JP3886043B2

JP3886043B2 - Image reading apparatus and image processing apparatus

Info

Publication number: JP3886043B2
Application number: JP2002276581A
Authority: JP
Inventors: 貴久吉ヶ江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP2004120033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿からイメージセンサにより読み取った画像を処理し、デジタル画像データとして、このデータを利用する画像処理装置（例えばデジタル複写機）等に出力する画像読み取り装置に関し、より詳細には、読み取った画像データに対し原稿の地肌除去を高性能に行うことが可能な画像読み取り装置及び画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及しているデジタル複写機においては、イメージセンサにより読みとった原稿の画像データをA/D変換し、変換したデジタルデータに対して、画像形成部に送り込む画像データが所定の基準レベルを維持するように処理を施す。この処理は、通常、原稿画像が文字、図形等で地肌に雑音濃度がある場合には地肌レベル、また写真等の画像が原稿である場合には白レベルの出力が、目標値（目標白出力）となるように画像データのレベルを調整する。レベル調整され、出力される画像データが、前者については地肌の雑音が除去されたデジタル画像データとして、また、後者については正しい濃度を表すデータとして、画像形成に用いるために作像部に送り込むか、或いは記憶手段に保存され、その後の使用に供される。
地肌除去処理に関する従来の技術として、下記の特許文献１，２を挙げることができる。
特許文献１は、アナログ画像信号をピークホールドアンプによりピークホールドした電圧にゲイン（ユーザー操作によりゲイン調整を可能にした）をかけてA/D変換器へのリファレンスとすることで地肌除去を行うものである。
また、特許文献２は、原稿を読み取ったCCDからのアナログ画像信号をA/D変換し、変換後のデジタルデータに対してシェーディング処理と合わせてデジタル演算により地肌除去処理を実現するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開2000-36910号公報
【特許文献２】
特開平11-103390号公報
【０００４】
特許文献１に示す方式は、アナログのピークホールドアンプを用いて画像データのピークを検出し、それをA/Dコンバーターのリファレンスとして用いる、これまでの画像読取装置における地肌除去処理の一つとして良く知られている方式であるが、この手法によると、画像の地肌レベルにピークレベルが追従する速度はピークホールド回路の時定数に依存し、その特性を変更するためには回路定数の変更を行う必要があり手間がかかってしまう。また、特許文献２に示すデジタル処理による地肌除去の場合では、A/D変換後の読取データを処理することにより地肌除去を行っているので、地肌レベルの濃度が濃い場合には、ダイナミックレンジが狭く、地肌除去処理後の画像データの階調性が低下してしまい画像が劣化してしまう、という問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、これらの問題が生じることのない方式として、光電変換素子（CCD）にて得られたアナログ画像信号をA/D変換器によりデジタルデータへの変換を行うとき、予めリファレンスレベルを地肌を読み取ったときのデータに基づいて調整することにより、地肌除去を行う方式が提案されている。
この方式では、地肌レベルがある中間濃度であるときに地肌除去処理はこの地肌レベルをデジタルデータに変換した際に、目標とするレベル、例えば220/255digit となるようにリファレンスレベルを調整することで、地肌除去を行い、A/D変換器の分解能で定まる階調数で、デジタルデータを得ることが可能となる。しかしながら、これまで考えられているリファレンスレベルの決め方は、原稿の余白といった特定の場所の地肌を読み取ったときのデータに基づいて予め決めるという方法であり、次に決めるまでは一定レベルのままである（後述する［００１３］の図６に関する説明、参照）。従って、原稿の地肌レベルが途中からより明るいものへ変化する場合には地肌レベルがA/D変換のリファレンスレベルを越えてしまう場合があり、この場合、得られるデジタルデータが飽和をしてしまい、原稿の地肌レベルを正確に把握できずに地肌除去処理が適切に行えなくなってしまうという問題が生じる。
本発明は、原稿からイメージセンサにより読み取った画像データに対する地肌除去処理における従来技術の上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、原稿から読み取ったアナログ画像信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段のリファレンス電圧を地肌レベルに応じて変更することにより地肌除去を行う画像読取装置において、原稿の地肌レベルが途中で（例えば、読み取りの主走査ラインの途中）変化する場合にも、地肌除去機能を有効に働かせることを可能にして、処理性能の向上を図るようにし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（複写機、ファクシミリ、スキャナ等）を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、イメージセンサにより原稿から読み取ったアナログ画像信号を設定が可変なリファレンス電圧に従ってデジタル信号に変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段にリファレンス電圧を設定し、その変換動作を制御するA/D変換制御手段とを有する画像読取装置であって、前記A/D変換制御手段は、１画素のアナログ信号に対して１回又は複数回の変換を行うモードによる動作を行うことを可能とし、複数回の変換を行う動作モードにおいては設定するリファレンス電圧を各回毎に変更することを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００７】
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A/D変換制御手段は、A/D変換手段のデジタル出力データから原稿の地肌レベルを検出し、その検出値に基づいてリファレンスレベルを求め、A/D変換手段への設定電圧としてフィードバックすることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載された画像読み取り装置において、前記A/D変換制御手段は、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードによる変換を行わせ、そのときの各々のリファレンス電圧の設定を、一方に地肌除去を行う場合の設定、他方に地肌除去を行わない場合の設定とし、それぞれの設定で得たA/D変換手段のデジタル出力データを用いて、地肌除去を行う場合のリファレンス電圧の設定値の更新を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載された画像読み取り装置において、前記A/D変換制御手段は、地肌除去を行う場合のリファレンス電圧の設定値の更新の際に、その時の設定によりA/D変換手段の地肌除去出力が飽和するか、否かにより更新値の演算方式を変更することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２乃至４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変換制御手段は、地肌除去を行わない場合には１画素のアナログ信号に対して１回の変換を行う動作モードで、固定のリファレンス電圧の設定による変換動作を行わせ、地肌除去を行う場合には１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードで、地肌除去を行う場合に適用するリファレンス電圧の設定による変換動作を行わせることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載された画像読み取り装置と、該画像読み取り装置から出力される画像データに基づいて画像を生成する手段を備えたことを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記［発明が解決しようとする課題］の項で述べたように、A/D変換のリファレンス電圧を地肌レベルに応じて変更する先行技術の地肌除去方式におけるA/D変換の動作は、あるリファレンスレベルを用いて 1画素分のデータに対し1回の変換を行うという方式であった。図６は、この動作状態を示すタイムチャートで、同図中の（Ａ）は画素周期信号で、（Ｂ）はA/Dクロックで、（Ｃ）はリファレンスレベルの変化を示す。
この動作方式でリファレンスレベルを調整して地肌除去を行う場合、地肌レベルがある中間濃度であると、この地肌レベルをデジタルデータに変換した際に、目標とするレベル、例えば220/255digit となるようにリファレンスレベルを調整することにより、地肌が除去された形でA/D変換器の分解能で定まる階調数のデジタルデータを得ることが可能となる。しかしながら、図６に示すような動作方式では、原稿の地肌レベルが途中からより明るいものへ変化する場合に、地肌レベルがA/D変換のリファレンスレベル（一定）を越えてしまうことがあり、この場合、得られるデジタルデータが飽和してしまうので、原稿の地肌レベルを正確に把握できずに地肌除去処理が適切に行えなくなってしまうという問題が生じる。
また、これに対し基準白原稿を読み取った場合でも読み取ったデジタルデータが飽和しないレベルにリファレンスレベルを固定しておき、A/D変換を行い得られたデジタルデータに対して、ゲインを乗じることで、地肌除去を行う方法もあるが、この場合、地肌除去を行うためのゲインが大きくなってくると地肌除去を行った後のデジタルデータが階調性の低いものとなってしまうといった問題が生じる。
【００１３】
そこで、本発明では、１画素のアナログ信号に対して１回又は複数回の変換を行う動作モードによる変換を行わせ、複数回の動作モードにおいては各回に適用するリファレンス電圧の設定を変更可能にする。
下記の実施形態では、２回の変換を行う動作モードとし、同一画素に対して、地肌除去を行う場合でのリファレンスレベル：Ref_AEと地肌除去処理を行わない固定リファレンスレベル：Ref_NAEの両方で画像データをデジタルデータに変換を行い、地肌除去を行う場合はRef_AEを調整することで、階調性を損なうことなく地肌除去を行ったデータを得ることが可能となり、同時に、固定リファレンスレベルであるRef_NAEを用いたA/D変換によりデジタルデータも取得しているので、このデータを利用することにより、前述した様に地肌レベルが途中から明るくなるような原稿を読み取った場合でも、得られたデータが飽和してしまい地肌レベルが認識できなくなるといった問題の解消も図ることを可能にする。
【００１４】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の画像読み取り装置の実施形態に係るブロック図で、読み取り画像データの処理に関わる処理回路部の要部を示す。ここには、CCD（Charge-Coupled Device）イメージセンサ１０で読み取ったアナログ画像信号をA/D変換し、変換後のデジタルデータにデジタル補正処理を施すまでの画像処理部分が示されている。
図１に示す画像処理回路部において、イメージセンサ１０の画像信号出力は、ゲインアンプ１５、A/D変換器２０を通して、デジタル信号補正部３０に入力される。デジタル信号補正部３３では、デジタル信号補正処理として、デジタル変換した画像データの地肌レベル或いは白レベル出力が所定の目標出力となるように画像データのレベルを調整する処理を行う。このために、白板濃度調整部・地肌除去処理部３３（後記で図４，５を参照して詳述）、取得データ切替部３１、AE/NAE切替リファレンス・A/D CLK 制御部３５（後記で詳述）を本発明に特有の手段として備える。D/A変換器２８は、白板濃度調整部・地肌除去処理部３３から指示された設定値をゲインアンプ１５のゲインとし、さらにA/D変換器２０のリファレンスとして設定する。なお、リファレンスの設定は、リファレンス切替部２４を介して行う。
【００１５】
本実施形態では、同一画素データを二種類のリファレンスレベルを用いてA/D変換する。一方のリファレンスレベルを地肌除去処理を行うために調整し、一方は固定レベルとする。このようにすることにより、A/D変換器のダイナミックレンジを有効に活用し階調性の低下といった画像特性が悪くなることを無くす。
さらに、地肌除去を行うためのリファレンスレベル調整を行う際に、固定リファレンスを用いたA/D変換から得られるデータと、地肌除去用のリファレンスを用いたA/D変換から得られるデータの両方を用いてデジタル的に処理することで、その特性を容易に変更できることを可能とするものである。
このように処理される画像データの流れを、図１に示されるブロック図を参照して説明すると、先ず、原稿からCCDイメージセンサ１０にて画像信号をアナログ信号として読み取り、得られたアナログ信号をゲインアンプ１５により増幅し、増幅したアナログ信号をA/D変換器２０によりデジタルデータへの変換を行う。このときのA/D変換の動作は、1画素分のアナログ信号に対して2回のA/D変換を行うようにする。図２は、この動作状態を示すタイムチャートで、同図中の（Ａ）は画素周期信号で、（Ｂ）はA/Dクロックで、（Ｃ）はリファレンスレベルの変化を示す。図２に示すように 1画素分のアナログ信号に対して2回のA/D変換を行うように動作し、また、それぞれのA/D変換において地肌除去を行う場合のリファレンスレベル：Ref_AEと地肌除去を行わない場合のリファレンスレベル：Ref_NAEを切替えてA/D変換を行う。このA/D変換動作は、AE/NAE切替リファレンス・A/D CLK 制御部３５によりA/D変換器２０、リファレンス切替部２４、取得データ切替部３１をそれぞれ制御することにより実行する。
このような動作により、A/D変換器２０からは地肌除去を行ったデジタルデータ：Data_AEと地肌除去を行わなかったデジタルデータ：Data_NAEが交互に得られ、得られたデータは、取得データ切替部３１において、地肌除去を行う場合、行わない場合とで後段へ出力するデータを切りかえる。後段へ出力されたデータに対して黒レベル補正、シェーディング処理といった処理を黒レベル減算・シェーディング処理部３７で施し、さらに後段につながる画像処理部分（図示せず）へ出力する。
また、取得データ切替部３１において、地肌除去処理と白板濃度調整を行う白板濃度調整部・地肌除去処理部３３へデータを転送する。この部分へのデータはData_AE、Data_NAEの両方を転送する。
【００１６】
次に、上記した実施形態の地肌除去処理において用いるリファレンスRef_AEの更新処理について説明をする。
本実施形態でも原稿のCCDイメージセンサ１０による読み取りは、従来からスキャナ読み取りにおいて行われていると同様の走査読み取り方式で行う。図３は、この走査読み取り方式を説明する図で、CCDイメージセンサ１０の走査ラインを主走査方向にとり、主走査方向に直交する副走査方向にセンサと原稿を相対移動させ原稿全面を走査する方式である。
副走査方向にイメージセンサ１０を移動させ原稿を読み取りに行くが、原稿を読み取る前に固定リファレンスであるRef_NAEとアナログ信号を増幅するアンプ１５のゲインを調整する。これは、図３に示すように、原稿を置く位置の前に基準白板を用意しておき、また原稿として基準白原稿を用意し、これらを読み取った際のデジタルデータが目標レベルとなるように調整を行うという方法を適用することによる。
この調整値を求める処理は、白板濃度調整部・地肌除去処理部３３で行う。
図４は、白板濃度調整部・地肌除去処理部３３の内部構成をより詳細に示す図であり、図５は、読み取り画像の画素列に対して図４で行う処理を説明する図を示すものである。
上記の方法により調整値を求めるための処理・操作について、図４，５を参照して、以下にその説明をする。
【００１７】
この処理・操作の手順として、まず、基準白板を読み取る際にはRef_NAEをRef_NAE_W（固定値）に設定する。
この設定で基準白板を読み取ったデータ３３６をラインメモリ３３７（図５参照）に 1ライン分保存しておき、1ライン分のピークレベル：Data_NAE_wpeakを地肌レベルの検出部３３８で検出する。
ゲイン設定値計算部３３９では、前段で検出したピーク値が基準白板目標読取レベル：W_targetとなるようにゲインアンプの設定値を計算し、調整値として出力する。このときのゲインアンプの調整値をGainとするとその更新式は、
Gain(k＋1)＝Gain（k)＋G×（W_target−Data_NAE_wpeak）
G：更新係数， k：更新回数
となり、この更新ステップを繰り返していき、目標レベルに対して許容範囲内 W_target±σ_W となるまで、ゲインを調整する。
次に副走査方向に移動するイメージセンサ１０により基準白原稿をよみとり、Ref_NAEの調整を行う。
このとき、ゲインアンプ１５のゲインは先の調整で決定した値を設定して読み取り、読み取った基準白原稿のデータ３３６から、基準白板を読取ったときと同様に1ラインでのピークレベル：Data_NAE_wpeak_Gを地肌レベルの検出部３３８で検出する。
Ref_NAE計算部３４０では、前段で検出したピーク値を用いて、Ref_NAEを調整していく。このときの調整値をRef_NAE(k＋1)とすると、更新式は、
Ref_NAE(k＋1)＝Ref_NAE（k)＋γ×（W_target−Data_NAE_wpeak_G）
γ：更新係数，ｋ：更新回数
となり、この更新ステップを繰り返していき、目標レベルに対して許容範囲内 W_target±σ_W となるまで、Ref_NAEを調整する。
このように、原稿を読み取るまえに、出力を目標レベル範囲に調整（正規化）するように、予めアンプゲイン及びRef_NAEを設定しておく。
【００１８】
次に、地肌除去処理の動作について説明する。ここでは、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードによる変換を行わせ、固定リファレンスにより読み取ったData_NAE_peakを加味して地肌除去に設定するリファレンスを適正値に更新することを可能にする。
手順としては、まず、地肌除去を行う場合のリファレンス：Ref_AEの下限値を設定する。この下限値は、前述の白板濃度調整において得られた地肌除去処理を行わない場合のリファレンスレベル：Ref_NAEに対して所定の割合を乗じたレベルとし、これを地肌除去を行う場合のリファレンスレベル：Ref_AEの下限値、即ち、
Ref_AE_MIN＝Ref_NAE×K
K：機種毎に設定される乗数
とする。なお、このレベルは、地肌追従の下限値でもあるが、地肌追従スタートでの初期値も兼ねる。
地肌除去処理開始時には、Ref_AE_MINを初期値として設定し、原稿画像データ1ラインを読取る。このとき、Ref_AEとRef_NAEの両方を用いて、同一画素データに対し２回A/D変換を行うことで地肌除去を行うデジタルデータと行わないデジタルデータを交互に得る。
【００１９】
それぞれのリファレンスレベルの設定で原稿を読取ったデジタルデータ３３１をそれぞれ1ライン分のデータを保持し得るラインメモリ３３２（図５参照）へ保存しておき、1ライン分のデータに基づいて地肌レベルの検出部３３３で地肌レベルを検出する。
地肌レベル検出の方法は、ピークレベルを地肌レベルとして検出する方法や、ヒストグラムにより最も頻度の高いレベルを地肌レベルとして検出する方法など様々な方法が考えられているが、本発明では、いずれの方法を用いても構わない。このときに検出したそれぞれの地肌レベルをData_NAE_peak（n）、Data_AE_peak（n）とする。
また、Ref_AEを用いて得られたデータに対しては、図５に示すように、ラインメモリ３３２へ読み取りデータを保存する際に、予め定められた目標地肌レベル：AE_target との比較を行い、
Data_AE＞AE_target
となる画素数：t をカウントする。
また、地肌除去を行う場合のリファレンスレベル：Ref_AEは、開始時点では下限値に設定されているため得られるデジタルデータ：Data_AE_peak（n）は、飽和をしている可能性がある。
このデジタルデータが飽和をしている場合と、飽和をしていない場合とで、得た地肌レベル：Data_NAE_peak（n）を用いて、新たに設定するRef_AEを求めるための更新式を切り替えて適用する。このような処理により、より望ましい更新回数で地肌除去を行うことが可能とする。従って、新たにRef_AEを求めるために適用する更新式を切り替えるために、Data_AE_peak（n）が飽和しているか、否かを検出しておく必要がある。
【００２０】
Ref_AEの更新には、Data_AE_peak（n）が飽和しているか、否かにより定めた下記▲１▼〜▲３▼の条件それぞれに対し、下記に示す異なる計算式を適用する。
▲１▼ Data_AE_peak（n）が飽和となっている場合には、
Ref_AE（n＋1）＝Ref_AE（n）＋α_1×（AE_target−Data_NAE_peak（n））
α_1：Ref_AE増加方向の更新係数（＞0）
AE_target：地肌除去処理を行う場合の地肌目標レベル
▲２▼ Data_AE_peak（n）＞AE_target かつ Data_AE_peak（n）が飽和となっていない場合には、
Ref_AE（n＋1）＝Ref_AE（n）―α_2×（AE_target−Data_AE_peak（n））
α_2：Ref_AE増加方向の更新係数、α_2＝t／τ_up（t：ラインメモリへのデータ保存時のData_AE＞AE_targetのカウント値、τ_up：更新時定数）
AE_target：地肌除去処理を行う場合の地肌目標レベル
▲３▼ AE_target＞Data_AE_peak（n）である場合には、
Ref_AE（n＋1）＝Ref_AE（n）−β×（AE_target−Data_AE_peak（n））
β：Ref_AE減少方向の更新係数（＞0）
このように、2回A/D変換を行いそのうち1回の変換では地肌除去を行わない場合のリファレンスレベル：Ref_NAEを用いることにより、読取ったデジタルレベルを飽和のない状態で得ることができ、地肌除去を行う場合のリファレンスレベル：Ref_AEの更新を適切な更新速度で行うことが可能となる。また、地肌除去を行う場合のリファレンス：Ref_AEで読みとったデジタルデータが飽和しない場合の更新式の切り替えにより、地肌レベルを目的の読取レベルとなるようにRef_AEを更新することが可能となる。
【００２１】
次に、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作を必要としない場合に、１画素のアナログ信号に対して１回の変換を行う動作で対応することを可能にした本発明の画像読み取り装置に係わる実施形態を示す。
上記した実施形態では、同一画素に対して、Ref_AEとRef_NAEの2通りのリファレンスレベルで2回A/D変換を行うことで、より適切な地肌除去処理を行うことを可能とするものである。よって、常にこの動作で原稿を読み取るとすると、地肌除去を行わない場合では、Ref_AEでA/D変換をする動作が冗長なものとなってしまう。また、２回の変換を行う動作をさせるために動作クロックが高速になるが、一般的な回路において、動作クロックが高速となるほど消費電力が大きくなってしまい、無駄に電力を消費し、熱も多く発生することにもなる。
そこで、本実施形態では、より最適な動作を目的として、常時、同一画素に対して2回A/D変換を行うのではなく、地肌除去を行わない場合は、Ref_NAEを用いたA/D変換のみを行うように（図６参照）A/Dクロック、リファレンスの制御を行う動作モードを選び、地肌除去を行う場合は、上述のように同一画素に対して２回A/D変換を行うように（図２参照）A/Dクロック、リファレンスの制御を行う動作モードを選ぶことで、消費電力、発熱を押さえることを可能とする。
【００２２】
次に本発明の画像処理装置に係わる実施形態を示す。
上記した各実施形態に示した画像読み取り装置は、複写機、ファクシミリ、スキャナ及びこれらの複合機、或いは画像データを蓄積するファイリング装置等の画像処理装置の画像読み取り部として装備することにより該画像処理装置を構成し得る。複写機、ファクシミリ、スキャナ及びこれらの複合機、或いは画像データを蓄積するファイリング装置等の画像処理装置を構成するときには、各画像処理装置の仕様に従い出力側に画像読み取り部からの出力画像データを利用するデータ処理部や画像生成（形成）部を組み合わせる必要があるが、組み合わせる構成部分は、当該画像処理装置を構成するために採用されている既存の技術（構成要素）を適用することが可能であり、こうした既存の技術を適用することにより、実施装置を構成することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明に対応する効果
読み取り原稿画像のA/D変換において、１画素のアナログ信号に対して１回又は複数回の変換を行うモードによる動作を行うことを可能とし、複数回の変換を行う動作モードにおいては設定するリファレンス（Ref）を各回毎に変更するようにしたので、必要とするそれぞれの画像データに適応したRef設定により、A/D C（変換器）のダイナミックレンジを有効に活用し、階調性の低下による画像の劣化を無くした２種類のデジタルデータをA/D Cを増やすことなく得ることを可能にする。また、複数回ある中の一つを固定のRefでかつ不飽和出力を得るようにし、その出力を他方の飽和出力に対するRefの調整（更新）に利用するといった方法に適用することにより、読み取りの主走査ラインの途中で対象原稿画像が変化する場合にも、その変化に追従して必要な画像データを得る（例えば、地肌除去（AE）機能等を有効に働かせる）といった目的に用いることが可能になる。
【００２４】
（２）請求項２〜４の発明に対応する効果
A/D Cの出力データから原稿の地肌レベルを検出し、その検出値に基づいてリファレンスレベルを求め、A/D Cへの設定電圧としてフィードバックするようにしたので、請求項１の発明において地肌除去（AE）機能を実現することができる。
また、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードにおいて、AE機能を実現し、その際にAEとNAE（地肌除去無し）それぞれのRef設定で２回の変換を行い、固定のRefとしたNAEの不飽和A/D C出力を利用して、AEの飽和出力に対するRefの更新を行うようにしたので、読み取りの主走査ラインの途中で対象原稿画像が変化する場合にも、その変化に追従して、AE機能を有効に働かせることが可能になり、さらに、A/D CのAE出力が飽和するか、否かにより更新値の演算方式を変更するようにしたので、更新を適切な更新速度で行うことが可能となる。
【００２５】
（３）請求項５の発明に対応する効果
A/D Cの動作を、NAE出力を利用側で用いる場合には、１画素のアナログ信号に対して１回の変換を行う動作モードとし、AE出力を利用側で用いる場合には、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードを行わせることにより、２回の変換を行う動作モードが不要な場合に、無駄に電力を消費し、熱を発生させることを抑制することが可能となる。
（４）請求項６の発明に対応する効果
請求項１〜５記載の画像読み取り装置を備えた複写機、ファクシミリ、スキャナ等の画像処理装置おいて上記（１）〜（３）の効果を具現化することにより、該画像処理装置の性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読み取り装置の実施形態に係るブロック図で、読み取り画像データの処理に関わる処理回路の要部を示す。
【図２】 1画素分のアナログ信号に対して2回のA/D変換を行う動作状態を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施形態の画像読み取り装置において採用する走査読み取り方式における白基準板及び原稿の配置を示す。
【図４】白板濃度調整部・地肌除去処理部（図１参照）の内部構成をより詳細に示す。
【図５】読み取り画像の画素列に対する処理（図４参照）を説明する図である。
【図６】 1画素分のアナログ信号に対して1回のA/D変換を行う先行技術の動作状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…CCDイメージセンサ、１５…スキャナ部、
２０…A/D変換器、２４…リファレンス切替部、
２８…D/A変換器、３０…デジタル信号補正部、
３１…取得データ切替部、３３…白板濃度調整部・地肌除去処理部、
３５…AE/NAE切替リファレンス・A/D CLK 制御部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus that processes an image read from an original by an image sensor, and outputs the processed image as digital image data to an image processing apparatus (for example, a digital copying machine) using the data. The present invention relates to an image reading apparatus and an image processing apparatus capable of performing background removal of an original on image data with high performance.
[0002]
[Prior art]
In the currently popular digital copying machines, A / D conversion is performed on the image data of the document read by the image sensor, and the image data sent to the image forming unit maintains a predetermined reference level with respect to the converted digital data. The process is performed as follows. This processing is normally performed when the original image is a character or figure and the background has a noise density, and when the image is a manuscript, the output of the white level is the target value (target white output). ) To adjust the level of the image data. Whether the level-adjusted and output image data is sent to the image forming section for use in image formation as digital image data from which background noise has been removed for the former and as data representing the correct density for the latter. Or stored in a storage means for subsequent use.
The following patent documents 1 and 2 can be cited as conventional techniques related to the background removal processing.
Patent Document 1 performs background removal by applying a gain (allowed for gain adjustment by a user operation) to a voltage obtained by peak-holding an analog image signal by a peak-hold amplifier and using it as a reference to an A / D converter. It is.
Patent Document 2 realizes A / D conversion of an analog image signal from a CCD obtained by reading a document, and realizes a background removal process by digital calculation together with a shading process on the converted digital data.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-36910 A
[Patent Document 2]
JP-A-11-103390
[0004]
The method shown in Patent Document 1 is good as one of the background removal processing in the conventional image reading apparatus that detects the peak of image data using an analog peak hold amplifier and uses it as a reference of an A / D converter. According to this method, the speed at which the peak level follows the background level of the image depends on the time constant of the peak hold circuit, and the circuit constant is changed in order to change the characteristics. It is necessary and time-consuming. In addition, in the case of background removal by digital processing shown in Patent Document 2, since the background removal is performed by processing the read data after A / D conversion, when the density of the background level is high, the dynamic range is There is a problem that the image data after the background removal processing is narrow and the gradation of the image data is deteriorated and the image is deteriorated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as a method that does not cause these problems, when the analog image signal obtained by the photoelectric conversion element (CCD) is converted to digital data by the A / D converter, the reference level is read in advance. A method of removing the background by adjusting based on the data obtained at the time has been proposed.
In this method, when the background level is an intermediate density, the background removal processing is performed by adjusting the reference level so that the target level becomes 220/255 digits when the background level is converted into digital data. It is possible to remove the background and obtain digital data with the number of gradations determined by the resolution of the A / D converter. However, the method of determining the reference level that has been considered so far is a method of predetermining based on the data obtained when the background of a specific place such as the margin of the original is read, and remains at a constant level until the next determination. (Refer to the description regarding FIG. 6 in [0013] described later). Therefore, if the background level of the document changes from midway to a brighter one, the background level may exceed the reference level for A / D conversion, and in this case, the obtained digital data will be saturated, There is a problem in that the background removal process cannot be performed properly because the background level of the document cannot be accurately grasped.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the background art in the background removal processing for image data read from an original by an image sensor, and an object thereof is to convert an analog image signal read from the original into a digital signal. In an image reading apparatus that removes the background by changing the reference voltage of the A / D converter according to the background level, even when the background level of the document changes midway (for example, during the main scanning line of reading) To provide an image reading apparatus capable of effectively using the background removal function and improving the processing performance, and an image processing apparatus (copier, facsimile, scanner, etc.) provided with the image reading apparatus It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, an analog image signal read from an original by an image sensor is converted into a digital signal in accordance with a reference voltage whose setting is variable, a reference voltage is set in the A / D conversion unit, An image reading apparatus having an A / D conversion control means for controlling the conversion operation, wherein the A / D conversion control means is based on a mode in which an analog signal of one pixel is converted once or a plurality of times. The image reading apparatus is characterized in that the operation can be performed, and the reference voltage to be set is changed each time in the operation mode in which the conversion is performed a plurality of times.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, the A / D conversion control means detects the background level of the document from the digital output data of the A / D conversion means, and uses the detected value as the detected value. A reference level is obtained based on this and fed back as a set voltage to the A / D conversion means.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the second aspect, the A / D conversion control means performs conversion in an operation mode in which conversion is performed twice for an analog signal of one pixel, The reference voltage settings at that time are the settings for removing the background on one side and the settings for not removing the background on the other, and use the digital output data of the A / D conversion means obtained by each setting. Thus, the setting value of the reference voltage when performing background removal is updated.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the third aspect, the A / D conversion control means determines whether the A / D conversion control means updates the set value of the reference voltage when performing background removal according to the setting at that time. The update value calculation method is changed depending on whether the background removal output of the / D conversion means is saturated or not.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the second to fourth aspects, the A / D conversion control unit is configured to perform 1 for an analog signal of one pixel when the background is not removed. In the operation mode in which the conversion is performed by setting a fixed reference voltage in the operation mode in which the conversion is performed once, and in the case of performing the background removal, the background removal is performed in the operation mode in which the conversion is performed twice for the analog signal of one pixel. It is characterized in that a conversion operation is performed by setting a reference voltage to be applied.
[0011]
A sixth aspect of the invention includes the image reading device according to any one of the first to fifth aspects, and means for generating an image based on image data output from the image reading device. An image processing apparatus.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described in the above section [Problems to be Solved by the Invention], the operation of A / D conversion in the background removal method of the prior art in which the reference voltage of A / D conversion is changed according to the background level is a certain reference. It was a method of performing conversion once for the data for one pixel using the level. FIG. 6 is a time chart showing this operation state, in which (A) is a pixel periodic signal, (B) is an A / D clock, and (C) is a change in a reference level.
When removing the background by adjusting the reference level with this operation method, if the background level is a certain intermediate density, when the background level is converted into digital data, the target level, for example, 220/255 digits, is set. By adjusting the reference level, it is possible to obtain digital data having the number of gradations determined by the resolution of the A / D converter with the background removed. However, in the operation method shown in FIG. 6, when the background level of the document changes from a midway to a brighter one, the background level may exceed the reference level (constant) of A / D conversion. In this case, since the obtained digital data is saturated, the background level of the original cannot be accurately grasped and the background removal process cannot be performed properly.
On the other hand, the reference level is fixed at a level that does not saturate the read digital data even when the reference white document is read, and the digital data obtained by A / D conversion is multiplied by a gain. There is also a method for removing the background, but in this case, if the gain for removing the background increases, there is a problem that the digital data after the removal of the background has low gradation. .
[0013]
Therefore, in the present invention, conversion is performed in an operation mode in which conversion is performed once or a plurality of times on an analog signal of one pixel, and the setting of a reference voltage applied each time can be changed in a plurality of operation modes. To do.
In the following embodiment, an operation mode in which conversion is performed twice is performed, and image data is displayed at both the reference level: Ref_AE when performing background removal for the same pixel and the fixed reference level: Ref_NAE without performing background removal processing. Can be converted into digital data, and when removing the background, adjusting the Ref_AE makes it possible to obtain the data with the background removed without losing the gradation, and at the same time, the Ref_NAE, which is a fixed reference level, can be obtained. Since digital data is also acquired by the A / D conversion used, this data is used to saturate the obtained data even when a document whose background level is brighter from the middle as described above. Therefore, it is possible to solve the problem that the background level cannot be recognized.
[0014]
The present invention will be described based on the following embodiments shown with the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram according to an embodiment of an image reading apparatus of the present invention, and shows a main part of a processing circuit unit related to processing of read image data. Here, an image processing portion is shown until an analog image signal read by a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor 10 is A / D converted and digital correction processing is performed on the converted digital data.
In the image processing circuit unit shown in FIG. 1, the image signal output of the image sensor 10 is input to the digital signal correction unit 30 through the gain amplifier 15 and the A / D converter 20. The digital signal correction unit 33 performs a process of adjusting the level of the image data so that the background level or the white level output of the digitally converted image data becomes a predetermined target output as the digital signal correction process. For this purpose, the white board density adjustment unit / background removal processing unit 33 (described in detail later with reference to FIGS. 4 and 5), the acquired data switching unit 31, the AE / NAE switching reference / A / D CLK control unit 35 (described later) Are provided as means unique to the present invention. The D / A converter 28 sets the setting value instructed from the white board density adjustment unit / background removal processing unit 33 as the gain of the gain amplifier 15 and further sets it as the reference of the A / D converter 20. The reference is set through the reference switching unit 24.
[0015]
In this embodiment, A / D conversion is performed on the same pixel data using two types of reference levels. One reference level is adjusted to perform the background removal processing, and one is set to a fixed level. By doing so, the dynamic range of the A / D converter is effectively used, and the deterioration of the image characteristics such as deterioration of gradation is eliminated.
Furthermore, when adjusting the reference level for removing the background, both the data obtained from the A / D conversion using the fixed reference and the data obtained from the A / D conversion using the reference for removing the background are used. By using and processing digitally, the characteristics can be easily changed.
The flow of image data processed in this way will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 1. First, an image signal is read as an analog signal from a document by the CCD image sensor 10, and the obtained analog signal is read out. The amplified analog signal is amplified by the gain amplifier 15 and converted to digital data by the A / D converter 20. In this case, the A / D conversion is performed twice for the analog signal for one pixel. FIG. 2 is a time chart showing this operation state. In FIG. 2, (A) is a pixel periodic signal, (B) is an A / D clock, and (C) is a reference level change. As shown in Fig. 2, it operates to perform A / D conversion twice for an analog signal for one pixel, and the reference level when performing background removal in each A / D conversion: Ref_AE and background Reference level when no removal is performed: A / D conversion is performed by switching Ref_NAE. This A / D conversion operation is executed by controlling the A / D converter 20, the reference switching unit 24, and the acquired data switching unit 31 by the AE / NAE switching reference / A / D CLK control unit 35.
By such an operation, digital data: Data_AE from which background removal has been performed and digital data: Data_NAE from which background removal has not been performed are alternately obtained from the A / D converter 20, and the obtained data is an acquired data switching unit. In 31, the data to be output to the subsequent stage is switched depending on whether the background removal is performed or not. Processing such as black level correction and shading processing is performed on the data output to the subsequent stage by the black level subtraction / shading processing unit 37, and further output to an image processing part (not shown) connected to the subsequent stage.
Further, the acquired data switching unit 31 transfers the data to the white board density adjustment unit / background removal processing unit 33 that performs the background removal processing and white board density adjustment. Data to this part is transferred as both Data_AE and Data_NAE.
[0016]
Next, reference Ref_AE update processing used in the background removal processing of the above-described embodiment will be described.
Also in this embodiment, the reading of the document by the CCD image sensor 10 is performed by the same scanning reading method as that conventionally performed in the scanner reading. FIG. 3 is a diagram for explaining this scanning and reading method. A method in which the scanning line of the CCD image sensor 10 is taken in the main scanning direction, and the sensor and the document are relatively moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction to scan the entire surface of the document. It is.
The image sensor 10 is moved in the sub-scanning direction to read the document. Before reading the document, the Ref_NAE that is a fixed reference and the gain of the amplifier 15 that amplifies the analog signal are adjusted. As shown in FIG. 3, a reference white plate is prepared before the position where the document is placed, a reference white document is prepared as a document, and digital data obtained by reading these is set to a target level. By applying the method of making adjustments.
The processing for obtaining the adjustment value is performed by the white board density adjustment unit / background removal processing unit 33.
FIG. 4 is a diagram showing in more detail the internal configuration of the white board density adjusting unit / background removal processing unit 33, and FIG. 5 is a diagram for explaining the processing performed in FIG. 4 on the pixel columns of the read image. It is.
The processing and operation for obtaining the adjustment value by the above method will be described below with reference to FIGS.
[0017]
As a procedure of this processing / operation, first, when reading the reference white plate, Ref_NAE is set to Ref_NAE_W (fixed value).
Data 336 obtained by reading the reference white plate with this setting is stored in the line memory 337 (see FIG. 5) for one line, and the peak level: Data_NAE_wpeak for one line is detected by the background level detection unit 338.
The gain setting value calculation unit 339 calculates the gain amplifier setting value so that the peak value detected in the previous stage becomes the reference white plate target reading level: W_target, and outputs it as an adjustment value. If the gain amplifier adjustment value at this time is Gain, the update formula is
Gain (k + 1) = Gain (k) + G x (W_target-Data_NAE_wpeak)
G: Update coefficient, k: Number of updates
Thus, this update step is repeated, and the gain is adjusted until the target level is within the allowable range W_target ± σ_W.
Next, the reference white document is read by the image sensor 10 moving in the sub-scanning direction, and Ref_NAE is adjusted.
At this time, the gain of the gain amplifier 15 is read by setting the value determined in the previous adjustment, and the peak level in one line: Data_NAE_wpeak_G is set from the read reference white original data 336 in the same manner as when the reference white plate is read. The background level detection unit 338 detects the background level.
The Ref_NAE calculation unit 340 adjusts Ref_NAE using the peak value detected in the previous stage. If the adjustment value at this time is Ref_NAE (k + 1), the update formula is
Ref_NAE (k + 1) = Ref_NAE (k) + γ × (W_target−Data_NAE_wpeak_G)
γ: Update coefficient, k: Number of updates
Thus, this update step is repeated, and Ref_NAE is adjusted until W_target ± σ_W is within the allowable range with respect to the target level.
As described above, the amplifier gain and Ref_NAE are set in advance so that the output is adjusted (normalized) to the target level range before the document is read.
[0018]
Next, the operation of the background removal process will be described. Here, it is possible to perform conversion in the operation mode in which conversion is performed twice for an analog signal of one pixel, and update the reference set to the background removal to an appropriate value in consideration of Data_NAE_peak read by the fixed reference. To.
As a procedure, first, the lower limit value of reference: Ref_AE when performing background removal is set. This lower limit value is a level obtained by multiplying the reference level: Ref_NAE obtained in the above-described white plate density adjustment by a predetermined ratio with respect to the reference level: Ref_AE when the background is removed. Lower limit, i.e.
Ref_AE_MIN = Ref_NAE × K
K: Multiplier set for each model
And This level is also a lower limit value of the background tracking, but also serves as an initial value at the start of the background tracking.
At the start of the background removal process, Ref_AE_MIN is set as an initial value, and one line of document image data is read. At this time, by using both Ref_AE and Ref_NAE, the digital data for performing background removal and the digital data for which it does not perform are alternately obtained by performing A / D conversion twice on the same pixel data.
[0019]
The digital data 331 obtained by reading the document with each reference level setting is stored in a line memory 332 (see FIG. 5) that can hold data for one line, and the background level is determined based on the data for one line. The detection unit 333 detects the background level.
There are various methods for detecting the background level, such as a method for detecting the peak level as the background level, and a method for detecting the most frequent level as the background level using a histogram. In the present invention, any method is available. May be used. The background levels detected at this time are defined as Data_NAE_peak (n) and Data_AE_peak (n).
Further, for the data obtained using Ref_AE, as shown in FIG. 5, when the read data is stored in the line memory 332, it is compared with a predetermined target background level: AE_target,
Data_AE> AE_target
Count the number of pixels: t.
Further, since the reference level: Ref_AE when performing background removal is set to the lower limit value at the start time, the obtained digital data: Data_AE_peak (n) may be saturated.
Using the obtained background level: Data_NAE_peak (n), the update formula for obtaining the newly set Ref_AE is switched and applied depending on whether the digital data is saturated or not. . By such processing, it is possible to perform background removal with a more desirable number of updates. Therefore, it is necessary to detect whether or not Data_AE_peak (n) is saturated in order to switch the update formula to be applied in order to newly obtain Ref_AE.
[0020]
For updating Ref_AE, the following different calculation formulas are applied to the following conditions (1) to (3) determined depending on whether Data_AE_peak (n) is saturated or not.
(1) If Data_AE_peak (n) is saturated,
Ref_AE (n + 1) = Ref_AE (n) + α_1 × (AE_target−Data_NAE_peak (n))
α_1: Update coefficient in the direction of increasing Ref_AE (> 0)
AE_target: Background target level when performing background removal processing
(2) If Data_AE_peak (n)> AE_target and Data_AE_peak (n) is not saturated,
Ref_AE (n + 1) = Ref_AE (n)-α_2 x (AE_target-Data_AE_peak (n))
α_2: Update coefficient in the direction of increasing Ref_AE, α_2 = t / τ_up (t: Data_AE> AE_target count value when saving data to line memory, τ_up: update time constant)
AE_target: Background target level when performing background removal processing
(3) If AE_target> Data_AE_peak (n),
Ref_AE (n + 1) = Ref_AE (n) −β × (AE_target−Data_AE_peak (n))
β: Update coefficient in the direction of decreasing Ref_AE (> 0)
In this way, A / D conversion is performed twice, and the reference level when ref_NAE is not used for the background removal in one conversion: Ref_NAE can be used to obtain the read digital level without saturation. Reference level for removal: Ref_AE can be updated at an appropriate update rate. In addition, when the digital data read by reference: Ref_AE when performing background removal is not saturated, it is possible to update Ref_AE so that the background level becomes the target reading level.
[0021]
Next, the present invention makes it possible to cope with an operation of performing conversion once for an analog signal of one pixel when an operation of performing conversion twice of an analog signal of one pixel is not required. 1 shows an embodiment of the image reading apparatus.
In the embodiment described above, more appropriate background removal processing can be performed by performing A / D conversion twice on the same pixel at two reference levels of Ref_AE and Ref_NAE. Therefore, if the original is always read by this operation, the A / D conversion operation by Ref_AE becomes redundant when the background removal is not performed. In addition, although the operation clock becomes high speed in order to perform the operation of performing the conversion twice, in a general circuit, the power consumption becomes large as the operation clock becomes high speed, which wastes power and consumes heat. Many will also occur.
Therefore, in this embodiment, for the purpose of more optimal operation, A / D conversion using Ref_NAE is not performed when the background is not removed instead of always performing A / D conversion twice for the same pixel. When the operation mode for controlling the A / D clock and reference is selected and the background is removed, the A / D conversion is performed twice for the same pixel as described above. (See FIG. 2) By selecting the operation mode for controlling the A / D clock and reference, it is possible to suppress power consumption and heat generation.
[0022]
Next, an embodiment related to the image processing apparatus of the present invention will be described.
The image reading apparatus shown in each of the above-described embodiments is equipped with an image reading unit of an image processing apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a scanner and a complex machine thereof, or a filing apparatus for storing image data, thereby performing the image processing. An apparatus may be configured. When configuring an image processing device such as a copying machine, facsimile, scanner, and their combined machines, or a filing device that stores image data, the output image data from the image reading unit is used on the output side according to the specifications of each image processing device. It is necessary to combine the data processing unit and the image generation (formation) unit to be performed, but the existing component (component) employed for configuring the image processing apparatus can be applied to the combined component. Yes, it is possible to configure the implementation apparatus by applying such existing technology.
[0023]
【The invention's effect】
(1) Effects corresponding to the invention of claim 1
In A / D conversion of a read original image, it is possible to perform an operation in a mode in which conversion is performed once or a plurality of times for an analog signal of one pixel, and a reference set in an operation mode in which conversion is performed a plurality of times. (Ref) is changed each time, so the dynamic range of A / DC (converter) is effectively used by the Ref setting adapted to each required image data, and the gradation is reduced. It is possible to obtain two types of digital data without image degradation without increasing A / DC. In addition, one of the multiple times is a fixed Ref and an unsaturated output is obtained, and the output is used for adjusting (updating) the Ref with respect to the other saturated output. Even when the target document image changes in the middle of the main scan line, it can be used for the purpose of obtaining the required image data following the change (for example, making the background removal (AE) function work effectively). become.
[0024]
(2) Effects corresponding to the inventions of claims 2 to 4
Since the background level of the document is detected from the A / DC output data, the reference level is obtained based on the detected value, and is fed back as the set voltage to the A / DC. AE) function can be realized.
In addition, in the operation mode in which conversion is performed twice for one pixel analog signal, the AE function is realized. At that time, conversion is performed twice with each AE and NAE (no background removal) ref setting, and fixed. The Ref is updated for the saturated output of the AE using the NAE unsaturated A / DC output as the Ref, so even if the target document image changes in the middle of the main scanning line, Following this change, the AE function can be used effectively, and the update value calculation method is changed depending on whether the A / DC AE output is saturated or not. It becomes possible to carry out at an appropriate update speed.
[0025]
(3) Effect corresponding to invention of Claim 5
When A / DC operation is used on the user side, NAE output is set to an operation mode in which one pixel analog signal is converted. When AE output is used on the user side, one pixel is used. By causing the operation mode for performing the conversion twice for the analog signal, when the operation mode for performing the conversion twice is unnecessary, it is possible to suppress wasteful power consumption and heat generation. It becomes possible.
(4) Effect corresponding to invention of Claim 6
By implementing the effects (1) to (3) above in an image processing apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a scanner provided with the image reading apparatus according to claim 1, the performance of the image processing apparatus is improved. It becomes possible to improve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram according to an embodiment of an image reading apparatus of the present invention, showing a main part of a processing circuit related to processing of read image data.
FIG. 2 is a time chart showing an operation state in which A / D conversion is performed twice for an analog signal for one pixel.
FIG. 3 shows an arrangement of white reference plates and originals in a scanning reading method employed in the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows in more detail the internal configuration of a white board density adjustment unit / background removal processing unit (see FIG. 1).
FIG. 5 is a diagram illustrating processing (see FIG. 4) for a pixel row of a read image.
FIG. 6 is a time chart showing an operation state of the prior art in which A / D conversion is performed once for an analog signal for one pixel.
[Explanation of symbols]
10 ... CCD image sensor 15 ... Scanner part,
20 ... A / D converter, 24 ... Reference switching part,
28 ... D / A converter, 30 ... Digital signal correction unit,
31 ... Acquired data switching unit, 33 ... White board density adjustment unit / background removal processing unit,
35 ... AE / NAE switching reference and A / D CLK control section.

Claims

イメージセンサにより原稿から読み取ったアナログ画像信号を設定が可変なリファレンス電圧に従ってデジタル信号に変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段にリファレンス電圧を設定し、その変換動作を制御するA/D変換制御手段とを有する画像読取装置であって、前記A/D変換制御手段は、１画素のアナログ信号に対して１回又は複数回の変換を行うモードによる動作を行うことを可能とし、複数回の変換を行う動作モードにおいては設定するリファレンス電圧を各回毎に変更することを特徴とする画像読み取り装置。A / D conversion means for converting an analog image signal read from a document by an image sensor into a digital signal according to a reference voltage whose setting is variable, and a reference voltage is set in the A / D conversion means, and the conversion operation is controlled. An A / D conversion control unit, wherein the A / D conversion control unit can perform an operation in a mode in which conversion is performed once or a plurality of times for an analog signal of one pixel. An image reading apparatus characterized in that a reference voltage to be set is changed every time in an operation mode in which conversion is performed a plurality of times.

請求項１に記載された画像読み取り装置において、前記A/D変換制御手段は、A/D変換手段のデジタル出力データから原稿の地肌レベルを検出し、その検出値に基づいてリファレンスレベルを求め、A/D変換手段への設定電圧としてフィードバックすることを特徴とする画像読み取り装置。The image reading apparatus according to claim 1, wherein the A / D conversion control unit detects a background level of a document from digital output data of the A / D conversion unit, obtains a reference level based on the detected value, An image reading apparatus that feeds back as a set voltage to an A / D conversion means.

請求項２に記載された画像読み取り装置において、前記A/D変換制御手段は、１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードによる変換を行わせ、そのときの各々のリファレンス電圧の設定を、一方に地肌除去を行う場合の設定、他方に地肌除去を行わない場合の設定とし、それぞれの設定で得たA/D変換手段のデジタル出力データを用いて、地肌除去を行う場合のリファレンス電圧の設定値の更新を行うことを特徴とする画像読み取り装置。3. The image reading apparatus according to claim 2, wherein the A / D conversion control unit performs conversion in an operation mode in which conversion is performed twice for an analog signal of one pixel, and each reference voltage at that time is converted. When the background is removed using the digital output data of the A / D conversion means obtained with each setting, the setting when removing the background is set for one side and the setting when not removing the background is set for the other. An image reading apparatus that updates a set value of a reference voltage.

請求項３に記載された画像読み取り装置において、前記A/D変換制御手段は、地肌除去を行う場合のリファレンス電圧の設定値の更新の際に、その時の設定によりA/D変換手段の地肌除去出力が飽和するか、否かにより更新値の演算方式を変更することを特徴とする画像読み取り装置。4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the A / D conversion control means removes the background of the A / D conversion means according to the setting at the time of updating the set value of the reference voltage when performing background removal. An image reading apparatus, wherein an update value calculation method is changed depending on whether the output is saturated or not.

請求項２乃至４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変換制御手段は、地肌除去を行わない場合には１画素のアナログ信号に対して１回の変換を行う動作モードで、固定のリファレンス電圧の設定による変換動作を行わせ、地肌除去を行う場合には１画素のアナログ信号に対して２回の変換を行う動作モードで、地肌除去を行う場合に適用するリファレンス電圧の設定による変換動作を行わせることを特徴とする画像読み取り装置。5. The image reading apparatus according to claim 2, wherein the A / D conversion control unit performs one conversion on an analog signal of one pixel when the background removal is not performed. 6. Thus, when performing a conversion operation by setting a fixed reference voltage and performing background removal, the reference voltage applied when performing background removal in an operation mode in which conversion is performed twice for an analog signal of one pixel. An image reading apparatus characterized in that a conversion operation is performed by setting.

請求項１乃至５のいずれかに記載された画像読み取り装置と、該画像読み取り装置から出力される画像データに基づいて画像を生成する手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。6. An image processing apparatus comprising: the image reading apparatus according to claim 1; and means for generating an image based on image data output from the image reading apparatus.