JPS63186387A - Binarizing circuit - Google Patents

Binarizing circuit

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Publication number
JPS63186387A
JPS63186387A JP62017217A JP1721787A JPS63186387A JP S63186387 A JPS63186387 A JP S63186387A JP 62017217 A JP62017217 A JP 62017217A JP 1721787 A JP1721787 A JP 1721787A JP S63186387 A JPS63186387 A JP S63186387A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
shading
photoelectric conversion
output
converter
Prior art date
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Pending
Application number
JP62017217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsugio Takahashi
次男 高橋
Masahiro Oikawa
及川 正弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62017217A priority Critical patent/JPS63186387A/en
Publication of JPS63186387A publication Critical patent/JPS63186387A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform the binarizing operation with high accuracy and high stability by controlling the amplitude of a photoelectric conversion signal based on the shading signal obtained by scanning a reference white color plate. CONSTITUTION:An original 1 is read in a period during which a timing signal T1 is kept at 'L' and a function processing circuit 10 outputs the value obtained from a gain switching function G(x) to a variable amplifier 7 in response to the shading signal received from a RAM 9. The output of an A/D converter 8 is supplied to a subtractor 12 via a logarithm converter 11 and the output of a RAM 16 which tracks and holds the envelope of a white level peak in response to the picture element of the subscanning direction is also supplied to the subtractor 12. A reference white color plate 2 is scanned while the gain of the amplifier is kept fixed and the photoelectric conversion signal sent from the converter 8 is supplied to the RAM 9 as a shading signal. The output of the subtractor 12 is equal to the difference between the white level peak value and a scan signal and therefore a signal containing its canceled shading value is inputted to a binarizing comparator 17 for production of the binarized output. Thus the photoelectric conversion signal containing shading can be binarized with high accuracy and high stability.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、文字や画像の入力装置における光電変換信号
の2値化回路に関し、密着形イメージセンサやセルフォ
ックレンズ、ダイオードアレイを使用した光電変換系に
好適な2値化回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a photoelectric conversion signal binarization circuit in a character or image input device, and relates to a photoelectric conversion circuit using a contact type image sensor, a SELFOC lens, or a diode array. The present invention relates to a binarization circuit suitable for a conversion system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

文字・画像人力装置に使用される光電変換系に、密着形
イメージセンサやセルフォックレンズ1ダイオードアレ
イを採用すると、イメージセンサの構造に基因するビッ
ト怒度のハラつきやLEDアレイの明るさのパラつき等
により、大きなシェーディングが発生し、従来の2値化
回路ではA/D変換器のダイナミックレンジを有効に利
用できず、量子化に際しての誤差が大となり、2値化の
精度も低下して、結果的には読取り精度の低下になる。
When a contact type image sensor or SELFOC lens 1-diode array is adopted as a photoelectric conversion system used in text/image human-powered devices, it is possible to avoid fluctuations in bit intensity due to the structure of the image sensor and brightness parameters of the LED array. Large shading occurs due to quantization, etc., and conventional binarization circuits cannot effectively utilize the dynamic range of the A/D converter, resulting in large errors during quantization and lowering the accuracy of binarization. , resulting in a decrease in reading accuracy.

この対策としては、例えば特開昭59−16464号公
報に開示された技術の如(、画素信号をビット毎にレベ
ル補正してシェーディング補正を行い、画素信号のピー
ク値をホールドし、それを分圧した値を闇値とする2値
化方法や、特開昭60−206369号公報に開示され
た技術の如(、複数ビア)の多値化後にデジタル演算で
シェーディング補正を行う方法が促案されている。
As a countermeasure against this problem, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 16464/1983 (the pixel signal is level-corrected for each bit, shading correction is performed, the peak value of the pixel signal is held, and the peak value is divided). A binarization method that uses the compressed value as a dark value, and a method that performs shading correction using digital calculation after multi-value conversion, such as the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-206369 (multiple vias), are recommended. has been done.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来の対策で、前者はアナログ精度に問題点があり
、静電気ノイズやACC入子ラインノイズの影響を受は
易く、また反射用の基板に付着するゴミやキズ、反射率
ムラ等の影啓が大きく、更に、高精度のゲインコントロ
ールを行うためにはアナログアッテネータの構成に良質
な部品を多数必要とする。後者は多値化用のA/D変換
器へ人力する光電変換信号の振幅を所定の範囲内に制御
しないと、A/D変換器のダイナミックレンジを有効に
生かせず、量子化誤差の比率が太き(なるのを防げない
。特に、明るいレンズを用いる光学系を採用した光電変
換系では、レンズ自体の中心部と周辺部とで明るさの差
が大きいという問題点を抱え、また光電変換素子の怒度
バラつきや照明ムラ等によっても大きなシェーディング
が生じ易く、部品精度の確保に加えて、他の光学的手段
との併用等によりシェーディングを所定の範囲内に抑え
る配慮の必要性があった。
With the conventional measures mentioned above, the former has problems with analog accuracy, is easily affected by static electricity noise and ACC nested line noise, and is susceptible to the effects of dust, scratches, uneven reflectance, etc. on the reflective substrate. Furthermore, in order to perform high-precision gain control, the analog attenuator requires a large number of high-quality components. In the latter case, unless the amplitude of the photoelectric conversion signal input to the A/D converter for multilevel conversion is controlled within a predetermined range, the dynamic range of the A/D converter cannot be effectively utilized, and the ratio of quantization errors will increase. In particular, photoelectric conversion systems that employ optical systems that use bright lenses have the problem that there is a large difference in brightness between the center and the periphery of the lens itself, and photoelectric conversion Significant shading is likely to occur due to variations in element intensity, uneven lighting, etc., and in addition to ensuring component accuracy, consideration must be given to suppressing shading within a predetermined range by using other optical methods in combination. .

本発明は、このような問題点に鑑みて、ノイズ2  に
対する抵抗力が強く、部品精度は従来と同程度もしくは
それ以下でもシェーディング補正を一層高精度に行うこ
とが可能な2値化回路を提供することを目的とする。
In view of these problems, the present invention provides a binarization circuit that has strong resistance to noise 2 and is capable of performing shading correction with higher precision even though component precision is at the same level or lower than conventional ones. The purpose is to

〔問題点を解決するための手段) 本発明において、上記の問題点を解決するための手段は
、多値のA/D変換器に入力される光電変換信号を、画
素毎もしくはn個の画素で構成されるブロック毎にゲイ
ンを制御する回路を設け、白色基板が検出または学習し
た前回値によるシェーディング補正係数を保持し、その
補正係数に対応し、所定の関数に基づいて光電変換信号
の振幅制御を行うことにより、A/D変換器のダイナミ
ックレンジを有効に活用する。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, the means for solving the above problems is to convert the photoelectric conversion signal input to the multi-level A/D converter to each pixel or n pixels. A circuit is provided to control the gain for each block, which holds the shading correction coefficient based on the previous value detected or learned by the white board, and adjusts the amplitude of the photoelectric conversion signal based on a predetermined function corresponding to the correction coefficient. By performing control, the dynamic range of the A/D converter is effectively utilized.

〔作用〕[Effect]

主走査方向の画素単位、もしくは連続した複数画素から
成るブロック単位毎にゲインを制御するので、多値化A
/D変換器の入力ダイナミックレンジが有効に活用され
、A/D変換変換量子化演算が高精度に行われ、2値化
誤差を小さくし、安定した2値化となる。
Multi-value A
The input dynamic range of the A/D converter is effectively utilized, A/D conversion and quantization operations are performed with high precision, the binarization error is reduced, and stable binarization is achieved.

なお、本明細書において、光電変換は主走査方向に沿っ
て画素を検出し、副走査方向に改行するものである。
Note that in this specification, photoelectric conversion detects pixels along the main scanning direction and performs line feed in the sub-scanning direction.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図は本発明の2値化回路の一実施例を示すブロック
図である。第1図において、原稿1又は基準反射板2は
、光源3からの光に照射され、その反射光はレンズ4に
よって集光されイメージセンサ5上に結像され、光電変
換される。光電変換信号はアンプ6で増幅され、更に可
変増幅器7で振幅制御された後、A/D変換器8でnビ
ットのディジタル形式の光電変換信号に変換される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the binarization circuit of the present invention. In FIG. 1, a document 1 or a reference reflector 2 is irradiated with light from a light source 3, and the reflected light is collected by a lens 4 and imaged on an image sensor 5, where it is photoelectrically converted. The photoelectric conversion signal is amplified by an amplifier 6, further subjected to amplitude control by a variable amplifier 7, and then converted to an n-bit digital photoelectric conversion signal by an A/D converter 8.

上記の動作において、基準白色板2が走査されるのは、
第2図に示すタイミング信号T1が“H′″の期間であ
り、この期間は原稿lが読み取られる直前に設定される
。そして、複数の原稿を連続して読み取る場合には、各
原稿を読み取る毎に基準白色板を走査する様にしても良
い。
In the above operation, the reference white plate 2 is scanned as follows.
This is the period in which the timing signal T1 shown in FIG. 2 is "H'", and this period is set immediately before the original l is read. When a plurality of originals are read in succession, the reference white plate may be scanned each time each original is read.

基準白色板2を走査する際には、RAM9がタイミング
信号T1によって書き込みモードにセットされ、かつ関
数処理回路10がタイミング信号T1によってあらかじ
め設定された固定値を出力する様にセットされる。その
結果、可変増幅器7のゲインは固定される。この状態で
、基準白色板2が走査され、その結果、A/Dコンバー
タ8から出力されるnビットの光電変換信号がシェーデ
ィング信号としてRAM9の所定のアドレスに格納され
る。RAM9に対するアドレス信号は、タイミング信号
T3をカウンタ15で計数することによって形成される
When scanning the reference white plate 2, the RAM 9 is set to write mode by the timing signal T1, and the function processing circuit 10 is set to output a preset fixed value by the timing signal T1. As a result, the gain of variable amplifier 7 is fixed. In this state, the reference white plate 2 is scanned, and as a result, the n-bit photoelectric conversion signal output from the A/D converter 8 is stored at a predetermined address in the RAM 9 as a shading signal. The address signal for the RAM 9 is formed by counting the timing signal T3 with a counter 15.

次に、原稿1を読み取る場合の動作について説明する。Next, the operation when reading the original 1 will be explained.

原稿1の読み取りは、タイミング信号T1が“L ”の
期間に亘って行われ、このときRAM9は読み出しモー
ドに設定され、関数処理回路10は、RAM9から読み
出されるシェーディング信号に応じて、内蔵するゲイン
切替関数G(x)により定まる値を可変増幅器7へ出力
する。これによって、光電変換信号の振幅が所定の範囲
内に制限される。関数処理回路10の最も簡単な形式は
、RAM9から読み出されたシェーディング信号を丸め
処理するものであり、基準白色板2を読み取っている場
合には、アンプ6の出力とゲイン切替関数G (x)と
の積は概略1となり、光電変換信号の振幅がシェーディ
ング補正されることになる。
Reading of the original 1 is performed over a period in which the timing signal T1 is "L", and at this time, the RAM 9 is set to the read mode, and the function processing circuit 10 adjusts the built-in gain according to the shading signal read out from the RAM 9. A value determined by the switching function G(x) is output to the variable amplifier 7. This limits the amplitude of the photoelectric conversion signal to within a predetermined range. The simplest form of the function processing circuit 10 is to round the shading signal read out from the RAM 9, and when reading the reference white board 2, the output of the amplifier 6 and the gain switching function G (x ) is approximately 1, and the amplitude of the photoelectric conversion signal is subjected to shading correction.

ここで、関数処理回路10がROM等で容易に構成でき
ることは明らかである。
Here, it is clear that the function processing circuit 10 can be easily configured with a ROM or the like.

A/D変換器8の出力は、対数変換器11に入力され、
その出力は減算器12の一方の入力端子に人力される。
The output of the A/D converter 8 is input to the logarithmic converter 11,
Its output is input to one input terminal of the subtracter 12.

減算器12の他方の入力端子には、副走査方向の白レベ
ルビークのエンベロープを副走査方向の画素対応に追跡
保持しているRAM16の出力が入力されている。従っ
て、減算器12は前スキャンの白レベルピーク値と現ス
キャンの走査信号との差を出力する。ここで、RAM1
6はカウンタ15の出力をアドレス信号とし、かつタイ
ミング信号T2の“H°゛、“L”°に応じて書き込み
モードと読み出しモードに変更されるものである。
The other input terminal of the subtracter 12 receives the output of the RAM 16, which tracks and holds the envelope of the white level peak in the sub-scanning direction corresponding to the pixels in the sub-scanning direction. Therefore, the subtracter 12 outputs the difference between the white level peak value of the previous scan and the scanning signal of the current scan. Here, RAM1
Reference numeral 6 uses the output of the counter 15 as an address signal, and the mode is changed to a write mode or a read mode according to "H°" or "L"° of a timing signal T2.

減算器12の出力は、一方において関数処理回路13に
入力される。関数処理回路13は、白レベル追跡関数F
 (x)を内蔵しており、減算器12の出力に応じて白
レベル更新値を出力する。白レベル追跡関数F (x)
としては、例えば減算器12の出力が所定の値を越えた
か否かにより、出力値を切り換えるもの等が考えられる
。関数処理回路13の出力は加算器14に入力され、R
AM16の出力と加算され、新たな白レベルピーク値が
形成され、RAM16に記憶される。
The output of the subtracter 12 is input to the function processing circuit 13 on the one hand. The function processing circuit 13 has a white level tracking function F.
(x) and outputs a white level update value according to the output of the subtracter 12. White level tracking function F (x)
For example, the output value may be switched depending on whether or not the output of the subtracter 12 exceeds a predetermined value. The output of the function processing circuit 13 is input to the adder 14, and R
It is added to the output of AM16 to form a new white level peak value and stored in RAM16.

減算器12の出力は、白レベルピーク値と走査信号との
差であるから黒信号振幅となり、且つ対数変換器11に
より対数をとった後であるため、処理の実体は除算を行
った事になる。即ち、人力される光電変換信号にシェー
ディングがあっても、白レベル信号と黒レベル信号との
比率が一定であれば、一定の値が出力され、シェーディ
ング量がキャンセルされた信号が減算器12から出力さ
れる。
Since the output of the subtracter 12 is the difference between the white level peak value and the scanning signal, it becomes the black signal amplitude, and since it has been logarithmized by the logarithmic converter 11, the actual processing is that division has been performed. Become. That is, even if there is shading in the manually input photoelectric conversion signal, if the ratio between the white level signal and the black level signal is constant, a constant value will be output, and a signal with the amount of shading canceled will be output from the subtracter 12. Output.

この信号が2値化コンパレータ17に入力され、第2図
に示すタイミング信号T3のタイミングであらかじめ定
められたスライスレベルSLと比較され、2.4M化出
出力形成される。
This signal is input to the binarization comparator 17, and is compared with a predetermined slice level SL at the timing of the timing signal T3 shown in FIG. 2 to form a 2.4M output.

尚、上記の実施例において、RAM9と関数発生器10
は、画素単位で動作するものとして説明したが、複数画
素からなるブロック単位毎に動作する様にしても良い。
In addition, in the above embodiment, the RAM 9 and the function generator 10
has been described as operating on a pixel-by-pixel basis, but it may be arranged to operate on a block-by-block basis consisting of a plurality of pixels.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、基準白色板を走査して得たシェーディ
ング信号に基づいて、光電変換信号の振幅を制御するた
め、大きなシェーディングを有する光電変換信号の2値
を高精度で安定して行うことを可能にする効果がある。
According to the present invention, in order to control the amplitude of a photoelectric conversion signal based on a shading signal obtained by scanning a reference white plate, it is possible to stably perform binary conversion of a photoelectric conversion signal having large shading with high precision. It has the effect of making it possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を実施した2値化回路の1例のブロック
図、第2図は第1図に示す実施例のタイミング信号を示
す図である。 1・・・原稿、2・・・基準白色板、3・・・光源、4
・・・レンズ、5・・・イメージセンサ、6・・・アン
プ、7・・・可変増幅器、8・・・A/D変換器、9,
16・・・RAM、10、13・・・関数処理回路、1
1・・・対数変換器、12・・・減算器、14・・・加
算器、15・・・カウンタ、17・・・2値化コンパレ
ータ。
FIG. 1 is a block diagram of an example of a binarization circuit embodying the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing timing signals of the embodiment shown in FIG. 1... Original, 2... Reference white plate, 3... Light source, 4
... Lens, 5... Image sensor, 6... Amplifier, 7... Variable amplifier, 8... A/D converter, 9,
16...RAM, 10, 13...Function processing circuit, 1
1... Logarithmic converter, 12... Subtractor, 14... Adder, 15... Counter, 17... Binarization comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、光電変換による文字もしくは画像の入力装置に使用
される2値化回路において、光電変換信号のシェーディ
ング量を検出して保持する手段と、そのシェーディング
量に対応し、かつ所定の関数に基づいて、光電変換信号
の振幅を制御する利得可変手段と、1画素もしくは連続
する複数の画素で構成されるブロック対応に上記所定の
関数を設定する関数処理手段と、前記利得可変手段の出
力を多値化し、デジタルに補正を行ったのち2値化する
手段とを備えることを特徴とする2値化回路。
1. In a binarization circuit used in a character or image input device using photoelectric conversion, a means for detecting and holding the shading amount of a photoelectric conversion signal, and a means for detecting and holding the shading amount of the photoelectric conversion signal, and a means for detecting and retaining the shading amount corresponding to the shading amount and based on a predetermined function. , a gain variable means for controlling the amplitude of the photoelectric conversion signal, a function processing means for setting the predetermined function for each block consisting of one pixel or a plurality of consecutive pixels, and a multi-valued variable gain means for controlling the output of the gain variable means. 1. A binarization circuit comprising means for converting the data into digital data, performing digital correction, and then binarizing the digital data.
JP62017217A 1987-01-29 1987-01-29 Binarizing circuit Pending JPS63186387A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153480A (en) * 1988-12-06 1990-06-13 Tokyo Electron Ltd Pattern recognizing device
EP0594070A1 (en) * 1992-10-23 1994-04-27 Eastman Kodak Company Noise reduction in a storage phosphor data acquisition system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153480A (en) * 1988-12-06 1990-06-13 Tokyo Electron Ltd Pattern recognizing device
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