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JP3708888B2 - Scanner device and photoelectric gain output automatic gain adjustment method - Google Patents

Scanner device and photoelectric gain output automatic gain adjustment method Download PDF

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JP3708888B2
JP3708888B2 JP2002064229A JP2002064229A JP3708888B2 JP 3708888 B2 JP3708888 B2 JP 3708888B2 JP 2002064229 A JP2002064229 A JP 2002064229A JP 2002064229 A JP2002064229 A JP 2002064229A JP 3708888 B2 JP3708888 B2 JP 3708888B2
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Japan
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gain
photoelectric conversion
reference plate
target value
amplifier circuit
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健司 三縞
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灰色基準板を用いたスキャナ装置、及び光電変換出力の自動利得調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
OCRのスキャナに使用する蛍光灯などの光源は、一般に使用していくうちに光量や分光特性が経年変化する。このため、文字読取装置などにおいては、蛍光灯の経年変化を放置すると、一定の濃度や一定の色合いの画像を得ることができない問題があった。この問題を解決するために、光源の光量や分光特性の変化に応じて光電変換部に設けられる増幅回路の利得を調節する必要がある。そこで、読取部では読み取り原稿をスキャンする前に、明るさや色合いの基準となる基準板をスキャンし、その基準板を読み取った時の光電変換部の出力が全て同じ値になるように、上記増幅回路の利得を自動的に調節することが広く行なわれている。この時、使用される基準板としては、明るさや色合いの基準としては酸化マグネシウムなどの白色が用いられることが多い。
【0003】
一方、スキャナによって帳票の読み取り処理を行なう動作時では、スキャンして得られた画像データから帳票の外形(エッジ)が容易に検出できるようになっていることが望ましく、一般に、読み取り帳票の原稿は白地であることが多いことから、帳票の周囲(背景)を黒色にすることが求められる。
【0004】
これらを両立するために、例えば、文字認識装置の原稿移動式スキャナでは、帳票をスキャンする前に、白色の基準となる白色基準板を画像読取部に出現させて、その読み取り結果から増幅回路の利得を調整し、その後、白色基準板と入れ替わって黒色の背景となる黒色背景板を画像読取部に出現させてから帳票をスキャンするような機構を採用している。
【0005】
また、白色基準板と黒色背景板を動かすための可動部を持たない小型のスキャナでは、白色基準板や黒色背景板の代わりに灰色の基準となる灰色基準板を画像読取部に固定しておき、読み取り帳票をスキャンする前に、その灰色基準板から読み取った時の光電変換部の出力が所定の値になるように増幅回路の利得を自動的に調整する方法や、そのまま灰色基準板を背景として読み取り帳票をスキャンするような方法が用いられている。
【0006】
また、灰色基準板の製造コストを抑えるために、灰色基準をその明るさ(反射率)や色合い(分光特性)が厳密に一定になるように製造するのではなく、出荷前に於いて、白色基準板で校正された測定器(またはスキャナ装置自身)を使用して、ひとつひとつの灰色基準板の反射率や分光特性を測定し、その測定結果をその灰色基準板を使用するスキャナごとに登録(記録)して、その値を増幅回路の利得調整の目標値として設定している。この際、実装される灰色基準板は、帳票の白地と灰色基準板との明るさの差を十分に得るために、灰色基準板をなるべく黒色に近づけておく必要があった。
【0007】
このように、従来、行われていた、スキャナの光電変換部に設けられる増幅回路の自動利得調整では、画像データから帳票の外形を容易に検出できるようにするために、すなわち帳票の白地と灰色基準との明るさの差を十分に得るために、灰色基準板をなるべく黒く(暗く)しなければならなかった。しかしながら、灰色基準板を黒くすればするほど、利得調整として登録される目標値の値が小さくなり、このため、帳票に付着したゴミによるノイズなどのために利得調整の精度が悪化するという問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来行われていた、スキャナの光電変換部に設けられた増幅回路の自動利得調整では、画像データから帳票の外形を容易に検出できるようにするために、すなわち帳票の白地と灰色基準板との明るさの差を十分に得るために、灰色基準板を可能な限り黒く(暗く)しなければならないが、灰色基準板を暗くすればするほど利得調整として登録される目標値の値が小さくなり、帳票に付着したゴミによるノイズなどのために利得調整の精度が悪化するという問題があった。
【0009】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、灰色基準板を用いたスキャナ装置に於いて、光電変換部に設けられる増幅回路の利得を精度よく調整することができるスキャナ装置、及び光電変換出力の自動利得調整方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、灰色基準板を用いたスキャナ装置の光電変換部の増幅回路の自動利得調整機構に於いて、出荷時や保守・点検時などに、少なくとも白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値を記憶させて(設定して)おき、被読み取り帳票の画像読取に際して、上記白色基準板の目標値を用いて光電変換部の増幅回路の自動利得調整行うことを特徴とする。
【0011】
即ち、本発明は、帳票の画像読取に際し、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整するスキャナ装置に於いて、一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)、及び前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)を記憶する記憶手段と、前記帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンし、前記記憶手段から得られる前記目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整した後、当該利得を前記記憶手段から得られる前記目標値(W)と前記目標値(G)との比分(G/W)だけ低下させる利得調整手段とを具備し、前記利得調整手段により調整された前記光電変換部の増幅回路を用いて前記帳票を読み取ることを特徴とする。
【0012】
又、本発明は、帳票に印字された文字や図形などの画像読取に際し、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整するスキャナ装置に於いて、一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)と、この目標値(W)と前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)から求めた比率(G/W)とを記憶する記憶手段と、帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンし、前記記憶手段から得られる前記目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整した後、当該利得を前記記憶手段から得られる比率(G/W)だけ低下させる利得調整手段とを具備し、前記利得調整手段により調整された前記光電変換部の増幅回路を用いて前記帳票を読み取ることを特徴とする。
【0013】
上記したような光電変換部の増幅回路の自動利得調整機能を備えることで、灰色基準板を用いたスキャナ装置に於ける光電変換部の増幅回路の利得を精度よく調整することができる
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0015】
図1は、本発明の第1の実施形態に於けるスキャナ装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【0016】
図中、11は被読み取り帳票及び光電変換出力調整用の基準板を照らす蛍光灯などの光源である。12は画像センサの読み取り対象となる被読み取り帳票である。13は画像センサの読取位置に固定的に実装されて、明るさや色合いの基準となり、また、帳票のスキャンの際には被読み取り帳票12の背景になる灰色基準板である。14はスキャナ装置の製造時などに灰色基準板の反射率や分光特性を校正するために一時的に画像センサの読取位置に取り付けて使用される、明るさ(反射率)や色合い(分光特性)の絶対基準となる白色基準板である。15は被読み取り帳票12上を走査して、画像を読み込む画像センサである。16は画像センサ15の読取出力(アナログ出力電圧)を増幅する増幅回路である。17は灰色基準板13の光電変換出力(A/D変換出力)が所定の値になるように増幅回路16の自動利得調整を行う利得調整回路である。18は増幅回路16で増幅された画像信号(アナログ出力電圧)をアナログ/デジタル変換するA/D変換回路である。19はA/D変換回路18より出力された画像データを貯える画像メモリである。20は光電変換部の自動利得調整のためのデータ(基準値)を保持するパラメータ記憶部である。
【0017】
図2は、第1の実施形態に於ける、出荷前の光電変換出力調整の手順と、出荷後のスキャナ読み取り時の光電変換部の自動利得調整の手順を示すフローチャートであり、図3は上記実施形態の動作説明図である。
【0018】
ここで、上記各図を参照して本発明の第1の実施形態に於ける動作を説明する。
【0019】
先ず、図1の動作を説明する。光源11からの光によって、被読み取り帳票12、灰色基準板13、白色基準14板等が照射される。被読み取り帳票12には、印刷および又は手書きされた文字・図形などが記入されており、スキャナ装置によってその文字・図形などの画像データが読み取られるものであり、一般的に帳票12は白地である。灰色基準板13は明るさや色合いの基準となるものであり、また、帳票12の背景(背景色)となる。そして、この灰色基準板13は画像センサ15の読取位置に固定的に実装されている。
【0020】
一方、白色基準板14は明るさ(反射率)や色合い(分光特性)の絶対基準となるものである。白色基準板14の反射率は常に帳票の反射率より高い(明るい)ものとする。そして、この白色基準板14はスキャナ装置に着脱可能に取り付けられるものであり、スキャナ装置の製造時などにおいて、灰色基準板13の反射率や分光特性を調整するために一時的に画像センサ15の読取位置に取り付けて使用する。白色基準13板は後述する利得調整が終了すると取外され、スキャナ出荷時には実装されていない。
【0021】
画像センサ15は多数のCCDセンサなどによって構成され、各種基準板13,14、または帳票12からの反射光を光電変換して増幅回路16へ出力する。増幅回路16は画像センサ15を構成するCCDセンサの数だけ設けられており、画像センサ15から出力されたアナログ出力電圧を増幅する。この増幅回路16の利得は利得調整回路17から与えられる。A/D変換回路18は増幅回路16で増幅されたアナログ出力電圧をデジタルデータに変換する。画像メモリ19はA/D変換回路18でA/D変換されたデジタルデータを一時記憶し、その画像データを読み取り制御部(図示せず)へ出力する。
【0022】
利得調整回路17は灰色基準板13を読み取った時のCCDセンサの光電変換出力(A/D変換出力)が全て同じ値となるように増幅回路16(CCDセンサに対応して設けられている)の利得を調整する。パラメータ記憶部20は利得調整回路17によってリード/ライトされるもので、灰色基準板13を読み取った時のCCDセンサの光電変換出力が全て同じ値になるように、増幅回路毎に利得を調整するためのパラメータが記憶されており、そのパラメータはスキャナ装置ごと、または灰色基準板13ごとに固有の値を示す。
【0023】
ここで、スキャナ装置を出荷する前に、まず、画像センサ15の読取位置に白色基準板14を取り付ける。そして、この白色基準板14を画像センサ15によって読み取らせる。この時に、画像センサ15を構成する多数のCCDセンサの光電変換出力が全て同じ所定値[W]になるように、利得調整回路17はCCDセンサに対応する全ての増幅回路16の利得を1個ずつ個別に調整(増幅回路16の出力が飽和しない範囲で、なるべく大きな値)して設定する(図2、図3ステップS1)。
【0024】
次に、読取位置の白色基準板14を取り外し、そのままの利得で灰色基準板13を画像センサ15にて読み取り、画像センサ15を構成するCCDセンサの光電変換出力を測定する。利得調整回路17は、この時の光電変換出力値[G]を上記で求めた所定値[W]とともにパラメータ記憶部20に記憶する(図2、図3ステップS2)。
【0025】
以上の調整がスキャナ装置の出荷前に行われる。なお、上述した利得調整は、スキャナ装置の出荷前に限定されず、例えば、定期調整時や保守点検時に行うようにしても良い。
【0026】
その後のスキャナ装置の稼動時において、即ち被読み取り帳票12の画像読取時の前に、先ず、灰色基準板13を画像センサ15にて読み取り、画像センサ15を構成するCCDセンサの全ての光電変換出力が上記で求めた値[W]になるように、利得調整回路17はパラメータ記憶部20から得られる[W]値を基に、増幅回路16の利得を調整する(図2、図3ステップS11)。この時の増幅回路16の利得を[A]とする。
【0027】
次に、増幅回路16の利得RをR=[A×G/W]に設定する(図2、図3ステップS12)。その状態で、帳票12を画像センサ15によりスキャン読み取りを実行し、増幅回路16は利得Rの値で増幅処理を行う(図2ステップS13)。
【0028】
上記した本発明の実施形態による自動利得調整により、精度の高い利得調整が行える。
【0029】
ここで、本発明を使用しない灰色基準板のみで増幅回路の利得調整を行う方式(ここでは一般方式と称す)と、本発明のように白色基準板と灰色基準板を使用して増幅回路の利得調整を行う方式(ここでは本発明方式と称す)とを比較して見る。
【0030】
一般方式では、帳票12をスキャン読み取りする際に、まず、灰色基準板を画像センサにて読み取り、画像センサを構成するCCDセンサの光電変換出力が全て同じ値[G]になるように増幅回路16の利得を調整する。そして、次に、帳票12を画像センサ15によりスキャン読み取りを行い、その光電変換出力を増幅回路16(上記で求めた利得のままで)によって増幅してA/D変換回路に出力するものである。 これに対し本発明方式では、第1段階として、事前に白色基準板13を読み取って、画像センサ15を構成する全てのCCDセンサの光電変換出力が同じ値[W]となるように増幅回路16の利得を調整し、この増幅回路16の利得をそのままにして、次に、灰色基準板14を読み取って、画像センサ15を構成する全てのCCDセンサの光電変換出力の値[G]を測定する。そして、第2段階として、実際の帳票12の読み取り時前に、灰色基準板13を読み取って、画像センサ15を構成する全てのCCDセンサの光電変換出力が第1段階で求めた値[W]となるように増幅回路16の利得(値[A])を求め、実際の帳票12を読み取り時における利得R=A×G/Wを求める構成とした。
【0031】
これにより、増幅回路16の利得の調整誤差e=W−Gがゼロであれば本発明方式であっても、一般方式であってもほぼ同じ画像データが得られる。しかし、実際には光源11の蛍光灯からは経年変化により、画像センサ15を構成するCCDセンサに同じ量の光が照射されるものではない。
【0032】
しかしながら、一般方式では、増幅回路16は灰色基準板13をスキャン読み取りした時の光電変換出力のみで利得調整されるため、この光電変換出力の値が例えば光源11の経年変化による光量劣化等により不適切な値となった場合、直接その値が出力信号に反映されてしまい、文字読み取りに影響が出る。
【0033】
これに対して、本発明方式では、帳票12の読み取り時前に(帳票12の読み取りに際して)求めた増幅回路16の利得Rは、A×G/Wから求めることから、例え灰色基準板13をスキャン読み取りした時の光電変換出力[G]が不適切な値となった場合でも、[G/W](≦1)によって極めて小さい影響に抑えることが出来る。したがって、本発明方式では利得を精度よく調整することができる。
【0034】
尚、上記した実施形態では、パラメータ記憶部20に、上述で求めた光電変換出力の値[W]と[G]を記憶するとしたが(図2ステップS2)、これに代わって、目標値[W]と比率[G/W]を記憶するようにしてもよい。また、白色基準板や灰色基準板の光電変換出力は画像センサの全域の平均値、最大値、一部分の平均値などのいずれであってもよい。また、カラースキャナに於いて、R、G、Bのそれぞれについて、上記実施形態と同様の作業を実施することにより、色合い(カラーバランス)の制御を行うことができる。
【0035】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、灰色基準を用いたスキャナ装置に於いて、光電変換部の増幅回路の利得を精度よく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に於けるスキャナ装置の主要部の構成を示すブロック図。
【図2】上記実施形態に於ける、出荷前の光電変換出力調整、及び帳票スキャン時の光電変換出力自動利得調整の手順を示すフローチャート。
【図3】上記実施形態の動作説明図。
【符号の説明】
11…光源
12…帳票
13…灰色基準板
14…白色基準板
15…画像センサ
16…増幅回路
17…利得調整回路
18…A/D(アナログ/デジタル)変換回路
19…画像メモリ
20…パラメータ記憶部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanner device using a gray reference plate and an automatic gain adjustment method for photoelectric conversion output.
[0002]
[Prior art]
A light source such as a fluorescent lamp used for an OCR scanner generally changes in light amount and spectral characteristics over time. For this reason, in a character reader or the like, there is a problem that an image having a constant density or a constant color cannot be obtained if the secular change of the fluorescent lamp is left unattended. In order to solve this problem, it is necessary to adjust the gain of the amplifier circuit provided in the photoelectric conversion unit in accordance with changes in the light amount and spectral characteristics of the light source. Therefore, the scanning unit scans a reference plate that serves as a reference for brightness and hue before scanning the read document, and the amplification unit performs the above amplification so that all the outputs of the photoelectric conversion unit when the reference plate is read have the same value. It is widely practiced to automatically adjust the gain of a circuit. At this time, as a reference plate to be used, white such as magnesium oxide is often used as a reference for brightness and hue.
[0003]
On the other hand, it is desirable to be able to easily detect the outline (edge) of the form from the image data obtained by scanning during the operation of performing the form reading process by the scanner. Since it is often a white background, it is required to make the periphery (background) of the form black.
[0004]
In order to achieve both of these, for example, in a document moving scanner of a character recognition device, before scanning a form, a white reference plate serving as a white reference appears in the image reading unit, and the amplification result is determined based on the read result. A mechanism is employed in which the gain is adjusted, and then the form is scanned after the black background plate, which is replaced with the white reference plate, appears as a black background in the image reading unit.
[0005]
Also, in a small scanner that does not have a moving part for moving the white reference plate and black background plate, a gray reference plate serving as a gray reference is fixed to the image reading unit instead of the white reference plate and black background plate. Before scanning the read form, the method of automatically adjusting the gain of the amplifier circuit so that the output of the photoelectric conversion unit when reading from the gray reference plate becomes a predetermined value, or the background of the gray reference plate as it is A method of scanning a read form is used.
[0006]
Also, in order to reduce the manufacturing cost of the gray reference plate, the gray reference is not manufactured so that its brightness (reflectance) and hue (spectral characteristics) are strictly constant. Using a measuring instrument calibrated with a reference plate (or the scanner device itself), measure the reflectance and spectral characteristics of each gray reference plate, and register the measurement results for each scanner that uses the gray reference plate ( And the value is set as a target value for gain adjustment of the amplifier circuit. At this time, the gray reference plate to be mounted needs to be as close to black as possible in order to obtain a sufficient difference in brightness between the white background of the form and the gray reference plate.
[0007]
As described above, in the conventional automatic gain adjustment of the amplification circuit provided in the photoelectric conversion unit of the scanner, in order to easily detect the outline of the form from the image data, that is, the white background and the gray of the form. In order to obtain a sufficient difference in brightness from the reference, the gray reference plate had to be made as black (dark) as possible. However, the blacker the gray reference plate is, the smaller the target value registered as gain adjustment becomes. For this reason, there is a problem that the accuracy of gain adjustment deteriorates due to noise caused by dust adhering to the form. there were.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional automatic gain adjustment of the amplifier circuit provided in the photoelectric conversion unit of the scanner, in order to easily detect the outline of the form from the image data, that is, the white background of the form. In order to obtain a sufficient brightness difference from the gray reference plate, the gray reference plate must be black (darkened) as much as possible. However, the darker the gray reference plate, the more the target value registered as gain adjustment. There is a problem that the gain adjustment accuracy deteriorates due to noise caused by dust adhering to the form.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a scanner device using a gray reference plate, a scanner device capable of accurately adjusting the gain of an amplifier circuit provided in a photoelectric conversion unit, and a photoelectric conversion output It is an object of the present invention to provide an automatic gain adjustment method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an automatic gain adjustment mechanism of an amplifier circuit of a photoelectric conversion unit of a scanner device using a gray reference plate. At the time of shipment, maintenance or inspection, photoelectric conversion output at least when a white reference plate is scanned The target value is stored (set), and the automatic gain adjustment of the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit is performed using the target value of the white reference plate when reading the image of the read form.
[0011]
That is, the present invention provides a photoelectric conversion when a white reference plate temporarily mounted is scanned in a scanner device that adjusts the gain of an amplification circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate when reading a form image. Storage means for storing the output target value (W) and the target value (G) of the photoelectric conversion output when the gray reference plate fixedly attached to the scanner device is scanned, and the gray before reading the form After scanning the reference plate and adjusting the gain of the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit until the target value (W) obtained from the storage means is reached, the target value (W) obtained from the storage means wherein the ratio amount between the target value (G); and a gain adjustment means for reducing (G / W) only to read the document with the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit, which is adjusted by the gain adjusting means and And it features.
[0012]
The present invention also provides a white reference temporarily mounted in a scanner device that adjusts the gain of an amplification circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate when reading an image of characters or figures printed on a form. Target value (W ) of photoelectric conversion output when scanning a plate, target value (W ) of this photoelectric conversion output and target value (G) of photoelectric conversion output when scanning the gray reference plate fixedly attached to the scanner device Storage means for storing the ratio (G / W) obtained from the above, and scanning the gray reference plate before reading the form, until the target value (W) obtained from the storage means is reached. Gain adjusting means for reducing the gain by a ratio (G / W) obtained from the storage means after adjusting the gain of the amplifier circuit, and the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit adjusted by the gain adjusting means Using And reading the form.
[0013]
By providing the automatic gain adjustment function of the amplification circuit of the photoelectric conversion unit as described above, the gain of the amplification circuit of the photoelectric conversion unit in the scanner device using the gray reference plate can be accurately adjusted.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main part of the scanner device according to the first embodiment of the present invention.
[0016]
In the figure, reference numeral 11 denotes a light source such as a fluorescent lamp that illuminates a form to be read and a reference plate for photoelectric conversion output adjustment. Reference numeral 12 denotes a read form to be read by the image sensor. Reference numeral 13 denotes a gray reference plate that is fixedly mounted at the reading position of the image sensor and serves as a reference for brightness and hue, and serves as the background of the form 12 to be read when the form is scanned. Reference numeral 14 denotes brightness (reflectance) and hue (spectral characteristics) that are temporarily attached to the reading position of the image sensor to calibrate the reflectance and spectral characteristics of the gray reference plate when the scanner apparatus is manufactured. It is a white reference plate that is an absolute reference for An image sensor 15 scans the form 12 to be read and reads an image. Reference numeral 16 denotes an amplifier circuit that amplifies the read output (analog output voltage) of the image sensor 15. Reference numeral 17 denotes a gain adjustment circuit that performs automatic gain adjustment of the amplifier circuit 16 so that the photoelectric conversion output (A / D conversion output) of the gray reference plate 13 becomes a predetermined value. Reference numeral 18 denotes an A / D conversion circuit that performs analog / digital conversion on the image signal (analog output voltage) amplified by the amplifier circuit 16. An image memory 19 stores the image data output from the A / D conversion circuit 18. Reference numeral 20 denotes a parameter storage unit that holds data (reference value) for automatic gain adjustment of the photoelectric conversion unit.
[0017]
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of photoelectric conversion output adjustment before shipment and a procedure of automatic gain adjustment of the photoelectric conversion unit at the time of scanner reading after shipment in the first embodiment. It is operation | movement explanatory drawing of embodiment.
[0018]
Here, the operation in the first embodiment of the present invention will be described with reference to the respective drawings.
[0019]
First, the operation of FIG. 1 will be described. The read form 12, the gray reference plate 13, the white reference 14 plate, and the like are irradiated with light from the light source 11. Printed and / or handwritten characters / graphics, etc. are entered in the form 12 to be read, and image data such as the characters / graphics is read by the scanner device. In general, the form 12 is white. . The gray reference plate 13 serves as a reference for brightness and hue, and serves as the background (background color) of the form 12. The gray reference plate 13 is fixedly mounted at the reading position of the image sensor 15.
[0020]
On the other hand, the white reference plate 14 is an absolute reference for brightness (reflectance) and hue (spectral characteristics). The reflectance of the white reference plate 14 is always higher (brighter) than the reflectance of the form. The white reference plate 14 is detachably attached to the scanner device, and temporarily adjusts the reflectance and spectral characteristics of the gray reference plate 13 when the scanner device is manufactured. Install and use at the reading position. The white reference 13 plate is removed when the gain adjustment described later is completed, and is not mounted at the time of scanner shipment.
[0021]
The image sensor 15 is composed of a number of CCD sensors and the like, and photoelectrically converts the reflected light from the various reference plates 13 and 14 or the form 12 and outputs it to the amplifier circuit 16. The amplifying circuits 16 are provided as many as the number of CCD sensors constituting the image sensor 15, and amplify the analog output voltage output from the image sensor 15. The gain of the amplifier circuit 16 is given from the gain adjustment circuit 17. The A / D conversion circuit 18 converts the analog output voltage amplified by the amplification circuit 16 into digital data. The image memory 19 temporarily stores the digital data A / D converted by the A / D conversion circuit 18 and outputs the image data to a reading control unit (not shown).
[0022]
The gain adjustment circuit 17 is provided with an amplification circuit 16 (corresponding to the CCD sensor) so that the photoelectric conversion outputs (A / D conversion outputs) of the CCD sensor when the gray reference plate 13 is read all have the same value. Adjust the gain. The parameter storage unit 20 is read / written by the gain adjustment circuit 17 and adjusts the gain for each amplifier circuit so that the photoelectric conversion outputs of the CCD sensor when the gray reference plate 13 is read all have the same value. Are stored for each scanner device or each gray reference plate 13.
[0023]
Here, before shipping the scanner device, first, the white reference plate 14 is attached to the reading position of the image sensor 15. The white reference plate 14 is read by the image sensor 15. At this time, the gain adjustment circuit 17 sets the gains of all the amplification circuits 16 corresponding to the CCD sensors to one so that the photoelectric conversion outputs of the many CCD sensors constituting the image sensor 15 all have the same predetermined value [W]. Individual adjustment (as large as possible within the range where the output of the amplifier circuit 16 is not saturated) is set (step S1 in FIGS. 2 and 3).
[0024]
Next, the white reference plate 14 at the reading position is removed, the gray reference plate 13 is read by the image sensor 15 with the gain as it is, and the photoelectric conversion output of the CCD sensor constituting the image sensor 15 is measured. The gain adjustment circuit 17 stores the photoelectric conversion output value [G] at this time in the parameter storage unit 20 together with the predetermined value [W] obtained above (step S2 in FIGS. 2 and 3).
[0025]
The above adjustment is performed before shipping the scanner device. Note that the above-described gain adjustment is not limited to before the scanner device is shipped, and may be performed, for example, during regular adjustment or maintenance inspection.
[0026]
When the scanner device is subsequently operated, that is, before reading the image of the form 12 to be read, first, the gray reference plate 13 is read by the image sensor 15 and all photoelectric conversion outputs of the CCD sensors constituting the image sensor 15 are read. The gain adjustment circuit 17 adjusts the gain of the amplifier circuit 16 based on the [W] value obtained from the parameter storage unit 20 (step S11 in FIG. 2 and FIG. 3). ). The gain of the amplifier circuit 16 at this time is [A].
[0027]
Next, the gain R of the amplifier circuit 16 is set to R = [A × G / W] (step S12 in FIGS. 2 and 3). In this state, the form 12 is scanned and read by the image sensor 15, and the amplification circuit 16 performs amplification processing with the value of the gain R (step S13 in FIG. 2).
[0028]
The automatic gain adjustment according to the above-described embodiment of the present invention enables highly accurate gain adjustment.
[0029]
Here, a method of adjusting the gain of the amplifier circuit using only a gray reference plate that does not use the present invention (herein referred to as a general method) and a white reference plate and a gray reference plate as in the present invention are used. A comparison is made with a method for performing gain adjustment (herein referred to as the present invention method).
[0030]
In the general method, when scanning the form 12, first, the gray reference plate is read by the image sensor, and the photoelectric conversion outputs of the CCD sensors constituting the image sensor are all set to the same value [G]. Adjust the gain. Then, the form 12 is scanned and read by the image sensor 15, and the photoelectric conversion output is amplified by the amplification circuit 16 (with the gain obtained above) and output to the A / D conversion circuit. . On the other hand, in the method of the present invention, as the first step, the white reference plate 13 is read in advance, and the amplifier circuit 16 is configured so that the photoelectric conversion outputs of all the CCD sensors constituting the image sensor 15 have the same value [W]. The gray reference plate 14 is read next, and the photoelectric conversion output values [G] of all the CCD sensors constituting the image sensor 15 are measured while the gain of the amplifier circuit 16 is left as it is. . Then, as the second stage, the value [W] obtained by reading the gray reference plate 13 and reading the photoelectric conversion outputs of all the CCD sensors constituting the image sensor 15 in the first stage before reading the actual form 12. Thus, the gain (value [A]) of the amplifier circuit 16 is obtained so that the gain R = A × G / W when reading the actual form 12 is obtained.
[0031]
As a result, if the gain adjustment error e = WG of the amplifier circuit 16 is zero, substantially the same image data can be obtained regardless of the method of the present invention or the general method. However, actually, the same amount of light is not emitted from the fluorescent lamp of the light source 11 to the CCD sensor constituting the image sensor 15 due to aging.
[0032]
However, in general manner, the amplifier circuit 16 to be gain adjusted only photoelectric conversion output when scanning read gray reference plate 13, the light intensity deterioration due to aging of the values of the photoelectric conversion output, for example, the light source 11 not When an appropriate value is reached, the value is directly reflected in the output signal, affecting the character reading.
[0033]
In contrast, in the present invention method, the gain R in amplifier 16 obtained before the time of reading the document 12 (when reading the document 12), since obtaining the A × G / W, a gray reference plate 13 even Even when the photoelectric conversion output [G] at the time of scanning reading becomes an inappropriate value, it can be suppressed to an extremely small influence by [G / W] (≦ 1). Therefore, the gain of the present invention can be adjusted with high accuracy.
[0034]
In the above-described embodiment, the photoelectric conversion output values [W] and [G] obtained above are stored in the parameter storage unit 20 (step S2 in FIG. 2). Instead, the target value [ W] and ratio [G / W] may be stored. Further, the photoelectric conversion output of the white reference plate or the gray reference plate may be any of an average value, a maximum value, a partial average value of the entire area of the image sensor, and the like. Further, in the color scanner, the hue (color balance) can be controlled by performing the same operation as that of the above embodiment for each of R, G, and B.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the gain of the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit can be accurately adjusted in the scanner device using the gray reference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a scanner device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of photoelectric conversion output adjustment before shipment and photoelectric conversion output automatic gain adjustment at the time of form scanning in the embodiment.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Light source 12 ... Form 13 ... Gray reference board 14 ... White reference board 15 ... Image sensor 16 ... Amplifier circuit 17 ... Gain adjustment circuit 18 ... A / D (analog / digital) conversion circuit 19 ... Image memory 20 ... Parameter memory | storage part

Claims (4)

帳票の画像読取に際し、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整するスキャナ装置に於いて、
一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)及び前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)を記憶する記憶手段と、
前記帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンし、前記記憶手段から得られる前記目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整した後、当該利得を前記記憶手段から得られる前記目標値(W)と前記目標値(G)との比分(G/W)だけ低下させる利得調整手段とを具備し、
前記利得調整手段により調整された前記光電変換部の増幅回路を用いて前記帳票を読み取ることを特徴とするスキャナ装置。
In a scanner device that adjusts the gain of an amplifier circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate when reading an image of a form,
The target value (W) of the photoelectric conversion output when the white reference plate temporarily mounted is scanned and the target value (G) of the photoelectric conversion output when the gray reference plate fixedly attached to the scanner device is scanned. Storage means for storing;
The gray reference plate is scanned before reading the form, and after adjusting the gain of the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit until the target value (W) obtained from the storage means, the gain is read from the storage means. Gain adjusting means for reducing the ratio (G / W) of the target value (W) and the target value (G) to be obtained;
A scanner apparatus that reads the form using an amplifier circuit of the photoelectric conversion unit adjusted by the gain adjusting means.
帳票の画像読取に際し、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整するスキャナ装置に於いて、
一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)と、この目標値(W)と前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)から求めた比率(G/W)とを記憶する記憶手段と、
帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンし、前記記憶手段から得られる前記目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整した後、当該利得を前記記憶手段から得られる比率(G/W)だけ低下させる利得調整手段とを具備し、
前記利得調整手段により調整された前記光電変換部の増幅回路を用いて前記帳票を読み取ることを特徴とするスキャナ装置。
In a scanner device that adjusts the gain of an amplifier circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate when reading an image of a form,
Target value (W) of photoelectric conversion output when scanning a white reference plate that is temporarily mounted, and photoelectric conversion when scanning the gray reference plate fixedly attached to the target value (W) and the scanner device Storage means for storing the ratio (G / W) obtained from the output target value (G);
The gray reference plate is scanned before reading the form, and the gain of the amplifier circuit of the photoelectric conversion unit is adjusted until the target value (W) obtained from the storage unit is obtained, and then the gain is obtained from the storage unit. A gain adjusting means for reducing the ratio (G / W),
A scanner apparatus that reads the form using an amplifier circuit of the photoelectric conversion unit adjusted by the gain adjusting means.
帳票の画像読取を行うスキャナ装置における、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整する自動利得調整方法に於いて、
一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)、及び前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)を取得して記憶部に記憶し、
前記帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンして、前記記憶部から得られる目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整し、
前記増幅回路の利得を前記記憶部から得られる前記目標値(W)と前記目標値(G)との比分(G/W)だけ低下させた利得を求める
ことを特徴とする光電変換出力の自動利得調整方法。
In an automatic gain adjustment method for adjusting the gain of an amplifier circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate in a scanner device for reading an image of a form,
Target value (W) of photoelectric conversion output when scanning a white reference plate temporarily mounted, and target value (G) of photoelectric conversion output when scanning the gray reference plate fixedly attached to the scanner device Is stored in the storage unit,
Before reading the form, scan the gray reference plate, adjust the gain of the amplification circuit of the photoelectric conversion unit until the target value (W) obtained from the storage unit,
A gain obtained by reducing the gain of the amplifier circuit by a ratio (G / W) between the target value (W) and the target value (G) obtained from the storage unit is obtained. Gain adjustment method.
帳票の画像読取を行うスキャナ装置における、灰色基準板を用いて光電変換部の増幅回路の利得を調整する自動利得調整方法に於いて、
一時的に取り付けられる白色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(W)と、この目標値(W)と前記スキャナ装置に固定取り付けされた前記灰色基準板をスキャンした時の光電変換出力の目標値(G)から求めた比率(G/W)とを取得して記憶部に記憶し、
帳票を読み取る前に前記灰色基準板をスキャンして、前記記憶部から得られる前記目標値(W)になるまで前記光電変換部の増幅回路の利得を調整し、
前記増幅回路の利得を前記記憶部から得られる前記比率(G/W)だけ低下させた利得を求める
ことを特徴とする光電変換出力の自動利得調整方法。
In an automatic gain adjustment method for adjusting the gain of an amplifier circuit of a photoelectric conversion unit using a gray reference plate in a scanner device for reading an image of a form,
Target value (W) of photoelectric conversion output when scanning a white reference plate that is temporarily mounted, and photoelectric conversion when scanning the gray reference plate fixedly attached to the target value (W) and the scanner device The ratio (G / W) obtained from the output target value (G) is acquired and stored in the storage unit,
Scan the gray reference plate before reading the form, and adjust the gain of the amplification circuit of the photoelectric conversion unit until the target value (W) obtained from the storage unit,
An automatic gain adjustment method for a photoelectric conversion output, wherein a gain obtained by reducing the gain of the amplifier circuit by the ratio (G / W) obtained from the storage unit is obtained.
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