JPH1188689A - 画像読み取り方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリスキャンによる処理時間の増大やページメ
モリの搭載をすることなく、切り貼り原稿等の地肌除去
を行うことのできる画像読み取り方法および装置を提供
する。 【解決手段】Ａ／Ｄ変換部（１３）でディジタル信号化
され、シェーディング補正部（１５）でシェーディング
補正された読み取り画像データを分割エリア検出部（１
８）で所定の大きさの分割走査ラインエリアに分割し、
その分割走査ラインエリア毎の最大画素値および最小画
素値を最大／最小画素値検出部（１９）で検出し、これ
に基づいて閾値決定回路部（２１）が分割走査ラインエ
リア毎の閾値を決定して、この閾値に基づいて２値化部
（２２）で読み取り画像データの２値化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像読み取り方
法および装置に関し、特に、濃度の異なる地肌を除去し
て画像を読み取ることのできる画像読み取り方法および
装置に関する。

【０００２】

【従来技術】原稿画像を光学的に走査して、光電変換素
子によって変換された電気信号を画像データとして出力
する画像読み取り装置は、コピー装置やファクシミリ装
置、イメージスキャナ等に利用されている。

【０００３】画像読み取り装置には、所定の位置に固定
された原稿に対して走査装置を移動させて画像データを
取得するものや固定された走査装置に対して原稿を移動
させて画像データを取得するものがある。

【０００４】ここで、画像読み取り装置の一例として、
所定の位置に固定された原稿を走査する画像読み取り装
置をの構成を説明する。

【０００５】図７は、画像読み取り装置の構成を示した
図であり、図７（ａ）は画像読み取り装置全体の斜影
図、図７（ｂ）は光学的な構成を示した図である。

【０００６】図７において、画像読み取り装置５０１
は、プラテンカバー５０２、プラテンクッション５０
３、先端レジガイド板５０４、プラテンガラス５０５、
走査装置５０６、レンズ５０７、ＣＣＤイメージセンサ
５０８を具備して構成され、走査装置５０６はランプ５
６１、リフレクター５６２、第一ミラー５６３、第二ミ
ラー５６４、第三ミラー５６３で構成される。

【０００７】この画像読み取り装置５０１は、原稿５９
０をプラテンガラス５０５上に載せて、プラテンクッシ
ョン５０３とで挟むことで固定する。この原稿５９０に
対して、ランプ５６１が出射する光５９５−１とリフレ
クター５６２による光５９５−１の反射光５９５−２が
原稿に照射され、原稿で反射された光５９５−２が、第
一ミラー５６３、第二ミラー５６４、第三ミラー５６５
で各々反射されて光５９５−３、５９５−４、５９５−
５、５９５−６としてレンズ５０７で結像されてＣＣＤ
イメージセンサ５０８に入射されて電気信号に変換され
る。また、走査装置５０６は図中に示す読取方向（副走
査方向）に移動して原稿５９０を走査する。

【０００８】ところで、ＣＣＤイメージセンサ５０８で
電気信号に変換された画像イメージは、所定の閾値に基
づいて２値化されるが、原稿の地肌の濃度や画像の濃度
は原稿毎に異なっていることがあるため、閾値を一定の
値に固定した場合には画像を正確に読み取ることができ
ないことがある。

【０００９】図８は、原稿と画像データの関係を示した
図であり、図８（ａ）は原稿を、図８（ｂ）は原稿の読
み取り画像データを、図８（ｃ）はある閾値で２値化し
た画像データを、図８（ｄ）は図８（ｃ）とは異なる閾
値で２値化した画像データを示ている。

【００１０】さて、図８（ａ）に示す原稿６０１は地肌
濃度の異なる原稿６０２を切り貼りして構成されてお
り、文字６０３の濃度と原稿６０２の地肌濃度が等し
く、文字６０４、６０５、６０６の濃度は同一であるも
のとする。したがって、この原稿６０１の走査ライン６
１０での読み取り画像データは図８（ｂ）に示すように
なり、この読取り画像データを閾値Ａで２値化した出力
データＡは図８（ｃ）に示すようになり、閾値Ｂで２値
化した出力データＢは図８（ｄ）に示すようになる。

【００１１】図８（ｃ）、（ｄ）からわかるように比較
的大きい値の閾値Ａで２値化を行った場合には原稿６０
２の地肌を除去することができるが文字６０３も除去さ
れてしまい、比較的小さい値の閾値Ｂで２値化を行った
場合には原稿６０２の地肌を除去することができない。

【００１２】また、原稿６０１のように切り貼りされた
原稿６０２の地肌と文字６０３の濃度が同じであった場
合には、どのような閾値で２値化を行っても地肌除去を
行うことはできない。

【００１３】さらに、文字（画像）と地肌の濃度が同じ
であることはないという前提であっても、読み取る原稿
により画像や地肌の濃度は異なるため、予め閾値を決定
しておくことは困難である。

【００１４】このような問題に対処する技術として特開
平４−３７２５８号等が提案されている。特開平４−３
７２５８号では、原稿をプリスキャンとして一度走査し
てその画像情報から原稿上の領域毎に地肌除去に最適な
閾値を決定し、メインスキャンとして再び原稿を走査し
て領域毎の閾値を用いて２値化した画像データを得てい
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
画像読み取り装置においては切り貼り等によって濃度の
異なる地肌を有する原稿を読み取る際に、地肌の除去が
できなかったり、地肌のみでなく画像の一部を除去した
不完全な画像データを得ることになるという問題があっ
た。

【００１６】また、特開平４−３７２５８号で提案され
た技術を用いる場合には、１枚の原稿に対してプリスキ
ャンとメインスキャンの２度のスキャンを行う必要があ
るため、処理時間が長くなったり、プリスキャンで得た
画像データを記憶するページメモリを具備する必要があ
るなどの問題があった。

【００１７】そこで、この発明は、プリスキャンによる
処理時間の増大やページメモリの搭載をすることなく、
切り貼り原稿等の地肌除去を行うことのできる画像読み
取り方法および装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、この発明では、原稿画像を複数の走査ラインに分
割し該走査ライン毎に光学的に走査し、該走査により取
得した読取データを２値ディジタル信号の画像データに
変換する画像読み取り方法において、前記走査ラインを
複数のラインエリアに分割し、該ラインエリア毎に閾値
を決定し、前記ラインエリア毎に前記閾値に基づいて前
記読取データを前記画像データに変換することを特徴と
する。

【００１９】ここで、前記閾値は、前記ラインエリアに
対応した前記読取データのうち最も濃度の高い値と最も
濃度の低い値とに基づいて決定されるように構成するこ
とができる。

【００２０】また、前記閾値は、前記ラインエリアに対
応した前記読取データのうち最も濃度の高い値と最も濃
度の低い値と該ラインエリアに隣接するラインエリアの
閾値とに基づいて決定されるように構成することができ
る。

【００２１】さらに、前記閾値は、前記ラインエリアに
対応した前記読取データと、前記走査ラインを前記ライ
ンエリアとは異なる位置で複数に分割した第２のライン
エリアに対応した前記読取データとに基づき決定される
ように構成することができる。

【００２２】また、この発明では、原稿画像を複数の走
査ラインに分割し該走査ライン毎に光学的に走査し、該
走査により取得した読取データを２値ディジタル信号の
画像データに変換する画像読み取り装置において、前記
走査ラインを複数のラインエリアに分割するラインエリ
ア分割手段と、該ラインエリア分割手段により分割され
たラインエリア毎に閾値を決定する閾値決定手段と、前
記閾値決定手段により決定された閾値に基づき前記ライ
ンエリア毎に前記読取データを前記画像データに変換す
る画像データ変換手段とを具備することを特徴とする。

【００２３】ここで、前記閾値決定手段は、前記ライン
エリアに対応した前記読取データのうち最も濃度の高い
値を検出する最大画素値検出手段と、前記ラインエリア
に対応した前記読取データのうち最も濃度の低い値を検
出する最小画素値検出手段とを具備するように構成する
ことができる。

【００２４】また、前記閾値決定手段は、前記ラインエ
リアに対応した前記読取データのうち最も濃度の高い値
を検出する最大画素値検出手段と、前記ラインエリアに
対応した前記読取データのうち最も濃度の低い値を検出
する最小画素値検出手段と、前記ラインエリアに隣接す
るラインエリアで決定された閾値を取得する閾値取得手
段とを具備するように構成することができる。

【００２５】さらに、前記ラインエリア分割手段を複数
具備し、前記閾値決定手段は、前記複数のラインエリア
分割手段により分割された各ラインエリアに対応した前
記読取データを取得する読取データ取得手段を具備する
ように構成することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる画像読み
取り方法および装置の一実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。

【００２７】図１は、画像読み取り装置の構成を示すブ
ロック図である。

【００２８】図１において、画像読み取り装置１は原稿
上での反射光を電気信号に変換する光電変換部（ＣＣ
Ｄ）１１、光電変換部１１が変換した電気信号の増幅や
ノイズ除去を行うアナログ信号処理部１２、アナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１３、光電
変換部１１とアナログ信号処理部１２とＡ／Ｄ変換部１
３を制御するアナログ信号制御部１４、Ａ／Ｄ変換部１
３が出力するディジタル信号中の図示しない光源の照度
等のむらによる影響を補正するシェーディング補正部１
５、シェーディング補正部１５で必要とする情報を記憶
する補正用メモリ１６、シェーディング補正部１５が出
力する画像データを一時的に記憶するバッファメモリ１
７、閾値決定の単位となる原稿上を所定の大きさに分割
した分割走査ラインエリアを検出する分割エリア検出部
１８、分割エリア検出部１８が検出した分割エリア内の
画素の最大値（黒ピーク）と最小値（白ピーク）を検出
する最大／最小画素値検出部１９、画像データの２値化
を行う２値化処理部２０を具備して構成され、２値化処
理部２０は最大／最小画素値検出部１９が検出した分割
エリア内の最大画素値および最小画素値に基づいて当該
分割エリアにおける閾値を決定する閾値決定回路部２
１、閾値決定回路部２１が決定した閾値に基づいてバッ
ファメモリ１７に一時的に記憶されている画像データを
２値化する２値化部２２を具備して構成される。

【００２９】また、図１中の実線矢印は画像データの流
れを示したもので、破線矢印は制御信号を示したもので
ある。

【００３０】ここで、この画像読み取り装置１の動作を
図２、図３を参照して説明する。

【００３１】図２は原稿と出力データの関係を示した図
であり、図３は読み取り前の原稿画像と読み取り後の原
稿画像を示した図である。

【００３２】さて、図２（ａ）に示す原稿３１は図３
（ａ）に示した原稿の一部であり、領域３２、３３は各
々異なる濃度の原稿が切り貼りされている領域である。
この原稿３１の走査ライン４０上を走査すると、光電変
換部１１で電気信号に変換された画像データがアナログ
信号処理部１２で増幅等の処理が施され、Ａ／Ｄ変換部
１３で８ビット（０乃至２５５）で濃度表現されたディ
ジタル信号に変換され、図２（ｂ）の読み取り画像デー
タに示すように、原稿３１は地肌濃度が１０、文字の濃
度が２４０、領域３２の地肌濃度が１４０、領域３３の
地肌濃度が１００で表される。

【００３３】この読み取り画像データを所定の大きさの
分割走査ラインエリア毎に決定した閾値に基づいて２値
化を行うと図２（ｃ）に示すように領域３２、３３の地
肌を除去した２値画像データを得ることができ、図３
（ｂ）に示すような画像データとして出力される。

【００３４】ここで、図４を参照して画像読み取り装置
１の閾値決定の動作を説明する。

【００３５】図４は、画像読み取り装置１の動作の流れ
を示すフローチャートである。なお、ここでは画像読み
取り装置は原稿をＭラインに分割して走査し、各走査ラ
インをＮ分割した分割走査ラインエリア毎に閾値を決定
するものとする。

【００３６】さて、画像読み取り装置１が原稿の読み取
りを開始すると（ステップ１０１）、まず、読み取り分
割走査ラインエリアｎ、読み取り走査ラインｍを１に設
定して初期化する（ステップ１０２）。

【００３７】次に読み取り走査ラインｍが総走査ライン
数Ｍを越えていなければ（ステップ１０３でＮＯ）、第
ｍラインの走査を開始し（ステップ１０４）、原稿上で
の反射光を光電変換部１１で電気信号に変換し、アナロ
グ信号処理部１２で増幅等の処理を行い、Ａ／Ｄ変換部
１３でアナログ信号からディジタル信号に変換してシェ
ーディング補正部１５でシェーディング補正を行い、バ
ッファメモリ１７に一時記憶させる。

【００３８】このとき、読み取り分割走査ラインエリア
ｎが総分割走査ラインエリアＮを越えていなければ（ス
テップ１０５でＮＯ）、分割エリア検出部１８で第ｎ分
割走査ラインエリアの位置を検出し、最大／最小画素値
検出部１９で第ｎ分割走査ラインエリアの画素値の最大
値（黒ピーク）と（ステップ１０６）、最小値（白ピー
ク）を取得する（ステップ１０７）。

【００３９】次に、閾値決定回路部２１が最大／最小画
素値検出部１９が検出した最大画素値と最小画素値に基
づいて第ｎ分割走査ラインエリアの閾値を決定する（ス
テップ１０８）。この閾値の決定は、例えば最大画素値
と最小画素値の間で両者の差を所定の比率で分割する値
を取る。

【００４０】第ｎ分割走査ラインエリアの閾値が決定す
ると、２値化部２２がバッファメモリ１７に一時記憶さ
れている第ｎ分割走査ラインエリアの読み取り画像デー
タを閾値決定回路部２１で決定した第ｎ分割走査ライン
エリアの閾値で２値化して（ステップ１０９）、ｎをイ
ンクリメントして次の分割走査ラインエリアの２値化を
行う。

【００４１】このように、順次２値化を行い第Ｎ分割走
査ラインエリアの２値化が終了すると（ステップ１０５
でＹＥＳ）、ｍをインクリメンとして次の走査ラインの
２値化を同様に行い、第Ｍ走査ラインの第Ｎ分割走査ラ
インエリアの２値化が終了すると（ステップ１０３でＹ
ＥＳ）、原稿の読み取りが全て終わったことになるので
原稿の読み取り動作を終了する（ステップ１１２）。

【００４２】なお、この実施例においては、閾値決定回
路部２１で決定する閾値を最大画素値と最小画素値の間
で両者の差を所定の比率で分割する値としたが、閾値の
決定方法はこれに限られるものではないほか、自分割走
査ラインエリアの最大画素値と最小画素値のみで閾値を
決定せずに、隣接する分割走査ラインエリアの閾値を参
考にして閾値を急激に変化させない等の方法も使用でき
る。

【００４３】また、Ａ／Ｄ変換部１３でアナログ信号を
８ビットのディジタル信号に変換しているが、変換する
ディジタル信号は８ビットに限られるものではない。

【００４４】次に、この発明に係わる画像読み取り方法
および装置の第２の実施例を説明する。

【００４５】図５は、第２の実施例である画像読み取り
装置の構成を示すブロック図である。

【００４６】図５において、画像読み取り装置１′は光
電変換部（ＣＣＤ）１１、アナログ信号処理部１２、Ａ
／Ｄ変換部１３、アナログ信号制御部１４、シェーディ
ング補正部１５、補正用メモリ１６、バッファメモリ１
７、分割エリアａ検出部１８−１、分割エリアｂ検出部
１８−２、最大／最小画素値検出部１９−１、最大／最
小画素値検出部１９−２、２値化処理部２０を具備して
構成され、２値化処理部２０は閾値決定回路部２１、２
値化部２２を具備して構成される。

【００４７】また、図５中の実線矢印は画像データの流
れを示したもので、破線矢印は制御信号を示したもので
ある。

【００４８】なお、この画像読み取り装置１′には、図
１に示した画像読み取り装置１と同じ部分には同一の符
号を付してある。

【００４９】この画像読み取り装置１′は、図１に示し
た画像読み取り装置１と比較して、分割エリア検出部１
８（図１）と最大／最小画素値検出部１９（図１）が分
割エリアａ検出部１８−１と最大／最小画素値検出部１
９−１、分割エリアｂ検出部１８−２と最大／最小画素
値検出部１９−２として２系統の並列に構成されている
点が異なっている。

【００５０】したがって、この画像読み取り装置１′は
閾値の決定方法が画像読み取り装置１と異なっているだ
けで他の部分の動作は画像読み取り装置１と同様である
ので説明は省略する。

【００５１】図６は、図２（ａ）に示した原稿３１の読
み取り画像データと画像読み取り装置１′の分割走査ラ
インエリアの関係を示した図である。

【００５２】分割走査ラインエリアは、図中Ａ、Ｂに示
すように最終的な閾値決定ブロックよりも大きなブロッ
クまたは等しいブロックとして分割エリアａ検出部１８
−１と分割エリアｂ検出部１８−２で検出する。

【００５３】また、分割エリアａ検出部１８−１が検出
する分割走査ラインエリアを判定エリアａとし、分割エ
リアｂ検出部１８−２が検出する判定エリアａと半周期
ずれた分割走査ラインエリアを判定エリアｂとして、各
判定エリアにおける最大画素値と最小画素値を最大／最
小画素値検出部１９−１、１９−２で検出して、これに
基づいて当該分割走査ラインエリアの閾値を決定する。

【００５４】例えば、図中Ａに示すように最終的な閾値
決定ブロックよりも大きなブロックの判定エリアで閾値
の決定をする場合には、エリア６１で決定される閾値と
エリア６２で決定される閾値の平均値を最終的な分割走
査ラインエリアのエリア５１の閾値とし、エリア６１で
決定される閾値とエリア６３で決定される閾値の平均値
を最終的な分割走査ラインエリアのエリア５２の閾値と
する。

【００５５】また、エリア６１で決定される閾値とエリ
ア６２で決定される閾値を比較して両者の差が所定の値
よりも小さければエリア６１で決定される閾値をエリア
５１の閾値とし、両者の差が所定の値よりも大きければ
エリア６１で決定される閾値をエリア６２で決定される
閾値に基づいて補正し、これをエリア５１の閾値とす
る。

【００５６】図中Ｂに示すように最終的な閾値決定ブロ
ックと等しい大きさのブロックの判定エリアで閾値の決
定をする場合には、エリア７１で決定される閾値とエリ
ア７２で決定される閾値、エリア７３で決定される閾値
の３者の平均をエリア５１の閾値とする。

【００５７】このように、分割位置の異なる複数の判定
エリアを利用して閾値の決定を行うことで、分割走査ラ
インエリア内で読み取り画像データが大きく変動してい
る場合にも適正な閾値を決定することができる。

【００５８】なお、この実施例では、分割走査ラインエ
リアの閾値を２つの判定エリアにおける閾値から決定し
たが、３以上の複数の判定エリアを利用して閾値の決定
を行うことも可能である。ただし、この場合にはあまり
に広範囲な画素値に基づいて閾値を決定すると適正な閾
値が得られないことになる。

【００５９】また、上記の閾値決定方法は一例であり、
分割走査ラインエリアの閾値はどのように決定してもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、読み取り画像の走査ラインを所定の大きさの分割走
査ラインエリアに分割し、その分割走査ラインエリア毎
に閾値を決定して、読み取り画像データの２値化を行う
ように構成したので、プリスキャンによる処理時間の増
大やページメモリの搭載をすることなく、切り貼り原稿
等の濃度の異なる地肌を持つ画像の地肌除去を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像読み取り装置の構成を示すブロック図。

【図２】原稿と出力データの関係を示した図。

【図３】読み取り前の原稿画像と読み取り後の原稿画像
を示した図。

【図４】画像読み取り装置の動作の流れを示すフローチ
ャート。

【図５】第２の実施例である画像読み取り装置の構成を
示すブロック図。

【図６】読み取り画像データと画像読み取り装置の分割
走査ラインエリアの関係を示した図。

【図７】画像読み取り装置の構成を示した図

【図８】原稿と画像データの関係を示した図。

【符号の説明】

１、１′ 画像読み取り装置 １１ 光電変換部（ＣＣＤ） １２ アナログ信号処理部 １３ Ａ／Ｄ変換部 １４ アナログ信号制御部 １５ シェーディング補正部 １６ 補正用メモリ １７ バッファメモリ １８、１８−１、１８−２ 分割エリア検出部 １９、１９−１、１９−２ 最大／最小画素値検出部 ２０ ２値化処理部 ２１ 閾値決定回路部 ２２ ２値化部 ３１ 原稿 ３２、３３ 領域 ４０ 走査ライン ５１、５２ エリア ６１、６２、６３ エリア ７１、７２、７３ エリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶川 賢 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 小堀 研一 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を複数の走査ラインに分割し該
   走査ライン毎に光学的に走査し、該走査により取得した
   読取データを２値ディジタル信号の画像データに変換す
   る画像読み取り方法において、 前記走査ラインを複数のラインエリアに分割し、 該ラインエリア毎に閾値を決定し、 前記ラインエリア毎に前記閾値に基づいて前記読取デー
   タを前記画像データに変換することを特徴とする画像読
   み取り方法。
2. 【請求項２】 前記閾値は、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の高い値と最も濃度の低い値とに基づいて決定され
   ることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法。
3. 【請求項３】 前記閾値は、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の高い値と最も濃度の低い値と該ラインエリアに隣
   接するラインエリアの閾値とに基づいて決定されること
   を特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法。
4. 【請求項４】 前記閾値は、 前記ラインエリアに対応した前記読取データと、 前記走査ラインを前記ラインエリアとは異なる位置で複
   数に分割した第２のラインエリアに対応した前記読取デ
   ータとに基づき決定されることを特徴とする請求項１記
   載の画像読み取り方法。
5. 【請求項５】 原稿画像を複数の走査ラインに分割し該
   走査ライン毎に光学的に走査し、該走査により取得した
   読取データを２値ディジタル信号の画像データに変換す
   る画像読み取り装置において、 前記走査ラインを複数のラインエリアに分割するライン
   エリア分割手段と、 該ラインエリア分割手段により分割されたラインエリア
   毎に閾値を決定する閾値決定手段と、 前記閾値決定手段により決定された閾値に基づき前記ラ
   インエリア毎に前記読取データを前記画像データに変換
   する画像データ変換手段とを具備することを特徴とする
   画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記閾値決定手段は、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の高い値を検出する最大画素値検出手段と、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の低い値を検出する最小画素値検出手段とを具備す
   ることを特徴とする請求項５記載の画像読み取り装置。
7. 【請求項７】 前記閾値決定手段は、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の高い値を検出する最大画素値検出手段と、 前記ラインエリアに対応した前記読取データのうち最も
   濃度の低い値を検出する最小画素値検出手段と、 前記ラインエリアに隣接するラインエリアで決定された
   閾値を取得する閾値取得手段とを具備することを特徴と
   する請求項５記載の画像読み取り装置。
8. 【請求項８】 前記ラインエリア分割手段を複数具備
   し、 前記閾値決定手段は、前記複数のラインエリア分割手段
   により分割された各ラインエリアに対応した前記読取デ
   ータを取得する読取データ取得手段を具備することを特
   徴とする請求項５記載の画像読み取り装置。