CN1142091A - 图象阅读设备、图象处理设备及其相应方法 - Google Patents

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Abstract

一种图象阅读设备，即使在应用其间夹有不同颜色的光接收单元的电荷转移单元时也可防止色混。为此该设备包括：分别具有多个滤色器的多个图象行传感器(301，302，303)构成的线性图象传感器，以及用于从图象行传感器转移电荷的转移单元(304-309)，使得由光接收/存储操作所得的电荷经由另一颜色的图象行传感器(303)转移到转移单元(306，307)；以及一减法电路，用于从其它颜色图象线性传感器所转移的电荷中减去光接收/存储操作所得电荷与校正系数之积的一个值。

Description

图象阅读设备、图象处理设备 及其相应方法
本发明涉及图象阅读设备、图象处理设备及其相应方法，尤其涉及应用线性图象传感器以进行象素内(intra-pixel)转移/读出操作的图象读设备、图象处理设备、及其相应方法。
按常规，作为应用线性图象传感器的一种彩色图象阅读设备，已经知道一种如图1所示结构的设备。在图1所示的彩色图象阅读设备中，原件玻璃台面211上的原件212由使用照明光源210和反射器209的光线所照射，而由该原件所反射的光经由第一反射镜208、第二反射镜205，第三反射镜206，和透镜202在一个CCD(彩色线性传感器)201的光接收表面上成象。当图1中由虚线207所围的部分以速度V沿图1中箭头方向移动，以及由虚线203所围部分以速度V/2沿图1中箭头方向移动时，原件212上的整个图象可由CCD201读取。
图2示出用于常规的彩色图象阅读设备的CCD线性图象传感器201的结构。
参考图2，标号301，302，与303分别代表具有R(红)、G(绿)、B(兰)滤色器的光接收单元。在每一光接收单元中，用于把光子转变为电荷(这种情形下为电子)的二极管装在象素单元中。由在预定的时间周期内的光接收所产生的电荷分别被转移(移位)到用于ODD(奇)象素的CCD转移单元(电荷转移单元)304，306及308，和用于EVEN(偶)象素的CCD转移单元(电荷转移单元)305、307及309。在光接收单元为下一行进行光接收和电荷存储操作的同时，被转移(移位)到CCD转移单元的电荷在对应的CCD转移单元中按预定的方向顺序转移，并由放大器310到316顺序地转换为电压信号。然后，输出这些电压信号。
然而，如图2所示，在常规的彩色线性图象传感器中，由于用于电荷转移的CCD转移单元装在R、G和B光接收单元的相邻单元之间，则R与G光接收单元之间的间隔及G与B的光接收单元之间的间隔如图2所示必须定得很大。
在相邻光接收单元之间的间隔增大时，如果读取R、G与B信号受到诸如掩蔽计算等颜色校正处理，就需要用于校正R、G与B信号阅读位置的存储器。这种情形下，由R、G与B光接收单元的间隔变得更大，所需的存储器容量随之令人烦恼地增大。
近来，提出一种结构，其中CCD转移单元的布置使得在其间夹着不同颜色的光接收单元，以替代布置在对应的光接收单元的邻近的结构(日本专利申请.No.6-187157与6-197075)。
图3示出该结构，其中CCD转移单元的布置使不同颜色的光接收单元夹在其间。这种情形下，由于CCD转移单元不需要布置在不同颜色的相邻的光接收单元之间，故R、G与B光接收单元相邻单元之间的间隔可大为减小，而所需存储器容量与常规的传感器相比也可减小。
然而，所接收和存储的电荷必须经不同颜色的光接收单元(象素)转移(移位)到CCD转移单元。当进行所谓象素内转移时，由于电荷经过不同颜色的光接收单元时每个光接收单元正在接收被图象原件所反射的光，故在转移时会发生色混。
本发明是在考虑了以上情况作出的，而作为其目的是为了提供一种图象阅读设备、图象处理设备、及其相应方法，该方法与设备，即使当使用电荷转移单元布置得使不同颜色的光接收单元夹在其间的线性传感器时，也能消除色混。
为达到以上目的，根据本发明的图象阅读设备以下面的结构为特征。
更具体而言，一个用于通过向物体发光而阅读彩色图象，并把来自物体的光进行光电转换的图象拾取设备包括一个线性图象传感器和计算器件。线性图象传感器由对应于多颜色的光成分的多个光接收部件和转移单元组成，这些转移单元装在该多个光接收部件的两侧并转移来自光接收部件的电荷，至少一种颜色的光接收部件中存储的电荷经由另一种颜色的光接收部件转移到转移单元；计算器件用于对经由其它颜色的光接收部件所转移的电荷进行计算。
根据本发明的图象阅读方法以下面构成为特征。
更具体而言，一个用于通过向物体发光而阅读彩色图象，并把来自该物体的光进行光电转换的图象拾取方法包括的步骤是：准备一个线性图象传感器，该线性图象传感器由对应于多颜色的光成分的多个光接收部件和转移单元组成，这些转移单元装在该多个光接收部件的两侧并转移来自光接收部件的电荷，至少有一种颜色的光接收部件中存储的电荷经由另一种颜色的光接收部件转移到转移单元；对经由其它颜色的光接收部件转移的电荷进行计算。
根据本发明的图象拾取设备以下面的结构为特征。
具体而言，一图象拾取设备包括：一个第一光接收传感器；一个第二光接收传感器；配置在该第二光接收传感器附近一侧并与第一光接收传感器相对的转移器件，用于读出第一和第二光接收传感器的电荷；控制器件，用于读出经由转移器件的第二光接收传感器的电荷信号，并用于经由第二光接收传感器向转移器件转移第一光接收传感器的电荷信号，而后通过转移器件读出电荷信号；以及减法器件，用于使得通过转移器件读出的第一和第二光接收传感器的信号相减。
根据本发明第一方式的图象处理设备以下面的构成为特征。
更具体而言，图象处理设备包括：阅读器件，用于通过象素内转移方法阅读一彩色图象；采集器件，用于在至少以两种不同方式驱动阅读器件阅读一个标准原件所得出的信号中采集不同色信号之间的色混信息；以及校正器件，用于根据采集器件所采集的色混信息校正阅读器件所读得的图象数据的色混。
根据本发明的第二方式的图象处理设备是以下面的结构为特征的。
更具体而言，图象处理设备包括：阅读器件，用于通过象素内转移方法阅读一彩色图象；采集器件，用于根据阅读器件阅读一标准原件所获得的信号而采集从第一颜色成分混入第二颜色成分的色混信息；以及校正器件，用于根据采集器件所采集的色混信息校正阅读器件所读得的图象数据的色混。
根据本发明的第一方式的图象处理方法是以下面的构成为特征的。
更具体而言，图象处理方法包括：采集步骤—采集来自至少按两种不同方式驱动阅读器件用象素内转移方法阅读—标准原件而获得的信号的不同色信号之间的色混信息；以及校正步骤—根据采集步骤中所采集的色混信息校正由阅读器件所读得的图象数据的色混。
根据本发明的第二方式的图象处理方法是以下面的构成为特征的。
更具体而言，图象处理方法包括：采集步骤—根据用象素内转移方法由阅读彩色图象的阅读器件阅读—标准原件而获得的信号采集从第一颜色成分混入第二颜色成分的色混信息；以及校正步骤—根据采集步骤中所采集的色混信息校正由阅读器件所读得的图象数据的色混。
由下面对本发明的一个可行实施方式的叙述，除以上所论之外其它的目的和优点对熟悉本专业技术的人员将是明显的。叙述中将参考附图，这些附图形成了本叙述的一部分，并说明本发明的一个实例。但该例子并不能全部举出本发明的各种实施方式，因而要确定本发明的范围应参见本叙述之后的权利要求。
图1是个视图，用来说明常规的彩色图象阅读设备的光学系统；
图2是个视图，示出常规的彩色图象阅读设备的-CCD线性图象传感器的结构；
图3是个视图，示出常规的彩色图象阅读设备的另一CCD线性图象传感器的结构；
图4是个视图，示出作为本发明基础的图象阅读设备的一CCD线性图象传感器的结构；
图5是个视图，示出根据本发明第一实施方式的图象阅读设备的结构；
图6是个视图，示出根据本发明的象素内转移过程中的电荷的运动；
图7是个视图，用于说明根据本发明的第二实施方式的图象阅读操作；
图8是个视图，示出根据本发明的第二实施方式的图象阅读设备的结构；
图9是个视图，用于说明两种图象阅读方式；
图10为一流程图，示出按图9所示的图象阅读方式得出色混量Kj时所执行的操作过程；
图11是个框图，示出根据本发明的实施方式的主要部件的构成；
图12是个框图，示出色混校正单元的构成；
图13是个视图，示出根据本发明实施方式的图象阅读设备的构成；
图14是个视图，用于说明两种图象阅读方式的另一实例；
图15是个流程图，示出按图14所示的图象阅读方式得出色混量Kj时所执行的操作过程；
图16是个框图，示出CGD线性图象传感器的另一结构；
图17是个视图，表示出应用图16所示CCD线性图象传感器的图象阅读设备的结构。
以下参考附图详述本发明的诸可行实施方式。
(第一实施方式)
图4是个视图，示出用于根据本发明的第一实施方式的彩色图象阅读设备的CCD线性图象传感器的结构，而图5是个视图，示出用于图4所示的线性图象传感器中校正色混的色混校正电路的构成。
参考图4，由标号301到309所代表的组件与图3中相同。不同于图3的，是图4中分别具有R(红)、G(绿)、B(兰)分色滤光器的光接收单元301、302、与303是彼此邻接地设置的。当光接收单元301到303阅读一图象时，存储在R光接收单元301的电荷直接被转移到CCD转移单元304与305，而存储在B光接收单元303的电荷被转移到CCD转移单元308与309，这时存储在G光接收单元302的电荷暂时被转移到B光接收单元，而后转移到CCD转移单元306与307。
图6示出G与B光接收单元中所存储的电荷的转移模式。图6中，标号401代表G光接收单元的一个象素；而402为B光接收单元的一个象素。当图象阅读操作从图6中状态A：START开始时，光接收单元401与402沿状态B的箭头所示方向在一图象原件上扫描。当这些单元扫描约一个象素时，存储在B光接收单元402的电荷EB被转移到B CCD转移单元404(图6中状态C)。
设ΔT1为从光接收单元到CCD转移单元的电荷转移时间。则在时间ΔT1期间光接收单元继续扫描操作并存入电荷ΔEB1。于是到存入B光接收单元的电荷完成转移时总电荷是SigB由以下公式给出：
              sigB＝EB＋ΔEB1(1)
然后，如状态D所示，存储在G光接收单元401的电荷EG被转移到B光接收单元402(该单元电荷已被转移)。设ΔT2为电荷从G光接收单元到B光接收单元的转移时间。则在时间ΔT2期间在B光接收单元存入了一个电荷ΔEB2，并出现G与B(EG＋ΔEBD)的色混。进而，转移到B光接收单元的电荷再被转移到G CCD转移单元403(状态E)。在这情形下，由于在从光接收单元到CCD转移单元的电荷转移时间ΔT1内B光接收单元以上述同一方式存入了电荷ΔEB1，所以到G光接收单元的电荷完全转移到GCCD转移单元时所存入的电荷总量sigG由：
            sigG＝EG＋ΔEB2＋ΔEB1(2)给出。混合在G信号EG中的B信号的量为ΔEB2＋ΔEB1。
由于图4所示的结构中对B的叙述同样适用于R光接收单元，因而由方程式(1)，R光接收单元的电荷总量sigR由
            sigR＝ER＋ΔER1(3)给出。
由方程式(1)、(2)、与(3)给出的电荷顺序地在CCD转移单元中移动，并输出到图5所示的电路。下面将参照图5叙述本实施方式的操作。
由CCD转移单元输出的电荷(以下均指模拟图象信号)被放大电路(未示出)放大到预定的电平，并由取样/保持电路(S/H)101，102，与103取样/保持。S/H电路101，102，103的输出被A/D转换器104，105与106转换为数字信号。
设Rn＝(＝sigR)，Gn(＝sigG)与Bn(＝sigB)分别为R，G与B读出信号，它们由A/D转换器104、105与106输出并对应于行传感器的第n扫描行。然后Bn由乘法器108乘以色混校正系数Co(稍后叙述)，并且加法器从Gn中减去Co*Bn，从而得到G′n。即
        G′n＝Gn-C0·Bn(4)
上述信号Rn，G′n与Bn也可通过在阅读图象原件以前阅读标准白电平得到(这些读出信号以下将称为黑斑数据)。黑斑数据存储在由R，G与B RAM110，111，与112组成的黑斑数据存储器113中。
阅读图象原件时，如同在常规的图象阅读设备中一样，要用黑斑校正电路114，115与116(即黑斑校正电路117)对R、G及B图象信号进行黑斑校正。
下面再次参考图6说明色混校正系数Co的确定方法。
图6中，设T为B光接收单元402存储一个象素的电荷EB所需的时间(B光接收单元在存储时间T内获得电荷EB)。在图6的状态C中，由于光接收单元需要时间ΔT1，向CCD转移单元转移电荷，故在时间ΔT1期间存入B光接收单元中的电荷量ΔEB1为
            ΔEB1＝ΔT1·EB/T(5)因而由方程式(1)，完成存储在B光接收单元中的电荷转移时，电荷总量sigB由
            sigB＝EB＋ΔT1·EB/T
                ＝(1＋ΔT1/T)EB(6)给出。
同样的叙述适用于R光接收单元，并由方程式(3)，电荷总量sigR由
            sigR＝ER＋ΔT1·ER/T
                ＝(1＋ΔT1/T)ER(7)给出。
至于G光接收单元，如图6中状态D所示，由于G光接收单元的电荷EG到B光接收单元的转移时间为ΔT2，故在时间ΔT2期间从B光接收单元混到电荷EG中的电荷量ΔEB2为
            ΔEB2＝ΔT2·EB/T(8)而且，由于在B光接收单元的电荷向GCCD转移单元403转移时所存入(混入)的电荷ΔEB1，由方程式(5)等于ΔT1·EB/T，故到G光接收单元的电荷向G CCD转移单元的转移完成之时，根据方程(2)，所存储的电荷总量sigG由
            sigG＝EG＋ΔT2·EB/T＋ΔT1·EB/T
                ＝EG＋(ΔT2＋ΔT1)EB/T(9)给出。因而混在电荷EG中的B光接收单元的电荷量为(ΔT2＋ΔT1)EB/T，而如果这一量假定为B光接收单元的电荷总量sigB的C倍，则由方程式(6)，我们有：
            (ΔT2＋ΔT1)EB/T＝C·sigB
                                      ＝C·(T＋ΔT1)EB/T以及
            C＝(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)(10)而存入G光接收单元的电荷量则由从G电荷总量sigG中减去B电荷总量sigB与C之乘积得到。即是说
            EG＝sigG－C·sigB(11)
图6中，由于B信号Bn被乘法器108乘以Co，且该乘积由加法器109相加，如果系数Co由-C表示，则Co由
            C0＝-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)(12)给出。
如上所述，从G信号中减去以校正系数Co加权的B光接收单元的信号之后，来自G光接收单元的信号受到对黑斑数据和图象读出数据的黑斑校正，如此便实现了色混校正。
注意，在电荷转移时电荷ΔEB1与ΔER1也存入B与R光接收单元中。但是由于在读黑斑数据时存入的是相同颜色的电荷，这些电荷并不影响黑斑校正信号。因而，由以上所述可以看出，仅需为G光接收单元(电荷是经由另一种颜色的光接收单元转移的一种颜色)装设校正电路。
(第二实施方式)
第一实施方式中，混入G光接收单元所存储的电荷EG中的B光接收单元的电荷量(ΔEB2＋ΔEB1)根据存入B光接收单元中的电荷EB的存储时间比率(ΔT2＋ΔT1)/T由方程式(9)确定。但实际上，由于电荷转移是在两个象素的取样周期界限之间的有限时间ΔT内进行的，严格来说，在这时间存入的混合电荷量是由两个像素所夹的电荷转移时间的电荷量确定的。
下面参考图7与8对这一确定方法进行说明。
图7示出当B光接收单元阅读图象原件时入射光量的时间变化。图7中，时间沿模座标线标出，而入射光量沿纵座标线标出。图7中，入射光量，如图7中曲线所示，随图象原件的反射光而变化，而所存储的电荷量则正比于入射光量与存储时间的乘积(图7中的阴影区)。
假设图象的取样区间在图7中是由“←1象素→”所指的周期，电荷转移在以取样周期的切换时标为中心的有限时间内进行。特别是，如图6所示混入G光接收单元中的B光接收单元的电荷是在从G光接收单元到B光接收单元的转移时间(ΔT2)以及从B光接收单元到GCCD转换单元的转移时间(ΔT1)期间存入的。
这个时候存入的电荷量由图7中阴影部分ΔEB表示。由于这一电荷量是在时间ΔT2期间以及其后在时间ΔT1期间存入的，故在时间ΔT2期间所存入的电荷量可近似地用电荷ΔEBn表示，而在时间ΔT1期间的电荷量可近似地用下一个象素的电荷ΔEBn＋1表示。
更具体而言，方程式(9)可改写为：
  sigG＝EG＋ΔT2·EBn/T＋ΔT1·EBn＋1/T(13)
使用方程式(6)的sigBn与sigBn＋1，该混入电荷量(方程式(13)右边的第二与第三项)由
  ΔT2·EBn/T＋ΔT1·EBn＋1/T
       ＝ΔT2·T·sigBn/T·(T＋ΔT1)
              ＋ΔT1·T·sigBn＋1/T·(T＋ΔT1)
  ＝ΔT2·sigBn/(T＋ΔT1)
                        ＋ΔT1·sigBn＋1/(T＋ΔT1)(14)给出。
这只不过是B光接收部件的电荷总量与校正系数C1：
         C1＝-ΔT2/(T＋ΔT1)(15)的乘积以及B光接收单元的下一象素的电荷总量sigBn＋1与校正系数C2：
    C2＝-ΔT1/(T＋ΔT1)(16)的乘积之和。
图8示出用于实现这一点的电路结构。图8中，行存储器501、502与503用于得到同步，这时校正项作为延迟了一行的图象信号与B光接收单元所论行的图象信号之和被从G光接收单元的图象信号中减去。如果这一点是由后处理实现的(未示出)，则这些行存储器中的行存储器501在这里并不是特别必须的。
被行存储器503延迟一行的图象信号Bn与下一行的图象信号Bn＋1分别通过乘法器504与505乘以由方程式(15)与(16)给出的校正系数C1与C2，其乘积通过加法器506彼此相加。这一校正项(由方程式(14)给出)通过加法器109加到已延迟一行的图象信号Gn上就得到G′n。
(第三实施方式)
在第一与第二实施方式中，R，G与B光接收单元均如图4所示那样安排得彼此紧相邻接。然而，即使当光接收单元如图3所示那样彼此分离开，也可通过按需要增加行存储器501、502与503的数目，以及使得经由其它颜色转移其电荷的那些颜色及转移其他电荷的那些颜色的阅读图象位置同步，用同一校正方法对色混进行校正。
如上所述，根据本实施方式，把经其转移已存入电荷的一种给定颜色的光接收单元的图象数据与一校正系数的乘积从经给定的颜色的光接收单元向CCD转移单元转移存入的电荷而获得的图象数据中减去，以此校正通过另一颜色的象素转移存入的电荷所引起的色混。
(第四实施方式)
下面叙述本发明的第四实施方式。这一实施方式中，本发明应用到一图象处理设备上。但本发明不限于此，而是可应用到例如复印机的图象读取器上。
作为用于本实施方式的图象处理设备中的CCD线性图象传感器，可使用上述图3中所示的传感器。参考图3，标号301代表一个具有R滤色器的R光接收单元，302代表一个具有G滤色器的G光接收单元；303代表一个具有B滤色器的B光接收单元；304与305是用于读出存储在R光接收单元中的电荷的ODD(奇)与EVEN(偶)象素CCD转移单元；306与307是用于读出存储在G光接收单元中的电荷的ODD(奇)与EVEN(偶)象素CCD转移单元；308与309是用于读出存储在B光接收单元中的电荷的ODD(奇)与EVEN(偶)象素CCD转移单元；以及310到315是用于将被转移的电荷转移成电压信号，并输出这些电压信号的放大器。由于这个CCD线性图象传感器的CCD转换单元不是安在R，G与B光接收单元的邻接的单元之间，故如图3所示的R-G与G-B间距可以减小。由于存储在A与B光接收单元中的电荷可被转移(移位)到相应的CCD转移单元而无须经过任何其它颜色的光接收单元，故无色混发生。但由于存储在G光接收单元的电荷必须经由B光接收单元而转移(移位)到对应的CCD转移单元上去，故由B光接收单元所产生的电荷被加到这一电荷上，于是就引起了色混(这时是B→G色混)。
本实施方式中，当使用如图3所示的CCD线性图象传感器时，一标准原象(具有给定密度的原象)按图9中所示的方式A和B读取，并根据这些方式下所获得的读出信号计算B→G色混量。然后由计算的色混量算出色混校正系数，以此来校正色混。如图9所示，在A方式下，光接收单元的光接收/电荷存储周期(以下概称“光接收/存储周期)与CCD转移单元的电荷读出时间分别设为时间T。在B方式下，光接收/存储周期与电荷读出时间设为两倍(2T)于A方式下的时间。另一方面，从光接收单元到CCD转移单元的电荷转移(移位)时间在A与B两种方式下都设为时间ΔT。因而在A与B方式下所得到的信号G包含了以下的信号成份：
    GAj＝gAj＋Kj...(17)
    GBj＝gBj＋Kj...(18)其中
GAj：A方式下所得的信号G。
GBj：B方式下所得的信号G。
gAj：从GA除去色混成分所得的信号
gBj：从GB除去色混成分所得的信号
Kj：从B到G的色混量
j：象素号由光接收/存储周期的关系，gaj与gBj适合下面的等式：
    gBj＝2×gAj...(19)因而由等式(17)到(19)，得出下面的方程式：
    Kj＝2·GAj－GBj...(20)
图10为一流程图，示出求Kj这一色混量时的操作过程。在步骤S1，以A方式读取标准原象。在步骤S2，以方式B读取同一标准原象。然后在步骤S3进行方程式(20)的计算以得到色混量。上述操作过程可在实际图象阅读操作之前执行。使标准阅读操作下的参数与A方式中的参数匹配，由以下方程式就得到B→G的色混系数αj。根据这一色混系数αj，可在实际的原象阅读操作中进行色混校正。
      αj＝Kj/BAj...(21)其中BAj：A方式下所得的信号B。
图11是一框图，表示本实施方式中根据本发明的主要部件。
参考图11，标号401代表由图3中所示的CCD线性图象传感器组成的一个输入单元。该输入单元401把由原象反射的光分离为三种，即R，G与B色成分，并输出对应于这些色成分的电信号。从输入单元401所输出的R，G与B模拟信号被S/H电路402，403与404取样和保持，然后由A/D转换器405，406与407进行A/D转换得到8位的R，G与B数字信号。当使用图2所示的常规CCD线性图象传感器时，例如，已进行了A/D转换的信号R与G必须使用延时存储器延迟一个预定的时间周期以便校正R，G与B信号的CCD空间移位。但本实施方式由于几乎不发生CCD的空间移位，故不需要那样的处理。标号408代表本实施方式唯一的一个色混校正单元，该单元对于已经A/D转换的信号执行上述的色混校正。单元408的结构将在稍后说明。标号409代表黑斑单元，用于根据输入单元401的黑斑特性对于已经受过色混校正的信号执行校正。
标号410代表一个例如由单芯片的微计算机构成的CPU。CPU410根据存储在其内存ROM中的程序而控制本实施方式的整个设备的工作。而且CPU410还利用存储在RAM412中的相应方式下的数据执行操作计算由方程式(21)所给出的色混系数αj。标号411代表一操作单元，包括一由键盘，轻触面板等组成的输入部分，它可指定上述的试验方式，还包括由LCD，指示器等构成的显示部分。操作单元411向CPU410提供操作者的指令，并显示来自CPU的信息，例如本实施方式的设备的操作状态和操作条件等。
图12是一框图，示出色混校正单元408的结构。
参考图12，标号901到903代表延时电路，用于对R，G与B图象信号分别作1H(1行)的延时。标号904代表一个色混系数存储器，用于顺序地与图像同步输出由CPU410存储的B→G色混系数αj作为与象系对应的色混校正系数αj注意RAM412的一部分或整个RAM412可能用作色混系数存储器904，用来存储彼此对应的色混系数αj与象素。
标号905代表一加法器，用于把输入到1H延时电路903的信号B加到从延时电路903输出的信号B上。标号906代表一除法器，用于对加法器905的输出除以2。标号907代表一乘法器，它使除法器906的输出BAj与色混系数存储器904输出的色混校正系数αj相乘，并输出B→G色混量Kj。标号908代表一减法器，它从1H延时电路902所延时的信号GAj中减去从乘法器907的输出(B→G色混量Kj)，并输出一经受过色混校正的信号G′(gAj)。
注意，使用信号B在1H延时电路903之前与之后的平均值是为了把B→G色混插入第n行信号B与下一个行(第n＋1行)信号B之间，这样做是因为B→G色混不是出现在电荷存储操作之中而是发生在电荷转移(移位)操作中。这一插值允许精确地检测色混量Kj，从而获得高精度的色混校正。
图13是一视图，示出本实施方式的图象阅读设备的结构。图13中所示的结构与图1所示的结构基本相同，所不同的只是把标准原象702放在标准原象读取器701上。色混系数αj与色混量Kj可通过以图9所示的方式A和B读取这一标准原象702测量。注意，Kj与αj的测量可在每次图象阅读操作时进行，或在操作单元411设定的预定间隔进行，或在由操作单元411输入特定指令时进行。当标准原象702放在标准原象读取器701上时，检测色混量Kj时的环境可保持不变，而且总能检测到一精确的色混量Kj。
(第五实施方式)
获得色混量Kj的方法不限于图9与图10所示的方法。图14与15示出了获得色混量Kj的另一方法。
如图14中所示，以A方式的电荷转移周期(常规图象读方式)设为时间ΔT，而在C方式下电荷转移周期设为A方式下周期的两倍(2·ΔT)。另一方面，在A和C两种方式下设有同一个光接收/存储周期。于是，在A与C方式下所得到的信号G包含以下分量：
      GAj＝gAj＋Kj...(22)
      GCj＝gCj＋2·Kj...(23)其中Gcj：在方式C下所获得的信号G。
由于下面的方程式(24)成立，色混量Kj由方程式(25)给出：
      gAj＝gCj...(24)
      Kj＝GCj－GAj...(25)
图15是一流程图，示出求色混量Kj时的操作过程。在步骤S11中，以A方式读取一标准原象。在步骤S12，以C方式读取该标准原象。此后，在步骤S13计算方程式(25)便得出色混量Kj。这样，通过与上述的方法和过程相同的方法和过程，就能在图象读取时得出色混系数αj与色混校正的计算结果。
如上所述，根据本实施方式，在应用象素内转移型CCD线性图象传感器的图象阅读设备中，获得了表达色混的色混量Kj与色混系数αj，并通过信号处理校正了色混，于是就得到一个无色混的图象。
(第六实施方式)
CCD线性图象传感器的结构不限于图3所示的结构。图16示出了该传感器的另一种结构的框图。图16所示的传感器与图3所示的传感器的区别在于：R光接收单元501的电荷是经由B光接收单元503转移的，并且G光接收单元502的电荷的转移不经过任何其他光接收单元。
更具体而言，本发明不限于R，G与B光接收单元的任何特定的排列顺序或象素内转移顺序。
图17示出使用图16所示的CCD线性图象传感器的图象阅读设备的结构。图17中所示的结构与图13中所示的结构不同之处在于：在标准原象阅读器701上放置了一兰色标准原象1101作为具有给定密度的标准原象。图17中，当标准兰色原管1101被CCD20阅读时，R光接收单元501几乎不产生任何电荷。但由于电荷是经由B光接收单元503转移到CCD转移单元506与507的，于是出现了B→R色混。因而，当兰色标准原象被CCD201阅读时，从所得到的信号Rj，Gj与Bj(j是象素号)，色混系数αj由
αj＝Rj/Bj    ...(26)给出。
如上所述，当应用兰色标准原象1101时，不必制定两种方式，色混系数αj就可通过简单的安排和计算得到。虽然将略去详细叙述，但仍通过与上述方法与过程相同的方法与过程获得图象阅读时的色混校正。
而且，在本实施方式可应用于所有使用象素内转移型CCD线性图象传感器的图象处理设备中，这种线性图象传感器经由第二个光接收单元转移给定颜色(第一颜色成分)的光接收单元的电荷。
在以上各实施方式中，色混系数αj是以j号象素j为单位计算的。但本发明不限于此。例如，只要由象素内转移所引起的色混可被校正，就可根据所有象素的平均值得出唯一的一个色混系数αj。
本发明既可应用于由多个设备组成的系统，也可应用于由单个装置构成的设备。
本发明可用于一种场合，在其中本发明通过向系统或设备提供程序而体现出来。
本发明不限于以上各实施方式，并且在本发明的精神和范围内可做出各种变化和修改。因而，为了向各界通告本发明的范围，特提出以下权利要求。

Claims (30)

1.一种图象拾取设备，用于通过向物体发光并将来自该物体的光进行光电转换而读取彩色图象，包括：
一线性图象传感器，该传感器包含对应于多色光成分的多个光接收部件和转移单元，这些转移单元装在所述多个光接收部件的两侧并转移来自所述光接收部件的电荷，存储在至少一种颜色的光接收部件的电荷经由另一种颜色的光接收部件转移到转移单元；以及
计算器件，用于对经由其它颜色的光接收部件转移的电荷执行计算。
2.根据权利要求1的设备，还包括规范化器件，用于就标准白色进行规范化，并且其中所述计算器件执行加上一个用存储在其它颜色的光接收部件的电荷量乘以一校正系数所得到的值的加法计算。
3.根据权利要求1的设备，还包括用于根据标准白色进行规范化的规范化器件，并且其中对校正系数的乘法运算以及对乘以该校正系数的电荷的加法运算均在所述规范化器件进行规范化操作之前完成的。
4.根据权利要求3的设备，其中由所述规范化器件所进行的规范化操作包括黑斑校正。
5.根据权利要求1的设备，其中的校正系数是相应于电荷从光接收部件到转移单元的转移时间及电荷存储时间的一个常数。
6.根据权利要求1的设备，还包括用于至少一行的一个存储器，并且其中中转电荷的光接收部件的电荷包含电荷转移前后两个象素的电荷总量，以及
校正系数至少包括分别对应于两个象素的电荷的两个不同的常数。
7.根据权利要求5的设备，其中校正系数由-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)给出，这里ΔT2是电荷经由其它颜色的光接收部件转移所需的时间，ΔT1是电荷从其它颜色的光接收部件向转移单元转移所需的时间，以及T是电荷存储时间。
8.根据权利要求6的设备，其中与两个象素的电荷相联系的校正系数分别由-ΔT2/(T＋ΔT1)与-ΔT1/(T＋ΔT1)给出，这里ΔT2是电荷经由其它颜色的光接收部件转移所需的时间，ΔT1是电荷从其它颜色的光接收部件向转移单元转移所需的时间，T是电荷存储时间。
9.一种图象读取方法，用于通过向物体发光并对来自该物体的光进行光电转换而读取彩色图象，包括以下步骤：
准备一线性图象传感器，它包括对应于多个颜色光成分的多个光接收部件和转移单元，这些转移单元装在所述多个光接收部件的两侧并转移来自所述光接收部件的电荷，存储在至少一种颜色的光接收部件中的电荷经由另一种颜色的光接收部件转移到转移单元；以及
对于经由其它颜色的光接收部件转移的电荷进行计算。
10.根据权利要求9的方法，其中的计算包括加一个用存储在其它颜色的光接收部件中的电荷量乘以一校正系数所得的值的加法计算。
11.根据权利要求9的方法，还包括对于标准白色进行规范化的步骤，并且其中对校正系数的乘法运算以及对乘以该校正系数的电荷的加法运算都在规范化步骤以前完成。
12.根据权利要求11的方法，其中规范化步骤包括黑斑校正。
13.根据权利要求9的方法，其中校正系数是相应于电荷从光接收部件到转移单元的转移时间与电荷存储时间的一个常数。
14.根据权利要求9的方法，还包括准备用于至少一行的存储器的步骤，并且其中中转电荷的光接收部件的电荷包括电荷转移前后两个象素的电荷的总量以及
校正系统至少包含分别对应于两个象素的两个不同的常数。
15.根据权利要求13的方法，其中的校正系数由-(ΔT2＋ΔT1)/(T＋ΔT1)给出，这里ΔT2是经由其它颜色光接收部件转移电荷所需要的时间，ΔT1是从其它颜色的光接收部件向转移单元转移电荷所需要的时间，T是电荷存储时间。
16.根据权利要求14的方法，其中与两个象素的电荷相联系的校正系数分别由-ΔT2/(T＋ΔT1)与-ΔT1/(T＋ΔT1)给出，这里ΔT2是经由其它颜色的光接收部件转移电荷所需要的时间，ΔT2是从其它颜色的光接收部件向转移单元电荷所需要的时间，T是电荷存储时间。
17.一种图象拾取设备，包括：
一个第一光接收传感器；
一个第二光接收传感器；
转移器件，装在所述第二光接收传感器附近一侧并与所述第一光接收传感器相对，用于读出所述第一和第二光接收传感器的电荷；
控制器件，用于通过所述转移器件读出所述第二光接收传感器的电荷信号，并用于通过上述第二光接收传感器把所述第一光接收传感器的电荷信号向所述转移器件转移，并然后通过所述转移器件读出该电荷信号；以及
计算器件，用于对通过所述转移器件读出的第一和第二光接收传感器的信号进行计算。
18.根据权利要求17的设备，其中所述第二光接收传感器的灵敏度低于所述第一光接收传感器的灵敏度。
19.根据权利要求17的设备，其中所述第一光接收传感器接收一个第一颜色，而所述第二光接收传感器接收一个第二颜色。
20.根据权利要求19的设备，其中第二颜色为兰色。
21.一个图象处理设备，包括：
阅读器件，用于通过象素内转移方法阅读一彩色图象；
采集器件，用于从通过至少两种不同的方式驱动所述阅读器件读取一标准部件所得到的信号中采集不同的彩色信号之间的色混信息；以及
校正器件，用于根据所述采集器件采集的色混信息校正由所述阅读器件所读得的图象数据的色混。
22.根据权利要求21的设备，其中的标准部件是一具有预定密度的原件。
23.根据权利要求21的设备，其中所述阅读器件包括用于接收原件所反射的光并存储电荷的光接收单元，和用于转移存储在所述光接收单元中的电荷的转移单元。
24.根据权利要求23的设备，其中方式之一是标准的图象读取方式，而另一方式是所述光接收单元的光接收时间为标准图象读取方式中的光接收时间的一个预定倍数。
25.根据权利要求23的设备，其中方式之一是标准的图象读取方式，而另一方式是其中所存储的电荷从所述光接收单元到所述转移单元的转移时间为标准的图象读取方式下所存储的电荷转移时间的预定倍数。
26.根据权利要求21的设备，其中所述校正器件应用第二颜色成分信号的两行的平均值从第一颜色成分信号中除掉混入的第二颜色成分。
27.一种图象处理设备，包括：
阅读器件，用于通过象素内转移方法读取彩色图象；
采集器件，用于根据所述阅读器件读取一标准部件所得到的信号采集从第一颜色成分混入第二颜色成分的色混信息；以及
校正器件，用于根据所述采集器件采集的色混信息校正由所述阅读器件所读得的图象数据的色混。
28.根据权利要求27的设备，其中的标准部件是第一颜色成分的原件。
29.一个图象处理方法，包括；
采集步骤：通过象素内转移方法以至少两种不同方式驱动用于读取彩色图象的阅读器件，由阅读一标准原件所获得的信号中采集不同的颜色信号之间的色混信息；以及
校正步骤；根据在采集步骤中所采集的色混信息，校正由所述阅读器件所读得的图象数据的色混。
30.一种图象处理方法，包括；
采集步骤：根据象素内转移方法由读取彩色图象的阅读器件阅读一标准部件所得到的一信号，采集从第一颜色成分混入第二颜色成分信号的色混信息。
校正步骤：根据所述采集步骤采集的色混信息，校正由所述阅读器件所读得的图象数据的色混。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0169376B1 (ko) * 1995-10-10 1999-03-20 김광호 멀티미디어 대응 가능한 씨씨디 카메라 시스템
JPH11164205A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Sony Corp 固体撮像装置およびその駆動方法
JP2985959B1 (ja) * 1998-06-24 1999-12-06 セイコーエプソン株式会社 カラ―撮像装置およびそれを用いた画像読み取り装置
US6331899B1 (en) * 1998-10-14 2001-12-18 Electronics For Imaging, Inc. Method and apparatus for automatically generating single-channel critical color transformations
JP4139051B2 (ja) * 2000-06-28 2008-08-27 富士フイルム株式会社 リニアイメージセンサチップおよびリニアイメージセンサ
DE10331676A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-25 Thomson Licensing S.A., Boulogne Verfahren zur Korrektur von Videosignalen
JP3933095B2 (ja) * 2003-05-30 2007-06-20 ソニー株式会社 撮像装置及び撮像方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293871A (en) * 1979-12-03 1981-10-06 Albert Macovski Solid state color television camera with multiple line readout
US4481522A (en) * 1982-03-24 1984-11-06 Rca Corporation CCD Imagers with substrates having drift field
GB2159016B (en) * 1984-05-10 1987-12-02 Dainippon Screen Mfg Image data correction
NL8700315A (nl) * 1987-02-10 1988-09-01 Elbicon Nv Optisch-elektrische omzetter.
US4985760A (en) * 1987-10-09 1991-01-15 Canon Kabushiki Kaisha Color imager having varying filter aperture sizes to compensate for luminance differences between colors
JPH03135184A (ja) * 1989-10-19 1991-06-10 Sanyo Electric Co Ltd カラー固体撮像素子
US5345320A (en) * 1990-11-29 1994-09-06 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Color image data processing apparatus comprising monochrome pixel detector
JP2891550B2 (ja) * 1991-01-11 1999-05-17 三菱電機株式会社 イメージセンサ
EP0800308B1 (en) * 1991-07-10 1999-09-15 Sony Corporation Solid state color imaging device
JPH0575783A (ja) * 1991-07-11 1993-03-26 Matsushita Electron Corp 固体撮像装置
JPH06187157A (ja) 1992-12-18 1994-07-08 Hitachi Inf Syst Ltd 問題解決支援システム及びその方法
JPH06197075A (ja) 1992-12-24 1994-07-15 Sony Corp コードレス電話装置
JP3615778B2 (ja) * 1993-04-05 2005-02-02 日本フィリップス株式会社 カラー撮像装置

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