JPS63244973A - 画像読取装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえばＩａ淡のある原稿を読取り、その
読取ったｍｅ倍信号コンピュータ等の外部機器に出力す
る１ｉｉｉ像読取装肩に関する。

（従来の技術） 最近、パーソナル・コンピュータ等の機能向上にともな
い、各種の画像情報をコンピュータへ入力するための画
像読取装置が一般に出回るようになってきている。

しかし、現存する画像読取装置は、原稿の濃淡情報を２
値データとして出力するものがほとんどであり、中間１
１を出力できるものに関しては、ディザ法等の疑似中間
調表現を用いて表現していることが多い。

しかしながら、このような疑似中間調表現を用いた場合
、表現できる中間調の階調数が多ければ多いほど、中間
調を表現するのに必要なドツト数が多く必要となり、画
像の輪郭がぼやけてしまうという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したように、読取画像を出力する際、輪郭がぼやけ
てしまうという欠点を除去するもので、読取画像を出力
する際、輪郭がはっきりした画像を出力することができ
る画像読取装置を提供することを目的とする。

［発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） この発明の画像読取装置は、原稿を光学的に走査して両
縁信号に変換する変換手段、この変換手段によって得ら
れる画像信号の′ａ淡情報の境界により、原稿上のパタ
ーンの境界部を輪郭として検出する輪郭検出手段、上記
変換手段によって１ｑられるｒｉ画像信号その信号の回
りの信号とにより平均信号を得る平均化手段、上記変換
手段によって得られる画像信号と上記平均化手段による
平均信号とにより信号のエツジを強調したエツジ強調信
号を得るエツジ強調手段、および上記輪郭検出手段によ
り検出した輪郭部に対して、上記エツジ強調手段によっ
て得られるエツジ強調信号を出力し、上記検出した輪郭
部以外に対して、上記平均化手段によって得られる平均
信号を出力する出力手段から構成されている。

（作用） この発明は、原稿を光学的に走査して画像信号に変換手
段で変換し、この変換手段によって得られる画像信号の
濃淡情報の境界により、原稿上のパターンの境界部を輪
郭として検出し、この検出した輪郭部に対して、エツジ
強調信号を出力し、上記検出した輪郭部以外に対して、
平均信号を出力するようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例ついて図面を参照して説明す
る。

第６図はこの発明の画像読取装置として、濃淡のある原
稿、あるいはカラーの原稿を読取り、コンビコータ等の
外部機器にその読取った画像信号を出力するスキャナを
示すものである。すなわち、１はスキャナ本体で、この
本体１の上面前部には操作パネル２が設けられている。

そして、本体１の内部は原稿台（図示しない）上にセッ
トされた原稿を走査して読取る原稿走査部８が設けられ
ている。なお、１０は原稿台上に開閉自在に設けられた
原稿カバーである。

原稿走査部８は、たとえば第８図および第９図に示すよ
うに構成される。すなわち、原稿台７は本体１に固定さ
れており、この原稿台７の下方には、その下面に沿って
図示矢印ａ方向に往復移動することにより、原稿台７上
にセットされた原稿Ｏを光学的に走査して読取る走査器
１１が設けられている。走査器１１は、原稿Ｏを照明す
る照明ランプ１２、原ｆｉＯからの反射光を受光する光
電変換器１３、原稿Ｏからの反射光を光電変換器１３へ
導く光学系１４、およびこれらを支持するキャリッジ１
５によって構成される。光電変換器１３は、原ＷＡＯか
らの反射光を光電変換することにより、原稿Ｏの画像を
レッド、グリーン、ブルーの光の色信号として分離出力
するもので、たとえばＣＣＤ形ラインイメージセンサな
どを主体に構成される。キャリッジ１５は、第９図に示
すように案内レール１６と案内軸１７とによって矢印ａ
方向に往復移動自在に案内されている。そして、案内軸
１７の一端側には正逆転可能な走査用モータ（たとえば
パルスモータ）１８によって駆動される駆動プーリ１９
が、他端側には従動プーリ２０がそれぞれ配設されてお
り、これらプーリ１９．２０間にはタイミングベルト２
１が掛渡されている。タイミングベルト２１の一点は、
固定部材２２を介してキャリッジ１５に固定されている
。これにより、走査用モータ１８が正あるいは逆回転す
ることによりキャリッジ１５が直線移動するようになっ
ている。

第７図は操作パネル２を示すものであり、出力する画像
信号の階調数を選択する階調キー６１、画像の濃さを選
択する画像の濃さキー６２、解像度を選択する解像度キ
ー６３、リモートコントロールモードとローカルモード
の切換を行なうリモ−トキ−６４、カラーモードとモノ
クロモードの切換えを行なうカラーキー６５、通常画像
モードと輪郭信号モードとを切換える輪郭キー６６、お
よび画像読取開始を指示する読取キー６７などが設けら
れている。

第１図は全体的な制御系統を概略的に示すものである。

すなわち、主制御部８１は、前記操作パネル２、補正回
路８４、輝度色差分離回路８５、画質改善回路８６、色
信号変換回路８７、疑似中間調回路８８、信号出力回路
８３、光源制御部８９、モータ駆動部９０、前記光電変
換器１３、Ａ　、／　Ｄ変換器９１および解像度変換部
９２とそれぞれ接続され、これらの制御を司る。光源制
御部８９は、前記照明ランプ１２と接続され、その光吊
制■を行なう。モータ駆動部９０は、前記走査用モータ
１８と接続され、その駆動を行なう。

このような構成において第１図における信号の流れを説
明する。原稿に対し照明ランプ１２から照射された光の
反射光は光電変換器１３上に結像する。光電変換器１３
は、この光をレッド（Ｒ）。

グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のアナログの色信号に分
離し、Ａ／Ｄ変換器９１へ送る。Ａ／Ｄ変換器９１は、
このアナログの各色信号をそれぞれデジタル信号に変換
し、解像度変換部９２へ送る。

解像度変換部９２は、光電変換器１３の解像度の信号を
、操作パネル２の解像度キー６３で指定された解ｆｌｌ
ｒ！１に変換する解像度変換を行ない、その結果を補正
回路８４へ送る。補正回路８４は、解像度変換部９２か
ら送られてきたＣ、Ｇ、Ｙの各色信号に対し、光電変換
器１３のばらつきを補正するべく補正処理を行ない、そ
の結果を輝度色差分離回路８５へ送る。輝度色差分離回
路８５は、補正回路８４から送られてきたＲ、Ｇ、Ｂの
各色信号に対し各種演算処理を行ない、輝度信号（１）
色差信号１（Ｃ１）、色差信号２　（Ｃ２）の各信号に
分離し、画質改善回路８６へ送る。画質改善回路８６は
、！ｌｌ！ｌｌ弾度離回路８５から送られてきた輝度信
号、色差信号１、色差信号２を解析し、平均化、エツジ
強調、ノイズ除去、輪郭検出などの画像改善処理を行な
うとともに、輪郭検出を行い、エツジ強調信号と平均信
号を合成した信号を色信号変換回路８７へ送り、輪郭検
出信号を信号出力回路８３へ送る。色信号変換回路８７
は、画質改善処理を施された輝度信号、色差信号１、色
差信号２をもとに色変換を行ない、　イエロウ（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）［印刷時の三原色コ、レ
ッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）「光の三原
色」のいずれか１つの色信号に変換し、疑似中間調回路
８８へ送る。疑似中間調回路８Ｂは、色信号変換回路８
７から送られてきた急信＠　（Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＲｌＧ、Ｂ
のうちのいずれか１つ）に対し、操作パネル２０階調キ
ー６１で指定された階調数になるようにディザ法等を用
いて疑似中間調交換を行なうものである。信号処理回路
８３は、上記主制御部８１からの選択信号により、疑似
中間調回路８８の出力、画質改善回路８６からの輪郭信
号、あるいはそれらの両者を混合した信号を外部機器８
２に出力するものである。この信号出力回路８３では、
それらの画像信号をパーソナル・コンピュータ等の外部
機器８２の読取りに合せて外部機器８２へ出力するもの
である。

上記画質改善回路８６について、第２図を用いて説明す
る。輝度色差分離回路８５から送られてきた輝度信号（
Ｉ）、色差信号１（Ｃ１）、色差信号２（Ｃ２＞に応じ
て、原稿画像に対するパターンの輪郭部のみの輪郭信号
を出力するか、あるいは原稿画像に対するパターンの輪
郭部をエツジ強調したエツジ強調信号と非輪郭部の平均
信号とを出力するようになっている。たとえば、平均化
回路３０．遅延回路３１．３３、減算回路３２、エツジ
強調回路３４、データセレクタ３５、および輪郭検出回
路３６によって構成されている。

すなわち、平均化回路３０は、たとえばローパスフィル
タで構成され、上記輝度色差分離回路８５から送られて
きた輝度信号（Ｉ）、色差信号１（Ｃ１）、色差信号２
　（Ｃ２）により、隣接した画素間の平均化され、ノイ
ズが除去された信号が、平均信号（輝度信号（ＩＡ）、
色差信号１（ＣＩＡ）、色差信号２　（Ｃ２Ａ　）　）
として出力されるものである。

上記平均化回路３０は、たとえば第３図に示すような原
稿の３ライン分の画像信号を記憶し、対象画素（斜線部
）の隣接する９ドツトの画像信号の平均値を、平均信号
として出力するものである。

上記遅延回路３１は、上記平均化回路３０で平均化した
９ドツＩ〜の中心のドツトの信号（輝度信号、色差信号
）を出力するものである。上記平均化回路３０の出力、
および遅延回路３１の出力は減算回路３２に供給される
。

この減桿回路３２は、上記遅延回路３１の出力を上記平
均化回路３０の出力から差引くことにより、輝度信号、
色差信号に対するそれぞれの変化信号（１１度変化、色
彩変化）を出力するものである。上記減算回路３２から
の変化信号は、エツジ強調回路３４に出力され、このエ
ツジ強調回路３４には上記平均化回路３０からの輝度信
号に対する平均信号１４が供給されている。

上記エツジ強調回路３４は、上記減算回路３２からの輝
度信号に対する変化信号と上記平均化回路３０からの輝
度信号に対する平均信＠ＩＡとにより、濃度変化を強調
したエツジ強調信号ＩＦを出力するものである。

すなわち、第４図に示すようにに倍回路４１と加算回路
４２とにより構成され、Ｘ算回路３２から供給される生
の輝度信号１から平均信号ＩＡを差し引いた差信号（ｎ
）をに倍（２倍）したＩ＋Ｗに平均化回路３０から供給
される平均信号ＩＡを加算することにより、第５図に示
すような、エッチ強調信＠ＩＥを出力するものである。

輪郭検出回路３６は、上記主制御部８１からのモード切
換信号に応じて、所定範囲の濃度変化、つまり輝度信号
の変動パターンによる輪郭を検出したり、あるいは所定
範囲の色彩変化、つまり色差信号の変動パターンによる
輪郭を検出するしのである。

たとえば、上記減算回路３２からの輝度信号に対する変
化信号の絶対値が所定の値より大きい場合に、濃度変化
による輪郭部を検出し、上記減算回路３２からの色差信
号に対する変化信号の絶対値が所定の値より大きい場合
に、色彩変化による輪郭部を検出するようになっている
。上記輪郭検出回路３６からの輪郭信号は、データセレ
クタ３５に出力されるとともに、上記信号出力回路８３
に出力される。

また、上記データセレクタ３５には、上記エツジ強調回
路３４からのエツジ強調信号が供給されるとともに、上
記平均化回路３０からの平均信号が遅延回路３３を介し
て供給されている。上記データセレクタ３５は、上記輪
郭検出回路３６から輪郭検出信号が供給されている場合
（輪郭部分に対応している場合）、エツジ強調信号ＩＥ
を出力し、輪郭検出信号が供給されていない場合（非輪
郭部分に対応している場合）、平均信号ＩＡを出力する
ものである。

たとえば、原稿上の文字が、第１０図（ａ）に示すよう
な、ｒＡＪという掠れている中間的な濃度であり、輪郭
強調を行なわない場合、平均化回路３０からの平均信号
がそのまま出力され、疑似中間調を用いて画像が再現さ
れ、同図（ｂ）に示す網点で構成された像が再現される
。この像は、ノイズは除去されているが、輪郭がぼやけ
たものとなっている。

また、輪郭強調を行なう場合、輪郭部分に対応している
際、エツジ強調回路３４からのエツジ強調信号を出力し
、輪郭部分に対応している際、平均化回路３０からの平
均信号が出力され、疑似中間調を用いて画像が再現され
、同図（Ｃ）に示す網点て構成された像が再現される。

この像は、ノイズは除去され、輪郭がはっきりし、かつ
１度もはっきりしたものとなっている。

また、輪郭のみの出力の指示が行われた場合、信号出力
回路８３から画像改善回路８６内の輪郭検出回路３６か
らの輪郭信号がそのまま出力され、同図（ｄ）に示す輪
郭のみで構成された像が再現される。

また、輪郭のみの出力の指示が行われた場合、輪郭部分
に対応している際、信号出力回路８３から画像改善回路
８６内の輪郭検出回路３６からの輪郭信号がそのまま出
力され、非輪郭部分に対応している際、信号出力回路８
３から画像改善回路８６内の平均化回路３０からの平均
信号が出力され、疑似中間調を用いて画像が再現され、
同図（ｅ）に示す輪郭部分が黒く、輪郭内が網点て構成
された像が再現される。

次に、上記のような構成において動作を説明する。まず
、オペレータにより原稿が原稿台１に載置されるととも
に、操作パネル２の各キーを用いて種々のモードを設定
する。たとえば、階調キー６１により画像信号の階調数
を選択し、画像の濃さキー６２により画像の濃さを選択
し、解像度キー６３により解像度を選択し、カラーキー
６５によりカラーモードあるいはモノクロモードを選択
し、輪郭キー６６により通常画像モードあるいは輪郭モ
ードを選択する。

ついで、読取キー６７が投入されると、主制御部８１は
読取りを開始する。すなわち、原稿に対し照明ランプ１
２から照射された光の反射光は光電変換器１３上に結像
する。光電変換器１３は、この光をレッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（８）のアナログの色信号に分離し
、Ａ　／’　Ｄ変換器９１へ送る。Ａ／Ｄ変換器９１は
、このアナログの各色信号をそれぞれデジタル信号に変
換し、解像度変換部９２へ送る。解像度変換部９２は、
光電変換器１３の解像度の信号を、操作パネル２の解像
度キー６３で指定された解像度に変換する解像度変換を
行ない、その結果を補正回路８４へ送る。補正回路８４
は、解像度変換部９２から送られてきたＣ、Ｇ、Ｙの各
色信号に対し、光電変換器１３のばらつきを補正するべ
く補正処理を行ない、その結果を輝度色差分離回路８５
へ送る。

輝度色差分離回路８５は、補正回路８４から送られてき
たＲ、Ｇ、Ｂの各色信号に対し各種演鐸処理を行ない、
輝度信号（Ｉ）、色差信＠１　（ＣＩ）色差信号２（Ｃ
２）の各信号に分離し、画質改善回路８６へ送る。画質
改善回路８６は、上述したように、輝度色差分離回路８
５から送られてきた輝度信号、色差信号１、色差信号２
を解析し、エツジ強調、ノイズ除去などの画像数善処１
ψを行ない、エツジ強調信号と平均信号を合成した画像
信号を色信号変換回路８７へ送り、輪郭信号を信号出力
回路８３へ送る。色信号変換回路８７は、画質改善処理
を施された輝度信号、色差信号１、色差信号２をもとに
色変換を行ない、　イエロウ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）　［印刷時の三原色ｊルッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）［光の三原色］のいずれか１
つの色信号に変換し、疑似中間調回路８８へ送る。疑似
中間調回路８８は、色信号変換回路８７から送られてき
た色信号（Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｒ，Ｇ、Ｂのうちのいずれか１
つ）に対し、操作パネル２の階調キー６１で指定された
階調数になるようにディザ法等を用いて疑似中間調交換
を行なう。信号出力回路８３では、主制御部８１からの
信号に応じて、疑似中間調回路８８から入力された疑似
中間調の画像信号、あるいは画質改善回路８６からの輪
郭信号としての画像信号を選択的に８２へ出力する。

すなわち、原稿上の文字が、第１０図（ａ）に示すよう
な、ｒＡＪという掠れている中間的な濃度であり、輪郭
強調を行なう場合（モノラルモードで通常画像モードが
選択されている場合）、画質改善回路８６では、輪郭部
分に対応している際、エツジ強調回路３４からのエツジ
強調信号を色信号変換回路８７に出力し、輪郭部分に対
応している際、平均化回路３０からの平均信号が色信号
変換回路８７に出力される。これにより、疑似中間調回
路８８で疑似中間調を用いて画像が再現され、信号出力
回路８３を介して外部機器８３に出力される。この結果
、同図（Ｃ）に示す網点て構成された像が再現される。

この像は、ノイズは除去され、輪郭がはっきりし、かつ
濃度もはっきりしたものとなっている。

また、輪郭のみの出力の指示が行われた場合（モノラル
モードで輪郭モードが選択されている場合）、信号出力
回路８３から画像改善回路８６内の輪郭検出回路３６か
らの輪郭信号がそのまま出力され、同図（ｄ＞に示す輪
郭のみで構成された像が外部機器８２に出力される。こ
れにより、外部機器８２は、その輪郭信号を用いてふち
とり等の特殊な処理を行なうことができる。この場合、
画像の情ｔｆｉ吊が減少する舶に検出した輪郭信号を外
部機器で使用できるため、画像の編集、加工が行い易く
なる。また、従来容易に作成できなかった特殊な画像を
容易に作成することができる。

上記したように、原稿上の画像を読取る際に、画質改善
回路によって画質改善を行なう場合に、輪郭部はエツジ
強調信号を用い、非輪郭部は平均信号を用いて出力する
ようにしたので、輪郭がはっきりした両像信号を出力す
ることができる。

また、上記操作パネル２のカラーキー６５により、カラ
ーモードが選択された場合、画質改善回路８６内の輪郭
検出回路３６は色差の変化−に応じて輪郭を検出し、こ
の検出出力により、色が変化するところ（輪郭）のみで
構成された像が再現される。たとえば、第１１図（ａ）
に示すような、赤、縁、橙、青からなる画像が、同図（
ｂ）に示すように、色彩の境界部としての輪郭のみの画
像が再現される。

なお、前記実施例では、エツジ強調回路で輝度だけのエ
ツジ強調を行なう場合について説明したが、これに限ら
ず、輝度と色差とによりエツジ強調を行なうようにして
も良い。

また、外部機器として、パーソナル・コンピュータを用
いた場合について説明したが、これに限らず、画像形成
部を内蔵したプリンタを接続するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、読取画像を出力
する際、輪郭がはっきりした雨間を出力することができ
る画像読取装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を説明するためのちので、第
１図は全体的な制卸系統を概略的に示すブロック図、第
２図は画質改善回路の構成を示すブロック図、第３図は
平均化回路の平均化例を説明するための図、第４図はエ
ツジ強調回路の構成を示す図、第５図はエツジ強調回路
における各信号例を示す図、第６図は全体の外観を示す
斜視図、第７図は操作パネルの平面図、第８図は原稿走
査部の構成を概略的に示す側面図、第９図は原稿走査部
の走査器移動機構を示す斜視図、第１０図および第１１
図は動作を説明するための画像の例を示す図である。 ２・・・操作パネル、８・・・原稿走査部、１１・・・
走査器、３０・・・平均化回路、３１・・・、３３・・
・遅延回路、３２・・・遅延回路、３４・・・エツジ強
調回路、３５・・・輪郭検出回路、３６・・・データセ
レクタ、６５・・・カラーキー、６６・・・輪郭キー、
８１・・・主制御部、８２・・・外部機器、８３・・・
信号出力回路、８６・・・画質改善回路、８８・・・疑
似中間調回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿を光学的に走査して画像信号に変換する変換手段と
   、 この変換手段によって得られる画像信号の濃淡情報の境
   界により、原稿上のパターンの境界部を輪郭として検出
   する輪郭検出手段と、 上記変換手段によって得られる画像信号とその信号の回
   りの信号とにより平均信号を得る平均化手段と、 上記変換手段によって得られる画像信号と上記平均化手
   段による平均信号とにより信号のエッジを強調したエッ
   ジ強調信号を得るエッジ強調手段と、 上記輪郭検出手段により検出した輪郭部に対して、上記
   エッジ強調手段によって得られるエッジ強調信号を出力
   し、上記検出した輪郭部以外に対して、上記平均化手段
   によつて得られる平均信号を出力する出力手段と、 を具備したことを特徴とする画像読取装置。