(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り濃度に対応した複数の光源の発光比率データを登録した発光比率登録手段及び読み取り濃度に対応する２値化閾値を登録した閾値登録手段と、設定された読み取り濃度に対応する発光比率データを前記発光比率登録手段から取得する発光比率取得手段と、設定された読み取り濃度に対応する２値化閾値を前記閾値登録手段から取得する２値化閾値取得手段と、複数の光源と、前記取得した発光比率データで前記各光源の発光量を制御して発光させる光源制御手段と、原稿で反射された光源からの光を受光して輝度信号に変換する光／信号変換手段と、前記変換された輝度信号と前記２値化閾値を比較し、輝度信号の値が２値化閾値以上の場合には０を出力し、輝度信号の値が２値化閾値未満の場合には１を出力する２値化手段と、を備えたことを特徴とするスキャナ。
【請求項２】
光源から発光される光で原稿を読み取って、２値化データを得るスキャナにおいて、設定された読み取り濃度に対応する複数の光源の発光比率を取得するステップと、設定された読み取り濃度に対応する２値化閾値を取得するステップと、取得した発光比率で前記各光源の発光量を制御して発光させるステップと、原稿で反射された光源からの光を受光して輝度信号に変換するステップと、輝度信号の値と前記２値化閾値を比較するステップと、上記ステップによる比較の結果、輝度信号の値が２値化閾値以上の場合には０を出力し、輝度信号の値が２値化閾値未満の場合には１を出力するステップと、を含むことを特徴とするスキャナの光源色制御による２値化方法。
【請求項３】
前記原稿はドロップアウトカラー帳票または非ドロップアウトカラー帳票であり、前記複数の光源はＲ、Ｇ、Ｂ原色発光光源であることを特徴とする請求項２記載のスキャナの光源色制御による２値化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＣＲ用スキャナの２値化技術に関し、ドロップアウト帳票と非ドロップアウトカラー帳票の混在読み取りを可能とする２値化技術及びスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナでは光学的に原稿を読み取って電気信号に変換し原稿イメージを出力するが、光学的文字読取装置（ＯＣＲ）用のスキャナは、罫線フォーマットを光学的に消去可能なドロップアウトカラーで印刷したドロップアウトカラー帳票を読み取る装置と、光学的には消去できない非ドロップアウトカラーで印刷した非ドロップアウトカラー帳票を読み取る専用装置の２種類がある。
【０００３】
しかし、光学的文字読取装置がドロップカラー帳票専用のスキャナのみを備えている装置であったり、非ドロップアウトカラー帳票専用のスキャナであると、装置のタイプによって専用の帳票を用いる必要があり、使用上不便を生ずる場合が多く、また、２種類の光学的文字読取装置を備えることはユーザにとって不経済でもあるので、ドロップカラー帳票でも非ドロップカラー帳票でも読み取ることのできるスキャナを備えた光学的文字読取装置が開発されている。
【０００４】
このようなスキャナとしては、（１）オペレータによるドロップアウトカラー帳票か非ドロップアウトカラー帳票かの手動指示により、スキャナの光源を、例えば、ドロップアウトカラー帳票の場合は赤色光源に切り替え、非ドロップアウトカラー帳票の場合は白色光源に切り替える、といったように切り替える方式、（２）帳票の印刷色のタイプを帳票上の特定の位置のマークや印刷色等から自動的に判別して自動的にスキャナの光源を切り替える方式、（３）緑黄色光源等の単一光源を用いてドロップアウトカラー帳票と非ドロップアウトカラー帳票の混在読み取りを行う方式、のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の手動指示方式ではユーザがドロップアウトカラー帳票か非ドロップアウトカラー帳票かの判別を間違う場合があるといった問題点があり、上記（２）の自動切換え方式では自動切換えのための回路やコントローラの付加が必要となり、スキャナ側の負荷が増すといった問題点や誤動作の可能性があるといった問題点があった。
【０００６】
また、上記第（３）の混在読取方式ではユーザはドロップアウトカラー帳票か非ドロップカラー帳票を意識することなく読み取らせることができるが、単一光源を使用した場合、図７に示すように設定可能な濃度範囲（読み取り可能濃度）はデジタル化された輝度（以下、デジタル輝度）で示すと１４４／２５６〜１７６／２５６といったように狭く、濃度を薄く設定して読み取りを行うと非ドロップカラー帳票の罫線がかすれ、濃度を濃く設定して読み取りを行うとドロップアウトカラー帳票の罫線が出現するので、帳票の印刷色及び背景色やスキャナのイメージセンサの特性変動を吸収しきれない場合があるといった問題点があった（ここで、デジタル輝度はイメージセンサが受け取る光量を２５６段階表示（８ビット表現）したものであり、白を最大値（２５５／２５６）、黒を最小値（０／２５６）とする）。
【０００７】
本発明は、上記従来の混在読取方式のスキャナの問題点を解決するためになされたものであり、光源色を制御することにより、可読濃度範囲が広く混在読取が可能なスキャナ及びスキャナの光源色制御による２値化方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明のスキャナは、読み取り濃度に対応した複数の光源の発光比率データを登録した発光比率登録手段及び読み取り濃度に対応する２値化閾値を登録した閾値登録手段と、設定された読み取り濃度に対応する発光比率データを前記発光比率登録手段から取得する発光比率取得手段と、設定された読み取り濃度に対応する２値化閾値を閾値登録手段から取得する２値化閾値取得手段と、複数の光源と、取得した発光比率データで各光源の発光量を制御して発光させる光源制御手段と、原稿で反射された光源からの光を受光して輝度信号に変換する光／信号変換手段と、変換された輝度信号と２値化閾値を比較し、輝度信号の値が２値化閾値以上の場合には０を出力し、輝度信号の値が２値化閾値未満の場合には１を出力する２値化手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明のスキャナの光源色制御による２値化方法は、光源から発光される光で原稿を読み取って、２値化データを得るスキャナにおいて、設定された読み取り濃度に対応する複数の光源の発光比率を取得するステップと、設定された読み取り濃度に対応する２値化閾値を取得するステップと、取得した発光比率で前記各光源の発光量を制御して発光させるステップと、原稿で反射された光源からの光を受光して輝度信号に変換するステップと、輝度信号の値と２値化閾値を比較するステップと、このステップによる比較の結果、輝度信号の値が２値化閾値以上の場合には０を出力し、輝度信号の値が２値化閾値未満の場合には１を出力するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は第２の発明のスキャナの光源色制御による２値化方法において、原稿はドロップアウトカラー帳票または非ドロップアウトカラー帳票であり、前記複数の光源はＲ、Ｇ、Ｂ原色発光光源であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のスキャナの回路構成を示すブロック図であり、スキャナ１０は読み取り制御部１、光源制御部２、センサ光源部３、ＣＣＤ等の光電変換機能素子からなるイメージセンサ４、Ａ／Ｄ変換部５、画像２値化部６、画像バッファ／出力制御部７及び光源色制御データテーブル（図６）を格納した磁気ディスク等の保存メモリ（保存記憶部）８を備えている。
【００１３】
図２は発光色制御による２値化制御動作を示すフローチャートである。
図２で、読み取り制御部１は読み取り濃度が指示されると、図６に示すような光源色制御データテーブル６０をサーチし、設定された読み取り濃度に対応する光源発光比率データを取り出し、光源発光比率を元としたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光制御信号を光源制御部２に送出する（ステップＳ１）。また、読み取り制御部１は設定された読み取り濃度に対応する閾値データ（輝度値）を光源色制御データテーブル６０から取り出して２値化閾値として画像２値化部に与える（ステップＳ２）。
【００１４】
光源制御部２は、読み取り制御部１から受け取る発光制御信号に基づいてセンサ光源部３のＲ、Ｇ、Ｂ光源を設定された読み取り濃度に対応する光源発光比率（図６）で発光させ、図示しない原稿台上の原稿９を照射する（ステップＳ３）。
【００１５】
イメージセンサ４はセンサ光源部３から原稿９に照射されたＲ、Ｇ、Ｂ混合光の反射光（原稿像）を受け取って電気信号（輝度信号）に変換する（ステップＳ４）。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部５はイメージセンサ４から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号（輝度信号）を出力する（ステップＳ５）。
【００１７】
画像２値化部６は、上記ステップＳ５で出力された輝度信号Ｌの値と読み取り制御部１から受け取った２値化閾値δと比較し、大きい場合は白画素（値＝０）を出力し、小さい場合は黒画素（値＝１）を出力し、画像バッファ／出力制御部７に渡す（ステップＳ６）。画像バッファ／出力制御部７は画像２値化部６からのラスタデータを画像バッファに保持し、適時出力する（ステップＳ７）。
【００１８】
図３は図１のスキャナを一体として組み込んだ文字認識装置の構成例を示すブロック図であり、文字認識装置２０は、読み取り濃度設定可能に構成され、読み取り濃度が選択・設定されると、濃度指定信号をスキャナ１０に送る読み取り濃度設定ボタン／キーボード２１と、読み取り濃度設定ボタン／キーボード２１で設定された濃度に基づいて、図１の説明で述べたように発光比率及び画像２値化閾値を決定し、原稿を読み取ってラスタデータを得て文字認識部２５に渡すスキャナ１０と、スキャナ１０から受け取った原稿１枚分の画像データ（ラスタデータ）から１文字分ずつ文字イメージを切り出して特徴データを抽出し、認識辞書と比較して認識文字を得る文字認識部２５を備えている。
【００１９】
また、図４は図１のスキャナを入力専用装置とした場合の構成例を示すブロック図であり、入力専用装置３０は、ホスト装置からの濃度指示をスキャナ１０に渡すと共に、スキャナ１０から出力される画像データ（ラスタデータ）をホスト装置に渡すホストインターフェイス部３１をスキャナ１０に設けた構成をなす。
【００２０】
図５は光源のＲ（赤）：Ｇ（緑）発光比率とデジタル輝度との関係を示す図であり、図１のセンサ光源部３からのＲ：Ｇ発光比率（但し、Ｂ（青）は一定値（＝０／２５６））と原稿９による反射光のデジタル輝度（＝イメージセンサ４で受け取られる光量を２５６段階評価（８ビット表現）した値）との関係を示す図であり、白を最大値（デジタル輝度＝２５５／２５６）、黒を最小値（デジタル輝度＝０／２５６）とする。
【００２１】
図５で、符号４１で示される直線は橙色のドロップアウトカラー罫線の場合のＲ；Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、Ｇの発光光量に対するＲの発光光量の比率が６０％以上つまり、Ｒ：Ｇ発光比率が６０％以上のときデジタル輝度の値＝１９２／２５６を閾値とすれば閾値以上の反射光のデジタル輝度を持つ橙色のドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て消去され（つまり、全て白画素になる）残らないことがわかる。
また、符号４２で示される直線は赤色系の非ドロップアウトカラー罫線のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、R：Ｇ発光比率が６５％以上のときデジタル輝度の値＝９６／２５６を閾値とすれば閾値未満の反射光のデジタル輝度を持つ赤色系の非ドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て残される（つまり、全て黒画素になる）ことがわかる。
また、符号４３で示される直線は茶色系の非ドロップアウトカラー罫線のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、R：Ｇ発光比率が１００％以下のとき（つまり、任意の発光比率に対して）、デジタル輝度の値＝９６／２５６を閾値とすれば、閾値以下の反射光のデジタル輝度を持つ茶色系の非ドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て残されることがわかる。
【００２２】
また、符号４４で示される直線は青色系の非ドロップアウトカラー罫線のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、帳票はR：Ｇ発光比率が５５％以下のとき、デジタル輝度の値＝９６／２５６を閾値とすれば、閾値以下の反射光のデジタル輝度を持つ青色系の非ドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て残されることがわかる。
また、符号４５で示される直線は藍色系の非ドロップアウトカラー罫線のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、R：Ｇ発光比率が５５％以下のとき、デジタル輝度の値＝７０／２５６を閾値とすれば閾値以下の反射光のデジタル輝度を持つ藍色系の非ドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て残されることがわかる。
また、符号４６で示される直線は緑色系の非ドロップアウトカラー罫線のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、帳票はR：Ｇ発光比率が５５％以下のときデジタル輝度の値＝７０／２５６を閾値とすれば閾値以下の反射光のデジタル輝度を持つ緑色系の非ドロップアウトカラー罫線は画像２値化部６で全て残されることがわかる。
また、符号４７で示される直線は薄いグレーの文字のＲ：Ｇ発光比率と該罫線による反射光のデジタル輝度との関係を示し、R：Ｇ発光比率が変わってもデジタル輝度は輝度の値＝１６０／２５６近傍で殆ど変化しないことがわかる。
また、符号４８で示される折れ線は読み取り可能濃度に対応するデジタル輝度を示し、この例では、１２０／２５６≦読み取り濃度可能に対応するデジタル輝度の値≦１９２／２５６であることがわかる。
【００２３】
図５から、橙色のドロップアウトカラーの罫線についてみるとＲ：Ｇ発光比率６０％以上、デジタル輝度の値が１９２／２５６以下で罫線は消え、赤色系、茶色系、青色系、藍色系及び緑色系の非ドロップアウトカラーの罫線についてみるとＲ：Ｇ発光比率９５％以下、デジタル輝度の値が１２８／２５６以下で罫線はかすれず、鉛筆の色のような薄いグレー文字は光源色の影響を受けず、かすれや細部のつぶれなしに読み取られ、デジタル輝度の値が１２８／２５６〜１９２／２５６の間にあれば、ドロップアウトカラーは常に消去され、非ドロップアウトカラーは常に読み取られ帳票に記入した文字イメージは常に読み取られる（黒画素になる）ことがわかる。
【００２４】
このことは、上記図２のステップＳ２で読み取り濃度が設定されたとき、読み取り制御部１により光源の発光比率を６０％〜９５％の間で変化させ、２値化閾値として１２８／２５６〜１９２／２５６の間のデジタル輝度値を対応付けることにより、画像２値化部６で非ドロップアウトカラー罫線と記入文字イメージを読み取り（つまり、黒画素とし）、ドロップアウトカラー罫線は消去（つまり、白画素にする）できること、つまり、ドロップアウトカラーまたは非ドロップアウトカラーで印刷された帳票の混在読み取りで、光源の発光比率を制御することにより、従来方式より読み取り濃度の範囲を広くできることを意味する。
【００２５】
図６は光源の発光比率の制御及び２値化制御に用いる光源色制御データテーブルの構成例を示す図である。
図６で、光源色制御データテーブル６０は濃度設定データ、２値化閾値及び光源発光比率（Ｒ：Ｇ：Ｂ）データの組からなり、デジタル輝度データは画像２値化部６で輝度信号と比較する閾値として用いられ、光源発光比率データは発光制御信号に含ませて読み取り制御部１によって光源制御部２に送られる。
【００２６】
本実施例では、濃度設定データは標準濃度のデジタル輝度を１６０／２５６とし、標準濃度を中心として濃度を±４段階とし、１段増す毎にデジタル輝度を８レベルずつ増加させ、１段減ずる毎にデジタル輝度を８レベルずつ現象させるようにしている。また、標準濃度の光源発生比率を７５：２５：０とし、設定濃度に応じて変化させている。
【００２７】
図７は従来方式によるドロップカラー帳票と非ドロップカラー帳票の読み取り可能濃度範囲及び読み取り結果の説明図である。
図７から、設定可能な濃度範囲（読み取り可能濃度）はデジタル輝度で１４４／２５６〜１７６／２５６であり、濃度を薄く設定して読み取りを行うとデジタル輝度１４４／２５６以下で非ドロップアウトカラー帳票の罫線がかすれ、濃度を濃く設定して読み取りを行うとデジタル輝度１７６／２５６以上でドロップアウトカラー帳票の罫線が出現する。また、帳票に記入する文字（通常は「グレイか黒」）に適した濃度はデジタル輝度が１４４／２５６〜１７６／２５６の間にあることがわかる。
【００２８】
以上、本発明の一実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
上記説明したように、第１の発明のスキャナ及び第２の発明のスキャナの光源色制御による２値化方法によれば、各光源の発光量を設定された読み取り濃度に対応して決定される発光比率で制御し、原稿読み取り時の反射光から得る輝度信号（デジタル輝度）と、設定された読み取り濃度に対応して決定される２値化閾値との比較結果により黒画素または白画素を出力するので、光源、原稿の背景色、記入色に対応付けて、読み取り濃度に対応した発光比率および２値化閾値（デジタル輝度値）を登録しておけば、罫線の印刷色や背景色の異なる帳票の読み取り可能濃度範囲を拡大できるので、罫線の印刷色や背景色の異なる帳票の混在読み取りを行っても、帳票の罫線の印刷色及び背景色やスキャナのイメージセンサの特性変動を吸収することができる。
【００３０】
また、第３の発明のスキャナの光源色制御による２値化方法によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ光源を用いることにより、ドロップアウトカラー帳票と非ドロップアウトカラー帳票の読み取り可能濃度範囲を拡大できるので、ドロップアウトカラー帳票と非ドロップアウトカラー帳票の罫線の印刷色及び背景色やスキャナのイメージセンサの特性変動を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスキャナの回路構成を示すブロック図である。
【図２】発光色制御による２値化制御動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のスキャナを一体として組み込んだ文字認識装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図１のスキャナを入力専用装置とした場合の構成例を示すブロック図である。
【図５】光源のＲ：Ｇ発光比率とデジタル輝度との関係を示す図である。
【図６】発光量の制御及び２値化閾値設定に用いる光源色制御データテーブルの構成例を示す図である。
【図７】従来方式によるドロップカラー帳票と非ドロップアウトカラー帳票の読み取り可能濃度範囲及び読み取り結果の説明図である。
【符号の説明】
１  読み取り制御部（発光比率取得手段、２値化閾値取得手段）
２  光源制御部（光源制御手段）
３  センサ光源部（複数の光源、Ｒ、Ｇ、Ｂ原色発光光源））
４  イメージセンサ（光／電気信号変換手段）
５  Ａ／Ｄ変換部（光／電気信号変換手段）
６  画像２値化部（２値化手段）
７  画像バッファ／出力制御部
８  保存記憶部（発光比率登録手段、閾値登録手段）
９  原稿
１０  スキャナ
２０  文字認識装置
２１  読み取り濃度設定ボタン／キーボード
２５  文字認識部
３０  文字入力専用装置
３１  ホストインターフェイス部
６０  光源色制御データテーブル（閾値登録手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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