JP2000196881A

JP2000196881A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2000196881A
Application number: JP10374075A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＤＦでの読み取り補正の最適化と圧板での
読み取り補正の最適化を独立に行い、コピーの出力画像
も、ＦＡＸの２値画像も最適再現可能な画像処理装置を
提供する。【解決手段】ＳＤＦを使用した第１の読み取りモード
と圧板を使用した第２の読み取りモードとを備え、いず
れかのモードで原稿を読み取り、読み取った画像情報を
ディジタル変換された画像信号に変換し、ディジタル変
換された画像信号を顕像として出力可能な画像信号にな
るように処理する画像処理装置において、前記第１の読
み取りモードと第２の読み取りモードとでそれぞれ読み
取り補正の最適化を独立して行うため、前記２つのモー
ドによって読み取り位置を切り替える圧板／背景板切り
換え制御部１１１と、前記２つのモードに応じて最適な
シェーディング補正を行わせるシェーディング補正部１
０２と、前記２つのモードに応じて黒スジ補正及び白ス
ジ補正を切り換えてスジ補正を行うスジ補正部１１２と
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル画像装置
に係り、特にスキャナーから画像を読み込み転写紙に画
像を再生する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＦＰ（コピー、ＦＡＸ等の複合機）に
おいて、コピー用の多値処理とＦＡＸ用の２値処理を区
別し、平行動作及びそれぞれの画像処理を最適化する
『画像処理装置』（特開平８−２７４９８６）等が発明
されている。主に４００ｄｐｉのシステムにおいて高画
質を維持している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記発明
において、２値と多値の回路構成の共通化はなされてお
らず、更にコピー用の画像補正とＦＡＸ用画像補正で、
画像取り込み装置の特性を考慮されていなかった。シス
テムの価格からコピーでは圧板での読み取りが主体で、
ＦＡＸではシートスルー・ドキュメント・フィーダ（以
下、「ＳＤＦ」と略称する。）での読み取りが主体とな
る。

【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、階調性及び低濃度再現性を低コストの
装置で実現し、読み取り装置の構成の違いを吸収するこ
とにある。特にＳＤＦでの読み取り補正の最適化と圧板
での読み取り補正の最適化を独立に行い、コピーの出力
画像も、ＦＡＸの２値画像も最適再現可能な画像処理装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の手段は、ＳＤＦを使用した第１の読み取りモ
ードと圧板を使用した第２の読み取りモードとを備え、
いずれかのモードで原稿を読み取り、読み取った画像情
報をディジタル変換された画像信号に変換し、ディジタ
ル変換された画像信号を顕像として出力可能な画像信号
になるように処理する画像処理装置において、前記第１
の読み取りモードと第２の読み取りモードとでそれぞれ
読み取り補正の最適化を独立して行う画像処理手段を備
えていることを特徴とする。

【０００６】第２の手段は、第１の手段において、前記
画像処理手段が、前記第１読み取りモードと第２の読み
取りモードとによって読み取り位置を切り替える読み取
り位置切り替え手段と、前記２つのモードに応じて最適
なシェーディング補正を行わせる制御手段と、前記２つ
のモードに応じて黒スジ補正及び白スジ補正を切り換え
てスジ補正を行うスジ補正手段とを備えていることを特
徴とする。

【０００７】第３の手段は、第２の手段において、前記
第１の読み取りモードと第２の読み取りモードとに応じ
てシェーディング補正データを切り替える手段と、前記
２つのモードに応じてシェーディング生成間隔を切り替
える手段と、前記２つのモードとに応じてランプ点灯時
間を制御する手段とを備えていることを特徴とする。

【０００８】第４の手段は、第２の手段において、第１
の読み取りモードで原稿を読み取るときに黒スジ補正を
行う手段と、シェーディング補正を行う際に使用するシ
ェーディングデータの生成時に白スジ補正を行う手段
と、白スジ検出のための設定値を前記第１のモードと第
２のモードとに応じて任意に設定する手段とを備えてい
ることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る
画像処理装置の構成を示す機能ブロックである。

【００１０】本実施形態に係る画像処理装置は、原稿を
光学的に読み取る読み取り部１０１、シェーディング補
正部１０２、スキャナγ補正部１０３、主走査電気変倍
部１０４、空間フィルタ処理部１０５、濃度補正部１０
６、階調処理部１０７、ＰＭＷ変調部１０８、書き込み
部１０９、マトリクスＲＡＭ１１９、操作部１２０、Ｃ
ＰＵ１３０、ＲＯＭ１４０、ＲＡＭ１５０、圧板／背景
板切り替え制御部１１１、スジ補正部１１２、及びモー
タパルス制御部１１３を備えている。

【００１１】読み取り部１０１は、ここでは原稿濃度を
光源の反射光として読み取り、ＣＣＤ等の撮像素子によ
り電気信号に変換する。更にアナログ信号はディジタル
信号に変換する。ディジタル信号変換後の電気系に対
し、シェーディング補正部１０２において光源、光学系
の濃度ムラに関する補正を行う。ここでは原稿読み取り
前に、あらかじめ濃度基準となる白板を読んでおき、こ
の読み取り信号をメモリに格納しておく。主走査方向の
各読み取り位置に対し、ドット単位で基準データと読み
取りデータの間で補正処理を行う。シェーディング補正
後のディジタル信号は反射率に関しリニアな特性となっ
ている。これを原稿濃度に関しリニアな特性に変換す
る。この変換は、あらかじめスキャナの読み取り特性を
測定しておき、その逆特性となる変換テーブルをＲＡＭ
にダウンロードしておき、スキャナγ補正部１０３にお
いて濃度リニアなデータに変換する。スキャナγ補正部
１０３においては濃度リニアな変換以外にも、低濃度部
を強調したり、逆にレベルを落としたりして補正効果を
高める。

【００１２】読み取り部１０１並びにシェーディング補
正部１０２は圧板読み取り、ＳＤＦ読み取りに応じて原
稿読み取り位置、データ補正量を切り替え、読み取り系
の構成に応じて変更する。読み取ったデータに関して、
圧板読み取り時はシェーディングデータに関する白スジ
補正を、ＳＤＦに関してはシェーディングデータに関す
る白スジ補正の後、入力画像に対する黒スジ補正を行
う。なお、圧板読み取りの切り替えは、圧板／背景板切
り替え制御部１１１で行い、白スジや黒スジの補正はス
ジ補正部１１２で行う。

【００１３】階調処理とは直接的な関係はないが、主走
査方向の電気変倍処理が主走査電気変倍部１０４で実行
できるようにこの画像処理装置でな構成されている。主
走査電気変倍部１０４では、ＣＣＤでの読み取り１ライ
ン単位で拡大、縮小を行う。この場合、コンボリューシ
ョン法を使うことで、読み取り光学系でのＭＴＦを保持
したまま変倍処理を行い、画像データの解像力を維持す
る。幅走査方向に関しては機械的な制御により変倍処理
を行う。なお、コンボリューション法は公知の技術なの
で、ここでの説明は割愛する。

【００１４】空間フィルタ処理部１０５において階調処
理のための前処理及び特徴量を抽出する。ＭＴＦの補
正、平滑処理、エッジ線分の検出、変動閾値の設定等を
主な機能として備える。この処理モジュールの出力はフ
ィルタ処理された画像データと周辺条件から算出された
２値化のための変動閾値とである。

【００１５】空間フィルタ処理されたデータは濃度補正
部１０６に入力される。濃度補正部１０６では、画像デ
ータ、変動閾値に対しそれぞれ濃度補正を連動して行
う。この濃度補正部１０６は書き込み系のγ補正及び濃
度ノッチに対する再生濃度の変換を行うブロックであ
り、ＲＡＭから構成され任意の変換データをダウンロー
ドできる。画像データ及び変動閾値用に同一のデータを
ダウンロードする形が基本ではあるが、階調特性を意図
的に変化させる為に異なるデータを用いる場合もある。

【００１６】濃度補正されたデータは階調処理部１０７
において書き込み系の特性に変換すべく、１画素当たり
の濃度データを面積階調に変換する。単純多値化、２値
化、ディザ処理、誤差拡散処理、位相制御等から構成さ
れ、面積階調への変換はある領域内で量子化閾値を分散
させる。閾値の分散はマトリクスＲＡＭ１１９に任意の
値をダウンロードし、処理モードに応じてＲＡＭアクセ
ス手段を切り替え、適切な量子化を選択する。

【００１７】階調処理されたデータはＰＷＭ変調部１０
８において、書き込みレーザのためのパルス幅変調を行
う。階調処理部１０７においての位相制御はＰＷＭ変調
と連動させ、ドットの集約と分散を滑らかに実現し階調
再現を行う。

【００１８】ＰＭＷ変調部１０８でＰＷＭ変調された画
像データは書き込み部１０９においてレーザによる感光
体への作像、転写、定着処理により転写紙に画像を再現
する。この書き込み部１０９の構成はレーザプリンタと
しての公知の構成なので、ここでの説明は省略する。な
お、ここではレーザープリンタを書き込み系として示し
ているが、インクジェット等の現像方式ではＰＷＭ変調
ブロック以下構成が異なるだけで、ドット再現のための
位相制御までは共通なアプローチとして展開できる。

【００１９】階調処理部１０７における階調処理の設
定、濃度補正の切り替え等は操作部１２０からの操作モ
ードに連動する。絵柄主体の原稿、文字主体の原稿等で
処理モードを選択し、薄い原稿、濃い原稿に応じて濃度
補正のパラメータも設定を変更する。実際のシステム制
御は操作モードからの設定に対して、ＣＰＵ１３０を介
してシステムバス１１０経路でＲＡＭへの設定値、処理
パスの経路をそれぞれの機能ブロックに対し設定する。
また、読み取りのためのキャリッジ移動制御は、モータ
ーパルスのカウント数を検出し、モータパルス制御部１
１３でスキャナ走行体の移動量を調整する。

【００２０】なお、ＲＯＭ１４０はＣＰＵ３０の制御プ
ログラムを始めとするスタティックなデータが格納さ
れ、ＲＡＭ１５０はＣＰＵ１３０のデータエリアとして
機能するとともに、ＣＰＵ１３０の処理に使用するデー
タが格納される。

【００２１】図２にスキャナγ補正部１０３と濃度補正
部１０６の概要を示す。同図（ａ）がスキャナγ補正、
同図（ｂ）が濃度補正の変換テーブルを示す。図２
（ａ）の（１）の濃度特性は原稿濃度に対するシェーデ
ィング補正後の画像データとの変換特性を示すもので、
リニアな特性にはなっていない。低濃度部では急激に立
ち上がり高濃度部では電気信号上飽和している。一般的
にＥｘｐ（γ）の特性となる。これを濃度リニアな信号
に変化させるために同図（２）に示す、Ｅｘｐ（１／
γ）の変換特性を乗じ濃度リニアな空間に信号を変換す
る。これにより濃度信号のダイナミックレンジが増加す
る。

【００２２】図２（ｂ）の出力濃度補正は書き込み系の
プロセル反応に対するγ特性を補正し、さらに濃度変更
を実施するための変換テーブルをＲＡＭにダウンロード
し、特性値を乗ずる。具体的にはルックアップテーブル
としてデータを参照し、置き換える。図２（ｂ）では曲
線の上に凸は低濃度部を再現させ、下に凸は地肌に相当
する低濃度部を飛ばす特性を示す。モード、濃度ノッチ
との兼ね合いでデータは任意の値を設定できる。

【００２３】濃度再現性、階調再現性の自由度を与える
ために変換パラメータはＲＡＭへのダウンロードで任意
性を持たせる。対象となるＲＡＭはスキャナγ補正、画
像データに関する濃度補正、変調閾値に対する濃度補
正、ディザ及び誤差拡散処理のための量子化閾値の設定
に関したもので、ＣＰＵ１３０からのデータダウンロー
ドとルックアップテーブルの切り替え手段は共通であ
る。

【００２４】図３にＲＡＭ３０１へのＣＰＵ１３０から
のアクセス及びテーブル参照の切り替えの機能構成を示
す。ＲＡＭサイズは任意に設定可能であり、アドレス空
間は入力画像の１画素当たりの階調数だけあれば良い。
例えばＣＣＤデータを８ｂｉｔでＡ／Ｄ変換するシステ
ムであれば、アドレス空間は８ｂｉｔとなる。

【００２５】ＲＡＭ３０１へのアドレスに対し、データ
ダウンロードのためのＣＰＵアクセスモード時はＣＰＵ
１３０からのアドレスバスをマルチプレクサ３０２を介
して接続し、ＲＡＭ３０１のデータ入力端子はＣＰＵ１
３０からのデータを書き込む。ＲＡＭ３０１はｗｒｉｔ
ｅモードにて参照データをダウンロードする。本実施形
態においてはクロック（ＣＬＫ）同期の同期式ＲＡＭの
例を示しているが、非同期式ＲＡＭにおいてもＣＰＵモ
ードとデータ参照モードの切り替え方式は同じである。

【００２６】通常の画像処理モードでは、ＲＡＭ１３０
１へのアドレス端子へは被変換入力画像を接続し、ＲＡ
Ｍ３０１はｒｅａｄモードに設定する。これにより入力
データに対応する番地に格納されている、変換テーブル
値がＲＡＭ３０１の出力として算出される。ＲＡＭ３０
１での構成により回路構成、演算処理時間が軽減でき、
データの任意性確保できる。なお、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴ
Ｅの指示はマルチプレクサ３０３を介してイネーブル端
子に入力される。

【００２７】図５に濃度補正部１０６及び階調処理部１
０７の機能構成を示す。ルックアップテーブルとしての
参照ＲＡＭは３個有り、ＲＡＭ（１）５５１、ＲＡＭ
（２）５５２、ＲＡＭ（３）５３で示している。ＲＡＭ
（１）５５１は変動閾値に対する濃度変換用γ補正テー
ブル、ＲＡＭ（２）５５２は画像データに対する濃度変
換用γ補正テーブル、ＲＡＭ（３）５５３はディザ及び
誤差拡散閾値マトリクスＲＡＭである。

【００２８】２値処理用のパスと多値処理用のパスを構
成し、単純２値化処理に関しては変動２値化処理部５０
１、先端画素制御処理部５０２及びバイナリフィルタ処
理部５０３の各画像処理部で各処理を実行し、２値選択
部５１１で２値を選択した上でさらに、選択部５１３か
ら２値信号が出力される。ディザ及び誤差拡散処理は２
値、多値とも共通の回路、すなわち、２値／多値ディザ
処理部５０４及び２値／多値誤差拡散処理部５０５で実
施する。ＲＡＭ（３）５５３のデータ内容、アドレス・
アクセス制御を選択部５１０が切り替えて前記ディザ処
理部５０４及び誤差拡散処理部５０５の２値／多値の処
理を切り替える。

【００２９】多値レベル変換処理部５０６及び多値誤差
拡散処理部５０５の各処理に関しては濃度処理と合わせ
て主走査方向前後の濃度分布によって、ドット形成のた
めの位相情報を位相制御部５０７、５０８を付加する。
例えば３値化の場合、信号レベルは２ｂｉｔを割り当
て、「００」、「０１」、「１０」、「１１」の状態を
設定できる。通常これは４値化であるが、「００」を
白、「１１」を黒に設定し、「０１」、「１０」ともＰ
ＷＭでのパルス幅を５０％デューティとすれば、濃度レ
ベルとしては３値となる。同じ５０％デューティでも
「０１」は右位相でドット形成領域内の右半分でレーザ
を点灯させる。「１０」は左位相でドット形成領域内の
左半分でレーザを点灯させる。ＰＷＭ変調ブロック１０
８との連動で以上のように位相と濃度を定義し、処理を
取り決める。

【００３０】多値ディザの３値化においても、同様のパ
ルスコード発生させる。これに関しては図７に示す。ま
た、多値処理に関しては主走査方向の簡易エッジ検出を
簡易エッジ検出部５１４において行い、単純多値と多値
誤差拡散処理とを線分エッジ情報により選択部５０９で
セレクトする。

【００３１】図６にＲＡＭ（３）５５３をアドレス空間
８ｂｉｔで構成した場合に２値ディザマトリクスのダウ
ンロードで使用する場合の状況を示す。２値ディザマト
リクスサイズとしては主走査方向４、６、８、１６画
素、副走査方向４、６、８、１６画素を任意の組み合わ
せで設定可能である。必要線数、画像のライン間引き等
の状態に応じて組み合わせ及びパターンデータを２値選
択部５１１で選択する。ＲＡＭ（３）５５３のアクセス
は操作を簡便化する目的で、シーケンシャルなアクセス
ではなく、２次元配列に基いてシークする。制御上構成
が簡単である。

【００３２】図７はＲＡＭ（３）５５３を多値ディザマ
トリクス用にアクセスする内容を示す図で、多値ディザ
用にマトリクスサイズ４×４（図７（ａ））、６×６
（図７（ｂ））、８×８（図７（ｃ））、１画素あたり
３値化の状態を示す。マトリクスサイズのアクセスは２
次元配列とするが、主走査方向のアドレス数は２倍の数
を必要とする。図７（ａ）の４×４のマトリクスにおい
て、主走査方向は各画素２アドレスを割り当て、８アド
レス参照する。Ａの画素は内部的にＡ０とＡ１の閾値を
参照する。これによりそれぞれのマトリクス対応画素は
２個の閾値と比較演算を行う。左パルスの場合、Ａ０＜
Ａ１の大小関係からなる閾値を設定し、右パルスの場合
その逆に、Ａ０＞Ａ１の関係で閾値を設定する。Ａの位
置の画素がＡ０及びＡ１より小さければ量子化結果とし
て「００」が割り当てられ、Ａ０及びＡ１何れよりも大
きい場合は「１１」のコードをパルス領域全区間にわた
るレーザー点灯時間として割り当てる。Ａ０とＡ１の間
に被量子化画素がある場合、右パルス（右位相）と左パ
ルス（左位相）で割り当てるコードが異なる。右パルス
系列を割り振られている場合「０１」を、左パルス系列
を割り振られている場合「１０」をそれぞれ量子化コー
ドとする。図７（ａ）の残りのマトリクス画素及び図７
（ｂ）、（ｃ）においても同様の定義でパルスコードを
生成する。基本的には位相生成を考えて、閾値配列をＲ
ＡＭにダウンロードする事で実現する。

【００３３】図８に２値及び多値誤差拡散処理の処理構
成を示す。この処理構成は、加算演算部８０１、量子化
選択部８０２、誤差演算部８０３、誤差演算部８０４、
誤差重み付け積和部８０５、ＲＡＭ（３）５５３（変動
閾値格納部８０６）とから機能的に構成され、入力画像
と周辺誤差との積和結果に対する量子化閾値を固定値と
変動閾値から選択する。固定値と変動閾値の切り替えに
関しては図４に示す。

【００３４】変動閾値を使用する場合、ＲＡＭ（３）５
５３に或るブロック単位で繰り返す閾値を設定する。図
８（ｂ）は２値の場合の８×８のマトリクスの変動領域
の閾値設定の一例を示す。閾値をブロック内で変動させ
ることでテクスチャは低減される。また８×８のマトリ
クス領域で閾値の固定値と変動値を混在させる事で、エ
ッジの保存と階調再現性のバランスを調整できる。

【００３５】多値の場合は、対応マトリクスの１画素に
対し、閾値を複数持たせ量子化コードを変更する。位相
に関しては別途、主走査方向の変動濃度分布の状態で再
配置する。誤差積和演算に関しては、１ラインＦＩＦＯ
を用いた２ライン×５画素の係数を示してあるが、これ
は単なる一例に過ぎず、マトリクサイズ、係数分布は変
更は可能である。

【００３６】図４に量子化のための閾値の変動閾値、固
定閾値の切り替え構成を示す。モードの設定により、シ
ステムバス１１０経由で閾値の切り替えを行い、選択部
４０１で変動閾値あるいは固定閾値のいずれかが選択さ
れる。変動閾値に関しては誤差拡散の場合はＲＡＭ
（３）５５３への設定値を主走査及び副走査方向のアド
レス制御及び多値化のレベルで参照する閾値を制御す
る。単純２値化の場合は空間フィルタ部１０５で設定さ
れ、濃度補正された閾値を用いる。固定閾値はハード的
に固定された値ではなく、ＣＰＵ１４０経由でレジスタ
にセットされた値を固定値として使用し、固定値自体も
モード、画像特性によって変更可能である。このように
選択された閾値を用いて比較部４０２で入力画像データ
と比較し、その比較結果が出力される。

【００３７】図９に空間フィルタ処理部１０５の概要を
示す。空間フィルタ処理部１０５では、複数のラインメ
モリ９０１を用いて、２次元の画像マトリクス９０２を
形成し、この２次元空間内で画像の周波数特性の補正及
び濃度特性からの特徴量抽出を行う。

【００３８】ＭＴＦ補正部９０３は光学系でのＭＴＦ劣
化を補正するため、主走査及び副走査独立にＭＴＦ補正
係数、補正強度を自由設定できる構成とし、処理モー
ド、読み取り原稿、光学系の種類に広く適応できるもの
となっている。孤立点検出部９０４は、ジェネレーショ
ン劣化が予想される地肌ノイズ、原稿ノイズを検出す
る。画素配置の規則性を検出し完全な孤立点であるか、
低濃度の網点原稿の一部であるか判別し、対象となる画
素を絞り込む。孤立点除去部９０４においては、検出さ
れた孤立点を完全に取り去るのか、周辺画素の平均値で
置き換えるか選択可能とし、ノイズ成分は削除する。細
線化／太線化処理部９０６は主走査方向副走査方向独立
に実施し、ＭＴＦの補正係数と連動させて、ライン濃度
再現性の主副のバランスを調整する。

【００３９】平滑処理部９０７は網点原稿とＡ／Ｄ変換
時の折り返し歪みにより発生するモアレ成分の除去と、
変動閾値設定のための周囲情報を抽出する。エッジ検出
部９０８は水平、垂直、左右斜め成分のエッジ線分を検
出し、フィルタ処理適応化のための切り替え信号及び変
動閾値選択のための制御信号を生成する。セレクタ９０
９でエッジ構成要素はＭＴＦ補正されたビデオパスを、
非エッジ成分は平滑処理されたビデオパスをセレクトし
フィルタ補正画像が選択される。

【００４０】単純２値化のための変動閾値設定は、平滑
画像信号、エッジ信号等により各画素毎に変動閾値設定
部９１０で閾値をセットする。

【００４１】図１０に閾値設定部９１０における閾値セ
ットの概要を示す。閾値設定部９１０はレベル判定部１
００１とセレクタ１００２とを備え、レベル判定部１０
０１で、平滑処理された画像信号に対してはレジスタ設
定されている上限値及び下限値と比較する。ノイズ及び
濃度安定領域での使用のため、それぞれの制限値で平滑
信号は規定する。下限値以下の場合は下限値で、上限値
以上の場合は上限値で、それぞれの平滑化信号を置き換
える。両制限値の関に存在する信号は、そのまま平滑化
信号を用いる。

【００４２】セレクタ１００２では、エッジ信号により
レジスタにより設定される固定値を用いるか平滑処理系
の信号を用いるか選択する。地肌濃度に追従させる完全
な変動閾値の場合、非エッジ部は固定閾値にエッジ部は
平滑処理系信号を変動閾値として設定する。高濃度のエ
ッジと低濃度のエッジを分離・再現させる場合、２段階
の閾値を設定する。この場合はエッジ部を固定値、非エ
ッジ部を平滑処理系の信号に設定する。基本的には固定
式値が高濃度エッジのための２値化閾値、平滑データに
対する下限設定値が低濃度のエッジのための２値化閾値
として機能する。

【００４３】図１１に孤立点検出の概要を示す。孤立点
検出はマトリクス選択部１１０１、比較部１１０２、状
態遷移部１１０３、及び判定部１１０４の各機能ブロッ
クによって行われる。マトリクス選択部１１０１では周
囲からの孤立の状態を検出するため、５×５もしくは７
×７もしくは９×９の画像マトリクスの中で注目画素
（マトリクスの中心）画素と最外周の画素とが完全に分
断されている場合孤立点とみなす。等倍時は７×７のマ
トリクスサイズを用い、最大４×４の大きさまでの孤立
点を検出できる。縮小の場合は孤立点画素及び周辺画素
との間隔も縮小されるので、４×４の孤立点画素を５０
％縮小で検出するためには５×５のマトリクスサイズで
画素サイズ２×２の固まりを検出すれば良い。逆に２０
０％以上の拡大の場合は、原稿上の４×４の孤立点画素
も拡大され、９×９のマトリクスサイズまで拡張しない
と検出できなくなり、拡大時に孤立点が残ってしまう。
変倍率に連動させｋｍｘの値を変更する事で、孤立点検
出のためのマトリクスサイズを切り替える。

【００４４】５×５や９×９のマトリクスサイズ内での
周囲画素の条件による孤立点検出だけでは原稿中の有用
な情報である低濃度のディザパターンも削除してしま
う。この不具合を解消するために、比較部１１０２にお
いてｋｂｔｈの閾値との比較による制約、及び状態遷移
部１１０３において状態遷移による制約を加え本当の孤
立点のみを検出する。着目画素が白地または孤立点か否
かをＴ１の値で示す。白地または孤立点の場合Ｔ１＝
１、そうでない場合Ｔ１＝０となる。閾値判定では着目
画素が白画素か否かをＴ２で示す。閾値より小さい場合
Ｔ２＝１で白地を示し、閾値以上の場合Ｔ２＝０で非白
地を示す。このＴ２により白地と孤立点を区別する。

【００４５】状態遷移の判定にはＴ１、Ｔ２とこれらか
ら連続する白画素数、孤立点のサイズをそれぞれ白画素
数計数部１１０５及び孤立点サイズ計数部１１０６でカ
ウントし、状態遷移のための条件とする。画素の状態は
ｓｔａｔｅの値で示すが、直感的に着目画素は白画素が
広く連続している領域であるＰＡＰＥＲ、もしくは着目
画素が孤立点であるＤＯＴ、もしくは着目画素が絵柄、
文字または低濃度網点部または白画素が広く連続してい
ない領域であるＰＩＣＴの間を遷移する。状態はＰＡＰ
ＥＲから始まる。

【００４６】図１２に検出された孤立点の補正処理を示
す。孤立点の検出結果はｒｅｓｕｌｔで示され、ＭＴＦ
補正後の画像データｍｔｆｏに対し、補正処理を行う。
このｍｔｆｏは強調処理されており、孤立点は増強され
ており、このままの処理を複数回繰り返す（孫コピーを
取る）とジェネレーションは悪化し、黒のポチポチが目
立つ低品質な出力となってしまう。

【００４７】孤立点に関してはＭＴＦ強調はせず、周辺
と平滑処理するか、白レベルに置き換える。選択部１２
０１ではｋｍｏｄにより孤立点除去の処理のＯＮ／ＯＦ
Ｆを切り替えて出力し、強度演算部１２０２で処理する
場合の補正レベルをｋｔｊで切り替える。この場合は強
制的な白レベルへの変換を除去強度を最大とし、ｍｔｆ
ｏの１／３２、１／８、１／２と補正レベルを弱めてい
く。

【００４８】図１３にシェーディング補正部１０２、ス
キャナγ補正部１０３、スジ補正部１１２等のスキャナ
読み取り画像の補正手段系の詳細を示す。シェーディン
グ補正はシェーディングデータ生成部１３０１における
シェーディングデータの生成とシェーディング補正部１
３０５における入力画像のシェーディングデータによる
正規化の２つの処理によって行われる。シェーディング
データはシェーディング用白基準データ生成部１３０１
で基準白板１６０６，１６１１（図１６）の読み取り信
号から生成するが、ＳＤＦと圧板によって読み取る基準
白板１６０６，１６１１を切り替える。この切り替えは
前述のように圧板／背景板切り替え制御部１１１によっ
て行われる。圧板の場合、キャリッジがホームポジショ
ンからスタートし、コンタクトガラス１６０５（図１
６）面に置載された原稿を読む前にコンタクトガラス上
端部に設定されている白板１６０６を読み取り、シェー
ディング補正用の基準データを算出する。

【００４９】ＳＤＦの場合は、コンタクトガラス１６０
５面の基準白板１６０６とドキュメント・フィーダの背
景板１６０９を読み取るモードの２種類が選択可能であ
る。背景板１６０９の場合は読み取り位置にキャリッジ
を移動し、原稿が搬送される前に背景板１６０９に貼り
付けられている白板１６１１の状態を透過ガラス面を通
して読み取る。この場合、キャリッジの移動はホームポ
ジションから１回だけの移動となる。ＳＤＦ使用時のコ
ンタクトガラス上の白板読み取りは、ホームポジション
から白板下までキャリッジを移動させ、そこからドキュ
メント・フィーダ読み取り位置までキャリッジを逆戻り
させる必要がある。そのため、読み取り原稿が複数枚連
続する場合、キャリッジを頻繁に往復運動させなければ
ならない。背景板１６０９の場合、キャリッジの往復運
動は必要ない。基本的にはＳＤＦの場合、ＤＦの背景板
１６０９を基準白板１６１１として利用する。

【００５０】シェーディングデータの生成は基準白板１
６０６，１６１１を複数ライン読み取り重加算平均を行
う。背景板１６０９の場合、同一場所を複数回読み込む
ことになるが、ランプの動乱、埃の散乱等により毎ライ
ン読み取りデータのレベルは異なってくる。

【００５１】ラインメモリ１３０２に格納した白基準デ
ータに関し、ゴミ等の影響により白レベルがあまりにも
異なる場合、そのままシェーディング補正を行うと画像
の白黒反転も同時に行うので白スジ画像が発生してしま
う。基準白板上の不正画素は白スジ検出部１３０３で白
スジ要因を検出し、周囲の正常画素から白スジ補正部１
３０４で基準白板データを補正し、ラインメモリ１３０
２に再度格納する。

【００５２】圧板による原稿読み取り、ＳＤＦの背景板
１６０９によるシェーディングデータ生成は、原稿読み
取り毎に毎回基準データを作り直す。ＳＤＦ及びコンタ
クトガラス１６０５面上の白板１６０６を使う場合、高
速の機械ではキャリッジの移動が間に合わなくなる。高
速であればランプ変動はあまりないものとして、原稿数
枚に１回の頻度でシェーディング生成を間引く処理も組
み合わせとして実施している。

【００５３】ＳＤＦの場合、キャリッジを背景板１６０
９の下に固定して、原稿を搬送させることによって画像
を読み取る。圧板の場合は原稿をコンタクトガラス１６
０５面に置載し、キャリッジを移動させることで画像を
読み取る。コンタクトガラス１６０５面にゴミが有る場
合、画像再生装置の出力としては入力と同一形状の点状
の画像として再生される。

【００５４】一方、ＳＤＦの場合、固定された観測点に
点状のゴミがあっても、再生画像はスジ状に再現され
る。そのため異常画像の存在が顕著となるので、ＳＤＦ
の場合は黒スジ補正を実施する。そこで、シェーディン
グデータ生成後、原稿画像を読み取る前に、背景板１６
０９の下の読み取り面を単独で読み取り、黒スジ検出部
１３０６でゴミの有無を確認し、ゴミの検出された場所
をシェーディングデータとは別のラインメモリ１３０７
に格納し、原稿画像を読み込む時、黒スジ補正部１３０
８でゴミの存在する位置の画像は周辺の正常画素から補
正して、ゴミによる黒スジを軽減させる。ただし、誤検
出、未補正の可能性が残るので、ある量のゴミ画像を検
出した場合には、ゴミを取り除く警告も促す。

【００５５】なお、ＲＯＭ１３１１にはシェーディング
補正部１３０５がシェーディング補正を行う場合に参照
する補正テーブルが格納され、ＲＡＭ１３１２にはスキ
ャナγ補正部がγ特性を補正する際に参照する補正テー
ブルが格納されている。また、符号１３１３はシェーデ
ィング用白基準データ生成部１３０１からのデータのピ
ーク値を検出し、また、オート露光モードを設定するピ
ーク検出・ＡＥモード部である。また、符号１３１４は
シェーディング用白基準データ生成部からのデータに基
づいてランプ出力を自動的に調整する自動調整部であ
る。

【００５６】図１４に異常画素の検出手段を示す。黒ス
ジ／白スジとも異常画像の検出は同じである。信号論理
の向きのみが逆であるので白スジ補正のための異常画素
検出を示す。本来一様な濃度分布の基準白板を読み取る
と、白を示す信号レベルが検出される。そこにゴミが付
着した場合、周辺画素に比べ信号レベルが黒側に偏移す
る。レベル差を閾値で判別し、異常画素を分別する。

【００５７】注目画素Ｓ（ｎ）に対し、８種類のパラメ
ターを設定し、各閾値と該当する算出信号を比較する。
閾値は白スジとしての立ち上がり状態を検出する検出レ
ベル（ｗｕｌｖｔｈ）、隣接画素との立ち上がりの度合
いを検出する閾値（ｗｕ１ｔｈ，ｗｕ２ｔｈ，ｗｕ３ｔ
ｈ）、立ち上がり状態を検出する検出レベル（ｗｄ１ｖ
ｔｈ）、隣接画素との立ち上がりの度合いを検出する閾
値（ｗｄ１ｔｈｗｄ２ｔｈ，ｗｄ３ｔｈ）とである。

【００５８】白スジとしての異常画素の条件は、立ち上
がりの条件もしくは立ち上がりの条件のどちらかに対応
すれば良い。

【００５９】立ち上がり条件は、Ｓ（ｎ＋１）がｗｕｌ
ｖｔｈより大きく、Ｓ（ｎ＋１）−Ｓ（ｎ）がｗｕ１ｔ
ｈより大きいか、もしくはＳ（ｎ＋１）−Ｓ（ｎ）がｗ
ｕ２ｔｈより大きく、かつＳ（ｎ＋２）−Ｓ（ｎ）がｗ
ｄ３ｔｈより大きい場合、Ｓ（ｎ）は立ち上がり途上の
異常画素となる。

【００６０】立ち下がり条件は、Ｓ（ｎ）がｗｄ１ｖｔ
ｈより大きく、Ｓ（ｎ−１）−Ｓ（（ｎ）がｗｄ１ｔｈ
より大きいか、もしくはＳ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ）がｗｄ
２ｔｈより大きく、かつＳ（ｎ−２）−Ｓ（ｎ）がｗｄ
３ｔｈより大きい場合、Ｓ（（ｎ）は立ち下がり途上の
異常画素となる。

【００６１】本来の基準白板の信号レベルより明らかに
低い画素を検出する。

【００６２】検出画素に関しての補正手段を図１５に示
す。画素の並びをＤ（ｎ−２）、Ｄ（ｎ−１）、Ｄ
（ｎ）、Ｄ（ｎ＋１）、Ｄ（ｎ＋２）の５画素からなる
ものとし、Ｄ（ｎ）が異常画素として検出された場合を
示す。

【００６３】入力信号の画素間のレベル推移を点線で示
す。Ｄ（ｎ）に関しては１画素だけの異常画素であった
ので、周辺画素において補正を行う。Ｄ（ｎ−２）とＤ
（ｎ＋２）の信号レベルを用いて、Ｄ（ｎ−２）＋（（Ｄ（ｎ＋２）−Ｄ（Ｎ−２））×
２）／４で補正値を算出する。

【００６４】異常画素は１画素とは限らず、複数個連続
する場合がある。その場合、異常画素（欠陥）画素の幅
を補正して画像補正を行う。上記の１画素の欠陥画素の
欠陥画素の場合（欠陥画素の幅＋３）で正規化する。

【００６５】一般式としては以下の補正式を当てはめ
る。

【００６６】補正後のシェーディングデータ＝＜左参照
画素＞＋（（＜右参照画素＞−＜左参照画素＞）×＜左
参照画素からの画素数＞）÷（＜欠陥画素の幅＞＋３ｏ
ｒ５ｏｒ７）分母の欠陥画素幅の拡張は、欠陥画素が１の場合３、欠
陥画素が２の場合は５、欠陥画素が３の場合は７とな
る。

【００６７】図１６に読み取り部の構造を示す。スキャ
ナはランプ１６０１を走行させ、ライン毎に画像を入力
しＣＣＤに結像する。ランプ１６０１の光を原稿に照射
し、反射光をミラー１６０２，１６０３で受け、受光素
子まで光路１６０４を結ぶ。一般的にはコンタクトガラ
スがあり、その上に原稿を載せ、ランプを走行させる。
図の１６０５の部分がコンタクトガラス面で、原稿を置
く場所になる。コンタクトガラス１６０５の左端（スキ
ャナ走行体のホームポジション側）に基準白板１６０６
が存在し、コンタクトガラス１６０５の裏面に貼り付け
られている。その隣の黒く塗りつぶされた領域１６０７
の下がスキャナのホームポジションになる。

【００６８】シートスルー・ＤＦの場合、原稿を移動さ
せて画像を読み取る。ランプ（キャリッジ）１６０１は
ホームポジションから左側の原稿読み取り位置へ移動
し、原稿を読み取るまでその場に停止したままランプ１
６０１だけが点灯する。原稿は図の１６０８の部分から
搬送され、背景板１６０９の下を通過して、曲面の形状
に沿って１６１０から排紙される。搬送原稿は背景板１
６０９でガラス面に押さえ付けられる。

【００６９】原稿の読み取り手順を示す。圧板を使用し
て原稿を固定する場合、ホームポジションに待機してい
る前記ランプ１６０１及びミラー１６０２，１６０３を
搭載したキャリッジが、原稿読み取り開始とともに右方
向に移動する。移動速度は拡大時は遅く、縮小時は速く
なる。基準白板１６０６の下を通過する時、複数ライン
にわたって白板画像を読み取り、シェーディングデータ
を生成する。その後、コンタクトガラス１６０５の上の
原稿を読み取った後、格納されているシェーディングデ
ータを基に、読み取り系のムラを補正する。

【００７０】キャリッジのホームポジションから右方向
への直線移動で画像読み取りを完結するので、１ジョブ
毎にシェーディング生成、シェーディング補正をでき
る。

【００７１】ＳＤＦの場合、ホームポジションから左方
向へキャリッジを移動し、走行体は停止しランプ１６０
１は点灯させたままとする。背景板１６０９に取り付け
てある基準白板１６１１を複数ラインに相当する時間読
み取り、シェーディングデータを生成する。原稿の搬送
を行う前に再度コンタクトガラス面を読み取り、ゴミ画
像を検出する。背景板１６０９に対して暗い画素を検出
対象とする。欠陥画素の位置情報をラインメモリ１３０
７に格納し、シート搬入側１６０８から原稿を搬送し、
画像を読み取る。読み取り画像に対しシェーディング補
正、黒スジ補正を実施する（１３０５，１３０８）。ま
た、シェーディング補正及び黒スジ補正を行った後、ス
キャナγ補正１３０９を行い、さらに、平滑化処理１３
１０を実行する。

【００７２】キャリッジはシート搬入側１６０８にセッ
トされた原稿枚数が終了するまでホームポジションに戻
る必要はなく、原稿一枚毎にシェーディング生成、シェ
ーディング補正、黒スジ補正を実施する。

【００７３】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば以下のような効果を奏する。

【００７４】請求項１記載の発明によれば、シートスル
ー・ドキュメント・フィーダを使用した第１の読み取り
モードと圧板を使用した第２の読み取りモードとでそれ
ぞれ読み取り補正の最適化を独立して行う画像処理手段
を備えているので、階調性及び低濃度再現性を低コスト
の装置で実現し、読み取り装置の構成の違いを吸収する
ことができる。また、コピーの出力画像も、ＦＡＸの２
値画像も最適再現可能な画像処理装置を提供することが
できる。

【００７５】請求項２記載の発明によれば、画像処理手
段が、第１の読み取りモードと第２の読み取りモードと
によって読み取り位置を切り替える読み取り位置切り替
え手段と、前記２つのモードに応じて最適なシェーディ
ング補正を行わせる制御手段と、前記２つのモードに応
じて黒スジ補正及び白スジ補正を切り換えてスジ補正を
行うスジ補正手段とを備えているので、読み取り画像の
共通特性を保証することができる。

【００７６】請求項３記載の発明によれば、前記２つの
モードに応じてシェーディング補正データを切り替える
手段と、前記２つのモードとに応じてシェーディング生
成間隔を切り替える手段と、前記２つのモードに応じて
ランプ点灯時間を制御する手段とを備えているので、シ
ェーディングデータの生成方法を２つのモードに応じて
切り替えることができる。

【００７７】請求項４記載の発明によれば、第１の読み
取りモードで原稿を読み取るときに黒スジ補正を行う手
段と、シェーディングデータ生成時に白スジ補正を行う
手段と、白スジ検出のための設定値を前記２つのモード
に応じて任意に設定する手段とを備えているので、モー
ドの相違に依存する黒又は白スジ状の異常画像の発生を
軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の全体
構成図を示すブロック図である。

【図２】本実施形態に係る画像形成装置の濃度変換特性
を示す図で、（ａ）はスキャナーγ補正の変換テーブル
を、（ｂ）は濃度補正の変換テーブルを示す。

【図３】本実施形態における濃度変更を実施するための
変換テーブルをダウンロードしたＲＡＭへのＣＰＵから
のアクセス及びテーブル参照の切り替えの機能構成を示
すブロック図である。

【図４】本実施形態における２値化処理における固定値
と変動閾値の切り替えに構成を示すブロック図である。

【図５】本実施形態における濃度補正部及び階調処理部
の機能構成を示すブロック図である。

【図６】本実施形態における２値用ディザマトリクスの
構成を示す図である。

【図７】本実施形態における多値用ディザマトリクスの
構成を示す図である。

【図８】本実施形態における２値及び多値誤差拡散処理
の処理構成を示す図である。

【図９】本実施形態における空間フィルタ処理部の概要
を示す図である。

【図１０】本実施形態における閾値設定部における閾値
セットの概要を示す図である。

【図１１】本実施形態における孤立点検出の概要を示す
図である。

【図１２】本実施形態における孤立点の補正処理の機能
構成を示す図である。

【図１３】本実施形態におけるスキャナの画像補正の機
能構成を示す図である。

【図１４】本実施形態における画像処理装置における黒
／白異常画素の検出方法を示す図である。

【図１５】本実施形態における画像処理装置における黒
／白異常画素の補正方法を示す図である。

【図１６】本実施形態における画像処理装置におけるＳ
ＤＦ／圧板の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１読み取り部１０２，１３０５シェーディング補正部１０３，１３０９スキャナγ補正部１０４主走査電気変倍部１０５空間フィルタ処理部１０６濃度補正部１０７階調処理部１０８ＰＷＭ変調部１０９書き込み部１１０マトリクスＲＡＭ１１１圧板／背景板切り替え制御部１１２スジ補正部１１３モータパルス制御部１３０１シェーディング用白基準データ生成部１３０３白スジ検出部１３０４白スジ補正部１３０６黒スジ検出部１３０７黒スジ補正部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートスルー・ドキュメント・フィーダ
を使用した第１の読み取りモードと圧板を使用した第２
の読み取りモードとを備え、いずれかのモードで原稿を
読み取り、読み取った画像情報をディジタル変換された
画像信号に変換し、ディジタル変換された画像信号を顕
像として出力可能な画像信号になるように処理する画像
処理装置において、前記第１の読み取りモードと第２の読み取りモードとで
それぞれ読み取り補正の最適化を独立して行う画像処理
手段を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記画像処理手段は、前記第１の読み取
りモードと第２の読み取りモードとによって読み取り位
置を切り替える読み取り位置切り替え手段と、前記２つのモードに応じて最適なシェーディング補正を
行わせる制御手段と、前記２つのモードに応じて黒スジ補正及び白スジ補正を
切り換えてスジ補正を行うスジ補正手段と、を備えてい
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記第１の読み取りモードと第２の読み
取りモードとに応じてシェーディング補正データを切り
替える手段と、前記２つのモードに応じてシェーディング生成間隔を切
り替える手段と、前記２つのモードに応じてランプ点灯時間を制御する手
段と、を備えていることを特徴とする請求項２記載の画
像処理装置。
【請求項４】第１の読み取りモードで原稿を読み取る
ときに黒スジ補正を行う手段と、シェーディング補正を
行う際に使用するシェーディングデータの生成時に白ス
ジ補正を行う手段と、白スジ検出のための設定値を前記
第１の読み取りモードと第２の読み取りモードとに応じ
て任意に設定する手段とを備えていることを特徴とする
請求項２記載の画像処理装置。