JPH07302323A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光電変換部３の出力するアナログ信号を、Ａ
Ｄ変換部41でデジタル信号に変換し、前記ＡＤ変換部41
の出力を記憶部42で記憶し、演算部43で複数ラインの画
像データをｎ回平均して、ＳＮ比の√ｎ倍よい画像を出
力部５から画像入力装置の外部に出力する。 【効果】 ＳＮ比の高い画像を入力する装置を実現す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を処理するコンピ
ューター画像処理システムに用いられる画像入力スキャ
ナなど、原稿を画像信号に変換する画像入力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像入力装置では、図２に示すよ
うに照明部８から原稿９に光を照射し、原稿９からの光
を結像部２で結像し、ＣＣＤ等を用いた光電変換部３で
主走査方向に一列に配置された複数の光電変換素子３１
により電気信号に変換し、駆動部６で照明部８及び結像
部２及び光電変換部３を光電変換素子３１の配列の方向
と直角の方向に移動させ、出力部５で駆動部６の駆動位
置と同期をとりながら装置外部もしくは記録装置に画像
信号を出力する。

【０００３】ここで、従来の画像入力装置では光電変換
部３の入力する光は光量子であり、一定時間に入射され
る光子の数から原稿の反射率を推定している。したがっ
て、光電変換部３の出力には、ショツト・ノイズと呼ば
れる統計的な誤差が含まれている。また、この他にも、
ＡＤ変換部の出力するアナログの電気信号には様々な電
気ノイズが含まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、前述
のショット・ノイズや電気ノイズがあるために、画像入
力装置から入力される画像のＳ／Ｎ比を劣化させるとい
う問題があった。そこで、この発明の目的は、従来のこ
のような課題を解決するために、ＡＤ変換されたデジタ
ルの電気信号を記憶し、複数回の読取りの平均値を演算
することによりＳ／Ｎ比の高い正確な画像を入力する画
像入力装置を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従来の課題を解決するた
めに、本発明では、原稿を支持する支持手段と、原稿を
照射する照明手段と、原稿からの光を光電変換部に結像
させる結像手段と、前記結像手段の結像面上に主走査方
向に配置された複数の光電変換素子により結像した光を
アナログの電気信号に変換する光電変換手段と、前記光
電変換手段の出力するアナログの電気信号を入力しデジ
タル信号を出力するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段
の出力するデジタル信号を記憶する記憶手段と、前記Ａ
Ｄ変換手段の出力するデジタル信号と前記記憶手段の記
憶した信号を演算する演算手段と、前記演算手段の出力
する画像信号を装置外部もしくは記憶装置に出力する出
力手段と、前記照明手段と前記結像手段と前記光電変換
手段とを光電変換素子の配置の方向と垂直の方向に前記
原稿に対して相対移動させる駆動手段と、装置全体の状
態やシーケンス等を管理する制御手段とにより画像入力
装置を構成した。

【０００６】

【作用】上記のように構成された画像入力装置では、照
明手段からの光が原稿に照射され、前記原稿からの光を
結像手段で光電変換手段上に結像させ、前記光電変換手
段で結像した光を各画素に対応して主走査方向に配置さ
れた光電変換素子によりアナログの電気信号に変換し、
ＡＤ変換手段で前記光電変換手段からのアナログの電気
信号をデジタル信号に変換する。記憶手段では記憶と読
み出しを行う。記憶時には前記ＡＤ変換手段からのデジ
タル信号を記憶し、読み出し時には記憶した画像を演算
手段に出力する。演算手段では、前記記憶手段の読み出
し時に前記ＡＤ変換の出力するデジタル信号と前記記憶
手段の出力の平均値を演算し、出力手段で前記演算手段
の出力する画像信号を装置外部もしくは記憶装置に出力
する。駆動手段は、前記照明手段及び前記結像手段及び
前記光電変換手段を前記光電変換素子の配置の方向と垂
直の副走査方向に前記原稿に対して相対移動させ、制御
手段は装置全体の状態やシーケンス等を管理する。

【０００７】このように、ＡＤ変換したデジタルの複数
ラインの画像信号を平均することにより、ＳＮ比の高い
画像を入力する画像入力装置を実現することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の好適な実施例を、図面に
基づいて説明する。図１において、支持部９１は公知の
方法で原稿９を支持し、照明部８は公知の方法で原稿９
に光を照射し、結像部２は原稿９からの反射光を光電変
換部３に結像させ、光電変換部３で結像部２により結像
された光を図３に示すように各画素に対応して主走査方
向に配置された複数の光電変換素子３１によりアナログ
の電気信号に変換し、ＡＤ変換部４１で前記光電変換部
３の出力するアナログの電気信号をデジタル信号にＡＤ
変換する。記憶部４２は、１ライン分の容量で、記憶と
読み出しを交互に行う。記憶時には前記ＡＤ変換部４１
からのデジタル信号を記憶し、読み出し時には記憶した
画像を演算部４３に出力する。演算部４３では、前記記
憶部４２の読み出し時に、前記ＡＤ変換４１の出力する
デジタル信号と前記記憶部４２の読み出し信号との平均
値を各画素ごとに演算し、出力部５で前記演算部４３の
出力する画像信号を装置外部もしくは記憶装置に出力す
る。ここで、駆動部６は前記照明部８及び前記結像部２
及び前記光電変換部３を前記光電変換素子３１の配列の
方向と垂直の副走査方向に前記原稿に対して相対移動さ
せ、制御部は装置全体の状態やシーケンス等を管理す
る。

【０００９】以下に、本発明の中心的な構成要素である
光電変換部３、ＡＤ変換部４１、記憶部４２、演算部４
３について、詳細に説明する。しかし、光電変換部３の
入力する光は光量子であり、一定時間に入射される光子
の数から原稿の反射率を推定している。したがって、光
電変換部３の出力には、ショツト・ノイズと呼ばれる統
計的な誤差が含まれている。また、この他にも、ＡＤ変
換部の出力するアナログの電気信号には様々な電気ノイ
ズが含まれている。

【００１０】一般に、ＳＮ比を高くするには光電変換の
蓄積時間を長くしたり、光電変換素子の面積を広くすれ
ばよい。しかし、光電変換部３は半導体中の電子に光子
が衝突して電子の準位が変化することにより光の量を検
出するため、飽和レベルが問題となり、充分な蓄積時間
を確保することができない。また、解像度が高い場合に
は、通常光電変換素子の面積が数ミクロン四方程度にな
ってしまう。したがって、通常の使い方ではＳＮ比は光
電変換素子の飽和レベルに対するノイズ・レベルの比に
制限されてしまう。そこで、本発明では、画像データを
読み取る場合に、光電変換素子の２回の変換値を平均す
ることにより、解像度の高い場合でも飽和レベルの制限
を受けない高いＳＮ比の画像を入力することができる。
２回の変換値を単純に加算すると、信号レベルは同相で
入ってくるので２倍になりノイズ・レベルはランダムに
入ってくるので２の平方根倍になるため、ＳＮ比は２の
平方根倍になる。

【００１１】従来から、各光電変換素子の感度や暗時出
力のバラツキを補正するためのＡＤ変換部でのシェーデ
ィング補正においては、白基準や黒基準について複数ラ
インの平均値を演算することによりＳＮ比を改善する方
法が知られているが、本発明では、更にＳＮ比を改善す
るために画像入力についても近接する２ラインの平均を
演算できるようにしたものである。このため、ＡＤ変換
部までの副走査方向の解像度は、演算部４３での平均化
の後の画像の解像度の２倍になっている。

【００１２】以上に、２ラインの読取りデータを平均す
る場合の例を示したが、記憶部４２の容量が複数ライン
分の場合は、複数ラインの平均値を演算することができ
る。ｎラインで平均演算した場合には、ＳＮ比はｎの平
方根倍に改善される。また、図４に示すように、記憶部
４２の記憶容量を平均演算に必要な程度に大きくするこ
とにより、ＡＤ変換部４１の出力を直接演算部４３に接
続せずに、一旦記憶部で記憶された複数ラインの読取り
データを演算部４３で演算するようにしても良い。

【００１３】さらに、記憶部４２は複数画面分の容量を
もつ場合など、平均演算のできる容量ならどのようなも
のを用いてもよい。また、以上に照明部８、結像部２及
び光電変換部３が一体となって、原稿に対して副走査方
向に移動する画像入力装置の例を示したが、ミラー移動
型や原稿移動型の画像入力装置など、光電変換部により
画像を入力する画像入力装置ならどのようなものでも良
い。

【００１４】さらに、本実施例ではモノカラーの１次元
の画像入力装置の例を示したが、カラーの画像入力装置
や２次元の画像入力装置でも、同様である。

【００１５】

【発明の効果】以上に示したように、本発明による画像
入力装置では、支持手段、照明手段、結像手段、光電変
換手段、ＡＤ変換手段、記憶手段、演算手段、出力手
段、駆動手段、制御手段により画像入力装置を構成し
た。

【００１６】この構成により、本発明による画像入力装
置では、従来の画像入力装置と比較して、ＳＮ比の高い
画像を入力することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像入力装置の構成を示す構成図
である。

【図２】従来の画像入力装置の構成を示す構成図であ
る。

【図３】本発明の光電変換部の構成を示す構成図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例による画像入力装置の構成
を示す構成すである。

【符号の説明】

２ 結像部 ３ 光電変換部 ５ 出力部 ６ 駆動部 ８ 照明部 ９ 原稿 １１ 制御部 ３１ 光電変換素子 ４１ ＡＤ変換部 ４２ 記憶部 ４３ 演算部 ９１ 支持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を照射する照明手段と、前記原稿か
   らの反射光を結像させる結像手段と、前記結像手段の結
   像した光を主走査方向に配置された複数の光電変換素子
   で光電変換する光電変換手段とを有する画像を入力する
   画像入力装置において、前記光電変換手段が出力するア
   ナログの電気信号を入力しデジタル信号に変換するＡＤ
   変換手段と、前記ＡＤ変換手段の出力するデジタル信号
   を記憶する記憶手段と、前記ＡＤ変換手段の出力と前記
   記憶手段の出力とから主走査方向の各画素ごとに平均値
   を演算する演算手段と、前記演算手段の出力する信号を
   外部に出力する出力手段と、前記照明手段及び前記集光
   手段を前記原稿に対して前記主走査方向と直角の方向に
   移動させる駆動手段と装置全体のシーケンスを制御する
   制御手段とを有することを特徴とする画像入力装置。