JP4463962B2

JP4463962B2 - Image processing system, image processing apparatus, image processing method, and storage medium

Info

Publication number: JP4463962B2
Application number: JP2000299221A
Authority: JP
Inventors: 謙悟絹村; 勉高山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002112035A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理システム、画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から画像読み取り装置によって得られる画像信号をホストコンピュータに転送するに際し画像読み取り装置とホストコンピュータとからなるシステムによって種々の画像処理、特にホストコンピュータのモニタディスプレイ上に画像を階調性豊かに表示するためのガンマ補正等が行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
まず、本発明の課題を理解しやすくするために、本発明の対比例として考えられる例として、主に画像読み取り装置本体で上述の画像処理を行う構成例を図２に示す。
【０００４】
同図において、１はCCD、２は光電変換されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、３はRGB各色が混同して送られてきた信号を各色ごとに分けるためのラインオフセット、8aは３のラインオフセットのためのメモリとなるRAM、４は３原色信号から輝度信号および色差信号を形成するためのマトリックス回路、５はRGB信号をモニタ表示に合わせて指数変換（以下「ガンマ補正」という）するガンマ補正回路を有するルックアップテーブル（以下「LUT」という）、8bはLUTのためのメモリとなるRAM、６は外部ＰＣ7に画像信号を出力するためのインターフェース回路（以下「I/F」という）、8cはI/FのためのメモリとなるRAMを示している。
【０００５】
画像読取装置から出力される画像は、画像読取装置とホストとなるPC7との間のケーブルの転送速度の制限や、処理をするPC7の処理能力の制限などにより、その画像のサイズが大きすぎると処理速度の大幅な低下の原因となりうる。
【０００６】
また、一般にＰＣ７に設けられるディスプレイで表示できる画像の階調数が通常8bitまでであるので、画像読取装置からPC7へは8bitの階調で画像を送っている。
【０００７】
１のCCDから送られたアナログ信号はA/Dコンバータ２によりA/D変換される際に通常12〜16bitの階調に変換される。次いでラインオフセット3により、混同して送られてきたRGB各色が各色ごとに分けられ、マトリックス回路４により処理され、LUT５で12〜16→8bitに変換され、７のPCへと送られる。
【０００８】
一方、上記画像処理の多くをPC側で行う方法を図３の構成例に示す。
【０００９】
同図21のCCDで読み取られた信号をA/Dコンバータ22によりA/D変換し、外部に出力するためのI/F23を介してＰＣ28へ送る。PC28の内部ではラインオフセット24により前述と同様のラインオフセット処理を行った後、マトリックス回路25によりマトリックス変換を行い、LUT26でガンマ補正を行い、画像を表示する。
【００１０】
この構成例においては、CCD21により光電変換され、得られた信号は通常8bitにA/D変換される。そしてI/F23を介してPC28に送られLUT26に到るまで全て8bitで処理が行われる。
【００１１】
しかしながら、図２の構成例を用いた場合、RAMを画像読取装置本体に3個持つことになり、コストアップにつながるという問題点があった。
【００１２】
一方、図３の構成例を用いた場合には、以下に説明する階調落ちという問題がある。
【００１３】
係る理由を説明する。図3の構成例において、LUT26はディスプレイのガンマ特性に合わせて画像読取装置からの出力データに対して逆ガンマを施しておく必要がある（WindowsをＰＣのＯＳとして使う場合は標準ではγ=1/2.2のガンマカーブをかける。従って以降の説明ではWindows OSを標準としてガンマ1/2.2を用いて述べる）。ガンマ1/2.2をかける時の、8bitの場合のダーク部（0〜80/256）の入力レベルに対する出力レベルを計算すると、図５のようになる。同図は上段の入力レベルに対して入力（8,12,16bit）→出力（8bit）各場合の出力レベルを表す。
【００１４】
図３の構成例では同図LUT26の前後は共に8bitなので、図５の▲１▼の場合と考えられ、1/2.2の逆ガンマをかける時の入力をｎとすると、256×(n/256)^(1/2.2)の計算で出力が求められる。つまりこの構成では1レベルの信号が入力されても、2.2のガンマ係数をかけると出力は21になってしまう。それゆえに1レベル以上のどの値が入力されても、0〜20レベルの出力値を発生することが不可能ということになる。同様に２レベルの信号が入力されると図５にあるように出力は28になる。言い換えると図３の構成例に示すように入出力8bitの画像に1/2.2のガンマ係数をかけると、特にダークレベル周辺で図４のヒストグラムの例に示すように出力値が0〜20レベルの間ではデータが発生せず、いわゆる階調落ちが発生するという問題がある。
【００１５】
説明が前後したが、図４において横軸は出力レベル値を示し、縦軸は与えられた画像の一画面分における各出力レベル値の発生度数である。尚、前記図２の構成では、同図におけるLUT５の入力は12〜16bit、出力は8bitのため、入出力がいずれも8bitである前記図３の構成例に比べて図５の▲２▼▲３▼の例からわかるとおり、▲１▼の場合に比べて比較的階調飛びが起こりにくいと言えるが、RAMが3個とコストが高くなる問題がある。一方、前記図3の構成例では画像読取装置本体に搭載するRAMの個数が1個と少ないので、コストは前記図２の構成例に比べて低く抑えることが可能となるが、上記の通り階調飛びが発生する。また、同図において画像読取装置本体からPCへ信号を送る際に8bitでなく12〜16bitで送れば階調飛びが発生しにくくなるが、データ量が多くなるために画像データの転送に要する時間が数倍かかってしまうという問題があるので、現実的とは言えない。
そこで本発明は階調飛びなく、高画質でしかもデータ転送に要する時間を短くすることができる画像処理システム、画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。
また本発明はディスプレイの特性に合わせたガンマ補正後の画像のダーク部に階調の欠落が発生しにくいような構成を安価に達成することを他の目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本出願の画像処理システムは、原稿画像を読み取る画像読取装置と、読み取られた該原稿画像のデータを処理するコンピュータとが接続された画像処理システムであって、前記画像読取装置は、原稿画像を読み取って画像データを生成する読取手段と、前記画像データに対して１以下のガンマ係数を用いたガンマ補正を行い、該画像データより低い階調に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段によって変換された画像データを前記コンピュータに転送する転送手段とを備え、前記コンピュータは、前記画像読取装置から転送された画像データに対して前記第１の変換手段におけるガンマ係数の逆数を用いたガンマ補正を行い、該転送された画像データより高い階調に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段によって変換された画像データに対して、該変換された画像データより低い階調に変換するとともにガンマ補正する第３の変換手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は画像読取装置の構成例を示す。
【００２４】
同図において、101は調光制御可能な光源、102は原稿を反射、及び透過した光を結像するためのレンズ、103結像した光を電気信号に変換する光電変換素子（本発明の実施の形態ではR,G,B3色のフィルムを各々に塗布された３ラインのCCDラインセンサを使用し、以下「CCD」という）、104は画像信号を処理をするための回路、105はホストとなるPC、106は画像読取装置の動作を制御するためのCPU、そして107は読み取った画像を表示するためのディスプレイ、108は画像読取装置全体を表す。
【００２５】
画像読取に際して、光源101から発せられた光は原稿を反射あるいは透過して、102のレンズで結像されて103のCCDで電気信号に変換される。その信号は画像読取装置本体が持っている104の信号処理回路と105のホストPCで画像処理を行われて107のディスプレイに表示される。
【００２６】
図６は発明の実施の形態である画像読取装置のブロック構成図である。同図において、31は結像した光を電気信号に変換するCCD、32は光電変換されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、33a〜cはガンマ補正するためのLUT、34はPC38へ出力するためのインターフェース回路、35はRGB各色が混同して送られてきた信号を各色ごとに分けるためのラインオフセット、36は3原色信号から輝度信号および色差信号を形成するためのマトリックス回路、37aは前記33aのLUTのためのメモリとなるRAM、37bは前記34のI/FのためのメモリとなるRAM、38はホストとなるPC、39は読み取った画像を表示するディスプレイを表す。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態の動作について、説明する。
【００２８】
図6の構成例において、CCD31で読み取られた電気信号はA/Dコンバータ32に送られて、12〜16bitのデジタル信号に変換される（尚、以下に続く本発明の実施の形態の説明ではわかりやすくするために16bitの階調を使用することとして説明する）。次いでPC38に転送するためにLUT33aで16bit→8bitに階調変換をする。その際に本発明の実施の形態ではリニアに階調変換するのではなく、ガンマ係数Aに従って階調変換する。そしてI/F３４を通ってPC38に転送される。そしてPC38側ではLUT33bにより8bit→16bitに再び階調変換をする。そしてその時に本体側でかけたガンマ係数とは逆の1/Aのガンマ係数をかける。そして35のラインオフセットでRGBの各色信号に分けて36でマトリックス変換を行い、33cのLUTでディスプレイに合わせた1/2.2のガンマ係数をかけて、16bit→8bitに階調変換を行いディスプレイ39に送る。
【００２９】
本発明の実施の形態では画像信号は8bitの階調でPC38側に転送されるが、その後に33bのLUTで再び16bitに変換している。なぜならばマトリックス回路36によるマトリックス変換の後にLUT33cによりディスプレイ39の表示特性に合わせたガンマ補正を行いながら8bitに変換する時に、前記図4の▲３▼に示す例のように変換され出力される画像の階調落ちが発生しにくいように16bitに変換しておくという理由からである。さらに本発明の実施の形態によれば、LUT33aにおいて16bit→8bitに変換する際に1以下のガンマ係数Aをかけるので、リニアな特性により階調変換を行なう場合に比してダーク部に多くの階調を持たせることができダーク部のディテールの細かい画像を得ることが可能となる。
【００３０】
かかる理由をさらに図面を用いて説明する。
【００３１】
前述のように16bit→8bitに変換する際にリニアな特性により階調変換する場合、言い換えるとガンマ係数A=1にした場合と1/2.2にした場合の8bitの階調の例を図７に示す。
【００３２】
同図(a)は横軸はLUTに入力する画像データの値、縦軸はLUTから出力されるガンマリニアで入出力16bit→8bit変換をした場合で、入力のレベルが0〜255は出力が全て0に、入力256〜511は出力が全て1…、になる。これが通常行われる階調変換の方法である。この方法では、先に説明したように入力側の16bitの0〜255にある階調は8bitに変換した時に全て失われることになる。つまりダーク部分の再現性が低くなってしまう。同図（b）はガンマ係数2.2をかけて入出力16bit→8bit変換をした場合で、入力のレベルが0で出力が0、1〜2で出力2、3から5で出力3、6〜9で出力4…、になる。つまり、（a）の場合はダーク部の入力0〜255までは出力が全て0のところを、ガンマ係数2.2かけて変換することにより、ダーク部の微妙な階調の変化をより細かく8bitの信号に反映できることになる。同図（c）はPC側で8bit→16bit変換を行う時の図であり、この時は先ほど図6の33aでかけたガンマ係数Aと逆のガンマ係数1/Aをかけることにより、先ほどかけたガンマ係数Aの影響を打ち消し、かつダーク部の階調の損失を抑えることになる。同図（c）のグラフはガンマ係数2.2をかけた場合の値を表している。
【００３３】
尚、このガンマ係数Aの値は図６の33cでディスプレイの表示のためにかけるガンマ係数と同じ値を使用することが適している。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、図６に示したように本体に必要なRAMが2個と図２で示した比較例より少なく済むのでコストの低下につながる。また、図3で示した比較例では特にダーク部で階調落ちが発生しやすいが、本発明の実施の形態を用いると上記の通り階調落ちを少なくすることが可能である。
【００３５】
図8に、本発明の実施の形態の画像読取装置を構成するＰＣであるコンピュータシステムの一例を示す。
【００３６】
図8は、一般的な画像読取装置の制御装置となるＰＣの構成を示す図である。図8において、1200はコンピュータPCである。上記PC1200は、CPU1201を備え、ROM1202またはハードディスク（HD）1211に記憶された、あるいはフロッピーディスクドライブ（FD）1212より供給されるネットワーク印刷デバイス制御ソフトウェアを実行し、システムデバイス1204に接続される各デバイスを制御する。
【００３７】
1203はRAMで、CPU1201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。1207はディスクコントローラ（DKC）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（HD）1211、及びフロッピーディスク（FD）1212とのアクセスを制御する。
【００３８】
1208はネットワークインターフェースカード（NIC）で、実施形態の画像読取装置を、LAN1220を介してネットワークに接続する場合に使用するものである。本発明の実施の形態においては前述した図６に示したＰＣ38の内部の機能をハードウエアではなく、前記CPU1201、主メモリ、ディスクコントローラ（DKC）1207、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）によって実現するようなプログラムがハードディスク（HD）1211に格納されている。
【００３９】
（本発明の他の実施形態）
本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても1つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００４０】
また、上述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（CPUあるいはMPU）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００４１】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ROM等を用いることが出来る。
【００４２】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態で説明した機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基いてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００４３】
また本発明の実施の形態においては原稿を照明するための光源を有する画像読取装置が本発明の実施形態の例として説明されたが、本発明は係る実施形態に限定されず、他の画像読取装置、例えばデジタルスチルカメラ、デジタル動画像データを発生するデジタルインターフェイスを有するビデオカメラにおいても適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように、本出願の発明によれば階調飛びなく、高画質でしかもデータ転送に要する時間を短くすることができる。さらに本出願の別の発明によれば、画像の転送時間を増加させることなく出力画像の、例えば特にダーク部の階調が欠落する現象を抑えることができ、かつ画像読取装置の本体を安価におさえることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に対する対比例としての、画像処理を主に画像読み取り装置本体で行う構成例を示す図である。
【図３】本発明に対する対比例としての、画像処理を主にホストとなるPC側で行う構成例を示す図である。
【図４】階調落ちが発生した画像のヒストグラム分布の一例である。
【図５】ガンマ補正を行って階調変換を行った場合の出力データを表す表である。
【図６】本発明の実施の形態を説明するための構成図である。
【図７】ガンマ補正を行って階調変換を行った場合の出力データを表すグラフである。
【図８】本実施形態の画像読み取り装置の制御装置を構成するコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing system, an image processing apparatus, an image processing method, and a storage medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when an image signal obtained by an image reading apparatus is transferred to a host computer, various image processing is performed by a system including the image reading apparatus and the host computer, and in particular, an image is displayed with a great gradation on a monitor display of the host computer. Gamma correction and the like were performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
First, in order to facilitate understanding of the problems of the present invention, FIG. 2 shows a configuration example in which the above-described image processing is mainly performed in the image reading apparatus main body as an example considered as a comparative example of the present invention.
[0004]
In the figure, 1 is a CCD, 2 is an A / D converter that converts a photoelectrically converted analog electrical signal into a digital signal, and 3 is a line offset for separating the signals sent by mixing RGB colors for each color. , 8a is a RAM serving as a memory for line offset of 3, 4 is a matrix circuit for forming a luminance signal and a color difference signal from the three primary color signals, and 5 is an exponential conversion (hereinafter referred to as "gamma" in accordance with the monitor display). A lookup table having a gamma correction circuit (hereinafter referred to as “LUT”), 8b is a RAM serving as a memory for the LUT, 6 is an interface circuit for outputting an image signal to the external PC 7 (hereinafter referred to as “I”). / C "), 8c indicates a RAM serving as a memory for the I / F.
[0005]
If the image output from the image reading device is too large due to limitations on the transfer speed of the cable between the image reading device and the host PC 7, or the processing capacity of the PC 7 that processes the image, This can cause a significant decrease in processing speed.
[0006]
In general, since the number of gradations of an image that can be displayed on a display provided in the PC 7 is normally up to 8 bits, an image is sent from the image reading apparatus to the PC 7 with gradations of 8 bits.
[0007]
The analog signal sent from one CCD is normally converted to a 12 to 16 bit gradation when A / D conversion is performed by the A / D converter 2. Next, the RGB colors that have been sent confused by the line offset 3 are divided for each color, processed by the matrix circuit 4, converted from 12 to 16 bits by the LUT 5, and sent to 7 PCs.
[0008]
On the other hand, a method for performing most of the image processing on the PC side is shown in the configuration example of FIG.
[0009]
The signal read by the CCD in FIG. 21 is A / D converted by the A / D converter 22 and sent to the PC 28 via the I / F 23 for output to the outside. In the PC 28, line offset processing similar to that described above is performed by the line offset 24, matrix conversion is performed by the matrix circuit 25, gamma correction is performed by the LUT 26, and an image is displayed.
[0010]
In this configuration example, photoelectric conversion is performed by the CCD 21, and the obtained signal is normally A / D converted to 8 bits. Processing is performed in 8 bits until it is sent to the PC 28 via the I / F 23 and reaches the LUT 26.
[0011]
However, when the configuration example of FIG. 2 is used, there is a problem that three RAMs are provided in the image reading apparatus main body, leading to an increase in cost.
[0012]
On the other hand, when the configuration example of FIG. 3 is used, there is a problem of gradation drop described below.
[0013]
The reason for this will be explained. In the configuration example of FIG. 3, the LUT 26 needs to apply reverse gamma to the output data from the image reading apparatus in accordance with the gamma characteristic of the display (when Windows is used as the OS of the PC, γ = 1 is standard as a standard). (The gamma curve of /2.2 is applied. Therefore, in the following explanation, the gamma 1 / 2.2 is used with Windows OS as the standard). When the output level with respect to the input level of the dark part (0 to 80/256) in the case of 8 bits when applying gamma 1 / 2.2 is calculated, it is as shown in FIG. The figure shows the output level in each case of input (8, 12, 16 bits) → output (8 bits) with respect to the upper input level.
[0014]
In the configuration example of FIG. 3, both before and after the LUT 26 in the same figure are 8 bits, so it can be considered to be the case of (1) in FIG. 5. If the input when applying the inverse gamma of 1 / 2.2 is n, 256 × (n / 256 ) The output is obtained by calculating ^{(1 / 2.2)} . In other words, even if a 1-level signal is input in this configuration, the output will be 21 if a gamma coefficient of 2.2 is applied. Therefore, it is impossible to generate an output value of 0 to 20 levels when any value of 1 level or more is input. Similarly, when a two-level signal is input, the output is 28 as shown in FIG. In other words, when a 1 / 2.2 gamma coefficient is applied to an input / output 8-bit image as shown in the configuration example of FIG. 3, the output value is 0 to 20 levels particularly in the vicinity of the dark level as shown in the example of the histogram of FIG. There is a problem that no data is generated between them, and so-called gradation drop occurs.
[0015]
Although the description has been changed, in FIG. 4, the horizontal axis indicates the output level value, and the vertical axis indicates the frequency of occurrence of each output level value for one screen of a given image. In the configuration of FIG. 2, the LUT 5 input in the same figure is 12 to 16 bits and the output is 8 bits. Therefore, compared with the configuration example of FIG. As can be seen from the example of 3), it can be said that the gradation skip is relatively less likely to occur than in the case of 1), but there is a problem that the cost is increased to 3 RAMs. On the other hand, in the configuration example of FIG. 3, since the number of RAMs mounted in the image reading apparatus main body is as small as one, the cost can be kept lower than that of the configuration example of FIG. A jump occurs. Also, in the figure, when sending a signal from the image reader main unit to the PC, if it is sent in 12 to 16 bits instead of 8 bits, the gradation skip will not occur easily, but the time required to transfer the image data due to the increased amount of data This is not realistic because there is a problem that it takes several times.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image processing system, an image processing apparatus, an image processing method, and a storage medium capable of reducing the time required for data transfer with high image quality without skipping gradation.
Another object of the present invention is to achieve at low cost a configuration in which gradation loss is unlikely to occur in the dark portion of an image after gamma correction that matches the characteristics of the display.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image processing system of the present application is an image processing system in which an image reading device that reads a document image and a computer that processes data of the read document image are connected. A reading unit configured to read a document image and generate image data; and performing a gamma correction using a gamma coefficient of 1 or less on the image data, and converting the image data to a lower gradation than the image data. Conversion means, and transfer means for transferring the image data converted by the first conversion means to the computer, wherein the computer converts the first conversion for the image data transferred from the image reading device. It performs gamma correction using the inverse of the gamma coefficient in unit, a second converting means for converting the higher tone than the image data which is the transfer, the second The image data converted by the conversion means, and having a third conversion means for gamma correction and converts the level lower than the converted image data.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows a configuration example of an image reading apparatus.
[0024]
In the figure, 101 is a light source capable of dimming control, 102 is a lens for forming an image of light reflected and transmitted through a document, 103 a photoelectric conversion element for converting the imaged light into an electric signal (implementation of the present invention) In this mode, a three-line CCD line sensor coated with R, G, and B three-color films is used (hereinafter referred to as “CCD”), 104 is a circuit for processing image signals, 105 is a host The PC 106 is a CPU for controlling the operation of the image reading apparatus, 107 is a display for displaying the read image, and 108 is the entire image reading apparatus.
[0025]
At the time of image reading, the light emitted from the light source 101 is reflected or transmitted through the original, is imaged by the lens 102, and is converted into an electrical signal by the CCD 103. The signal is processed by the signal processing circuit 104 and the host PC 105 of the image reading apparatus main body and displayed on the display 107.
[0026]
FIG. 6 is a block diagram of an image reading apparatus according to an embodiment of the invention. In the figure, 31 is a CCD that converts imaged light into an electrical signal, 32 is an A / D converter that converts a photoelectrically converted analog electrical signal into a digital signal, 33a-c are LUTs for gamma correction, 34 Is an interface circuit for outputting to the PC 38, 35 is a line offset for separating the signals sent by mixing RGB colors for each color, and 36 is a matrix for forming luminance signals and color difference signals from the three primary color signals Circuit, 37a is a RAM serving as a memory for the LUT of 33a, 37b is a RAM serving as a memory for the I / F of 34, 38 is a PC serving as a host, and 39 is a display for displaying a read image .
[0027]
The operation of the embodiment of the present invention will be described below.
[0028]
In the configuration example of FIG. 6, the electrical signal read by the CCD 31 is sent to the A / D converter 32 and converted into a 12 to 16 bit digital signal (in the following description of the embodiment of the present invention, For the sake of clarity, we will explain using 16-bit gradation). Next, in order to transfer to the PC 38, gradation conversion from 16 bits to 8 bits is performed by the LUT 33a. At that time, in the embodiment of the present invention, gradation conversion is not performed linearly but according to the gamma coefficient A. Then, it is transferred to the PC 38 through the I / F 34. On the PC 38 side, gradation conversion is again performed from 8 bits to 16 bits by the LUT 33b. At that time, a 1 / A gamma coefficient opposite to the gamma coefficient applied on the main body side is applied. Then, it is divided into RGB color signals with a line offset of 35, and matrix conversion is performed at 36, and a 1/22 gamma coefficient that matches the display is applied with a 33c LUT, and gradation conversion is performed from 16 bits to 8 bits. send.
[0029]
In the embodiment of the present invention, the image signal is transferred to the PC 38 side with 8-bit gradation, but is then converted again to 16-bit with a 33b LUT. This is because an image that is converted and output as shown in the example (3) in FIG. 4 when the matrix circuit 36 converts the matrix into 8 bits while performing gamma correction in accordance with the display characteristics of the display 39 by the LUT 33c. This is because it is converted to 16-bit so that the gradation drop is less likely to occur. Furthermore, according to the embodiment of the present invention, when converting from 16 bits to 8 bits in the LUT 33a, a gamma coefficient A of 1 or less is applied. It is possible to provide gradation and obtain an image with fine details in the dark part.
[0030]
The reason for this will be further described with reference to the drawings.
[0031]
As described above, in the case of gradation conversion by linear characteristics when converting from 16 bits to 8 bits, in other words, an example of 8 bits gradation when the gamma coefficient A = 1 and 1 / 2.2 is shown in FIG. Show.
[0032]
In the figure (a), the horizontal axis is the value of the image data input to the LUT, the vertical axis is the gamma linear output from the LUT, and the input / output 16 bit → 8 bit conversion, the input level is 0 to 255, the output is All are 0, and inputs 256 to 511 are all 1 ... This is the gradation conversion method that is normally performed. In this method, as described above, all the gradations in the 16 bits 0 to 255 on the input side are lost when converted to 8 bits. That is, the reproducibility of the dark part is lowered. Figure (b) shows an input / output 16bit → 8bit conversion with a gamma coefficient of 2.2. Input level is 0, output is 0, 1-2 is output 2, 3 to 5 is output 3, 6-9 Output 4…. In other words, in the case of (a), the dark part of the input from 0 to 255 is converted to the output of all 0s by applying a gamma coefficient of 2.2 to further subtle changes in the dark part of the 8-bit signal. It can be reflected in. The figure (c) is the figure when converting from 8bit to 16bit on the PC side. At this time, it was applied earlier by applying the gamma coefficient 1 / A opposite to the gamma coefficient A applied in 33a of FIG. This cancels the influence of the gamma coefficient A and suppresses the loss of gradation in the dark part. The graph of (c) in the figure represents the value when a gamma coefficient of 2.2 is applied.
[0033]
Note that it is suitable to use the same value of the gamma coefficient A as the gamma coefficient applied for display on the display 33c in FIG.
[0034]
As described above, according to the embodiment of the present invention, two RAMs are required for the main body as shown in FIG. 6, which is less than the comparative example shown in FIG. Further, in the comparative example shown in FIG. 3, gradation drop is likely to occur particularly in a dark portion, but gradation drop can be reduced as described above by using the embodiment of the present invention.
[0035]
FIG. 8 shows an example of a computer system that is a PC constituting the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0036]
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a PC that is a control device of a general image reading apparatus. In FIG. 8, 1200 is a computer PC. The PC 1200 includes a CPU 1201 and executes network printing device control software stored in the ROM 1202 or the hard disk (HD) 1211 or supplied from the floppy disk drive (FD) 1212 and connected to the system device 1204. To control.
[0037]
Reference numeral 1203 denotes a RAM which functions as a main memory, work area, and the like for the CPU 1201. A disk controller (DKC) 1207 is a hard disk (boot program (startup program: a program that starts execution (operation) of personal computer hardware and software)), multiple applications, editing files, user files, network management programs, etc. HD) 1211 and floppy disk (FD) 1212 are controlled.
[0038]
A network interface card (NIC) 1208 is used when the image reading apparatus according to the embodiment is connected to a network via the LAN 1220. In the embodiment of the present invention, the internal functions of the PC 38 shown in FIG. 6 described above are not hardware, but the CPU 1201, main memory, disk controller (DKC) 1207, boot program (startup program: hardware and software of personal computer) Is stored in the hard disk (HD) 1211.
[0039]
(Other embodiments of the present invention)
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.) or an apparatus composed of one device.
[0040]
In addition, for operating various devices so as to realize the functions of the above-described embodiments, for realizing the functions of the above-described embodiments for an apparatus or a computer in the system connected to the various devices. Implementations by supplying software program codes and operating the various devices according to programs stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus are also included in the scope of the present invention.
[0041]
In this case, the program code itself of the software realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the program code are stored. This storage medium constitutes the present invention. As a storage medium for storing the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0042]
Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions described in the above embodiments are realized, but also the program code is stored in a memory provided in a function expansion unit connected to the computer. After that, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the function of the above-described embodiment is realized by the processing. Are also included in the present invention.
[0043]
In the embodiment of the present invention, the image reading apparatus having the light source for illuminating the document has been described as an example of the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiment, and other image reading is performed. The present invention can also be applied to apparatuses such as a digital still camera and a video camera having a digital interface for generating digital moving image data.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of the present application, it is possible to shorten the time required for data transfer with high image quality without gradation skipping. Further, according to another invention of the present application, it is possible to suppress a phenomenon in which, for example, the dark portion of the output image, in particular, a dark portion is lost without increasing the image transfer time, and to reduce the cost of the main body of the image reading apparatus. It can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image processing apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example in which image processing is mainly performed in the main body of the image reading apparatus as a comparison with the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example in which image processing is mainly performed on a PC side serving as a host as a comparison with the present invention.
FIG. 4 is an example of a histogram distribution of an image in which gradation loss has occurred.
FIG. 5 is a table showing output data when gradation conversion is performed by performing gamma correction.
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a graph showing output data when gradation conversion is performed by performing gamma correction.
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a computer system constituting the control device of the image reading apparatus according to the present embodiment.

Claims

原稿画像を読み取る画像読取装置と、読み取られた該原稿画像のデータを処理するコンピュータとが接続された画像処理システムであって、
前記画像読取装置は、原稿画像を読み取って画像データを生成する読取手段と、
前記画像データに対して１以下のガンマ係数を用いたガンマ補正を行い、該画像データより低い階調に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段によって変換された画像データを前記コンピュータに転送する転送手段とを備え、
前記コンピュータは、前記画像読取装置から転送された画像データに対して前記第１の変換手段におけるガンマ係数の逆数を用いたガンマ補正を行い、該転送された画像データより高い階調に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段によって変換された画像データに対して、該変換された画像データより低い階調に変換するとともにガンマ補正する第３の変換手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。An image processing system in which an image reading device that reads a document image and a computer that processes data of the read document image are connected,
The image reading apparatus includes a reading unit that reads a document image and generates image data;
First conversion means for performing gamma correction using a gamma coefficient of 1 or less on the image data and converting the image data to a lower gradation than the image data;
Transfer means for transferring the image data converted by the first conversion means to the computer,
The computer performs gamma correction using the reciprocal of the gamma coefficient in the first conversion means on the image data transferred from the image reading device , and converts the image data to a higher gradation than the transferred image data. Two conversion means;
Third conversion means for converting the image data converted by the second conversion means into a lower gradation than the converted image data and for performing gamma correction;
An image processing system comprising:

前記第３の変換手段におけるガンマ係数は、前記コンピュータに接続されたディスプレイに応じたガンマ係数であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。The gamma coefficient in the third conversion means, the image processing system according to claim 1, characterized in that the gamma coefficient corresponding to the connected display to the computer.

前記第１の変換手段のガンマ係数は、前記第３の変換手段のガンマ係数と等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理システム。The gamma coefficient of the first conversion means, an image processing system according to claim 1 or 2, characterized in that equal to the gamma factor of the third converting means.

原稿画像を読み取る画像読取装置と、読み取られた該原稿画像のデータを処理するコンピュータとが接続された画像処理システムにおいて実行される画像処理方法であって、
前記画像読取装置は、原稿画像を読み取って画像データを生成する読取工程と、
前記画像データに対して１以下のガンマ係数を用いたガンマ補正を行い、該画像データより低い階調に変換する第１の変換工程と、
前記第１の変換工程によって変換された画像データを前記コンピュータに転送する転送工程とを備え、
前記コンピュータは、前記画像読取装置から転送された画像データに対して前記第１の変換工程におけるガンマ係数の逆数を用いたガンマ補正を行い、該転送された画像データより高い階調に変換する第２の変換工程と、
前記第２の変換工程によって変換された画像データに対して、該変換された画像データより低い階調に変換するとともにガンマ補正する第３の変換工程と、
を備えることを特徴とする画像処理方法。An image processing method executed in an image processing system in which an image reading device that reads a document image and a computer that processes the read document image data are connected,
The image reading device reads a document image and generates image data;
A first conversion step of performing gamma correction using a gamma coefficient of 1 or less on the image data and converting the image data to a lower gradation than the image data;
A transfer step of transferring the image data converted by the first conversion step to the computer,
The computer performs gamma correction using the reciprocal of the gamma coefficient in the first conversion step on the image data transferred from the image reading device , and converts the image data to a higher gradation than the transferred image data. 2 conversion steps;
A third conversion step of converting the image data converted by the second conversion step into a lower gradation than the converted image data and performing gamma correction;
An image processing method comprising:

請求項４に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。A computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute the image processing method according to claim 4 .