JPH0758945A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １度の操作で原稿の表裏両面をＣＣＤで読取
り、Ａ／Ｄ変換によってディジタル値に変換し、２値化
および符号化を行う画像読取装置において、圧縮符号化
回路や画像メモリを増設することなく、表裏両面に対し
て最適な画像処理を行うことができる画像読取装置を提
供することを目的とする。 【構成】 複数のＣＣＤで読み取られた表面と裏面の各
画像データを１ラインごと交互に合成し、表１ライン、
裏１ラインが一対で１つの連続した画像データとする画
像データ合成回路と、複数種類設けられた読取り解像度
や２値化処理といった圧縮符号化前に行う画像データ前
処理方法の中から、原稿読取り時に、原稿の表面と裏面
の画像データ種類（文字データ、階調データ、多エッジ
データ等）の分布頻度により、表面と裏面とで、それぞ
れ別々に最適な前処理方法を選択する選択回路を設けた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換を行うイメー
ジ・センサを用いて、原稿の表裏両面を読取る画像読取
装置における画像データ処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤリニアセンサのような撮像
素子を用いて、原稿の表裏両面を１回の操作で読取るた
めに、複数の読取り手段を設け、得られた表、裏それぞ
れの画像データを圧縮符号化する画像読取装置が提供さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、例えば原稿の表面には、写真のような中間調
の画像データが多く存在し、裏面には、文字のような２
値画像データのみ存在する原稿を読取るような場合、表
面の画像データに合わせて、読取りの解像度、および２
値化方式等の前処理手段を決めると、裏面の読取りにも
同じ解像度、および２値化方式が適用される。このた
め、裏面の文字画像データの読取りには必要以上に解像
度が高いことから、データ量が増加し、以降の圧縮符号
化において、符号化スピード、圧縮率の向上ができな
い。

【０００４】また、裏面の文字画像データの読取りには
必要のない中間調の再現を考慮した２値化が行われるた
め、データ量が増加し、以降の圧縮符号化において、符
号化スピード、圧縮率の向上ができない。

【０００５】また、上記の例において、裏面の文字画像
データに合わせて、読取りの解像度、および２値化方式
等の前処理手段を決めると、表面の読取りにも同じ解像
度、および２値化方式が適用されることから、表面の中
間調画像データの読取りに、解像度が低く、中間調の再
現を考慮した２値化が行われるため、表面の画像を再現
した場合、画質が大きく劣化する。

【０００６】また、読取り手段から、解像度や２値化方
式を決定する前処理手段を、表面、裏面で全く独立して
別々に設け、上記の問題を解決した装置においても、圧
縮符号化手段の入力時に別々に得られた表面、裏面の画
像データを単純に１ラインごとに交互に合成しただけで
は、表面の１ライン前のデータは、裏面の１ライン分の
データということになり、ラインごとの相関関係は全く
なくなってしまう。

【０００７】したがって、現在ファクシミリ装置等で広
く使われているＭＲ、ＭＭＲといったランレングス符号
化方式のように、符号化すべきラインを、１つ前のライ
ンを参照にして符号化する方式では、圧縮符号化が行な
えず、もし行なうためには、表面用、裏面用の圧縮符号
化手段も別々に２つ設けるか、あるいは、原稿の表面も
しくは裏面の画像データを一面分記憶しておくような画
像メモリが必要になってしまい、コストアップを招いた
り、装置の小型化が妨げられるという欠点があった。

【０００８】そこで、本発明は、圧縮符号化手段や画像
メモリを増設することなく、表裏両面に対して最適な画
像処理を行うことができる画像読取装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、１度の操作で
原稿の表裏両面を、ＣＣＤイメージセンサのような撮像
素子で読取り、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル値に変
換し、２値化および符号化を行う画像読取装置におい
て、複数の読取り手段によって得られた表面および裏面
のそれぞれの画像データを１ラインごと交互に合成し、
表１ライン、裏１ラインが一対で１つの連続した画像デ
ータとする画像データ合成手段を設け、複数種類設けら
れた読取り解像度や２値化処理といった圧縮符号化前に
行う画像データ前処理手段の中から、原稿読取り時に、
原稿の表面と裏面の画像データ種類（文字データ、階調
データ、多エッジデータ等）の分布頻度により、表面と
裏面とで、それぞれ別々に最適な解像度や２値化処理等
の前処理手段を選択する手段を設けたことにより、原稿
の表面と裏面とで、画像データ種類の分布頻度が大きく
違う場合に、１度の操作で両面を読み取ったとしても、
それぞれの面に最適な解像度や２値化処理により読取り
が行われるため、必要以上に無駄なデータ量の増加や、
画質の劣化という問題がなくなり、以降に設けられた圧
縮符号化手段において、符号化圧縮率の向上が図れる。

【００１０】また、表面１ライン、裏面１ラインの画像
データが一対の連続した画像データとして合成され、１
つの画像データとして扱われるため、表面、裏面の解像
度や２値化処理が異なっている場合でも、圧縮符号化に
おいて重要となる１ラインごとの相関関係が保持されて
おり、特別な画像メモリを必要とすることなく、以降に
設けられた圧縮符号化において、符号化圧縮率の向上が
可能となるばかりでなく、解像度や２値化処理、あるい
は符号化の手段を表面、裏面で２系統設けることなく、
表面、裏面それぞれに最適な画像読取を実現できるた
め、コスト、装置の小型化の面でも有利となる。

【００１１】特に、原稿を光ディスクなどの媒体に画像
ファイルとして記録したりする場合に、表面、裏面の画
像データ種類に最適な画像データとして、圧縮率を向上
させて記録媒体に出力することが可能となり、再生画質
とデータ量の両方を満足する画像読取装置を実現するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の基本構成を示す
ブロック図である。

【００１３】本図において、搬送手段２によって搬送さ
れてくる原稿１の表面および裏面をそれぞれ読取るため
の２つの読取手段として、表面の読取りのための表面用
ＣＣＤユニット３と、裏面の読取りのための裏面用ＣＣ
Ｄユニット４とが設けられている。

【００１４】各読取りユニット３、４は、同一の構成で
あり、読取り主走査はＣＣＤイメージセンサにより行わ
れ、副走査は原稿１の搬送によって行われる。

【００１５】ここで、表面用ＣＣＤユニット３の読取位
置に対して、裏面用ＣＣＤユニット４の読取位置は、距
離Ｌだけ搬送方向へずらされている。これは、薄い原稿
や透孔性の原稿を読取る際の裏読みを防止するためのも
のである。

【００１６】表面用ＣＣＤ駆動回路５および裏面用ＣＣ
Ｄ駆動回路６は、それぞれ、表面用ＣＣＤユニット３お
よび裏面用ＣＣＤユニット４に駆動クロックを与えるも
ので、読取制御回路１５の制御により、駆動クロックの
タイミングを変えることにより、表面用ＣＣＤユニット
３および裏面用ＣＣＤユニット４の読取解像度をそれぞ
れ別々に変えることができる。図２に、解像度を変える
場合の駆動クロックとＣＣＤ出力の関係を示す。

【００１７】ＣＣＤイメージセンサは、一般的に１ライ
ン分の光蓄積時間を決定するＳＨパルス、ＣＣＤ内部の
シフトレジスタを駆動するφ１、φ２パルス、出力バッ
ファに蓄えられた電荷をはき出すＲＳパルスの４種類の
クロックパルスによって駆動され、図２（ａ）および
（ｂ）に示すように、ＲＳパルスのタイミングをφ１、
φ２パルスの半周期に１回から、１周期に１回に変える
ことによって、ＣＣＤ出力データの出力レートが半分に
なる。つまり、同じＣＣＤで同じ光学系を用いた場合に
は、読取解像度が半分になる。

【００１８】合成回路７は、表面ＣＣＤユニット３およ
び裏面用ＣＣＤユニット４によって読取られた原稿１の
表面および裏面の画像データを読取制御回路１５の制御
により、１ライン毎に交互に合成する回路である。

【００１９】図３は、その合成の様子を示す説明図であ
り、図３（ａ）は、表面、裏面両面ともに解像度の高い
モードで原稿１を読取る場合の合成出力波形であり、駆
動ＳＨパルスが表、裏のＣＣＤにそれぞれ交互に与えら
れることにより、合成出力波形は、表、裏の画像データ
が１ライン毎に交互に並んだ波形となっている。

【００２０】また、図３（ｂ）は、表面は高解像度にて
読取りを行ない、裏面は低解像度にて読取りを行なった
場合の合成出力波形であり、駆動ＳＨパルスが表面に対
して１つおきにＣＣＤに与えられることにより、裏面の
画像データが１つおきに歯抜け状態で合成された波形と
なっている。

【００２１】図３（ｃ）は、表面、裏面両面を低解像度
で読取った場合の合成出力を示す。図３（ａ）の場合に
比較して、表面、裏面のＣＣＤに与えられる駆動ＳＨパ
ルスの周期が倍になっており、表面、裏面ともに画像デ
ータが１つおきに歯抜け状態で合成された波形となる。

【００２２】この合成回路７以降の回路では、１つの原
稿の表裏の１ライン分の画像データ一対で１画像とし
て、回路が動作するように、読取制御回路１５によって
制御される。続いて、Ａ／Ｄ変換器８によって表面、裏
面の１ライン分の画像データが１組の画像データとして
ディジタル値に変換される。

【００２３】次に、セレクタ９の動作について説明す
る。

【００２４】まず、図３（ａ）および図３（ｃ）に示す
ように、表面用ＣＣＤユニット３および裏面ＣＣＤユニ
ット４が、同じ解像度で読取りを行なっている場合に
は、必らず、同一原稿の表面、裏面の１ライン毎の画像
データが対をなして合成され、セレクタ９に送られてく
るために、読取制御回路１５は、セレクタ９に対して、
マルチプレクサ１２にそのまま画像データを送る様に命
令を出す。

【００２５】次に、図３（ｂ）に示すように、表面用Ｃ
ＣＤユニット３と裏面ＣＣＤユニット４が、異なる解像
度で読取りを行なっている場合には、例えば裏面の読取
の解像度を表面の読取の解像度の１／２にしている場合
には、１つおきに、裏面の１ライン分の画像データが歯
抜け状態になってセレクタ９に送られてくる。

【００２６】読取制御回路１５は、読取りの解像度の低
い面のＣＣＤ駆動ＳＨパルスのタイミングに合わせて、
ラインメモリ１０に裏面１ライン分の画像データを記憶
させる。

【００２７】続いて、裏面１ライン分の画像データが歯
抜けになったタイミングの画像データが送られてくる
と、前記ラインメモリ１０に記憶された裏面の１ライン
分の画像データが読取制御回路１５によって読出され、
マルチプレクサ１２に送られ、データが歯抜けの部分に
合成される。

【００２８】このシーケンスのタイミングおよび出力を
図４に示す。図示のように、表面と裏面の読取の解像度
が異なる場合には、読取の解像度が低い面の画像データ
が歯抜けになり、表面と裏面の１ライン分の画像データ
を対にして１画像とすることができないため、以上の操
作により、読取の解像度の低い面の画像データの歯抜け
部分を、同じ面の直前に読取った１ライン分の画像デー
タにより補間し、表面と裏面の１ライン分の画像データ
が必ず対になった連続画像データが２値化回路１３に送
られる。

【００２９】２値化回路１３では、表面と裏面の１ライ
ン分が対になった連続画像データが１画像データとして
２値化され、符号化回路１７に送られる。

【００３０】符号化回路１７においては、現在ファクシ
ミリ等で広く使われているＭＲ、ＭＭＲといったランレ
ングス符号化方式による圧縮符号化が行なわれる。な
お、この符号化回路１７に入力される信号も、同一原稿
の表面と裏面の１ライン毎の画像データが合成されて、
１対の連続画像データとして取り扱われるため、圧縮符
号化を行なう際に有利となる。その様子を図５において
説明する。

【００３１】例えば符号化方式として、ＭＲ方式のよう
に、符号化を行なうべき画像データラインの１ライン前
の画像データを参照にして符号語を決定する方式では、
１ライン前の画像データラインとの相関が高い程、圧縮
率が上がることが図５に示されている。

【００３２】図５（ａ）に示すように、表面、裏面の画
像データが１ライン毎に交互に合成され、符号化回路１
７に送られて来るが、符号化回路１７により、図５
（ｂ）に示すように、表面、裏面それぞれ１ライン毎の
データを別々に符号化すると、例えば、“表Ｂ”１ライ
ン分を符号化する場合、参照する１ライン前のデータ
は、“裏Ａ”１ライン分のデータになる。

【００３３】従って“表Ｂ”１ライン分のデータと“表
Ａ”１ライン分のデータには、画像データとして何ら相
関がないために、符号語は“００１ ０００１１１ ０
１０００１ ０００１１１ ０１０”となる。

【００３４】また、図５（ｃ）に示すように、表面、裏
面の１ライン毎のデータを対で１画像データとして符号
化すると、“表Ｂ”１ライン分を符号化する場合、参照
する１ライン前のデータは“表Ａ”１ライン分のデータ
になる。従って“表Ａ”１ライン分のデータと、“表
Ｂ”１ライン分のデータには、画像データとして相関が
高く、符号語は、“１ １ １ １”という簡単なもの
になる。

【００３５】以上のように、表面、裏面の１ライン毎の
データを対にして、１画像データとして符号化すること
により、高い圧縮率をもつ符号化が可能となる。

【００３６】以上説明したように、本実施例では、原稿
の表面および裏面をそれぞれ読取る読取り手段を２つ設
け、この２つの読取手段より得られた表面、裏面の１ラ
イン毎の画像データを交互に合成する手段を設け、さら
に上記２つの読取手段の読取解像度をそれぞれ別々に変
える手段を設け、上記解像度を変える手段により、低解
像度に設定された読取手段より得られる画像データと、
高解像度に設定された読取手段より得られる画像データ
とを、上記合成手段により合成した時に、上記低解像度
に設定された読取手段より得られた画像データの歯抜け
部分は、同じ読取手段より得られた１ライン前の画像デ
ータで補間する手段を設けたことにより、表面と裏面の
読取の解像度が同じ場合でも異なる場合でも、常に表
面、裏面の画像データを１ライン毎に合成し、対で１画
像データとして符号化手段に送ることが可能となり、符
号化ラインの１ライン前のデータを参照ラインとして符
号化を行なう符号化手段においては、圧縮率の点で非常
に有利で、かつ、表面、裏面それぞれの画像に最適な読
取りを可能とした画像読取装置を実現することができ
る。

【００３７】次に、図６に基づいて本発明の第２実施例
について説明する。

【００３８】本実施例においても、第１実施例と同様
に、１回の原稿の読取操作によって、表面、裏面の画像
を、それぞれ表面用ＣＣＤユニット３と裏面用ＣＣＤユ
ニット４により読取って、合成回路７によって、表面、
裏面の画像データを１ライン毎に交互に合成し、対で１
画像データとして扱えるデータとして生成する。そし
て、そのデータをＡ／Ｄ変換器８によってディジタル値
に変換する。

【００３９】次に、２値化回路１３は、単純２値化回路
１３ａ、ディザ処理回路１３ｂ、誤差拡散処理回路１３
ｃの複数の２値化回路によって構成されている。

【００４０】ここで、誤差拡散処理回路１３ｃは、近
年、中間調のある原稿のデータを２値化する場合に、従
来のディザ処理に変わって、ファクシミリ等で広く使わ
れるようになってきた２値化処理回路であり、２値化時
に発生する２値化誤差を未処理の画素に拡散することに
より、大域的に画像の濃度を保存する高画質な２値化手
法であり、単純２値化やディザ処理と比べて、モアレ現
象が生じにくく、階調性も優れている。

【００４１】図７は、誤差拡散処理の基本動作を示す説
明図である。

【００４２】図７において、＊は注目画素、ａは誤差拡
散マスクである。誤差拡散処理においては、注目画素の
処理をする時に、これから処理を行なう未処理領域に設
定されたマスクａ内のデータに２値化の誤差を拡散する
といったフレーム処理を行なう。従って、本実施例のよ
うに、表面、裏面の画像データが１ライン毎に交互に合
成され、裏表一対で１つの連続した画像データとして２
値化処理回路に入力される場合には、単純２値化やディ
ザ処理のようなライン処理による２値化は、表、裏の区
別なしに一対の連続した画像データ全てに対して行な
い、誤差拡散処理のようなフレーム処理を必要とする２
値化では、表面と裏面の境界近傍で、例えば注目画素は
表面のデータであるにもかかわらず、裏面のデータに対
して誤差を拡散させてしまうという不具合が生じてしま
うために、その２値化処理が選択された、原稿面の有効
区間信号が処理回路に対して、読取制御回路１５から入
力される。

【００４３】例えば、図８に示すように、表面には階調
性があり、裏面には文字画像のみが占めるような原稿を
読取る場合、操作者により、表面には誤差拡散処理が、
裏面には単純２値化処理が選択されると、２値化処理回
路１３には、原稿の表面と裏面の画像データが１ライン
毎に交互に合成され一対となった連続画像データが入力
されるため、ライン処理の単純２値化処理は、表面、裏
面にかかわらず、連続した両面のデータに対して実行さ
れる。

【００４４】他方、フレーム処理を行なう誤差拡散処理
は、表面、裏面の画像データが１ライン毎に交互に合成
され、一対となった連続画像データに対し、そのまま処
理を施すと、表面と裏面の画像データの境界を無視して
２値化処理を行なってしまうため、図８に示すように、
誤差拡散処理が選択された、表面のみ処理を行なうよう
にするための、表面の有効区間信号が読取制御回路１５
より入力される。

【００４５】上記のように、それぞれ別々の２値化処理
回路１３によって、２値化が施された画像データは、セ
レクタ２２によって、再び、表面の１ライン分の画像デ
ータと裏面の１ライン分の画像データとは、交互に合成
され、一対の連続した画像データに生成される。

【００４６】図８に示すように、操作者の選択により、
表面の画像に対して誤差拡散処理が、裏面の画像に対し
ては単純２値化処理が施された連続した画像データがセ
レクタ２２により合成される。

【００４７】以上のように、原稿の表面、裏面に最適な
２値化処理が施され、かつ、表面と裏面の１ラインが対
になった連続画像データが１画像として、符号化回路１
７に送られる。

【００４８】符号化回路１７では、上記第１実施例と同
様に、同一の原稿の表面と裏面の１ライン毎の画像デー
タが合成されて一対の連続画像データとして取り扱われ
るため、１つ前の画像データとの間の相関関係が保持さ
れているために、圧縮符号化時において、圧縮率を向上
させることができる。

【００４９】以上説明したように、この第２実施例で
は、原稿の表面および裏面をそれぞれ読取る読取り手段
を２つ設け、２つ読取り手段より得られた表面、裏面の
１ライン毎の画像データを交互に合成する手段を設け、
複数種類の２値化処理手段を設け、表面、裏面の１ライ
ン毎に合成された画像データの表面、裏面それぞれの画
像データに対して、前記複数種類の２値化処理手段の中
からそれぞれ別々の２地位化処理手段を選択し処理する
手段を設けたことにより、表面と裏面の画像データに対
する２値化処理手段が、同じ処理をする場合でも異なる
処理をする場合でも、常に、表面、裏面の画像データを
１ライン毎に合成し、対で１つの連続した画像データと
して、符号化手段に送ることが可能となり、符号化ライ
ンの１ライン前のデータを参照して符号化を行なう符号
化手段においては、圧縮率の点で非常に有利で、かつ、
表面、裏面のそれぞれの画像に最適な読取りを可能とし
た画像読取装置を実現することができる。

【００５０】なお、画像データの前処理手段として、上
記第２実施例の２値化処理方式と上記第１実施例の解像
度処理とを合わせて構成することも可能である。

【００５１】さらに、γ補正等の画像処理フィルタ類に
ついて、原稿の表面と裏面に対して個別に処理したい場
合にも、以上説明してきたのと同様な手段により実現可
能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１回の読取り操作によって、表面、裏面の画像データ種
類（文字データ、階調データ、多エッジデータ等）の分
布頻度が大きく違う原稿を読取る場合でも、それぞれの
面に最適な解像度や、２値化処理を選択することが可能
となり、かつ、表面と裏面の画像データが１ラインごと
一対となった連続画像データとして、圧縮符号化が行な
われるために、ランレングス符号化方式で重要となる符
号化ラインとその１つ前の参照ラインとの相関関係が保
持されるので、符号化圧縮率の向上を図ることができ、
再生画質とデータ量の両方の条件を満足するように原稿
画像を読取ることができる。

【００５３】また、解像度や２値化処理、あるいは符号
化の手段を表面用、裏面用と２系統設ける必要もなく、
また、圧縮率を上げるために、表面あるいは裏面のどち
らか片面分の画像データを一時記憶しておくための画像
フレームメモリを設けることなく、同様の効果を得るこ
とが可能となり、コスト、装置の小型化の面でも有利と
なる。

【００５４】特に、原稿を光ディスクなどの媒体に画像
ファイルとして記憶したりする場合に、原稿の表面、裏
面の画像データを一対にして、かつ、それぞれの面に最
適な前処理手段を実施して、さらに符号化圧縮率を向上
させて、１回の読取り操作により、記憶媒体に対して出
力することが可能な、再生画質とデータ量の両方の条件
を満足させる画像読取装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施例において、解像度を変える場合
のＣＣＤの動作を示すタイミングチャートである。

【図３】上記第１実施例において、表裏の解像度を変え
る場合の合成出力波形を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】上記第１実施例において、表裏の解像度を変え
る場合の符号化手段に入力される画像データ波形を示す
タイミングチャートである。

【図５】上記第１実施例において、表裏を１対の連続し
たデータに合成した場合の圧縮符号化の様子を説明する
説明図である。

【図６】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図７】上記第２実施例における２値化方式の１つであ
る誤差拡散処理を説明する説明図である。

【図８】上記第２実施例における２値化方式の切り換え
の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１…原稿、 ２…搬送ローラ、 ３…表面用ＣＣＤユニット、 ４…裏面用ＣＣＤユニット、 ５…表面用ＣＣＤ駆動回路、 ６…裏面用ＣＣＤ駆動回路、 ７…画像データ合成回路、 ８…Ａ／Ｄ変換器、 ９…セレクタ、 １０…ラインメモリ、 １２、２２…マルチプレクサ、 １３…２値化回路、 １５…読取制御回路、 １６…入力手段、 １７…符号化回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子により構成された複数の読取り
   手段により原稿を読取り、その読取り信号をＡ／Ｄ変換
   器によりディジタル値に変換し、２値化および符号化を
   行なう画像読取装置において、 符号化以前に行う画像データ前処理手段を複数種類備
   え、前記複数の読取り手段毎に、読取る原稿に対して最
   適な前処理手段を選択する前処理選択手段を設けたこと
   を特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記符号化以前の前処理手段は、原稿読取り時の読取り
   解像度であることを特徴とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記符号化以前の前処理手段は、原稿読取り時の２値化
   処理方式であることを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記符号化以前の前処理手段は、原稿読取り時の読取り
   解像度と、２値化処理方式の両方であることを特徴とす
   る画像読取装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 前記複数の読取り手段によって得られた画像データを１
   ライン毎に合成し、１つの連続した画像データとして符
   号化手段に出力する画像データ合成手段を設けたことを
   特徴とする画像読取装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 前記複数の読取り手段とは、原稿の表面と裏面をそれぞ
   れ読取る読取り手段であることを特徴とする画像読取装
   置。