JPH01265786A - Picture reader - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain accurate and stable binarization processing by tracing a threshold level properly at all times to a dynamic fluctuation of an original picture, a character and a ground density at all times. CONSTITUTION:A threshold value deciding means C uses a value being the addition of a prescribed value to an average value of the white peak level by plural main scanning lines obtained from a white peak detection means A and determines a threshold level for binarization for each main scanning line and gives the result to the binarizing means D. In this case, the decision of the threshold value is applied only when the newest white peak detected by the white peak detection means A and the newest black peak detected by the black peak detection means B are respectively within a prescribed range. Thus, even if a dynamic change exists in the picture, character and ground density of the original, the threshold level of binarizing processing is traced. Thus, the binarizing processing is attained accurately and stably.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像読取装置に関し、特に原稿画像を走査し
て光電変換することにより得られる画像信号を２値化す
る機能を備えた画像読取装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image reading device, and particularly to an image reading device having a function of binarizing an image signal obtained by scanning an original image and photoelectrically converting the image. Regarding equipment.

（従来の技術） 従来、この種の画像読取装置においては、一般に光電変
換素子としてのＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ
から得られる電気的な画像信号をコンパレータの一方の
入力端子に人力し、コンデンサを含む積分回路により上
記画像信号を積分した電圧を閾値として上記コンパレー
タの他方の入力端子に人力して、入力画像信号の２値化
を行っていた。(Prior Art) Conventionally, in this type of image reading device, an electrical image signal obtained from a CCD (charge-coupled device) image sensor as a photoelectric conversion element is input manually to one input terminal of a comparator, and a capacitor The input image signal is binarized by manually inputting the voltage obtained by integrating the image signal by an integrating circuit including the above as a threshold value to the other input terminal of the comparator.

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、この様な従来の２値化方式の画像読取装
置にあっては、原稿の画像信号か長時間にわたって変化
しないよう／、Ｉ−場合、上記閾値が人力画像信号のレ
ベルに限りなく近づくので、２値化動作が不安定になる
という問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional binarization type image reading device, in order to prevent the image signal of the document from changing over a long period of time, the threshold value is set manually. There is a problem in that the binarization operation becomes unstable because it approaches the level of the image signal.

また、上記積分回路の時定数の関係から、例えば原稿の
地肌や文字部分等の濃度変化に対する追従性は良好でな
く、特に地肌濃度がひんばんに変化した場合は正しい２
値化処理が行なわれなくなるという問題があった。In addition, due to the time constant of the above-mentioned integration circuit, the followability to changes in the density of the background and character parts of the document, for example, is not good, especially when the background density changes rapidly.
There was a problem that the value conversion process was not performed.

本発明は、上述の棟な問題点に鑑みてなされたものて、
上述の欠点を除去すると共に、常に安定した２値化処理
を行うことが可能な画像読取装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems.
It is an object of the present invention to provide an image reading device that can eliminate the above-mentioned drawbacks and always perform stable binarization processing.

（課題を解決するだめの手段〕 本発明は、かかる目的を達成するため、原稿画像を走査
して光電変換された画像信号を２値化する画像読取装置
において、画像信号の主走査ライン毎の白ピーク値を検
出する白ピーク検出手段と、画像信号の主走査ライン毎
の黒ピーク値を検出する黒ピーク検出手段と、白ピーク
検出手段から得られる複哉の主走査ライン分の白ピーク
値の平均値に所定値を加算した値を用いて２値化のため
の閾値を主走査ライン毎に決定する閾値決定手段とを有
し、閾値決定手段は白ピーク検出手段て検出された最新
の白ピーク値および黒ピーク検出手段で検出された最新
の黒ピーク値がそれぞれ所定の範囲内にある場合にのみ
、閾値の更新を行うことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an image reading device that scans an original image and binarizes the photoelectrically converted image signal. A white peak detection means for detecting a white peak value, a black peak detection means for detecting a black peak value for each main scanning line of an image signal, and a white peak value for multiple main scanning lines obtained from the white peak detection means. threshold determining means for determining a threshold for binarization for each main scanning line using a value obtained by adding a predetermined value to the average value of The present invention is characterized in that the threshold value is updated only when the white peak value and the latest black peak value detected by the black peak detection means are each within a predetermined range.

〔作　用］ 本発明は、上記構成により原稿の画像や文字および地肌
濃度の動的な変動に対しても閾値は常に適正に追従し、
他方異常濃度画像に対しては閾値は追従しないようにし
たので正確で常に安定した２値化処理が得られる。[Function] With the above configuration, the present invention allows the threshold value to always appropriately follow dynamic fluctuations in the image, characters, and background density of the document.
On the other hand, since the threshold value does not follow abnormal density images, accurate and always stable binarization processing can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。FIG. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention.

本図において、Ａは画像信号の主走査ライン毎の白ピー
ク値を検出する白ピーク検出手段である。Ｂは画像信号
の主走査ライン毎の黒ピーク値を検出する黒ピーク検出
手段である。Ｃは閾値決定手段であり、上記の白ピーク
検出手段Ａから得られる複数の主走査ライン分の白ピー
ク値の平均値に所定値を加算した値を用いて２値化のた
めの閾値を主走査ライン毎に決定し、２値化手段りに供
給するが、白ピーク検出手段Ａで検出された最新の白ピ
ーク値および黒ピーク検出手段で検出された最新の黒ピ
ーク値がそれぞれ所定の範囲内にある場合にのみ、上記
閾値の決定処理、すなわち閾値の更新を行うことを特徴
とする。In this figure, A is a white peak detection means for detecting a white peak value for each main scanning line of an image signal. B is a black peak detection means for detecting a black peak value for each main scanning line of the image signal. C is a threshold value determining means, which determines the threshold value for binarization using the value obtained by adding a predetermined value to the average value of the white peak values for a plurality of main scanning lines obtained from the above-mentioned white peak detecting means A. It is determined for each scanning line and supplied to the binarization means, but the latest white peak value detected by the white peak detection means A and the latest black peak value detected by the black peak detection means are each within a predetermined range. The feature is that the threshold value determination process, that is, the threshold value is updated, only when the threshold value is within the range of 0.

第２図は本発明実施例の画像読取装置の２値化ＩＡ理回
路の回路構成を示す。FIG. 2 shows the circuit configuration of the binarization IA logic circuit of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention.

本図において、１０１は原稿画像を結像する光学レンズ
、１０２は結像された原稿画像を電気的な画像信号に変
換する光電変換素子であるＣＣＤラインイメージセンサ
、１０６はイメージセンサＩＱ２を駆動するＣＣＤ駆動
回路である。In this figure, 101 is an optical lens that forms an image of a document, 102 is a CCD line image sensor that is a photoelectric conversion element that converts the formed document image into an electrical image signal, and 106 is a device that drives image sensor IQ2. This is a CCD drive circuit.

ＣＯＤラインイメージセンサ１０２から出力するアナロ
グ画像信号は、増幅器１０３により増幅されて、５ビツ
トのアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０４に入
力される。へ／Ｄ変換器１０４により５ビツトのディジ
タル信号に変換された画像信号は、タイミング信号発生
回路１０７から各画素毎に発生されるクロックによって
、Ｄ型フリップフロップ１０５にラッチされ、次にＤ型
フリップフロップ１０５からディジタルコンパレータ１
０８、および主走査ライン毎にピーク値を検出する白ピ
ーク検出回路１１０と黒ピーク検出回路１１１に人力さ
れる。The analog image signal output from the COD line image sensor 102 is amplified by an amplifier 103 and input to a 5-bit analog/digital (A/D) converter 104. The image signal converted into a 5-bit digital signal by the D/D converter 104 is latched into a D-type flip-flop 105 by a clock generated for each pixel from a timing signal generation circuit 107, and then latched into a D-type flip-flop 105. digital comparator 1 from step 105
08, and a white peak detection circuit 110 and a black peak detection circuit 111 that detect peak values for each main scanning line.

各ピーク検出回路１１０．１１１て得られた白ピーク値
と黒ピーク値のデータは、ｃｐｕ　（中央処理ユニット
）２００に人力される。ＣＰＵ２００において、このデ
ータを用いて、後述のようにして主走査ライン毎にスラ
イスレベルを決定し、このスライスレベルをＤ型フリッ
プフロップ１０９に出力する。The white peak value and black peak value data obtained by each peak detection circuit 110 and 111 are manually inputted to a CPU (central processing unit) 200. The CPU 200 uses this data to determine a slice level for each main scanning line as described later, and outputs this slice level to the D-type flip-flop 109.

ディジタルコンパレータ１０８では、Ｄ型フリップフロ
ップ１０５から得られる画像信号と、Ｄ型フリップフロ
ップ１０９から得られる主走査ライン毎にラッチされた
スライスレベルとを比較して、２値化信号ＴＨＯＩＩＴ
を出力する。The digital comparator 108 compares the image signal obtained from the D-type flip-flop 105 with the slice level latched for each main scanning line obtained from the D-type flip-flop 109, and generates a binary signal THOIIT.
Output.

次に、第３図のフローチャートを参照して本発明実施例
のスライスレベルの決定動作を説明する。本図のプログ
ラム（制御手順）は、第２図のＣＰＵ２００の内部にあ
るＲＯＭ　（リートオンリメモリ）にあらかじめ格納さ
れ、ＣＰｔ１２００はこのプログラムを基に以下のよう
なスライスレベルの決定動作を行う。Next, the slice level determining operation according to the embodiment of the present invention will be explained with reference to the flowchart of FIG. The program (control procedure) shown in this figure is stored in advance in a ROM (read only memory) inside the CPU 200 shown in FIG. 2, and the CPt 1200 performs the following slice level determination operation based on this program.

ここて、入力される濃度データの範囲はＯ〜３１とし、
Ｏが真白、３１が真黒を表わす。ざらに、第４図のプロ
グラムは、主走査ライン毎に、次のラインにおりるスラ
イスレベルを決定するために起動される。Here, the range of concentration data to be input is 0 to 31,
O represents pure white and 31 represents pure black. Roughly speaking, the program shown in FIG. 4 is activated for each main scanning line to determine the slice level for the next line.

以下、各ステップ順に説明する。ステップＳＰＩにおい
ては、上記の白ピーク検出回路１１０（第２図）から得
られた濃度データ（白ピーク値）をＣＰｔ１２００に読
込み、次のステップＳＰ２において、この読み込まれた
濃度データかｌＯより小さい場合のみステップＳＰ３に
進み、それ以外の場合は、スライスレベルを更新せずに
プログラムを終了させる。これは、原稿画像が異常の場
合に、スライスレベルを追従させないためである。Each step will be explained in order below. In step SPI, the density data (white peak value) obtained from the above white peak detection circuit 110 (FIG. 2) is read into the CPt 1200, and in the next step SP2, if this read density data is smaller than lO Otherwise, the program is terminated without updating the slice level. This is because the slice level is not made to follow when the original image is abnormal.

ステップＳＰ３においては、現在のラインを含めた以前
の８ライン分の白ピーク値のデータＷ−ＰＫをメモリ（
ＲＡＭ）に格納しており、ライン毎に８ライン前のデー
タの更新を行っている。つぎに、ステップＳＰ４におい
ては、上記の黒ピーク検出回路１１１（第２図）から得
られた濃度データを黒ピーク値Ｂ−ＰＫとしてＣＰＵ２
００に読込み、メモリへの格納を行っている。次のステ
ップＳＰ５では、この黒ピーク値Ｂ−ＰＫが１０より大
ぎい場合のみ次のステップＳＰＢへ進み、それ以外の場
合は、スライスレベルを更新せずにプログラムを終了さ
せる。これは、上記のステップＳＰ２におけると同様に
、異常原稿画像に対しては、スライスレベルを追従させ
ないためである。In step SP3, the white peak value data W-PK for the previous 8 lines including the current line is stored in the memory (
The data is stored in RAM), and the data of eight lines before is updated for each line. Next, in step SP4, the CPU 2 uses the density data obtained from the black peak detection circuit 111 (FIG. 2) as a black peak value B-PK.
00 and stores it in memory. In the next step SP5, the process proceeds to the next step SPB only if this black peak value B-PK is greater than 10, and in other cases, the program is ended without updating the slice level. This is because, as in step SP2 above, the slice level is not made to follow an abnormal original image.

ステップＳＰ６は、現在のラインの白ピーク値の平均値
Ｗ−ＡＶＤの算出を行っており、次式（１）により決定
する。In step SP6, the average value W-AVD of the white peak values of the current line is calculated, and is determined by the following equation (1).

・・・（１） 上記（１）において、（Ｗ−ＡＶＤ）　ｎは、ｎライン
目の白ビークイ直であり、ｎ−７ラインからｎライン目
までの平均値、すなわち、現在ラインの近傍、いわば短
区間の平均白ピーク値と、１ライン前のＷ−八ＶＤ　、
すなわち、走査開始時点からの長区間での平均白ピーク
値の、２つの値を平均されたものとして求められる。...(1) In (1) above, (W-AVD) n is the white beak direct of the nth line, and the average value from the n-7th line to the nth line, that is, the vicinity of the current line, So to speak, the average white peak value in a short period and the W-8VD of the previous line,
That is, it is obtained by averaging two values of the average white peak value over a long period from the start of scanning.

これは、例えば、青焼原稿のような、地肌濃度が一定で
なく短区間て変動しやすいものに対してスライスレベル
が影響を受けないように、白ピーク値、すなわち、地肌
の濃度レベルに対しては、８ライン分の平均値を用い、
かつ、長区間の地肌平均濃度も考慮してスライスレベル
の安定化を計るためである。This is done for the white peak value, that is, the background density level, so that the slice level is not affected by materials such as blueprinted originals, where the background density is not constant and tends to fluctuate over a short period of time. , use the average value of 8 lines,
This is also to stabilize the slice level by taking into consideration the background average density over a long period.

次のステップＳＰ７においては、上述の処理によって求
められた白ピーク平均値Ｗ−へＶＤに所定値“ｌＯ゛′
を加えた値をスライスレベルＳとしている。スライスレ
ベルＳの決定において、白ピーク平均値Ｗ−へＶＤに１
０を加えたのは、どのような地肌濃度の原稿においても
、例えば印鑑や落款などの薄い文字の部分でも正確に再
現させるためである。In the next step SP7, a predetermined value "lO゛'
The slice level S is the sum of the values. In determining the slice level S, 1 is added to the white peak average value W- to VD.
The reason for adding 0 is to accurately reproduce parts of thin characters such as seals and signatures, regardless of the background density of the manuscript.

また、次のステップＳＰ８においては、設定された上記
のスライスレベルＳを、上記のＤ型フリップフロップ１
０９（第２図）に書込み、プログラムを終了する。In the next step SP8, the set slice level S is set to the D-type flip-flop 1.
09 (FIG. 2) and terminate the program.

ここにおいて、各ステップＳＰ２．ＳＰ５て設定されて
いる比較値１０およびステップＳＰ７で設定されている
加算値１０は、本実施例において実験的に求められたも
のであり、個々の応用例において異なることはもちろん
である。Here, each step SP2. The comparison value 10 set in step SP5 and the addition value 10 set in step SP7 are obtained experimentally in this example, and of course differ depending on each application example.

なお、本実施例においては、スライスレベルを決定する
ための白ピーク値の平均値の算出方法として、８ライン
の分の白ピーク値平均値を用いているが、スライスレベ
ルの追従性を調節する手段として、その平均化するライ
ン数を変更しても良い。Note that in this embodiment, the average value of white peak values for 8 lines is used as a method of calculating the average value of white peak values for determining the slice level, but the followability of the slice level can be adjusted. As a means, the number of lines to be averaged may be changed.

また、本実施例において、穴開き原稿を、読み取った時
に本体の原稿抑圧用の圧板（図示せず）の裏面か真白で
あると、スライスレベルに影響を及ぼずので、その裏面
はグレー地（反射濃度０４程度）にずべきであることは
当然考えられる。In addition, in this embodiment, if the back side of the document suppression plate (not shown) in the main body is pure white when the perforated original is read, it will not affect the slice level, so the back side will be gray ( It is naturally conceivable that the reflection density should be shifted to about 04).

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、オリジナル原稿
の画像（文字も含む）および地肌濃度に動的な変化が存
在しても、２値化処理の閾値な追従させることができる
ようにしたので、２値化処理を正確に行い得る画像読取
装置を提供することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, even if there are dynamic changes in the image (including characters) and background density of the original document, the binarization process can follow the threshold value. Therefore, it is possible to provide an image reading device that can accurately perform binarization processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の２値化処理回路の構成を示すブ
ロック図、 第３図は本発明実施例のスライスレベル決定動作を示す
フローチャートである。 １０１・・・レンズ、 １０２・・・ＣＣＤラインイメージセンサ、１０４・・
・Ａ／［＋変換器、 １０５．１０９・・・Ｄ型フリップフロップ、１０７・
・・タイミング信号発生回路、１０８・・・コンパレー
タ、 １１０・・・白ピーク検出回路、 １１１・・・黒ピーク検出回路、 ２００・・・ＣＰＵ　０FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the binarization processing circuit of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a slice level determination operation of the embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows. 101...Lens, 102...CCD line image sensor, 104...
・A/[+ converter, 105.109...D type flip-flop, 107・
...Timing signal generation circuit, 108...Comparator, 110...White peak detection circuit, 111...Black peak detection circuit, 200...CPU 0

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）原稿画像を走査して光電変換された画像信号を２値
化する画像読取装置において、 前記画像信号の主走査ライン毎の白ピーク値を検出する
白ピーク検出手段と、 前記画像信号の前記主走査ライン毎の黒ピーク値を検出
する黒ピーク検出手段と、 前記白ピーク検出手段から得られる複数の主走査ライン
分の白ピーク値の平均値に所定値を加算した値を用いて
前記２値化のための閾値を前記主走査ライン毎に決定す
る閾値決定手段とを有し、 該閾値決定手段は前記白ピーク検出手段で検出された最
新の白ピーク値および前記黒ピーク検出手段で検出され
た最新の黒ピーク値がそれぞれ所定の範囲内にある場合
にのみ、前記閾値の更新を行うことを特徴とする画像読
取装置。[Scope of Claims] 1) An image reading device that scans an original image and binarizes a photoelectrically converted image signal, comprising: white peak detection means for detecting a white peak value for each main scanning line of the image signal; , black peak detection means for detecting a black peak value for each of the main scanning lines of the image signal; and a predetermined value added to the average value of white peak values for a plurality of main scanning lines obtained from the white peak detection means. a threshold value determining means for determining a threshold value for the binarization for each main scanning line using a value, and the threshold value determining means is configured to use the latest white peak value detected by the white peak detecting means and the An image reading apparatus characterized in that the threshold value is updated only when the latest black peak value detected by the black peak detection means is within a predetermined range.