JP2000316074A - Scanner device and noise removal method - Google Patents
Scanner device and noise removal methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 その構造上シールド部分を設けることが困難
な構造のハンディスキャナにおいては、商用電源などの
影響を受けてスキャン画像にノイズが重畳しやすい。一
旦メモリに画像を取込んだのち、ノイズ除去処理を施す
ことにより良質な画像が得られるハンディスキャナを実
現する。
【解決手段】 一旦1画面分の画像をメモリに取込み、
当該画素の副走査方向に対しての加重平均と当該画素と
の差異から推定誤差を求める。推定誤差を主走査方向で
平均することにより当該画素を含むラインの誤差を求
め、スキャンした値から誤差を差し引くことによりノイ
ズ成分を除去する。
(57) [Problem] In a handy scanner having a structure in which it is difficult to provide a shield portion due to its structure, noise is likely to be superimposed on a scanned image under the influence of a commercial power supply or the like. A handy scanner capable of obtaining a high-quality image by temporarily taking an image into a memory and performing a noise removal process is realized. SOLUTION: An image for one screen is once taken into a memory,
An estimation error is determined from a difference between the weighted average of the pixel in the sub-scanning direction and the pixel. The error of the line including the pixel is determined by averaging the estimated error in the main scanning direction, and the noise component is removed by subtracting the error from the scanned value.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は小型で低下価格のハ
ンディスキャナにおいて、読取り画像のノイズを効果的
に除去し、ノイズの少ないスキャナ装置とそのノイズ除
去方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized and low-cost handy scanner, which effectively removes noise of a read image and reduces the noise, and a method of removing the noise.
【0002】[0002]
【従来の技術】直線状にセンサが並んだ所謂ラインセン
サを用いて画像を取り込むスキャナ装置において、主走
査方向はラインセンサの各読取り画素を切替えることに
より各画素の読取りを行い、センサ部を手動で動かしそ
のセンサ部の移動量を用紙押さえローラーにギヤなどを
介して連結したロータリーエンコーダなどの移動量検出
手段で検出して副走査方向の画素の読取りを行う、所謂
ハンディスキャナについて。2. Description of the Related Art In a scanner device for taking in an image using a so-called line sensor in which sensors are arranged in a straight line, each pixel is read by switching each read pixel of the line sensor in the main scanning direction, and the sensor section is manually operated. A so-called handy scanner which reads pixels in the sub-scanning direction by detecting the amount of movement of the sensor unit with a movement amount detecting means such as a rotary encoder connected to a paper pressing roller via a gear or the like.
【0003】この方式は、ラインセンサがスキャナ本体
の中で移動するフラットベッド方式に比べて装置がコン
パクトにでき、また、スキャナ本体に広い平面が必要で
ないため用紙を搬送する機構を備えたシートフィード方
式では不可能な本などの分厚い原稿も読み取りが可能と
いう特徴がある。In this system, the apparatus can be made more compact than a flatbed system in which a line sensor moves inside the scanner main body, and a sheet feed mechanism provided with a mechanism for transporting paper because the scanner main body does not require a wide flat surface. There is a feature that it is possible to read a thick original such as a book which is impossible with the method.
【0004】ハンディ方式においては、副走査方向の移
動を手動で行うとともに、センサの原稿への押しつけも
手動で行うため、他の方式の様に原稿を背面から加圧す
るローラ、パッドなどが不要で、装置が非常にコンパク
トに構成できるという特徴がある。この特徴をさらに生
かすために、セルフォックレンズアレイで1対1の虚像
を直接センサ上に結像する密着センサを用いることがで
きる。これにより、縮小光学系が不要となりなおいっそ
うのコンパクト化を果たすことができる。In the handy system, since the movement in the sub-scanning direction is performed manually and the sensor is pressed against the document manually, rollers and pads for pressing the document from the back surface as in other methods are not required. The feature is that the device can be configured to be very compact. In order to further utilize this feature, a contact sensor that forms a one-to-one virtual image directly on the sensor using a selfoc lens array can be used. This eliminates the need for a reduction optical system, and can achieve further compactness.
【0005】このような構成をとることにより、非常に
小さなスキャナ装置を得ることができるが、高感度のセ
ンサ素子がガラスやレンズのような電磁波を遮る効果の
ないものを介して空間中に露出されるため、空間内の電
磁波の影響を受けやすい構造になっている。原稿の裏面
に、筐体がないため、原稿を含んだ形のシールドも実現
できない。[0005] By adopting such a configuration, a very small scanner device can be obtained, but a high-sensitivity sensor element is exposed to the space through a material having no effect of blocking electromagnetic waves, such as glass or a lens. Therefore, the structure is easily affected by electromagnetic waves in the space. Since there is no housing on the back side of the document, a shield including the document cannot be realized.
【0006】空間内の電磁波のうち、実際に画質に顕著
に悪影響を与えるのはセンサの副走査周期に比べて同等
以下の周波数の成分、たとえば商用電源に起因するノイ
ズであり、このような成分が存在すると特定の副走査成
分が明るくなったり暗くなったりし、あるいは特定の色
に発生すると画像が色づいて見えることがある。Of the electromagnetic waves in the space, those having a frequency substantially equal to or less than the sub-scanning cycle of the sensor, for example, noise originating from a commercial power supply, have a remarkably adverse effect on the image quality. May cause a specific sub-scanning component to become brighter or darker, or an image to appear colored when it occurs in a specific color.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】この密着型センサを用
いたスキャナ装置においては、商用電源(交流50Hz
または60Hz)の発生する低周波電磁波ノイズが存在
する空間で使用すると、スキャナを構成するラインセン
サがその低周波電磁波ノイズを拾うことにより画像に縞
状のノイズが混入する。In a scanner device using this contact type sensor, a commercial power supply (50 Hz AC) is used.
Or, when used in a space where low-frequency electromagnetic noise generated at 60 Hz) exists, a line sensor included in the scanner picks up the low-frequency electromagnetic noise and mixes stripe noise into an image.
【0008】ハンディスキャナにおいて、このノイズを
受け易い要因として、下記の2点が挙げられる。In a handy scanner, the following two points are cited as factors which are susceptible to this noise.
【0009】まず第1には、原稿の裏面にスキャナ筐体
がないため、金属シールド板を設けることができない。
原稿の裏面にグランドに接続された金属板を設けること
により、センサの回りを金属で囲むことになり低周波ノ
イズを削減する事ができる。もちろん、原稿の表面は、
センサ正面は原画像からの光線が入る方向なので、光を
遮るようなシールドを設けることはできない。First, since there is no scanner housing on the back of the document, a metal shield plate cannot be provided.
By providing a metal plate connected to the ground on the back surface of the document, the sensor is surrounded by metal, so that low-frequency noise can be reduced. Of course, the surface of the manuscript
Since the front of the sensor is in the direction in which light rays from the original image enter, a shield that blocks light cannot be provided.
【0010】なお、縮小光学系を有するスキャナでは、
光路をミラーで曲げることにより、センサの法線方向を
原稿とは異なる方向に向ける事ができるので、センサの
対向する面に金属シールド板を設置することができる。In a scanner having a reduction optical system,
By bending the optical path with a mirror, the normal direction of the sensor can be directed to a direction different from that of the original, so that a metal shield plate can be provided on the surface facing the sensor.
【0011】第2には、ハンディ動作なので、副走査方
向の原稿の読み取り速度にはむらがありノイズの周期が
一定にはならない。従って、画像から特定かつ一定の周
波数成分(たとえば、商用電源なら50Hzや60H
z)を除去する方法ではノイズを除去できない。Second, because of the handy operation, the reading speed of the original in the sub-scanning direction is uneven, and the period of the noise is not constant. Therefore, a specific and constant frequency component (for example, 50 Hz or 60 H
Noise cannot be removed by the method of removing z).
【0012】本発明は、このような小型のセンサが密着
型のハンディセンサにおいても、ノイズ除去を実現する
ものである。The present invention realizes noise reduction even in a handy sensor in which such a small sensor is a close contact type.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、予め均一な色または無地の用紙を読込んで
その場合における画素の変動を調べることにより商用電
源などによるノイズのレベルを検出する。次に、ライン
センサより一画面分の画像を蓄積し、この画像に対して
ノイズ成分を推定したのち、そのノイズ成分を除去する
ことによりノイズの少ない画像を得る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention detects a noise level due to a commercial power supply or the like by reading in advance a uniform color or plain paper and examining pixel fluctuations in that case. I do. Next, an image for one screen is accumulated from the line sensor, a noise component is estimated for this image, and an image with less noise is obtained by removing the noise component.
【0014】まず、ノイズの除去を行う画素に対して、
副走査方向の前後n画素分について画素の読取り値の平
均を取り当該画素の仮推定値を求める。一般的な画像は
色調に連続性があるため平均をとることによりノイズの
成分が相殺される。この仮推定値と実際の読取った値と
の差異を求め当該画素の仮の誤差を求める。仮の誤差を
主走査方向の一ライン分平均することによりそのライン
における平均誤差値を求める。First, for a pixel from which noise is to be removed,
An average of the read values of the pixels for the n pixels before and after in the sub-scanning direction is taken to obtain a temporary estimated value of the pixel. Since a general image has continuity in color tone, noise components are canceled by taking an average. The difference between the provisional estimated value and the actually read value is determined, and the provisional error of the pixel is determined. By averaging the tentative error for one line in the main scanning direction, an average error value in that line is obtained.
【0015】この場合、上記に示した均一な用紙を読込
むことにより得られたノイズのレベルを超える成分を検
出した場合は、ノイズによる変化ではなく本来の画像の
持つ色データの変化によるものであると判断し、上に示
した仮の誤差を求める計算から除外する。この結果、当
該画素を含むラインにおける平均誤差値が得られる。In this case, when a component exceeding the level of noise obtained by reading the above-described uniform paper is detected, the change is not due to the noise but to a change in the color data of the original image. It is determined that there is, and is excluded from the calculation for obtaining the temporary error shown above. As a result, an average error value in a line including the pixel is obtained.
【0016】上記操作により得られた誤差の期待値であ
る主走査1ラインの平均誤差値を、この主走査ラインが
持っている誤差として、その主走査ラインの全画素から
一律に差し引く。これにより、商用電源によるノイズ成
分を低減することが可能となりノイズの少ない画像が得
られる。The average error value of one main scanning line, which is the expected value of the error obtained by the above operation, is uniformly subtracted from all the pixels of the main scanning line as the error of the main scanning line. This makes it possible to reduce noise components due to the commercial power supply, and to obtain an image with less noise.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、主走査方向と副走査方向の読取りデータを主走査方
向に対するライン上の並んだ画素を有するラインセンサ
と、前記ラインセンサを移動することにより副走査方向
の画素を読み取るスキャナ装置において、注目画素に対
して副走査方向の上下複数画素の値を加重平均し前記画
素の仮推定値を求め、前記画素の値と前記仮推定値との
差異を求め、前記仮推定値が所定の値を超えるものを除
き主走査1ラインにつき平均し平均誤差値を求める。前
記注目画素の値から前記平均誤差値を差し引くことによ
り前記注目画素のノイズを除去することを特徴とするス
キャナ装置のノイズ除去方法であり、ラインセンサが密
着型などで、シールド等の対策ができない場合におい
て、商用電源(交流50Hzまたは60Hz)などから
発生する低周波ノイズをスキャナセンサが受け取って
も、ノイズの少ない出力画像が得られるハンディスキャ
ナを実現する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a line sensor having pixels arranged on a line in the main scanning direction and read data in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and In a scanner device that reads a pixel in the sub-scanning direction by moving, a tentative estimation value of the pixel is obtained by weighting and averaging the values of a plurality of upper and lower pixels in the sub-scanning direction for a target pixel, and the value of the pixel and the tentative estimation are obtained. The difference between the tentative estimated value and the tentative estimated value exceeds a predetermined value. A noise removal method for a scanner device, wherein noise of the pixel of interest is removed by subtracting the average error value from the value of the pixel of interest. In this case, a handy scanner that can obtain an output image with less noise even when the scanner sensor receives low-frequency noise generated from a commercial power supply (50 Hz or 60 Hz AC) or the like.
【0018】本発明の請求項6に記載の発明は、注目す
る主走査1ライン内の注目する画素に対して副走査方向
の上下複数画素の画素値を加重平均する場合において、
副走査方向の両端、つまり、加重平均する範囲に入った
ばかりの画素と次に加重平均する範囲から外れる位置の
画素のウエイトを1未満とし、その他の画素のウエイト
を1とする請求項1に記載のスキャナ装置であり、注目
する画素の副走査方向の上下n画素を用いて最適な推定
値を求める際に上下n画素の端部の値による影響を少な
くし、読取った画像の値による影響の少ないノイズ除去
を実現するスキャナ装置を実現する。According to a sixth aspect of the present invention, in the case where a pixel value of a plurality of upper and lower pixels in the sub-scanning direction is weighted and averaged with respect to a target pixel in one main scanning line,
2. The weight of pixels at both ends in the sub-scanning direction, i.e., a pixel just in the range to be weighted and a pixel at a position out of the range to be weighted and averaged is less than 1, and the weight of other pixels is 1. The scanner device of the above, when obtaining the optimal estimated value using the upper and lower n pixels of the pixel of interest in the sub-scanning direction, reduces the effect of the end value of the upper and lower n pixels, the influence of the value of the read image A scanner device that realizes less noise removal is realized.
【0019】本発明の請求項8に記載の発明は、注目す
る主走査1ライン内の注目する画素に対して副走査方向
の上下複数画素の画素値を加重平均する場合において、
前記画素のウエイトを1とし、前記画素より離れるに従
いウエイトを減少するような窓関数を用いたことを特徴
とする請求項1に記載のスキャナ装置であり、注目する
画素の副走査方向の距離が離れるに従ってウエイトを減
少させることにより、より自然画のような色調の変化が
なだらかな画像に対して効果的にノイズ除去を実現する
スキャナを実現する。According to an eighth aspect of the present invention, in the case where a pixel value of a plurality of upper and lower pixels in the sub-scanning direction is weighted and averaged for a pixel of interest in one main scanning line,
2. The scanner device according to claim 1, wherein a weight of the pixel is set to 1, and a window function is used to decrease the weight as the distance from the pixel is increased. By reducing the weight as the distance increases, it is possible to realize a scanner that can effectively remove noise from an image having a more gradual change in color tone such as a natural image.
【0020】以下、本発明の実施の形態について、図1
を用いて説明する。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG.
【0021】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態におけるスキャナ部分のブロック図である。1はラ
インセンサでありRGB各々の光の強度を電気信号に変
換するセンサが一列に並んだものである。2はセンサ駆
動部でありラインセンサ1の各々のセンサが検知した光
の強度をセンサより逐次読み出すことにより主走査方向
の画素の読み出しを行う。3はA/D変換器でありライ
ンセンサの出力信号の電圧値をディジタル処理が可能な
数値に変換する。4はシェーディング補正部でありセン
サ素子の感度のバラツキ、原稿への照明のバラツキや、
光学系に起因するバラツキを、あらかじめ取り込んでお
いた白画像を基準に正規化し、これらの要因のバラツキ
を取り除く。10はローラーでありセンサを手動で動か
す場合にハンディスキャナの滑りを良くすると共にライ
ンセンサ1が平行移動するように移動方向を規制する。
11はギヤであり、ローラー10の回転を副走査方向の
移動量検出部12に伝達する。5はメモリ転送部であり
シェーディング補正部の出力と移動量検出部12の結果
から画像データをメモリ6に転送する。7は処理部であ
り一旦メモリ6に貯えられた画像を処理することにより
ノイズ除去を行う。8は出力インターフェース部であり
ノイズを除去した画像データをメモリ6より読み出して
出力する。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a scanner portion according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a line sensor in which sensors for converting the light intensities of RGB into electric signals are arranged in a line. Reference numeral 2 denotes a sensor driving unit which reads out pixels in the main scanning direction by sequentially reading out the intensity of light detected by each of the line sensors 1 from the sensors. Reference numeral 3 denotes an A / D converter, which converts the voltage value of the output signal of the line sensor into a value that can be digitally processed. Reference numeral 4 denotes a shading correction unit, which varies the sensitivity of the sensor element, the illumination of the original,
Variations due to the optical system are normalized based on a previously captured white image, and variations due to these factors are removed. Reference numeral 10 denotes a roller, which improves the slip of the handy scanner when the sensor is manually moved, and regulates the moving direction so that the line sensor 1 moves in parallel.
Reference numeral 11 denotes a gear, which transmits the rotation of the roller 10 to the movement amount detection unit 12 in the sub-scanning direction. Reference numeral 5 denotes a memory transfer unit that transfers image data to the memory 6 based on the output of the shading correction unit and the result of the movement amount detection unit 12. Reference numeral 7 denotes a processing unit which removes noise by processing an image once stored in the memory 6. Reference numeral 8 denotes an output interface unit which reads out image data from which noise has been removed from the memory 6 and outputs it.
【0022】これらの要素はハンディスキャナにすべて
内蔵する場合に限らず、メモリ6と処理部7をハンディ
スキャナに接続する情報処理装置の中で構成しても同様
の効果が期待できる。These elements are not limited to the case where all of them are incorporated in the handy scanner. Similar effects can be expected even if the memory 6 and the processing unit 7 are configured in an information processing apparatus connected to the handy scanner.
【0023】これらの構成を持つハンディスキャナにつ
いてノイズ除去の動作について詳しく説明する。The operation of removing noise in the handy scanner having these configurations will be described in detail.
【0024】最初に無地もしくは均一な色の用紙の上を
ハンディスキャナでなぞる。この結果得られるデータは
本来であれば均一な値を示すものであるが、実際には商
用電源などのノイズの影響を受けるため値にばらつきが
生じる。この最大値および最小値との差異を算出するこ
とにより、ノイズの範囲が得られる。First, a plain or uniform color sheet is traced with a handy scanner. Originally, the data obtained as a result shows a uniform value. However, in practice, the value varies due to the influence of noise such as a commercial power supply. By calculating the difference between the maximum value and the minimum value, a noise range can be obtained.
【0025】まず、カラー画像の場合は上記の処理は、
色ごと(例:R、G、B)に別個に同じ処理を施すもの
とする。これは、色ごとに平均値が全く異なるため、ノ
イズ推定に用いるのは困難だからである。特に説明のな
い限りRGB夫々の色に対して同じ処理を行うものとす
る。First, in the case of a color image, the above processing
The same process is performed separately for each color (eg, R, G, B). This is because it is difficult to use for noise estimation because the average value is completely different for each color. Unless otherwise specified, the same processing is performed for each of the RGB colors.
【0026】次に、被読取り対象となる原稿をスキャナ
で読み取る。ラインセンサ1で検知した光の強度を電気
信号に変換し、センサ駆動部2により主走査方向に対し
て逐次読み出してA/D変換器3に送る。A/D変換器
3ではアナログの電気信号を量子化し数値化する。一般
的に電気信号はRGB各色に対して256階調から65
K階調に量子化が行われる。A/D変換器3で量子化し
た信号はシェーディング補正部によりセンサ素子の感度
のバラツキや原稿への照明のバラツキや光学系に起因す
るバラツキ補正処理した後に1ライン分メモリ6に蓄積
される。Next, the original to be read is read by a scanner. The intensity of light detected by the line sensor 1 is converted into an electric signal, which is sequentially read out in the main scanning direction by the sensor driving unit 2 and sent to the A / D converter 3. The A / D converter 3 quantizes and digitizes the analog electric signal. Generally, the electric signal is from 256 gradations to 65 for each color of RGB.
The quantization is performed on the K gradation. The signal quantized by the A / D converter 3 is stored in the memory 6 for one line after a shading correction unit performs a correction process for variations in sensitivity of the sensor element, variations in illumination of the original, and variations due to the optical system.
【0027】ラインセンサ1を手で移動するとローラー
10は両端部で同量の回転をするように規制されている
ため、平行方向に対してスムーズに移動する。この移動
量はギヤ11を介して移動量検出部12に伝達され、移
動量検出部12では25.4mmの移動量に対して20
0から600のパルスを発生して移動量を出力する。移
動量検出部12がパルスを生じると、ラインセンサ1は
上記と同様に画像を読み取ることにより副走査方向に対
して読み取ることができる。When the line sensor 1 is moved by hand, the rollers 10 are regulated so as to rotate by the same amount at both ends, so that the rollers 10 move smoothly in the parallel direction. This movement amount is transmitted to the movement amount detection unit 12 via the gear 11, and the movement amount detection unit 12 adjusts the movement amount for the movement amount of 25.4 mm.
Pulses from 0 to 600 are generated to output the movement amount. When the movement amount detector 12 generates a pulse, the line sensor 1 can read the image in the sub-scanning direction by reading the image in the same manner as described above.
【0028】これらの動作により読み取った画像は主走
査方向、副走査方向あわせて全てメモリ6に蓄積され
る。この時点ではメモリ6に蓄積されたデータは商用電
源などの影響によるノイズが含まれているため、以下の
方法を用いてノイズを除去する。Images read by these operations are all stored in the memory 6 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. At this point, since the data stored in the memory 6 includes noise due to the influence of the commercial power supply or the like, the noise is removed using the following method.
【0029】また、上記各画素ごとの平均値を求める時
に参照する副走査方向の範囲(上記ではnであらわした
数値)は、画像と装置の情報処理力のバランスで決定す
る。各ラインが異なる非周期性の正負のノイズを受けて
いるのを相殺する必要があるため、ある程度の大きさが
必要である。ところがこの値を678・・と増やすと計
算量も比例して増えると共に、画像そのものが持つ変化
も平均化してしまうため平坦な画像になってしまう。The range in the sub-scanning direction (the numerical value represented by n in the above description) referred to when calculating the average value for each pixel is determined by the balance between the image and the information processing power of the apparatus. Since it is necessary to cancel that each line receives different non-periodic positive and negative noises, a certain size is required. However, if this value is increased to 678..., The amount of calculation increases in proportion, and the change of the image itself is averaged, resulting in a flat image.
【0030】逆にnを少なくするとノイズを平均化(正
負のノイズを相殺)する能力も減少してしまう。一般的
にノイズは平均する画素数をNとすると概ねNの平方根
に反比例して減少するため、Nは画像の評価や処理時間
を考慮して決めるものとする。本例ではN=10程度と
する。Conversely, if n is reduced, the ability to average noise (cancel positive and negative noise) also decreases. Generally, noise decreases in inverse proportion to the square root of N, where N is the average number of pixels. Therefore, N is determined in consideration of image evaluation and processing time. In this example, N = about 10.
【0031】また、加重平均のウエイトについては、注
目する画素からの距離に関係なく同じウエイトとし、端
部すなわち加重平均範囲に入ったばかりの位置と次に加
重平均する際には範囲から外れる位置にある画素のみを
0.5程度の小さなウエイトとする。加重平均する範囲
から外れる、または入ってくるラインの受けたノイズに
よる、仮推定値の変動を抑えるようなウエイト配分とす
る。The weight of the weighted average is the same regardless of the distance from the pixel of interest, and is set at the end, that is, the position just entering the weighted average range and the position outside the range when the next weighted average is performed. Only a certain pixel has a small weight of about 0.5. The weight distribution is set so as to suppress the fluctuation of the tentative estimated value due to the noise received by the line that is out of the range of the weighted average or that enters the line.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】表1において、注目する画素をP6とする
と、まず、P6のノイズを含まない値を求める。P6の
副走査方向に対して上下の画素11個(上側5個、下側
5個、自身の計11個)を平均化し、P6での画素値の
仮推定値P6’とする。これとP6の値の差を、eP6
=P6−P6’とする。同様に、主走査方向の全ての画
素(図中、A6、B6...Z6)につき誤差、eP
A、ePB...ePZを求める。In Table 1, assuming that the pixel of interest is P6, a value of P6 that does not include noise is first determined. The upper and lower 11 pixels (upper 5 pixels, lower 5 pixels, and a total of 11 pixels) in the sub-scanning direction of P6 are averaged to obtain a temporary estimated value P6 ′ of the pixel value at P6. The difference between this and the value of P6 is eP6
= P6-P6 ′. Similarly, the error, eP, for all pixels (A6, B6,.
A, ePB. . . Find ePZ.
【0034】副走査方向の推定誤差を主走査方向に対し
て平均化することにより注目する画素(P6)を含むラ
インの誤差である平均誤差値を推定する。上記の誤差の
原因となる商用電源などの外来のノイズは、一定の大き
さを超えるものは通常あり得ない。先の無地の用紙を読
込んだ際に求めた最大と値と最小値の差異を超えるもの
は、ノイズの影響ではなく画像のレベルそのものが変化
したと判断し、平均値の計算から除外する。By averaging the estimation error in the sub-scanning direction with respect to the main scanning direction, an average error value which is an error of a line including the pixel of interest (P6) is estimated. External noise, such as a commercial power supply, which causes the above-mentioned error, cannot exceed a certain level. If the difference between the maximum value and the minimum value obtained when the plain paper is read is determined, it is determined that the image level itself has changed rather than the influence of noise, and is excluded from the calculation of the average value.
【0035】こうして求めた平均誤差値はそのラインが
外部から受けたノイズの最適な推定値であるので、その
ラインの各画像値ごとにラインセンサが読取った値から
平均誤差値を差し引く。ただし、結果が画像の取りうる
値の最大値、最小値を超える場合は、最大値、最小値で
飽和させる。Since the average error value obtained in this manner is an optimum estimate of noise received from the outside of the line, the average error value is subtracted from the value read by the line sensor for each image value of the line. However, if the result exceeds the maximum value and the minimum value that the image can take, the image is saturated with the maximum value and the minimum value.
【0036】以上の説明では、参照する範囲を上下5画
素に限ったが、画像の主走査1ラインの周期と、商用電
源の周波数関係やノイズ発生源や解像度によっては上下
5画素に限定するものではない。In the above description, the reference range is limited to the upper and lower 5 pixels. However, the reference range is limited to the upper and lower 5 pixels depending on the cycle of one main scanning line of the image, the frequency relationship of the commercial power supply, the noise source and the resolution. is not.
【0037】ここで説明した様に、参照範囲の両端に位
置する画素のウエイトを他の画素のウエイトより小さく
することで、注目する画素から離れた画素の影響により
推定値、推定誤差を少なくすることができる。すなわ
ち、多数の画素値を平均化して安定した平均値を得るの
であるが、といっても11個の画素を平均化した場合、
参照範囲が1ずれれば、1個の画素が参照範囲から出て
いき、同時に1個の画素か参照範囲に入ってくる。これ
らの誤差の符号が同じなら影響はないが、異なれば平均
が注目する画素から比較的遠い画素の影響を大きく(2
/11画素分)受けてずれる。これを防ぐために、参照
範囲の両端における画素のウエイトを1/2とし、出入
りする画素の誤差の符号が正負に異なっても影響を小さ
くする。 (見込み1/10=(1/2+1/2)/(9+1/2
+1/2)) もちろん、参照範囲の端より1つ内側の画素の誤差が端
の画素の誤差と同じ動きをすれば、上記の効果はなくな
るが、同時に4個の画素が++−−と動く確率は小さ
く、画質に与える影響は小さくできる。As described above, by making the weights of the pixels located at both ends of the reference range smaller than the weights of the other pixels, the estimation value and the estimation error are reduced due to the influence of the pixels distant from the pixel of interest. be able to. That is, a number of pixel values are averaged to obtain a stable average value. However, when averaging 11 pixels,
If the reference range is shifted by one, one pixel goes out of the reference range and at the same time one pixel enters the reference range. If the signs of these errors are the same, there is no effect, but if they are different, the influence of the pixel whose average is relatively far from the pixel of interest is large (2
/ 11 pixels). To prevent this, the weights of the pixels at both ends of the reference range are set to 1 /, and the influence is reduced even if the sign of the error of the incoming and outgoing pixels differs between positive and negative. (Estimate 1/10 = (1/2 + 1/2) / (9 + 1/2)
+1/2)) Of course, if the error of the pixel one inward from the end of the reference range moves in the same way as the error of the end pixel, the above effect is lost, but at the same time, the four pixels move +++-. The probability is small and the effect on image quality can be small.
【0038】(実施の形態2)基本的な回路構成および
ノイズ除去のところを除く動作は実施の形態1と同様で
あるので省略し、ハンディスキャナについてノイズ除去
の動作について詳しく説明する。(Embodiment 2) Since the basic circuit configuration and the operation except for noise removal are the same as those in Embodiment 1, the description is omitted, and the noise removal operation of the handy scanner will be described in detail.
【0039】最初に無地もしくは均一な色の用紙の上を
ハンディスキャナでなぞる。この結果得られるデータは
本来であれば均一な値を示すものであるが、実際には商
用電源などのノイズの影響を受けるため値にばらつきが
生じる。この最大値および最小値との差異をRGB各色
毎に算出することにより、ノイズの範囲が得られる。以
下の説明は各色毎に同様の処理を行うので色指定のない
限りRGB3色共に同じ処理を施すものとする。First, a plain or uniform color sheet is traced with a handy scanner. Originally, the data obtained as a result shows a uniform value. However, in practice, the value varies due to the influence of noise such as a commercial power supply. By calculating the difference between the maximum value and the minimum value for each of the RGB colors, a noise range can be obtained. In the following description, the same processing is performed for each color, so that the same processing is performed for all three colors of RGB unless otherwise specified.
【0040】次に、被読取り対象となる原稿をスキャナ
で読み取る。ラインセンサ1で検知した光の強度を電気
信号に変換し、センサ駆動部2により主走査方向に対し
て逐次読み出してA/D変換器3に送る。A/D変換器
3ではアナログの電気信号を量子化し数値化する。一般
的に電気信号はRGB各色に対して256階調から65
K階調に量子化が行われる。A/D変換器3で量子化し
た信号はシェーディング補正部によりセンサ素子の感度
のバラツキや原稿への照明のバラツキや光学系に起因す
るバラツキ補正処理した後に1ライン分メモリ5に蓄積
される。Next, the original to be read is read by the scanner. The intensity of light detected by the line sensor 1 is converted into an electric signal, which is sequentially read out in the main scanning direction by the sensor driving unit 2 and sent to the A / D converter 3. The A / D converter 3 quantizes and digitizes the analog electric signal. Generally, the electric signal is from 256 gradations to 65 for each color of RGB.
The quantization is performed on the K gradation. The signal quantized by the A / D converter 3 is stored in the memory 5 for one line after the shading correction unit performs a correction process for variations in sensitivity of the sensor element, variations in illumination of the original, and variations due to the optical system.
【0041】ラインセンサ1を手で移動するとローラー
10は両端部で同量の回転をするように規制されている
ため、平行方向に対してスムーズに移動する。この移動
量はギヤ11を介して移動量検出部12に伝達され、移
動量検出部12では25.4mmの移動量に対して20
0から600のパルスを発生して移動量を出力する。移
動量検出部12がパルスを生じると、ラインセンサ1は
上記と同様に画像を読み取ることにより副走査方向に対
して読み取ることができる。When the line sensor 1 is moved by hand, the roller 10 is regulated to rotate by the same amount at both ends, so that the roller 10 moves smoothly in the parallel direction. This movement amount is transmitted to the movement amount detection unit 12 via the gear 11, and the movement amount detection unit 12 adjusts the movement amount for the movement amount of 25.4 mm.
Pulses from 0 to 600 are generated to output the movement amount. When the movement amount detector 12 generates a pulse, the line sensor 1 can read the image in the sub-scanning direction by reading the image in the same manner as described above.
【0042】これらの動作により読み取った画像は主走
査方向、副走査方向あわせて全てメモリ6に蓄積され
る。この時点ではメモリ6に蓄積されたデータは商用電
源などの影響によるノイズが含まれているため、ノイズ
の除去の方法について説明する。Images read by these operations are all stored in the memory 6 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. At this point, since the data stored in the memory 6 includes noise due to the influence of the commercial power supply or the like, a method of removing the noise will be described.
【0043】注目する画素に対して距離が離れるほどウ
エイトが下がるような窓関数を用いて加重平均する。一
般的な自然画ではなだらかに色調が変化することが大半
であるため、注目する画素に隣接する画素は多くの場合
近寄った色である。また、離れるに従ってウエイトを低
くすることにより、読み取る画像そのものが持つ色の変
化の影響を少なくできる。Weighted averaging is performed using a window function in which the weight decreases as the distance from the pixel of interest increases. Since the tone of a general natural image changes in a gradual manner in most cases, a pixel adjacent to a pixel of interest is a color that is close in many cases. In addition, by reducing the weight as the distance increases, the influence of a change in color of the image to be read itself can be reduced.
【0044】表1において、注目する画素をP6とする
と、まず、P6のノイズを含まない値を求める。P6の
副走査方向に対して上下各5画素の計11画素の値から
P6での画素値の仮推定値P6’を求める。In Table 1, assuming that the pixel of interest is P6, first, a value including no noise of P6 is obtained. A tentative estimated value P6 'of the pixel value at P6 is obtained from a total of 11 pixels of the upper and lower 5 pixels in the sub-scanning direction of P6.
【0045】P6’=(1/5P1+2/5P2+3/
5P3+4/5P4+P5+P6+P7+4/5P8+
3/5P9+2/5P10+1/5P11)/7 これとP6の値の差を、eP6=P6−P6’とする。
同様に、主走査方向の全ての画素(図中、A6、B
6...Z6)につき誤差、ePA、ePB...eP
Zを求める。P6 '= (1 / 5P1 + 2 / 5P2 + 3 /
5P3 + 4 / 5P4 + P5 + P6 + P7 + 4 / 5P8 +
3 / 5P9 + 2 / 5P10 + / P11) / 7 The difference between this and the value of P6 is eP6 = P6-P6 ′.
Similarly, all pixels in the main scanning direction (A6, B in the figure)
6. . . Z6), error, ePA, ePB. . . eP
Find Z.
【0046】副走査方向の推定誤差を主走査方向に対し
て平均化することにより注目する画素(P6)を含むラ
インの誤差を推定する。上記の誤差の原因となる商用電
源などの外来のノイズは、一定の大きさを超えるものは
通常あり得ない。先の無地の用紙を読込んだ際に求めた
最大値と最小値の差異を超えるものは、画像のレベルが
変化したと判断し、平均値の計算から除外する。The error of the line including the pixel of interest (P6) is estimated by averaging the estimation error in the sub-scanning direction with respect to the main scanning direction. External noise, such as a commercial power supply, which causes the above-mentioned error, cannot exceed a certain level. Those exceeding the difference between the maximum value and the minimum value obtained when the plain paper is read are judged to have changed the image level, and are excluded from the calculation of the average value.
【0047】こうして求めた平均値をそのラインが外部
から受けたノイズの最適な推定値であるので、そのライ
ンから差し引く。ただし、結果が画像の取りうる値の最
大値、最小値を超える場合は、最大値、最小値で飽和さ
せる。The average value obtained in this manner is subtracted from the line because the line is the optimum estimated value of the noise received from the outside. However, if the result exceeds the maximum value and the minimum value that the image can take, the image is saturated with the maximum value and the minimum value.
【0048】以上の説明では、参照する範囲を上下5画
素に限ったが、画像の主走査1ラインの周期と、外来の
ACノイズの周波数関係によれば、他のパラメータにし
た方がよい。In the above description, the reference range is limited to the upper and lower five pixels. However, according to the relationship between the cycle of one main scanning line of an image and the frequency of external AC noise, it is better to use other parameters.
【0049】また、請求項7に示す様に、参照範囲の両
端に位置する画素のウエイトを他の画素のウエイトより
小さくすることで、注目する画素から離れた画素の影響
により推定値、推定誤差を少なくすることができる。Further, by making the weights of the pixels located at both ends of the reference range smaller than the weights of the other pixels, the estimation value and the estimation error are influenced by the pixels distant from the pixel of interest. Can be reduced.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ACノイ
ズに対するシールド板を設けることができなく、かつ読
み取り周期が一定でないハンディスキャナにおいても、
一旦スキャナで読み取った画像から商用電源の影響によ
るノイズ成分を抽出し、読み取った画像データより差し
引いて補正することにより特定の周波数成分を除去する
だけではノイズを除去できない様なハンディスキャナ装
置において、ノイズの少ない良好な画像を得ることがで
きる。As described above, according to the present invention, even in a handy scanner in which a shield plate for AC noise cannot be provided and the reading cycle is not constant,
In a handy scanner device that cannot remove noise by simply removing specific frequency components by extracting noise components due to the influence of commercial power from the image once read by the scanner and subtracting from the read image data to correct it, And a good image with few images can be obtained.
【0051】本発明は、このように簡単な構成で良好な
画像が得られる極めて優れたハンディスキャナを実現す
るものである。The present invention realizes an extremely excellent handy scanner capable of obtaining a good image with such a simple configuration.
【図1】本発明の一実施の形態によるスキャナ装置の構
成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanner device according to an embodiment of the present invention.
1 ラインセンサ 2 センサ駆動部 3 A/D変換器 4 シェーディング補正部 5 メモリ転送部 6 メモリ 7 処理部 8 出力インターフェース 10 ローラー 11 ギヤ 12 移動量検出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Line sensor 2 Sensor drive part 3 A / D converter 4 Shading correction part 5 Memory transfer part 6 Memory 7 Processing part 8 Output interface 10 Roller 11 Gear 12 Movement amount detection part
Claims (8)
主走査方向に対するライン上の並んだ画素を有するライ
ンセンサと、前記ラインセンサを移動することにより副
走査方向の画素を読み取るスキャナ装置において、注目
画素に対して副走査方向の上下複数画素の値を加重平均
し前記画素の仮推定値を求め、前記画素の値と前記仮推
定値との差異を求め、前記仮推定値が所定の値を超える
ものを除き主走査1ラインにつき平均し平均誤差値を求
める。前記注目画素の値から前記平均誤差値を差し引く
ことにより前記注目画素のノイズを除去することを特徴
とするスキャナ装置のノイズ除去方法。A line sensor having pixels arranged in a line in the main scanning direction with respect to read data in a main scanning direction and a sub-scanning direction, and a scanner device for reading pixels in the sub-scanning direction by moving the line sensor. A weighted average of the values of the upper and lower pixels in the sub-scanning direction with respect to the pixel of interest to obtain a tentative estimation value of the pixel, obtain a difference between the value of the pixel and the tentative estimation value, An average error value is obtained by averaging one line in the main scanning except for those exceeding the value. A noise removing method for a scanner device, wherein noise of the target pixel is removed by subtracting the average error value from the value of the target pixel.
主走査方向に対するライン上の並んだ画素を有するライ
ンセンサと、前記ラインセンサを移動することにより副
走査方向の画素を読み取るスキャナ装置において、注目
画素に対して副走査方向の上下複数画素の値を加重平均
し前記画素の仮推定値を求め、前記画素の値と前記仮推
定値との差異を求め、前記仮推定値が所定の値を超える
ものを除き主走査1ラインにつき平均し平均誤差値を求
める。前記注目画素の値から前記平均誤差値を差し引く
ことにより前記注目画素のノイズを除去することを特徴
とするスキャナ装置。2. A scanner device for reading data in a main scanning direction and a sub-scanning direction having pixels arranged on a line in the main scanning direction, and a scanner device for reading pixels in the sub-scanning direction by moving the line sensor. A weighted average of the values of the upper and lower pixels in the sub-scanning direction with respect to the pixel of interest to obtain a tentative estimation value of the pixel, obtain a difference between the value of the pixel and the tentative estimation value, An average error value is obtained by averaging one line in the main scanning except for those exceeding the value. A scanner device, wherein noise of the target pixel is removed by subtracting the average error value from the value of the target pixel.
主走査方向に対するライン上の並んだ画素を有するライ
ンセンサと、前記ラインセンサを移動することにより副
走査方向の画素を読み取るスキャナ装置において、無地
もしくは均一な被走査物を読込んだ値の最大値と最小値
との差異を所定の値としたことを特徴とする請求項1に
記載のスキャナ装置のノイズ除去方法。3. A line sensor having pixels arranged on a line in the main scanning direction and reading data in the main scanning direction and a sub-scanning direction, and a scanner device for reading pixels in the sub-scanning direction by moving the line sensor. 2. The method according to claim 1, wherein the difference between the maximum value and the minimum value of the values read from the plain or uniform scanned object is a predetermined value.
角度より移動量を求める移動量検出部とを備え、スキャ
ナ本体を手動により動かした移動量を前記移動量検出部
が検出した値により副走査方向の移動量を求めることを
特徴とする請求項2に記載のスキャナ装置。4. A paper scanning roller comprising: a paper pressing roller; and a moving amount detecting unit for obtaining a moving amount from a rotation angle of the roller, wherein a sub-scanning is performed based on a value detected by the moving amount detecting unit. 3. The scanner device according to claim 2, wherein an amount of movement in the direction is obtained.
に対して副走査方向の上下複数画素の画素値を加重平均
する場合において、副走査方向の両端、つまり、加重平
均する範囲に入ったばかりの画素と次に加重平均する範
囲から外れる位置の画素のウエイトを1未満とし、その
他の画素のウエイトを1とする請求項1に記載のスキャ
ナ装置のノイズ除去方法。5. A weighted average of pixel values of a plurality of upper and lower pixels in a sub-scanning direction with respect to a pixel of interest in one line of a main scanning line, which is located at both ends in the sub-scanning direction, that is, within a weighted average range. 2. The noise removal method for a scanner device according to claim 1, wherein the weight of the pixel which is out of the range of the next weighted average with the pixel just after is set to less than 1, and the weight of other pixels is set to 1.
に対して副走査方向の上下複数画素の画素値を加重平均
する場合において、副走査方向の両端、つまり、加重平
均する範囲に入ったばかりの画素と次に加重平均する範
囲から外れる位置の画素のウエイトを1未満とし、その
他の画素のウエイトを1とする請求項1に記載のスキャ
ナ装置。6. When weighting and averaging pixel values of a plurality of upper and lower pixels in a sub-scanning direction with respect to a pixel of interest in one line of a main scanning direction, both ends in the sub-scanning direction, that is, within a weighted average range. 2. The scanner device according to claim 1, wherein the weight of a pixel which is out of the range of the weighted average and the pixel just after is set to less than 1, and the weight of other pixels is set to 1.
に対して副走査方向の上下複数画素の画素値を加重平均
する場合において、前記画素のウエイトを1とし、前記
画素より離れるに従いウエイトを減少するような窓関数
を用いたことを特徴とする請求項1に記載のスキャナ装
置のノイズ除去方法。7. When weighting the pixel values of a plurality of upper and lower pixels in the sub-scanning direction with respect to a pixel of interest in one line of main scanning of interest, the weight of the pixel is set to 1, and the weight increases as the distance from the pixel increases. 2. The method according to claim 1, wherein a window function is used to reduce the noise.
に対して副走査方向の上下複数画素の画素値を加重平均
する場合において、前記画素のウエイトを1とし、前記
画素より離れるに従いウエイトを減少するような窓関数
を用いたことを特徴とする請求項1に記載のスキャナ装
置。8. A weighted average of pixel values of a plurality of upper and lower pixels in a sub-scanning direction with respect to a pixel of interest in one line of a main scanning line of interest. 2. The scanner device according to claim 1, wherein a window function is used to reduce the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122122A JP2000316074A (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Scanner device and noise removal method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122122A JP2000316074A (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Scanner device and noise removal method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316074A true JP2000316074A (en) | 2000-11-14 |
Family
ID=14828174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122122A Pending JP2000316074A (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Scanner device and noise removal method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000316074A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1655957A4 (en) * | 2003-07-01 | 2009-03-18 | Nikon Corp | DEVICE FOR CORRECTING THE VIDEO SIGNAL OF AN ELECTRONIC CAMERA |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122122A patent/JP2000316074A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1655957A4 (en) * | 2003-07-01 | 2009-03-18 | Nikon Corp | DEVICE FOR CORRECTING THE VIDEO SIGNAL OF AN ELECTRONIC CAMERA |
| US8451349B2 (en) | 2003-07-01 | 2013-05-28 | Nikon Corporation | Electronic camera video signal correcting device |
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