JPH09186879A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意な位置に陰付け処理のできる画像読取装
置を得る。 【解決手段】 原稿反射光をＣＣＤで読取り、Ａ／Ｄコ
ンバータで多値データとし、２値化処理部８０１で２値
信号とする。複数ラインからなる２値の画像データのＭ
番目（Ｍは任意の整数）のラインデータに対して誤差拡
散またはディザ処理を施し（８０３）、これを陰影デー
タ１とする。陰影データ１のガンマカーブ（８０４）の
設定を変化させ陰影データ２とする。陰影データ２を走
査方向に任意のドット数だけシフトし、且つ、このデー
タをＮライン数（Ｎは任意の整数）だけ遅延し（８０
５）、シフトおよび遅延処理を行い、処理後のラインデ
ータ８０６と処理前の画像データ８０２のＭ＋Ｎ番目の
ラインデータとを画像合成部８０７で比較し（８０
８）、合成する。本手順により陰付け合成データ８０９
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ等の画像
読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読取装置は、読み込んだ全画
像データをメモリに格納し、並列移動、合成、回転等の
画像処理機能を有するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の画像処理装置は、画像データの画像処理をライン
単位で行うことはできない。また、並列移動、回転等の
処理以前の画像データに対して、処理後のデータにはガ
ンマカーブの設定の一つであるスレッショルドの設定変
化は存在しても、その他のブライトネス、コントラスト
といった出力変化を施していない。よって、任意な位置
に陰付け処理を施すことはできない問題点を伴う。

【０００４】本発明は、任意な位置に陰付け処理のでき
る画像読取装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の画像読取装置は、原稿の画像データを読み
取る画像データ読取手段と、画像データの任意のライン
数の画像データを格納する記憶手段と、この記憶手段に
格納された画像データに擬似ハーフトーン処理とガンマ
カーブの設定を施す第１の画像処理手段と、２値で読み
込んだ複数ラインからなる画像データのＭ番目（Ｍは任
意の整数）のラインデータに対して誤差拡散またはディ
ザ処理を施し、これを陰影データ１とする第２の画像処
理手段と、陰影データ１のガンマカーブの設定を変化さ
せ陰影データ２とする第３の画像処理手段と、陰影デー
タ２を走査方向に任意のドット数だけシフトし、且つ、
このデータをＮライン数（Ｎは任意の整数）だけ遅延
し、シフトおよび遅延処理を行い、処理後のラインデー
タと処理前の画像データのＭ＋Ｎ番目のラインデータと
を比較・合成する第４の画像処理手段とを有し、画像デ
ータに陰付け処理を可能としたことを特徴としている。

【０００６】さらに、上記の画像読取装置は、インター
フェースを有し、このインターフェースによりホストコ
ンピュータと接続され、ホストコンピュータにより陰付
け処理の処理位置の設定を可能とするとよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる画像読取装置の実施の形態を詳細に説明する。図１
〜図６を参照すると本発明の画像読取装置の一実施形態
が示されている。図１は本発明の画像形成装置をスキャ
ナ装置へ適用した全体構成の縦断面図、図２および図３
は構成ブロック図、図４はソフトウェア関係図、図５は
スキャナ、ＰＣ、及びディスプレイの接続図例、図６は
動作例を表したフローチャートである。

【０００８】図１に示した本実施形態のスキャナ装置に
おいて、原稿台ガラス１上に置かれた原稿は、第１ミラ
ー２と一体に構成された照明ランプ３により照射され、
その反射光は、第１ミラー２及び一体に構成された第２
ミラー４、第３ミラー５で走査される。その後反射光
は、レンズ３８により集束され、ＣＣＤ６に照射され光
電変換される。第１ミラー２、照明ランプ３及び第２ミ
ラー４、第３ミラー５は、走行体モーター７を駆動源と
して、Ａ方向に移動可能となっている。

【０００９】原稿トレイ８に積載された原稿は、通常の
読取動作においては、ピックアップローラ９、レジスト
ローラ対１０、搬送ドラム１１、搬送ローラ１２により
読取位置Ｂを経て、排紙ローラ対１３，１４へ送り込ま
れ、排紙トレイ１５上に排出される。

【００１０】原稿は、読取位置Ｂを通過する際に、読取
位置Ｂの近傍に移動されている照明ランプ３により照射
され、その反射光は、第１ミラー２及び一体に構成され
た第２ミラー４、第３ミラー５で走査される。その後反
射光は、レンズ３８により集束され、ＣＣＤ６に照射さ
れ光電変換される。ピックアップローラ９およびレジス
トローラ対１０は、不図示の給紙モータにより駆動され
る。搬送ドラム１１、搬送ローラ１２、排紙ローラ対１
３、１４は、搬送モータ１６により駆動される。

【００１１】図２および図３の本実施形態に係る画像読
取装置のブロック図において、ＳＢＵ（Sensor Board U
nit）１７上のＣＣＤ（charge coupled device）６に入
光した原稿の反射光は、ＣＣＤ６内で光の強度に応じた
電圧値を持つアナログ信号に変換される。変換されたア
ナログ信号は、奇数ビットと偶数ビットとに分けられて
出力される。

【００１２】上記アナログ画像信号は、ＭＢＵ（Mother
Board Unit）１８上のＡＨＰ（Analogue data Handlin
g Peripheral）１９で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビ
ットと偶数ビットとが合成され、所定の振幅にゲイン調
整された後にＡ／Ｄコンバータに入力されデジタル信号
化される。

【００１３】デジタル化された画像信号は、ＳＣＵ（Sc
anner Control Unit）２０上のＳＩＰ（３）（Scanner
Imaging Peripheral (3)）２１で、シェーディング補
正、ガンマ補正、ＭＴＦ補正等が行われた後に２値化さ
れ、ページ同期信号、ライン同期信号、画像クロックと
共にビデオ信号として出力される。

【００１４】ＳＩＰ（３）２１から出力されたビデオ信
号は、コネクタ２９を介してＩＥＵ（Image Enhance Un
it）２８へ出力されている。このＩＥＵ２８へ出力され
たビデオ信号は、ＩＥＵ２８内で所定の画像処理が行わ
れ、再びＳＣＵ２０へ出力される。再びＳＣＵ２０へ入
力されたビデオ信号は、セレクタ３０に入力される。セ
レクタ３０のもう一つの入力はＳＩＰ（３）２１から出
力されたビデオ信号となっていて、ＩＥＵ２８で画像処
理するかしないかを選択できる構成となっている。

【００１５】セレクタ３０の出力は、セレクタ３１に入
力される。セレクタ３０のもう一つの入力は、ＲＣＵ
（Reverse side Control Unit ）３２からのビデオ信号
となっており、原稿の読取面を選択できる構成になって
いる。

【００１６】ＲＣＵ３２は、原稿の画面を同時に読み取
る際に、原稿の裏側読み取りを制御するユニットであ
る。ＲＣＵ３２は、ＳＣＵ２０内のＣＰＵ２５によりシ
リアル通信で制御され、読み取った裏面画像データをビ
デオ信号としてＭＢＵ１８経由でＳＣＵ２０に転送す
る。

【００１７】セレクタ３１からのビデオ信号出力は、セ
レクタ３２とコネクタ３３に接続されている。セレクタ
３２のもう一方の入力は、ビデオアダプタ３９からのビ
デオ信号となっている。以上の構成により、コネクタ３
３の先にビデオアダプタ３９の接続が可能となる。セレ
クタ３２のビデオ信号出力は、ＳＢＣ（Scan Buffer Co
ntroller）２２に入力される。

【００１８】以上の経路を経て、ＳＩＰ（３）２１から
出力されたビデオ信号は、ＤＲＡＭ４１を管理するＳＢ
Ｃ２２に入力され、ＳＩＭＭ（Single Inline Memory M
odule）２３を含めてＤＲＡＭ４１から構成される画像
メモリに蓄えられる。

【００１９】画像メモリに蓄えられた画像データは、セ
レクタ３４及びコネクタ３５に接続されている。コネク
タ３５には、ＤＣＵ（Data Compression Unit）３６が
接続されており、ＤＣＵ３６は入力された画像データを
圧縮する。ＤＣＵ３６により圧縮された画像データは、
セレクタ３４のもう一方の入力となり、画像データを圧
縮するかしないかを選択できる構成となっている。

【００２０】セレクタ３４の画像データ出力は、ＳＣＳ
Ｉ（small computer system interface）コントローラ
２４を介してホストコンピュータに送られる。ＳＣＵ２
０上には、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７が実装
されており、ＳＣＳＩコントローラ２４を制御してホス
トコンピュータとの通信を行う。また、ＣＰＵ２５は、
ステッピングモータである走行体モータ７、給紙モー
タ、搬送モータ１６のタイミング制御も行っている。Ａ
ＤＵ（Adf Driving Unit）３７は、自動原稿搬送機構
（ＡＤＦ）部に用いる電装部品の電力供給を中継する機
能を有する。

【００２１】図４の本実施形態に係るソフトウェア関係
図において、３０１はユーザとのインターフェイスとな
るアプリケーションソフトである。３０２はスキャナ言
語（コマンド）の生成、読取エリアの指定、読取パラメ
ータの設定、オプションなどの機能を有するドライバで
ある。３０３はスキャナとホストコンピュータとの間で
画像データ、及びスキャナ言語の送受信機能を有するイ
ンターフェイスカードである。

【００２２】図５は本実施形態に係る画像読取装置、ホ
ストコンピュータ、ディスプレイの接続図である。４０
１は、ディスプレイ上に表示されたユーザインターフェ
イスである。４０２は、ＰＣ全ての装置の動作を統合制
御、算術論理演算する機能を有するＣＰＵである。４０
３は、ディスプレイに画像出力する機能を有するディス
プレイカードである。４０４は、ソフトウェアを格納、
制御するハードディスクである。４０５は、自動原稿搬
送機構（ＡＤＦ）である。

【００２３】図６は、データ配列図の一例であり、画像
読取り時における各ラインのデータ配列例である。同図
中の黒丸はドットを表し、１回の読取り範囲は主走査が
１６ピクセル幅、副走査が２５ピクセル幅である。ま
た、表示されている全ドットで文字「Ａ」を表してい
る。これらのドットは、図８において、１ラインの陰付
け移動が容易に分かるように、故意に不均一に配列され
ている。

【００２４】図７は、データ配列図の一例であり、擬似
ハーフトーン・ガンマ設定およびデータ遅延化後の、各
ラインのデータ配列図例である。同図中の白丸は擬似ハ
ーフトーン処理、およびスレッショルド以外のガンマカ
ーブの出力変化がなされたドットを表している。つま
り、図６中の各ドットに対して、０番目〜２２番目の各
ラインが主走査方向に２ドット、副走査方向に１ドット
移動する遅延化処理がなされた場合の配列図例である。

【００２５】主走査０〜１５、副走査０〜２３の範囲に
おける黒丸でも白丸でもない部分は、固定スレッショル
ドにより２値化されたデータが白画素であった場合のデ
ータである。この部分のデータで擬似ハーフトーン処理
がなされたデータは無効となる。

【００２６】図８は、データ配列図の一例であり、陰付
け合成後の各ラインのデータ配列図例である。同図中の
陰影部の画像データは、白丸で表されている。図８の配
列図は、基本的に図６の黒丸と図７の白丸とを重ねた画
像データの配列図である。しかし、図６の黒丸と図７の
白丸とが重複されるドットは黒丸、つまり元画像データ
が有効となる。

【００２７】図９は、陰付け合成処理の処理手順を表し
たブロック図の１例である。図９において、原稿反射光
はＣＣＤを介してアナログ信号に変換され、ＭＢＵ１８
内のＡ／Ｄコンバータで多値データに変換される。

【００２８】データ２値化処理部８０１は、多値データ
を、固定スレッショルドと変動スレッショルドとにより
２通りの２値データに変換し、固定スレッショルドで変
換された２値データ８０２は、元画像データとして画像
合成部８０７に渡される。一方、変動スレッショルドを
介してディザ・誤差拡散法などで擬似ハーフトーン化さ
れたデータは、ガンマ処理部８０４によりスレッショル
ド以外のガンマカーブの出力に関する設定が施され、遅
延処理部８０５でデータの遅延化がなされる。

【００２９】遅延処理部８０５はラインバッファとシフ
トレジスタとから形成されており、シフトレジスタは１
ラインのハーフトーンデータを主走査方向にユーザ指定
のドット数だけシフトし、ラインバッファはラインデー
タをユーザ指定のライン数だけ副走査方向に遅延させ
る。

【００３０】遅延処理部８０５の遅延データを画像合成
部８０７に渡すタイミングは、画像合成部８０７が元ラ
インデータ８０２と遅延ラインデータ８０６とを合成す
る時点で、画像合成部８０７に遅延ラインデータ８０６
を渡す。

【００３１】画像合成部８０７は、元ラインデータ８０
２と遅延ラインデータ８０６との合成を行う処理部であ
る。この処理部８０７では、遅延処理部８０５から遅延
ラインデータ８０６が送られてくるまでの間、複数の元
ラインデータ８０２をバッファに留めておき、遅延ライ
ンデータ８０６が送られてきた時点で、留めておいた複
数の元ラインデータ８０２の中の最終ラインデータを合
成する。

【００３２】合成では、元ラインデータ８０２と遅延ラ
インデータ８０６とが重複する箇所は元ラインデータ８
０２が有効となる。しかし、遅延ラインデータ８０６
は、ライン上のデータ全てが擬似ハーフトーン化されて
いるため、元ラインデータ８０２と重複しない箇所のデ
ータは、全て擬似ハーフトーンデータとなる不具合が生
じる。

【００３３】この不具合を解消するために、合成を行う
前に、固定スレッシュで２値化された複数の元ラインデ
ータ８０２の中の最初の元ラインデータのドットを順番
にチェックし、これが黒であった時にのみ遅延ラインデ
ータを有効にする、陰付けデータのＯＮ／ＯＦＦ処理
（８０８）を行う。画像合成部で処理がなされた陰付け
合成ラインデータ（８０９）は、インターフェイスを介
してホストコンピュータに順次転送される。

【００３４】陰付け合成の処理をさらに簡潔的に説明す
ると以下となる。例えば、画像読み取り装置が、Ａライ
ン、Ｂライン、Ｃラインの３ラインを読み込み、Ａライ
ンの陰付けデータをＣラインと合成し、Ｂラインの陰付
けデータをＤラインと合成し、Ｃラインの陰付けデータ
をＤラインと合成する場合を想定する。

【００３５】Ａ，Ｂ，Ｃのラインをそれぞれ固定スレッ
シュと変動スレッシュで２値化処理し、固定スレッシュ
で２値化した元ラインデータはＡ，Ｂ，Ｃラインの順に
画像合成部に送られ、また、変動スレッシュを介して擬
似ハーフトーン化された遅延Ａラインデータは、主走査
方向にデータシフトされ、画像合成部に元ラインデータ
のＣラインデータが送られてくるまで遅延処理部で待機
する。

【００３６】画像合成部に元ラインデータのＣラインデ
ータが送られると同時に、遅延Ａラインデータは画像合
成部に送られ合成処理が行われる。合成処理での遅延Ａ
ラインデータは、先に画像合成部に送られた元ラインデ
ータのＡラインの中で黒画素となったデータのみがデー
タとして有効となり、元ラインデータのＣラインデータ
と合成される。また、元ラインデータのＡラインの黒画
素チェックにおいては、主走査方向のシフトが考慮され
てチェックされる。この遅延・合成処理を３ライン分繰
り返しながら合成ラインデータを随時ホストコンピュー
タに転送する。

【００３７】図１０は動作例を表したフローチャートで
あり、以下にその動作を示す。ユーザは画像読取装置の
原稿台ガラス１、または原稿トレイ８に原稿をセット
し、ホストコンピュータを操作してユーザインターフェ
イス４０１上から画像処理設定を行う。

【００３８】陰影処理を行う場合（Ｓ１／YES）、画像
読取装置が読み込む画像データに対して陰付けデータを
主走査方向にどの程度シフトするかを設定し（Ｓ２）、
また、副走査方向にどの程度遅延させるかを設定する
（Ｓ３）。これに加えて陰影データの擬似ハーフトーン
パターン、および陰影データのガンマを選択または設定
し、その他各種の画像処理設定を行い（Ｓ４）、画像読
取りコマンドを送る。

【００３９】スキャナ内部のＳＣＳＩコントローラ２４
は画像読取りコマンドを受け取るとＣＰＵ１６に割り込
み伝達を行い、これを受けたＣＰＵ１６は、ＳＢＵ１７
およびＳＩＰ２１を制御して、画像が読取られる（Ｓ
５）。

【００４０】読取られた画像データは、陰影処理を行う
場合には（Ｓ５／YES）、図９に示した陰付け合成処理
手順により、陰付け合成処理（Ｓ７）および各色種の画
像処理が行われ、処理後にデータ転送される（Ｓ８）。
陰影処理が行われない場合には、陰付け合成処理以外の
画像処理が行われ、データ転送される（Ｓ８）。

【００４１】送信された画像データはホストコンピュー
タのインターフェイスカード３０３で受け取られ、ドラ
イバ３０２、アプリケーションソフト３０１を介してデ
ィスプレイ上のユーザインターフェイス４０１で表示さ
れる。

【００４２】上記の実施形態によれば、画像読取り装置
側で、ガンマカーブの設定変化による陰影処理を１ライ
ン単位で実行し、ホストコンピュータに転送することが
できる。また、ユーザ側で、ホストコンピュータのユー
ザインターフェイス上からガンマカーブの変化による陰
影処理の設定を行うことができる。これらの処理手順に
より、下記の効果が生じ得る。

【００４３】画像読取装置内部で、データの並列移動お
よび合成処理と平行してホストコンピュータへのデータ
転送を行うため、ホストコンピュータ側でこれらの処理
を行う場合に比べて処理スピードが速い。またライン単
位で処理を行うため、メモリ制御の負担も軽減される。
これに加え、陰影データをガンマカーブの設定により作
成するので陰影パターンの自由度が増す。

【００４４】ユーザは、ホストコンピュータのユーザイ
ンターフェイス上から、ガンマカーブを用いた陰影処理
の設定を行うことができる。このため、陰影データに対
して好みの擬似ハーフトーンパターンを選択することが
でき、且つ、陰影データの「濃すぎる、薄すぎる、暗す
ぎる、明るすぎる」といった不具合いを回避することが
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
画像読取装置は、原稿の画像データを読み取り、画像デ
ータの任意のライン数の画像データを記憶手段へ格納す
る。この格納された画像データに擬似ハーフトーン処理
とガンマカーブの設定を施し、２値で読み込んだ複数ラ
インからなる画像データのＭ番目のラインデータに対し
て誤差拡散またはディザ処理を施し、これを陰影データ
１とする。陰影データ１のガンマカーブの設定を変化さ
せ陰影データ２とする。陰影データ２を走査方向に任意
のドット数だけシフトし、且つ、このデータをＮライン
数だけ遅延し、シフトおよび遅延処理を行い、処理後の
ラインデータと処理前の画像データのＭ＋Ｎ番目のライ
ンデータとを比較・合成して、画像データに陰付け処理
を可能とする。

【００４６】上記の手順によれば、ライン単位で処理を
行うため、メモリ制御の負担が軽減され、陰影データを
ガンマカーブの設定により作成するので陰影パターンの
自由度が増す。データの並列移動および合成処理と平行
してホストコンピュータへのデータ転送を行えば、ホス
トコンピュータ側でこれらの処理を行う場合に比べて速
く処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読取装置をスキャナ装置へ適用し
た場合の、実施形態を示す全体構成の縦断面図である。

【図２】画像読取装置の構成部１のブロック図である。

【図３】画像読取装置の構成部２のブロック図である。

【図４】実施形態に係るソフトウェア関係図である。

【図５】実施形態に係るシステム接続図である。

【図６】データ配列の一例を示す図である。

【図７】データ配列の一例を示す図である。

【図８】データ配列図であり、陰付け合成後の各ライン
のデータ配列図例である。

【図９】陰付け合成処理の処理手順例を表したブロック
図である。

【図１０】動作例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 原稿台ガラス ２、４、５ ミラー ３ 照明ランプ ６ ＣＣＤ（charge coupled device） ８ 原稿トレイ ９ ピックアップローラ １０ レジストローラ対 １１ 搬送ドラム １２ 搬送ローラ １３、１４ 排紙ローラ対 １５ 排紙トレイ １６ 搬送モータ １７ ＳＢＵ（Sensor Board Unit） １８ ＭＢＵ（Mother Board Unit） １９ ＡＨＰ（Analogue data Handling Peripheral） ２０ ＳＣＵ（Scanner Control Unit） ２１ ＳＩＰ（３）（Scanner Imaging Peripheral
(3)） ２２ ＳＢＣ（Scan Buffer Controller） ２３ ＳＩＭＭ（Single Inline Memory Module） ２４ コントローラ ２５、４０２ ＣＰＵ ２８ ＩＥＵ（Image Enhance Unit） ２９、３３、３５ コネクタ ３０、３１、３４ セレクタ ３２ ＲＣＵ（Reverse side Control Unit ） ３６ ＤＣＵ（Data Compression Unit） ３７ ＡＤＵ（Adf Driving Unit） ３９ ビデオアダプタ ４１ ＤＲＡＭ ３０１ アプリケーションソフト ３０２ ドライバ ３０３ インターフェイスカード ４０１ ユーザインターフェイス ４０３ ディスプレイカード ４０４ ハードディスク ４０５ 自動原稿搬送機構（ＡＤＦ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の画像データを読み取る画像データ
   読取手段と、 前記画像データの任意のライン数の画像データを格納す
   る記憶手段と、 該記憶手段に格納された画像データに擬似ハーフトーン
   処理とガンマカーブの設定を施す第１の画像処理手段
   と、 ２値で読み込んだ複数ラインからなる画像データのＭ番
   目（Ｍは任意の整数）のラインデータに対して誤差拡散
   またはディザ処理を施し、これを陰影データ１とする第
   ２の画像処理手段と、 前記陰影データ１のガンマカーブの設定を変化させ陰影
   データ２とする第３の画像処理手段と、 前記陰影データ２を走査方向に任意のドット数だけシフ
   トし、且つ、このデータをＮライン数（Ｎは任意の整
   数）だけ遅延し、シフトおよび遅延処理を行い、該処理
   後のラインデータと処理前の画像データのＭ＋Ｎ番目の
   ラインデータとを比較・合成する第４の画像処理手段と
   を有し、 前記画像データに陰付け処理を可能としたことを特徴と
   する画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記画像読取装置は、さらにインターフ
   ェースを有し、該インターフェースによりホストコンピ
   ュータと接続され、該ホストコンピュータにより前記陰
   付け処理の処理位置の設定を可能としたことを特徴とす
   る請求項１記載の画像読取装置。