 ’再起動讀取。

記 地 定 訊 態 向 ^ ----A---：-IJ—^------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ) ( 210X297^7 404120 A7 B7 五、發明説明（31) 如此，則縱使讀取中斷，也可連續讀取高品質，即， 沒有原稿上之直線因斷而被讀取，或像素值内插之方法之 適用變為困難等之圖像。 就上述讀取之中斷.再起動處理，參照第19圖，第20 圖，第21圖，詳細說明之。 第19圖所示的，計數器69 ,計數器72，計數器乃之各 s十數值，係藉時鐘信號產生器（CLK)78所產生之時鐘信號 ，如第2〇圖（a)、（c)、（f)所示，計數完了。在暫存器7〇設 定有設定值94，當計數器69之計數值達到設定值94時，藉 輸出自比較器79之同步信號，與計數器69 一同將計數器72 、計數器75也清除歸〇(reset)，再開始計數完了（c〇untup)。 在暫存器7ls史定有設定值94之ίο值之設定值95。當 計數器69之計數值與暫存器70之設定值94 一致時，比較器 79則輸出同步信號；又，當計數器69之計數值與暫存器71 之設定值95—致時’比較器80則輸出同步信號，進而，將 它們輸入於輸出控制部84。輸出控制部84，接著以來自比 較器80之同步信號使輸出成為High，且以來自比較器79之 同步信號使輸出成為LOW。如此，可獲得輸出控制部84 之輸出96(第20圖（b))之脈衝列。此輸出96被輸入於馬達驅 動器85，以用來控制馬達41之旋轉。 又，暫存器之設定值97，及暫存器74之設定值分別被 設定於： 設定值97=(設定值94 +設定值95)/2 設定值98=設定值95/2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 404120 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（32 ) 當計數器72之計數值與暫存器73之設定值97一致時， 比較器81則輸出同步信號，進而，將它們輸入於輸出控制 部86 〇輸出控制部86，接著從比較器82以同步信號使輸出 成為High，並從比較器81以同步信號使輸出成為l〇w。 如此，可獲得輸出控制部86之輸出99(第2〇圖⑷）之脈衝列 〇 將設定值94，設定值95，設定值97，設定值98之關係 設成如上述，藉此如第20圖（b)及（d)所示，將輸出控制部％ 之輸出99之脈衝列設定於輸出控制部84之輸出96之脈衝列 之90°時滯之相位差。 輸出控制部84之輸出96及輸出控制部86之輸出99，係 輸入於計數器88，相位計數器即計數器88則根據兩個之輸 入相位差，作為上數序計數器或遞減計數器作用。每Hsync 38之輸入即把計數器88之計數值保持於暫存器89，當因 Hsync38而產生中斷時，CPU33則只在第18圖中所說明的 Hsync 4超前計數器之值為〇時，讀取暫存器89之值，例如 记憶過去二次之值[作為粗位置資訊1 〇〇用之p〇 1 Η及 Ρ02Η(第20圖e)]。由於ρ01Η&Ρ02Η之值為，每一馬達驅 動步進，即計數完了之計數值，所以變成將產生Hsync 38 時之托架位置粗糙地計測。 一方面，每一Hsync 3 8之輪入，計數器75之計數值即 被保持在暫存器76，當因Hsync 38而產生中斷時，CPU 33 則只在第1 8圖所說明的Hsync 4超前計數值為〇時，讀取暫 存器76之值，例如記憶過去二次之值[作為微小位置資訊 I- —--I I- i u (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 35 404120 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明（33 ) ~ 101用之P01L及P02L(第20圖（f))]。微小位置資訊1〇1雖非 用來直接反映馬達之驅動情況，但由於在輸出至馬達之驅 動脈衝間以大致等速度來驅動馬達，並將皮帶介於其間來 傳輸馬達之動力，最後被驅動之托架可視做大致被等速度 所驅動’所以可將微小位置資訊1〇1視作馬達勵磁脈衝間 之托架位置之内插資訊。即，p〇1UP〇2L成為將產生 HSynC38時之托架位置微小地計測。 依據本貫施例之圖像讀取裝置，設計有硬體，以便圖 像資料成為有效，直到滿杯狀態（buffer · fuu)前之Hsync 38 為止。滿杯狀態之產生雖從緩衝器狀態管理部輸入於cpu 33，但滿杯狀態一產生，硬體即未在cpu 3 3之介在下讀 取圖像資料，就是，停止資料處理。 當CPU 33檢出滿杯狀態（buffer · full)時，停止激勵器 之驅動’藉此停止影像感測器67之同時，立即停止馬達41 ’變更輸出控制部86之輸出信號產生規則，以便輸出反極 性之脈衝列。結果’輸出控制部86之輪出99之脈衝列成為 輸出控制部84之輸出96脈衝列之90°超前之相位差，相位 之偏移方向變成相反，所以相位計數器即計數器88作為遞 減計數器作用。 又，CPU 33，進而，記憶產生滿杯狀態（buffer · full) 時之Hsync 4超前計數之值（於第20圖（g)之例，為“3”）。然 後，CPU 33，進而向跟讀取方向相反之方向驅動馬達， 移動到比已記憶了托架3之PO1Η及PO1L之位置更上游之 位置為止，其後停止馬達41，等待滿杯狀態被解除。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 36 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Η;' 404120 五 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 、發明説明（34) 其次，使用第19圖及第21圖來說明解除滿杯狀態時之 動作。第21圖（a)〜⑴為一定時圖，顯示滿杯狀態解除時 間點之馬達控制部4〇之動作。 當認識了傳自緩衝器狀態管理部39之滿杯狀態之解除 時’ CPU 33則把P01H作為暫存器90之設定值寫入，進而 將POIL作為暫存器77之設定值寫入（第21圖（b)，（d))。然 後’向讀取方向驅動一返回跟讀取方向相反之方向的位置 之馬達41。 將POIL作為暫存器77之設定值104寫入，藉此與馬達 41之驅動同時重覆計數完了復位之計數器75與暫存器77之 值一致時，比較器83則把同步信號輪出至輸出控制部87。 輸出控制部87每接收同步信號，即輸出交替地重覆L〇w與 High的，所謂雙態觸變信號（示於第21圖（幻之輸出控制部 87之輸出。兩邊緣檢出部92接著檢出此雙態觸變信號之兩 邊緣，輸出按照兩邊緣位置之脈衝信號（示於第21圖⑴之 兩邊緣檢出部92之輸出106)。 一方面’將P01H作為暫存器90之設定值1〇2寫入，藉 此由比較器91，比較跟馬達之驅動同時被計數完了之計數 器88之值與設定在暫存器9G之值，若產生同步的話將同步 信號輸出至閘電路93(示於第21圖〇)之比較器91之輸出 1〇3)。當比較器91之輪出103被輪入於閘電路93時，根據 下一個產生的兩邊緣檢出部92之輸出1〇6，對於cpu %生 成中斷信號（示於第21圖（g)之閘電路93之輸出1〇7)。當在 示於位置108之位置檢出此中斷信號時，cpu 33則把Hs㈣ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

404120 ΓΤ： 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 發明説明（35) 38復位（清除歸〇)同時，按照第16圖中所說明之方法開始 激勵器之驅動，起動影像感測器變位67。影像感測器變位 67，雖非將變位用之圖案資料輪出至激勵器後，立即響應 實時’但只要有2循環份之時間，即可用穩態之振幅變位 〇 又’如前所述，CPU 33，係根據Hsync 4超前計數值 ’記憶滿杯狀態（buffer · full)產生位置，以作為示於第2 i 圖（h)之位置1〇9。由於滿杯狀態係在有效之最後行產生， 所以下一個應讀取之行係從位置109兩個後之Hsync之位 置開始（於苐21圖（h) ’僅記載有〇或△之Hsync才有效）。 因此，CPU 33 ’只要在檢出了第21圖（11)之位置11(^Hsync 後’立即開始硬體之動作’即可從滿杯狀態產生行之下一 行正確地讀取圖像資料。 按照上述進行之後，一邊讀取圖像，一邊根據成為 Hsync 4超前計數值之基準的值，預先測定•記憶托架之 正確的位置資訊，在產生滿杯狀態時，將托架退回微小距 離之同時，根據所記憶的托架位置資訊，將Hsync復位， 進一步控制影像感測器變位，藉此可在托架到達了應在滿 杯狀態解除後讀取之位置的時間點，將影像感測器變位（ 及振幅）復原成正常狀態。藉此，即使有滿杯狀態之產生 ’也可時常繼續讀取高品質之圖像。 [產業上之可利用性] 如上所述’本發明已說明··每將行式影像感測器向副 掃描方向進行前述感測器之像素間隔之1/2掃描，也向主 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） ： ：^---„---- I 訂------味 (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 404120 A7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製

訂- % 404120 A7 B7 五、發明説明（37 ) 圖式之符號之一覽表 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 l···圖像讀取裝置 27…放大器及A/D變換器 2…載置原稿稿玻璃 28…成隆補正部 3…掃描•讀取托架 29…像素内插部 4...托架驅動用步進馬達 30…圖像處理部 5…驅動滑輪 3l·.·緩衝器 6…定時皮帶 32…接口 7…皮帶 33 "CPU(中央處理裝差） 8".從動滑輪 34…驅動波形生成部 9…原稿 35…圖案記憶體 10…原稿蓋 36…激勵器驅動器 ll·.·支持部 37…讀取基準信號生成部 12…張貼有白色基準之基準取得 38…讀取基準脈衝信鐵他㈣ 位置 39…缓衝器狀態管理部 13·"燈 40…馬達控制部 14…小孔 41···步進馬達 15a，15b，15c…反射鏡 42…主掃描方向 16…影像感測器 43…副掃描方向 17…成鏡 44----像素之大小 22…感測器變位部 45…向影像感測器之主掃描t 23a，23b，23c...保持構件 之變位量 25a，25b···支持構件 46…進行内插處理時之_像^ 26…激勵器 大小 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本貰)

，1T 嗥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨〇'〆297公釐） 40 A7 B7 94…暫存器70之設定值 95…暫存器71之設定值 96· ··輸出控制部84之輸出波形 97…暫存器73之設定值 98··.暫存器74之設定值 99· ··輸出控制部86之輸出波形 1〇〇···托架之粗位置資訊 KH·.·托架之微小位置資訊 102·..暫存器90之設定值(P01H) 103…比較器91之輸出 104…暫存器77之設定值(P01L) 1〇5…輸出控制部87之輸出 106·.·兩邊緣檢出部92之輸出 107…閘電路93之輸出 108…托架之再起動位置到達之中 斷信號之位置 109…根據滿杯狀態時之Hsync 4超 前計數器值之計數值之位置 110…讀取再起動裝置 112c…内插方式2中之組3之2像素 112d··.内插方式2中之、组4之2像素 112e…内插方式2中之紐5之2像素 112c···内插方式2中之組6之2像素 117.· "G平面之預測值算出部 ---^---P----I---^---Γ—、11------, C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404120 五、發明説明（38 ) 49a，49b··平面之差分檢出部 50a，50b·· ·β平面之候補值檢出部 52…比較器 53···候補選擇規^信號 54· · 平面之内插像素值選擇器 55· ·<}平面之内插像素值 56a ’ 56b...B平面之候補值檢出部 57…B平面之内插像素值選擇器 58‘··Β平面之内插像素值 59a，59b·· ·Β平面之候補值檢出部 60· · _R平面之内插像素值選擇器 0卜仪平面之内插像素值 67· ··影像感測器16之主掃描方向 之變位 68."Hsync 4超前計數器之計數值 69 ’ 72，75，88.··計數器 70，71，73，74，76，77，89，90 …暫存器 78…時鐘信號產生器 79 ’ 80 ’ 8卜 82，83，9l···比較器 84 ’ 86 ’ 87...輸出控制部 85…馬達驅動器 92…兩邊緣檢出部 93…閘電路 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 41 A7 B7 五、發明説明（39 ) 118- 1，118-2，118-3··-G平面之候 補算出部1，2，3 119- 卜 119-2，119-3··.G平面之差 分算出部1，2，3 Π0···比較器 121…候補值選擇信號 122·· <3平面之選擇器 123···β平面之内插像素值 124-卜 124-2，124·3...Β平面之候 補算出部1，2，3 125· .·Β平面之選擇器 126· "Β平面之内插像素值 127-1，127-2，127-3 ".R平面之候 補算出部1，2，3 128· "Β平面之選擇器 129· "R平面之内插像素值 ----r--r----/---^---— 訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 42

Claims (1)

1. 物12〇 一 A、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 1. 一種圖像讀取裝置’其係以光源照明所載置之原稿， 藉來自其原稿之反射光或透射光，用排列光電變換元 件成一列的行式影像感測器一行一行地讀取原稿圖像 ，並使行式影像感測器向跟其行方向正交之方向移動 ’藉此作為二維圖像來讀取的圖像讀取方式之裳置者 ;其特徵在於： 使前述行式·影像感測器每一行向行方向微小變 位’在每一行不同之位置方格花紋狀地讀取圖像，以 作為在其方格花紋狀圖像之像素間内插之方法； 除去幀面之特定場所之像素； 從所讀取之圖像中之應内插之像素位置周圍之像 素之值，求出多數之内插候補值，根據應内插之像素 位置周圍之像素來選擇，以所選擇之像素值内插應内 插之像素位置。 2 -如申凊專利範圍第1項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： 將應内插之像素位置周圍之多數2像素之組之各平 均值作為内插候補值，求出前述2像素之組之差分為最 小之2像素之組，進而選擇得自其2像素之組之内插候 補值。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： 將應内插之像素位置之鄰接4像素之所有2像素組 之各平均值，作為内插候補值。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4«L#· ( 210X297公釐) 43 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *1T 咴丨_ -In 404120 ---------、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 4.如 於： 申請專利_第2項所述像讀料置，其特徵在 值0 5·如申請專·項所述之圖㈣取裝置，其特徵在 於· 求出2像素之組之差分為最小之2像素之组若其2 ^素之組為行方向、或正交於行方向時，選擇得自2像 素組之内插候補值。 ^求出之2像素之組為斜交於行方向時，參考在其 方向完成了内插之像素之值，選擇内插候補值。 6·如申請專利範圍第丨項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 經 濟 部 中 A 標 準 員 工 消 合 作 社 印 製 從應内插之像素位置之鄰接4像素之值， 之内插候補值； 根據從應内插之像素位置之鄰接4像素及内插完成 像素之值求得的，應内插之像素之一個或多數之預測 值’選擇候補值之一個。 ' 7.如申請專利範圍第〗項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： … 特定場所之像素為鴨面之四邊上之像素，前述像 素係使用鄰接於行方向之2像素之組或正交於行方向之 鄰接2像素之值，來進行内插者。 求出多數 線

   、申請專利範 如申請專利範圍第1項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： 於讀取一分解成多數色平面之彩色圖像之方式， 求出多數色平面之各個中之多數内插候補值同時 根據從前述多數色平面之像素值求得之亮度值， 求出多數之内插候補值，以作為像素之值， 根據應内插之像素位置周圍之像素之亮度值，選 擇候補值之一個， 根據其選擇結果，於各色平面中選擇多數候補值 中之一個， 用所選擇之候補值，來内插各色平面中之應内插 之像素位置。 9.如申請專利範圍第W所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： 於多數色平面t預定決定的一個基準色平面，根 據應内插之像素位置周圍之像素，選擇候補值之一個 根據其選擇結果’在其他平面選擇多數候補值中 之一個， 用所選擇之候補值’來内插各平面中之應内插之 像素位置。 W·如申請專利範圍第1項所述之圖像讀取裝置，其特徵 404120 I "、______D8 「、申請專利範圍 於應讀取之最初之行，使行式、影像感測器變位 於規定之位置。 u·如申請專利範圍第1項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： 右在圖像讀取動作中產生中斷時，根據在中斷產 生時間點之行式•影像感測器之變位位置，決定讀取 再起動後之起始行時之行式•影像感測器之變位位置 〇 12.如申請專利範圍第1項所述之圖像讀取裝置，其特徵在 於： ，、’ 4仕 在行單位之圖像讀取期間，將向行方向移動行 •影像感測器之動作，控制成略停止狀態。 丁χ τ--：-----Λ---„---： — 訂------缘 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部申央標準局員工消費合作社印製 46 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）