JP2000307858A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 奇数番目の画素の出力と偶数番目の画素の出
力とのレベル差を適正かつ効果的に補正する画像読取装
置を提供する。 【解決手段】 今回画素データＫn+1がレベル値Ｍより
大の場合、平均回路３１で平均化した値は採用せず、到
来してきた値がそのまま採用される。今回画素データＫ
n+1がレベル値Ｍ以下の場合、差分器３２で算出された
前回画素データＫnと今回画素データＫn+1との差分値｜
Ｋn−Ｋn+1｜が設定値Ｌより大の画素データが到来した
とき、到来してきた値がそのまま採用され、差分器３２
で算出された前回画素データＫnと今回画素データＫn+1
との差分値｜Ｋn−Ｋn+1｜が設定値Ｌより小の画素デー
タが到来したとき、平均回路３１の出力が採用される。
したがって、奇数番目の画素の出力と偶数番目の画素の
出力とのレベル差を適正かつ効果的に補正し、画像の縦
縞を解消するとともに、画像のエッジがぼやけることを
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサを
用いた画像読取装置に関し、特に、個々の画素が線上に
配列されたラインセンサで読取った画素データの奇数番
目の画素の出力と偶数番目の画素の出力との間に生じる
レベル差を解消する画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にライン操作方式の画像読取装置で
は、２つのアナログシフトレジスタを有したデュアルチ
ャンネルの電荷結合素子（以下、「電荷結合素子」をＣ
ＣＤという）等のラインセンサが用いられている。

【０００３】このＣＣＤラインセンサにおいて、一方の
アナログシフトレジスタは奇数番目の各撮像部から電荷
を受け取るように設けられ、他方のアナログシフトレジ
スタは偶数番目の各撮像部から電荷を受け取るように設
けられており、各アナログシフトレジスタに対して、こ
れらが交互に光電変換信号を出力するようにシフトクロ
ック信号が印加される。このようなデュアルチャンネル
のレジスタ構成によれば、単一のアナログシフトレジス
タによって電荷を転送するシングルチャンネルのレジス
タ構成に比べ、１ラインの画像密度を高くすることがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のデュアルチャン
ネルのレジスタ構成によるラインセンサを用いた場合、
２つのアナログシフトレジスタの間での特性の違いによ
り、奇数番目の画素の出力と偶数番目の画素の出力との
間にレベル差を生じる場合がある。このレベル差は、例
えば１２８階調以上の高階調で画像信号を処理する場
合、読取画像に縦縞模様が出て、画像品質が著しく低下
するという欠点がある。

【０００５】そこで、奇数番目の画素の出力と偶数番目
の画素の出力とのレベル差を補正する画像読取装置とし
て、例えば特開平７−１０７２７６号公報に開示される
ように、シェーディング補正後に今回画素データと前回
画素データとの差分値を所定の設定値と比較し、奇偶補
正を行う画像読取装置が知られている。

【０００６】しかしながら、上記の従来の画像読取装置
では、明部および暗部の画素データが考慮されていない
ため、例えば明部の画素データについては、補正しては
ならない奇数番目の画素の出力と偶数番目の画素の出力
とのレベル差を補正してしまい、適正な補正ができず、
画像のエッジ等がぼやけるという問題があった。

【０００７】ここで、暗部の画素データとは、例えば図
５に示すように２５６階調の場合、反射原稿および透過
原稿ポジフィルムにおける出力レベル２０程度以下のレ
ベルの画素データ、あるいは透過原稿ネガフィルムにお
ける出力レベル２３０程度以上のレベルの画素データの
ことをいう。したがって、暗部の画素データは、所定の
レベル値よりも暗いレベルに相当するレベル値を有す
る。また明部の画素データとは、反射原稿および透過原
稿ポジフィルムにおける出力レベル２０程度よりも大き
いレベルの画素データ、あるいは透過原稿ネガフィルム
における出力レベル２３０程度よりも小さいレベルの画
素データのことをいう。したがって、明部の画素データ
は、所定のレベル値よりも明るいレベルに相当するレベ
ル値を有する。通常、奇数番目の画素の出力と偶数番目
の画素の出力との間に生じるレベル差は、明部の画素デ
ータよりも暗部の画素データの方が問題となる。

【０００８】本発明は、このような問題を解決するため
なされたものであり、奇数番目の画素の出力と偶数番目
の画素の出力とのレベル差を適正かつ効果的に補正する
画像読取装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
画像読取装置によると、第１の比較回路は、今回画素デ
ータと前回画素データとの差分値が所定の設定値より大
のとき今回画素データを選択する信号を発生し、所定の
設定値以下のとき平均回路の出カデータを選択する信号
を発生して選択回路に送出する。また第２の比較回路
は、今回画素データが所定のレベル値よりも明るいレベ
ルに相当するレベル値である場合、今回画素データを選
択する信号を発生し、今回画素データが所定のレベル値
よりも暗いレベルに相当するレベル値である場合、第１
の比較回路の出力信号を選択する信号を発生して選択回
路に送出する。このため、明部の画像データについては
今回画素データを選択し、暗部の画素データについては
第１の比較回路の出力信号を選択するので、暗部の画素
データについてのみ、奇数番目の画素出力と偶数番目の
画素出力との間に生じるレベル差を解消する。したがっ
て、奇数番目の画素出力と偶数番目の画素出力との間の
レベル差を適正かつ効果的に解消することができる。

【００１０】本発明の請求項２記載の画像読取装置によ
ると、第１の比較回路は、所定の設定値を設定する第１
の設定部と、今回画素データと前回画素データとの差分
値を算出する差分器と、差分器で算出された差分値と設
定部で設定された設定値とを比較する第１の比較器とを
有する。また第２の比較回路は、所定のレベル値を設定
する第２の設定部と、今回画素データと第２の設定部で
設定されたレベル値とを比較する第２の比較器とを有す
る。このため、奇数番目の画素出力と偶数番目の画素出
力とのレベル差を適正にかつ確実に解消することができ
る。したがって、従来の課題であった画像のエッジ等が
ぼやけることを防止することができる。

【００１１】本発明の請求項３記載の画像読取装置によ
ると、シェーディング補正回路は、Ａ／Ｄ変換器の画素
出力データのシェーディング補正を行う。したがって、
シェーディング補正後に奇数番目の画素出力と偶数番目
の画素出力との間に生じるレベル差を解消することがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。キャリッジ移動型の
フラットベッド型画像読取装置に本発明を適用した一実
施例を図１〜図４に示す。

【００１３】図２に示すように、匡体１２の上面にガラ
ス等の透明板からなる原稿台１１が設けられている。匡
体１２の内部に図示しない駆動装置により原稿台１１に
平行に移動するキャリッジ１３が設けられ、このキャリ
ッジ１３に光源１４とラインセンサ１とが搭載されてい
る。光源１４の照射光は、原稿台１１上の原稿１６の表
面で反射され、図示しない複数のミラーで反射した後、
集光レンズ１７によりイメージセンサとしてのラインセ
ンサ１に集光される。ラインセンサ１には電荷結合型の
ＣＣＤが用いられる。

【００１４】図３は、上記のような構造の画像読取装置
における機能構成を示すブロック図である。図３におい
て、制御装置１９は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等か
らなるマイクロコンピュータにより構成され、インター
フェース２５を介して外部の例えばパーソナルコンピュ
ータ等の画像処理装置に接続され、この画像処理装置か
らの指令信号によりラインセンサ１の電荷蓄積時間の制
御や後述のガンマ補正に用いられるガンマ関数の選択を
行う。

【００１５】Ａ／Ｄ変換器２は、増幅器２４を介して入
力したラインセンサ１からの光量信号をデジタル信号に
変換してシェーディング補正回路３に渡すものである。
シェーディング補正回路３では、主走査の両端部が最も
補正される。

【００１６】シェーディング補正回路３でシェーディン
グ補正された画素データは、奇偶補正回路４で奇数番目
の画素出力と偶数番目の画素出力との間に生じるレベル
差が補正される。本実施例では、シェーディング補正回
路３でシェーディング補正された画素データを奇偶補正
するので、奇遇補正された画素データをシェーディング
補正する構成と比べて、奇遇補正された画素データがシ
ェーディング補正でずれることを防止することができ
る。奇偶補正回路４で奇偶補正された画素データは、画
像処理回路５でガンマ補正、色補正、拡大縮小等の画像
処理がなされる。

【００１７】図４に示すように、ラインセンサ１は、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光を読取る撮像素子列を備え、
各撮像素子列は、光電変換素子などの撮像素子を図２に
示すキャリッジ１３の移動方向と垂直に直線的に複数個
配列して構成される光電変換素子列５１、５３、５５等
の撮像素子列を含む。

【００１８】各光電変換素子列５１、５３、５５に蓄積
された電荷は、所定の間隔で発生される駆動信号に同期
して、転送ゲート５１１、５２１、５３１、５４１、５
５１、５６１を介してシフトレジスタ５１２、５２２、
５３２、５４２、５５２、５６２に転送される。各光電
変換素子列５１、５３、５５では次の読取りラインから
の光による電荷の蓄積が始まり、各シフトレジスタに転
送された電荷は１素子毎に順に出力部５７１、５７２、
５７３から出力される。ここで、例えば光電変換素子列
５１、５３、５５の奇数番目の撮像素子が読取った情報
が転送ゲート５１１、５３１、５５１を介してシフトレ
ジスタ５１２、５３２、５５２に転送されるとすると、
光電変換素子列５１、５３、５５の偶数番目の撮像素子
が読取った情報は転送ゲート５２１、５４１、５６１を
介してシフトレジスタ５２２、５４２、５６２に転送さ
れる。

【００１９】次に、奇偶補正回路４について図１を用い
て詳細に説明する。奇偶補正回路４は、第１の比較回路
としての比較回路６と第２の比較回路としての比較回路
７と平均回路３１と選択回路３４とラッチ回路３８とか
ら構成される。また比較回路６は、差分器３２と第１の
比較器としての比較器３３と第１の設定部としての設定
部３６とから構成され、比較回路７は、第２の比較器と
しての比較器３７と第２の設定部としての設定部３９と
から構成される。

【００２０】ラッチ回路３８は、今回画素データの１回
前の前回画素データを平均回路３１および差分器３２に
供給する。選択回路３４の入力端子Ａには、シェーディ
ング補正回路３の出力が入力される。入力端子Ｂには平
均回路３１の出力が入力される。設定部３６には所定の
設定値が設定されており、設定部３９には所定のレベル
値が設定されている。差分器３２は、今回画素データと
前回画素データとの差分値を算出する。比較器３３は、
差分器３２で算出された差分値と、設定部３６で設定さ
れた設定値とを比較し、選択回路３４に選択信号を発す
る。比較器３７は、今回画素データと設定部３９で設定
されたレベル値とを比較し、選択回路３４に選択信号を
発する。平均回路３１は、今回画素データと前回画素デ
ータとの平均を算出し、それを選択回路３４に出力す
る。今回画素データが設定部３９のレベル値より大の場
合、すなわち今回画素データが所定のレベル値よりも明
るいレベルに相当するレベル値である場合、シェーディ
ング補正回路３からの出力が選択される。また、今回画
素データが設定部３９のレベル値以下である場合、すな
わち今回画素データが所定のレベル値よりも暗いレベル
に相当するレベル値である場合、比較回路６の信号が採
用される。つまり、今回画素データと前回画素データと
の差分値が設定部３６の設定値より大のとき、シェーデ
ィング補正回路３からの出力が選択され、今回画素デー
タと前回画素データとの差分値が設定部３６の設定値以
下であるとき、平均回路３１の出力が選択される。

【００２１】したがって、今回画素データが設定部３９
のレベル値より大であれば、選択回路３４の入力端子Ａ
を選択する信号とされ、今回画素データが設定部３９の
レベル値以下であり、差分器３２で算出された差分値が
設定値より大であるときも、選択回路３４の入力端子Ａ
を選択する信号とされる。しかし、今回画素データが設
定部３９のレベル値以下であり、差分器３２で算出され
た差分値が設定値以下であれば、入力端子Ｂを選択する
信号とされる。

【００２２】ここで、総数ｍ個の画素データの中でｎ番
目の前回画素データをＫnとし、ｎ＋１番目の画素デー
タをＫn+1とし、設定値をＬとし、レベル値をＭとした
とき、今回画素データＫn+1がレベル値Ｍより大の場
合、平均回路３１で平均化した値は採用せず、到来して
きた値がそのまま採用される。また、今回画素データＫ
n+1がレベル値Ｍ以下の場合で、差分器３２で算出され
た前回画素データＫnと今回画素データＫn+1との差分値
｜Ｋn−Ｋn+1｜が設定値Ｌより大の画素データが到来し
たとき、平均回路３１で平均化した値は採用せず、到来
してきた値がそのまま採用される。しかし、今回画素デ
ータＫn+1がレベル値Ｍ以下の場合で、差分器３２で算
出された前回画素データＫnと今回画素データＫn+1との
差分値｜Ｋn−Ｋn+1｜が設定値Ｌ以下の画素データが到
来したとき、平均回路３１の出力が採用される。

【００２３】次に、上記のように構成された画像読取装
置の動作を説明する。使用者は、この画像読取装置のイ
ンターフェイス２５に図示しないパーソナルコンピュー
タを接続し、原稿台１１に原稿１６を置いて、パーソナ
ルコンピュータから原稿１６の読取り範囲や読取り解像
度を指定して読取りの実行を指令する。

【００２４】読取りの実行が指令されると、制御装置１
９は光源１４を点灯させ、キャリッジ１３を各光電変換
素子列の撮像素子の配列方向に対して垂直に一定の速度
で移動させる。所定の時間毎に発生される駆動信号によ
り１ラインの画像がラインセンサ１の各光電変換素子列
５１、５３、５５に読取られる。副走査方向の読取り解
像度は、各光電変換素子列５１、５３、５５が１ライン
を読取るのに要する時間とキャリッジ１３の移動速度と
により決定される。例えば、キャリッジ１３が原稿１６
の１ライン読取り毎に光電変換素子列５１、５３、５５
の幅１列分だけ移動することにより、副走査方向に例え
ば６００ｄｐｉの解像度で原稿を読取ることができる。

【００２５】本実施例においては、明部の画像データに
ついては今回画素データを選択し、暗部の画素データに
ついては比較回路６の信号を選択するので、暗部の画素
データについてのみ、シェーディング補正された画素デ
ータの奇数番目の画素出力と偶数番目の画素出力との間
に生じるレベル差を解消する。このため、奇数番目の画
素出力と偶数番目の画素出力とのレベル差を適正かつ効
果的に解消することができる。また、画像の白と黒との
はっきりとした境界部分がぼやけることはないので、画
像のエッジがぼやけることを防止することができる。

【００２６】また本実施例においては、シェーディング
補正された画素データを奇遇補正回路４で奇遇補正する
ので、奇遇補正された画素データをシェーディング補正
する構成と比べて、奇遇補正された画素データがシェー
ディング補正でずれることを防止することができる。

【００２７】以上説明した本発明の一実施例において
は、反射原稿を読取る例であるので、図５に示すように
２５６階調の場合、Ｍ＝２０と設定することができ、Ｌ
＝５と設定することが望ましい。透過原稿ポジフィルム
を読取る場合も上記と同様である。また、透過原稿ネガ
フィルムを読取る場合、図５に示すように２５６階調の
とき、Ｍ＝２３０と設定することができる。この場合、
今回画素データＫn+1がレベル値Ｍ＝２３０以下のと
き、シェーディング補正回路３からの出力が選択され
る。また、今回画素データＫn+1がレベル値Ｍ＝２３０
より大のとき、比較回路６の信号が採用される。

【００２８】本実施例では、シェーディング補正を行っ
た後、奇偶補正を行ったが、本発明では、奇偶補正した
後にシェーディング補正を行うシェーディング補正回路
を設け、奇偶補正を行った後、シェーディング補正を行
ってもよい。

【００２９】また、本実施例では、キャリッジ移動型の
フラットベッド型画像読取装置に本発明を適用したが、
ラインセンサと集光レンズを固定し光源および反射ミラ
ー群を移動させるミラー移動型のフラットベッド型画像
読取装置に本発明を適用することは可能であるし、原稿
を移動させて読取るシートフィード型など他の型の画像
読取装置に本発明を適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像読取装置の奇偶補
正回路を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例による画像読取装置を示す模
式図である。

【図３】本発明の一実施例による画像読取装置の機能構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例による画像読取装置のライン
センサを示す模式図である。

【図５】暗部および明部の画素データを説明するための
ものであって、２５６階調の場合の画素出力例を示すデ
ータ図である。

【符号の説明】

１ ラインセンサ（イメージセンサ） ２ ＡＤ変換器 ３ シェーディング補正回路 ４ 奇偶補正回路 ５ 画像処理回路 ６ 比較回路（第１の比較回路） ７ 比較回路（第２の比較回路） ３１ 平均回路 ３２ 差分演算器 ３３ 比較器（第１の比較器） ３４ 選択回路 ３６ 設定部（第１の設定部） ３７ 比較器（第２の比較器） ３８ ラッチ回路 ３９ 設定部（第２の設定部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源により原稿面に光を照射して、原稿
   面からの反射光または透過光を電気信号に変換するイメ
   ージセンサと、 前記イメージセンサで読み取った画素データをＡ／Ｄ変
   換するＡ／Ｄ変換器と、 今回画素データと前回画素データとの平均を算出して出
   力する平均回路と、 今回画素データと前記平均回路の出カデータとが入力さ
   れる選択回路と、 今回画素データと前回画素データとの差分値が所定の設
   定値より大のとき今回画素データを選択する信号を発生
   し、前記所定の設定値以下のとき前記平均回路の出カデ
   ータを選択する信号を発生して前記選択回路に送出する
   第１の比較回路と、 今回画素データが所定のレベル値よりも明るいレベルに
   相当するレベル値である場合、今回画素データを選択す
   る信号を発生し、今回画素データが所定のレベル値より
   も暗いレベルに相当するレベル値である場合、前記第１
   の比較回路の出力信号を選択する信号を発生して前記選
   択回路に送出する第２の比較回路と、 を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記第１の比較回路は、所定の設定値を
   設定する第１の設定部と、今回画素データと前回画素デ
   ータとの差分値を算出する差分器と、前記差分器で算出
   された差分値と前記所定の設定値とを比較する第１の比
   較器とを有し、 前記第２の比較回路は、所定のレベル値を設定する第２
   の設定部と、今回画素データと前記所定のレベル値とを
   比較する第２の比較器とを有することを特徴とする請求
   項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記Ａ／Ｄ変換器の画素出力データのシ
   ェーディング補正を行うシェーディング補正回路を備え
   ることを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装
   置。