JPS59134978A - カラ−画像入力装置 - 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】 本発明は、カラー画像をコンビヱータ、ディスプレイ装
置あるいはプリンタなどへ入力する際に用いるカラー画
像入力装置に関するものである。

一般に平面画像入力装置（以下画像入力装置と記す）は
、入力する画像を設置すふための入力画像設置部と、入
力画像からの反射あるいは透過光を光電変換し、電気信
号を出力する光電変換部を備えている。また電気信号は
電気信号加工部においてその画像入力装置の出力側に接
続される機器に合わせ増幅、Ａ／Ｄ変換などの加工処理
が行われるのがふつうである。カラー画像入力装置では
、上述の光電変換部、電気信号加工部、入力画像設置部
に加えて、複数の色分解信号を得るための機構も備えて
いる。

さて、従来カラー画像の入力には、カラードラムスキャ
ナ、３管式カラーテレビカメラ、カラー固体カメラ、フ
ィルタ切換式カラースキャナなどが用いられている。

カラードラムスキャナは、入力画像設置部がドラム状に
なっておシ、光電変換部は複数の光電管から成る。色分
解機構として複数のフィルタを用い、入射光を色分光し
て各々の光電管へ入射させる。また電気信号加工部では
増幅、対数変換、Ａ／Ｄ変換などを行うが、これは個々
の機種により異る。走査方式はドラム上に巻き付けられ
た入力画像試料をドラムの回転によシ点走査していく機
械走査方式である。このため装置が大型で入力画像もド
ラムに巻き付は可能なものに限られ、入力画像の大きさ
によらず大型のドラムを回転させなから点走萱を行うた
め、入力速度が遅い。まだ入力したい画像領域を位置決
めする際にも、ドラム上での入力画像試料の位置決めは
、人間工学的に操作性に劣る。

３管式カラーテレビカメラ、カラー固体カメラは立体画
像、平面画像のどちらも入力できるが、平面画像を入力
する場合は、平面入力画像設置台が必要である。３管式
カラーテレビカメラでは光電変換部に３個の撮像管を持
ち、色分解機構にはダイクロイックミラーなどを用いて
いる。入射光をダイクロイックミラーで分光し、各撮像
管へ導く。走査方式は、電子線による走査で、得られた
電気信号を通常ＮＴＳＣテレビ信号へ変換する。３管式
カラーテレビカメラは画面分解能が５００〜１０００程
度と低く、データの位置精度も電子線の偏向の直巖性や
安定性に問題があるため、あまシよくない。また入力速
度は３．８Ｍピクセル／秒以上で、現在のコンピュータ
に速すぎて直接入力できずメモリが必要である。

一方、カラー固体カメ２は光電変換部に２次元面体セン
サを用い、色分解機構にセンサの上にモザイク状に貼ら
れた色フィルタを備えている。この力２−固体カメラも
高速入力であるが、ある程度速度を変える事ができる。

しかし面分解能は２００〜５００程度で、低い。

フィルタ切換式カラースキャナは前述した３種のカラー
画像入力装置と異）、入射光を分光し、同時に色分解信
号を得るのではなく同一画像を色フィルタを取シ換えて
複数回入力し、その結果複数の色信号を得るものである
。光電変換部は２次元面体センサ、あるいは１次元セン
サを用いている。１次元センサの場合には１次センサの
各センサの配列方向に垂直な方向に機械走査を行うこと
により、２次元走査する。この種の入力装置はカメラ式
のものと、入力画像設置部として、平面入力画像設置台
を備えているものとがある。このフィルタ切換式カラー
スキャナはカラ一固体カメラ３管式カラーＴＶカメラに
比べ、１次元センサを５− 用いた場合は分解能が１０００〜４０００と良い。しか
しフィルタを取シ換え、複数回同一画像を入力する必要
があシ、このため入力速度が遅くなシ、操作性も良くな
い。

本発明の目的は、このような従来の入力機器の各々の長
所を兼ね備えたカラー画像入力装置を得る事である。す
なわち、ドラムなどへ巻き付けできない原稿からの入力
も可能で、原稿の位置決めも容易、かつ高分解能で色ず
れなく高速入力できるカラー画像入力装置を提供する事
である。

本発明の基本構成は第１図に示すように、入力画像設置
部１０と、入力画像からの光信号を色分解する色分解装
置２０と、色分解光信号を電気信号に変換する光電変換
部３０と、光電変換により得た電気信号を、入力画像装
置の出力側に接続される機器に合うように加工して出力
する電気信号加工部８０と、画像を走査する入力画像走
査機構５０とから成っている。

本発明は入力画像設置部として平面画像入力台を備え、
光電変換部には複数の１次元センサを用６− いている。何らかの色分解機構によシ各１次元センサに
色分解光を結像させて、同時に複数の色分解信号２０１
を得る。また、入力画像と１次元センサを相対的に１次
元センサに垂直方向へ移動させることによシ２次元走査
を行うので、このための移動機構を備えている。また電
気信号加工部は複数の１次元センサ間の出力信号の色ず
れを補正するための２つの部分を持っている。すなわち
１次元センサの位置ずれを検出する部分、１次元センサ
の出力信号を位置ずれ量だけ補正する部分である。

したがって本発明は、入力画像設置部が平面であるので
、ドラムに巻き付けられないような棟々の入力画像から
の入力が可能であシ、入力画像設置の際の位置決めも、
ドラムに比べ操作性が良い。

また複数の１次元センサと色分解装置を用いて、複数の
色分解信号を同時に得る事ができるのでフィルタを切り
換えて同一画像を複数回走査する必要はない。また１次
元センサと移動走査による走査方式を用いているため、
１ラインの入力速度は１次元センサの撮像部からの読み
出し時間で行うことが可能で大型ドラム回転による点走
査に比べ、画像入力速度は者しく速くなる。またセ／す
の読み出しクロック、副走食方向の移動速度を変えるこ
とによシ、入力速度は可変となる。この走査方式は１次
元センサを用いるため、１ラインの分解能は１次元セン
サの分解能に依存するが、１次元センサは２次元センサ
に比べ歩留りがよいので、高分解能にすることができる
。またライン数は２次元センサを用いた場合と異シ、セ
ンサによシ制限を受けない。また複数の色分解能を同時
に得る際に各１次センサ間の位置ずれなどに起因する出
力画像の色ずれを検出し、このずれ量を記憶し、これを
もとに複数の色分解信号のずれを補正する機能を持りて
いる。

以下、本発明について実施例を示す図面を参照して説明
する。第２図は実施例の構成を示したものである。実施
例の画像入力装置は、前述したカラー画像入力装置の基
本部分である入力画像設置部１０、色分解機構２０、光
電変換部３０、の３部分に加えて、光電変換部に１次元
センサを用いているので、副走査を行うための走査機構
５０と出力データを一時的に蓄えるためのデータ記憶部
４０、複数の１次元センサの色ずれ補正のための位置ず
れ検出部６０、位置ずれ補正部７０を持つことを特徴と
する。

入力画像設置部１０は第３図に示すように、わく１２に
、ガラス板１３をはめこんだ平面走査台と、ガラス面に
設置した入力画像を照明するための螢光ランプ１６．１
７と、入力画像からの反射光を色分解機構２０へ送るス
リット１８から成る。

色分解機構２０は、入力画像設置部１００スリット１８
からの入射光をグイクロイックミ２−２２へ導く全反射
ミラー２１と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）に分光するグイクロイックミ２−２２と、分光
されたＲ、Ｇ、Ｂ光を各ＣＯＤ　？インセンサ３１．３
２．３３へそれぞれ結像させるレンズ２３゜２４　、２
５から成る（第３図）。

光電変換部３０はＲ，Ｇ、Ｂ光を受光する３個のＣＣＤ
ラインセンサ３１，３２．３３と、各ライ９− ンセンサ３１，３２．３３からのビデオ出力を増幅する
回路３４、増幅されたビデオ出力をＡ／Ｄ変換する回路
３５、及びＣＣＤセンサやＡ／Ｄ変換の駆動クロックを
作る制御クロック回路３６、基本クロックを作る発振器
３７から成シ、Ａ／Ｄ変換後のデジタル出力値を電気信
号加工部８ｏ内のデータ記憶部４０へ送る。

電気信号加工部は、データ記憶部４ｏと、位置ずれ検出
部６０と、位置ずれ補正部７ｏとから成る。

データ記憶部４０は、光電変換部３ｏからのデジタル出
力値を一時的に記憶するデータメモリ４１とこのデータ
メモリ４１のリード／ライトのアドレスを指定するリー
ドアドレスカウンタ４３、ライトアドレスカウンタ４２
から成る。各アドレスカウンタ４２．４３は、ラインセ
ンサ駆動クロックと同周期で位相の異なるカウントクロ
ックを制御クロック回路３６から受は取り、カウントを
行う。壕だカウンタ４２，４３は共に１オペレーシヨン
パネル５３で設定された厘ヲ初期値としてロー１０− ドできる。データメモリの出力は、本画像入力装置の出
力端に接続される外部機器へ送られるか、位置ずれ検出
部６０へ送られる。

位置ずれ検出部６０は、あらかじめ設定したテストチャ
ートを入力した時、メモリにあるＲ、Ｇ。

Ｂのデータの内、テストチャートの特徴点のアドレスを
検出する％微意検出部６１と各Ｒ，Ｇ、Ｂ特徴点アドレ
スから、Ｒ，Ｇ、Ｂ間のずれ量を計算するパラメタ演算
回路６２から成る。パラメータ演算回路６２の出力は位
置ずれ補正部７０へ送られる。特徴点検出部６１の詳細
な構造は用いるテストチャートによ）検出方法が異なる
ので、これに依存するパラメタ演算回路６２の詳細も、
位置ずれ補正部７０で用いる補正手法によシ異なる。

位置ずれ補正部７０は、位置ずれ検出部６０から送られ
た位置ずれパラメタを記憶するパラメタ格納メモリ７１
と、　°−−７−」」ｈ−パラメタ格納メモリ７１から
位置ずれパラメタを読み出し、これとデータメモリ４１
から今、読み出そうとするデータアドレス、すなわちリ
ードアドレスカウンタ４３のアドレスと演算を行い、出
力したときにＲ，Ｇ、Ｂが位置合せした状態になるよう
なデータのアドレスを竹しく求める補正アドレス演算回
路７２、及び補正アドレス演算回路７２で求めた補正ア
ドレスを受けとり、データメモリ７１から外部出力機器
にデータを送るとき、補正アドレスでデータメモリ７１
から読み出すための補正リードアドレスレジスタ７３か
う成る。

データメモリ７１から出力されたデータが位置ずれ検出
部６０へ送られるか外部出力機器へ送られるかは、位置
ずれ補正用テストチャートを入力画像とし、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の位置ずれ量を求めるモードか、任意の入力画像を色ず
れしないよう位置合せ補正をして出力するモードかに依
る。このモードの切換、ｔｕオペレーションパネル５３
上のスイッチで行い、この信号がオペレージ目ンパネル
回路５４を通シ、特徴点検出部６１、パラメタ演算回路
６２、補正アドレス演算回路７２に伝えられる。

人力画像走査機構は、本実施例では入力画像設置部を動
かして走査するように構成している。すなわち、入力画
像走査機構５０はステップモータ５１とこれに接続され
た送シねじ５２、ステップモータの駆動回路５３、及び
平面走査台１２．１３を移動させる時の走査領域、移動
方向の指定、位置ずれ検出モード／位置ずれ補正モード
、モード切換するためのオペレーションパネル５４、及
びオペレージ目ンパネル指示値をモータ駆動回路へ送る
オペレーションパネル回路５５から成る。ステップモー
タ５１と送シねじ５２、及び入力画像設置部の平面走査
台１２との関係は第３図に示した。

ここで位置ずれ検出部６０、位置ずれ補正部７００機能
を具体的に、テストチャートと補正法の一例を用いて説
明する。第４図に示すように背景は白で一辺の長さがＭ
の正方形の頂点に対応する場所に黒点■、■、■、■が
あるテストチャートを考える。このテストチャートの特
徴点は４つの黒点■、■、■、■である。特徴点検出部
６１では、一定閾値以下の黒レベルで、かつ極小点とな
るような点のアドレスなＲ，Ｇ、Ｂの■、■、■。

１３− ■について各々求める。これを仮に！＋１＋ｙ、（ｊ　
＝１〜４　、　ｉ＝Ｒ，Ｇ、Ｂ　）と表す。これらアド
レスをすべてパラメタ演算回路６２へ送る。

パラメタ演算回路６２はテストチャートの特徴点アドレ
ス！１　、＋３’ｌ　Ｉ　　から、Ｒ，Ｇ、Ｂ間のずれ
量を演算して求める。テストチャートの特徴点は、あら
かじめ位置距離がわかっているので、本来、第５図（ａ
）のようにデータメモリ４１にあるはずである。ところ
が、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれ位置ずれやゆがみがおこシ、第
５図（ｂ）のようにデータメモリ４１にあるとする。こ
のゆがんで位置ずれした図形を本来の第５図（ａｌのよ
うに変換して出力するには、なんらかの変換法を定める
必要がある。変換法により求めるパラメタも異なるが、
実施例では次の（１）式のようなパラメタを演算して求
めた。

−−ｘｉ４＋ｘｉｌ−ｘｉ＠−１ｘ１１△ＸＩ　＠　　
　　　　ｘ　　　　　　　　Ｈ（ｓ＝Ｒ，Ｇ、Ｂ） １４− （１）式の６つのパラメタをＲ，Ｇ、Ｂ各々について演
算し、各Ｒ，Ｇ、Ｈについて八Ｘｔ１．△ｘｉｇ、△ｘ
ｉ１１゜△Ｙｌｔ＋ΔｙＩＩｎ△）”Ｉ＋及び（Ｘｉｔ
　＋　ｙｉｔ）座標を位置ずれ補正演算部７０へ送る。

位置ずれ補正演算部７０は、位置ずれ検出部６０から受
けとったパラメタを、パラメタ格納メモリ７１へ沓き込
む。

以上の動作は位置ずれ検出モードで行う。

次に位置ずれ補正モードでは、あらかじめ位置ずれ検出
モードでパラメタ格納メモリ７１に格納された（１）式
のパラメタ及び（ｗｉｔ、ｙｉｌ）座標から、Ｒ，Ｇ、
Ｈの位置ずれ補正を行う。位置ずれ補正を行わない場合
は、データメモリ４１から外部機器へ読み出されるデー
タは、リードアドレスカウンタ４３のアドレスによシ決
まる。このリードアドレスカウンタ４３のアドレスを（
ｘ、ｙ）とすると、この（ｘ、ｙ）と上述のΔｘｉ１．
△ｘｉ１．Δｘｉ＠、Δｙ１１゜Δｙ１１．Δｙ１□（
Ｘｈ＋　ｙ’ｔ　）により、補正アドレスを演算する。

補正アドレスとは、第５図ｆｂ）のような図形を本来の
第５図（ａ）のような図形であるかのようにデータを読
み出すだめのアドレスで、第９図＋８）の（ｘ、ｙ）の
データに対応する第１図（ｂ）のデータのアドレスを示
す。すなわちこの例では次の（２）式のような演算を行
い、補正アドレス（ｘｒ、ｙｉ’）を求める。（２）式
中の（ＸＢ１　＋　Ｙｌｔ　）は第７図（ａ）の基準点
のアドレスであるが、これは位置合せ基準アドレスとし
て、絶対的に定めておくか、テストチャートを入力した
時にＲ，Ｇ、Ｈのいずれかの（ｘｓｌ、　Ｙｌｔ　）を
用いる。

（＋＝Ｒ，Ｇ、Ｂ） 補正アドレス演算回路７２はパラメタ格納メモリ７１よ
り（１）式のパラメタ及び（ｘｉｌ、　ｘｉｇ）　。

（ｘＳｔ　＊　ｙ’ｔ　）を読み出すと共に、リードア
ドレスカウンタ４３より（ｘ、ｙ）アドレスを読み出し
、（２）式の演算を行い、補正アドレス（ｘｉ’　、ｙ
ｉ’　）を求め、補正アドレスレジスタ７３に送る。

補正アドレスレジスタ７３は補正アドレスをデータメモ
リ４１に送り、この補正アドレス（ｘｉ’　。

ｙｉ’）のデータが、外部機器へ読み出される。このデ
ータメモリ４１は、入力画像面積全体のデータを持つ必
要はなく、テストチャートの特徴点アドレスが、Ｒ，Ｇ
、Ｈについて求められるくらいの面積についてのデータ
を持てればよい。位置ずれ補正モードでは、走査台に設
置された入力画像から得られたデータは、ライトアドレ
スカウンタ４２の示すアドレスでデータメモリ４１へ簀
き込まれ、同時にリードアドレスカウンタ４３の示すア
ドレスから補正演算された、補正アドレスレジスタ７３
のアドレスでデータメそり４１から読み出される。従っ
てデータメモリ４１は外部へデータを読み出して、不用
となったデータ領域に、次々に新しく入力されるデータ
を書き込むようなリング構造になっておシ、同時にライ
トアドレス、補正アドレスのリード／ライトができる。

以上、位置合せ方法の一具体例を用いて、位置ずれ検出
部６０、位置ずれ補正部７０を説明したが、補正法はこ
れに限らない。また用いるテストチャート、及びテスト
チャートの特徴点検出方法１７− も上述の例以外のものを用いる事ができる。

したがって、本発明によれば、平面入力画像走査台を備
えているため、ドラムへ巻き付は不可能入力画像からの
入力も可能で、操作性が良く、カラーカメラに比べ高分
解能で、かつカラードラムスキャナに比べ高速に、複数
の色分解信号が同時に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す機能ブロック図である
。第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 第３図は実施例に用いた入力画像設置部と色分解装置及
び走査機構の一部を示す斜視図である。第４図は位置ず
れ検出用テストチャートの一例を示す図である。第５図
（ａｌはデータメモリに格納されるべき理想的なテスト
チャートパターン、（ｂ）はゆがんで格納されたテスト
チャートパターンを示す図である。 図において、ＩＯは入力画像設置部、１２は平面走査台
、２０は色分解装置、３０は光電変換部、１８− ３１．３２．３３は一次元センナ、４０はデータ記憶部
、５０は入力画像走査機構、６ｏは位置ずれ検出部、７
０は位置ずれ補正部、８ｏは電気信号加工部を示す。 １９− 忰 第３図 協蛯図 第 （α） ５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力画像を設置するための入力画像設置部と、入力画像
   からの光信号を分光する色分解装置と、色分解装置から
   の各光信号をそれぞれ電気信号に変換する光電変換部と
   、光電変換部からの電気信号を加工して出力する電気信
   号加工部と、入力画像走査機構とを備え、前記入力画像
   設置部は、平面走査台とこの千面走食台に設置された入
   力画像を照射する光源とを備え、前記光電変換部は前記
   色分解装置からの各色の光信号に対応する数のそれぞれ
   独立した１次元センナを備え、前記電気信号加工部は上
   記複数の１次元センサのうち、任意の１つを基準位置と
   して、あるいは絶対的な基準位置を定め、上記各々の１
   次元センサ上の投影像と上記基準位置上での投影像のず
   れＫより、上記１次元センサの設置位置のずれ量を演出
   する検出装置と、上記１次元センサ各々の出力信号を記
   憶する記憶装置と、上記位置ずれ量を用い、上記記憶装
   置上の各１次元センサ出力値を、あたかも各々の１次元
   センサ上の投影像が同一になるように各１次元センサが
   設置されているかのごとく、位置補正演算を行う補正装
   置とを有し、前記入力画像走査機構は、入力画像を前記
   １次元センサに対して、−シー−・↓ｉε１１次元セン
   次元センサ単位撮像向配列方向方向へ相対的に移動させ
   る移動装置を備えていることを特徴とするカラー画像人
   力装置。