JPH11127311A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取可能範囲に対して任意の大きさの読取対
象画像を任意の位置に置いても画像の切り出しを自動的
に行う画像読取装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 読取ライン検出手段を備えることによっ
てイメージセンサー副走査方向に対する読取開始ライン
と終了ラインを検出し、読取画素検出手段を備えること
によって読取対象画像のイメージセンサー主走査方向の
開始画素と終了画素を検出する。任意の大きさの読取対
象画像を任意の位置に置いても切り出された画像を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイメージセンサー等
を使用した画像読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読取装置を図３に示す。

【０００３】図３において、１は駆動装置を、２は駆動
装置制御手段を、３はイメージセンサーを、４はイメー
ジセンサー制御手段を、５はバッファメモリを、６はバ
ッファメモリ制御手段を、７はホストコンピュータを示
す。

【０００４】従来、読取面が外光に向けられた画像読取
装置においては、ホストコンピュータ７から読取有効範
囲を指定し、読取対象画像の置かれた位置や大きさに関
係なく、読取有効範囲内のすべての画素を読み取り、画
素データとしてホストコンピュータ７に転送し、ホスト
コンピュータ７でのソフトウェアプログラム処理によ
り、読取対象画像の切り出し処理を行っていた。この場
合にホストコンピュータ７では、読み取った画素データ
を格納するために以下に示すメモリ領域Ｑが必要であ
る。

【０００５】Ｑ＝Ｘ×Ｙ×Ｚ Ｘ：イメージセンサー主走査方向画素数 Ｙ：イメージセンサー副走査方向ライン数 Ｚ：１画素あたりの階調（ビット） Ｑ：メモリ領域（ビット） 読取対象画像の切り出し処理をするためには、さらに処
理のための作業用メモリ領域が必要となる。

【０００６】図６は従来の画像読取装置におけるホスト
コンピュータ７上の画素格納用メモリ領域を示すイメー
ジ図である。

【０００７】１１は読取可能範囲を、１２は読取対象画
像を、１３はホストコンピュータ７上の画素格納用メモ
リ領域を、１６はホストコンピュータ７から指定される
読取有効範囲を示す。このように、ホストコンピュータ
７から指定される読取有効範囲内にユーザーが任意の位
置に読取対象画像１２を置いて、読取動作が行われ、明
らかに無効な画素もホストコンピュータ７に格納され
る。

【０００８】図９は従来の画像読取装置の処理手順を示
すフローチャートである。ホストコンピュータ７から読
取開始位置までの移動ライン数、および読取に必要なラ
イン数の情報が、駆動装置制御手段２、イメージセンサ
ー制御手段４、バッファメモリ制御手段６に通知され、
動作を開始する。駆動装置１によってイメージセンサー
３がホームポジションから読取開始位置まで移動する。
次にイメージセンサー制御手段４によってイメージセン
サー３の光源が点灯され、読取対象画像１２の読取動作
が開始され、イメージセンサー３から読み取られた画素
が、バッファメモリ制御手段６によってバッファメモリ
５へ書き込まれる。駆動装置制御手段２では、次のライ
ンへの移動を制御しながら、内部で設定したカウンタに
よって、ホストコンピュータ７から指定された読取ライ
ン数に到達したかどうかを判定し、到達しない場合は引
き続き読取動作を行い、到達した場合は、読取動作を終
了し、イメージセンサー３をホームポジション位置へ戻
して、すべての動作を終了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような画像
読取装置では、読取対象画像が任意の大きさの場合や、
読取対象画像の位置がユーザーの意志によって特定でき
ない場合は、読取対象画像の大きさと位置に関係なく、
ホストコンピュータで指定した読取有効範囲すべての画
素をホストコンピュータに転送しなければならず、ホス
トコンピュータ上で画素を格納するためのメモリ領域を
確保しなければならなかった。したがって、イメージセ
ンサーからホストコンピュータへ無効な画素の転送を行
っており、かつホストコンピュータ上のメモリ領域上に
は、読取対象画像に対して明らかに無効と思われる画素
の格納が必要であるとともに、切り出し処理を行わなけ
れば有効な画素に対する演算処理を行うことができなか
った。また、ユーザーが読取対象画像を置いた場所とは
離れた位置から光源が点灯し読取動作をするために、読
取対象画像と読取開始位置が異なるためにユーザーを惑
わすことになり、ユーザーインタフェースが好ましくな
いという欠点を有していた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、読取面への外光をイメージセンサーの二次
光源とし、イメージセンサーからデータを読み出しなが
ら、イメージセンサーの副走査方向に対する読取対象画
像の端を検出して、対象範囲内の画素のみをホストコン
ピュータへ転送する。この処理により、無駄な転送を削
減し、ホストコンピュータ上に格納されるメモリ領域
を、読取対象画像に対して最小限に押さえられるので、
作業メモリ領域も最小限で済み、システムのリソースを
効率的に利用できる。また、副走査方向の画像の切り出
し処理を不要にするので、画像処理全体の処理速度を向
上させることができる。

【００１１】さらに加えて、本発明は、イメージセンサ
ーの主走査方向に対して有効な画素だけを転送すること
によって、さらに無駄な転送を削減し、ホストコンピュ
ータ上に格納されるメモリ領域を読取対象画像に対して
最小限に押さえられるので、作業用メモリ領域も最小限
で済み、システムのリソースを効率的に利用できる。ま
た、画像の切り出し処理を一切不要にするので、画像処
理全体の処理速度を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、イメージセンサーを同一ラインで静止させた状態で
光源を消灯・点灯するイメージセンサー制御手段と、前
記イメージセンサーの副走査方向に対して、読取対象画
像の読取開始ラインと読取終了ラインを検出する読取ラ
イン検出手段と、前記読取ライン検出手段に連動してイ
メージセンサーの位置制御を行う駆動装置制御手段と、
前記読取ライン検出手段によって読取開始ラインか読取
終了ラインまでを読み取った画素を一時的に格納するバ
ッファメモリと、前記バッファメモリの書き込みと読み
出しを制御するバッファメモリ制御手段を備えたことを
特徴とする画像読取装置であり、無駄なメモリ転送を削
減し、ホストコンピュータ上に格納されるメモリ領域
を、読取対象画像に対して最小限に押さえられるので、
作業メモリ領域も最小限で済み、システムのリソースを
効率的に利用できる。また、副走査方向の画像の切り出
し処理を不要にするので、画像処理全体の処理速度を向
上させることができるという効果を有する。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、読取ライン検出手段を備え、イ
メージセンサーの主走査方向に対して、読取対象画像に
対応する読取開始画素と読取終了画素を検出する読取画
素検出手段と、前記読取画素検出手段に連動して有効画
素をバッファメモリに格納、もしくは前記バッファメモ
リからの読み出しを制御するバッファメモリ制御手段を
備えたことを特徴とする画像読取装置であり、イメージ
センサーの主走査方向に対して有効な画素だけを転送す
ることによって、さらに無駄な転送を削減し、ホストコ
ンピュータ上に格納されるメモリ領域を読取対象画像に
対して最小限に押さえられるので、作業用メモリ領域も
最小限で済み、システムのリソースを効率的に利用でき
る。また、画像の切り出し処理を一切不要にするので、
画像処理全体の処理速度を向上させることができる。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける構成図である。

【００１５】図１において、１は駆動装置、２は駆動装
置制御手段、３はイメージセンサー、４はイメージセン
サー制御手段、５はバッファメモリ、６はバッファメモ
リ制御手段、７はホストコンピュータ、８はイメージセ
ンサー３の副走査方向に対する読取有効範囲の検出を行
う読取ライン検出手段を示す。

【００１６】図４は同実施の形態におけるホストコンピ
ュータ７上の画素格納用メモリ領域を示すイメージ図で
ある。

【００１７】図４において、１１は読取可能範囲、１２
は読取対象画像、１３はホストコンピュータ上の画素格
納用メモリ領域を、１４は読取対象画像１２に対する読
取有効ライン範囲を示す。

【００１８】ユーザーが読取可能範囲１１に読取対象画
像１２を置いて読取動作を開始する。すなわち、ホスト
コンピュータ７が駆動装置制御手段２およびイメージセ
ンサー制御手段４に対して、読取動作開始のコマンドを
発行する。次に駆動装置制御手段２によって、駆動装置
１が作動し、イメージセンサー３をホームポジション位
置から設定されたライン単位で移動させる。イメージセ
ンサー制御手段４から、イメージセンサー３の仕様に応
じた制御信号がイメージセンサー３に対して送られ、イ
メージセンサー３の光源を消灯した状態で、イメージセ
ンサー３から画素を読み取り、読取ライン検出手段８に
転送される。読取ライン検出手段８では、ライン全体の
読み取った画素と、前ラインで獲得した画素を比較し、
イメージセンサー３が読取対象画像１２の置かれている
位置に到達したかどうかを判定する。到達していなけれ
ば、駆動装置制御手段２に対して引き続きイメージセン
サー３の移動を行うように制御する。次に比較の結果、
読取対象画像１２の置かれた位置に到達したと判断した
場合は、読取ライン検出手段８がイメージセンサー制御
手段４およびバッファメモリ制御手段６に対して、本ラ
インから読取動作を行う指示を発行する。イメージセン
サー制御手段４により、イメージセンサー３の光源を点
灯させ、読取対象画像１２の読取を開始する。バッファ
メモリ制御手段６は読み取った画素をバッファメモリ５
に書き込む。次に駆動装置１によりイメージセンサー３
は次ラインに移動する。イメージセンサー制御手段４に
より、イメージセンサー３の光源を消灯させ、読み取っ
た画素を読取ライン検出手段８に転送し、前ライン画素
を比較し、イメージセンサー３が読取対象画像１２の範
囲にあるかどうかを判断する。読取対象画像１２の範囲
にあると判定した場合は、光源を点灯させ、読取対象画
像１２に対する読取動作を行う。読取対象画像１２の範
囲を越えるまで、以上の動作を繰り返す。イメージセン
サー３が読取対象画像１２の範囲にないと判定した場合
は、光源を消灯したまま、駆動装置制御手段２は駆動装
置１を制御し、イメージセンサー３をホームポジション
へ戻して読取動作を終了する。駆動装置制御手段２で
は、移動動作の終了をホストコンピュータ７に通知す
る。またバッファメモリ制御手段６は読取対象画像１２
の範囲を示すライン数をホストコンピュータ７に通知す
る。バッファメモリ５としては、アドレス指定をしてデ
ータを格納する汎用メモリや、アドレスを指定しないで
バッファするメモリ、たとえばＦＩＦＯメモリ（Ｆｉｒ
ｓｔ ｉｎ ＦｉｒｓｔＯｕｔ メモリ）などを用いて
も構わない。ホストコンピュータ７は、バッファメモリ
制御手段６から有効ライン数と転送終了の情報を得るこ
とで、画像の組み立てを行うことができる。

【００１９】図７は本発明の処理手順を示すフローチャ
ートである。以下に処理手順について詳細に説明する。

【００２０】ホストコンピュータ７から読取動作開始の
コマンドが駆動装置制御手段２とイメージセンサー制御
手段４に与えられると、駆動装置制御手段２により解像
度に対応したラインのステップ数だけイメージセンサー
３を移動させる。光源を消灯した状態で読取面の画素を
読み取る。この画素の値をＶｄとする。イメージセンサ
ー制御手段４はラインの移動時間サイクル中にイメージ
センサー１の光源を消灯した状態のまま画素を読み出
し、１ライン分の画素を読取ライン検出手段８に転送す
る。このとき読み込んだ任意の画素の値をＶｄとする
と、読取可能範囲１１に到達するまでにこの動作を行
う。Ｖｄはすなわち読取面に何も置かない状態の画素値
である。読取可能範囲１１に到達してから読み込んだ画
素の値をＶｄ＋ｎとすると、読み取ったライン上に読取
対象画像がある場合は読取対象画像によって二次光源が
遮断されるために、式（１）に示すような変化が生じ
る。

【００２１】 Ｖｄ＋ｎ＜Ｖｄ ……（１） Ｖｓ＝Ｖｄ−Ｖｄ＋ｎ ……（２） Ｖｐ１≦Ｖｓ≦Ｖｐ２ ……（３） このとき読取ライン検出手段８はライン上に読取対象画
像１２が存在することを通知し、イメージセンサー制御
手段４はイメージセンサー３の光源を点灯する。同時に
読取ライン検出手段８はバッファメモリ制御手段６に対
しても読み出した画素が有効であることを通知し、バッ
ファメモリ制御手段６よりバッファメモリ５に書き込み
タイミングを与え、イメージセンサー３から読み出した
画素をバッファメモリ５に一時的に格納する。このよう
に同位置ライン上で光源の消灯・点灯を繰り返し、消灯
時には読取対象画像の有無の検出を行い、点灯時には読
取対象画像の画素をバッファメモリに格納する操作を繰
り返す。

【００２２】式（２）のＶｓの値は読取面に何も置かな
い状態（開放状態）の値Ｖｄと、読取対象画像存在下の
値Ｖｄ＋ｎの差であり、読取面に照射される外光の照度
に応じて変化が生じるので、Ｖｓが式（３）で示すよう
に値Ｖｐ１と値Ｖｐ２の間に該当するかどうかを比較す
る。Ｖｐ１とＶｐ２は外光の照度によって変更するパラ
メータである。

【００２３】イメージセンサー３の位置が読取対象画像
１２の範囲を逸脱した場合は、Ｖｓの値が式（３）を満
足しないために、読取ライン検出手段８は駆動装置制御
手段２およびバッファメモリ制御手段６に読取動作終了
を通知する。駆動装置制御手段２はこの通知に基づいて
駆動装置１に対してイメージセンサー３をホームポジシ
ョンに戻す。バッファメモリ制御手段６はこの通知に基
づいてバッファメモリ５への書き込み動作を終了する。
バッファメモリ５がＦｉＦｏ等の場合は、ホストコンピ
ュータ７からの読み出し動作をカウントし、有効ライン
数に達したならば、バッファメモリ制御手段６からホス
トコンピュータ７に対して終了通知を行う。また有効ラ
イン数の通知を行うことで、ホストコンピュータ７では
画像の組み立て処理をスムーズに行うことが可能とな
る。

【００２４】尚、ＶｄとＶｄ＋１の比較は隣どうしのラ
インの比較ばかりでなく、例えば連続する３ラインで比
較する等も可能である。また、比較の精度がよくない場
合は、単純な比較の結果で判定するのではなく、値の偏
移（画素値変化の傾き）により判定することで良好な結
果を得ることが可能である。

【００２５】次に本発明の第２の実施の形態を図面を参
照しながら説明する。 （実施の形態２）図２は本発明の第２の実施の形態にお
ける構成図である。

【００２６】図２において、９はイメージセンサー３の
読取対象画像１２に対する有効な読取画素を検出する読
取画素検出手段である。読み取った画素が読取対象画像
１２に該当するかどうかを判断する原理は、実施の形態
１と同じである。イメージセンサー３の主走査方向に対
して、第Ｍ画素から第Ｎ画素まで有効であるという情報
をバッファメモリ制御手段６に与え、画素をバッファメ
モリ５に書き込むとき、もしくはバッファメモリ５から
ホストコンピュータ７へ読み出すときのどちらかに対し
て制御を行うことで、主走査方向の有効画素のみをホス
トコンピュータ７へ転送する。さらに実施の形態１と同
じ手順により、読取ライン検出手段８により、有効なラ
インの画素のみを転送することで、読取対象画像１２に
対する二次元的な有効画素だけをホストコンピュータ７
に転送することが可能となる。

【００２７】図５は本発明におけるホストコンピュータ
７上の画素格納用メモリ領域を示すイメージ図である。

【００２８】図５において、１５はイメージセンサー３
における主走査方向の読取有効画素範囲を示す。

【００２９】ユーザーが読取可能範囲１１に読取対象画
像１２を置いて画像読取装置が読取動作を開始する。す
なわち、ホストコンピュータ７が駆動装置制御手段２お
よびイメージセンサー制御手段４に対して、読取動作開
始のコマンドを発行する。次に駆動装置制御手段２によ
って、駆動装置１が作動し、イメージセンサー３をホー
ムポジション位置から設定されたライン単位で移動させ
る。イメージセンサー制御手段４から、イメージセンサ
ー３の仕様に応じた制御信号がイメージセンサー３に対
して送られ、イメージセンサー３の光源を消灯した状態
で、イメージセンサー３から１ライン分の画素を読み取
り、読取ライン検出手段８と読取画素検出手段９に転送
される。読取ライン検出手段８での動作は実施の形態１
と同様である。一方、読取画素検出手段９では、読み取
った画素の値の中で、隣合う画素どうしの値を比較する
ことで、読取対象画像１２が置かれている主走査方向の
有効画素を検出する。一度検出すれば、イメージセンサ
ー３が読取対象画像の範囲にある限り、有効画素の情報
を保存しておき、バッファメモリ５に書き込むとき、あ
るいはバッファメモリ５からホストコンピュータ７へ読
み出すときのどちらかに、主走査方向に対する有効な画
素データを転送すればよい。バッファメモリ制御手段６
は読取対象画像１２に対して検出した主走査方向の有効
画素の始点と終点をホストコンピュータ７に通知する。
この情報を元にホストコンピュータ７で画像の組み立て
を行うことができる。

【００３０】図８は本発明の第２の実施の形態における
処理手順を示すフローチャートである。

【００３１】以下、処理手順について詳細に説明する。
読取ライン検出手段８によって、読取開始位置を検出す
る動作は実施の形態１と同様である。読取対象画像１２
に対する読取開始ラインを検出した後、読取ライン検出
手段８は、読取画素検出手段９の動作を有効にする。す
なわち、読取画素検出手段９において、主走査方向に隣
合う画素の値を比較する。今、ｎ番めの画素値をＶｎと
し、隣の画素値をＶｎ−１、あるいはＶｎ＋１とする
と、 Ｖｎ＜Ｖｎ−１ ……（４） Ｖｎ＞Ｖｎ＋１ ……（５） Ｖｐ１＜Ｖｎ−１−Ｖｎ＜Ｖｐ２ ……（６） Ｖｐ１≦Ｖｎ−Ｖｎ＋１≦Ｖｐ２ ……（７） 式（４）で示された場合、ｎ番めの画素が有効画素の始
点となり、式（５）で示された場合、ｎ番めの画素が有
効画素の終点となる。これにより主走査方向の有効画素
を決める。Ｖｐ１とＶｐ２は外光によって変わるパラメ
ータである。これらの情報はバッファメモリ制御手段６
に通知される。次にイメージセンサー３の光源を点灯
し、読み取った画素がバッファメモリ５へ転送される。
読取画素検出手段９によって検出された有効画素は、バ
ッファメモリ検出手段６の制御方法に従い、バッファメ
モリ５へ書き込むか、もしくは有効画素をバッファメモ
リ５からホストコンピュータ７に読み出す。以降の処理
は実施の形態１と同様である。バッファメモリ制御手段
６から、ホストコンピュータ７に対して、有効ライン
数、有効開始画素、有効終了画素を通知することで、ホ
ストコンピュータ７では画像の組み立て処理をスムーズ
に行うことが可能となる。

【００３２】尚、ＶｎとＶｎ−１あるいはＶｎ＋１のよ
うな隣合う画素どうしの比較ばかりでなく、例えば連続
する３画素を１つのセットとし、隣合う３画素で比較す
る等も可能である。また、比較の精度がよくない場合
は、単純な比較の結果で判定するのではなく、値の偏移
（画素値変化の傾き）により判定することで良好な結果
を得ることが可能である。あるいは、読取ライン検出手
段と連動し、主走査方向と副走査方向の３×３の画素の
まとまりを一つの単位として比較することで、読取対象
画像の位置検出の精度が向上されることが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ユーザー
は読取可能範囲内であれば、読取対象画像の位置を気に
する必要なく、自由に置いて、画像の読み取りを行うこ
とができる。

【００３４】また、画像の有効範囲に応じたメモリ格納
処理が行われるためにメモリへの無効なデータ転送がな
くなり、ソフトウェア処理による画像の切り出し処理を
不要とし、画像処理の総合的な速度の向上が期待できる
画像読取装置を提供することができる。またユーザーか
らは自動的に画像の位置を検出して読取動作を行ってい
るように見えるために、ユーザーインタフェースの向上
が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における構成図

【図２】本発明の第２の実施の形態における構成図

【図３】従来の画像読取装置の構成図

【図４】本発明の第１の実施の形態における画素格納用
メモリ領域を示すイメージ図

【図５】本発明の第２の実施の形態における画素格納用
メモリ領域を示すイメージ図

【図６】従来の画像読取装置における画素格納用メモリ
領域を示すイメージ図

【図７】本発明の第１の実施の形態における処理手順を
示したフローチャート

【図８】本発明の第２の実施の形態における処理手順を
示したフローチャート

【図９】従来の画像処理装置の処理手順を示したフロー
チャート

【符号の説明】

１ 駆動装置 ２ 駆動装置制御手段 ３ イメージセンサー ４ イメージセンサー制御手段 ５ バッファメモリ ６ バッファメモリ制御手段 ７ ホストコンピュータ ８ 読取ライン検出手段 ９ 読取画素検出手段 １１ 読取可能範囲 １２ 読取対象画像 １３ ホストコンピュータ上の画素格納用メモリ領域 １４ 読取有効ライン範囲 １５ 読取有効画素範囲 １６ ホストコンピュータで指定された読取ライン範囲

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメージセンサー等のラインセンサーを使
   用した画像読取装置において、イメージセンサーを同一
   ラインで静止させた状態で光源を消灯・点灯するイメー
   ジセンサー制御手段と、前記イメージセンサーの副走査
   方向に対して、読取対象画像の読取開始ラインと読取終
   了ラインを検出する読取ライン検出手段と、前記読取ラ
   イン検出手段に連動してイメージセンサーの位置制御を
   行う駆動装置制御手段と、前記読取ライン検出手段によ
   って読取開始ラインか読取終了ラインまで読み取った画
   素を一時的に格納するバッファメモリと、前記バッファ
   メモリの書き込みと読み出しを制御するバッファメモリ
   制御手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】イメージセンサーの主走査方向に対して、
   読取対象画像に対応する読取開始画素と読取終了画素を
   検出する読取画素検出手段と、前記読取画素検出手段に
   連動して有効画素をバッファメモリに格納、もしくは前
   記バッファメモリからの読み出しを制御するバッファメ
   モリ制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   の画像読取装置。