JP2001086333A - 画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のゴミ検出手段では不可能であった白ゴ
ミの検出を行い、シェーディングデータ（Ｓ．Ｄ）に含
まれたゴミによる誤ったデータを白ゴミの検出結果によ
り修正することによって、より正しいＳ．Ｄを得、最適
な画像読み取りを行うようにした画像読取装置を提供す
る。 【解決手段】 スキャナ装置１の光源光量を調整可能と
し、光量大／小で照明された白基準面をイメージセンサ
でそれぞれ読取り、得たＳ．Ｄによる画素単位の変化量
が所定量以上の場合に白ゴミと判断し検出を行う。白ゴ
ミ検出画素のＳ．Ｄの修正は隣接画素のデータの平均値
を用いる。複数のチップセンサからなる場合にセンサチ
ップの境界画素を検知し平均値処理に他のチップのデー
タを用いない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子（例
えばラインイメージセンサ）、特に密着型センサ（ＣＩ
Ｓ）を用いたスキャナ装置等の画像読取装置に関し、よ
り詳細には、読み取った原稿画像データに適正な白シェ
ーディング補正を施すようにした画像読取装置及び該画
像読取装置を備えた画像処理装置（例えば、複写機、フ
ァクス及びこれらの複合機、或いはスキャナを入力装置
として持つコンピュータ等）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、密着型センサ等による固体撮像素
子（代表的にはＣＣＤラインイメージセンサ）を用いた
画像読取装置では、白基準面を読み取って得られる固体
撮像素子の画像信号に基づいて、固体撮像素子の各画素
の感度のバラツキや原稿照明系による照明光量ムラ等の
補正を読み取った原稿画像に施す、いわゆる白シェーデ
ィング補正を行ってきている。その際、補正に用いるシ
ェーディングデータのもとになる白基準面へのゴミの混
入は間違ったシェーディングデータを提供することにな
る。そこで、間違ったデータの保存を防ぐ為、白基準面
読取の結果として得たシェーディングデータに所定レベ
ルよりも低い画素部分がある場合には、その部分にゴミ
が混入しており、データに間違いがあると判断し、正常
値が得られた前画素と同じシェーディングデータを保存
することにより、その間違いを償うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では黒いゴミの検出は可能であるが紙粉などの白いゴ
ミの検出は出来ず、白ゴミがある箇所は正常値（ゴミの
ない状態の値）より低いシェーディングデータが保存さ
れてしまう。その結果として、ゴミがその箇所に位置し
ている時には縦白スジ（通常、１原稿ごとでしかシェー
ディングデータは更新されないために、原稿単位ではデ
ータが変わらないので、スジ状になる）として画像デー
タに異常が発生し易くなり、ゴミが移動してしまうと今
度は縦黒スジとして画像異常が発生し易くなってしま
う。本発明は、特に密着型センサにより原稿画像を読み
取る方式の画像読み取りにおいて起きる上述の従来技術
の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、
従来のゴミ検出では検出できなかった白ゴミの検出を行
い、シェーディングデータに含まれたゴミによる誤った
データを白ゴミの検出結果により修正することによっ
て、より正しいシェーディングデータを得、最適な画像
読み取りを行うようにした画像読取装置及び該画像読取
装置を備えた画像処理装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、原稿
をイメージセンサで読み取り、得た画像データにシェー
ディング補正を施す画像読取装置において、照明光源の
光量を調整可能とし、異なる光量で照明された白基準面
をイメージセンサでそれぞれ読み取り、得たシェーディ
ングデータによる画素単位の変化量が所定量以上の場合
に白ゴミの検出を行い、白ゴミが検出された画素のシェ
ーディングデータの修正を行うことを特徴とする画像読
取装置を構成する。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１に記載された
画像読取装置において、前記白ゴミが検出された画素の
シェーディングデータを隣接画素のデータにより修正す
ることを特徴とするものである。

【０００６】請求項３の発明は、請求項２又は３に記載
された画像読取装置において、前記イメージセンサが複
数のセンサチップからなる場合に、白基準面をイメージ
センサで読み取り、得たシェーディングデータにおける
注目画素とその隣接画素間の変化量が所定量以上の場合
に、該注目画素をセンサチップ間の境界画素として検出
し、検出された境界画素が前記白ゴミが検出された画素
である時に、前記シェーディングデータの修正に用いる
データとして境界画素が検出された時に用いた隣接画素
データを除外することを特徴とするものである。

【０００７】請求項４の発明は、請求項３に記載された
画像読取装置において、前記境界画素の検出に用いる隣
接画素が注目画素の前後の複数画素であることを特徴と
するものである。

【０００８】請求項５の発明は、請求項２乃至４のいず
れかに記載された画像読取装置において、前記修正に用
いる隣接画素のデータが複数画素のシェーディングデー
タの平均値であることを特徴とするものである。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１乃至５のいず
れかに記載された画像読取装置を備えたことを特徴とす
る画像処理装置を構成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による画像読取装置を添付
する図面とともに示す以下の実施例に基づき説明する。
図１は、本実施例の装置構成のブロック図を示す。図１
において、１はスキャナ装置であり、ＬＥＤアレイ等を
光源としてそこから発する光を原稿に照射してその反射
光を密着型（ＣＩＳ）もしくは縮小型ＣＣＤのラインイ
メージセンサのセンサチップに入力して、そこで原稿画
像の光電変換を行い、アナログビデオ信号として出力す
る。２はスキャナ駆動信号発生回路であり、スキャナ装
置１のラインイメージセンサのセンサチップ（ＣＩＳ，
ＣＣＤ）を駆動する為のスタートパルス、スキャナクロ
ック等を発生させ、さらに原稿面を主／副走査し画像の
読み取り動作に必要な駆動信号をスキャナ装置１に供給
する。３はＬＥＤ電流調整回路であり、スキャナ装置１
の光源として使用されているＬＥＤアレイの電流値を制
御して光源の光量の調節を行う。４はビデオゲイン制御
回路であり、スキャナ装置１からのアナログビデオ出力
信号の最大値が次段のＡ／Ｄコンバータの入力制限の最
大値を越えないように、最適化を行う。５はＡ／Ｄコン
バータであり、前段のビデオゲイン制御回路４でゲイン
を調整し最適化されたアナログビデオ信号をディジタル
ビデオデータに変換する。

【００１１】６は暗出力補正回路であり、光源ＯＦＦ時
に出力されるレベル（暗出力データとして保存）に従い
センサ出力をオフセットする（ラインイメージセンサが
ＣＩＳの場合に普通に採用される方式である）ことによ
り全黒読み取り時にビデオデータが０となるような調節
を行う。７はシェーディング補正回路であり、原稿読み
取り時のシェーディング補正を行う。シェーディング補
正に用いるシェーディングデータ（白基準面を読み取っ
て得られる画像信号に基づいて、ＣＩＳの各画素の感度
のバラツキや原稿照明系による照明光量ムラ等を補正す
るデータ）は予め算出し保存されており、この回路で
は、読み取った原稿画像データにシェーディングデータ
を用いて補正を施す。８は黒ゴミ検出回路であり、白基
準面を読み取って得られる画像データにおいて黒ゴミが
検出された場合に、その画素に検出フラグをセットす
る。９は白ゴミ検出回路であり、黒ゴミと同様に、白基
準面を読み取った画像データに白いゴミが検出された場
合に、その画素に検出フラグをセットする。１０はＲＡ
Ｍであり、暗出力データ、シェーディングデータ等を保
存する。前者は暗出力補正回路６で、後者はシェーディ
ング補正回路７で原稿画像データの補正に用いるデータ
であり、いずれも原稿読み取り以前に作成され、ここに
保存される。

【００１２】１１はチップ境界検出回路であり、ＣＩＳ
使用時のセンサチップ境界を検出する。このセンサチッ
プの境界は複数のチップをインライン化して主走査１ラ
インを構成する型式のスキャナ装置において生じるもの
で、この型式はＣＩＳにおいて普通に採用される。この
型式を採用する場合に、チップごとに処理条件を変えた
り、個別に画像データの処理を行う場合が多い。１２は
シェーディングデータ算出回路であり上記したシェーデ
ィング補正回路７で使用するシェーディングデータを白
基準面の読取画像データから算出する。１３はピークレ
ベル補正回路であり、シェーディング補正後のビデオデ
ータの正規化を行う回路である。１４はピークレベル追
従回路であり原稿或いは白基準面のピークレベルを追従
する動作を行う。１５はピーク値ホールド回路であり、
ピークレベル追従回路１４にてピーク値を追従し、検出
されたピーク値をレジスタに保持し、ピークレベル補正
回路１３に制御信号として入力することにより地肌の変
動の影響を無くし、データの正規化を行う。１６は２値
化処理回路であり、ピークレベル補正回路１３でデータ
の正規化を行った多値ディジタルビデオデータにγ補
正、オフセット処理、ＭＴＦ補正、平滑化処理、誤差拡
散（またはディザ）、孤立点除去、ＯＲ処理等を施して
２値データへの変換を行う。

【００１３】次に、白ゴミ検出とその検出結果によりシ
ェーディングデータの修正を行う動作を中心に、読み取
り画像データのシェーディング補正を実行する上記した
画像読取装置の動作を詳細に説明する。図２は、本発明
の実施例として示した図１の画像読取装置の動作フロー
を示す。図２に従って、本実施例の動作を説明すると、
装置の起動時に先ず、ＬＥＤ電流調整回路３にてスキャ
ナ装置１のＬＥＤアレイで発する光量が小となるように
素子に供給する電流を設定して白基準面をスキャンし、
１ラインの読み取りを行う（Ｓ１）。その読取データを
ＲＡＭ１０の所定の記憶領域に保存する。次に、ＬＥＤ
アレイで発する光量が大となるように素子に供給する電
流を設定して白基準面をスキャンし、１ラインの読み取
りを行う（Ｓ２）。その読取データをＲＡＭ１０の所定
領域に保存する。上記の動作で光量大にして読み取った
データのピークレベルは、後の演算に使用する為、ピー
クレベル追従回路１４にて追従して、ピーク値ホールド
回路１５におけるレジスタにそのピーク値を保存してお
く（Ｓ３）。

【００１４】上記の読取終了後、光量大に設定して読み
取ったデータおよび光量小に設定して読み取ったデータ
をシェーディング補正回路７の回路に読み込んで、 （光量大設定時の白基準面の読取データ）÷（光量小設
定時の白基準面の読取データ） の比較演算を行い、その比較データ（読み取り変化割
合）をＲＡＭ１０の所定領域に保存する。１ライン分の
データの比較演算が終了した後、暗出力補正回路６→白
ゴミ検出回路９の順に演算結果の比較データが転送さ
れ、白ゴミ検出回路９で比較データ（読み取り変化割
合）が所定のレベル以上であるか、否かを判断する（Ｓ
４）。その結果、比較データが所定レベル以上だった場
合には、白ゴミが付着していると判断し、白ゴミフラグ
を１にセットしてそのデータをＲＡＭ１０の所定領域に
保存する（Ｓ５）。ここに、比較データから白ゴミの付
着を判断する場合の所定レベルを決めるしきい値は、ス
キャン位置、センサチップの特性、光源の特性により異
なるので使用するスキャナを評価して最適な値を算出す
る。なお、Ｓ４で比較データが所定レベルより小さく、
即ち白キズが検出されない場合には、次の黒ゴミ検出ス
テップに進む。白ゴミ検出に次いで、光量大に設定して
読み取った先に保存したデータが取り出され転送され、
黒ゴミ検出回路８で黒ゴミ検出用のしきい値と比較さ
れ、黒ゴミであるか、否かが判断される（Ｓ６）。ここ
では、読み取ったデータがしきい値より小さい場合に
は、黒ゴミが付着していると判断し、黒ゴミフラグを１
にセットしてそのデータをＲＡＭ１０の所定領域に保存
する（Ｓ７）。なお、Ｓ６で読み取ったデータがしきい
値より大きく、即ち黒ゴミが検出されない場合には、次
の境界検出ステップに進む。

【００１５】次に、センサチップの境界の検出を行う。
上記の動作にて保存した光量大に設定して白基準面を読
み取ったデータを読み出し、チップ境界検出回路１１に
て７×１のマトリクスに入力させ中心画素とその前後３
画素との比較を行う。６画素との比較結果をチェック
し、比較値が所定のしきい値より大きくなる画素数が３
画素以上か未満かにより、同一センサチップ内に在るか
否かを判断する（Ｓ８）。比較値がしきい値より大きく
なる画素数が３画素未満である場合に、境界無しとして
境界フラグを０にセットする。比較値が３画素以上しき
い値を越えた場合には、そこがセンサチップの境界域と
判断して、境界フラグを１にセットする（Ｓ９）。境界
検出フラグは１ライン分のデータをＲＡＭ１０の所定領
域に保存する。境界の両端にフラグがセットされるので
チップの境界のところは連続したフラグが検出されるこ
とになり、チップ境界検出回路１１において、連続フラ
グが検出されたらそこを境界と判断する。

【００１６】この後に、上記の動作にてＲＡＭ１０に保
存した光量大に設定して白基準面を読み取ったデータを
読み出し、ピークレベル追従装置１４のレジスタに保存
されているピーク値も読み出して、シェーディングデー
タ算出回路１２にて、 （光量大設定時の白基準面の読取データ）÷ （ピーク
値） の演算を行い、その算出された結果がＲＡＭ１０の所定
領域に保存され、シェーディング補正データとして補正
に使用される。先のステップにおける白ゴミ、黒ゴミ、
センサチップの境界の検出結果がシェーディング補正デ
ータの算出に反映される。即ち、シェーディング補正デ
ータの算出を開始すると（Ｓ１０）、白フラグ、黒フラ
グ、境界フラグを読み出し、白又は黒フラグが１か０で
あるかを調べ（Ｓ１１）、白又は黒フラグが立っている
場合に、さらに前後３画素の境界フラグが１か０である
かを調べ（Ｓ１２）、フラグのセット状態によりシェー
ディング補正データを変化させる。ある注目画素にて前
後３画素の境界フラグが０で白フラグもしくは黒フラグ
が１となっていた場合、前後３画素のシェーディング補
正データの平均値を算出してその値を注目画素のシェー
ディング補正データとする（Ｓ１４）。なお、白フラ
グ、黒フラグいずれも０となっている場合には、正常な
状態のシェーディング補正データの算出を行う（Ｓ１
５） また、前後３画素の境界フラグが１となっていて、白フ
ラグもしくは黒フラグが１となっていた場合に、境界フ
ラグが前３画素に立っていたらその画素とそれより前の
画素を除いてシェーディング補正データの平均値を算出
してそれを注目画素のシェーディング補正データとし、
境界フラグが後３画素に立っていたらその画素とそれよ
り後ろの画素を除いてシェーディング補正データの平均
値を算出してそれを注目画素のシェーディング補正デー
タとする（Ｓ１３、Ｓ１４）。

【００１７】

【発明の効果】（１） 請求項１，２の発明に対応する
効果 密着センサのコンタクトガラスの隙間から混入する紙粉
等の白ゴミの検出を可能にし、白ゴミ検出時に、検出画
素におけるシェーディング補正データを検出画素に隣接
する画素データにより修正し得るようにしたことによ
り、従来白ゴミが検出できないために生じていた白スジ
或いは黒スジの発生を抑制することが可能となり、読み
取り画像データとして良好なデータを提供できる。 （２） 請求項３，４の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加えて、イメージセンサが複数のセ
ンサチップからなる場合に、センサチップの境界画素の
検出を可能としたことにより、白ゴミのある箇所のシェ
ーディング補正データを修正する際に、違うチップのデ
ータを用いて平均データ等の修正データの算出を行うこ
とを防止でき、誤った修正を行うことがなくなる。 （３） 請求項５の発明に対応する効果 上記（１）、（２）の効果に加えて、シェーディングデ
ータの修正に用いる隣接画素のデータを複数画素の平均
値データとしたことにより、白ゴミを検出した箇所のシ
ェーディング補正データをゴミが無い時のシェーディン
グ補正データに限りなく近いデータにより修正し、シェ
ーディングデータを最適化することができる。 （４） 請求項６の発明に対応する効果 上記（１）〜（３）の効果を複写機、ファクス及びこれ
らの複合機、或いはスキャナを入力装置として持つコン
ピュータ、などの画像処理装置において具現化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としての画像読取装置の装置構
成のブロック図を示す。

【図２】図１の画像読取装置の動作フローを示す。

【符号の説明】

１…スキャナ装置、 ２…スキャナ駆動
信号発生回路、３…ＬＥＤ電流調整回路、 ４
…ビデオゲイン制御回路、５…Ａ／Ｄコンバータ、
６…暗出力補正回路、７…シェーディング補正
回路、 ８…黒ゴミ検出回路、９…白ゴミ検出回
路、 １０…ＲＡＭ、１１…チップ境界検出
回路、 １２…シェーディングデータ算出回路、
１３…ピークレベル補正回路、 １４…ピークレベ
ル追従回路、１５…ピーク値ホールド回路、 １６
…２値化処理回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿をイメージセンサで読み取り、得た
   画像データにシェーディング補正を施す画像読取装置に
   おいて、照明光源の光量を調整可能とし、異なる光量で
   照明された白基準面をイメージセンサでそれぞれ読み取
   り、得たシェーディングデータにおける画素単位の変化
   量が所定量以上の場合に白ゴミの検出を行い、白ゴミが
   検出された画素のシェーディングデータの修正を行うこ
   とを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された画像読取装置にお
   いて、前記白ゴミが検出された画素のシェーディングデ
   ータを隣接画素のデータにより修正することを特徴とす
   る画像読取装置。
3. 【請求項３】 請求項２又は３に記載された画像読取装
   置において、前記イメージセンサが複数のセンサチップ
   からなる場合に、白基準面を該イメージセンサで読み取
   り、得たシェーディングデータにおける注目画素とその
   隣接画素間の変化量が所定量以上の場合に、該注目画素
   をセンサチップ間の境界画素として検出し、検出された
   境界画素が前記白ゴミが検出された画素である時に、前
   記シェーディングデータの修正に用いるデータとして境
   界画素が検出された時に用いた隣接画素データを除外す
   ることを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された画像読取装置にお
   いて、前記境界画素の検出に用いる隣接画素が注目画素
   の前後の複数画素であることを特徴とする画像読取装
   置。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれかに記載された
   画像読取装置において、前記修正に用いる隣接画素のデ
   ータが複数画素のシェーディングデータの平均値である
   ことを特徴とする画像読取装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載された
   画像読取装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。