画像読取装置
【課題】 ドロップアウトすべき印刷部の照明光の各波長に依存した帳票からの読み取り画像データの特徴を抽出し、ドロップアウトする画素を白判定されるデータと置換するリアルタイム動作の画像読取装置を提供する。
【解決手段】 色画像位置同期回路部と、色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を受光部の同一画素位置における発光色毎のデータが指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとして画素位置情報を出力する色判定部と、色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算する画像モノクロ化ゲイン部３１０と、受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、単色データを色判定部の画素位置情報に対応する画素をドロップアウトレベルにデータ置換するデータ置換部とを備えるようにした。
【解決手段】 色画像位置同期回路部と、色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を受光部の同一画素位置における発光色毎のデータが指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとして画素位置情報を出力する色判定部と、色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算する画像モノクロ化ゲイン部３１０と、受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、単色データを色判定部の画素位置情報に対応する画素をドロップアウトレベルにデータ置換するデータ置換部とを備えるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は投票券、マークシートなど所定の書式で印刷された原稿に使用者が記入する帳票などの読み取りに用いる画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種競技場、例えば競馬、競輪や競艇で発行する投票券やＬＯＴＯなど記入式の番号を選択して投票する宝くじの投票券を機械で読み取り、記入された数値や記号を判別し、投票券控えとして利用者に読み取り結果を通知返却する読み取り機器や画像処理機器が普及している。
【０００３】
一般に投票券は利用者の利便性と読み取り機器の記入数値、記号位置の特定処理簡便化のために数値や記号を記入する部分に記入のガイドとなる印刷が施されている。このガイド印刷部は多様な色彩や種類の筆記具で記入された数値、記号を帳票から抽出する際には不要情報となるため、このガイド印刷部を読み取り画像からドロップアウトさせ記入された数値、記号のみを読み取る手段を備えた画像処理装置やドロップ処理装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特開２００６−３３９８７５号公報図１（特許文献１参照）には、画像情報の所定領域にある画像データを抽出し、その抽出された画素データに基づき特定色を所定画素データに置換することでドロップアウト処理を行う画像処理装置が開示されている。特定色は認識可能な色空間を色空間領域に分割し、色空間領域の代表色をカラーパレットとして画像処理装置の表示機に表示し、ユーザがドロップアウトを指定する色を選択することにより行われる。また特定色が置換された画像は表示機に表示され、ユーザが処理結果を確認できるようにしている。
【０００５】
特開２００３−２１６８９４号公報図１（特許文献２参照）には、ヒストグラム作成部１４は部分領域画像のＲＧＢをＳＶＨ変換して、Ｓ、Ｖ、Ｈのヒストグラムを生成し、色情報設定部１５はヒストグラムからドロップアウトさせる色情報を求め、その値をカラーテーブルに設定して記憶させ、２値化部１６は、帳票３のカラー画像の画素がカラーテーブルの色情報に該当する場合にその画素を背景画素として２値化するドロップアウト処理するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３９８７５（第１図）
【特許文献２】特開２００３−２１６８９４（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、ドロップアウトしたい特定色表示を見ながら選択する必要があり、表示されるカラーパレットの色と実際の帳票の色が同一であることを保障する必要がある。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各読み取り画像の変動に対しては毎回の補正入力が必要となり、オペレータが読み取り結果を管理するような環境が必要となるという課題があった。
【０００８】
特許文献２に記載のものでは、帳票の画像における各色のヒストグラム結果をもとにドロップアウト判定を実施するために、帳票全体の読み取り画像結果が必要となり、帳票１面分の画像記録部およびその記録された画像を高速に演算する専用回路が必要となる。
【０００９】
また連続的に入力される帳票を処理する場合は、後段のドロップアウト処理部の処理能力が帳票の最大連続読み取り枚数内で処理を完了されるだけの能力が必要となり、簡易な構成でのドロップアウトカラー処理を行うことが困難であるという課題があった。
【００１０】
このような従来技術の場合においては帳票画像データの色（Ｒ，Ｇ，Ｂの独立データ）やそのヒストグラムを用いてドロップアウトさせる画素を決めるため、帳票の画像読み取り部で取得したデータを視認される色の集合体として処理されることになる。一般に人間が視認する色情報は同一色と視認される色の組み合わせが複数存在し、ディスプレイなどに表示される色と印刷物で印刷される色とではその分光波長の構成が異なっている。
【００１１】
従って、表示機に表示された色と実際の帳票でドロップアウトさせる色情報との間には帳票原稿が反射している正確な反射色を反映していないことになる。
【００１２】
また、ヒストグラム情報を使用してドロップアウトカラーを指定する場合にも 実際の原稿反射データを色指定時に用いているものの最終的な色判定はドロップアウトプレーンを決定した後は特定色プレーンのみでの画像判定となり中間色に対する色判定には不確実性を残すものである。
【００１３】
この発明は、印刷された帳票およびユーザにより記入される数字、文字、記号の光の波長に対する分光反射率により画像読み取り時に帳票を照明する複数の照明波長を照射して画像のデータを採取し、ドロップアウトすべき印刷部の照明光の各波長に依存した帳票からの読み取り画像データの特徴を抽出し、ドロップアウトする画素を２値化の際に白判定されるデータと置換することによりドロップアウト部とユーザ記入部の分離が小規模な回路でリアルタイムに行える画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１５】
請求項２に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を発光色毎に乗算してから出力する乗算器と、この乗算器の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１６】
請求項３に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する前記上限値と前記下限値とを異ならせた複数の色判定部と、この複数の色判定部からの信号を選択又は照合してから出力する選択信号を有する論理照合部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部と前記論理照合部からの信号が入力され、前記論理照合部の選択信号により選択又は照合された前記色判定部からの画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１７】
請求項４に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する原稿の読み取り幅より長い光源と、原稿の前記読み取り幅の外側に設けられた基準板と、この基準板及び原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部とで演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部と、前記色画像位置同期回路部に前置して設けられ、前記基準板で反射した光を読み取った情報を所定の基準値と比較し、前記画像データの出力を調整するデジタル可変器とを備え、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より高い場合には前記画像データの出力を減少し、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より低い場合には前記画像データの出力を増加し、前記色画像位置同期回路部の入力レベルを所定の基準値における画像データに漸近させながら前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１８】
請求項５に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号が入力され、前記画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力を検出する背景検出部と、前記画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた他方の信号が入力されると共に前記背景検出部の出力信号が入力され、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を前記単色データのピーク出力値データに置き換えることにより画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するのでドロップアウトカラー処理すべき画像データを小規模な回路でリアルタイムに行え、原稿（帳票）の印刷下地やガイド印刷部を確実に読み飛ばすことが可能な画像読取装置を得ることが可能であると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２０】
請求項２に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色画像位置同期回路部から分岐させた一方の出力を発光色単位で乗算器で増幅してから色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、発光色毎の出力データが低い場合には色判定部で指定する上限値と下限値とのダイナミックレンジを広げドロップアウト画素位置を選定することによりドロップアウトすべき画素位置を高精度で特定することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２１】
請求項３に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、複数の色判定部に入力し、同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする指定範囲がそれぞれ異なる複数の色判定部からの選択又は照合データから画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、あらかじめ決める上限値と下限値とを複数の色判定部に亘り設定しておき複数の色判定部から論理照合部を介してドロップアウト画素位置を選定することによりドロップアウトすべき画素位置を高精度で特定することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２２】
請求項４に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部に前置して、デジタル可変器を付加してから色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、色画像位置同期回路部の入力レンジを狭めることができ安定した画素単位の色情報を導出することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２３】
請求項５に記載の画像読取装置によれば、画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号を背景検出部に入力することで、背景検出部は画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力値を検出するので、このピーク出力値をモノクロ画像の下地濃度と認識させることにより、データ置換部でドロップアウト指定画素の置き換えデータを作成することが容易となり、画素データが原稿の下地と同じデータとなる。従って原稿画像品位が良くなると共にドロップアウトすべき画素は２値化の際に原稿の白地同様に確実にドロップアウトされるという効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の機能ブロック図である。
【図２】帳票の分光反射スペクトル例を説明する図である。
【図３】光源波長の色範囲指定を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４による画像読取装置の機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４による画像読取装置の乗算器による利得設定方法を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態５による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図である。図１において、１は投票券、マークシートなど所定の書式で印刷された原稿（帳票）、２はＬＥＤチップなどの光源であり、２ａは赤色発光光源（Ｒ光源）、２ｂは緑色発光光源（Ｇ光源）、２ｃは青色発光光源（Ｂ光源）である。３は光源２で照射された光を原稿１の読取方向に光を伝播させると共に均一に光りを原稿１に照射する導光体、４は原稿１に照射された光の反射光を収束させるロッドレンズアレイ（レンズ）、５は多数の光電変換素子を直線的に読み取り方向に配列した駆動部を含む受光部（センサチップ）、５ａは受光部５の一部であり画素と呼ぶ。６はセンサチップ５を搭載するセンサ基板である。
【００２６】
７は原稿１と導光体３との間に介在し、光源２からの光を通過させるガラス板（透過体）、８はセンサチップ５で光電変換されたアナログ信号をデジタル変換するアナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ）、９は黒レベルのばらつきを補正する黒補正部であり、９ａは黒補正用のメモリ、１０は白レベルのばらつきを補正する白補正部であり、１０ａは白補正用のメモリ、１１は発光色毎の各信号のゲインを調整するＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐ）、１２は光源２、センサチップ５及びＡＤＣ８に電源や制御信号を供給する制御部である。
【００２７】
１３は同期用ラインメモリなどで構成され、発光色毎に順次、時系列で読み出された画像データをライン画素単位で読み取った色情報に揃える画像位置同期回路部、１４は同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決める色判定部、１５は発光色毎に決められた定数データを乗算したあと同一画素位置データを加算し単色データとする画像モノクロ化回路部、１６は色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するデータ置換部、１７は画像モノクロ化回路部１５の単色データの最大値を検出し、データ置換部１６に原稿１の下地の反射濃度を参照出力する背景検出部、１８はデータ置換部１６の画素データが色判定部１４の指定により置換された画像データをあらかじめ指定した値で２値化する２値化部、１９はドロップアウトカラー処理された画像データを外部に出力するセレクタである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００２８】
次に動作について説明する。図１において、原稿（帳票）１が搬送される速度に対応して光源２ａ、２ｂ、２ｃが順番に点灯・消灯を繰り返し、照明は点灯制御される。個々の点灯制御により、センサチップ５で光電変換が実施され、照明色に応じた画像データがアナログ信号として順次アナログ・デジタル変換部８でデジタル化される。黒補正部９では、光源２は消灯状態で黒補正するので受光部５が有する固定パターンノイズを全画素に亘り補正する（全画素補正）場合と、一定の画素単位で補正する場合とがある。いずれの場合にも周知の手段で一定値（例えば１０ｂｉｔ精度での“０ｈ”）に揃える補正が行われる。それらの補正データは補正メモリ９ａに収納して使用する。
【００２９】
また、白補正部１０では、各色光源２の主走査方向（センサチップ５の配列方向）における照明強度のばらつきやセンサチップ５の感度のばらつきが存在するために照明強度およびセンサチップ５の感度ばらつきに起因する画像データのダイナミックレンジのばらつきを補正する白補正が行われる。それらの補正データは補正メモリ１０ａに収納して使用する。ＰＧＡ１１では、各色光源２からの画像データ出力の増幅を各色毎に行う。
【００３０】
次にドロップアウトカラー処理について説明する。色判定を行うためには 色毎の画像ラインデータとして入力されるデータを 画素単位で色情報として判定できるようにするため帳票１上の同じラインを読み取った全ての色画像ラインデータを同期させる。このため色判定部１４前段の色（ＲＧＢ）画像位置同期回路部１３で画像位置の同期処理を行い、ＲＧＢの３色データが画素毎に同時に後段回路に出力されるように処理される。同期化された画像データは 色判定部１４に送られドロップアウトすべき色の判定を画素毎に行う。
【００３１】
色判定部１４では、色画像位置同期回路部１３において画素単位で同期された色画像情報を元に 各色データの光電変換されたデータが予め指定した範囲に存在するか、しないかを判定し、画素単位で全色データが予め指定した範囲に存在する場合には当該光電変換素子で読み取られたデータはドロップアウトさせるべきデータと判定する。このドロップアウト判定は画像モノクロ化回路部１５で処理される画素と同期して行われ、ドロップアウトすべき画素と判定された画素の値を 予め設定された画素値にデータ置換部１６においてリアルタイムで置換する。この処理によりドロップアウトされるべき画像が消去され、後段の２値化部１８で２値化される際には確実に下地として読み飛ばされることになる。
【００３２】
この判定は図２に示す帳票１の分光反射スペクトル例に示す帳票１およびマークの際に利用される筆記具の分光反射率の実測結果により、図３に示すようにオレンジ色の判定をＲＧＢの３色光源を用いて行っている。
【００３３】
図２に示される分光反射率は 例えば印刷パターンの場合使用される印刷インクの組成および組み合わせにより決定される。図２では下地として 印刷対象となった紙の反射率を示し、背景は文字や記号などの印刷されている下地に当たる部分の薄い濃度の印刷を示している。本帳票１では読み飛ばす（ドロップアウトさせる）色は「ドロップアウト対象印刷」と記載された反射パターンであり光学波長が５５０ｎｍ付近で反射率が急激に変化することを特徴としている。その他の反射率データは ユーザがマークする際に使用すると考えられる筆記具の反射率を示し赤、青に大きな反射強度を持つ分光特性をもつことが判る。
【００３４】
この結果として図３に示すように読み飛ばす（ドロップアウトさせる）色であるオレンジを抽出するためには緑色の画像を主判定のパラメータとし赤と青の情報を加味して判定すれば良いことが判る。
【００３５】
例えば帳票１の裏面 下地色を１００％として換算し、ＲＧＢ光源、色順次読取での帳票ガイド印刷部の出力推定値を以下に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
これらの出力を画像のデジタル値に換算した値とし、帳票１のドロップアウト部の画素を判定する。具体的には 印刷ムラ、濃度などのバラツキを考慮し、この値を中心とした色範囲の指定を色判定部１４で行い、ドロップアウトさせるべき色を持つ画素を、下地色のような反射率の高い例えば白色にデータ置換部１６で置き換えることにより２値化の前に、ドロップアウトする画素が画像データ中から省かれる。
【００３８】
本実施例の形態１の一例として、読み取ったＲＧＢの画像データに対してＲＧＢ各色のドロップアウト画素を指定する判定値として赤データに対しては２００−２５５ｄｉｇｉｔ、緑データに対しては１２０−２５５ｄｉｇｉｔ、青データに対しては０−２００ｄｉｇｉｔの範囲に各色データが存在する画素を指定し、帳票１の読み取り試験を実施した。その結果としてこの処理により ほぼ１００％ガイド印刷部がドロップアウト画素指定されることが試験結果で確認した。
【００３９】
次に画像位置同期回路部１３から色判定部１４に送られる画像データは同時に画像モノクロ化回路部１５にも送られ、所定配合比率で画像のモノクロ化を実施する。画像モノクロ化回路部１５では色画像位置同期回路部１３において画素単位で同期された色画像情報をもとに あらかじめ指定された割合で各色データを以下の式で演算することによりモノクロ画像出力データを次式に基づき生成する。
【００４０】
Ｉ（ｎ）＝{Ｉｒ（ｎ）＊Ｃｒ}＋{Ｉｇ（ｎ）＊Ｃｇ}＋{Ｉｂ（ｎ）＊Ｃｂ}ここで、
Ｉｒ（ｎ）：赤色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｉｇ（ｎ）：緑色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｉｂ（ｎ）：青色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｃｒ：赤色発光光源係数、Ｃｇ：緑色発光光源係数、Ｃｂ：青色発光光源係数、Ｉ（ｎ）：ｎ画素目のモノクロ化出力値。
【００４１】
このモノクロ化処理は、後段の画像２値化のための前処理と色判定された画素の特定化のために行われる。モノクロ化された画像に対して色判定部１４で判定された画素位置情報を用い、ドロップアウトさせるべき画素に２値化の際に確実に白判定されるあらかじめ設定された値と置換処理がなされ、ドロップアウトされるべき部分が削除されたモノクロ画像が生成される。
【００４２】
画像読取装置としては、このモノクロ情報を出力とすることもあるが、マーク情報はマークの有無判定ができれば良いため、モノクロ画像データは後段の２値化部１８へ送られ所定のスライスレベルで２値化され、白黒２値のデータとなる。この処理の際には読み飛ばす（ドロップアウトさせる）画素の情報はあらかじめ２値化の際に確実に白判定される値に置換するため、帳票１下地と記入されたマークのみのコントラストを考慮すれば良い。
【００４３】
以上からドロップアウトカラー処理すべき画像データの作成を小規模な回路でリアルタイムに行うことができ、帳票などの印刷下地やガイド印刷部を確実に読み飛ばすことが可能な画像読取装置を得ることができる。
【００４４】
また、モノクロ化された画像のデータピーク検出を行い、そのピーク値をモノクロ画像の下地濃度とし、データ置換部でドロップアウト指定画素の置き換えデータを作成することが可能となり、画素データが原稿の下地と同じデータとなるため原稿画像品位が良くなり、２値化の際に確実に白地と認識される効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１では、この発明に係る画像読取装置の基本的な構成を示したが、一般に帳票の読み取り画像におけるドロップアウト色とマーク記入の筆記具の色との差はわずかであり、読み取り画像をそのまま色判定すると色分解の精度に問題が発生する場合があるので実施の形態２では、ダイナミックレンジを広げて色判定する構成について図４を用いて説明する。
【００４６】
図４は、この発明の実施の形態２による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図４において、２０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐し、色判定部１４に乗算入力する乗算器である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。乗算器２０は色判定部１４の前段で各色データに所定のゲインを掛けるためにあらかじめ設定した各色毎に対応した数値を画像データに乗算することで色判定に必要な中間調領域に集中している色判定に必要な部分、例えば低い出力値部分を引き伸ばす（拡大）役目を行う。従って色判定に必要な判定領域の設定範囲を確保し、確実な色判定、分離を行うことができる効果がある。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態２では、ダイナミックレンジを広げて色判定する方法について説明したが実施の形態３では、複数の色判定部を設けて色判定する構成について図５を用いて説明する。
【００４８】
図５は、この発明の実施の形態３による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図５において、１４０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐された信号をパラレルに信号処理する色判定部であり、１４０ａは第１色判定部、１４０ｂは第２色判定部、１４０ｎは第ｎ色判定部である。１５０はそれぞれの色判定部１４０からの出力を論理演算し、制御信号により選択又は照合したデータをデータ置換部１６に送出する論理照合部である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４９】
実施の形態３においては、複数の色判定部で判定したで複数の判定条件を組み合わせることができる。すなわち、判定結果をあらかじめ指定したＯＲ回路、ＡＮＤ回路、ＸＯＲ回路などの論理回路を介在させることにより組み合わせ選択した出力をデータ置換部に送出する。例えば、読み飛ばしたい（ドロップアウトさせたい）色が複数ある場合には この複数の色判定部１４０を用いてその判定結果をＯＲ回路で選択することでドロップアウト色の全ての色に対してのドロップアウト指定が可能となる。また、ＡＮＤ回路を使用して色判定部１４０そのもののデータ照合を行って論理照合部から出力することでデジタルノイズに起因するデータ不良を改善することができる。
【００５０】
また、ドロップアウトカラーに近い色として読み取られる記入マークに対しても色判定部１４０で記入マークの色を指定し、その判定結果をＸＯＲで組み合わせることにより、色判定で指定されるドロップアウト指定画素からこの記入マークの色判定結果で有意と判定された画素が除外される。すなわち、一部の色判定部１４０を色検出回路として利用し、他のドロップアウトカラーに対する色判定部１４０からの出力に対して該色検出として使用することで判別しにくいマーク色の検出が可能となる。
【００５１】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３では、主として画像読取装置の基本動作・構成について説明したが、実施の形態４では、環境温度や供給される電源電圧変動、使用する光源の照明変動等による環境変化に起因する読み取り変動があっても安定に読み取り画像の精度を確保することが可能な画像読取装置について図６を用いて説明する。図６はこの発明の実施の形態４による画像読取装置の機能ブロックである。図６において、２００は原稿の読み取り幅の外側に設けられた基準板、２０１は色画像位置同期回路部１３に前置したデジタル可変器である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５２】
図６において、基準板２００は透過体７又は、原稿１の読取領域外部に設置され、反射率が高い反射部材で構成される。実施の形態４では透過体７に白色で構成したシートを貼り付けた構造としている。画像の読み取り動作時には常に基準板（基準白原稿）からの出力値をモニタし、初期の読み取り結果を不揮発メモリ（図示せず）などに記憶させ、読み取り画像データの変動に対してその基準白部の値が常に初期データと漸近した一定値となるようにデジタル可変器２０１で画像信号にゲインを掛けることによるフィードバックの構成としている。すなわち、光源２から照明され、基準板２００で反射した光りを端部周辺の画素５ａで基準信号として光電変換し、読み取り動作時に毎ライン出力が読み取られる構成としたものである。
【００５３】
このように基準板２００を配置することにより、基準板２００からの出力は初期値の光源の光量が変動しない場合 常に一定の出力となる。光源２に変動があった場合には、基準板２００においても光量変化があり、黒補正部及び白補正部を経由した画像データも変動するもののＰＧＡから基準板２００の位置に対応する画素５ａからの情報をデジタル可変器２０１で調整することにより図７に示す一例のように画像データ入力と画像データ出力とを乗算器などを用いてフィードバック系の処理を行い、ゲインの設定が自動で行う。すなわち、基準画素を平均化し、システムクロック信号（ＸＳＹＮＣ）とレジスタ信号を用いて補正数値計算を行い補正係数（Ｐｃｏｒ）を決め乗算器で利得を可変する。
【００５４】
以上から画素５ａの一部を用いて常時基準板２００からの反射光を読み取り、あらかじめＰＧＡ１１又はデジタル可変器２０１内部などに設定したＲＧＢ基準値と比較することにより画像位置同期回路部１３に一定の出力を送出するようにデジタル可変器を設けたので色判定部１４には常に一定範囲の画像データが入力されることにより安定な色判定が可能となる。なお、基準値は赤緑青（ＲＧＢ）のそれぞれについて設定したが、ＲＧＢのいずれかを利用する場合であっても良い。
【００５５】
実施の形態１乃至４では、カラー画像の読み取りが可能なＲＧＢの３色光源としたが、カラー画像の読み取りが必要のない場合には読み取り対象物の分光反射スペクトルに最適な光源の組み合わせとすることでより効果的な帳票などの読み取り処理が可能となる。すなわち、ＲＧＢ以外の赤外光光源や黄緑発色光源、青緑発色光光源などを採用することで分光反射スペクトル中の特徴的な色画像を採取することで判定精度が向上する。また判定に使用する発光波長は２波長以上で有れば相応の効果を奏する。
【００５６】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図８において、３１０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐し、画像モノクロ化回路部１５に乗算入力する画像モノクロ化ゲイン部である。画像モノクロ化ゲイン部３１０は画像モノクロ化回路部１５の前段で各色データに所定のゲインを掛けるためにあらかじめ設定した各色毎に対応した数値を画像データに乗算する役割を行う。図中、図４と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００５７】
画像モノクロ化ゲイン部３１０は、発光色毎に決められた定数データを乗算し、この画像モノクロ化ゲイン部３１０の信号に受光部５の同一画素位置データを加算し単色データとして出力させる。例えば、実施の形態２において色判定部１４の前段にある乗算機２０に比較的大きなゲイン（例えば１．２５倍以上）をかけると、画像モノクロ化回路部１５の出力と色判定時出力のゲインとの差異により色判定に基づきデータ置換した際にドロップアウトカラーの境界部が完全に除去しきれず残ってしまいドロップアウト処理の精度を低下させる場合がある。
【００５８】
本実施の形態５では、色判定部１４の前段の乗算器２０に比較的大きなゲインをかけた場合でも、画像モノクロ化回路部１５の前段に設けた画像モノクロ化ゲイン部３１０によって、画像モノクロ化回路部１５の出力と色判定時出力のゲインの差異を調整することでドロップアウトカラーの境界部が完全に除去できるようになり、ドロップアウト処理の精度が向上する。
【００５９】
このように色判定に必要な中間調領域に集中している色判定に必要な部分（多くは低い出力値部分）を引き伸ばす（拡大）際に、色判定部１４のゲインに制約されることなく色判定に必要な判定領域の設定範囲を確保し、確実な色判定、分離を行うことができる構成とした。
【００６０】
なお、実施の形態５で説明した以外のその他の構成・機能については、実施の形態１乃至４に説明したものと同一とする。また、実施の形態３で説明した図５に示す論理照合部１５０、実施の形態４で説明した図６に示すデジタル可変器２０１をそれぞれ本実施の形態５で説明したものに付加しても色判定・分離などのドロップアウト処理の精度に対して相応の効果がある。
【００６１】
以上から、読み取り画像をモノクロ化に際して画像モノクロ化回路部１５にデータを入力する前に色毎に独立に画像データに対して予め指定したゲインを乗じることにより、色判定用画像にかけた比較的大きなゲインと、モノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止し、反射率として微妙な差となる色反射データに対して、大きなゲインを設定することが可能となり、色反射データを拡大することが可能となり、結果、色の指定閾値幅を大きく確保できる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・原稿（帳票） ２・・光源 ２ａ・・赤色発色光源 ２ｂ・・緑色発色光源
２ｃ・・青色発色光源 ３・・導光体 ４・・ロッドレンズアレイ（レンズ）
５・・センサＩＣ（受光部） ５ａ・・画素
６・・センサ基板 ７・・ガラス板（透過体）
８・・アナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ） ９・・黒補正部 ９ａ・・補正メモリ
１０・・白補正部 １０ａ・・補正メモリ １１・・ＰＧＡ
１２・・制御部 １３・・色画像位置同期回路部 １３ａ・・ラインメモリ
１４・・色判定部 １５・・画像モノクロ化回路部 １６・・データ置換部
１７・・背景検出部 １８・・２値化部 １９・・セレクタ
２０・・乗算器 １４０・・色判定部 １４０ａ・・第１色判定部
１４０ｂ・・第２色判定部 １４０ｎ・・第ｎ色判定部
１５０・・論理照合部 ２００・・基準板（白基準原稿）
２０１・・デジタル可変器
３１０ 画像モノクロ化ゲイン部
【技術分野】
【０００１】
この発明は投票券、マークシートなど所定の書式で印刷された原稿に使用者が記入する帳票などの読み取りに用いる画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種競技場、例えば競馬、競輪や競艇で発行する投票券やＬＯＴＯなど記入式の番号を選択して投票する宝くじの投票券を機械で読み取り、記入された数値や記号を判別し、投票券控えとして利用者に読み取り結果を通知返却する読み取り機器や画像処理機器が普及している。
【０００３】
一般に投票券は利用者の利便性と読み取り機器の記入数値、記号位置の特定処理簡便化のために数値や記号を記入する部分に記入のガイドとなる印刷が施されている。このガイド印刷部は多様な色彩や種類の筆記具で記入された数値、記号を帳票から抽出する際には不要情報となるため、このガイド印刷部を読み取り画像からドロップアウトさせ記入された数値、記号のみを読み取る手段を備えた画像処理装置やドロップ処理装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特開２００６−３３９８７５号公報図１（特許文献１参照）には、画像情報の所定領域にある画像データを抽出し、その抽出された画素データに基づき特定色を所定画素データに置換することでドロップアウト処理を行う画像処理装置が開示されている。特定色は認識可能な色空間を色空間領域に分割し、色空間領域の代表色をカラーパレットとして画像処理装置の表示機に表示し、ユーザがドロップアウトを指定する色を選択することにより行われる。また特定色が置換された画像は表示機に表示され、ユーザが処理結果を確認できるようにしている。
【０００５】
特開２００３−２１６８９４号公報図１（特許文献２参照）には、ヒストグラム作成部１４は部分領域画像のＲＧＢをＳＶＨ変換して、Ｓ、Ｖ、Ｈのヒストグラムを生成し、色情報設定部１５はヒストグラムからドロップアウトさせる色情報を求め、その値をカラーテーブルに設定して記憶させ、２値化部１６は、帳票３のカラー画像の画素がカラーテーブルの色情報に該当する場合にその画素を背景画素として２値化するドロップアウト処理するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３９８７５（第１図）
【特許文献２】特開２００３−２１６８９４（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、ドロップアウトしたい特定色表示を見ながら選択する必要があり、表示されるカラーパレットの色と実際の帳票の色が同一であることを保障する必要がある。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各読み取り画像の変動に対しては毎回の補正入力が必要となり、オペレータが読み取り結果を管理するような環境が必要となるという課題があった。
【０００８】
特許文献２に記載のものでは、帳票の画像における各色のヒストグラム結果をもとにドロップアウト判定を実施するために、帳票全体の読み取り画像結果が必要となり、帳票１面分の画像記録部およびその記録された画像を高速に演算する専用回路が必要となる。
【０００９】
また連続的に入力される帳票を処理する場合は、後段のドロップアウト処理部の処理能力が帳票の最大連続読み取り枚数内で処理を完了されるだけの能力が必要となり、簡易な構成でのドロップアウトカラー処理を行うことが困難であるという課題があった。
【００１０】
このような従来技術の場合においては帳票画像データの色（Ｒ，Ｇ，Ｂの独立データ）やそのヒストグラムを用いてドロップアウトさせる画素を決めるため、帳票の画像読み取り部で取得したデータを視認される色の集合体として処理されることになる。一般に人間が視認する色情報は同一色と視認される色の組み合わせが複数存在し、ディスプレイなどに表示される色と印刷物で印刷される色とではその分光波長の構成が異なっている。
【００１１】
従って、表示機に表示された色と実際の帳票でドロップアウトさせる色情報との間には帳票原稿が反射している正確な反射色を反映していないことになる。
【００１２】
また、ヒストグラム情報を使用してドロップアウトカラーを指定する場合にも 実際の原稿反射データを色指定時に用いているものの最終的な色判定はドロップアウトプレーンを決定した後は特定色プレーンのみでの画像判定となり中間色に対する色判定には不確実性を残すものである。
【００１３】
この発明は、印刷された帳票およびユーザにより記入される数字、文字、記号の光の波長に対する分光反射率により画像読み取り時に帳票を照明する複数の照明波長を照射して画像のデータを採取し、ドロップアウトすべき印刷部の照明光の各波長に依存した帳票からの読み取り画像データの特徴を抽出し、ドロップアウトする画素を２値化の際に白判定されるデータと置換することによりドロップアウト部とユーザ記入部の分離が小規模な回路でリアルタイムに行える画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１５】
請求項２に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を発光色毎に乗算してから出力する乗算器と、この乗算器の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１６】
請求項３に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する前記上限値と前記下限値とを異ならせた複数の色判定部と、この複数の色判定部からの信号を選択又は照合してから出力する選択信号を有する論理照合部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部と前記論理照合部からの信号が入力され、前記論理照合部の選択信号により選択又は照合された前記色判定部からの画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１７】
請求項４に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する原稿の読み取り幅より長い光源と、原稿の前記読み取り幅の外側に設けられた基準板と、この基準板及び原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部とで演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部と、前記色画像位置同期回路部に前置して設けられ、前記基準板で反射した光を読み取った情報を所定の基準値と比較し、前記画像データの出力を調整するデジタル可変器とを備え、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より高い場合には前記画像データの出力を減少し、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より低い場合には前記画像データの出力を増加し、前記色画像位置同期回路部の入力レベルを所定の基準値における画像データに漸近させながら前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【００１８】
請求項５に係る発明の画像読取装置は、複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号が入力され、前記画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力を検出する背景検出部と、前記画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた他方の信号が入力されると共に前記背景検出部の出力信号が入力され、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を前記単色データのピーク出力値データに置き換えることにより画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力するものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するのでドロップアウトカラー処理すべき画像データを小規模な回路でリアルタイムに行え、原稿（帳票）の印刷下地やガイド印刷部を確実に読み飛ばすことが可能な画像読取装置を得ることが可能であると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２０】
請求項２に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色画像位置同期回路部から分岐させた一方の出力を発光色単位で乗算器で増幅してから色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、発光色毎の出力データが低い場合には色判定部で指定する上限値と下限値とのダイナミックレンジを広げドロップアウト画素位置を選定することによりドロップアウトすべき画素位置を高精度で特定することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２１】
請求項３に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、複数の色判定部に入力し、同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする指定範囲がそれぞれ異なる複数の色判定部からの選択又は照合データから画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、あらかじめ決める上限値と下限値とを複数の色判定部に亘り設定しておき複数の色判定部から論理照合部を介してドロップアウト画素位置を選定することによりドロップアウトすべき画素位置を高精度で特定することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２２】
請求項４に記載の画像読取装置によれば、順次発光色毎に得られた画像データを、色画像位置同期回路部に前置して、デジタル可変器を付加してから色画像位置同期回路部で画素単位の色情報として揃え、色判定部で同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決め、画像モノクロ化回路部で発光色毎に決められた定数データを乗算した同一画素位置データを加算し単色データとし、データ置換部で色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するので、色画像位置同期回路部の入力レンジを狭めることができ安定した画素単位の色情報を導出することができる効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【００２３】
請求項５に記載の画像読取装置によれば、画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号を背景検出部に入力することで、背景検出部は画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力値を検出するので、このピーク出力値をモノクロ画像の下地濃度と認識させることにより、データ置換部でドロップアウト指定画素の置き換えデータを作成することが容易となり、画素データが原稿の下地と同じデータとなる。従って原稿画像品位が良くなると共にドロップアウトすべき画素は２値化の際に原稿の白地同様に確実にドロップアウトされるという効果があると共に色判定用画像にかけた比較的大きなゲインとモノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の機能ブロック図である。
【図２】帳票の分光反射スペクトル例を説明する図である。
【図３】光源波長の色範囲指定を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４による画像読取装置の機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４による画像読取装置の乗算器による利得設定方法を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態５による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図である。図１において、１は投票券、マークシートなど所定の書式で印刷された原稿（帳票）、２はＬＥＤチップなどの光源であり、２ａは赤色発光光源（Ｒ光源）、２ｂは緑色発光光源（Ｇ光源）、２ｃは青色発光光源（Ｂ光源）である。３は光源２で照射された光を原稿１の読取方向に光を伝播させると共に均一に光りを原稿１に照射する導光体、４は原稿１に照射された光の反射光を収束させるロッドレンズアレイ（レンズ）、５は多数の光電変換素子を直線的に読み取り方向に配列した駆動部を含む受光部（センサチップ）、５ａは受光部５の一部であり画素と呼ぶ。６はセンサチップ５を搭載するセンサ基板である。
【００２６】
７は原稿１と導光体３との間に介在し、光源２からの光を通過させるガラス板（透過体）、８はセンサチップ５で光電変換されたアナログ信号をデジタル変換するアナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ）、９は黒レベルのばらつきを補正する黒補正部であり、９ａは黒補正用のメモリ、１０は白レベルのばらつきを補正する白補正部であり、１０ａは白補正用のメモリ、１１は発光色毎の各信号のゲインを調整するＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐ）、１２は光源２、センサチップ５及びＡＤＣ８に電源や制御信号を供給する制御部である。
【００２７】
１３は同期用ラインメモリなどで構成され、発光色毎に順次、時系列で読み出された画像データをライン画素単位で読み取った色情報に揃える画像位置同期回路部、１４は同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合にドロップアウトデータとする画素位置を決める色判定部、１５は発光色毎に決められた定数データを乗算したあと同一画素位置データを加算し単色データとする画像モノクロ化回路部、１６は色判定部の画素位置情報に対応する単色データの画素をドロップアウトするデータに置換するデータ置換部、１７は画像モノクロ化回路部１５の単色データの最大値を検出し、データ置換部１６に原稿１の下地の反射濃度を参照出力する背景検出部、１８はデータ置換部１６の画素データが色判定部１４の指定により置換された画像データをあらかじめ指定した値で２値化する２値化部、１９はドロップアウトカラー処理された画像データを外部に出力するセレクタである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００２８】
次に動作について説明する。図１において、原稿（帳票）１が搬送される速度に対応して光源２ａ、２ｂ、２ｃが順番に点灯・消灯を繰り返し、照明は点灯制御される。個々の点灯制御により、センサチップ５で光電変換が実施され、照明色に応じた画像データがアナログ信号として順次アナログ・デジタル変換部８でデジタル化される。黒補正部９では、光源２は消灯状態で黒補正するので受光部５が有する固定パターンノイズを全画素に亘り補正する（全画素補正）場合と、一定の画素単位で補正する場合とがある。いずれの場合にも周知の手段で一定値（例えば１０ｂｉｔ精度での“０ｈ”）に揃える補正が行われる。それらの補正データは補正メモリ９ａに収納して使用する。
【００２９】
また、白補正部１０では、各色光源２の主走査方向（センサチップ５の配列方向）における照明強度のばらつきやセンサチップ５の感度のばらつきが存在するために照明強度およびセンサチップ５の感度ばらつきに起因する画像データのダイナミックレンジのばらつきを補正する白補正が行われる。それらの補正データは補正メモリ１０ａに収納して使用する。ＰＧＡ１１では、各色光源２からの画像データ出力の増幅を各色毎に行う。
【００３０】
次にドロップアウトカラー処理について説明する。色判定を行うためには 色毎の画像ラインデータとして入力されるデータを 画素単位で色情報として判定できるようにするため帳票１上の同じラインを読み取った全ての色画像ラインデータを同期させる。このため色判定部１４前段の色（ＲＧＢ）画像位置同期回路部１３で画像位置の同期処理を行い、ＲＧＢの３色データが画素毎に同時に後段回路に出力されるように処理される。同期化された画像データは 色判定部１４に送られドロップアウトすべき色の判定を画素毎に行う。
【００３１】
色判定部１４では、色画像位置同期回路部１３において画素単位で同期された色画像情報を元に 各色データの光電変換されたデータが予め指定した範囲に存在するか、しないかを判定し、画素単位で全色データが予め指定した範囲に存在する場合には当該光電変換素子で読み取られたデータはドロップアウトさせるべきデータと判定する。このドロップアウト判定は画像モノクロ化回路部１５で処理される画素と同期して行われ、ドロップアウトすべき画素と判定された画素の値を 予め設定された画素値にデータ置換部１６においてリアルタイムで置換する。この処理によりドロップアウトされるべき画像が消去され、後段の２値化部１８で２値化される際には確実に下地として読み飛ばされることになる。
【００３２】
この判定は図２に示す帳票１の分光反射スペクトル例に示す帳票１およびマークの際に利用される筆記具の分光反射率の実測結果により、図３に示すようにオレンジ色の判定をＲＧＢの３色光源を用いて行っている。
【００３３】
図２に示される分光反射率は 例えば印刷パターンの場合使用される印刷インクの組成および組み合わせにより決定される。図２では下地として 印刷対象となった紙の反射率を示し、背景は文字や記号などの印刷されている下地に当たる部分の薄い濃度の印刷を示している。本帳票１では読み飛ばす（ドロップアウトさせる）色は「ドロップアウト対象印刷」と記載された反射パターンであり光学波長が５５０ｎｍ付近で反射率が急激に変化することを特徴としている。その他の反射率データは ユーザがマークする際に使用すると考えられる筆記具の反射率を示し赤、青に大きな反射強度を持つ分光特性をもつことが判る。
【００３４】
この結果として図３に示すように読み飛ばす（ドロップアウトさせる）色であるオレンジを抽出するためには緑色の画像を主判定のパラメータとし赤と青の情報を加味して判定すれば良いことが判る。
【００３５】
例えば帳票１の裏面 下地色を１００％として換算し、ＲＧＢ光源、色順次読取での帳票ガイド印刷部の出力推定値を以下に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
これらの出力を画像のデジタル値に換算した値とし、帳票１のドロップアウト部の画素を判定する。具体的には 印刷ムラ、濃度などのバラツキを考慮し、この値を中心とした色範囲の指定を色判定部１４で行い、ドロップアウトさせるべき色を持つ画素を、下地色のような反射率の高い例えば白色にデータ置換部１６で置き換えることにより２値化の前に、ドロップアウトする画素が画像データ中から省かれる。
【００３８】
本実施例の形態１の一例として、読み取ったＲＧＢの画像データに対してＲＧＢ各色のドロップアウト画素を指定する判定値として赤データに対しては２００−２５５ｄｉｇｉｔ、緑データに対しては１２０−２５５ｄｉｇｉｔ、青データに対しては０−２００ｄｉｇｉｔの範囲に各色データが存在する画素を指定し、帳票１の読み取り試験を実施した。その結果としてこの処理により ほぼ１００％ガイド印刷部がドロップアウト画素指定されることが試験結果で確認した。
【００３９】
次に画像位置同期回路部１３から色判定部１４に送られる画像データは同時に画像モノクロ化回路部１５にも送られ、所定配合比率で画像のモノクロ化を実施する。画像モノクロ化回路部１５では色画像位置同期回路部１３において画素単位で同期された色画像情報をもとに あらかじめ指定された割合で各色データを以下の式で演算することによりモノクロ画像出力データを次式に基づき生成する。
【００４０】
Ｉ（ｎ）＝{Ｉｒ（ｎ）＊Ｃｒ}＋{Ｉｇ（ｎ）＊Ｃｇ}＋{Ｉｂ（ｎ）＊Ｃｂ}ここで、
Ｉｒ（ｎ）：赤色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｉｇ（ｎ）：緑色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｉｂ（ｎ）：青色発光光源でのｎ画素目のデータ、Ｃｒ：赤色発光光源係数、Ｃｇ：緑色発光光源係数、Ｃｂ：青色発光光源係数、Ｉ（ｎ）：ｎ画素目のモノクロ化出力値。
【００４１】
このモノクロ化処理は、後段の画像２値化のための前処理と色判定された画素の特定化のために行われる。モノクロ化された画像に対して色判定部１４で判定された画素位置情報を用い、ドロップアウトさせるべき画素に２値化の際に確実に白判定されるあらかじめ設定された値と置換処理がなされ、ドロップアウトされるべき部分が削除されたモノクロ画像が生成される。
【００４２】
画像読取装置としては、このモノクロ情報を出力とすることもあるが、マーク情報はマークの有無判定ができれば良いため、モノクロ画像データは後段の２値化部１８へ送られ所定のスライスレベルで２値化され、白黒２値のデータとなる。この処理の際には読み飛ばす（ドロップアウトさせる）画素の情報はあらかじめ２値化の際に確実に白判定される値に置換するため、帳票１下地と記入されたマークのみのコントラストを考慮すれば良い。
【００４３】
以上からドロップアウトカラー処理すべき画像データの作成を小規模な回路でリアルタイムに行うことができ、帳票などの印刷下地やガイド印刷部を確実に読み飛ばすことが可能な画像読取装置を得ることができる。
【００４４】
また、モノクロ化された画像のデータピーク検出を行い、そのピーク値をモノクロ画像の下地濃度とし、データ置換部でドロップアウト指定画素の置き換えデータを作成することが可能となり、画素データが原稿の下地と同じデータとなるため原稿画像品位が良くなり、２値化の際に確実に白地と認識される効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１では、この発明に係る画像読取装置の基本的な構成を示したが、一般に帳票の読み取り画像におけるドロップアウト色とマーク記入の筆記具の色との差はわずかであり、読み取り画像をそのまま色判定すると色分解の精度に問題が発生する場合があるので実施の形態２では、ダイナミックレンジを広げて色判定する構成について図４を用いて説明する。
【００４６】
図４は、この発明の実施の形態２による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図４において、２０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐し、色判定部１４に乗算入力する乗算器である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。乗算器２０は色判定部１４の前段で各色データに所定のゲインを掛けるためにあらかじめ設定した各色毎に対応した数値を画像データに乗算することで色判定に必要な中間調領域に集中している色判定に必要な部分、例えば低い出力値部分を引き伸ばす（拡大）役目を行う。従って色判定に必要な判定領域の設定範囲を確保し、確実な色判定、分離を行うことができる効果がある。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態２では、ダイナミックレンジを広げて色判定する方法について説明したが実施の形態３では、複数の色判定部を設けて色判定する構成について図５を用いて説明する。
【００４８】
図５は、この発明の実施の形態３による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図５において、１４０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐された信号をパラレルに信号処理する色判定部であり、１４０ａは第１色判定部、１４０ｂは第２色判定部、１４０ｎは第ｎ色判定部である。１５０はそれぞれの色判定部１４０からの出力を論理演算し、制御信号により選択又は照合したデータをデータ置換部１６に送出する論理照合部である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４９】
実施の形態３においては、複数の色判定部で判定したで複数の判定条件を組み合わせることができる。すなわち、判定結果をあらかじめ指定したＯＲ回路、ＡＮＤ回路、ＸＯＲ回路などの論理回路を介在させることにより組み合わせ選択した出力をデータ置換部に送出する。例えば、読み飛ばしたい（ドロップアウトさせたい）色が複数ある場合には この複数の色判定部１４０を用いてその判定結果をＯＲ回路で選択することでドロップアウト色の全ての色に対してのドロップアウト指定が可能となる。また、ＡＮＤ回路を使用して色判定部１４０そのもののデータ照合を行って論理照合部から出力することでデジタルノイズに起因するデータ不良を改善することができる。
【００５０】
また、ドロップアウトカラーに近い色として読み取られる記入マークに対しても色判定部１４０で記入マークの色を指定し、その判定結果をＸＯＲで組み合わせることにより、色判定で指定されるドロップアウト指定画素からこの記入マークの色判定結果で有意と判定された画素が除外される。すなわち、一部の色判定部１４０を色検出回路として利用し、他のドロップアウトカラーに対する色判定部１４０からの出力に対して該色検出として使用することで判別しにくいマーク色の検出が可能となる。
【００５１】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３では、主として画像読取装置の基本動作・構成について説明したが、実施の形態４では、環境温度や供給される電源電圧変動、使用する光源の照明変動等による環境変化に起因する読み取り変動があっても安定に読み取り画像の精度を確保することが可能な画像読取装置について図６を用いて説明する。図６はこの発明の実施の形態４による画像読取装置の機能ブロックである。図６において、２００は原稿の読み取り幅の外側に設けられた基準板、２０１は色画像位置同期回路部１３に前置したデジタル可変器である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５２】
図６において、基準板２００は透過体７又は、原稿１の読取領域外部に設置され、反射率が高い反射部材で構成される。実施の形態４では透過体７に白色で構成したシートを貼り付けた構造としている。画像の読み取り動作時には常に基準板（基準白原稿）からの出力値をモニタし、初期の読み取り結果を不揮発メモリ（図示せず）などに記憶させ、読み取り画像データの変動に対してその基準白部の値が常に初期データと漸近した一定値となるようにデジタル可変器２０１で画像信号にゲインを掛けることによるフィードバックの構成としている。すなわち、光源２から照明され、基準板２００で反射した光りを端部周辺の画素５ａで基準信号として光電変換し、読み取り動作時に毎ライン出力が読み取られる構成としたものである。
【００５３】
このように基準板２００を配置することにより、基準板２００からの出力は初期値の光源の光量が変動しない場合 常に一定の出力となる。光源２に変動があった場合には、基準板２００においても光量変化があり、黒補正部及び白補正部を経由した画像データも変動するもののＰＧＡから基準板２００の位置に対応する画素５ａからの情報をデジタル可変器２０１で調整することにより図７に示す一例のように画像データ入力と画像データ出力とを乗算器などを用いてフィードバック系の処理を行い、ゲインの設定が自動で行う。すなわち、基準画素を平均化し、システムクロック信号（ＸＳＹＮＣ）とレジスタ信号を用いて補正数値計算を行い補正係数（Ｐｃｏｒ）を決め乗算器で利得を可変する。
【００５４】
以上から画素５ａの一部を用いて常時基準板２００からの反射光を読み取り、あらかじめＰＧＡ１１又はデジタル可変器２０１内部などに設定したＲＧＢ基準値と比較することにより画像位置同期回路部１３に一定の出力を送出するようにデジタル可変器を設けたので色判定部１４には常に一定範囲の画像データが入力されることにより安定な色判定が可能となる。なお、基準値は赤緑青（ＲＧＢ）のそれぞれについて設定したが、ＲＧＢのいずれかを利用する場合であっても良い。
【００５５】
実施の形態１乃至４では、カラー画像の読み取りが可能なＲＧＢの３色光源としたが、カラー画像の読み取りが必要のない場合には読み取り対象物の分光反射スペクトルに最適な光源の組み合わせとすることでより効果的な帳票などの読み取り処理が可能となる。すなわち、ＲＧＢ以外の赤外光光源や黄緑発色光源、青緑発色光光源などを採用することで分光反射スペクトル中の特徴的な色画像を採取することで判定精度が向上する。また判定に使用する発光波長は２波長以上で有れば相応の効果を奏する。
【００５６】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による画像読取装置のドロップアウト処理部の機能ブロック図である。図８において、３１０は色画像位置同期回路部１３の出力から分岐し、画像モノクロ化回路部１５に乗算入力する画像モノクロ化ゲイン部である。画像モノクロ化ゲイン部３１０は画像モノクロ化回路部１５の前段で各色データに所定のゲインを掛けるためにあらかじめ設定した各色毎に対応した数値を画像データに乗算する役割を行う。図中、図４と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００５７】
画像モノクロ化ゲイン部３１０は、発光色毎に決められた定数データを乗算し、この画像モノクロ化ゲイン部３１０の信号に受光部５の同一画素位置データを加算し単色データとして出力させる。例えば、実施の形態２において色判定部１４の前段にある乗算機２０に比較的大きなゲイン（例えば１．２５倍以上）をかけると、画像モノクロ化回路部１５の出力と色判定時出力のゲインとの差異により色判定に基づきデータ置換した際にドロップアウトカラーの境界部が完全に除去しきれず残ってしまいドロップアウト処理の精度を低下させる場合がある。
【００５８】
本実施の形態５では、色判定部１４の前段の乗算器２０に比較的大きなゲインをかけた場合でも、画像モノクロ化回路部１５の前段に設けた画像モノクロ化ゲイン部３１０によって、画像モノクロ化回路部１５の出力と色判定時出力のゲインの差異を調整することでドロップアウトカラーの境界部が完全に除去できるようになり、ドロップアウト処理の精度が向上する。
【００５９】
このように色判定に必要な中間調領域に集中している色判定に必要な部分（多くは低い出力値部分）を引き伸ばす（拡大）際に、色判定部１４のゲインに制約されることなく色判定に必要な判定領域の設定範囲を確保し、確実な色判定、分離を行うことができる構成とした。
【００６０】
なお、実施の形態５で説明した以外のその他の構成・機能については、実施の形態１乃至４に説明したものと同一とする。また、実施の形態３で説明した図５に示す論理照合部１５０、実施の形態４で説明した図６に示すデジタル可変器２０１をそれぞれ本実施の形態５で説明したものに付加しても色判定・分離などのドロップアウト処理の精度に対して相応の効果がある。
【００６１】
以上から、読み取り画像をモノクロ化に際して画像モノクロ化回路部１５にデータを入力する前に色毎に独立に画像データに対して予め指定したゲインを乗じることにより、色判定用画像にかけた比較的大きなゲインと、モノクロ化用画像のゲインの差異によるドロップアウト処理の精度低下を防止し、反射率として微妙な差となる色反射データに対して、大きなゲインを設定することが可能となり、色反射データを拡大することが可能となり、結果、色の指定閾値幅を大きく確保できる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・原稿（帳票） ２・・光源 ２ａ・・赤色発色光源 ２ｂ・・緑色発色光源
２ｃ・・青色発色光源 ３・・導光体 ４・・ロッドレンズアレイ（レンズ）
５・・センサＩＣ（受光部） ５ａ・・画素
６・・センサ基板 ７・・ガラス板（透過体）
８・・アナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ） ９・・黒補正部 ９ａ・・補正メモリ
１０・・白補正部 １０ａ・・補正メモリ １１・・ＰＧＡ
１２・・制御部 １３・・色画像位置同期回路部 １３ａ・・ラインメモリ
１４・・色判定部 １５・・画像モノクロ化回路部 １６・・データ置換部
１７・・背景検出部 １８・・２値化部 １９・・セレクタ
２０・・乗算器 １４０・・色判定部 １４０ａ・・第１色判定部
１４０ｂ・・第２色判定部 １４０ｎ・・第ｎ色判定部
１５０・・論理照合部 ２００・・基準板（白基準原稿）
２０１・・デジタル可変器
３１０ 画像モノクロ化ゲイン部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項２】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を発光色毎に乗算してから出力する乗算器と、この乗算器の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項３】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する前記上限値と前記下限値とを異ならせた複数の色判定部と、この複数の色判定部からの信号を選択又は照合してから出力する選択信号を有する論理照合部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部と前記論理照合部からの信号が入力され、前記論理照合部の選択信号により選択又は照合された前記色判定部からの画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項４】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する原稿の読み取り幅より長い光源と、原稿の前記読み取り幅の外側に設けられた基準板と、この基準板及び原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部とで演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部と、前記色画像位置同期回路部に前置して設けられ、前記基準板で反射した光を読み取った情報を所定の基準値と比較し、前記画像データの出力を調整するデジタル可変器とを備え、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より高い場合には前記画像データの出力を減少し、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より低い場合には前記画像データの出力を増加し、前記色画像位置同期回路部の入力レベルを所定の基準値における画像データに漸近させながら前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項５】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号が入力され、前記画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力を検出する背景検出部と、前記画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた他方の信号が入力されると共に前記背景検出部の出力信号が入力され、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を前記単色データのピーク出力値データに置き換えることにより画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項１】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項２】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を発光色毎に乗算してから出力する乗算器と、この乗算器の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項３】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する前記上限値と前記下限値とを異ならせた複数の色判定部と、この複数の色判定部からの信号を選択又は照合してから出力する選択信号を有する論理照合部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部と前記論理照合部からの信号が入力され、前記論理照合部の選択信号により選択又は照合された前記色判定部からの画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項４】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する原稿の読み取り幅より長い光源と、原稿の前記読み取り幅の外側に設けられた基準板と、この基準板及び原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部とで演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力信号を、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部と、前記色画像位置同期回路部に前置して設けられ、前記基準板で反射した光を読み取った情報を所定の基準値と比較し、前記画像データの出力を調整するデジタル可変器とを備え、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より高い場合には前記画像データの出力を減少し、前記基準板で読み取った情報の出力が所定の基準値より低い場合には前記画像データの出力を増加し、前記色画像位置同期回路部の入力レベルを所定の基準値における画像データに漸近させながら前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【請求項５】
複数の波長の発光色を順次点灯制御して原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を収束するレンズと、このレンズで収束された光を受光し、光電変換する多数の画素を有する受光部と、この受光部で光電変換されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デジタル変換部でデジタル変換された光電変換出力を前記受光部の画素毎に暗時の出力データを生成し均一化補正する黒補正部と、前記光源から照射された光を前記受光部で受光し、画素毎に明時の出力データを生成し均一化補正する白補正部と、この白補正部と前記黒補正部で演算処理した発光色毎に得られた画像データを、前記受光部の同一画素の発光色毎に同期して全ライン画素に亘り出力する色画像位置同期回路部と、この色画像位置同期回路部の出力から分岐させた一方の信号を、前記受光部の同一画素位置における発光色毎のデータがあらかじめ上限値と下限値とを指定した範囲内にある場合に、ドロップアウトデータとして当該画素位置情報を出力する色判定部と、前記色画像位置同期回路部の出力から分岐させた他方の信号を発光色毎に決められた定数データを乗算してから出力する画像モノクロ化ゲイン部と、この画像モノクロ化ゲイン部の信号に対して前記受光部の同一画素位置データを加算し単色データとして出力する画像モノクロ化回路部と、この画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた一方の信号が入力され、前記画像モノクロ化回路部の単色データのピーク出力を検出する背景検出部と、前記画像モノクロ化回路部の出力から分岐させた他方の信号が入力されると共に前記背景検出部の出力信号が入力され、前記色判定部の画素位置情報に対応する画素を前記単色データのピーク出力値データに置き換えることにより画像データとして出力されないレベルにデータ置換してから出力するデータ置換部とを備え、前記データ置換部のデータを２値化のドロップアウトカラー処理した画像データとして出力する画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４４３３１（Ｐ２０１０−２４４３３１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２９１２（Ｐ２００９−９２９１２）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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