JPS62204665A - 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、図面などの読取対象面の画像情報を読み取っ
てディジタル信号として出力する画像入力装置の改良に
関するものである。

〔発明の背景〕

画像入力装置においては、得られる画像信号のＳ／Ｎ向
上のため、読取対象面（例えば図面）の読取部分の照明
ムラに起因するノイズを抑制する必要がある。そのため
の従来技術は下記４通りに分類できる。（１）線状ラン
プなど特殊な光源を使用する。（２）光路に遮光板など
を設置する。（３）複数の光源を設置し、それらの配置
や発光量を調整する。（４）画像信号に対する電気的な
信号処理によって照明ムラの影響を補正する。

上述従来技術（１）、　（２）、　（３）では、特殊部
品を必要とするため入手性や信頼性に難がある点、最適
な照明を得るための調整時間がきわめて長く、かつ省力
化が困難のためコスト高となる点、光源特性の経年変化
に対処できず、充分なＳ／Ｎを保持できない点に問題が
ある。

そこで、これらの問題点を解決する手段として上述従来
技術（４）が用いられているが、以下これについて図面
を参照して説明する。第４図は光検出器としてＣＣＤラ
インセンサを用いたファクシミリ装置などに使用されて
いる画像入力装置のブロック図で、この第１図において
、読取対象図面１の読取部分は光源２．ここでは一対の
光源２゜２により照明され、図面１の画像情報はレンズ
３を経て光検出器４に入力される。光検出器４は図面１
に記載された画像情報の濃度に対応した大きさの電気信
号を出力し、この電気信号はアナログアンプ５．Ａ／Ｄ
変換器７を経由してディジタル濃度信号ＰＤに変換され
る。この信号ＰＤはデータ比較器８によって閾値メモリ
１０の出力信号（閾値データ）ＴＨＤと比較され、その
結果が順次２値コード化され、信号出力回路９を経て後
続の装置に出力される。なお、前記光源２、レンズ３、
光検出器４及びアナログアンプ５の構成部分を光検出装
置６と総称する。

ここで光検出器４としてＣＣＤラインセンサを使用した
場合、−列に並んだ光検出セルＣ，−Ｃｎによって、こ
のセルＣ，−Ｃ，列の長さに対応する図面１の一定範囲
（これを読取部分という）の画像情報が一時に光電変換
される。このため、この読取部分を均一に照明する必要
があるが、実際には均一に照明することは困難で、ディ
ジタル濃度信号ＰＤのＳ／Ｎは低下してしまう。

第５図は光検出器４の光検出セルＣＩ−Ｃ，の出力信号
に対応したディジタル濃度信号ＰＤの値を模式的に示し
たもので、光検出器４により図面１上に描かれた３本の
線ＱＩｙ　Ｑ２＋　Ｑ３を入力した場合に相当する。読
取部分端部（光検出セルＣ。

及びＣｎ側の部分）の照明が暗いため、そこでの図面１
の地の部分（線Ｑｌ＋　Ｑ３のない部分）の濃°度が上
っており、線情報の有無に対応して１か０かの２値コー
ド化をするために一定の閾値を使用すると、線Ｑｌ＋　
Ｑ３が太くなってノイズを発生しやすくなる。このため
、第４図に示した従来技術では上記閾値として図面の地
の部分の濃度（第５図中の背景濃度データＢＧＤＩ又は
ＢＯＤ５）に対応して変化する閾値データＴＨＤを比較
基準値としてデータ比較器８に与えるように、あらかし
め閾値メモリ１０の中に閾値データＴＨＤ　（第５図で
は２種の閾値データＴＨＤＩ、ＴＨＤ２を例示）を格納
しておくことにより、照明の不均一や図面の地の部分の
色によるノイズ発生を抑制している。

しかし第４図に示した従来技術は、ファクシミリ装置な
ど入力画像を少数段階（２段階〜８段階程度）にコード
化するための画像入力装置としては適するが、画像の濃
度ヒストグラムを求めるなど、入力画像の濃度をできる
だけ忠実に入力する必要のある画像処理装置などの画像
入力装置に適用するには次のような問題点があった。す
なわち画像処理装置では、高分解能が要求されるため扱
う信号のビット数が８ビット程度となり、ファクシミリ
装置の場合に比べて４ビット以上多い、このため、装置
を構成するハードウェア、特にデータ比較器８（８ビッ
ト入力信号２つを比較して８ビット補正出力信号を得る
）のハードウェアの規模が大きくなり、また閾値メモリ
１０に格納するデータ（閾値データＴＨＤ）を求めるの
が困難になる。さらに、光源２の明るさが経年変化した
ときには、上記閾値データＴＨＤを書替修正しなければ
ならないが、上述したようにそのデータＴＨＤを求める
のが困難であるため、書替修正時も初期のデータ書込時
と同様な困難を伴う。そこで信号ビット数を少くするこ
とが考えられるが、それではノイズ抑制効果に限界があ
り、Ｓ／Ｎが大幅に低下するという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述しような問題点を解消するためになされた
もので、小規模、したがって小型かつ安価なハードウェ
ア構成で高精度（高Ｓ／Ｎ）、高分解能（多ビット）化
が計れ、しかもその高精度化のための、装置完成時の初
期調整及び経年変化後の修正調整ともに極めて簡単に行
うことができて省力化が計れる画像入力装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明装置は、あらかじめ読取対象面の地の部分を読み
取って得られた背景濃度データとこのデータに応じた値
の逆数値とをメモリに書き込んでおき、前記読取対象面
の読取時のディジタル濃度信号に対し、前記背景濃度デ
ータを減算した後、前記逆数値を乗算することによって
読取部分の照明ムラに起因する濃度読取誤差を補正する
ようにし、上述目的を達成するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、ここで
はまずその原理について説明する。

発明者等は、画像入力装置に関する光学的なノイズ要因
の分析結果から下記の結論を得た。

（１）読取対象面の読取部分の照明ムラは、読取対象面
の地の部分をあらかじめ読み取ることによって背景濃度
データＢＧＤとして計測でき、これを以後の読み取りに
よって出力されるディジタル濃度信号ＰＤから減算する
ことによって補正可能である。

（２）ディジタル濃度信号ＰＤは、背景濃度データＢＧ
Ｄの大きい部分（照明の暗い部分）が同データＢＧＤの
小さい部分（照明の明るい部分）に比べて増大されるが
、その増大率は背景濃度データＢＧＤと１対１に対応相
は可能であり、上述（１）におけるディジタル濃度信号
ＰＤから背景濃度データＢＧＤを減算した結果に対して
、背景濃度データＢＧＤによって一義的に定められる比
率を乗算することによって照明ムラの影響をほぼ完全に
補正可能である。

以下第５図を参照して上述（１）、（２）について詳述
する。読取対象面の読取部分に照明ムラがある場合、読
取対象面の地の部分を読み取っても、その地の部分の色
が白か有色かによって、実線ＢＧＤ１もしくは点線ＢＧ
Ｄ２に示すような背景濃度データＢＧＤ曲線が得られる
。この地の部分の読取結果（背景濃度データＢＧＤ）を
あらかじめ記憶しておき、実際に画像情報のある部分（
線１１ＩＩ。

Ｑ２＋　Ｑ３の描かれた領域）を入力したときのディジ
タル濃度信号ＰＤから前記背景ａ度データＢＧＤを減算
する処理を行うと、線ｆｆ１ｌｔ　Ｑ２＋　Ｑ３のディ
ジタル濃度信号ＰＤとしてそれぞれΔＰＤＩ。

ΔＰＤ２．ΔＰＤ３が得られ、第２図に示す出力信号Ｐ
Ｄ１が得られる。この段階では照明の暗い部分にある線
１．Ｑ３の濃度が線Ｑ２の濃度に比べて大きくなってい
るが、その増大率ＡＰＤＩΔＰＤ２’ ΔＰＤ３ ΔＰＤ２　はΔＢＧＤＩ、ΔＢＧＤ２．ΔＢＧＤ３から
一義的に求められるため、増大率の逆数（ＭＵＬＤ）を
上述減算処理の結果（出力信号ＰＤＩ）に対して乗算す
ることによって第３図に示すような一様濃度の出力信号
ＰＤ２が得られる。そしてこのような減算及び乗算処理
を１つの光検出セルＣからの信号（１絵素）毎に逐次リ
アルタイムで行えば、照明ムラが補正された一連の画像
データが得られることになる。

第１図はこのような本発明による画像入力装置の一実施
例を示すブロック図で、この第１図において第４図と同
一符号は同−又は相当部分を示す。

その他、１１は前記背景濃度データＢＧＤを記憶した第
１補正データメモリ、１２は前記増大率の逆数値のデー
タＭＵＬＤを記憶した第２補正データメモリである。こ
れら両メモリ１１．１２のアドレス入力信号としては、
読取処理中の光検出セルＣの番号１〜ｎ（光検出セルア
ドレス）が与えられる。

１３は減算器で、Ａ／Ｄ変換器７の出力信号（ディジタ
ル濃度信号）ＦＤから第１補正データメモリ１１の出力
データ（背景濃度データ）ＢＧＤを減算し、その結果（
信号ＰＣＩ）を出力する。１４は乗算器で、減算器１３
からの出力信号ＰＣＩと第２補正データメモリ１２の出
力データＭＵＬＤとを乗算°　し、その結果（信号ＰＤ
２）を出力する。

次に上述本発明装置の動作について説明するが、ディジ
タル濃度信号ＰＤが得られるまでは第４図の場合と同様
であるので、ここではそれ以降の動作について説明する
。すなわちＡ／Ｄ変換器７からのディジタル濃度信号Ｐ
Ｄは減算器１３に入力され、第１補正データメモリ１１
からの背景濃度データＢＧＤで減算されるにれにより減
算器１３からは、読取対象面の読取部分の読取入力濃度
から読取対象面の地の部分のみを読み取ったときの濃度
が差し引かれた濃度値の信号ＰＤＩ　（第２図参照）が
出力される。次にこの信号ＰＤＩは乗算器１４に入力さ
れ、第２補正データメモリ１２からのデータＭＵＬＤと
乗算される。これにより乗算器１４からは、前記増大率
が加味されて前記読取部分の照明ムラに起因する濃度読
取誤差の殆んどが補正された高精度の濃度信号ＰＤ２　
（第３図参照）が出力される。出力された信号ＰＤ２は
信号出力回路９を経て後続の画像処理装置など（図示せ
ず）に出力される。

後続の装置がファクシミリ装置などであり、少数段階に
コード化した出力データが必要な場合は、乗算器１２の
出力信号ＰＤ２を、定数設定器１５．データ比較器１６
及び信号出力回路１７よりなるコード化回路１８を介し
て出力させるようにすればよい。

この場合、定数設定器１５はコード化の特性曲線を選定
し、データ比較器１６に与える回路で、データ比較器■
６は前記信号ＰＤ２を前記コード化特性曲線に従ってコ
ード化するものである。

なおメモリ１１．１２は、使用予定の複数種の読取対象
面の地の部分を各々あらかじめ読み取って得た複数組の
データＢＧＤ、データＭＵＬＤが既に書き込まれ、それ
らのうちのいずれかの組を選択的に出力可能としたＲＯ
Ｍで構成してもよい。またこのようなＲＯＭをいくつか
用意し、読取対象面の地の色に応じてそれらのうちのい
ずれかを選択使用するようにしてもよい。さらに、メモ
リ１１゜Ｉ２をリード・ライト可能のメモリ、例えばＲ
ＡＭで構成し、読取作業の都度、又は一定期間毎にあら
かじめ読取対象面の地の部分を読み取り、データＢＧＤ
、ＭＵＬＤをマイクロコンピュータ（図示せず）などを
用いて書き替えるようにしてもよい。

また上述実施例では、データＢＧＤとＭＵＬＤをそれぞ
れ別個のメモリ１１．１２に記憶させるようにしたが、
１つのメモリを用い、データＢＧＤとＭＵＬＤをその中
の異なる記憶領域に記憶させるように構成してもよいこ
とはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、あらかじめ読取対象面の地
の部分を読み取って得られた背景濃度データとこのデー
タに応じた値の逆数値とをメモリに書き込んでおき、前
記読取対象面の読取時のディジタル濃度信号に対し、前
記背景濃度データを減算した後、前記逆数値を乗算する
ことによって読取部分の照明ムラに起因する濃度読取誤
差を補正するようにしたので、閾値データを求め、デー
タ比較器を用いて補正する従来装置に比べて、小規模、
したがって小型かつ安価なハードウェア構成で高精度、
高分解能化が計れる。また、あらかじめ読取対象面の地
の部分を読み取って得た背景濃度データと、このデータ
に応じた値の逆数値とで補正するものであり、装置完成
時の初期調整や経年変化後の修正調整ともに極めて簡・
単に行うことができ、省力化が計れる。特にメモリをＲ
ＡＭで構成し、読取作業の都度又は一定期間毎にデータ
ＢＧＤ、ＭＵＬＤをマイクロコンピュータなどを書き替
えるようにすることにより前記省力化がより顕著になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は第１図中の減算器の出力信号の模式図、第３図は同
じく乗算器の出力信号の模式図、第４図は従来装置のブ
ロック図、第５図は画像入力装置におけるディジタル濃
度信号の模式図である。 １・・・図面（読取対象面）、４・・・光検出器、７・
・・Ａ／Ｄ変換器、１１．１２・・・第１．第２補正デ
ータメモリ、１３・・・減算器、１４・・・乗算器、Ｂ
ＧＤ・・・背景濃度データ、ＭＵＬＤ・・・背景濃度デ
ータに応じた値の逆数値のデータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、読取対象面の画像情報を一定範囲毎一時に読み取っ
   て前記画像情報の濃度に応じた大きさの電気的な画像信
   号に変換する光検出器と、この光検出器からの信号をデ
   ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えてなる画
   像入力装置において、前記読取対象面の地の部分を読み
   取って得られた背景濃度データ及びこの背景濃度データ
   に応じた値の逆数値が書き込まれたメモリと、前記読取
   対象面の読取時の前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して
   前記背景濃度データを減算する減算器と、この減算器の
   出力信号に対して前記逆数値を乗算する乗算器とを具備
   することを特徴とする画像入力装置。