JPS60220478A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は画像情報を光学的に読取り、この読取られた画
像情報をディジタル画像信号として出力する画像入力装
置に関する。

〔発明の背景〕

図面自動読取装置、ＯＣＲ等の画像入力装置は、画像自
体を画像信号に変換するだめの装置である。

そして、例えば、この画像信号を画像メモリに出力する
ことにより画像自体を記憶し、記憶された画像は種々の
形態で利用されることになる。このような画像入力装置
の概略を図により説明する。

第１図は従来の画像入力装置の系統図である。

図で、１は読取られるべき画像が描かれた図面である。

画像は白色面上に点色で描かれている。２は図面１を照
明するランプ、３はレンズ等より成る光学系、４は図面
１がら光学系３を経て到達する光入力信号を検出するイ
メージセ／すである。

イメージセンサ４は例えばＣＣＤセンサ素子５を多数個
（例えば１５００個）配列して構成され、光入力信号を
これに応じた電気信号に変換して出力する。、６はイメ
ージセンサ４からの信号を増幅する増幅器、７は増幅器
６のアナログ出力信号をディジタル信号に変換し、これ
を反転して出力するＡ／Ｄ変換器である６８はイメージ
センサ４に対して転送りロックを、又、Ａ／Ｄ変換器７
１Ｃ対して変換指令クロックを出力するりｐツク発生器
である。

第２図は第１図に示すイメージセンサの拡大平面図であ
る。図で、Ｌｌは受光素子５間の間隔、ムは受光幅、Ｌ
、は受光素子５間の間隙を示す。図示のイメージセンサ
４はＣＣＤセンサ素子５を間隔り、で−列に配置したラ
イン型イメージセンサであり、図面１上の１ライン（走
査ライン）ＩＣおける画像を取込む。そして、その取込
み範囲は、当該走査ラインにおいて、イメージセンサ４
の両端のＣＣＤセンサ素子５１＋５１によって検出され
る部分内に存在する部分となる。この取込範囲内におい
て、１個のＣＣＤセンサ素子５により検出される、区域
（絵素）は光学系３および受光素子間隔り、により定ま
る。

各ＣＣＤセンサ素子５は図面１上の対応する絵素からの
反射光量をこれに応じた電気量に変換して一時貯蔵する
。貯蔵された各ＣＣＤセンサ素子５の各電気量、即ち各
絵素における電気量は、クロック発生器８からの転送り
ロックにより一方から順に電気信号としてアナログ増幅
器６に出力される。増幅器６で増幅されたアナログ信号
はＡ／Ｄ変換器７によりクロック発生器８の変換指令信
号に基づき所定のタイミングでディジタル信号に変換さ
れる。この変換されたディジタル信号は反転された後、
例えば画像メモリに出力されてそこに記憶される。即ち
、図面１上の各絵素の画像信号はそれぞれこれに応じた
ディジタル値として記憶されることになる。これら各絵
素毎の記憶された値に対して適宜の処理（画像処理）を
施すことにより、図面１上の画像と同一の画像を再生す
ることができる。

ところで、図面１上に描かれる画像には、細い線で描か
れた精密な画像や太い線で描かれた粗い画像等、種々の
画像がある。、そして、これらのどのような画像にも対
応できるようにするためには、走査ライン上の単位長さ
当りの絵素数を多く（例えば、１６廓）すればよいのは
明らかであり、イメージセンサ４を用いた画像入力装置
はこれを念頭において構成されている。一方、前記画像
処理には高速の処理が要求されるので、対象が粗い画像
である場合、又は再生される画像が粗い画像でも差し支
えない場合、走査ライン上の単位長さ当りの絵素数が少
ない方が画像情報の数が少なくなり有利である。

このような相反する要望を解決する一手段として、従来
、フライングスポットセンサが用いられていた。このフ
ライングスポットセンサによるとスキャナ駆動系の位置
パルスを適当に分周することにより、比較的容易に絵素
間隔（サンプリングピッチ）を変更することができ、前
述の相反する要望に応えることができる。しかしながら
、フライングスポットセンサは真空管で構成されている
ので、装置が大型化し、コストが上昇する等の欠点があ
った。又、ＣＣＤセンサ素子５を用いた画像入力装置の
場合、ＣＣＤセンサ素子５と絵素とが１対１に対応づけ
られている関係上、任意にサンプリングピッチを可変と
することはできず、したがって、図面ｌ、光学系３のレ
ンズおよびＣＣＤセンサ素子５間の相対的距離を可変に
したり、光学系３にいくつかのレンズの組合せを備え、
必要に応じてその組合せを変えることによりサンプリン
グピッチを変更する手段が提案されていた。

しかしながら、このような手段は光学系の機械的な駆動
を伴なうので好ましくなく、又、装置が複雑かつ大型に
なり、コストの上昇が大きいという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、上記従来の欠点を除き、光学系の機構を
変更することなく、容易にサンプリングピッチを変更す
ることができる画像入力装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明は、所定の間隔で配
列された各光検出素子の検出値に基づいて順次出力され
るアナログ信号又はディジタル信号をサンプルするサン
プリング手段を設けたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第３図は本発明の実施例に係る画像入力装置の系統図で
ある。図で、第１図に示す部分と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。９は加算・累算器であり、　
Ａ／Ｄ変換器７から出力される反転されたディジタル信
号を、指令に応じてそのまま出力したり、前回出力され
た値を加算して出力したり、前回以前に出力された値を
累算して出力したりする機能を有する。１０は加算・累
算器９を制御して所期のサンプリングピッチ（絵素ピッ
チ）およびサンプリング値を得るためのサンプリングピ
ッチ制御器であり、クロック発生器８によりタイミング
信号が与えられる。１１はサンプリングピッチ制御器１
０に対してサンプリングピッチを指示するサンプリング
ピッチ設定器、１２はサンプリングピッチ制御器１０′
ＶＣ対して加算・累算の有無を指示するモード切換器で
ある。

次に、本実施例の動作を第４図ｆａｌ乃至（ｈ）に示す
画像およびその波形図を参照しながら説明する。

第４図（ａ）は画像の平面図、第４図（ｂ）乃至［ｈ）
は走査ライン上における上記画像に対応する信号の大き
さを示す波形図である。今、図面１上の取込範囲内にお
けるある部分において、第４図（ａｌに示す画像が描か
れていたとする。この場合、図示画像の走査ラインＳ上
の各絵素に対応した各ＣＣＤセ／す素子５からは、当該
各絵素の反射光量に応じた電気信号が順次とり出され、
増幅器６により増幅される０第４図（ｂ）に増幅された
各ＣＣＤセンサ５の信号が画像の各絵素に対応して示さ
れている。

この信号はＡ／Ｄ変換器７に入力されてディジタル値に
変換され、変換されたディジタル値は反転されて出力さ
れる。この反転されたディジタル値の大きさを示す波形
が第４図（ｃ）に示されている。即ち、ん小麦換器７か
らは白レベルと黒レベルを反転したディジタル値が出力
される。

ここで、サンプリングピッチ設定器１１に１絵素ピツチ
（各ＣＣＤセンサ素子５の信号をすべてサンプリングす
る）が設定され、又、モード切換器１２が、加算しない
ことを指示する位置に切換られている場合を考えると、
サンプリングピッチ制御器ｌＯは設定されたサンプリン
グピッチおよび切換ちれた位置に応じて加算φ累算器９
を制御する、即ち、第４図（ｃ）Ｋ示されるＡ／Ｄ変換
器７から出力される各ディジタル値り、乃至り、は加算
・累算器９に入力され、サンプリングピッチ制御器１０
の制御によりそのまま出力されろ。この場合、例えば、
加算魯累算器９から出力されたディジタル信号り。

は同時に出力端子９ｂからも出力されて加算・累算器９
の入力端子９ａに戻されるが、モード切換器１２が加算
しない位置に切換えられているので、サンプリングピッ
チ制御器１０は、加算・累算器９に戻された信号Ｄ１が
次の入力信号り、ＶＣ加算されるのを阻止する。したが
って、各信号り、乃至Ｄ０はそのまま出力されて画像メ
モリに記憶される。その後、記憶された信号に基づいて
画像再生を行なう場合、例えば第４図（ｃ）に示す閾値
Ｄａで画像処理を行なうと、第４図（ｄ）ＶＣ示すハツ
チング部分の絵素な黒レベルとする信号を得ることがで
き、第４図（ａ）に示す走査ラインＳ上の各絵素に対応
した画像をほぼ忠実に再生することができる。

次に、サンプリングピッチ設定器１１に２絵素ピツチ（
各ＣＣＤセンサ素子５の信号を１つおきにサンプリング
する）が設定され、又、モード切換ｐ、葺１２カー−ワ
絵宏１５つの加算を指示するイ＃借に切漁えられている
場合を考える。この場合、サンプリングピッチ制御器１
０は、加算・累算器９に入力された信号ＤＸを画像メモ
リに対して出力せず、端子９ｂから端子９ａに戻す。そ
して、次の信号）が入力されたとき、信号り、に信号Ｄ
１を加算し、この信号（Ｄ、＋Ｄ、）を画像メモリに出
力する。同様に、次の信号Ｄ３を画像メモリに出力せず
、その次の信号Ｄ４が入力されたとき、この信号Ｄ４に
さぎの信号Ｄ３を加算し、この信号（Ｄｓ　＋　Ｄａ　
）を画像メモリに出力する。上記の場合の加算・累算器
９から出力される信号が第４図（ｅ）に示される。この
場合、画像情報の取込数は１／２となり、以後の画像処
理をより高速で行なうことができる。画像処理において
、閾値を第４図（ｅ）　して示す値Ｄｂに設定すると、
各絵素に対応して第４図ｆｆ）ＶＣ示すハツチング部分
の絵素な黒レベルとする信号が得られろことになる。

この場合、画像情報にはすべての信号が反映されること
になり、照明光量（即ちＣＣＤセンサ素子５の感度）を
有効に利用することができるが、その反面、精細部の情
報である信号Ｄ０がカットされて取込分解能不足からい
わゆる図面つぶれ現象を生じること力；ある。

さらに、サンプリングピッチ設定器１１に２絵素ピツチ
が設定され、又、モード切換器１２が加算を指示しない
位置に切換えられている場合、即ち、１絵素ずつ間引き
する場合を考える。この場合、サンプリングピッチ制御
器１０は、加算・累算器９に入力された信号り、　、　
ＤＢ　、　Ｄａ　、　Ｄｓはサンプリングせず、信号Ｄ
ｚ　、　Ｄ４　、　Ｄｓ　、Ｄ７．Ｄｏをそれ以前の信
号と加算・累算することなく、加算・累算器９から出力
させる。この出′力された信号が第４図（ｇ）に示され
ている。この場合もさぎの場合と同じく、画像情報の取
込数は１／２となり、画像処理を高速で行なうことがで
きる。この画像処理で、閾値を第４図（ｇ）Ｖｃ示す値
り。ＶＣ設定すると、各絵素に対して第４図（ｈ）に示
すハツチング部分を黒レベルとする信号が得られること
になり、この場合、信号り、に対応する部分がカットさ
れずに現われることになる。

なお、サンプリングピッチ設定器に設定される絵素ピッ
チおよびモード切換器の切換位置は上記の例に限ること
はなく、画像の状態に応じて種々の絵素ピッチおよび種
々の加算・累算モードを選択することができる。又、サ
ンプリングピッチ制御器はクロック発生器からのクロッ
ク信号によりタイミング制御され、画像メモリに対して
、記憶されるディジタル値を確定するストローブ信号を
出力する。

このように、本実施例では、す／ブリングピッチ設定器
に絵素ピッチを設定し、モード切換器により加算・累算
モードを選定し、この設定されたピッチおよび選定され
たモードに従ってサンプリングピッチ制御器で加算・累
算器を制御するようにしたので、光学系の機構を何等変
更することなく、画像に応じてサンプリングピッチを容
易に変更することができる。又、適宜に加算・累算を行
なうことにより、照明光量を有効に利用することができ
る。

なお、上記実施例の説明では、ディジタル信号に対して
サンプリングを行なう例について説明したが、増幅器か
ら出力されるアナログ信号に対してサンプリングを行な
うこともできる。又、サンプリングピッチ設定器の絵素
ピッチの設定、モード切換器のモードの選定は手動によ
る設定、選定に限ることはない。即ち、画像の状態（線
の太、細等）を判断できる装置を備えていれば、その判
断に応じて自動的にピッチの設定、モードの選定を行な
うことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、所定間隔で配列された
光検出素子恥検出値に基づいて順次用、力されるアナロ
グ信号又はディジタル信号をサンプリング手段により画
像に応じて適宜の絵素ピッチでサンプルするようにした
ので、光学系の機構を変更することなく、容易にサンプ
リングピッチを変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像入力装置の系統図、第２図は第１図
に示すイメージセンサの拡大平面図、第３図は本発明の
実施例に係る画像入力装置の系統図、第４図（ａ）は画
像の一部の平面図、第４図（ｂ）、（ｃ）　、（ｄｌ、
（ｅｌ、（ｆｌ、（ｇｌ、（ｈｌは第４図（ａｌに示さ
れる画像に対応する信号の大きさを示す波形図である。 １・・・・・・図面、２・・・・・・ランプ、３・・・
・・・光学系、４・・・・・・イメージセンサ、５・・
・・・・ＣＣＤセンサ素子、６・・・・・・増幅器、７
・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、８・・・・・・クロック発
生器、９・・・・・・加算・累算器、１０・・・・・・
サンプリングピッチ制御器、１１・・・・・・サンプリ
ングピッチ設定器、１２・・・・・・モード切換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の間隔で配列された光検出素子と、これら各光検出
   素子の出力信号をディジタル信号として順次出力する信
   号処理手段とを備えた画像入力装置において、前記各光
   検出素子の検出値に基づいて順次出力される信号をサン
   プルするサンプリング手段を設けたことを特徴とする画
   像入力装置。