JPH11266363A - 画像データの前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像のアナログ信号をデジタル変換して画像
歪み要素を除去し，コントラストと明るさ調整及び背景
色除去機能を付加して最適の画像を得る。 【解決手段】 画像入力装置の画像読取センサから入力
されるアナログ画像データは１つのＡ／Ｄ変換器３０１
により上限基準電圧と下限基準電圧との範囲内において
デジタル画像データに変換される。上限基準電圧は，上
限基準電圧設定部により黒最大電圧，白最大電圧，最大
値検出器から入力された最大画素データに対応する最大
画素電圧，もしくは白補正メモリから出力された白補正
データに対応する白補正電圧のいずれかに設定され，下
限基準電圧は，下限基準電圧設定部により黒基準電圧も
しくは黒補正メモリから出力された黒補正データに対応
する黒補正電圧のいずれかに設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ画像の前処理
装置に係り，より詳細には，原稿の状態に応じて反射さ
れる光量に比例したアナログ信号について画像読取セン
サまたは光源の歪みを補正してデジタルデータに変換す
ることにより出力画像の画質を改善するとともに，原稿
についてコントラスト調整と明るさ調整及び背景色を除
去して鮮明な出力画像を得るための画像歪み補正と画像
処理を実行する画像データの前処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に，スキャナのような画像入力装置
は光を原稿に投射して反射させて反射された光をＣＣＤ
または密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：ｃｏｎｔａｃｔ
ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）のような画像読取センサ
を通じて電気出力値に変換する。変換された出力値は一
般にコンピュータのハードディスクのようなデータ記憶
装置に貯蔵される。

【０００３】このような書類や本等の原稿に記載されて
いる文字や書画や写真等の画像を読み取るためのスキャ
ナは，スキャニング専用器として使用される単一機器も
しくはプリンタやファクシミリ等の機能を併せ持つ複合
器として構成される。

【０００４】一般的なカラー画像処理装置における光電
変換装置であるＣＣＤセンサから出力されるアナログ信
号は，半導体素子であるＣＣＤセンサの各画素間の個体
差による偏差を含んでおり，光源として使用する蛍光ラ
ンプまたはハロゲンランプ等の発光特性及び白色基準板
の歪み等により入力画像の読み取りにおいて画質の劣化
が発生する。

【０００５】このような回路素子及び部品による画質の
劣化を防止するためにカラー画像入力装置においては，
ＣＣＤセンサの素子特性による個体差を補正する黒補正
を実行し，光源（蛍光ランプまたはハロゲンランプ）及
び白色基準板の歪みによる影響を除去するため白補正を
実行する。

【０００６】一般に，カラー画像入力装置の歪み補正処
理は３段階で行われる。すなわち，ＣＣＤセンサに光が
入力されていない状態でＣＣＤセンサの画素自体から出
力される暗電流の大きさを読み取ることにより黒補正デ
ータを得てＣＣＤセンサから出力されるアナログ信号を
黒補正データの大きさに応じて減算する段階と，光源に
電源を投入して白色基準板から反射されるアナログ信号
に対して黒補正処理を実行し，出力される画像信号の最
大値を検出する段階と，光源に電源を投入して白色基準
板から反射されるアナログ信号に対して検出された最大
値と黒基準電圧の範囲内で光源及び白色基準板の歪みを
検出して生成した白補正データを基準として均一化する
動作を実行する段階である。

【０００７】図７は従来の前処理部の回路構成を示す構
成図である。図示のような前処理部においては，光源に
電源が投入されていない状態でＣＣＤセンサを駆動して
アナログ画像信号が出力される間に，Ａ／Ｄ変換器２０
１は黒補正データを得るための動作を実行する。すなわ
ち，黒基準電圧ＶＢｒｅｆと黒最大電圧ＶＢｍａｘの範
囲内でＣＣＤセンサから出力されたアナログ画像信号を
デジタルデータに変換して黒補正メモリ２０２に貯蔵す
る。

【０００８】黒補正メモリ２０２はＣＣＤセンサの有効
画素数の大きさに対応する容量を有し，ＣＣＤセンサの
出力同期信号によって順次黒補正データが貯蔵される。
Ａ／Ｄ変換器２０１は黒補正データ検出時にのみ動作す
る。

【０００９】次に，光源に電源を投入して白色基準板に
反射した反射光をＣＣＤセンサに入力させ，黒補正デー
タ検出動作により検出された黒補正データをＤ／Ａ変換
器２０３でアナログ値に変換し，黒補正器２０４におい
てＣＣＤセンサの出力信号について黒補正データの大き
さに対応する減算を施すことにより黒補正動作を実行す
る。

【００１０】黒補正処理が完了したアナログ画像信号
は，最大値検出のためのＡ／Ｄ変換器２０５に入力さ
れ，白最大電圧ＶＷｍａｘと黒基準電圧ＶＢｒｅｆとの
範囲内においてデジタル値に変換され，変換されたデジ
タル値は順次最大値検出器２０６に入力され，その中か
ら最大画素データ値が検出される。

【００１１】また黒補正処理が完了したアナログ画像信
号はＤ／Ａ変換器２０８に入力され，黒基準電圧ＶＢｒ
ｅｆと最大値検出器から検出されてＤ／Ａ変換器２０７
で変換された白色基準板の最大画素データＶＰＥＡＫの
範囲内でデジタルデータに変換され，白補正メモリ２０
９に貯蔵することにより白補正データ検出動作が実行さ
れる。

【００１２】実際に原稿画像の読み取り動作が実行され
る場合には，光源に電源が投入され，原稿から反射され
た反射光が入力すると，ＣＣＤセンサは光電変換により
アナログ画像信号を出力し，アナログ画像信号は黒補正
器２０４に入力されて，黒補正メモリ２０２からＤ／Ａ
変換器２０３を経て黒補正器２０４に供給された黒補正
データに基づいて黒補正動作が実行される。また，白補
正メモリ２０９に貯蔵された白補正データはＤ／Ａ変換
器２１０を経て白補正器２１１に供給され，白補正動作
が行われる。

【００１３】歪み補正が終了した画像信号は，最終的に
Ａ／Ｄ変換器２１２においてデータバスを通じてラッチ
２１５に記憶されたデータをＤ／Ａ変換器２１４で変換
した黒基準電圧ＶＢｒｅｆとデータバスを通じてラッチ
２１６に記憶されたデータをＤ／Ａ変換器２１３で変換
した白基準電圧ＶＷｒｅｆの範囲内でデジタル画像デー
タに変換することにより画像信号が生成され，出力され
る。

【００１４】なお現在製品化されているカラー画像入力
装置では，上記のような歪み補正処理を実行する回路の
大部分はＡＳＩＣ化されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の画像
データの前処理装置においては，回路構成が複雑で素子
の特性の個体差によるエラーが補正できず，また原稿の
画像のコントラスト調整と明るさ調整のために既に設定
されている範囲の一定値を必要によって選択的に指定し
て使用するので，それぞれの原稿ごとに最適の状態を得
るためには，それぞれの原稿の状態を把握し，それを基
準として画像入力装置の制御プログラムを変更して最適
変数を再設定しなければならなかった。

【００１６】本発明は上記課題に着眼して案出されたも
ので，その目的は，原稿の画像を読み取って得られたア
ナログ画像データをデジタル画像データに変換する際に
施される画像データの前処理を，回路特性の個体差に基
づくエラーを最少化して高品質のデジタル画像データを
得ることのできる画像データの前処理装置を提供するこ
とにある。

【００１７】本発明の他の目的は，原稿の画像の状態に
よってコンピュータで動作する駆動プログラムのメニュ
ーにコントラスト固定と明るさ調整及び背景色除去のた
めの機能を附加してユーザが選択した機能に対して最適
の画像を出力するようにすることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明は，画像入力装置の制御部の制御により，前
記画像入力装置の光源を駆動せずに画像読取センサから
出力される画像データから黒補正データを得る黒補正デ
ータ生成段階と，前記光源を駆動して白色基準板から反
射した光が入射して前記画像読取センサから出力される
画像データに黒補正処理を施した画像データの中から最
大画素データを得る最大画素データ検出段階と，黒補正
処理を施した画像データから前記最大画素データに基づ
いて白補正データを得る白補正データ生成段階とを含む
画像データの前処理を行う前処理装置において，画像入
力装置の画像読取センサから入力されるアナログ画像デ
ータを上限基準電圧と下限基準電圧との範囲内において
デジタル画像データに変換する１つのＡ／Ｄ変換器と，
前記Ａ／Ｄ変換器から出力される黒補正データを貯蔵す
る黒補正メモリと，前記Ａ／Ｄ変換器から出力される白
補正データを貯蔵する白補正メモリと，前記Ａ／Ｄ変換
器から出力されるデジタル画像データの中から最大画素
データを検出する最大値検出器と，前記画像入力装置の
制御部から供給される制御信号に従って，予め設定され
た黒最大電圧，予め設定された白最大電圧，前記最大値
検出器から入力された前記最大画素データに対応する最
大画素電圧，もしくは前記白補正メモリから出力された
前記白補正データに対応する白補正電圧のいずれかに前
記上限基準電圧を設定する上限基準電圧設定部と，前記
画像入力装置の制御部から供給される制御信号に従っ
て，予め設定された黒基準電圧もしくは前記黒補正メモ
リから出力された前記黒補正データに対応する黒補正電
圧のいずれかに前記下限基準電圧を設定する下限基準電
圧設定部とを含んで画像データの前処理装置を構成し
た。

【００１９】本発明に係る画像データの前処理装置にお
いては，前処理の各段階及び実際の原稿読取段階のいず
れについても，画像読取センサから出力されるアナログ
画像タは１つのＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データ
に変換される。一つのＡ／Ｄ変換器を使用して画像歪み
補正動作の実行及び多様な画像処理動作が実行できるよ
うにしたので，回路素子の個体特性によるエラーを最少
化できるが，これは各段階により１つのＡ／Ｄ変換器の
上限基準電圧と下限基準電圧をそれぞれ上限基準電圧設
定部及び下限基準電圧設定部により，多様な電圧に設定
できるように構成したことによる。

【００２０】上限基準電圧設定部及び下限基準電圧設定
部の設定する電圧は，制御部から供給される制御信号に
従って選択され，例えば前記制御信号は，前記黒補正デ
ータ生成段階であることを示す黒補正データ生成モード
選択信号と，前記最大画素データ検出段階であることを
示す最大画素データ検出モード選択信号と，前記白補正
データ生成段階であることを示す白補正データ生成モー
ド選択信号の３つを含み，前記上限基準電圧設定部は，
前記黒補正データ生成モード選択信号に従って前記黒最
大電圧を，前記最大画素データ検出モード選択信号に従
って前記白最大電圧を，前記白補正データ生成モード選
択信号に従って前記最大画素電圧をそれぞれ上限基準電
圧として設定し，前記下限基準電圧設定部は，前記黒補
正データ生成モード選択信号に従って前記黒基準電圧
を，前記最大画素データ検出モード選択信号または前記
白補正データ生成モード選択信号に従って前記黒補正電
圧をそれぞれ下限基準電圧として設定するように構成さ
れる。

【００２１】このような画像データの前処理装置はユー
ザの操作により選択的にコントラスト調整及び明るさ調
整を画像データの前処理にさらに含むことができ，前記
上限基準電圧設定部は，前記白補正電圧にコントラスト
調整または明るさ調整のための補償データを加えて補償
白補正電圧を上限基準電圧として設定でき，前記下限基
準電圧設定部は，前記黒補正電圧にコントラスト調整の
ための補償データを加えて補償黒補正電圧を上限基準電
圧として設定できる。

【００２２】この場合，前記制御信号は，コントラスト
調整が選択されていることを示すコントラスト調整モー
ド選択信号と明るさ調整が選択されていることを示す明
るさ調整モード選択信号をさらに含み，前記上限基準電
圧設定部は，前記コントラスト調整モード選択信号また
は前記明るさ調整モード選択信号に従って前記補償白補
正電圧を上限基準電圧として設定し，前記下限基準電圧
設定部は，前記コントラスト調整モード選択信号に従っ
て前記補償黒補正電圧を，前記明るさ調整モード選択信
号に従って黒補正電圧をそれぞれ設定するように構成で
きる。

【００２３】画像データの前処理装置はユーザの操作に
より選択的に背景色除去を画像データの前処理にさらに
含むことができ，前記上限基準電圧設定部は，前記最大
値検出器により求められ，読み取ろうとする原稿のプリ
スキャニングにより検出された前記原稿の最大画素デー
タまたは前記原稿のスキャニング時に１ライン前の主走
査ラインから検出された最大画素データに対応する最大
画素電圧を上限基準電圧として設定する。

【００２４】前記上限基準電圧設定部は，ユーザにより
選択されたいずれかの最大画素データに対応する最大画
素電圧を上限基準電圧として設定することができる。

【００２５】また，前記白基準板の最大画素データを貯
蔵する第１ラッチと，前記原稿のプリスキャニングによ
り検出された前記原稿の最大画素データを貯蔵する第２
ラッチと，前記原稿のスキャニング時に１ライン前の主
走査ラインから検出された最大画素データを貯蔵する第
３ラッチとからなるラッチを含むように構成できる。

【００２６】この場合，前記制御信号は，背景色除去が
選択されていることを示す背景色除去モード選択信号を
さらに含み，前記上限基準電圧設定部は，前記背景色除
去モード選択信号に従って最大画素データに対応する電
圧を上限基準電圧として設定することができる。

【００２７】前記上限基準電圧設定部は，前記白補正メ
モリから出力される前記白補正データと０または０を越
える大きさの前記補償データとを加算する第１加算器
と，前記黒最大電圧に対応する黒最大データと，前記白
最大電圧に対応する白最大データと，前記最大値検出器
から出力される前記最大画素データと，前記第１加算器
から出力される前記白補正データまたは補償白補正デー
タとの各デジタル値の中から，前記制御信号に従ってい
ずれか一つを選択して出力する第１選択器と，前記第１
選択器で選択されたデジタル値が入力されてアナログ電
圧に変換して出力する第１Ｄ／Ａ変換器とを含んで構成
することができる。

【００２８】前記下限基準電圧設定部は，前記黒補正メ
モリから出力される前記黒補正データと０または０を越
える大きさの前記補償データとを加算する第２加算器
と，前記黒基準電圧に対応する黒基準データと，前記第
２加算器から出力される前記黒補正データまたは補償黒
補正データとの各デジタル値の中から，前記制御信号に
従っていずれか一つを選択して出力する第２選択器と，
前記第２選択器で選択されたデジタル値が入力されてア
ナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換器とを含んで構成
することができる。

【００２９】また前記上限基準電圧設定部は，前記白補
正メモリから出力される前記白補正データと０または０
を越える大きさの前記補償データとを加算する第１加算
器と，前記黒最大電圧を発生する黒最大電圧発生器と，
前記白最大電圧を発生する白最大電圧発生器と，前記最
大値検出器から出力される前記最大画素データが入力さ
れ，前記最大画素データをアナログ変換して前記最大画
素電圧を出力する第１Ｄ／Ａ変換器と，前記第１加算器
から出力される前記白補正データまたは前記補償白補正
データとの各デジタル値をアナログ変換して白補正電圧
または補償白補正電圧を出力する第２Ｄ／Ａ変換器と，
前記制御信号に従って，前期黒最大電圧発生器，白最大
電圧発生器，第１Ｄ／Ａ変換器もしくは第２Ｄ／Ａ変換
器のいずれかを前記Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧の入力
端子と接続する第１アナログスイッチとを含んで構成す
ることができる。

【００３０】また前記下限基準電圧設定部は，前記黒補
正メモリから出力される前記黒補正データと０または０
を越える大きさの前記補償データとを加算する第２加算
器と，前記黒基準電圧を発生する黒基準電圧発生器と，
前記第２加算器から出力される前記黒補正データまたは
前記補償黒補正データとの各デジタル値をアナログ変換
して黒補正電圧または補償黒補正電圧を出力する第３Ｄ
／Ａ変換器と，前記制御信号に従って，前記黒基準電圧
発生器もしくは前記第３Ｄ／Ａ変換器のいずれかを前記
Ａ／Ｄ変換器の下限基準電圧の入力端子と接続する第２
アナログスイッチとを含んで構成することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下，添附の図面を参照しつつ本
発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

【００３２】図１は，本発明に係る画像データの前処理
装置の第１の実施の形態の回路構成を示すブロック図で
ある。図１において，Ａ／Ｄ変換器３０１はＣＣＤセン
サからのアナログ画像データをデジタル画像データに変
換し，Ｄ／Ａ変換器３０２，３０３はＡ／Ｄ変換器３０
１がＡ／Ｄ変換動作を実行する間の上／下限基準電圧を
それぞれ生成する。

【００３３】ラッチ３０４，３０５は上／下限基準電圧
に対応するデジタルデータをそれぞれ記憶し，選択器３
０６，３０７は上／下限基準電圧を動作モ−ドと選択信
号に応じてそれぞれ選択できるように動作する。

【００３４】黒補正メモリ３０８はＡ／Ｄ変換器３０１
から出力される黒補正データを貯蔵し，白補正メモリ３
０９はＡ／Ｄ変換器３０１から出力される白補正データ
を貯蔵する。最大値検出器３１０はＡ／Ｄ変換器３０１
から出力されるデジタル画像データを利用して最大値を
検出する。

【００３５】第１加算器３１１は白補正メモリ３０９か
ら出力されるデータの入力を受け，第２加算器３１２は
黒補正メモリ３０８から出力されるデータの入力を受け
る。ラッチ３１３，３１４はスキャナ制御部からデータ
バスを通じて提供される補償データを記憶して第１加算
器３１１及び第２加算器３１２に出力する。

【００３６】図２は図１の第１の実施の形態を含むスキ
ャナのシステム構成図である。図示のように，スキャナ
制御部１０１は原稿の画像を読み取る一連の走査動作の
実行に必要なタイミング信号を発生して全体的な動作を
制御する。

【００３７】ＲＯＭ１０２にはスキャナ制御部１０１が
所定の順序によりスキャナシステムの制御ができるよう
に一定のフローを有するプログラム及び参照データが貯
蔵されており，ＲＡＭ１０３にはスキャナ制御部１０１
がシステムを制御する間に発生する臨時データが貯蔵さ
れる。

【００３８】ランプ１１４はスキャナ制御部１０１から
制御信号を受けたランプドライバ１１３により駆動して
Ｒ，Ｇ，Ｂ三色光を出力し，ランプ１１４から出力され
た三色光は光学モジュール１１６を通じて原稿に照射さ
れ，原稿に反射してカラーＣＣＤセンサ１０４に入力す
る。

【００３９】ステップモ−タ１１５はスキャナ制御部１
０１から駆動信号を受け，光学モジュール１１６を所定
の解像度が得られるように原稿の副走査方向に移動させ
る。カラーＣＣＤセンサ１０４は光学モジュール１１６
を通じて入力される光量に比例して光の三原色である
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色情報を電気的なアナログ信号に
光電変換する。

【００４０】センサドライバ１１２はスキャナ制御部１
０１から一定信号の供給を受けてカラーＣＣＤセンサ１
０４が適切に動作するようにクロック信号をカラーＣＣ
Ｄセンサ１０４に供給する。バッファ１０５はカラーＣ
ＣＤセンサ１０４から出力されるアナログ信号を後段に
伝達して後段の回路によるＣＣＤセンサ信号の歪みを防
止する。

【００４１】マルチプレクサ１０６はスキャナ制御部１
０１から供給される信号に応じて，同時に入力される３
つの色情報信号の中から一つを選択して出力する。アナ
ログスイッチ１０７はスキャナ制御部１０１から供給さ
れる信号に応じて各色に施す増幅度を選択する。増幅段
１０８は，画像信号を一定レベルの出力信号に変換して
出力するために，マルチプレクサ１０６において選択さ
れ出力された画像信号をアナログスイッチ１０７により
選択された増幅度に応じて増幅し，前処理部１０９に出
力する。

【００４２】前処理部１０９は増幅段１０８において一
定レベルの信号に変換して出力された信号が入力される
と，黒白補正処理を実行し，アナログ信号をＡ／Ｄ変換
してデジタル画像データとして出力する。

【００４３】メモリバッファ１１０は前処理部１０９に
よりデジタルに変換された画像データを一時的に貯蔵
し，インターフェース１１１はメモリバッファ１１０に
貯蔵された画像データを一定な伝送規則に従ってコンピ
ュータ１１７に伝送する。

【００４４】図３は，本発明に係るデータ画像の前処理
装置の第２の実施の形態の回路構成を示すブロック図で
ある。図３において，Ａ／Ｄ変換器４００はＣＣＤセン
サからのアナログ画像データをデジタル画像データに変
換する。

【００４５】黒最大電圧発生器４１３と白最大電圧発生
器４１４とはＡ／Ｄ変換器４００がＡ／Ｄ変換動作を実
行する間の上限基準電圧を生成し，黒基準電圧発生器４
２３はＡ／Ｄ変換器４００がＡ／Ｄ変換動作を実行する
間の下限基準電圧を生成する。

【００４６】Ｄ／Ａ変換器４１５はラッチ４３１，４３
２，４３３に貯蔵されている白基準板の最大画素データ
をアナログ電圧に変換し，Ｄ／Ａ変換器４１６はユーザ
が選択した画像処理機能によって制御される変動分を貯
蔵しているラッチ４１１の出力値と白補正データを加算
する加算器４１２の出力値とをアナログ電圧に変換し，
Ｄ／Ａ変換器４２４はユーザが選択した画像処理機能に
よって制御される変動分を貯蔵しているラッチ４２１の
出力する補償データと黒補正データとを加算する加算器
４２２の出力をアナログ電圧に変換する。

【００４７】アナログスイッチ４１７は黒最大電圧発生
器４１３，白最大電圧発生器４１４，Ｄ／Ａ変換器４１
５及びＤ／Ａ変換器４１６からの各出力値の中から動作
モ−ドの選択信号に応じてそのうちの一つを選択する。

【００４８】黒補正メモリ４４０はＡ／Ｄ変換器４００
から出力される黒補正データを貯蔵し，白補正メモリ４
５０はＡ／Ｄ変換器４００から出力される白補正メモリ
を貯蔵し，最大値検出器４６０はＡ／Ｄ変換器４００か
ら出力されるデジタル画像データを利用して最大値を検
出する。

【００４９】ラッチ４３１は最大値検出器４６０で検出
された白基準板の最大画素データを貯蔵し，ラッチ４３
２は原稿の最大画素データを貯蔵し，ラッチ４３３は主
走査ラインの最大画素データを貯蔵する。

【００５０】スキャナ制御部５０１から供給された第１
選択信号に応じて，アナログスイッチ４１７は黒最大電
圧発生器４１３，白最大電圧発生器４１４，Ｄ／Ａ変換
器４１５及びＤ／Ａ変換器４１６からそれぞれ出力され
る各電圧の中から一つを選択してＡ／Ｄ変換器４００に
供給し，Ａ／Ｄ変換器４００は画像歪み補正動作モ−ド
及び画像処理動作モ−ドに応じて選択した電圧を上限基
準電圧として設定する。アナログスイッチ４２５は黒基
準電圧発生器４２３及びＤ／Ａ変換器４２４からそれぞ
れ出力される各電圧のうち一つを選択してＡ／Ｄ変換器
４００に供給し，Ａ／Ｄ変換器４００は画像歪み補正動
作モ−ド及び画像処理動作モ−ドに応じてその選択した
電圧を下限基準電圧として設定する。

【００５１】またスキャナ制御部５０１からの第２選択
信号に応じて，ラッチ４３１，４３２，４３３からそれ
ぞれ出力される各データの中から一つが画像歪み補正動
作モ−ド及び画像処理動作モ−ドに応じて選択され，Ｄ
／Ａ変換器４１５に入力される。

【００５２】図４は本発明の第２の実施の形態における
装置のシステム構成図である。図示のように，スキャナ
制御部５０１は原稿の画像をデジタルデータとして読み
取るための一連の走査動作の実行に必要なタイミング信
号を発生させて，前処理部５１６に動作モ−ドによる選
択信号を伝送して全体的な動作を制御する。

【００５３】ＲＯＭ５０２にはスキャナ制御部５０１が
所定の順序に従ってスキャナシステムを制御できるよう
に一定のフローを有するプログラム及び参照データが貯
蔵され，ＲＡＭ５０３にはスキャナ制御部５０１がシス
テムを制御する間に発生する臨時データが貯蔵される。

【００５４】ランプ５１３はスキャナ制御部５０１から
制御信号を受けたランプドライバ５１２により駆動され
てＲ，Ｇ，Ｂ三色光を出力し，光学モジュール５１５は
ランプ５１３から出力された三色光が原稿に反射して光
電変換素子に入力するように経路を形成し，カラーＣＣ
Ｄセンサ５０４上に焦点を合わせるように構成されてい
る。

【００５５】ステップモ−タ５１４はスキャナ制御部５
０１から駆動信号を受け光学モジュール５１５を所定の
解像度が得られるように原稿の副走査方向に移動させ
る。カラーＣＣＤセンサ５０４は光学モジュール５１５
を通じて入力される光量に比例して光の三原色である
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色情報を電気的なアナログ信号に
光電変換する。

【００５６】センサドライバ５１１はスキャナ制御部５
０１から一定信号の供給を受けてカラーＣＣＤセンサ５
０４が適切に動作するようにクロック信号をカラーＣＣ
Ｄセンサ５０４に供給し，バッファ５０５はカラーＣＣ
Ｄセンサ５０４から出力されるアナログ信号を後段に伝
達して後段の回路によるＣＣＤセンサ信号の歪みを防止
する。

【００５７】増幅段５０６はスキャナ制御部５０１の信
号によって同時に入力される三色信号を一定レベルの出
力信号に変換して出力するように所定の増幅度により増
幅してマルチプレクサ５０７に入力し，マルチプレクサ
５０７は増幅段５０６から出力される三色情報信号の中
から一つを選択して前処理部５１６に入力し，前処理部
５１６はマルチプレクサ５０７において選択された画像
信号の入力を受けて画像歪み情報処理と画像処理を実行
する。

【００５８】メモリバッファ５０８は前処理部５１６に
よりデジタル変換された画像データを一時的に貯蔵し，
インターフェース５０９はメモリバッファ５０８に貯蔵
された画像データを一定の伝送規則に従ってコンピュー
タ５１０に伝送する。

【００５９】以下，表１，表２及び図１〜６を参照しつ
つ，本発明に係る画像データの前処理装置の第１，２の
実施の形態の動作及びこれらを利用した画像データの前
処理方法における画像前処理の過程について説明する。
図５は第１，２の実施の形態におけるデータ画像の前処
理の過程を示すフローチャートである。

【００６０】まず，本発明の第１の実施の形態について
表１と図１及び図２を使用して画像歪み補正と画像処理
を実行する装置の動作及び方法について詳細に説明す
る。表１ 選択信号の値によるモ−ド及び上／下限基準
電圧

【００６１】

【表１】

【００６２】ここで，ｍはコントラスト調整レベル，ｎ
は明るさ調整レベルである。

【００６３】最初に，カラーＣＣＤセンサ１０４に光が
入射していない状態でカラーＣＣＤセンサ１０４の出力
した画像データが前処理部１０９に伝送されてきて黒補
正データが生成される。黒補正データを生成するために
スキャナ制御部１０１から「０」の値を有する選択信号
が前処理部１０９の選択器３０６，３０７に供給され，
それぞれの選択器において選択された値はＡ／Ｄ変換器
３０１の上／下限基準電圧を設定する２個のＤ／Ａ変換
器３０２，３０３にそれぞれ入力される。

【００６４】すなわち表１に示すように，選択値「０」
に従い，選択器３０６はＡ値，すなわち黒最大電圧ＶＢ
ｍａｘを選択して出力し，Ｄ／Ａ変換器３０２はアナロ
グ化した黒最大電圧ＶＢｍａｘを出力する。選択器３０
７はＣ値，すなわち黒基準電圧ＶＢｒｅｆ選択して出力
し，Ｄ／Ａ変換器３０３はアナログ化した黒基準電圧Ｖ
Ｂｒｅｆを出力する。これにより黒補正データの生成時
には，Ａ／Ｄ変換器３０１は下限基準電圧となる黒基準
電圧ＶＢｒｅｆと上限基準電圧となる黒最大電圧ＶＢｍ
ａｘの範囲内において，入力された画像信号をデジタル
データに変換して黒補正メモリ３０８に順次貯蔵する。
これにより黒補正データの生成が完了する（Ｓ１１段
階）。

【００６５】なお通常，黒基準電圧ＶＢｒｅｆはカラー
ＣＣＤセンサ１０４に光が入射していない時の理論上の
出力値，すなわち０であり，黒最大電圧ＶＢｍａｘはカ
ラーＣＣＤセンサ１０４の素子特性により個体差及びス
キャナのシステムの特性に適合するように予め設定され
ている値であり，素子の偏差にも拘わらず黒であると十
分に判断される０以上の値である。また白最大電圧も同
様に素子やシステムの特性に適合するように設定されて
おり，十分白であると判断される大きさの値である。

【００６６】次に，ランプ１１４を駆動して白色基準板
からの反射光をカラーＣＣＤセンサ１０４に入力させて
得られた画像データから最大値を検出するために，スキ
ャナ制御部１０１から「１」の値を有する選択信号が前
処理器１０９の選択器３０６，３０７に供給され，それ
ぞれの選択器で選択された値はＡ／Ｄ変換器３０１の上
／下限基準電圧を設定する二つのＤ／Ａ変換器３０２，
３０３に入力される。

【００６７】すなわち表１に示すように，選択値「１」
に従い，選択器３０６はＢ値，すなわち白最大データＶ
Ｗｍａｘを選択して出力し，Ｄ／Ａ変換器３０２はアナ
ログ化した白最大電圧ＶＷｍａｘを出力する。選択器３
０７は黒補正メモリ３０８から出力される黒補正データ
ＶＢＬＫを選択して出力し，Ｄ／Ａ変換器３０３はアナ
ログ化した黒補正電圧ＶＢＬＫを出力する。Ａ／Ｄ変換
器３０１は下限基準電圧となる黒補正電圧ＶＢＬＫと上
限基準電圧となる白最大電圧ＶＷｍａｘの範囲内におい
て，入力された画像信号をデジタルデータに変換する。
この時，黒補正メモリ３０８に貯蔵されていた黒補正デ
ータＶＢＬＫが，画素同期信号に応じて各画素に対し出
力されることにより，Ａ／Ｄ変換器３０１において黒補
正が同時に処理される。

【００６８】Ａ／Ｄ変換器３０１によりデジタルデータ
に変換された画像データは最大値検出器３１０に順次入
力され，以前に入力された画像データとの比較により最
大値を検出する（Ｓ１２段階）。カラーＣＣＤセンサ１
０４の１ライン分について処理を完了すると，ＣＣＤセ
ンサの有効画素数に相当する領域で検出された最大値は
選択器３０６からの一つの入力値として提供されること
になる。

【００６９】次に，白補正値を生成するためにスキャナ
制御部１０１から「２」の値を有する選択信号が前処理
器１０９の選択器３０６，３０７に供給され，それぞれ
の選択器で選択された値はＡ／Ｄ変換器３０１の上／下
限基準電圧を設定する二つのＤ／Ａ変換器に入力され
る。

【００７０】すなわち表１に示すように，選択値「２」
に従い，選択器３０６は最大値検出器３１０において検
出された白色基準板最大画素データＶＰＥＡＫを選択し
て出力し，Ｄ／Ａ変換器３０２はアナログ化された白色
基準板最大画素電圧ＶＰＥＡＫを出力する。選択器３０
７は黒補正メモリ３０８から出力される黒補正データＶ
ＢＬＫを選択して出力し，Ｄ／Ａ変換器３０３はアナロ
グ化された黒補正電圧ＶＢＬＫを出力する。

【００７１】Ａ／Ｄ変換器３０１は下限基準電圧となる
黒補正電圧ＶＢＬＫと上限基準電圧となる白色基準板最
大画素電圧ＶＰＥＡＫの範囲内で入力された画像信号を
デジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータ
は白補正メモリ３０９に順次貯蔵されて白補正データの
生成が完了する（Ｓ１３段階）。

【００７２】白補正データの生成が完了すると，スキャ
ナは全ての準備動作を終了した状態で，実際に原稿の画
像の入力を実行することができる。さらに，走査動作の
実行を命令をする前に，ユーザは原稿の画像の状態によ
って画像品質を改善するため多様な処理動作を選択する
ことができる。

【００７３】実際の読取を開始すると，スキャナ制御部
１０１からコントラストと明るさ調整及び背景色除去動
作によって選択された値を有する選択信号が前処理器１
０９の選択器３０６，３０７に供給され，それぞれの選
択器において選択された値はＡ／Ｄ変換器３０１の上・
下限基準電圧を設定する二つのＤ／Ａ変換器３０２，３
０３に入力される（Ｓ２０段階）。

【００７４】この処理の過程を図６に示す。まずスキャ
ナ制御部１０１はユーザが指定した画像処理がコントラ
スト調整であるかどうかを判断する（Ｓ２１段階）。判
断の結果，コントラスト調整であれば，表１に示すよう
に，「３」の値を有する選択信号が供給され，白補正メ
モリ３０９から出力される白補正データＶＷＨＴとデー
タバスを通じてラッチ３１３に記憶されている第１デー
タ−ｍαとを加算器３１１により加算したＶＷＨＴ−ｍ
αが選択器３０６により選択され，上限基準電圧として
使用するためにＤ／Ａ変換器３０２に入力され，アナロ
グ化されて出力される。

【００７５】また，黒補正メモリ３０８から出力される
黒補正データＶＢＬＫとデータバスを通じてラッチ３１
４に記憶されている第２データ＋ｍαを加算器３１２に
より加算したＶＢＬＫ＋ｍαが選択器３０７により選択
され，下限基準電圧として使用するためにＤ／Ａ変換器
３０３に入力され，アナログ化されて出力される（Ｓ２
２段階）。これによって，Ａ／Ｄ変換器３０１は下限基
準電圧ＶＢＬＫ＋ｍαと上限基準電圧ＶＷＨＴ−ｍαと
の範囲内で入力された画像信号をデジタルデータに変換
する。

【００７６】ここで，ｍはコントラスト調整レベル，α
はコントラスト変動分を示す。コントラスト調整レベル
ｍを，例えば，白側１２８レベルと黒側１２８レベルで
制御すると仮定すると，次のような式でコントラスト変
動分αが求められる。 α＝白色基準板の最大画素値／２５６

【００７７】ユーザがコントラスト調整を実行するため
（＋），（−）で分けられた１２８個のレベルの中でい
ずれの一つのレベルを選択すると，（＋）レベルに対し
ては白側の明るさがより明るくなる側に画像が処理さ
れ，（−）レベルに対しては黒側の明るさがより暗くな
る側に画像が処理される。例えば，白側に３レベルを選
択して黒側に４レベルを選択すると，白側変動量は３
α，黒側変動量は４αになる。

【００７８】これによって，コントラスト調整処理が開
始される前に上限基準電圧ＶＷＨＴ−３αと下限基準電
圧ＶＢＬＫ＋４αを選択するためラッチ３１３にはデー
タバスを通じて３αの補償データを記憶させ，ラッチ３
１４にはデータバスを通じて４αのデータを記憶させ
る。

【００７９】このように，ラッチ３１３に記憶されてい
る第３データ（３αの補償データ）が加算器３１１によ
り白補正値と加算されてＡ／Ｄ変換器３０１の上限基準
電圧を生成し，ラッチ３１４に記憶されている第４デー
タ４αが加算器３１２により黒補正値と加算されてＡ／
Ｄ変換器３０１の下限基準電圧を生成するようになる。
ここで，コントラスト調整が再実行される時には，Ｓ１
３段階で白補正メモリ３０９に順次的に貯蔵された白補
正データＶＷＨＴがコントラストを調整する時の上限電
圧を求めるための基準値として使用されるため加算器３
１１に再入力される。また，コントラスト調整が再実行
される時には，Ｓ１１段階で黒補正メモリ３０８に順次
的に貯蔵された黒補正データＶＢＬＫがコントラストを
調整する時の下限電圧を求めるための基準値として使用
されるため加算器３１２に再入力される。

【００８０】Ｓ２１段階における判断の結果，ユーザが
指定した画像処理がコントラスト調整ではなければ，明
るさ調整であるかどうかを判断する（Ｓ２３段階）。

【００８１】判断の結果，明るさ調整であれば，表１に
示すように，選択信号は「３」の値を有し，白補正メモ
リ３０９から出力される白補正データＶＷＨＴとデータ
バスを通じてラッチ３１３に記憶されているデータ±ｎ
βを加算器３１１により加算したＶＷＨＴ±ｎβが選択
器３０６により選択され，上限基準電圧として使用する
ためにＤ／Ａ変換器３０２に入力され，アナログ化され
て出力される。また，黒補正メモリ３０８から出力され
る黒補正データＶＢＬＫが選択器３０７により選択さ
れ，下限基準電圧として使用するためにＤ／Ａ変換器３
０３に入力され，アナログ化されて出力される（Ｓ２４
段階）。これによって，Ａ／Ｄ変換器３０１は下限基準
電圧ＶＢＬＫと上限基準電圧ＶＷＨＴ±ｎβとの範囲内
で入力された画像信号をデジタルデータに変換する。

【００８２】ここで，画像読取モ−ドで上限基準電圧を
設定するため加算器３１１に入力されるスキャナ制御部
１０１のデータバスからラッチされた値ｎβは次のよう
な方法により決定される。

【００８３】すなわち，出力画像の明るさ調節に利用さ
れる上限値変動分βは白色基準板の最大画素値ＶＰＥＡ
Ｋで画像読取モ−ドの以前の動作で実行されるプリスキ
ャニングモ−ドで得られた原稿の最大画素値ＶＰＥＡ
Ｋ’を除算した結果値を明るさ調整レベルで分けて求め
る。 β＝（白色基準板の最大画素値−プリスキャニング時の
原稿の最大画素値）／ｎ ここで，ｎは明るさ調整レベ
ルである。

【００８４】前記のような式により決定された上限値変
動分はユーザの出力画像明るさ調整レベルによって次の
ような動作の実行に供される。

【００８５】すなわち，ユーザが出力画像を暗く調節し
ようとする場合には上限基準電圧が増加されて画像が暗
く出力される。例えば，ユーザが暗い側に３レベルを指
定すると，上限値変動量３βをデータバスを通じてラッ
チ３１３に記憶させて加算器３１１で白補正メモリ３０
９から出力される白補正データＶＷＨＴと加算して上限
基準電圧ＶＷＨＴ＋３βを生成してラッチ３０４を経て
Ｄ／Ａ変換器３０２に提供する。

【００８６】また，ユーザが出力画像を明るく調節しよ
うとする場合には上限基準電圧が減少されて画像が明る
く出力される。例えば，ユーザが明るい側に５レベルを
指定した場合，上限値変動量５βの補償データを取って
データバスを通じてラッチ３１３に記憶させる。上限値
変動量５βの補償データが加算器３１１で白補正メモリ
３０９から出力される白補正データＶＷＨＴに加算され
ることの意味は，白補正データＶＷＨＴから上限値変動
量５βを減算するということと同一である。したがっ
て，上限基準電圧ＶＷＨＴ−５βを生成してラッチ３０
４を通じてＤ／Ａ変換器３０２に提供する。ここで，明
るさ調整が再実行される時には，Ｓ１３段階で白補正メ
モリ３０９に順次的に貯蔵された白補正データＶＷＨＴ
が明るさを調整する時の上限電圧を求めるための基準値
として使用されるため加算器３１１に再入力される。ま
た，明るさ調整が再実行される時には，Ｓ１１段階で黒
補正メモリ３０８に順次的に貯蔵された黒補正データＶ
ＢＬＫが明るさを調整する時に下限電圧を求めるための
基準値として使用されるため加算器３１２に再入力され
る。

【００８７】さらに，Ｓ２３段階における判断の結果，
ユーザが指定した画像処理が明るさ調整でなければ，背
景色除去であるかどうかを判断する（Ｓ２５段階）。

【００８８】判断の結果，背景色除去動作であれば，表
１に示すように，選択信号は「２」の値を有し，選択器
３０６は最大値検出器３１０で検出された原稿の最大画
素値ＶＰＥＡＫ’を選択し，ラッチ３０４を通じてＤ／
Ａ変換器３０２に出力する。Ｄ／Ａ変換器３０２はＶＰ
ＥＡＫ’をアナログ化して背景色処理のための上限基準
電圧としてＡ／Ｄ変換器３０１に出力する。選択器３０
７は黒補正メモリ３０８から出力される黒補正データＶ
ＢＬＫを選択し，ラッチ３０５を通じてＤ／Ａ変換器３
０３に出力し，Ｄ／Ａ変換器３０３は下限基準電圧とし
てＶＢＬＫをアナログ化してＡ／Ｄ変換器３０１に出力
する（Ｓ２６段階）。これによって，Ａ／Ｄ変換器３０
１は下限基準電圧ＶＢＬＫと上限基準電圧ＶＰＥＡＫ’
の範囲内で入力された画像信号をデジタルデータに変換
する。ここで，背景色除去が再実行される時には，文書
の最大画素値を背景色を除去するときの上限電圧として
使用するため最大値検出器３１０から検出した後，選択
器３０６に再入力される。また，背景色除去が再実行さ
れる時には，Ｓ１１段階で黒補正メモリ３０８に順次的
に貯蔵された黒補正データＶＢＬＫが背景色を除去する
ときの下限電圧として使用されるため加算器３１２に再
入力される。

【００８９】背景色除去処理時には白補正動作が実行さ
れない。これは，通常文字認識のためにスキャニングす
る場合の出力画像データは二値化データとして使用され
るので，各画素に対して白補正処理はほとんど影響せ
ず，背景色をどの程度正確に除去し，二値化基準レベル
をどのように定めるかに重点を置くことにより処理動作
を簡単にするためである。

【００９０】このような動作によって上／下限基準電圧
が定まり，上／下限基準電圧により画像読取動作が実行
されると，黒補正処理や背景色除去動作が同時に実行さ
れる。すなわち従来よりも簡単な回路構成で所望の補正
処理及び画像処理動作を遂行することができる（Ｓ３０
段階）。

【００９１】前記処理過程で生成されたデジタルデータ
は，黒補正電圧による黒補正処理，白補正電圧による白
補正処理，コントラストと明るさ調整及び背景色除去が
選択的または同時に行われ，Ａ／Ｄ変換器が１個のより
簡単な回路構成で所望する補正動作及び画像処理動作が
実行できる。

【００９２】以上のような過程を経て，画像に対して画
像歪み補正と画像処理を実行した後，最終的にデジタル
画像データとして出力される（Ｓ４０段階）。実際に原
稿を読み取るときには，Ｄ／Ａ変換器３０２からは上限
基準電圧として白補正電圧ＶＷＨＴ，またはコントラス
ト調整モード又は明るさ調整モードにおいては補償白補
正電圧ＶＷＨＴ−ｍαまたはＶＷＨＴ±ｎβ，または背
景色除去モードにおいてはＶＰＥＡＫ’が出力される。
一方，Ｄ／Ａ変換器３０３からは下限基準電圧として黒
補正電圧ＶＢＬＫ，またはコントラスト調整モードにお
いてはＶＢＬＫ＋ｍαが出力されて，Ａ／Ｄ変換器３０
１は上限基準電圧と下限基準電圧との範囲内においてア
ナログ画像データをデジタル画像データに変換する。

【００９３】次に本発明の第２の実施の形態について表
２と図３及び図４を使用して画像歪み補正と画像処理を
実行する装置の動作及び方法について詳細に説明する。
表２ 選択信号の値によるモ−ド及び上／下限基準電圧

【００９４】

【表２】

【００９５】ここで，ｍはコントラスト調整レベル，ｎ
は明るさ調整レベルである。

【００９６】最初に，カラーＣＣＤセンサ５０４に光が
入射していない状態でカラーＣＣＤセンサ５０４の出力
した画像データが前処理部５１６に伝送されてきて黒補
正データが生成される。黒補正データ生成動作を実行す
るために，スキャナ制御部５０１から「０」の値を有す
る第１選択信号が前処理部５１６に供給され，図３に示
すアナログスイッチ４１７及びアナログスイッチ４２５
に入力される。第１選択信号に従ってそれぞれのアナロ
グスイッチにおいて選択されたアナログ値はＡ／Ｄ変換
器４００の上／下限基準電圧として入力される。

【００９７】すなわち表２に示すように，第１選択信号
の値が「０」の場合，アナログスイッチ４１７はＡ／Ｄ
変換器４００の上限基準電圧の入力端子と黒最大電圧発
生器４１３と接続し，アナログスイッチ４２５は下限基
準電圧の入力端子と黒基準電圧発生器４２３とを接続す
る。よって黒補正データ生成動作時には，Ａ／Ｄ変換器
４００は上限基準電圧となる黒最大電圧ＶＢｍａｘと下
限基準電圧となる黒基準電圧ＶＢｒｅｆとの範囲内にお
いて，入力された画像信号をデジタルデータに変換し，
黒補正メモリ４４０に順次貯蔵する（Ｓ１１段階）。

【００９８】次に，ランプ５１３を駆動して白色基準版
からの反射光をカラーＣＣＤセンサ５０４に入力させて
得られた画像データを利用して最大値検出動作を実行す
る。図４に示すスキャナ制御部５０１から前処理部５１
６に提供される第１選択信号は「１」の値を有し，図３
に示すアナログスイッチ４１７とアナログスイッチ４２
５に供給され，それぞれのアナログスイッチにおいて選
択されたアナログ値はＡ／Ｄ変換器４００の上／下限基
準電圧として入力される。

【００９９】すなわち表２に示すように，第１選択信号
の値が「１」である場合，アナログスイッチ４１７はＡ
／Ｄ変換器４００の上限基準電圧の入力端子と白最大電
圧発生器４１４とを接続し，アナログスイッチ４２５は
下限基準電圧の入力端子とＤ／Ａ変換器４２４とを接続
する。Ｄ／Ａ変換器４２４には黒補正メモリ４４０から
出力された黒補正データを加算器４２２（この場合は何
も加算しない。具体的にはラッチ４２１には「０」が記
憶されている）を経て入力され，Ｄ／Ａ変換器４２４は
アナログ化した黒補正電圧ＶＢＬＫを出力する。よって
最大値検出動作時にはＡ／Ｄ変換器４００は，上限基準
電圧となる白最大電圧ＶＷｍａｘと下限基準電圧となる
黒補正電圧ＶＢＬＫとの範囲内において，入力された画
像信号をデジタルデータに変換する。

【０１００】この時，黒補正メモリ４４０に貯蔵されて
いた黒補正データＶＢＬＫが画素同期信号に同期して該
当画素に対し出力されることにより，Ａ／Ｄ変換器４０
０において黒補正が同時に処理される。

【０１０１】デジタルデータに変換された画像データを
最大値検出器４６０に順次入力し，以前に入力された画
素値との大小を比較することによって最大値検出動作を
実行する（Ｓ１２段階）。

【０１０２】次に，白補正値生成動作を実行するため
に，スキャナ制御部５０１から「２」の値を有する第１
選択信号が前処理部５１６に供給され，アナログスイッ
チ４１７とアナログスイッチ４２５に入力されて，それ
ぞれのアナログスイッチで選択された値はＡ／Ｄ変換器
４００に上／下限基準電圧として入力される。

【０１０３】すなわち表２に示すように，第１選択信号
の入力値が「２」である場合，選択値「２」に従って，
アナログスイッチ４１７はＡ／Ｄ変換器４００の上限基
準電圧の入力端子とＤ／Ａ変換器４１５とを接続する。
Ｄ／Ａ変換器４１５は最大値検出器４６０により最大値
検出段階において検出された白基準板の最大値をアナロ
グ変換した電圧を出力する。アナログスイッチ４２５は
Ａ／Ｄ変換器４００の下限基準電圧の入力端子とＤ／Ａ
変換器４２４とを接続する。Ｄ／Ａ変換器４２４は黒補
正メモリ４４０から加算機４２２（ここでは何も加算せ
ず）を経て出力される黒補正データＶＢＬＫをアナログ
変換した電圧を出力する。よって白補正値生成動作時に
はＡ／Ｄ変換器４４０は，上限基準電圧となる白基準板
最大電圧ＶＰＥＡＫと下限基準電圧となる黒補正電圧Ｖ
ＢＬＫとの範囲内において入力された画像信号をデジタ
ルデータに変換する。

【０１０４】以上のような処理過程により生成されたデ
ジタルデータは白補正メモリ４５０に順次貯蔵されて白
補正データ生成動作は完了する（Ｓ１３段階）。

【０１０５】次に，原稿画像読取モ−ドの前動作として
実行されるプリスキャニングモ−ドによる画像の最大画
素値を検出する（Ｓ１４段階）。動作が完了すると，ス
キャナは全ての準備動作を終了した状態で実際に画像の
読取動作を開始することができる。

【０１０６】実際の走査動作の実行を命令をする前に，
ユーザはコンピュータ５１０において実行される装置駆
動プログラムにより原稿の画像の状態に応じて画像品質
を改善するためのコントラスト調整動作，明るさ調整動
作及び背景色除去に対する処理動作を選択できる。

【０１０７】読み取ろうとする原稿を固定させて画像読
取動作を開始すると，スキャナ制御部５０１から前処理
部５１６に供給される第１選択信号は，コントラスト調
整動作，明るさ調整動作及び背景色除去動作に応じて変
更される。図３に示すように，第１選択信号はアナログ
スイッチ４１７とアナログスイッチ４２５に供給され，
それぞれのアナログスイッチにおいて選択された値はＡ
／Ｄ変換器４００の上・下限基準電圧として入力される
（Ｓ２０段階）。

【０１０８】この処理の過程を図６に示す。まずユーザ
が指定した画像処理動作がコントラスト調整であるかど
うかを判断する（Ｓ２１段階）。判断の結果，コントラ
スト調整であれば，表２に示すように第１選択信号の入
力値は「３」の値を有する。

【０１０９】選択信号の値「３」が入力されると，アナ
ログスイッチ４１７はＤ／Ａ変換器４１６の出力を選択
するように切り換えられ，また白補正メモリ４５０から
出力される白補正データＶＷＨＴとデータバスを通じて
ラッチ４１１に記憶されているデータ−ｍαが加算器４
１２により加算されて，上限基準電圧として利用するた
めにＤ／Ａ変換器４１６に入力される。

【０１１０】また，アナログスイッチ４２５はＤ／Ａ変
換器４２４の出力を選択するように切り換えられ，また
黒補正メモリ４４０から出力される黒補正データとデー
タバスを通じてラッチ４２１に記憶されているデータ＋
ｍαが加算器４２２により加算されて，下限基準電圧と
して利用するためにＤ／Ａ変換器４２４に入力される。
これにより，Ａ／Ｄ変換器４００は上限基準電圧ＶＷＨ
Ｔ−ｍαと下限基準電圧ＶＢＬＫ＋ｍαとの範囲内にお
いて，入力された画像信号をデジタルデータに変換す
る。

【０１１１】ここで，ｍはコントラスト調整レベル，α
はコントラスト変動分を示す。コントラスト調整レベル
ｍを白側１２８レベルと黒側１２８レベルで制御すると
仮定すると，次のような式でコントラスト変動分αが求
められる。α＝白基準板の最大画素値／２５６

【０１１２】ユーザがコントラスト調整を実行するた
め，（＋），（−）レベルで分けられた任意の調整レベ
ル（ここではそれぞれ１２８レベル）を選択すると，
（＋）レベルに対しては白側の明るさがより明るくなる
側に画像が処理され，（−）レベルに対しては黒側の明
るさがより暗くなる側に画像が処理される。すなわち，
白側に３レベルを選択して，黒側に４レベルを選択した
場合白側変動量は３αになり，黒側変動量は４αにな
る。

【０１１３】これによって，コントラスト調整処理が開
始される前に，上限基準電圧ＶＷＨＴ−３αと下限基準
電圧ＶＢＬＫ＋４αを選択するため，ラッチ４１１には
データバスを通じて３αの補償データを記憶させて，ラ
ッチ４２１にはデータバスを通じて４αのデータを記憶
させておく。

【０１１４】このようにラッチ４１１に記憶されている
値が加算器４１２により白補正値と加算された後，Ｄ／
Ａ変換器４１６に入力されてＡ／Ｄ変換器４００の上限
基準電圧を生成するためアナログスイッチ４１７を経て
出力され，ラッチ４２１に記憶されている値は加算器４
２２により黒補正値と加算された後，Ｄ／Ａ変換器４２
４に入力されＡ／Ｄ変換器４００の下限基準電圧を生成
するためアナログスイッチ４２５を経て出力される。

【０１１５】Ｓ２１段階における判断の結果，ユーザが
指定した画像処理動作がコントラスト調整ではなけれ
ば，明るさ調整処理であるかどうかを判断する（Ｓ２３
段階）。

【０１１６】判断の結果，明るさ調整であれば，表２の
ように第１選択信号の入力値は「３」の値を有する。こ
れにより，アナログスイッチ４１７はＡ／Ｄ変換器４０
０の上限基準電圧の入力端子をＤ／Ａ変換器４１６と接
続するように切り換えられ，また白補正メモリ４５０か
ら出力される白補正データＶＷＨＴとデータバスを通じ
てラッチ４１１に記憶されているデータ±ｎβとが加算
器４１２により加算され，Ｄ／Ａ変換器４１６に入力さ
れる。

【０１１７】また，アナログスイッチ４２５はＤ／Ａ変
換器４２４からの入力を出力するように切り換えられ
る。Ｄ／Ａ変換器４２４は黒補正メモリ４４０から出力
される黒補正データＶＢＬＫを出力する（Ｓ２４段
階）。これによって，Ａ／Ｄ変換器４００は上限基準電
圧ＶＷＨＴ±ｎβと下限基準電圧ＶＢＬＫとの範囲内に
おいて，入力された画像信号をデジタルデータに変換す
る。

【０１１８】ここで，明るさ調整動作の上限基準電圧を
設定するためデータバスからラッチされた値ｎβは次の
ような方法により決定される。

【０１１９】すなわち，出力画像の明るさ調節に利用さ
れる上限値変動分βは白基準板の最大画素値ＶＰＥＡＫ
で画像読取モ−ドの前動作として実行されるプリスキャ
ニングモ−ドで得られた原稿の画像の最大画素値ＶＰＥ
ＡＫ’を減算した結果値を明るさ調整レベル数で除算し
て求める。β＝（白基準板の最大画素値−プリスキャニ
ング時の原稿の最大画素値）／ｎここで，ｎは明さ調整
レベルである。

【０１２０】前記のような式により決定された上限値変
動分はユーザの出力画像明るさ調整レベルに応じて次の
ような動作の実行に供される。

【０１２１】すなわち，ユーザが出力画像を暗く調節し
ようとする場合には上限基準電圧が増加されて画像が暗
く出力される。例えば，ユーザが指定した明るさ調整レ
ベル（例えば，暗く３レベル）によって，上限値変動量
３βをデータバスを通じてラッチ４１１に記憶された値
と加算器４１２に白補正メモリ４５０から出力される白
補正データＶＷＨＴとを加算して，上限基準電圧ＶＷＨ
Ｔ＋３βを生成してＤ／Ａ変換器４１６とアナログスイ
ッチ４１７を経てＡ／Ｄ変換器４００に提供する。

【０１２２】また，ユーザが出力画像を明るく調節しよ
うとする場合には前記上限基準電圧が減少されて画像が
明るく出力される。例えば，ユーザが指定した明るさ調
整レベル（例えば，明るく５レベル）によって上限値変
動量５βの補償データを取ってデータバスを通じてラッ
チ４１１に記憶される。

【０１２３】前記変動量５βの補償データと白補正メモ
リ４５０から出力される白補正データＶＷＨＴとが加算
器４１２で加算される意味は，白補正データＶＷＨＴか
ら変動量５βを減算することと同一である。すなわち，
前記のような処理によって上限基準電圧ＶＷＨＴ−５β
を生成してＤ／Ａ変換器４１６とアナログスイッチ４１
７を経てＡ／Ｄ変換器４００に提供する。

【０１２４】Ｓ２３段階における判断の結果，ユーザが
指定した画像処理動作が明るさ調整動作ではなければ，
背景色除去処理であるかどうかを判断する（Ｓ２５段
階）。ここでは２つの処理方法がある。

【０１２５】すなわち，表２に示すように第１選択信号
の入力値は「２」の値を有し，この場合，最大値検出器
４６０で検出された原稿の最大画素値ＶＰＥＡＫ’また
はＶＰＥＡＫ’’が選択されてＤ／Ａ変換器４１６に入
力され，アナログスイッチ４１７を通じて背景色処理の
ための上限基準電圧とされる。また，ラッチ４２１には
０の値を記憶させておき，黒補正メモリ４４０から出力
される黒補正データＶＢＬＫがＤ／Ａ変換器４２４に入
力されて，アナログスイッチ４２５を通じて背景色処理
のための下限基準電圧ＶＢＬＫとされる（Ｓ２６段
階）。これによって，Ａ／Ｄ変換器４００はＶＰＥＡ
Ｋ’またはＶＰＥＡＫ’’で設定された上限基準電圧と
下限基準電圧ＶＢＬＫとの範囲内において，入力された
画像信号をデジタルデータに変換する。

【０１２６】ここで，原稿の画像の背景色を除去するた
めには，最大値検出器４６０でプリスキャニング時に検
出された原稿の最大値を検出してラッチ４３２に記憶さ
れた値を使用する方法と，主走査ラインでの最大値を検
出してラッチ４３３に記憶された値を使用する方法とが
ある。

【０１２７】ラッチ４３２に記憶された値を使用する場
合には，プリスキャニング時に検出した原稿の最大値を
原稿の全体に対して上限基準電圧で適用して，ラッチ４
３３に記憶された値を使用する場合には，画像読取動作
時に一ライン前の主走査ラインで検出された最大値を次
のライン処理時の上限基準電圧で適用する。

【０１２８】前記のような２つの方式はユーザが所定の
モ−ドによって第２選択信号を制御することにより実現
可能であり，Ａ／Ｄ変換時の下限基準電圧は黒補正メモ
リ４４０から出力される黒補正データが適用される。

【０１２９】上述の２つのモ−ドの差について簡略に説
明すると，読み取ろうとする原稿の背景色が全体的に一
定な場合には前者のモ−ドを選択して処理することが好
ましく，原稿内で背景色の濃度が相違する場合には後者
のモ−ドを選択して処理することが文字認識処理時によ
り良好な結果が得られる。

【０１３０】背景色除去処理時には白補正動作が実行さ
れない。これは通常，文字認識のためスキャニングする
時の出力画像は二値化画像データとして使用され，各画
素に対する白補正処理はほとんど影響せず，背景色をど
の程度正確に除去し，二値化基準レベルをどのように定
まるかに重点を置くことにより処理動作を簡単にするた
めである。

【０１３１】このような動作によって上／下限基準電圧
を設定して画像読取動作を実行すると，黒補正処理と背
景色除去動作とが同時に実行され，より簡単な回路構成
で所望の補正処理及び画像処理動作が実行できる（Ｓ３
０段階）。

【０１３２】前記のような動作によって画像データに対
して画像歪み補正と画像処理を実行したデータが最終的
にデジタル画像データに出力される（Ｓ４０段階）。

【０１３３】以上，本発明による好ましい実施形態につ
いて詳細に記述したが，本発明が属する技術分野におい
て通常の知識を持つ者であれば，添附された請求範囲に
定義された本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本
発明を多様に変形または変更して実施できることは明ら
かである。

【０１３４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る画像データの
前処理装置によると，一つのＡ／Ｄ変換器を使用して画
像歪み補正動作の実行及び多様な画像処理動作が実行で
き，回路素子の個体特性によるエラーを最少化できる。

【０１３５】また，画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換しておき，周辺的な画像歪み要素を除去して，画
像についてコントラスト調整と明るさ調整及び背景色を
除去を可能にしつつ，画像歪み補正動作及び多様な画像
処理動作を実行して回路素子の個体特性によるエラーを
最少化でき，これにより優れた出力画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は，本発明に係るデータ画像の前処理装置
の第１の実施の形態の回路を示す構成図である。

【図２】図２は，第１の実施の形態が適用された装置の
システム構成図である。

【図３】図３は，本発明に係るデータ画像の前処理装置
の第２の実施の形態の回路を示す構成図である。

【図４】図４は，第２の実施の形態が適用された装置の
システム構成図である。

【図５】図５は，第１，２の実施の形態における画像歪
み補正及び画像処理順序を示すフローチャートである。

【図６】図６は，第１，２の実施の形態における画像歪
み補正及び画像処理順序を示すフローチャートである。

【図７】図７は，従来のデータ画像の前処理部の回路構
成を示す構成図である。

【符号の説明】

１０１ スキャナ制御部 １０２ ＲＯＭ １０３ ＲＡＭ １０４ カラーＣＣＤセンサ １０５ バッファ １０６ マルチプレクサ １０７ アナログスイッチ １０８ 増幅段 １０９ 前処理部 １１０ メモリバッファ １１１ インターフェース １１２ センサドライバ １１３ ＲＡＭドライバ １１４ ランプ １１５ ステップモ−タ １１６ 光学モジュール １１７ コンピュータ ２０１，２０５，２０８，２１２，３０１ Ａ／Ｄ
変換器 ２０２，３０８ 黒補正メモリ ２０３，２０７，２１０，２１３，２１４，３０２，３
０３ Ｄ／Ａ変換器 ２０４ 黒補正器 ２０６，３１０ 最大値検出器 ２０９，３０９ 白補正メモリ ２１１ 白補正器 ２１５，２１６，３０４，３０５，３１３，３１４
ラッチ ３０６，３０７ 選択器 ３１１，３１２ 加算器 ４００ 変換器 ４１２，４２２ 加算器 ４１１，４２１，４３１，４３２，４３３ ラッチ ４１３ 黒最大電圧発生器 ４１４ 白最大電圧発生器 ４１５，４１６，４２４ Ｄ／Ａ変換器 ４１７，４２５ アナログスイッチ ４２３ 黒基準電圧発生器 ４４０ 黒補正メモリ ４５０ 白補正メモリ ４６０ 最大値検出器 ５０１ スキャナ制御部 ５０２ ＲＯＭ ５０４ カラーＣＣＤセンサ ５０５ バッファ ５０６ 増幅段 ５０７ マルチプレクサ ５０８ メモリバッファ ５０９ インターフェース ５１０ コンピュータ ５１１ センサドライバ ５１３ ランプ ５１４ ステップモ−タ ５１５ 光学モジュール ５１６ 前処理部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力装置の制御部の制御により，前
   記画像入力装置の光源を駆動せずに画像読取センサから
   出力される画像データから黒補正データを得る黒補正デ
   ータ生成段階と，前記光源を駆動して白色基準板から反
   射した光が入射して前記画像読取センサから出力される
   画像データに黒補正処理を施した画像データの中から最
   大画素データを得る最大画素データ検出段階と，黒補正
   処理を施した画像データから前記最大画素データに基づ
   いて白補正データを得る白補正データ生成段階とを含む
   画像データの前処理を行う前処理装置において，画像入
   力装置の画像読取センサから入力されるアナログ画像デ
   ータを上限基準電圧と下限基準電圧との範囲内において
   デジタル画像データに変換する１つのＡ／Ｄ変換器と，
   前記Ａ／Ｄ変換器から出力される黒補正データを貯蔵す
   る黒補正メモリと，前記Ａ／Ｄ変換器から出力される白
   補正データを貯蔵する白補正メモリと，前記Ａ／Ｄ変換
   器から出力されるデジタル画像データの中から最大画素
   データを検出する最大値検出器と，前記画像入力装置の
   制御部から供給される制御信号に従って，予め設定され
   た黒最大電圧，予め設定された白最大電圧，前記最大値
   検出器から入力された前記最大画素データに対応する最
   大画素電圧，もしくは前記白補正メモリから出力された
   前記白補正データに対応する白補正電圧のいずれかに前
   記上限基準電圧を設定する上限基準電圧設定部と，前記
   画像入力装置の制御部から供給される制御信号に従っ
   て，予め設定された黒基準電圧もしくは前記黒補正メモ
   リから出力された前記黒補正データに対応する黒補正電
   圧のいずれかに前記下限基準電圧を設定する下限基準電
   圧設定部とを含むことを特徴とする画像データの前処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記制御信号は，前記黒補正データ生成
   段階であることを示す黒補正データ生成モード選択信号
   と，前記最大画素データ検出段階であることを示す最大
   画素データ検出モード選択信号と，前記白補正データ生
   成段階であることを示す白補正データ生成モード選択信
   号の３つを含み，前記上限基準電圧設定部は，前記黒補
   正データ生成モード選択信号に従って前記黒最大電圧
   を，前記最大画素データ検出モード選択信号に従って前
   記白最大電圧を，前記白補正データ生成モード選択信号
   に従って前記最大画素電圧をそれぞれ上限基準電圧とし
   て設定し，前記下限基準電圧設定部は，前記黒補正デー
   タ生成モード選択信号に従って前記黒基準電圧を，前記
   最大画素データ検出モード選択信号または前記白補正デ
   ータ生成モード選択信号に従って前記黒補正電圧をそれ
   ぞれ下限基準電圧として設定する請求項１に記載の画像
   データの前処理装置。
3. 【請求項３】 画像データの前処理装置はユーザの操作
   により選択的にコントラスト調整及び明るさ調整を画像
   データの前処理にさらに含むことができ，前記上限基準
   電圧設定部は，前記白補正電圧にコントラスト調整また
   は明るさ調整のための補償データを加えて補償白補正電
   圧を上限基準電圧として設定でき，前記下限基準電圧設
   定部は，前記黒補正電圧にコントラスト調整のための補
   償データを加えて補償黒補正電圧を上限基準電圧として
   設定できる請求項１または２に記載の画像データの前処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記制御信号は，コントラスト調整が選
   択されていることを示すコントラスト調整モード選択信
   号と明るさ調整が選択されていることを示す明るさ調整
   モード選択信号をさらに含み，前記上限基準電圧設定部
   は，前記コントラスト調整モード選択信号または前記明
   るさ調整モード選択信号に従って前記補償白補正電圧を
   上限基準電圧として設定し，前記下限基準電圧設定部
   は，前記コントラスト調整モード選択信号に従って前記
   補償黒補正電圧を，前記明るさ調整モード選択信号に従
   って黒補正電圧をそれぞれ設定する請求項３に記載の画
   像データの前処理装置。
5. 【請求項５】 画像データの前処理装置はユーザの操作
   により選択的に背景色除去を画像データの前処理にさら
   に含むことができ，前記上限基準電圧設定部は，前記最
   大値検出器により求められ，読み取ろうとする原稿のプ
   リスキャニングにより検出された前記原稿の最大画素デ
   ータまたは前記原稿のスキャニング時に１ライン前の主
   走査ラインから検出された最大画素データに対応する最
   大画素電圧を上限基準電圧として設定する請求項１，
   ２，３または４のいずれかに記載の画像データの前処理
   装置。
6. 【請求項６】 前記上限基準電圧設定部は，ユーザによ
   り選択されたいずれかの最大画素データに対応する最大
   画素電圧を上限基準電圧として設定する請求項５に記載
   の画像データの前処理装置。
7. 【請求項７】 前記白基準板の最大画素データを貯蔵す
   る第１ラッチと，前記原稿のプリスキャニングにより検
   出された前記原稿の最大画素データを貯蔵する第２ラッ
   チと，前記原稿のスキャニング時に１ライン前の主走査
   ラインから検出された最大画素データを貯蔵する第３ラ
   ッチとからなるラッチを含む請求項６に記載の画像デー
   タの前処理装置。
8. 【請求項８】 前記制御信号は，背景色除去が選択され
   ていることを示す背景色除去モード選択信号をさらに含
   み，前記上限基準電圧設定部は，前記背景色除去モード
   選択信号に従って最大画素データに対応する電圧を上限
   基準電圧として設定する請求項５，６または７のいずれ
   かに記載の画像データの前処理装置。
9. 【請求項９】 前記上限基準電圧設定部は，前記白補正
   メモリから出力される前記白補正データと０または０を
   越える大きさの前記補償データとを加算する第１加算器
   と，前記黒最大電圧に対応する黒最大データと，前記白
   最大電圧に対応する白最大データと，前記最大値検出器
   から出力される前記最大画素データと，前記第１加算器
   から出力される前記白補正データまたは補償白補正デー
   タとの各デジタル値の中から，前記制御信号に従ってい
   ずれか一つを選択して出力する第１選択器と，前記第１
   選択器で選択されたデジタル値が入力されてアナログ電
   圧に変換して出力する第１Ｄ／Ａ変換器とを含むことを
   特徴とする請求項３，４，５，６，７または８のいずれ
   かに記載の画像データの前処理装置。
10. 【請求項１０】前記下限基準電圧設定部は，前記黒補正
    メモリから出力される前記黒補正データと０または０を
    越える大きさの前記補償データとを加算する第２加算器
    と，前記黒基準電圧に対応する黒基準データと，前記第
    ２加算器から出力される前記黒補正データまたは補償黒
    補正データとの各デジタル値の中から，前記制御信号に
    従っていずれか一つを選択して出力する第２選択器と，
    前記第２選択器で選択されたデジタル値が入力されてア
    ナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換器とを含むことを
    特徴とする請求項３，４，５，６，７または８のいずれ
    かに記載の画像データの前処理装置。
11. 【請求項１１】 前記上限基準電圧設定部は，前記白補
    正メモリから出力される前記白補正データと０または０
    を越える大きさの前記補償データとを加算する第１加算
    器と，前記黒最大電圧を発生する黒最大電圧発生器と，
    前記白最大電圧を発生する白最大電圧発生器と，前記最
    大値検出器から出力される前記最大画素データが入力さ
    れ，前記最大画素データをアナログ変換して前記最大画
    素電圧を出力する第１Ｄ／Ａ変換器と，前記第１加算器
    から出力される前記白補正データまたは前記補償白補正
    データとの各デジタル値をアナログ変換して白補正電圧
    または補償白補正電圧を出力する第２Ｄ／Ａ変換器と，
    前記制御信号に従って，前期黒最大電圧発生器，白最大
    電圧発生器，第１Ｄ／Ａ変換器もしくは第２Ｄ／Ａ変換
    器のいずれかを前記Ａ／Ｄ変換器の上限基準電圧の入力
    端子と接続する第１アナログスイッチとを含む請求項
    ３，４，５，６，７または８のいずれかに記載の画像デ
    ータの前処理装置。
12. 【請求項１２】 前記下限基準電圧設定部は，前記黒補
    正メモリから出力される前記黒補正データと０または０
    を越える大きさの前記補償データとを加算する第２加算
    器と，前記黒基準電圧を発生する黒基準電圧発生器と，
    前記第２加算器から出力される前記黒補正データまたは
    前記補償黒補正データとの各デジタル値をアナログ変換
    して黒補正電圧または補償黒補正電圧を出力する第３Ｄ
    ／Ａ変換器と，前記制御信号に従って，前記黒基準電圧
    発生器もしくは前記第３Ｄ／Ａ変換器のいずれかを前記
    Ａ／Ｄ変換器の下限基準電圧の入力端子と接続する第２
    アナログスイッチとを含むことを特徴とする請求項３，
    ４，５，６，７または８のいずれかに記載の画像データ
    の前処理装置。