JPS63186387A - ２値化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、文字や画像の入力装置における光電変換信号
の２値化回路に関し、密着形イメージセンサやセルフォ
ックレンズ、ダイオードアレイを使用した光電変換系に
好適な２値化回路に関する。

〔従来の技術〕

文字・画像人力装置に使用される光電変換系に、密着形
イメージセンサやセルフォックレンズ１ダイオードアレ
イを採用すると、イメージセンサの構造に基因するビッ
ト怒度のハラつきやＬＥＤアレイの明るさのパラつき等
により、大きなシェーディングが発生し、従来の２値化
回路ではＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを有効に利
用できず、量子化に際しての誤差が大となり、２値化の
精度も低下して、結果的には読取り精度の低下になる。

この対策としては、例えば特開昭５９−１６４６４号公
報に開示された技術の如（、画素信号をビット毎にレベ
ル補正してシェーディング補正を行い、画素信号のピー
ク値をホールドし、それを分圧した値を闇値とする２値
化方法や、特開昭６０−２０６３６９号公報に開示され
た技術の如（、複数ビア）の多値化後にデジタル演算で
シェーディング補正を行う方法が促案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の対策で、前者はアナログ精度に問題点があり
、静電気ノイズやＡＣＣ入子ラインノイズの影響を受は
易く、また反射用の基板に付着するゴミやキズ、反射率
ムラ等の影啓が大きく、更に、高精度のゲインコントロ
ールを行うためにはアナログアッテネータの構成に良質
な部品を多数必要とする。後者は多値化用のＡ／Ｄ変換
器へ人力する光電変換信号の振幅を所定の範囲内に制御
しないと、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを有効に
生かせず、量子化誤差の比率が太き（なるのを防げない
。特に、明るいレンズを用いる光学系を採用した光電変
換系では、レンズ自体の中心部と周辺部とで明るさの差
が大きいという問題点を抱え、また光電変換素子の怒度
バラつきや照明ムラ等によっても大きなシェーディング
が生じ易く、部品精度の確保に加えて、他の光学的手段
との併用等によりシェーディングを所定の範囲内に抑え
る配慮の必要性があった。

本発明は、このような問題点に鑑みて、ノイズ２　　に
対する抵抗力が強く、部品精度は従来と同程度もしくは
それ以下でもシェーディング補正を一層高精度に行うこ
とが可能な２値化回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段） 本発明において、上記の問題点を解決するための手段は
、多値のＡ／Ｄ変換器に入力される光電変換信号を、画
素毎もしくはｎ個の画素で構成されるブロック毎にゲイ
ンを制御する回路を設け、白色基板が検出または学習し
た前回値によるシェーディング補正係数を保持し、その
補正係数に対応し、所定の関数に基づいて光電変換信号
の振幅制御を行うことにより、Ａ／Ｄ変換器のダイナミ
ックレンジを有効に活用する。

〔作用〕

主走査方向の画素単位、もしくは連続した複数画素から
成るブロック単位毎にゲインを制御するので、多値化Ａ
／Ｄ変換器の入力ダイナミックレンジが有効に活用され
、Ａ／Ｄ変換変換量子化演算が高精度に行われ、２値化
誤差を小さくし、安定した２値化となる。

なお、本明細書において、光電変換は主走査方向に沿っ
て画素を検出し、副走査方向に改行するものである。

〔実施例〕

以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。

第１図は本発明の２値化回路の一実施例を示すブロック
図である。第１図において、原稿１又は基準反射板２は
、光源３からの光に照射され、その反射光はレンズ４に
よって集光されイメージセンサ５上に結像され、光電変
換される。光電変換信号はアンプ６で増幅され、更に可
変増幅器７で振幅制御された後、Ａ／Ｄ変換器８でｎビ
ットのディジタル形式の光電変換信号に変換される。

上記の動作において、基準白色板２が走査されるのは、
第２図に示すタイミング信号Ｔ１が“Ｈ′″の期間であ
り、この期間は原稿ｌが読み取られる直前に設定される
。そして、複数の原稿を連続して読み取る場合には、各
原稿を読み取る毎に基準白色板を走査する様にしても良
い。

基準白色板２を走査する際には、ＲＡＭ９がタイミング
信号Ｔ１によって書き込みモードにセットされ、かつ関
数処理回路１０がタイミング信号Ｔ１によってあらかじ
め設定された固定値を出力する様にセットされる。その
結果、可変増幅器７のゲインは固定される。この状態で
、基準白色板２が走査され、その結果、Ａ／Ｄコンバー
タ８から出力されるｎビットの光電変換信号がシェーデ
ィング信号としてＲＡＭ９の所定のアドレスに格納され
る。ＲＡＭ９に対するアドレス信号は、タイミング信号
Ｔ３をカウンタ１５で計数することによって形成される
。

次に、原稿１を読み取る場合の動作について説明する。

原稿１の読み取りは、タイミング信号Ｔ１が“Ｌ　”の
期間に亘って行われ、このときＲＡＭ９は読み出しモー
ドに設定され、関数処理回路１０は、ＲＡＭ９から読み
出されるシェーディング信号に応じて、内蔵するゲイン
切替関数Ｇ（ｘ）により定まる値を可変増幅器７へ出力
する。これによって、光電変換信号の振幅が所定の範囲
内に制限される。関数処理回路１０の最も簡単な形式は
、ＲＡＭ９から読み出されたシェーディング信号を丸め
処理するものであり、基準白色板２を読み取っている場
合には、アンプ６の出力とゲイン切替関数Ｇ　（ｘ）と
の積は概略１となり、光電変換信号の振幅がシェーディ
ング補正されることになる。

ここで、関数処理回路１０がＲＯＭ等で容易に構成でき
ることは明らかである。

Ａ／Ｄ変換器８の出力は、対数変換器１１に入力され、
その出力は減算器１２の一方の入力端子に人力される。

減算器１２の他方の入力端子には、副走査方向の白レベ
ルビークのエンベロープを副走査方向の画素対応に追跡
保持しているＲＡＭ１６の出力が入力されている。従っ
て、減算器１２は前スキャンの白レベルピーク値と現ス
キャンの走査信号との差を出力する。ここで、ＲＡＭ１
６はカウンタ１５の出力をアドレス信号とし、かつタイ
ミング信号Ｔ２の“Ｈ°゛、“Ｌ”°に応じて書き込み
モードと読み出しモードに変更されるものである。

減算器１２の出力は、一方において関数処理回路１３に
入力される。関数処理回路１３は、白レベル追跡関数Ｆ
　（ｘ）を内蔵しており、減算器１２の出力に応じて白
レベル更新値を出力する。白レベル追跡関数Ｆ　（ｘ）
としては、例えば減算器１２の出力が所定の値を越えた
か否かにより、出力値を切り換えるもの等が考えられる
。関数処理回路１３の出力は加算器１４に入力され、Ｒ
ＡＭ１６の出力と加算され、新たな白レベルピーク値が
形成され、ＲＡＭ１６に記憶される。

減算器１２の出力は、白レベルピーク値と走査信号との
差であるから黒信号振幅となり、且つ対数変換器１１に
より対数をとった後であるため、処理の実体は除算を行
った事になる。即ち、人力される光電変換信号にシェー
ディングがあっても、白レベル信号と黒レベル信号との
比率が一定であれば、一定の値が出力され、シェーディ
ング量がキャンセルされた信号が減算器１２から出力さ
れる。

この信号が２値化コンパレータ１７に入力され、第２図
に示すタイミング信号Ｔ３のタイミングであらかじめ定
められたスライスレベルＳＬと比較され、２．４Ｍ化出
出力形成される。

尚、上記の実施例において、ＲＡＭ９と関数発生器１０
は、画素単位で動作するものとして説明したが、複数画
素からなるブロック単位毎に動作する様にしても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基準白色板を走査して得たシェーディ
ング信号に基づいて、光電変換信号の振幅を制御するた
め、大きなシェーディングを有する光電変換信号の２値
を高精度で安定して行うことを可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した２値化回路の１例のブロック
図、第２図は第１図に示す実施例のタイミング信号を示
す図である。 １・・・原稿、２・・・基準白色板、３・・・光源、４
・・・レンズ、５・・・イメージセンサ、６・・・アン
プ、７・・・可変増幅器、８・・・Ａ／Ｄ変換器、９，
１６・・・ＲＡＭ、１０、１３・・・関数処理回路、１
１・・・対数変換器、１２・・・減算器、１４・・・加
算器、１５・・・カウンタ、１７・・・２値化コンパレ
ータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光電変換による文字もしくは画像の入力装置に使用
   される２値化回路において、光電変換信号のシェーディ
   ング量を検出して保持する手段と、そのシェーディング
   量に対応し、かつ所定の関数に基づいて、光電変換信号
   の振幅を制御する利得可変手段と、１画素もしくは連続
   する複数の画素で構成されるブロック対応に上記所定の
   関数を設定する関数処理手段と、前記利得可変手段の出
   力を多値化し、デジタルに補正を行ったのち２値化する
   手段とを備えることを特徴とする２値化回路。