JPH03145273A - 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、デジタル画像処理を行なう画像読取装置に関
し、特にマイクロフィルムのようなフィルム原稿をＣＣ
Ｄ　　（電荷結合素子）等のイメージセンサで読込み、
デジタル画像処理を行なうデジタルマイクロスキャナ、
あるいはデジタルマイクロプリンタ等に用いる画像読取
装置に関する。

［従来の技術］ 従来からマイクロフィルム用のリーダプリンタとしては
、マイクロフィルム画像を照明ランプにより照射し、そ
の投影光を投影レンズにより任意の倍率により拡大し、
感光ドラム等の感光体上にスリット露光し、その感光体
上の画像を電子写真方式により、トナー現像・転写等を
行なうことによって複写を得るいわゆるアナログ方式の
リーダプリンタが提供されている。また、最近では上記
投影光を感光体上にスリット露光するのではなく、その
投影光なＣＣＤ等のイメージセンサで読込み、画像処理
等の信号処理を行なった後、ＬＢＰ　（レーザビームプ
リンタ）等のプリンタにデジタル信号を送ることにより
複写を得る、いわゆるデジタル方式のリーダプリンタが
開発されている。このリーダプリンタには、一体型もし
くは、独立のデジタルマイクロスキャナとプリンタの組
合せのものとがある。

しかし、このデジタル方式のリーダプリンタでは、プリ
ンタとして２値プリンタ（０か１の１ビット入力信号に
よりドツトを打つか打たないかを決め、１ドツト自体の
濃度は均一なもの）が−船釣に接続されるので、プリン
タへ送出するデータは２値化されたデータとなり、中間
調の再現のためには擬似中間調処理を要する。だが、原
稿がマイクロフィルムの場合、−船釣にその原稿内容は
文書、図面等の線画が多く、写真等の中間調再現を必要
とする例は少ない。このような理由から、マイクロフィ
ルムの場合はあえて、中間調再現をせずに２値化のみを
行なっていた。

また、写真画等も複写可能としたデジタル方式のリーダ
プリンタもあるが、擬似中間調処理には、比較的処理の
容易なデイザ方式を用いていた。この方式は第１Ｏ図に
示す様なデイザパターンを用い、複数画素情報により、
画像濃度を表す方法であるので、中間調処理することに
より、解像力を著しく落としてしまう。このため、デイ
ザ方式は写真画等には良いが、線画には向かない方式で
ある。従って、デイザ方式は明確に写真画のみの場合に
は良いが、線画と写真画が混在している原稿の場合等に
は、解像力か階調性のいずれかを犠牲にしなければなら
なかった。

また、最近では、カラーインクジェットプリンタ、カラ
ー複写機等の普及化に伴い、多色カラー原稿も一般化し
つつある。このような多色カラー原稿をモノクロ（白黒
で）マイクロフィルム化した場合には、色の変化が濃淡
の変化となって現われる。しかし、単純に２値化した場
合の複写では、その濃度差がなくなり、情報の内容が色
によって分類されている場合等は非常にわかりづらい画
像となる。このような場合に、線画も中間調表現が可能
であれば、カラーでの再現はどではないにしても、色の
変化の区別ができて、分り易い画像となる。

また、印刷物等の紙葉体の原稿は単純２値化でも良いが
、鉛筆書き等（例えば図面、レポート、議事録等）の手
書き文書においては筆圧による濃淡の再現性を要求され
る場合があり、そのような場合には単純２値化よりもむ
しろ中間調処理を施した方が良い。

このような場合、解像力をあまり落とさずに線画部の階
調表現をする従来の擬似中間調処理技法として、誤差拡
散法がある。この誤差拡散法とは、ある注目画素を一定
閾値と比較し、生じた誤差を次の複数画素の濃度に拡散
していく方法であって、デイザ法等のように複数画素を
一単位として濃度表現するのではないので、線画部でも
比較的解像力は落ちにくいという利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように誤差拡散法のような擬似中間
調処理を用いることにより、線画部にも階調表現を行な
うことが可能になるが、マイクロフィルム化、及びマイ
クロフィルムの読取過程において得られる画像は、レン
ズ、フィルム、現像剤、イメージセンサ等の影響により
マイクロフィルム化する前の原稿画像と比べて鮮鋭度が
低い、かなりぼやけた画像になってしまう。

このようなぼやけた画像に上述の誤差拡散法のような擬
似中間調処理を施すと、画像はかなり悪化したものとな
る。それは、フィルム上の線画部と背景部の間の濃度が
なだらかに変化しているために、その変化部が擬似中間
調処理により、さらに中間調を持ち、線画部の周りにも
やがかかった様なぼかし効果が出てしまうためである。

写真原稿の場合は逆にこの方が良い場合があるが、一般
にマイクロフィルムの文字、図面の様な線画部では鮮鋭
度、解像力とも落ちるため、このようなぼかし効果は画
質劣化の原因となっていた。

本発明の目的は、上述のような点に鑑み、マイクロフィ
ルムの線画部等に対しても鮮鋭度が高く、階調性が良く
、しかも解像力の高い出力画像を得ることができる画像
読取装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、結像された原稿画
像を電気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段の出力
信号を増幅して、デジタル信号に変換するデジタル変換
手段と、前記デジタル信号のエツジ部を強調するエツジ
強調処理手段と、入力デジタル信号を擬似中間調処理す
る擬似中間調処理手段とを有し、該擬似中間調処理手段
に入力するデジタル信号は少なくとも一度前記エッジ強
調処理手段を通した信号であることを特徴とする。

また、本発明は、その一形態として、前記エツジ強調処
理手段はラブラシアンの空間フィルタであることを特徴
とする。

また、本発明は、他の一形態として、前記擬似中間調処
理手段は誤差拡散法を用いたものであることを特徴とす
る。

［作　用］ 本発明では、誤差拡散法のような擬似中間調処理の前に
エツジ強調処理を施すようにしたので、マイクロフィル
ムの線画部等に対しても鮮鋭度が高く、階調性が良く、
しかも解像力の高い出力画像を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

■基本構成 第１図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Ａは結像された原稿画像を電気信号に変換する撮像手
段である。Ｂは撮像手段Ａの出力信号を増幅してデジタ
ル信号に変換するデジタル変換手段である。Ｃはデジタ
ル信号のエツジ部を強調するエツジ強調処理手段である
。Ｄは入力デジタル信号を擬似中間調処理する擬似中間
調処理手段である。ここで擬似中間調処理手段りに入力
するデジタル信号は少なくとも一度エッジ強調処理手段
Ｃを通した信号である。

また、上記エツジ強調処理手段Ｃは一例としてラブラシ
アンの空間フィルタである。

また、上記擬似中間調処理手段りは一例として誤差拡散
法を用いたものである。

■第１実施例 第２図は、本発明を実施したフィルムリーダプリンタの
要部回路構成例を示す。本図において、１はマイクロフ
ィルムの拡大投影画像を読取るためのイメージセンサ（
例えば密着型イメージセンサ）、２はイメージセンサ１
に接続し、イメージセンサの出力信号を増幅するための
増幅器、３は増幅器２に接続し、増幅器から出力するア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ　　
（アナログ／デジタル）コンバータである。４は＾／Ｄ
コンバータ３からの入力データをある一定の決められた
曲線（γカーブ）に基づきデータ変換するγ補正回路、
５はγ補正回路４からの入力信号をエツジ強調波形の信
号に変換するデジタルフィルタであるところのエツジ強
調回路である。、６はエツジ強調回路５からの入力信号
を擬似中間調処理する中間調処理回路（例えば、前述し
た誤差拡散法を用いる信号処理回路）、７は中間調処理
を施すか否かを＾ＳＥＬ信号（自動セレクト信号）によ
り選択するセレクタ、８は２値プリンタ（例えば、レー
ザビームプリンタ［ＬＢＰ　］　）にデータを送出する
ために、エツジ強調回路５からの多値データを２値デー
タに変換するための２値化回路である。２値化回路８の
出力信号はセレクタ７に入力する。

上記構成において、マイクロフィルムの拡大投影画像を
スキャン（走査）光学系（図示せず）により画像走査し
、ライン周期信号によりイメージセンサ１からシリアル
画像信号としてアナログ値で取り出す。このシリアル画
像信号は、増幅器２によりＡ／Ｄコンバータ入力信号と
して適正な範囲にまで増幅され、同時にオフセット電圧
調整も行なわれる。次に、Ａ／Ｄコンバータ３に入力さ
れた信号はＯ〜２５５までの８ビットデジタル信号に変
換され、γ補正回路４に入力される。

γ補正回路４は、例えば、第３図に示す様にＰＲＯＭ　
（プログラマブルＲＯＭ　）　１個により構成できる。

第３図において、入力信号はアドレスバスとして入力ポ
ートＡＯ〜Ａ７に入力し、出力信号はデータバスとして
出力ボート００〜０７から取り出す。また、＾８．＾９
は５ＥＬＯ，５ＥＬ１信号としてγカーブの選択信号の
入力ボートとして用いる。また、ＡＩＯはＮ／Ｐ　　（
ネガ／ポジ）信号として、ネガフィルムかポジフィルム
かによりγカーブを切換えるための信号の入力ボートと
して用いる。

この時、第３図のＰＲＯＭ４にはあらかじめ測定した実
験データに基づき、第４図、及び第５図に示す様な波形
データを記憶させておく。第４図はポジフィルムの場合
のγカーブであり、フィルムの濃度、コントラスト、階
調性等により、３ｆ！ＩＩ類（Ｐ□Ｐｂ、ＰＪ（７）カ
ーブの中から５ＥＬＯ，５ＥＬＩ信号により選択される
。また、第５図はネガフィルムの場合のγカーブであり
、これもまたフィルムの濃度、コントラスト、階調性等
により３ｆ！１類（Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ）のカーブの中か
ら５ＥＬＯ，５ＥＬＩ信号により選択される０例えば、
Ｎ１のカーブはＤ（フィルムｌ１度）−０，８〜１．２
の適正濃度のフィルムに使用し、ＮｂのカーブはＤ−０
，６〜０．８で低コントラストのフィルムに使用し、Ｎ
ｅのカーブはＤ−１，２以上で高コントラストのフィル
ムに使用する。ポジフィルムの場合も同様である。

γ補正回路４から出力されたデジタル信号はエツジ強調
回路５に入力され、第６図に示すようなラブラシアンの
３×３畳込みマスクにより、デジタルフィルタリング処
理される。このときのエツジ強調度はそのラブラシアン
畳込みマスクへの係数αにより変化させることができ、
５）ＩＡＲＰデータ（鮮鋭度データ）により、エツジ強
調度を決定する。

先に述べたように、一般にポジフィルムの場合にはほこ
り、ごみ、あるいはきず等が線画部に近い濃度になるの
で、エツジ強調度を強めるとかなり目立ってしまい、汚
ない画像となっ、てしよう。

その点、ネガフィルムの場合にはそのほこり等が背景部
（バックグラウンド部）に近い濃度となるので、エツジ
強調度を強めても、目立たない。

そこで、エツジ強調度はネガフィルムかポジフィルムの
違いかにより強弱を変えた方が良く、本実施例の５ＨＡ
ＲＰデータの値はネガフィルムかポジフィルムかによっ
て異ならせている。また、フィルム原ｆｌ）（撮影前の
オリジナルの原稿）の撮影時のカメラのレンズ解像力、
ピンぼけ度、あるいはフィルムの種類、フィルムの現像
液の種類、現像条件等によりフィルムのシャープネスは
異なり、またフィルムの原稿の種類あるいは使用者の使
用目的によってもエツジ強調度は変える必要があり、こ
のための本実施例装置のキーボード上のボリューム（図
示せず）の値に基づいて、エツジ強調度を可変可能とし
ている。

エツジ強調回路５によりエツジ強調された信号は中間調
処理回路６に入力され、擬似中間調処理される。この処
理は誤差拡散法（ＥＤ法）を用いている。

また、エツジ強調回路５の出力端子に中間調処理回路６
と並列に接続する２値化回路８は、入力８ビット信号を
ＲＥＦデータ（リファレンスデータ）と比較し、１かＯ
の２値に変換する回路である。中間調処理回路６を通し
た信号を使用するか、２値化回路８を通した信号を使用
するかはセレクタ７により選択する。セレクタ７はＡＳ
ＥＬ信号により切換えられる。

中間調処理をした画像は一般に知られているように階調
性が良く、特に写真画の様な場合には顕著な効果がある
。また、写真画に限らず線画においても中間調処理によ
り濃淡のある文字等に濃度差をつけることが可能となる
。しかし、２値プリンタ１０が１の１ビット入力信号に
よりドツトを打つか打たないかを決め、１ドツト自体の
濃度は均なものにおける擬似中間調処理は、ぼかし効果
の様なものであるので、若干シャープネスは劣下する。

このため、線画のみで構成されるフィルム画像の場合に
はあえて、擬似中間調処理を施さない方が良い場合もあ
る。このため、中間調処理をするか、あるいは中間調処
理せず２値化するかをへＳＥＬ信号によりセレクタ７で
選択できるようになっている。この選択処理指示はキー
ボード上の特定キー（図示しない）によって使用者が択
一的に選択できるようになっている。

■他の実施例 上述の本発明の第１実施例では、エツジ強調に３×３の
畳み込みマスクによるラブラシアンの空間フィルタリン
グを用いたが、これに限らず別の手法、例えば非鮮鋭化
マスキングによりエツジ強調することもできる。

また、畳み込みマスクにより行なう場合に、３×３のパ
ターンである必然性はなく、例えば５×５のマスクパタ
ーンでも良いのは勿論である。

また、これらのマスク係数は第６図に示すものに限定さ
れるものではなく、例えば斜め方向へのエツジ強調度を
強める意味から第７図に示すようにしても良い。

また上記第１実施例ではエツジ強調度を変えられる様に
したが、エツジ強調度を固定値にしても良いことは勿論
である。

また、上記のエツジ強調回路５を複数段設けて、エツジ
強調度を上げることもできるが、マスク係数を複数倍に
しても同等の効果が得られる。

また、上記第１実施例では擬似中間調処理方法として誤
差拡散法を用いたが、本発明では方式を限定するもので
はなく、階調を出す手法であれば、特にその方式は問わ
ない。

上記第１実施例では、中間調／！＃純２値処理を選択可
能にしていたが、例えば第８図に示すように単純２値処
理を除いて中間調処理回路６のみで構成しても良い。

また、エツジ強調回路５と中間調処理回路６の間に何ら
かの他の画像処理回路等を接続することは何らさしつか
えない。例えば、第９図に示すようにエツジ強調後にγ
補正を入れることもできる。

また、本発明はモノクロ画像に限定されるものではなく
、カラー画像の読取装置にも適用できる。ただし、この
場合Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各
色毎に第２図に示すような回路を必要とする。

また、上記第１実施例ではその出力形態としてプリンタ
を用いたが、その出力形態の種類は問わない。例えば、
ＣＲＴ（陰極線管）デイスプレィのようなデイスプレィ
上に出力画像の表示をすることもできる。さらに画像信
号をメモリに一旦格納し、ファクタより装置で送信する
、あるいは光磁気ディスク等の媒体に記憶させるといっ
たこともできるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、デジタル方式の
リーダプリンタ等に用いる画像読取装置において、誤差
拡散法のような擬似中間調処理を行う前に、エツジ強調
処理を施すようにしたので、鮮鋭度が高く、階調性が良
く、しかも解像力の高い出力画像を得ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、 第３図は第２図のγ補正回路の詳細例を示すブロック図
、 第４図は第３図のγ補正回路Ｃおけるポジフィルムの場
合の入力データと出力データのγカーブの一例を示す特
性図、 第５図は第３図のγ補正回路におけるネガフィルムの場
合の入力データと出力データのγカーブの一例を示す特
性図、 第６図は第２図のエツジ強調回路で用いる畳み込みマス
クとマスク係数の一例を示す説明図、第７図は第６図に
対応する他の畳み込みマスクの例を示す説明図、 第８図および第９図はそれぞれ本発明の他の実施例の回
路構成を示すブロック図、 第１Ｏ図はデイザ方式におけるデイザパターンの一例を
示す説明図である。 １・・・イメージセンサ、 ２・・・増幅器、 ３・・・Ａ／Ｄコンバータ、 ４・・・γ補正回路、 ５・・・エツジ強調回路、 ６・・・中間調処理回路、 ７・・・セレクタ、 ８・・・２値１ヒ回路。 第 ！ 図 （Ａ１１〜ＡＩ４．ζｉ１ｍ、５！はＧＮＤに捧杖）第 図 第 図 第 ５ 図 Ｘ４ Ｅ ３ａｙｅｒ型 ＜１７町周〉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）結像された原稿画像を電気信号に変換する撮像手段
   と、 該撮像手段の出力信号を増幅して、デジタル信号に変換
   するデジタル変換手段と、 前記デジタル信号のエッジ部を強調するエッジ強調処理
   手段と、 入力デジタル信号を擬似中間調処理する擬似中間調処理
   手段とを有し、 該擬似中間調処理手段に入力するデジタル信号は少なく
   とも一度前記エッジ強調処理手段を通した信号であるこ
   とを特徴とする画像読取装置。 ２）前記エッジ強調処理手段はラブラシアンの空間フィ
   ルタであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取
   装置。 ３）前記擬似中間調処理手段は誤差拡散法を用いたもの
   であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像
   読取装置。