JPH09149196A - 画像読取方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を増やすことなく全体の読取り時間
を短縮しうる画像読取方法および装置を提供する。 【解決手段】 予備スキャンを行って得た画像データに
よりヒストグラムを作成し、このヒストグラムをもとに
本スキャン時の露光量を決定し、設定する。そして、決
定された本スキャン用光量に応じた待ち時間をテーブル
を用いて決定し、決定された待ち時間だけＣＰＵ内蔵タ
イマで計って待ち、待ち時間の終了によって本スキャン
を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品点数を増やす
ことなく全体の読取り時間を短縮できる画像読取方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばマイクロフィルムに写し込まれ
た画像駒などの原稿画像を読み取る画像読取装置とし
て、マイクロフィルム・リーダスキャナがある。このマ
イクロフィルム・リーダスキャナにおいては、通常、原
稿画像を読み取る本スキャンの前に、この本スキャンに
最適な読取りパラメタ（たとえば、露光量、変倍率な
ど）を得るための予備スキャンを行い、この予備スキャ
ンを終了してから所定の時間経過後に本スキャンを開始
させるようにしている。

【０００３】すなわち、まず予備スキャンを行ってフィ
ルム画像が暗い画像であるか明るい画像であるか判断
し、暗い画像であれば本スキャン時の露光量（以下、単
に光量ともいう。）を大きく設定し明るい画像であれば
露光量を小さく設定してマイクロフィルムの画像の読取
り（本スキャン）を行うが、その際、設定された露光量
が安定するのを待ってから本スキャンを開始する。この
とき、予備スキャン時の露光量と本スキャン時の露光量
との差が大きければ、本スキャン時の露光量が安定す
る、すなわちその露光量に達するのに要する時間も多く
なる。このため、従来は、予備スキャン時と本スキャン
時の間の光量変化が最も大きい場合を想定して一律に本
スキャンの開始を遅らせていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法にあっては、予備スキャン時と本スキャ
ン時の間の光量変化が小さく本スキャン時の露光量に達
するのに要する時間が短い場合にも、光量変化が最も大
きい場合と同じ時間だけ本スキャンの開始が遅れること
になり、不必要に本スキャンの開始を遅延させる場合が
あった。

【０００５】そこで、特公平２−１５１４６号公報に記
載された技術では、光源の光量の変化率を測定する手段
（光量変化測定手段）を設けて光量が安定したかどうか
を検知し、光量の安定を待ってただちに本スキャンを開
始させるようにしている。光源に余熱がある場合は光量
が早く安定するので、余熱のない場合よりも本スキャン
の待ち時間は短くなる。しかし、この技術にあっては、
光量変化測定手段を新たに設ける必要があるので、部品
点数が増加し、コストの上昇を招くおそれがある。

【０００６】本発明は、マイクロフィルム・リーダスキ
ャナなどの画像読取装置における上記課題に着目してな
されたものであり、部品点数を増やすことなく全体の読
取り時間を短縮しうる画像読取方法および装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、原稿画像を読み取る本スキ
ャンの前に、本スキャンに最適な読取りパラメタを得る
ための予備スキャンを行う画像読取方法において、原稿
画像に所定の予備スキャン用光量を照射して原稿を読み
取り、原稿の濃度を検出する過程と、この検出された原
稿の濃度に応じて原稿に照射する本スキャン用光量を決
定する過程と、この決定された本スキャン用光量に応じ
て本スキャンの開始を遅延させる待ち時間を決定する過
程と、この決定された待ち時間だけ待って本スキャン時
の原稿の読取りを開始する過程とを有することを特徴と
する。

【０００８】この発明に係る画像読取り方法は次の原理
に基づいている。予備スキャンは所定の光量で行うの
で、本スキャン用光量設定時の光源の余熱状態は毎回同
じである。したがって、本スキャン時に設定する光量が
同じであれば、本スキャン用光量を設定してからその光
量が安定するまでの時間、換言すれば、所定の予備スキ
ャン用光量から所定の方法で決定（設定）された本スキ
ャン用光量に達するのに要する時間は毎回同じはずであ
る。すなわち、光量の安定に必要とする待ち時間は毎回
同じになるはずである。よって、あらかじめ本スキャン
用光量と待ち時間との関係を所定の形式（たとえば、テ
ーブル、関数式など）で求めておき、当該関係から、設
定された本スキャン用光量の安定に必要とする待ち時間
を求め、求めた待ち時間だけ本スキャンの開始を遅延さ
せることによって、光量変化が小さい場合の待ち時間を
短くでき、全体の読取り時間の短縮が図られる。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の画像読取方法を実現する画像読取装置であって、原稿
画像を読み取る本スキャンの前に、本スキャンに最適な
読取りパラメタを得るための予備スキャンを行う画像読
取装置において、予備スキャン時には原稿画像に所定の
予備スキャン用光量を照射し本スキャン時には原稿画像
に最適な本スキャン用光量を照射して原稿を読み取る原
稿読取手段と、予備スキャン時に前記原稿読取手段によ
って読み取られた原稿の濃度を検出する原稿濃度検出手
段と、前記原稿濃度検出手段によって検出された原稿の
濃度に応じて原稿に照射する本スキャン用光量を決定す
る光量決定手段と、前記光量決定手段によって決定され
た本スキャン用光量に応じて本スキャンの開始を遅延さ
せる待ち時間を決定する待ち時間決定手段と、前記待ち
時間決定手段によって決定された待ち時間だけ前記原稿
読取手段による本スキャンを遅延させる制御手段とを有
することを特徴とする。

【００１０】この発明に係る画像読取装置にあっては、
予備スキャン時に原稿読取手段は原稿画像に所定の予備
スキャン用光量を照射して原稿を読み取り、原稿濃度検
出手段は予備スキャン時に原稿読取手段によって読み取
られた原稿の濃度を検出する。光量決定手段は原稿濃度
検出手段によって検出された原稿の濃度に応じて原稿に
照射する本スキャン用光量を決定し、待ち時間決定手段
は、たとえばあらかじめ設定された関係により、原稿濃
度検出手段によって検出された原稿の濃度に応じて原稿
に照射する本スキャン用光量を決定する。制御手段は、
たとえば内蔵タイマにより、待ち時間決定手段によって
決定された待ち時間だけ原稿読取手段による本スキャン
を遅延させる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。なお、ここでは、本発明をマイクロ
フィルム・リーダスキャナに適用した場合を例にとる。
マイクロフィルム・リーダスキャナ（以下、単にリーダ
スキャナという。）は、マイクロフィルムに写し込まれ
た原稿の画像を読み取る装置である。

【００１２】図１は本発明の画像読取装置の一実施形態
に係るリーダスキャナの概略構成図である。まず、この
リーダスキャナは、所定の場所に装填されたマイクロフ
ィルム１（以下、単にフィルムという。）に写し込まれ
た画像を電気的に読み取るための光学系２を有してい
る。この光学系２は、原稿読取手段として機能するもの
であって、フィルム１の下方に配置されたランプ光源
（たとえば、ハロゲンランプ）３、フィルム１の上方に
配置された投影レンズ４、投影レンズ４の上方に配置さ
れたスキャンミラー５、およびＣＣＤラインセンサ６か
ら構成されている。フィルム１の画像を読み取る際に
は、ランプ３でフィルム１を照射し、フィルム１を透過
した光を投影レンズ４で集光し、スキャンミラー５で反
射させてＣＣＤラインセンサ６上に結像させる。光路途
中のスキャンミラー５によってラインセンサ６の方向
（主走査）と垂直な方向にフィルム画像が走査される
（副走査）。なお、副走査はスキャンミラー５によるも
のに限定されるわけではなく、ＣＣＤラインセンサ６を
移動させるものであってもよい。

【００１３】ＣＣＤラインセンサ６は、たとえば４８０
０個のセンサ（光電変換素子）を直線上に並べて構成さ
れており、それぞれのセンサによって照射光量（ここで
は、フィルム透過光量）を電圧に変換して出力する。フ
ィルム透過光がＣＣＤラインセンサ６の各センサ上で結
像するので、フィルム１上の１ラインの明暗が４８００
個の電圧に変換される。ここでは、たとえば、明るいと
電圧が低く、暗いと電圧が高いものとする。

【００１４】ランプ光源３にはランプ電源７が接続され
ている。このランプ電源７は、ランプ３に電圧を出力し
てランプ３を点灯させるものである。ランプ３への出力
電圧はランプ電源７によって定まる最大電圧以下におい
て可変である。ランプ電源７の出力電圧はＣＰＵ８の指
示により制御される。ＣＰＵ８は、ランプ電源７に対
し、最大電圧に対する出力電圧の比を指示する。たとえ
ば電圧比６０％が指示されるとランプ電源７の出力電圧
は「最大電圧×６０％」となる。ＣＰＵ８は電圧比を指
示してランプ３の光量を制御するので、ここでは、指示
する電圧比のことを「光量（％）」と呼び、電圧比を設
定することをランプ電源７に対して「光量を設定する」
と表現することにする。

【００１５】ＣＣＤラインセンサ６にはＡ／Ｄ変換器９
が接続されている。このＡ／Ｄ変換器９は、ＣＣＤライ
ンセンサ６から出力された電圧を、たとえば８ビットの
デジタル値に変換する。より詳細には、ある上限と下限
の電圧の間を２５６分割し、入力したアナログ電圧がど
の区間に相当するかで、その相当する区間のデジタル値
を出力する。ここでは、たとえば、電圧が低い方（明る
い方）を０、高い方（暗い方）を２５５とする。

【００１６】Ａ／Ｄ変換器９から出力されるデジタル画
像は選択的に画像処理部１０またはヒストグラム作成部
１１に送られる。画像処理部１０は本スキャン時に選択
され、ヒストグラム作成部１１は予備スキャン時に選択
される。

【００１７】画像処理部１０は、本スキャン時にＡ／Ｄ
変換器９から入力したデジタル画像に対して、エッジ強
調、マスキング、２値化などの画像処理を行い、画像処
理後の画像データを外部機器（たとえば、レーザビーム
プリンタなど）へ出力するものである。

【００１８】また、ヒストグラム作成部１１は、原稿濃
度検出手段として機能するものであって、予備スキャン
時にＡ／Ｄ変換器９から入力したデジタル画像信号を入
力してヒストグラムを作成する。ここでは、画像信号は
８ビットであり、０から２５５の数で示される画素の明
るさを階級値とする。ヒストグラムの作成は、１画素入
力するごとに対応する階級の度数を１だけ増やし（対応
するメモリの値を１だけインクリメントし）、これを繰
り返すことによって行う。ヒストグラム作成部１１で作
成されたヒストグラムはＣＰＵ８によって読み出され、
本スキャン時の露光量の設定に供される。

【００１９】たとえば、ネガ画像を考えると、ヒストグ
ラムは図２に示すようになる。下地は暗いので階級値の
大きい方（右）に山ができ、文字は明るいので左に小さ
い山ができる。そこで、たとえば１２８をしきい値とし
て画像データと比較し、しきい値よりも大きい場合は下
地の白、小さい場合は文字の黒、というように画像デー
タを２値化する。これに対し、図３に示すようなヒスト
グラムの場合には、暗いフィルム１のため、山が全体と
して右へ片寄っている。そのため、予備スキャン時の光
量のまま本スキャンを行い、得られた画像データを２値
化すると、文字が消えてしまうことになる。そこで、右
への片寄り量をもとにランプ３を予備スキャンの時より
も明るくする。これは山を左へ動かす効果を持つ。ヒス
トグラムをもとに本スキャン時の露光量を決定する方法
については後述する。

【００２０】ＣＰＵ８は、光量決定手段、待ち時間決定
手段、および制御手段として機能するものであり、より
具体的には、予備スキャン時と本スキャン時にそれぞれ
ランプ電源７に対し光量を設定するとともにスキャンミ
ラー５の走査を制御する機能、ヒストグラム作成部１１
で作成されたヒストグラムをもとにして本スキャン時の
露光量を決定する機能、決定された本スキャン光量をも
とにして本スキャン開始の待ち時間を決定する機能、お
よび決定された待ち時間だけ本スキャンを遅延させる機
能などを有している。これら各機能の内容については後
述する。ＣＰＵ８には読出し専用のメモリであるＲＯＭ
１２と読出し／書込み自在のメモリであるＲＡＭ１３と
が接続されている。ＲＯＭ１２にはプログラムのほか後
述するテーブルが記憶され、ＲＡＭ１３には処理過程の
中間結果のデータや出力すべき処理結果のデータなどが
記憶される。

【００２１】図４は上記のように構成されたリーダスキ
ャナの動作を示すメインフローチャートである。このリ
ーダスキャナの動作は主にＣＰＵ８によって制御され
る。

【００２２】まず、ステップＳ１で、所定のランプ光量
で予備スキャンを行う。すなわち、ＣＰＵ８は、予備ス
キャン用の一定のランプ光量を設定し、スキャンミラー
５によって画像を走査する。スキャンミラー５の走査に
伴ってＣＣＤラインセンサ６から出力された電圧（画像
信号）はＡ／Ｄ変換器９で８ビットの画像データにデジ
タル化される。この画像データは出力せずに、ヒストグ
ラム作成部１１に入力してヒストグラム（図２、図３参
照）を作成する。

【００２３】予備スキャンが終了すると、次のステップ
Ｓ２で、ＣＰＵ８は、ヒストグラム作成部１１から作成
されたヒストグラムを読み出し、このヒストグラムをも
とに本スキャン時の露光量を決定し、設定する。以下で
この処理の詳細を図５と図６を用いて説明する。ここ
で、図５はこの露光量設定処理の動作を示すフローチャ
ート、図６はその説明に供する図である。まず、ヒスト
グラムの下の階級からの累積度数が所定のＡ値になる階
級ＬＬと、上の階級からの累積度数が所定のＢ値になる
階級ＵＬとをそれぞれ求める（図６参照）。ここで、Ａ
値およびＢ値はそれぞれ、たとえば全度数の２５６分の
１とするなど、あらかじめ適当に設定されている。図５
中のステップＳ１１〜ステップＳ１６は階級ＬＬを求め
る処理であり、続くステップＳ１７〜ステップＳ２２は
階級ＵＬを求める処理である。すなわち、まず階級Ｘに
０を代入して（ステップＳ１１）その階級０の度数をＹ
とした後（ステップＳ１２）、階級Ｘの値を１だけ増や
して（ステップＳ１３）その階級Ｘの度数を前のＹ値に
加算した値を新たなＹ値とする（ステップＳ１４）。そ
して、Ｙ値がＡ値より大きいかどうかを判断し（ステッ
プＳ１５）、ＮＯであればステップＳ１３に戻り、ＹＥ
Ｓであれば現在のＸ値をＬＬとする（ステップＳ１
６）。次に、階級Ｘに２５５を代入して（ステップＳ１
７）その階級２５５の度数をＹとした後（ステップＳ１
８）、階級Ｘの値を１だけ減らして（ステップＳ１９）
その階級Ｘの度数を前のＹ値に加算した値を新たなＹ値
とする（ステップＳ２０）。そして、Ｙ値がＢ値より大
きいかどうかを判断し（ステップＳ２１）、ＮＯであれ
ばステップＳ１９に戻り、ＹＥＳであれば現在のＸ値を
ＵＬとする（ステップＳ２２）。

【００２４】階級ＬＬとＵＬの値が求められると、下記
の式 （ＬＬ＋ＵＬ）／２−１２８ によって得られる値をＫとする（ステップＳ２３）。こ
のＫは、ヒストグラムの中心（Ｍ＝（ＬＬ＋ＵＬ）／
２）がしきい値（１２８）に比べてどれだけ右に片寄っ
ているかを示している。Ｋ＞０であれば、右に片寄って
いるので暗いフィルムであると判断し、ランプ３を明る
くする。逆に、Ｋ＜０であれば、左に片寄っているので
明るいフィルムであると判断し、ランプ３を暗くする。
ランプ３の具体的な光量は、Ｋの値に対応した光量
（％）のテーブルを用いて決定する（ステップＳ２
４）。このテーブルは、あらかじめ実験などにより、原
稿の濃度または明暗の度合（Ｋ値）に対して本スキャン
用の光量が最適となるように作成されている。このテー
ブルはＲＯＭ１２に記憶されている。テーブルの一例は
図７に示すとおりである。たとえば、図７のテーブルに
おいて、Ｋ＝１５の場合には、比例配分して光量は７５
％に決定される。本スキャン時のランプ３の光量が決定
されると、ＣＰＵ８はランプ電源７に対し電圧比（光量
（％））を指示してランプ３の光量を設定する（ステッ
プＳ２５）。これにより、ランプ電源７は設定された電
圧を出力してランプ３を点灯させる。

【００２５】本スキャン用光量が設定されると、次のス
テップＳ３で、ＣＰＵ８は本スキャン開始の待ち時間を
決定する。すなわち、ステップＳ２で本スキャン用光量
の設定がなされるとランプ３の明るさが安定するまで待
つが、そのための待ち時間を光量に対応した待ち時間の
テーブルを用いて決定する。テーブルの一例は図８に示
すとおりである。このテーブルもまた、あらかじめ実験
などにより適当に作成され、ＲＯＭ１２に記憶されてい
る。たとえば、図８のテーブルによると、光量を５０％
に設定したときの待ち時間は０．２秒となる。

【００２６】なお、待ち時間の決定方法はテーブルを用
いる方法に限定されるわけではない。たとえば、テーブ
ルを用いずに、光量に対する待ち時間をある関数で近似
してもよい。たとえば、予備スキャン用光量が７０％で
あるとすれば、下記の式 待ち時間（秒）＝｜光量（％）−７０｜×０．０１ によって待ち時間を計算することができる。

【００２７】待ち時間が決定されると、次のステップＳ
４で、ＣＰＵ８は待ち処理を行う。すなわち、ステップ
Ｓ３で待ち時間を決定すると、ＣＰＵ８の内蔵タイマな
どで計ってその待ち時間だけ待つ。たとえば、１msecご
とにインタラプト要求をするＣＰＵ内蔵タイマがある。
ここで、ｃｔｒという名前の変数を用意しておき、イン
タラプトルーチンが呼ばれるたびに（つまり、１msecご
とに）ｃｔｒの値を１だけ減らす。たとえば、０．２秒
待つ場合には、メインルーチンではｃｔｒに２００を代
入し、次にｃｔｒの値が０になるのを待つ。ｃｔｒの値
が０になればインタラプトルーチンが２００回呼ばれた
ことになり、２００msec（０．２秒）経過したことにな
る。これをフローチャートで表わしたのが図９である。
ここでは、便宜上、メインルーチン（ステップＳ３１、
ステップＳ３３）とインタラプトルーチン（ステップＳ
３２）とを合わせて示している。

【００２８】待ち時間が終了すると、ランプ３の明るさ
が安定したことになるので、次のステップＳ５で、本ス
キャンを行う。すなわち、スキャンミラー５によって画
像走査を行い、ＣＣＤラインセンサ６の出力電圧をＡ／
Ｄ変換器９でデジタル化した画像データを画像処理部１
０で画像処理（エッジ強調、マスキング、２値化など）
して、外部機器（たとえば、レーザビームプリンタな
ど）へ出力する。

【００２９】したがって、本実施形態によれば、予備ス
キャンによって得られたヒストグラム（画像濃度デー
タ）をもとに本スキャン用の光量を決定し、この決定し
た光量に応じて本スキャンの開始を遅延させるようにし
たので、光量に応じて待ち時間が変わることになり、予
備スキャン時と本スキャン時の光量変化が小さい場合に
は待ち時間が短くなる。したがって、全体の読取り時間
の短縮を図ることができる。

【００３０】また、本実施形態によれば、決定された光
量に応じた待ち時間をＣＰＵ内蔵タイマで計って待つの
で、従来のように光量変化測定手段を別途設ける必要が
なく、部品点数の増加はない。したがって、コストの上
昇はない。

【００３１】なお、本実施形態では、本発明をマイクロ
フィルム・リーダスキャナに適用した場合を例にとって
説明したが、これに限定されないことはもちろんであ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１および２記
載の発明によれば、決定された本スキャン用光量に応じ
て待ち時間を決定し、この待ち時間だけ待って本スキャ
ンを開始させるので、光量に応じて待ち時間が変わるこ
とになり、全体の読取り時間の短縮が図られる。しか
も、本スキャンの開始を光量に応じた待ち時間だけ待つ
ことによって行うので、光量の変化率を測定する手段な
どを別途設ける必要がなく、部品点数の増加はない。よ
って、コストの上昇も避けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像読取装置の一実施形態に係るリ
ーダスキャナの概略構成図

【図２】 ヒストグラムの一例を示す図

【図３】 ヒストグラムの他の一例を示す図

【図４】 図１のリーダスキャナの動作を示すメインフ
ローチャート

【図５】 図４中の露光量設定処理の内容を示すフロー
チャート

【図６】 図５の説明に供する図

【図７】 Ｋ値に対応する光量（％）のテーブルの一例
を示す図

【図８】 光量（％）に対する待ち時間のテーブルの一
例を示す図

【図９】 図４中の待ち処理の内容を示すフローチャー
ト

【符号の説明】

１…マイクロフィルム（原稿） ２…光学系（原稿読取手段） ３…ランプ ５…スキャンミラー ６…ＣＣＤラインセンサ ７…ランプ電源 ８…ＣＰＵ（光量決定手段、待ち時間決定手段、制御手
段） １１…ヒストグラム作成部（原稿濃度検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を読み取る本スキャンの前に、
   本スキャンに最適な読取りパラメタを得るための予備ス
   キャンを行う画像読取方法において、 原稿画像に所定の予備スキャン用光量を照射して原稿を
   読み取り、原稿の濃度を検出する過程と、 この検出された原稿の濃度に応じて原稿に照射する本ス
   キャン用光量を決定する過程と、 この決定された本スキャン用光量に応じて本スキャンの
   開始を遅延させる待ち時間を決定する過程と、 この決定された待ち時間だけ待って本スキャン時の原稿
   の読取りを開始する過程と、 を有することを特徴とする画像読取方法。
2. 【請求項２】 原稿画像を読み取る本スキャンの前に、
   本スキャンに最適な読取りパラメタを得るための予備ス
   キャンを行う画像読取装置において、 予備スキャン時には原稿画像に所定の予備スキャン用光
   量を照射し本スキャン時には原稿画像に最適な本スキャ
   ン用光量を照射して原稿を読み取る原稿読取手段と、 予備スキャン時に前記原稿読取手段によって読み取られ
   た原稿の濃度を検出する原稿濃度検出手段と、 前記原稿濃度検出手段によって検出された原稿の濃度に
   応じて原稿に照射する本スキャン用光量を決定する光量
   決定手段と、 前記光量決定手段によって決定された本スキャン用光量
   に応じて本スキャンの開始を遅延させる待ち時間を決定
   する待ち時間決定手段と、 前記待ち時間決定手段によって決定された待ち時間だけ
   前記原稿読取手段による本スキャンを遅延させる制御手
   段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。