JP2002094793A - Image reader and image processor provided with the image reader - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processor that can easily revise surface level detection characteristics, attain turning into high accuracy for detection with desired follow-up characteristics and executes proper surface-level removal processing. SOLUTION: A digital to analog converter D/AC 4 converts a surface level obtained by a surface level elimination processing section 61 into analog data and sets the analog data as a reference level to an A/DC1-E31 and an A/DC1-0 32 and feeds it back it. The image processor is provided with an analog to digital converter A/DC2 33 exclusively for surface level elimination processing, and its reference is fixed to the same setting level as that of the D/AC 4. A read analog image signal or the reference of the A/DC1 are given to the A/DC2 33 via a changeover section 5, that calculates the surface level (feedback value). In this case, image data by lines are subjected to averaging processing in the main and sub scanning directions and changing a parameter, to decide the processing condition obtains an optimum value. Furthermore, an analog processing section conducts offset adjustment by each line.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルイメージ
スキャナ、デジタル複写機等の画像処理装置に利用し得
る画像読み取り装置に関し、より詳細には、原稿の地肌
除去処理を読み取り画像データに施す手段を備えた画像
読み取り装置及び該画像読み取り装置を備えた画像処理
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus which can be used in an image processing apparatus such as a digital image scanner and a digital copying machine. The present invention relates to an image reading device provided with the image reading device and an image processing device provided with the image reading device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】これまでスキャナや複写機等の画像読取
装置において、原稿の地肌に違いがあっても読み取りデ
ータとしての地肌レベル値を一定とする処理、所謂、地
肌除去処理が行われている。その１つとしてアナログ回
路によるピークホールド回路を用いて画像データのピー
クを検出し、それをアナログ画像データをデジタルデー
タに変換するA/Dコンバータのリファレンスとして用い
ることによる方法が採用されている。また、ピークホー
ルドをデジタル処理により行う方法についても採用され
ている。2. Description of the Related Art Hitherto, in an image reading apparatus such as a scanner or a copying machine, a process for keeping a background level value as read data constant even when there is a difference in the background of a document, that is, a background removal process has been performed. . As one of the methods, a method has been adopted in which a peak of image data is detected using a peak hold circuit using an analog circuit, and the detected peak is used as a reference of an A / D converter that converts analog image data into digital data. Further, a method of performing peak hold by digital processing is also employed.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たアナログ処理による方法は、画像の地肌レベルにピー
クレベルが追従する速度がピークホールド回路の時定数
に依存するので、その特性を変更しようとすると、その
ためには回路定数を見なおすことが必要で、変更にかな
り手間がかかってしまう。また、デジタル処理による方
法は、A/D変換後の読取データからピークレベルを検出
するようにしているため、そのピークレベルがA/Dコン
バータのダイナミックレンジを越えてしまった場合に、
地肌レベルを正しく検出できず、最適な地肌追従をおこ
なうことができない。本発明は、読み取り画像データに
施す地肌除去処理における上述の従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであって、その目的は、デジタル処理
によるも従来のようにダイナミックレンジを越えてしま
う様なことのない構成によって、アナログ処理を採用し
た場合に起きていた問題点を解決し、特性を容易に変更
でき、所望の追従特性を容易に得ることを可能とし、ま
た地肌レベル検出を高精度に行うことにより適切な地肌
除去処理を可能とする処理手段を備えた画像読み取り装
置及び該画像読み取り装置を備えた画像処理装置（例え
ばイメージスキャナ、デジタル複写機など）を提供する
ことにある。However, in the above-described method using analog processing, the speed at which the peak level follows the background level of the image depends on the time constant of the peak hold circuit. For that purpose, it is necessary to reconsider the circuit constants, and the change requires a lot of trouble. Also, since the method using digital processing detects the peak level from the read data after A / D conversion, if the peak level exceeds the dynamic range of the A / D converter,
The background level cannot be detected correctly, and optimal background tracking cannot be performed. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the background art in the background removal processing performed on read image data, and its purpose is to use a digital processing that exceeds the dynamic range as in the related art. With this configuration, the problems that occurred when analog processing was adopted can be solved, the characteristics can be easily changed, the desired tracking characteristics can be easily obtained, and the background level detection can be performed with high accuracy. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus provided with a processing unit capable of performing an appropriate background removal processing by performing the image reading apparatus and an image processing apparatus (for example, an image scanner, a digital copying machine, etc.) provided with the image reading apparatus.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イメ
ージセンサ、イメージセンサの出力をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄコンバータ、イメージセンサの出力から
地肌レベルを検出し、検出された地肌レベルに応じて前
記Ａ／Ｄコンバータのリファレンスを変化させることに
より地肌除去を行う地肌除去処理手段を備えた画像読み
取り装置において、前記地肌除去処理手段は、イメージ
センサの出力及び前記Ａ／Ｄコンバータに設定されたリ
ファレンスをデジタルデータに変換する固定リファレン
スの地肌除去用Ａ／Ｄコンバータと、該地肌除去用Ａ／
Ｄコンバータにより変換されたイメージセンサからの地
肌レベルデータと前記Ａ／Ｄコンバータに設定されたリ
ファレンスデータにもとづいて次に設定するリファレン
スを決定する手段を有したことを特徴とする画像読み取
り装置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image sensor, an A / D converter for converting an output of the image sensor into digital data, a background level detected from the output of the image sensor, and a detected background level. In the image reading apparatus provided with a background removal processing unit for performing background removal by changing a reference of the A / D converter in accordance with the condition, the background removal processing unit sets the output of an image sensor and the A / D converter. A fixed reference background removal A / D converter for converting the obtained reference into digital data; and a background removal A / D converter.
An image reading apparatus comprising means for determining a reference to be set next based on background level data from an image sensor converted by a D converter and reference data set in the A / D converter. .

【０００５】請求項２の発明は、請求項１に記載された
画像読み取り装置において、前記地肌除去処理手段は、
次に設定するリファレンスを決定するための条件を可変
のパラメータにより設定し得るようにしたことを特徴と
するものである。According to a second aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, the background removal processing means comprises:
A condition for determining a reference to be set next can be set by a variable parameter.

【０００６】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された画像読み取り装置において、前記地肌除去処理手
段は、前記地肌除去用Ａ／Ｄコンバータにより変換され
たイメージセンサからの地肌レベルデータを数ライン分
保持する手段を有し、保持した数ライン分の画像データ
に対し画素間及びライン間での平均化処理を行い地肌レ
ベルを検出することを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first or second aspect, the background removal processing means includes a background level data from the image sensor converted by the background removal A / D converter. Is stored for several lines, and the background level is detected by performing an averaging process between pixels and between lines on the held image data for several lines.

【０００７】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかに記載された画像読み取り装置において、前記Ａ／
Ｄコンバータ及び前記地肌除去用Ａ／Ｄコンバータの前
段に設けたイメージセンサ出力のアナログ処理手段と、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力データにおけるオフセット
レベルを検出する手段と、検出したオフセットレベルに
応じた補正値により前記アナログ処理手段にオフセット
調整をかける手段を備えたことを特徴とするものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to third aspects, the A / D
Analog processing means for an image sensor output provided in a stage preceding the D converter and the A / D converter for removing the background;
The apparatus further comprises means for detecting an offset level in the output data of the A / D converter, and means for performing offset adjustment to the analog processing means with a correction value corresponding to the detected offset level.

【０００８】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかに記載された画像読み取り装置を備えたことを特徴
とする画像処理装置である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising the image reading apparatus according to any one of the first to fourth aspects.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】本発明を添付する図面とともに示
す以下の実施例に基づき説明する。図１は、本発明の実
施例に係わる読み取り画像データ処理回路を示す。この
回路は、スキャナのＣＣＤイメージセンサ１からの読み
取りアナログ信号を処理し、デジタルデータとして後段
の画像処理部に出力するまでの部分を示すもので、この
回路構成は画像読み取り装置の外、デジタル複写機にも
適用し得るものである。図１を参照して、この読み取り
画像データ処理回路を説明する。読み取ったアナログ画
像信号は偶数（EVEN）画素信号と奇数（ODD）画素信号
の２系統のチャネルでＣＣＤ１から出力されるが、いず
れも固定ゲインのアンプ２１，２２により増幅し、増幅
したアナログ信号をA/D変換器（コンバータ）A/DC1_E３
１，A/DC1_O３２によりA/D変換を行う。デジタルデータ
に変換された画像信号をデジタル信号補正部６におい
て、２系統の処理に用いる。１つはオフセット除去処理
及びシェーディング補正処理部６２において、各々の補
正処理を行い後段の画像形成や画像蓄積のための画像処
理を行う処理ブロックに出力する系で、もう１つは、オ
フセットレベル補正処理部６３によりオフセットレベル
検出及び補正値計算処理した後フィードバックし、オフ
セットレベル調整を行う系である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described based on the following embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 shows a read image data processing circuit according to an embodiment of the present invention. This circuit shows a portion from processing an analog signal read from the CCD image sensor 1 of the scanner to outputting it as digital data to a subsequent image processing section. It is also applicable to machines. The read image data processing circuit will be described with reference to FIG. The read analog image signal is output from the CCD 1 through two channels of even-numbered (EVEN) pixel signals and odd-numbered (ODD) pixel signals. Both are amplified by fixed-gain amplifiers 21 and 22, and the amplified analog signals are amplified. A / D converter (converter) A / DC1_E3
1, A / D conversion is performed by A / DC1_O32. The image signal converted into digital data is used in the digital signal correction unit 6 for two-system processing. One is a system that performs each correction process in an offset removal processing and shading correction processing unit 62 and outputs the result to a processing block that performs image processing for image formation and image storage at a later stage, and the other is a system that performs offset level correction. This is a system for performing offset level adjustment by performing offset level detection and correction value calculation processing by the processing unit 63 and then feeding back.

【００１０】図１の読み取り画像データ処理回路におけ
る地肌除去処理は上記画像データパスでの処理とパラレ
ルに処理を行う.地肌除去処理を行うために専用のA/D変
換器A/DC2３３を設ける。A/DC2３３へは切替部５を介し
て、読み取ったアナログ画像信号又はA/DC1_E３１，A/D
C1_O３２に設定されたリファレンスが入力され、変換さ
れたデジタルデータをデジタル信号補正部６の地肌除去
処理部６１において処理する。地肌除去処理部６１に
は、入力された画像データを保存する複数ライン分のラ
インメモリを有し、平均化処理を行い、平均化処理され
た画像データ、A/DC1_E３１，A/DC1_O３２に設定された
リファレンス及び処理条件を決めるパラメータとを用い
設定する地肌レベルデータを計算し、得られる結果をA/
DC1_E３１，A/DC1_O３２のリファレンスレベルにフィー
ドバック処理することで地肌除去処理を行う。この時、
地肌除去処理部６１で得た地肌レベルデータをD/A変換
器D/AC４でアナログデータに変換してリファレンスレベ
ルとしてフィードバックする。The background removal processing in the read image data processing circuit of FIG. 1 is performed in parallel with the processing in the above image data path. A dedicated A / D converter A / DC 233 is provided for performing the background removal processing. To the A / DC 233, via the switching unit 5, the read analog image signal or A / DC1_E31, A / D
The reference set in C1_O32 is input, and the converted digital data is processed in the background removal processing unit 61 of the digital signal correction unit 6. The background removal processing unit 61 has a plurality of line memories for storing the input image data, performs an averaging process, and sets the averaged image data to A / DC1_E31 and A / DC1_O32. The background level data to be set is calculated using the reference and the parameters for determining the processing conditions, and the obtained result is referred to as A /
The background removal processing is performed by performing feedback processing to the reference levels of DC1_E31 and A / DC1_O32. At this time,
The background level data obtained by the background removal processing unit 61 is converted into analog data by the D / A converter D / AC4 and fed back as analog level.

【００１１】図２は地肌除去処理部６１の詳細ブロック
を示す。図１、図２を参照して、以下に地肌除去処理の
動作に関する説明をする。A/D変換器A/DC2３３のリファ
レンスVRT2、VRB2は固定レベルとし、フィードバック時
に用いるD/A変換器D/AC４と同じ値を供給する。D/A変換
器D/AC４と同じレベルを供給することにより、A/DC1_E
３１，A/DC1_O３２のリファレンスレベル調整範囲内の
値を検出することが可能となり、A/DC1_E３１，A/DC1_O
３２のリファレンスレベルを越えてしまった画像データ
の検出が不能になるといったことが起きない（従来の問
題点が解消される）。A/DC1_E３１，A/DC1_O３２による
原稿読み取りデータのデジタルデータへの変換動作とパ
ラレルにA/DC2３３において画像データをデジタルデー
タへ変換を行うが、画像データの変換の前に切替部５に
おいてA/DC2３３への入力を画像データからA/DC1_E３
１，A/DC1_O３２へ供給されているリファレンスレベルV
RT1(n)へ切り替え、これをデジタルデータとして読み取
り、地肌除去処理部６１に保存する。リファレンスレベ
ルVRT1(n)を保存した後に、切替部５によりA/DC2３３へ
の入力を原稿画像データに切り替え、画像データをデジ
タルデータに変換した後、ラインメモリ６１１に保存す
る。保存の際に、デジタルデータに変換した各画素デー
タを前ラインで検出された地肌レベルD_AE(n-1)に対し
て比較し、D_AE(n-1)より大きいレベルを有する画素数
のカウントを行い、各ラインの読取データと合わせてこ
のカウント数もメモリに保存する。FIG. 2 shows a detailed block diagram of the background removal processing section 61. The operation of the background removal processing will be described below with reference to FIGS. The reference VRT2 and VRB2 of the A / D converter A / DC 233 are set to a fixed level, and supply the same value as that of the D / A converter D / AC 4 used at the time of feedback. By supplying the same level as D / A converter D / AC4, A / DC1_E
31 and A / DC1_O 32 can detect values within the reference level adjustment range, and A / DC1_E31, A / DC1_O
It does not occur that the detection of image data exceeding the reference level of 32 becomes impossible (the conventional problem is solved). The image data is converted into digital data in the A / DC 233 in parallel with the operation of converting the original read data into digital data by the A / DC1_E31 and the A / DC1_O32. Input from the image data to A / DC1_E3
1, Reference level V supplied to A / DC1_O32
Switch to RT1 (n), read this as digital data, and store it in the background removal processing unit 61. After storing the reference level VRT1 (n), the input to the A / DC 233 is switched to the original image data by the switching unit 5, the image data is converted into digital data, and then stored in the line memory 611. At the time of storage, each pixel data converted into digital data is compared with the background level D_AE (n-1) detected in the previous line, and the count of the number of pixels having a level larger than D_AE (n-1) is counted. The count is stored in the memory together with the read data of each line.

【００１２】保存されたＣＣＤ１からの複数のラインデ
ータより検出した地肌レベルデータD_AE(n)とA/DC1_E３
１，A/DC1_O３２に設定されたリファレンスデータVRT1
(n)とから地肌追従処理を行うために次に設定するリフ
ァレンスデータVRT1(n+1)を決定する処理を行う。な
お、本実施例では図１、図２に示すように、設定するリ
ファレンスデータはA/DC1_E３１，A/DC1_O３２に共通と
しているから、ＣＣＤ１からの地肌レベルデータD_AE
(n)は偶数、奇数画像データのいずれかを用いればよ
く、ここでは偶数画像データとしている。設定するリフ
ァレンスデータVRT1(n+1)の計算処理は、以下の通りで
ある。 VRT1(n+1) ＝ VRT1(n) ＋ α×ΔVRT1(n)・・・式(1) ΔVRT1(n) ＝ （D_AE(ｎ)＋γ）×β − （VRT1(n)＋γ）・・・式(2) ここに、式(1)のα：更新係数であり、 ΔVRT1(n)＞０のとき、 α＝ｘ／α' ・・・式(3) ここに、式(3)のα'：速度を決定する立上り追従時の時
定数で、時定数としては目標追従速度から計算した画素
数を設定する。ｘ：前ラインの地肌レベルD_AE(n-1)と
の比較結果により得られる画素カウント数である。 ΔVRT1(n)≦０のとき、 α＝lt／LT ・・・式(4) 式(4)において、立下り時の追従速度は非常に遅くする
ため、立上り時の追従と同様に画素単位で更新量を求
め、１ライン毎の更新を行う場合、α自体がかなり小さ
いものとなる。そこで立下りの更新の場合は副走査方向
でのライン単位での更新量を計算し処理を行う。立下り
時の目標追従速度を規定するライン数（時定数）をLTと
し、適当な更新間隔LL間において、ΔVRT1(n)≦0となる
状態のカウントを行う。そのカウント数ltを用いて立下
り更新処理を行う。ただし、更新はLL間隔毎におこな
い、更新後ltはリセットする。また、式(2)のβ：ラン
プの光量分布、地肌検出主走査方向範囲、デジタルデー
タのノイズレベルとから設定する定数である。また、式
(2)のγ：A/DC2３３の入力電圧範囲とリファレンスVRB
2、およびA/DC1_E３１，A/DC1_O３２のリファレンスVRB
１とから決まる定数である。ここに、A/DC2３３での1di
gitあたりの入力電圧を digitVとするとγは、 γ＝（VRB2−VRB1）／digitV・・・式(5)[0012] The background level data D_AE (n) and A / DC1_E3 detected from a plurality of line data from the stored CCD1 are stored.
1, Reference data VRT1 set in A / DC1_O32
From (n), a process of determining reference data VRT1 (n + 1) to be set next to perform the background tracking process is performed. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the reference data to be set is common to A / DC1_E31 and A / DC1_O32, so that the background level data D_AE
For (n), any one of even-numbered and odd-numbered image data may be used. Here, even-numbered image data is used. The calculation process of the reference data VRT1 (n + 1) to be set is as follows. VRT1 (n + 1) = VRT1 (n) + α × ΔVRT1 (n) ・ ・ ・ Equation (1) ΔVRT1 (n) = (D_AE (n) + γ) × β− (VRT1 (n) + γ) ・ ・ ・Equation (2) Here, α in Equation (1) is an update coefficient, and when ΔVRT1 (n)> 0, α = x / α ′ Equation (3) Here, α in Equation (3) ': A time constant at the time of rising follow-up that determines the speed. As the time constant, the number of pixels calculated from the target follow-up speed is set. x: Pixel count obtained by comparison with the background level D_AE (n-1) of the previous line. When ΔVRT1 (n) ≦ 0, α = lt / LT Equation (4) In equation (4), the following speed at the time of falling is extremely slow. When the update amount is obtained and the update is performed for each line, α itself is considerably small. Therefore, in the case of the update of the falling edge, the update amount is calculated for each line in the sub-scanning direction and the processing is performed. The number of lines (time constant) that defines the target following speed at the time of falling is set to LT, and a state where ΔVRT1 (n) ≦ 0 is counted during an appropriate update interval LL. The falling update process is performed using the count number lt. However, the update is performed at every LL interval, and lt is reset after the update. In equation (2), β is a constant set based on the light intensity distribution of the lamp, the background detection main scanning direction range, and the noise level of digital data. Also, the formula
(2) γ: A / DC 233 input voltage range and reference VRB
2, and reference VRB of A / DC1_E31 and A / DC1_O32
It is a constant determined from 1. Here, 1di in A / DC233
Assuming that the input voltage per git is digitV, γ is as follows: γ = (VRB2-VRB1) / digitV ... Equation (5)

【００１３】上記式(1)、式(2)の追従計算により得られ
た、次に設定するリファレンスデータVRT1(n+1)を画像
データのラインが切り替わる際にD/A変換器D/AC４に書
き込みVRT1レベルを更新することでA/DC1_E３１，A/DC1
_O３２の上側リファレンスレベルが読取データの地肌レ
ベルに応じたレベルに更新され地肌除去処理を行うこと
ができる。.このように、本実施例によると、またデジ
タル演算でのゲイン処理ではなくフィードバック処理に
よるA/DC1_E３１，A/DC1_O３２のリファレンスレベル調
整により地肌除去処理を行うことで原稿の地肌濃度によ
らず画像データの階調数を常に一定に確保することを可
能とする。また、地肌レベル検出を除去処理専用のA/D
変換器A/DC2３３を用いることで画像データのピークレ
ベルが検出不能となるといった問題をなくし、デジタル
操作による地肌除去処理に加え、処理条件を決めるパラ
メータを変えることにより、地肌検出における追従特性
等その処理特性を容易に変更でき、従来のアナログ処理
では不可能であった適正な地肌除去を実現することが可
能となる。When the reference data VRT1 (n + 1) to be set next, which is obtained by the following calculation of the above equations (1) and (2), is switched to the D / A converter D / AC4 when the line of the image data is switched. A / DC1_E31, A / DC1 by updating VRT1 level
The upper reference level of _O32 is updated to a level corresponding to the background level of the read data, and the background removal processing can be performed. As described above, according to the present embodiment, the background removal processing is performed by adjusting the reference levels of the A / DC1_E31 and A / DC1_O32 by the feedback processing instead of the gain processing in the digital operation, so that the image can be obtained regardless of the background density of the document. It is possible to always keep the number of gradations of data constant. Also, A / D dedicated to removal processing for background level detection
Using the converter A / DC 233 eliminates the problem that the peak level of the image data becomes undetectable. In addition to the background removal processing by digital operation, by changing the parameters that determine the processing conditions, the tracking characteristics and the like in the background detection Processing characteristics can be easily changed, and appropriate background removal that has been impossible with conventional analog processing can be realized.

【００１４】次に、上述した次設定のリファレンスデー
タVRT1(n+1)の算出に用いた地肌レベルデータD_AE(n)を
求める方法に関して説明する。図３はラインメモリを利
用して読み取り画像データを操作することにより行われ
る平均化処理を説明するための概念図であり、同図を参
照して、以下に平均化処理操作に関し述べる。平均化処
理を施されて生成される地肌レベルデータD_AE(n)は、
図２に示すように、地肌レベルデータ生成部６１２で生
成する。ここでは、ＣＣＤ１が地肌を読み取り、A/DC2
３３によりデジタルデータに変換した地肌画像データを
保存する複数ライン分のラインメモリ６１１の画像デー
タから地肌レベルデータD_AE(n)を生成し、生成したデ
ータは後段の上記した追従計算（リファレンスデータVR
T1(n+1)の計算）部６１３で用いるために出力される。
ここではまず、A/DC2３３によりデジタルデータに変換
された画像データをラインメモリ６１１に順次保存する
処理を行うが、メモリに保存する際に、主走査ライン方
向への重加算処理を行ったデータを保存することで主走
査方向でのノイズによる影響を少なくする。重加算処理
は、下記の式(6)による。 Data(l,k) ＝ A×Data'(l,k) + (1−A)×Data(l,k-1)・・・式(6) ここにA:：重加算処理時係数 （０＜A＜1 ） Data(l,k)：メモリ保存データ Data'(l,k)：デジタルデータ変換後データ また重加算処理後のデータを保存する際に前述したよう
に、前ラインで検出された地肌レベルD_AE(l−１)との
大小比較を行い、読取レベルが大きい画素数をカウント
していき、各ライン毎にこのカウント数x(l)も合わせて
保存する（図３参照）。Next, a method of obtaining the background level data D_AE (n) used for calculating the reference data VRT1 (n + 1) of the next setting will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an averaging process performed by manipulating read image data using a line memory. The averaging process operation will be described below with reference to FIG. The background level data D_AE (n) generated by performing the averaging process is
As shown in FIG. 2, it is generated by the background level data generation unit 612. Here, CCD1 reads the background and A / DC2
33, the background level data D_AE (n) is generated from the image data of the line memory 611 for a plurality of lines for storing the background image data converted into digital data, and the generated data is based on the following calculation (reference data VR) described later.
This is output for use in the T1 (n + 1) calculation unit 613.
Here, first, the image data converted into digital data by the A / DC 233 is sequentially stored in the line memory 611. When the image data is stored in the memory, the data subjected to the multiple addition process in the main scanning line direction is processed. By storing, the influence of noise in the main scanning direction is reduced. The multiple addition process is based on the following equation (6). Data (l, k) = A × Data ′ (l, k) + (1−A) × Data (l, k−1) Equation (6) where A :: Coefficient at the time of multiple addition processing (0 <A <1) Data (l, k): Data stored in memory Data '(l, k): Data after digital data conversion As described above, when data after multiple addition processing is stored, it is detected in the previous line. A comparison is made with the background level D_AE (l-1) to count the number of pixels having a high read level, and this count x (l) is also stored for each line (see FIG. 3).

【００１５】読み取り画像データ保存用ラインメモリに
保存された複数ライン分の画像データは、各画素毎に副
走査方向に平均化処理を行いこの値をｌライン目の各画
素位置での読取地肌レベルデータとして地肌平均データ
保存用ラインメモリに保存する（図３参照）。この後、
副走査方向平均処理を行った１ライン分のデータに対し
てピーク検出を行いｌライン目の地肌レベルデータを検
出する。上記の処理過程を式で表すと、ｋ画素目の読取
副走査方向平均データ：DATA_AE(k)は、 DATA_AE(k)＝（ΣData(l,k)）／L 但し、ｌ＝０〜L・・・式(7) ここに、Data(l,k)：データ保存メモリにｌライン目、k
画素目に保存されているライン方向への重加算処理を行
った後のデータ L： 画像データ保存ライン数 となる。また、ｌライン目の地肌レベルデータ検出処理
は、 D_AE(l)＝MAX(DATA_AE(k)) 但し、ｋ＝０~ｌライン画素数・・・式(8) ここに、D_AE(l)：ｌラインでの地肌レベル このように、この実施例では読取データが複数ライン保
持する機能により主走査方向だけでなく副走査方向も含
んだ画像データのエリア情報から地肌レベルデータを生
成することを可能とし、生成した地肌レベルデータを上
記で示した地肌除去処理のデータとして使用すること
で、異常値の影響を受けることがなく、適切な地肌除去
処理を行うことができる。The image data for a plurality of lines stored in the line memory for storing read image data is subjected to an averaging process in the sub-scanning direction for each pixel, and this value is read as the read background level at each pixel position of the l-th line. The data is stored in the background average data storage line memory as data (see FIG. 3). After this,
Peak detection is performed on one line of data on which the sub-scanning direction averaging process has been performed, and background level data on the first line is detected. When the above process is expressed by an equation, the average data in the reading sub-scanning direction at the k-th pixel: DATA_AE (k) is: DATA_AE (k) = (ΣData (l, k)) / L where l = 0 to L · Equation (7) where, Data (l, k): lth line, k in data storage memory
Data L after the multiple addition processing in the line direction stored in the pixel is performed. L: Number of image data storage lines. Also, the background level data detection processing for the 1st line is as follows: D_AE (l) = MAX (DATA_AE (k)) where k = 0 to l-line pixel number Expression (8) where D_AE (l): As described above, in this embodiment, it is possible to generate the background level data from the area information of the image data including not only the main scanning direction but also the sub-scanning direction by the function of holding a plurality of lines of read data in this embodiment. By using the generated background level data as the background removal processing data described above, it is possible to perform appropriate background removal processing without being affected by abnormal values.

【００１６】次に、上記の実施例では地肌除去処理を読
み取りライン毎に行っているが、この実施例ではＣＣＤ
読み取り信号のアナログ処理部においてDCレベルを直接
D/Aコンバータを介したフィードバック補正を行う構成
として、原稿読取時にライン毎に補正を行い、従来のク
ランプ回路で生じていたドループによるクランプレベル
変化をなくしオフセットレベルを一定に保つようにし、
地肌除去処理をより有意なものとすることを意図してい
る。図４に本実施例におけるオフセットレベルのフィー
ドバック処理のブロック図を示す。なお、図４は、図１
に示した読み取り画像データ処理回路の一部を詳細に示
すもので、図１に示した補正処理部６３がオフセットレ
ベル検出部６３１とオフセットレベル補正値計算部６３
２に分けて示されており、図１に示したオフセットレベ
ル地肌除去処理部は省略されている。図４を参照する
と、EVENチャネル、ODDチャネルの各チャネルごとに備
えたA/.D変換器であるA/DC1_E３１，A/DC1_O３２により
デジタルデータに変換された画像データよりデジタル信
号補正部６のオフセットレベル検出部６３１において画
像データのオフセットレベルを検出する。オフセットレ
ベルは、画像データ1ライン中の黒領域部分の画素デー
タから計算される。オフセットレベル値を求める方法と
しては平均値、重加算値、最小値等が考えられるが画像
の特性に合わせて、いずれかの値を選択して用いるよう
にする。検出したオフセットレベル値と予め設定してお
いたオフセットの目標レベル値とからフィードバックデ
ータに対して補正量を計算する。補正量Δｈ[n−1]は以
下の式(9)に基づいて算出する。 Δｈ[n−1] ＝ η×（BL_data[目標] − BL_data[n-1]）・・・式(9) ここに、BL_data[目標]：オフセットレベルの目標値 BL_data[n−1]：検出オフセットレベル η：補正量への係数で、フィードバックループでのゲイ
ンが１以下となるように設定Next, in the above embodiment, the background removal processing is performed for each reading line.
DC level directly in analog processing section of read signal
As a configuration that performs feedback correction via a D / A converter, correction is performed for each line when reading an original, so that the clamp level change due to droop caused by the conventional clamp circuit is eliminated and the offset level is kept constant,
It is intended to make the background removal process more significant. FIG. 4 is a block diagram of the offset level feedback processing in the present embodiment. FIG. 4 is the same as FIG.
The correction processing unit 63 shown in FIG. 1 includes an offset level detection unit 631 and an offset level correction value calculation unit 63.
2 and the offset level background removal processing unit shown in FIG. 1 is omitted. Referring to FIG. 4, the offset of the digital signal correction unit 6 from the image data converted into digital data by A / DC1_E31 and A / DC1_O32 which are A / .D converters provided for each of the EVEN channel and the ODD channel. The level detector 631 detects the offset level of the image data. The offset level is calculated from the pixel data of the black area in one line of the image data. As a method of obtaining the offset level value, an average value, a multiple addition value, a minimum value, and the like can be considered, but one of the values is selected and used according to the characteristics of the image. A correction amount is calculated for the feedback data from the detected offset level value and a preset offset target level value. The correction amount Δh [n−1] is calculated based on the following equation (9). Δh [n−1] = η × (BL_data [target] −BL_data [n−1]) Equation (9) where BL_data [target]: target value of offset level BL_data [n−1]: detection Offset level η: Coefficient for correction amount, set so that gain in feedback loop is 1 or less

【００１７】係数ηに関して説明すると、フィードバッ
ク処理を行う際、そのループゲインが１以上となると処
理が安定せず、発振、発散といった現象が生じる。発振
を防ぐため、フィードバック処理でのループゲインが1
以下となるようにηを調整する。図４におけるフィード
バックループゲインは、A/DC1_E３１のリファレンス範
囲をVref_ADC1_E、A/D変換のフルスケールデジタル値を
F_ADC1_E、D/A変換器D/AC_E４１のリファレンス範囲をV
ref_DA、D/A変換のフルスケールデジタル値をF_DA、固
定ゲインアンプのゲインをAとすると次のようになる。 フィードバックループループゲイン＝η×（Vref_DA／F
_DA）×A×(Vref_ADC1_E／F_ADC1_E) となり、これを１以下となるようにηを決定する。な
お、ODD側に関しても同様に決定する。D/AC_E４１，D/A
C_O４２へ入力されるオフセットレベル補正データ（デ
ジタル値）h[n]は、式(10)に従いオフセットレベル補正
値計算部６３２で求められる。 h[n]＝h[n-1] + Δh[n-1]・・・式(10) アナログ処理部７のD/A変換器D/AC_E４１，D/AC_O４２
はオフセットレベル補正データをアナログに変換し、ア
ンプ２１，２２にフィードバックする。この処理をライ
ン毎に行うことで常にオフセットレベルが目標レベルと
なる。従来の読取処理では、ＣＣＤにより読み取ったア
ナログ画像画像信号に対してのオフセット調整はアナロ
グ処理においてサンプルホールド回路及びクランプ回路
により行い、その処理を電源立ち上げ時といった決まっ
たタイミングで行い頻繁に調整を行っていなかった。従
って、上記実施例に示したようなライン毎の地肌検出処
理を行う場合に、従来法によるオフセットレベル調整で
はライン毎には調整されずにオフセットを含んだ状態で
地肌レベルの検出を行うことになってしまう。この問題
点を本実施例に示したライン毎のオフセットレベルのフ
ィードバック調整により解決し、適切な地肌除去処理を
行うことが可能となる。As for the coefficient η, when the feedback processing is performed, if the loop gain is 1 or more, the processing is not stable, and phenomena such as oscillation and divergence occur. To prevent oscillation, the loop gain in the feedback process is set to 1
Adjust η so that: The feedback loop gain in FIG. 4 indicates the reference range of A / DC1_E31 as Vref_ADC1_E and the full-scale digital value of A / D conversion.
F_ADC1_E, D / A converter D / AC_E41 reference range to V
When ref_DA, the full-scale digital value of the D / A conversion is F_DA, and the gain of the fixed gain amplifier is A, the following is obtained. Feedback loop loop gain = η x (Vref_DA / F
_DA) × A × (Vref_ADC1_E / F_ADC1_E), and η is determined so as to be 1 or less. It should be noted that the determination is similarly made on the ODD side. D / AC_E41, D / A
The offset level correction data (digital value) h [n] input to the C_O 42 is obtained by the offset level correction value calculation unit 632 according to Expression (10). h [n] = h [n-1] + Δh [n-1] (10) D / A converters D / AC_E41 and D / AC_O42 of the analog processing unit 7
Converts the offset level correction data into analog data and feeds it back to the amplifiers 21 and 22. By performing this process for each line, the offset level always becomes the target level. In the conventional reading process, the offset adjustment for the analog image signal read by the CCD is performed by the sample and hold circuit and the clamp circuit in the analog process, and the process is performed at a predetermined timing such as when the power is turned on, and the adjustment is frequently performed. I did not go. Therefore, when performing the background detection processing for each line as shown in the above embodiment, the background level is detected in a state including the offset without being adjusted for each line in the offset level adjustment according to the conventional method. turn into. This problem can be solved by the feedback adjustment of the offset level for each line shown in the present embodiment, and appropriate background removal processing can be performed.

【００１８】[0018]

【発明の効果】（１） 請求項１，２に対応する効果 地肌除去処理に用いる画像データを通常の画像データの
A/D変換器とは別のリファレンスを固定した専用のA/D変
換器から取得することにより、ダイナミックレンジを越
えてしまう従来方式の問題点を解決できる。しかも、デ
ジタル処理により実行される地肌除去演算における処理
条件を決めるパラメータを変えることにより、地肌検出
における追従特性等その処理特性を容易かつに任意に変
更でき、従来のアナログ処理では不可能であった適切な
地肌除去処理を行うことが可能となる。 （２） 請求項３に対応する効果 上記（１）の効果に加え、地肌レベルデータを数ライン
分保持する手段を有し、保持した数ライン分の画像デー
タに対し画素間及びライン間での平均化処理を行い地肌
レベルを検出することにより、ノイズ等による異常値の
影響を受けることがなく、適切な地肌除去処理が可能と
なる。 （３） 請求項４に対応する効果 上記（１）、（２）の効果に加え、Ａ／Ｄコンバータの
出力データにおけるオフセットレベルを検出し、検出し
たオフセットレベルに応じた補正値によりアナログ処理
手段にオフセット調整をかけ、オフセットを一定化する
フィードバックループを構成したことにより、ライン毎
のオフセット調整が可能となり、地肌除去処理をより有
意なものとする。 （４） 請求項５の発明に対応する効果 請求項１〜４のいずれかに記載された画像読み取り装置
を備えた画像処理装置において、上記（１）〜（３）の
効果を実現することにより、適正に地肌除去された画像
データを使用した画像処理を行うことができ、画像処理
装置の性能を向上させることができる。(1) Effects corresponding to the first and second aspects: The image data used for the background removal processing is replaced with the normal image data.
By obtaining a reference other than the A / D converter from a fixed dedicated A / D converter, the problem of the conventional method that exceeds the dynamic range can be solved. Moreover, by changing the parameters that determine the processing conditions in the background removal calculation performed by the digital processing, the processing characteristics such as the tracking characteristics in the background detection can be easily and arbitrarily changed, which is impossible with conventional analog processing. It is possible to perform appropriate background removal processing. (2) Effects corresponding to claim 3 In addition to the effect of the above (1), there is provided a means for holding the background level data for several lines, and for the held image data for several lines between pixels and between lines. By performing the averaging process and detecting the background level, an appropriate background removal process can be performed without being affected by abnormal values due to noise or the like. (3) Effects corresponding to claim 4 In addition to the effects (1) and (2), the analog processing means detects an offset level in the output data of the A / D converter and uses a correction value corresponding to the detected offset level. , And a feedback loop for making the offset constant makes it possible to adjust the offset for each line, making the background removal processing more significant. (4) Effects corresponding to the invention of claim 5 In the image processing apparatus provided with the image reading device according to any one of claims 1 to 4, by realizing the effects of (1) to (3), In addition, it is possible to perform image processing using image data from which the background is properly removed, and to improve the performance of the image processing apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の実施例に係わる読み取り画像データ
処理回路を示す。FIG. 1 shows a read image data processing circuit according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図１中に示された地肌除去処理部の詳細ブロ
ック図を示す。FIG. 2 is a detailed block diagram of a background removal processing unit shown in FIG. 1;

【図３】 ラインメモリを利用して読み取り画像データ
を操作することにより行われる平均化処理を説明する概
念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an averaging process performed by operating read image data using a line memory.

【図４】 本実施例におけるオフセットレベルのフィー
ドバック処理のブロック図を示す。FIG. 4 is a block diagram of offset level feedback processing in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…ＣＣＤ、２１…アンプ（EVENチャネル用）、 ２２
…アンプ（ODDチャネル用）、３１…A/DC1_E（EVENチャ
ネル用A/Dコンバータ）、３２…A/DC1_O（ODDチャネル
用A/Dコンバータ）、３３…A/DC2（地肌除去処理用A/D
コンバータ）、４…D/AC（D/Aコンバータ）、４１…D/A
C_E（EVENチャネル用D/Aコンバータ）、４２…D/AC_O
（ODDチャネル用D/Aコンバータ）、５…切替部、
６…デジタル信号補正部、６１…地肌
除去処理部、 ６１１…ラインメモリ、６１２
…地肌レベルデータ生成部、 ６１３…追従計算部、６
２…オフセット除去処理及びシェーディング補正処理
部、６３…オフセットレベル補正処理部、６３１…オフ
セットレベル検出部、 ６３２…オフセットレベル補正
値計算部、７…アナログ処理部。1 ... CCD, 21 ... Amplifier (for EVEN channel), 22
... Amplifier (for ODD channel), 31 ... A / DC1_E (A / D converter for EVEN channel), 32 ... A / DC1_O (A / D converter for ODD channel), 33 ... A / DC2 (A / D2 for background removal processing) D
Converter), 4 ... D / AC (D / A converter), 41 ... D / A
C_E (D / A converter for EVEN channel), 42 ... D / AC_O
(D / A converter for ODD channel)
6 Digital signal correction unit, 61 Background removal processing unit, 611 Line memory, 612
... background level data generation unit 613 ... follow-up calculation unit 6
2. Offset removal processing and shading correction processing section 63 63 Offset level correction processing section 631 Offset level detection section 632 Offset level correction value calculation section 7 Analog processing section

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB02 BB02 BC14 DA03 DB01 DC06 5B057 AA11 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CE11 CH18 DB09 5C077 PP07 PP12 PP25 PP42 PP43 PP46 PQ12 PQ17 PQ18 PQ20 PQ24 RR01 Continued on the front page F term (reference) 5B047 AA01 AB02 BB02 BC14 DA03 DB01 DC06 5B057 AA11 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CE11 CH18 DB09 5C077 PP07 PP12 PP25 PP42 PP43 PP46 PQ12 PQ17 PQ18 PQ20 PQ24 RR01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 イメージセンサ、イメージセンサの出力
をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ、イメー
ジセンサの出力から地肌レベルを検出し、検出された地
肌レベルに応じて前記Ａ／Ｄコンバータのリファレンス
を変化させることにより地肌除去を行う地肌除去処理手
段を備えた画像読み取り装置において、前記地肌除去処
理手段は、イメージセンサの出力及び前記Ａ／Ｄコンバ
ータに設定されたリファレンスをデジタルデータに変換
する固定リファレンスの地肌除去用Ａ／Ｄコンバータ
と、該地肌除去用Ａ／Ｄコンバータにより変換されたイ
メージセンサからの地肌レベルデータと前記Ａ／Ｄコン
バータに設定されたリファレンスデータにもとづいて、
次に設定するリファレンスを決定する手段を有したこと
を特徴とする画像読み取り装置。An image sensor, an A / D converter for converting an output of the image sensor into digital data, a background level is detected from an output of the image sensor, and a reference of the A / D converter is detected according to the detected background level. In an image reading apparatus including a background removal processing unit that removes a background by changing the background, the background removal processing unit includes a fixed reference that converts an output of an image sensor and a reference set in the A / D converter into digital data. Based on a background removal A / D converter, background level data from the image sensor converted by the background removal A / D converter, and reference data set in the A / D converter.
An image reading apparatus comprising means for determining a reference to be set next. 【請求項２】 請求項１に記載された画像読み取り装置
において、前記地肌除去処理手段は、次に設定するリフ
ァレンスを決定するための条件を可変のパラメータによ
り設定し得るようにしたことを特徴とする画像読み取り
装置。2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the background removal processing unit can set a condition for determining a reference to be set next by a variable parameter. Image reading device. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された画像読み取
り装置において、前記地肌除去処理手段は、前記地肌除
去用Ａ／Ｄコンバータにより変換されたイメージセンサ
からの地肌レベルデータを数ライン分保持する手段を有
し、保持した数ライン分の画像データに対し画素間及び
ライン間での平均化処理を行い地肌レベルを検出するこ
とを特徴とする画像読み取り装置。3. The image reading device according to claim 1, wherein the background removal processing unit holds background level data for several lines from the image sensor converted by the background removal A / D converter. An image reading device for averaging the held image data of several lines between pixels and between lines to detect a background level. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
画像読み取り装置において、前記Ａ／Ｄコンバータ及び
前記地肌除去用Ａ／Ｄコンバータの前段に設けたイメー
ジセンサ出力のアナログ処理手段と、前記Ａ／Ｄコンバ
ータの出力データにおけるオフセットレベルを検出する
手段と、検出したオフセットレベルに応じた補正値によ
り前記アナログ処理手段にオフセット調整をかける手段
を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。4. An image reading apparatus according to claim 1, wherein said A / D converter and said background removal A / D converter are provided at a preceding stage of analog processing of an image sensor output. An image reading apparatus comprising: means for detecting an offset level in output data of the A / D converter; and means for performing offset adjustment to the analog processing means with a correction value corresponding to the detected offset level. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載された
画像読み取り装置を備えたことを特徴とする画像処理装
置。5. An image processing apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 1.