JP3163703B2 - 原稿読み取り装置 - Google Patents
原稿読み取り装置Info
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Description
る読み取り装置にあって、空間的に曲がった原稿の曲が
り具合を検知し、補正する原稿読み取り装置に関する。
稿を上方から撮影し読み取る場合、本の継ぎ目の部分で
は紙面が曲がっているために、撮影したデータをそのま
ま再生したのでは、継ぎ目の部分で画像が圧縮されて、
歪んだ画像になってしまう。これに対処するために、従
来、例えば、特開昭62−143557号公報に示され
るように、原稿を走査して読み取るラインセンサと、原
稿面との距離を検出する距離センサを用いて、読み取り
時に検出した距離に応じてラインセンサの副走査方向の
読み取りピッチを変化させるようにしたものや、特開平
3−117965号公報に示されるように、原稿の読み
取り時に原稿の曲がり具合に応じて、撮影した画像を伸
長処理するようにしたものがある。
来の前者の装置では、原稿の読み取り時にラインセンサ
の副走査方向の読み取りピッチを変化させるため、機械
的な構成が複雑になるとともに、距離センサを用いるた
めコストがかかる。また、後者の装置では、撮影した画
像を伸長処理する際に濃度再現補間処理をしていないた
め、画像を伸長する割合が大きい原稿の継ぎ目付近では
画像を美しく再現できないことがある。本発明は、上記
問題を解決するもので、原稿の読み取り時にラインセン
サの副走査方向の読み取りピッチを変化させるという機
械的な補正手段を用いなくとも、原稿読み取り時に原稿
の曲がり具合を検知し、その結果に応じて、画像を伸長
処理する際に濃度再現補間処理をし、あたかもフラット
な原稿を撮影したかのような画像再現が可能となる原稿
読み取り装置を提供することを目的とする。
に本発明は、上向きに載置された原稿の原稿面を上方か
ら読み取る、複数の画素を有する撮像手段からなる原稿
読み取り手段と、原稿の曲がり具合を検出する曲がり検
出手段と、前記曲がり検出手段の検出結果に基づいて各
画素の画像伸張率を演算する演算手段と、前記演算手段
の出力に応じて各画素出力の濃度再現補間により画素数
を増やすことで画像を伸長する伸長手段とを有する原稿
読み取り装置である。また、前記濃度再現補間において
補間される画素のデータは、その両隣の画素データに基
づいて算出されるものとすればよい。
の原稿面を上方から撮像手段により読み取ると共に、原
稿の曲がり具合を検出し、曲がり検出結果に基づいて各
画素の画像伸張率を演算し、その演算出力に応じて各画
素出力の濃度再現補間により画素数を増やすことで画像
を伸長する。これにより正確な画像を再現することがで
きる。濃度再現補間での補間画素データが、両隣の画素
データに基づいて算出されるものであることで、美しい
画像を再現できる。
参照して説明する。図1は、本発明の一実施例である原
稿読み取り装置の外観構成を示す。机形状をした装置本
体の原稿台10には原稿1が上向きに載置され、読み取
り部2が原稿1を上方から読み取り得る位置に支持部材
3により支持され、原稿1と読み取り部2との間に所定
の間隔をもたせている。この間隔は少なくとも原稿1面
上の読み取り可能領域が常に視認できる大きさで、この
間隔により原稿1面と読み取り部2の間に作業空間が形
成される。また、装置には操作スイッチ類4や原稿読み
取り手段の出力を補正する曲がり補正回路部5が設けら
れている。
成を示す。原稿1の画像情報は、読み取り部2の結像レ
ンズ7を通して撮像センサ6で読み取られる。撮像セン
サ6はCCD等の半導体光電変換素子で、エリアセンサ
でもラインセンサでも構わない。図2はエリアセンサ、
図3はラインセンサの場合の構成を示す。曲がり検知ボ
ード9は,IR発光素子8aから発して原稿1面で反射
した反射光を受光素子8bで受けて測距する、いわゆる
三角測距方式を用いて原稿1面の高さを測定するもので
あり、IR発光素子8aと受光素子8bを備えた曲がり
検知ボード9を原稿1の上方でスキャンして原稿1面の
高さの変化を測る。測距方式は三角測距法に限るもので
はなく位相差測距法でも構わない。
の電気信号の流れを示すブロック図である。図5は、本
実施例による原稿読み取り装置を用いた一連のコピー動
作の処理を示す。以下、図4、図5に従って、本実施例
の構成と動作を説明する。原稿1が原稿台10上にセッ
トされ(#1でYES)、コピーボタンがONされると
(#2でYES)、図4のCPU21の命令で測距回路
22が駆動する。すると、図2の曲り検知ボード9がス
キャンして、原稿1の片頁において10点ずつ、すなわ
ち左右両頁において合計20点の高さを測定する。各点
の高さの測定は、図2の発光素子8aと受光素子8bに
よって三角測距方式によって行う(#3)。
A/D変換器23にてA/D変換されたのち、スプライ
ン補間回路24に送られ、3次のスプライン補間処理を
施して原稿1の形状データを求める(#4)。スプライ
ン補間回路24から出力した原稿1の形状データは、画
像伸長率計算回路25に送られ、画像伸長率を計算し
(#5)、計算した伸長率の値を画像伸長処理の実行に
備えてメモリ26に記憶される。
1の命令によりCCD駆動回路27が駆動し、CCD2
8によって原稿1を撮像する(#6)。撮像したデータ
は、図4に示すようにA/D変換器29にてA/D変換
されたのち、画像修復回路30に送られ画像修復する
(#7)。次に、画像修復回路30から出力した画像デ
ータが画像伸長回路31に送られる。一方、メモリ26
に記憶された画像伸長率の値も画像伸長回路31に送ら
れ、このデータと画像データをもとにして画像伸長処理
を行う(#8)。画像伸長回路31から出力したデータ
を出力部32に送り、プリントアウトし(#9)、一連
のコピー動作を完了する。
る。まず、スプライン補間回路24での補間処理につい
て説明する。図6は図5の#3,#4の処理を説明する
ための図である。図6(a)は、高さの測定値とその測
定位置を示し、包絡線は原稿の曲がりを示す。図6
(b)の破線の矢印が3次のスプライン補間処理によっ
て算出された高さの補間値である。この補間処理により
再生プリンタのドット数に合わせて、例えば、450点
の高さの測定データを得る。
より高さの補間値を算出する理由を以下に示す。図6
(a)の測定位置x1,x2を例にとると、原稿の曲が
りにより圧縮された画像の長さと実際の原稿の長さは、
図7(a)の三角形ABCにおいて、圧縮された画像の
長さは直線ACの長さであり、実際の原稿の長さはAB
間の原稿の曲がりが直線に近似できる場合は直線ABの
長さと近似できる。実際に、画像を伸長処理する場合
は、 AB=AC・(1/cos θ) より、容易に直線ACの長さから直線ABの長さを求め
ることができる。
(b)の曲線ABのような曲線状であるため直線に近似
できない。ところが、高さの測定点の間隔を密にして高
さの測定データを多くとると、原稿の曲がりが直線に近
似できる。そこで、原稿の高さを測定する際に、高さの
測定点の数が少なく原稿の曲がりが直線に近似できない
場合には、各測定点の値をもとに3次のスプライン補間
処理を施し、測定点と測定点との間の複数の点(以下補
間点という)における、高さの補間値を算出することに
より、原稿の曲がりに近似した曲線を求めることがで
き、伸長処理が可能となる。以上の理由により、高さの
測定値の他にスプライン補間処理により高さの補間値を
算出しなければならない。但し、図2の測距方法におい
て、CCDから撮像される1ラインの画素数と同数の高
さの測定データを得ることが可能であれば、3次のスプ
ライン補間処理をしなくても精度の高い直線近似を求め
ることができる。
1〜x10の3次のスプライン関数を求めるためには、
図8のx0とx11における高さの値が必要である。図
8に示すように、x0はちょうど本の継ぎ目部分とし、
高さh0 =0として処理する。さらに、原稿の継ぎ目付
近のx0〜x1の区間の補間値を求めるためには、図8
に示すx- 1 での高さが必要であり、この場合は、x-
1 での高さh- 1 =−h1 と近似することにより、x0
〜x1の補間値を求める。また、x11は原稿の端の部
分であるから、原稿と原稿台とがほぼ水平であるとし、
x11での高さh1 1 =h1 0 として処理する。これに
より原稿面上の全ての範囲で、3次のスプライン関数を
求めることができる。別の方法として2次のスプライン
関数で補間すると更に簡単になる。
ついて説明する。スプライン補間回路24によって求め
たx1,…,x450 点の高の測定データh1 ,…,h4
5 0のデータをもとに画像伸長率を計算する。画像伸長
率とは、図7(a)におけるAB/ACの値のことであ
る。画像伸長率αは図7(a)から、
くことによりα(1),…,α(449)を求めること
ができる。この画像伸長率α(k)(k=1,…,44
9)を求める処理を画像伸長率計算回路25で行う。
説明する。画像修復回路30では、ぼけ修復処理と輝度
むら補正処理の2つの処理を行う。まず、ぼけ修復処理
について説明する。原稿の継ぎ目付近では、原稿の高い
箇所と低い箇所との高低差が大きいため、撮像のぼけが
生じる。このぼけを修復する方法としては、ラプラシア
ン処理がある。画像データに対してラプラシアン処理を
施すことにより画像の輝部と暗部との濃淡勾配における
エッジが強調され、撮像のぼけが改善される。さらに、
本実施例のように電気信号の流れる経路上でA/D変換
処理を施す場合には、電気信号のノイズが生じやすいた
め、ガンマ(γ)変換処理によってノイズを除去するこ
とにより、さらに画像の鮮鋭化が実現できる。
る。例えば、読み込んだ画像データにおいて輝度むら補
正処理前のi行j列の画像データをa(i,j)とし、
輝度むら補正処理後の画像データをb(i,j)とす
る。輝度むら補正処理では、はじめに、原稿の上端部あ
るいは下端部の、文字や絵図のない白地の部分における
1行の画像データa(k,j)を検出する。このa
(k,j)における濃度分布を図12に示す。図12の
濃度分布は、図6のx軸方向の濃度分布である。図12
において、濃度が低下したA点は上向きに配置された原
稿の継ぎ目の部分に相当し、この部分の画像データを補
正するためには、max/a(k,j)の値を計算し、
この値をk行の各画像データa(k,j)に乗ずるとb
(k,j)の濃度値はすべてmaxとなり、輝度むらが
なくなる。これを図13に示す。このmax/a(k,
j)の値を各々が対応する同じ列の全ての画像データに
乗ずると、全ての画像データに対して輝度むらが補正さ
れる。
が白地であるとすると、輝度むら補正処理前のi行j列
の画像データa(i,j)と、輝度むら補正処理後の画
像データb(i,j)との関係は、
り、画像修復が実現できる。
伸長方法について説明する。図9は、例として[xk ,
xk + 1 ]の区間にある10個の画像データを、画像伸
長率1.4で伸長処理する場合を示す。この例では、
[xk ,xk + 1 ]の区間にある10個の画素の番号
を、x1から順に1,2,…,10とする。ここで、i
行j列目の画素を画像伸長率αで伸長した時、伸長画素
数をm、伸長画素数の累積数をnとすると、 m=α・i−i−n の関係式が成り立つ。但し、mは右辺を四捨五入した値
である。
4)=0より、n=0となる。以下、同様にしてi=
2,3,…,10について計算する。図9のk=1,
2,…,14に対応する伸長処理前の画素データi=
1,2,…,10を図10に示す。これらの処理を[x
1 ,x450 ]の全ての区間にある画素に施すことにより
画像伸長ができる。
のデータがm個に伸長される場合、伸長処理後のm個の
画素の値をi行j列目の画素データの値にするのではな
く、i行j列目とi行(j+1)列目の画素データを元
にして図11に示すような処理を施す。すなわち、伸長
処理する画素のデータをi行j列目とi行(j+1)列
目の画素データにより平均的な濃度階調をつけながら濃
度補間して画像伸長する。図11におけるi行(j+
l)列目(l=0,1,…,m−1)の画像データa
(i,j+l)は、以下の式によって計算できる。
を説明する。画像伸長を行う際に濃度補間処理を施すた
め、伸長処理後の画像データにおいては濃淡勾配が小さ
くなり、エッジがなだらかになっている。したがって、
画像伸長の後に、画像修復におけるラプラシアン処理を
行っても、エッジが強調されにくく、画像修復の効果が
少ない。一方、ラプラシアン処理した後に画像伸長する
場合には、エッジが強調されて太くなるため、細い文字
や小さい文字を復元するには極めて有効である。
サとしては、ラインセンサでもエリアセンサでもよく、
応用範囲は広くなる。また、測距する場合に、図14に
示すように原稿の継ぎ目付近の測距データを多くして、
継ぎ目付近を離れるほど測距データを少なくすることも
でき、このようにすることにより、より一層精度の高い
スプライン補間が可能となる。また、スプライン補間は
任意の測距データ数で補間できる。これによって、装置
(ハード)の仕様に合わせた適切な補間処理を行うこと
が可能である。
る測距手段を図15、図16に示す。この例では、原稿
台10の上に、原稿台10に対して垂直にフォトセンサ
91を並べたボード90を置き、そのボード90に原稿
1を密着させて、原稿1がある部分ではフォトセンサ9
1が遮光されるように原稿1を配置する。この構成によ
りフォトセンサ91の出力に対応して原稿1の高さを測
定することができる。
取り時に空間的に曲がった原稿の曲がり具合を検知し、
その曲がり検知結果に応じて画像の伸長処理及び濃度再
現補間処理を施すので、あたかもフラットな原稿を撮影
したかのような画像を再現することができる。特に、伸
長処理を行うための濃度再現補間処理は、画素の前後の
濃度データの平均値などを求めることにより実施でき
る。このように濃度補間をして伸長することにより、美
しい画像に修復することができる。
観構成図である。
ある。
ン補間の説明図である。
例による原稿読み取り装置の外観構成図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 上向きに載置された原稿の原稿面を上方
から読み取る、複数の画素を有する撮像手段からなる原
稿読み取り手段と、 原稿の曲がり具合を検出する曲がり検出手段と、 前記曲がり検出手段の検出結果に基づいて前記各画素の
画像伸張率を演算する演算手段と、 前記演算手段の出力に応じて各画素出力の濃度再現補間
により画素数を増やすことで画像を伸長する伸長手段と
を有する ことを特徴とする原稿読み取り装置。 - 【請求項2】 前記濃度再現補間において補間される画
素のデータは、その両隣の画素データに基づいて算出さ
れることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34916591A JP3163703B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 原稿読み取り装置 |
US07/987,364 US5585926A (en) | 1991-12-05 | 1992-12-07 | Document reading apparatus capable of rectifying a picked up image data of documents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34916591A JP3163703B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 原稿読み取り装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05161001A JPH05161001A (ja) | 1993-06-25 |
JP3163703B2 true JP3163703B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=18401912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34916591A Expired - Lifetime JP3163703B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 原稿読み取り装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3163703B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19853632B4 (de) * | 1997-11-20 | 2006-10-26 | Ricoh Co., Ltd. | Bildverarbeitungsvorrichtung |
CN102196112B (zh) | 2010-03-01 | 2014-09-24 | 佳能株式会社 | 用于检测页边界的方法和装置 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP34916591A patent/JP3163703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05161001A (ja) | 1993-06-25 |
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Legal Events
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