JP2001245147A - 画像読取装置、画像形成装置及びシェーディング補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シェーディング補正用の補正データが基準濃
度板や読取光学系に付着し異物に影響されて再生される
画像の画質低下の原因になるので、このような画質の低
下を防止する。 【解決手段】 シェーディング補正用の補正データを作
成する際に、異物により影響された特異画素の画像デー
タを、補正データ作成のための演算の対象から除外す
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、原稿を読み取って
デジタル画像データを取得する画像読取装置、該画像読
取装置を有する画像形成装置及び前記デジタル画像デー
タを取得する際に行われるシェーディング補正方法に関
し、特に、シェーディング補正における異物等に起因す
る補正誤差の発生防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機等の画像読取装置におい
ては、白色板で形成された基準濃度板を読み取って、シ
ェーディング補正のための補正データを作成し、シェー
ディング補正が行われる。前記基準濃度板の読取におい
ては、ライン撮像素子により、例えば、２５６ラインの
ように複数ラインの読取により画像データが取得されて
画素毎に、複数ライン分の画像データの平均を演算する
等の平均化を行って、シェーディング補正用の補正デー
タが作成される。

【０００３】このような平均化により、個々のラインに
おける誤差が圧縮された補正データを取得することが可
能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記基
準濃度板や読取光学系の光学部品に紙粉等の異物が付着
する場合があり、この場合には前記のような平均化を行
っても誤差が除去しきれず、画質の低下を招くことが確
認された。特に、低濃度部の再現において、このような
画質の低下が現れることが確認された。

【０００５】従って、本発明の目的は、基準濃度板や読
取光学系等に異物が付着することによる画質の低下を防
止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的は
下記の発明のいずれかによって達成される。

【０００７】１．基準濃度板、ライン撮像素子を有し、
原稿を主走査方向及び副走査方向に走査して読み取る読
取手段、該ライン撮像素子からの出力に対してシェーデ
ィング補正を行うシェーディング補正手段及びシェーデ
ィング補正データを作成する補正データ作成手段を有す
る画像読取装置において、前記補正データ作成手段は、
前記主走査方向の複数ラインの読取により取得された画
像データから画素毎の画素値の平均化により補正データ
を作成するものであり、該平均化において、前のライン
を基準ラインとし、該基準ラインとその後のラインとを
画素毎に対比を行うことにより特異画素を検出し、検出
された該特異画素の画素値を前記平均化の対象から除外
することを特徴とする画像読取装置。

【０００８】２．前記特異画素が存在するラインを前記
対比の前記基準ラインとする場合、前記特異画素が存在
しない前記基準ラインよりも前のラインの対応画素の画
素値で前記基準ラインの前記特異画素の画素値を置換す
ることを特徴とする前記１に記載の画像読取装置。

【０００９】３．前記対比において、最初のラインに前
記特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出さ
れないラインの前のラインまでの画像データを前記平均
化の対象から除外することを特徴とする前記１又は前記
２に記載の画像読取装置。

【００１０】４．基準濃度板、ライン撮像素子を有し、
原稿を主走査方向及び副走査方向に走査して読み取る読
取手段、該ライン撮像素子からの出力に対してシェーデ
ィング補正を行うシェーディング補正手段及びシェーデ
ィング補正データを作成する補正データ作成手段を有す
る画像読取装置において、前記補正データ作成手段は、
前記主走査方向の複数ラインの読取により取得された画
像データから画素毎の画素値の平均化により補正データ
を作成するものであり、該平均化において、前のライン
を基準ラインとし、該基準ラインとその後のラインとを
画素毎に対比を行うことにより特異画素の検出を行い、
該特異画素が検出された場合に、検出された前記特異画
素の画素値を前記基準ラインの対応画素の画素値で置換
して前記平均化を行うことを特徴とする画像読取装置。

【００１１】５．前記対比において、前記特異画素が存
在するラインを前記基準ラインとする場合、前記特異画
素が存在しない前記基準ラインよりも前のラインの対応
画素の画素値で前記基準ラインの該当画素の画素値を置
換することを特徴とする前記４に記載の画像読取装置。

【００１２】６．前記対比において、最初のラインに前
記特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出さ
れないラインの前のラインまでの画像データを前記平均
化の対象から除外することを特徴とする前記４又は前記
５に記載の画像読取装置。

【００１３】７．基準濃度板、ライン撮像素子を有し、
原稿を主走査方向及び副走査方向に走査して読み取る読
取手段、該ライン撮像素子からの出力に対してシェーデ
ィング補正を行うシェーディング補正手段及びシェーデ
ィング補正データを作成する補正データ作成手段を有す
る画像読取装置において、前記補正データ作成手段は、
前記主走査方向の複数ラインの読取により取得された画
像データから画素毎の画素値の平均化により補正データ
を作成するものであり、該平均化において、前のライン
を基準ラインとし、該基準ラインとその後のラインとを
画素毎に対比を行うことにより特異画素の検出を行い、
該特異画素が検出された場合に、該特異画素が検出され
たラインを、前記特異画素が検出されない前のラインで
置換して前記平均化を行うことを特徴とする画像読取装
置。

【００１４】８．前記対比において、前記特異画素が存
在するラインを前記基準ラインとする場合、前記特異画
素が存在しない前記基準ラインよりも前のラインで前記
基準ラインを置換することを特徴とする前記７に記載の
画像読取装置。

【００１５】９．前記対比において、最初のラインに前
記特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出さ
れないラインの前のラインまでの画像データを前記平均
化の対象から除外することを特徴とする前記７又は前記
８に記載の画像読取装置。

【００１６】１０．基準濃度板、ライン撮像素子を有
し、原稿を主走査方向及び副走査方向に走査して読み取
る読取手段、該ライン撮像素子からの出力に対してシェ
ーディング補正を行うシェーディング補正手段及びシェ
ーディング補正データを作成する補正データ作成手段を
有する画像読取装置において、前記補正データ作成手段
は、前記主走査方向の複数ラインの画像データを記憶す
る記憶手段及び該記憶手段に記憶された画像データに基
づいて画素毎に画素値を平均化する平均化手段を有し、
該平均化手段は、前記特異画素検出手段により検出され
た特異画素が存在するラインを平均化の対象から除外し
て前記平均化を行うことを特徴とする画像読取装置。

【００１７】１１．前記１〜１０のいずれか１項に記載
の画像読取装置及び該画像読取装置からの画像データに
基づいて画像を形成する画像形成手段を有することを特
徴とする画像形成装置。

【００１８】１２．基準濃度板を読み取って、複数ライ
ンの画像データを取得し、画素毎に画素値の平均化を行
って、補正データを作成し、作成された前記補正データ
に基づいてシェーディング補正を行うシェーディング補
正方法において、特異画素を検出し、検出された特異画
素の画素値を除外して前記平均化を行い前記補正データ
を作成することを特徴とするシェーディング補正方法。

【００１９】１３．前記特異画素を、前記特異が存在す
るラインよりも前の特異画素でない対応画素で置換して
前記平均化を行うことを特徴とする前記１２に記載のシ
ェーディング補正方法。

【００２０】１４．前記特異画素が存在するラインを、
該ラインよりも前の前記特異が画素が存在しないライン
で置換して前記平均化を行うことを特徴とする前記１２
に記載のシェーディング補正方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
画像読取装置の構成を示す図である。

【００２２】１は移動原稿Ｇ１を読み取る窓を形成する
スリットガラスである。２は基準の濃度を有する白色板
で構成された基準濃度板であり、シェーディング補正に
おいて用いられ、基準濃度板２を読み取ることによりシ
ェーディング補正用の補正データが作成される。３は静
止原稿Ｇ２が載置されるガラス板からなる原稿台であ
る。４は原稿照明ランプ、５は反射鏡であり、原稿照明
ランプ４と反射鏡５とは基準濃度板２及び原稿台３上の
静止原稿Ｇ２を読み取る際に一体に移動する。６、７は
反射鏡であり、基準濃度板２及び静止原稿Ｇ２を読み取
る際に一体に移動する。８は結像レンズであり、移動原
稿Ｇ１、静止原稿Ｇ２及び基準濃度板２の像をライン撮
像素子９上に結像する。９はＣＣＤで構成されるライン
撮像素子であり、光学情報を電気信号に変換する。１０
はライン撮像素子９のアナログ出力を増幅し、デジタル
変換する変換回路である。原稿照明ランプ４から結像レ
ンズ８までの光学系、ライン撮像素子９及び変換回路１
０は読取手段を構成する。シェーディング補正手段とし
てのシェーディング補正回路１１は、原稿照明ランプ４
の配光特性による読取誤差や結像レンズ８のＣＯＳ４乗
則に従った配光特性による読取誤差等を補正する。１２
はフィルタ処理、変倍処理、濃度変換処理、編集等の各
種の処理を行う画像処理回路である。１３は画像データ
が格納される画像メモリである。１４はシェーディング
補正用の補正データを記憶する記憶手段としての補正メ
モリであり、シェーディング補正回路１１は補正メモリ
１４に記憶されている補正データに基づいてシェーディ
ング補正を行う。１５は全体を制御するＣＰＵ構成の制
御手段である。補正メモリ１４と制御手段１５とは後に
説明するように、シェーディング補正用の補正データに
誤差をもたらすデータを除外して前記補正データを作成
するものであり、補正データ作成手段を構成する。

【００２３】前記読取手段により、移動原稿Ｇ１又は静
止原稿Ｇ２を読み取って取得された画像データはシェー
ディング補正回路１１により補正された後に、画像処理
回路１２により処理され、画像メモリ１３に格納され
る。画像形成に際しては、画像メモリ１３から画像デー
タが読み出され、図示しない画像形成手段により記録紙
等に画像が形成される。画像形成手段としては、電子写
真方式によるものやインクジェット方式によるもの等、
周知の任意のものを使用することができる。

【００２４】画像の読取に先だって、シェーディング補
正用の補正データの作成が行われ、画像読取において
は、この前段階で作成された補正データに基づいてシェ
ーディング補正が行われる。シェーディング補正用の補
正データは基準濃度板２を読み取って取得された画像デ
ータから次のようにして作成される。

【００２５】基準濃度板２を白矢印方向に走査すること
により、複数ライン（例えば、２５６ライン）の画像デ
ータが取得される。そして、各画素毎に、前記複数ライ
ンの画素値の平均値が求められ、該平均値から求められ
たシェーディング補正係数が補正データとして、補正メ
モリ１４に格納される。

【００２６】基準濃度板２や反射鏡５、６、７や結像レ
ンズ８に紙粉等の異物が付着すると読取誤差が発生し、
補正データに影響を与える。

【００２７】本実施の形態においては、このようなシェ
ーディング補正用の補正データの誤差を除去して前記補
正データの作成を行っている。以下に、このような補正
データの作成について説明する。

【００２８】図２はシェーディング補正用の補正データ
を作成する過程の第１の例を示すフローチャートであ
る。

【００２９】最初にステップＦ１において、シェーディ
ング補正用の補正データの収集が行われる。この収集は
前記読取手段により基準濃度板２を読み取り、補正メモ
リ１４に各ラインの画素値を格納することにより行われ
る。

【００３０】次に、Ｍ−１ライン目の各画素の画素値を
比較の基準値として設定する（Ｆ２）。ライン数ＭがＭ
ｍａｘに達する、即ち、例えば、２５６に達して補正デ
ータの作成が終了したときには、後に説明する補正デー
タ作成ステップＦ８を経て終了するが、ライン数がＭｍ
ａｘに達しないときには、Ｍ−１ライン目の基準値とＭ
ライン目の画素値の比較がラインの全画素について各画
素毎に行われる（Ｆ４）。この比較において、Ｍ−１ラ
イン目の画素の画素値、即ち、画素の輝度値をＧｉ（Ｍ
−１）とし、Ｍラインの画素値をＧｉ（Ｍ）としたと
き、Ｇｉ（Ｍ−１）−Ｇｉ（Ｍ）＜−Ｋ１のときには、
Ｍ−１ラインの全画素値を補正メモリから削除（Ｆ７）
した後にステップＦ２に戻り、比較の基準値の設定をや
り直す。ここに、Ｋ１は正の閾値である。ステップＦ４
におけるステップＦ２に戻る前記の処理は、先に設定し
た基準値が、例えば、基準濃度板２に紙粉等が付着して
いて、異常値を示す特異画素が検出され、正常なシェー
ディング補正データとして採用することができない場合
の処理である。

【００３１】ステップＦ４において、Ｇｉ（Ｍ−１）−
Ｇｉ（Ｍ）≧−Ｋ１で、且つ、Ｇｉ（Ｍ−１）−Ｇｉ
（Ｍ）≦Ｋ２のときには、比較基準値をＭ−１ライン目
の画素の画素値からＭライン目の画素の画素値に更新す
る（Ｆ５）。ここに、Ｋ２は正の閾値である。ステップ
Ｆ４及びＦ５はラインを構成する全ての画素について行
われ、ラインを構成する画素のいずれかに前述の条件に
該当するものが存在する場合には、前述の処理が行われ
る。例えば、Ｍライン目の１画素が、（Ｍ−１）−Ｇｉ
（Ｍ）≦Ｋ２という条件を満たしていないときには、ス
テップＦ５への移行は行われず、ステップＦ６に移行す
る。

【００３２】ステップＦ５はＭ−１ラインとＭラインの
画素値が正常な場合、即ち、図３（ａ）に示すように、
特異画素が検出されない場合であり、この場合にはステ
ップＦ１において、各ラインの画素値がシェーディング
補正データとして補正メモリ１４に蓄積される。

【００３３】Ｇｉ（Ｍ−１）−Ｇｉ（Ｍ）＞Ｋ２のとき
には、Ｍラインの画素値に異常がある場合、即ち、図３
（ｂ）に示すような特異画素ｇｐが検出された場合であ
り、基準濃度板２や反射鏡に紙粉等の異物が付着して特
異画素ｇｐが検知された場合には、ステップＦ６におい
て、Ｍライン目の全画素データを補正メモリ１４から削
除する。

【００３４】前述ステップＦ２からＦ７までの処理をＭ
＝１からＭ＝Ｍｍａｘ（例えば２５６）まで行って、補
正メモリ１４に補正データを蓄積した後に、ステップＦ
８において、全てのラインの画素値のデータから、各画
素毎の平均値を算出し、該平均値からシェーディング補
正係数を演算し、該シェーディング補正係数を補正メモ
リ１４に格納し、シェーディング補正に使用する。

【００３５】図２に示す補正データの作成工程の制御及
びステップＦ８における平均化等の演算は制御手段１５
により行われる。このように補正メモリ１４と、制御手
段１５とは補正データ作成手段を構成する。

【００３６】図４はシェーディング補正用の補正データ
を作成する第２の例を示す。図４は、図２におけるステ
ップＦ６をステップＦ１６に変えた例を示す。図４の場
合には、ステップＦ４において、Ｍラインを構成する画
素の画素値に異常がある場合に、特異画素ｇｐの画素値
Ｇｐ（Ｍ）をＭ−１ラインの対応する正常な画素の画素
値Ｇｐ（Ｍ−１）で置換する処理が行われる。そして、
画素値Ｇｐ（Ｍ−１）で置換されたＭラインの画素デー
タが平均化において使用される。

【００３７】図５はシェーディング補正用の補正データ
を作成する第３の例を示す。図５は、図２におけるステ
ップＦ６をステップ２６に変えた例を示す。図５の場合
には、ステップＦ４において、Ｍラインを構成する画素
のいずれかに特異画素が検知されたときに、Ｍラインの
全ての画素の画素値をＭ−１ラインの画素値で置換する
処理が行われる。図５の例では置換された画素値が平均
化において使用される。

【００３８】図２、４及び５に示した例は、各ライン毎
に基準ラインとの比較を行い、ライン毎にシェーディン
グ補正用の補正データとして使用するか否かの判断を行
うものであるが、他の補正データの作成方法として、次
に説明する方法によることも可能である。

【００３９】記憶手段としての補正メモリ１４に基準濃
度板２の読取により取得された全画像データを格納し、
格納された画素値のデータから異常値を示すデータを検
出する。このような異常値の検出は、例えば、図３
（ａ）における閾値Ｋ２の範囲内に画素値のデータが入
っているか否かを調べることにより行われる。そして、
閾値Ｋ２を超える異常値を示した特異画素が存在するラ
インの全画素値データを平均化の対象から除外して、各
画素毎に平均化を行ってシェーディング補正用の補正デ
ータを作成する。

【００４０】

【発明の効果】請求項１〜１４のいずれかの発明によ
り、基準濃度板や読取光学系に紙粉等の異物の付着のシ
ェーディング補正用の補正データへの影響が除去される
ので、再生画像の画質の低下が防止される。特に、低濃
度部の再現のように微少な濃度値の変動による画質の低
下が防止され、鮮明な画像を再現することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成
を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるシェーディングデ
ータ作成工程の第１の例を示すフローチャートである。

【図３】画素値を示すグラフである。

【図４】本発明の実施の形態におけるシェーディングデ
ータ作成工程の第２の例を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態におけるシェーディングデ
ータ作成工程の第３の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ スリットガラス ２ 基準濃度板 ３ 原稿台 ４ 原稿照明ランプ ５，６，７ 反射鏡 ８ 結像レンズ ９ ライン撮像素子 １０ 変換回路 １１ シェーディング補正回路 １２ 画像処理回路 １３ 画像メモリ １４ 補正メモリ １５ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 BA02 BB02 BC05 BC09 BC11 CB22 DA04 DA06 DC06 DC09 5C072 AA01 BA08 CA02 DA02 DA04 EA05 FB12 RA16 UA02 XA01 5C077 LL04 LL13 LL19 MM03 MM27 PP06 PP46 PQ18 PQ20 SS01

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準濃度板、 ライン撮像素子を有し、原稿を主走査方向及び副走査方
   向に走査して読み取る読取手段、 該ライン撮像素子からの出力に対してシェーディング補
   正を行うシェーディング補正手段及びシェーディング補
   正データを作成する補正データ作成手段を有する画像読
   取装置において、 前記補正データ作成手段は、前記主走査方向の複数ライ
   ンの読取により取得された画像データから画素毎の画素
   値の平均化により補正データを作成するものであり、該
   平均化において、前のラインを基準ラインとし、該基準
   ラインとその後のラインとを画素毎に対比を行うことに
   より特異画素を検出し、検出された該特異画素の画素値
   を前記平均化の対象から除外することを特徴とする画像
   読取装置。
2. 【請求項２】 前記特異画素が存在するラインを前記対
   比の前記基準ラインとする場合、前記特異画素が存在し
   ない前記基準ラインよりも前のラインの対応画素の画素
   値で前記基準ラインの前記特異画素の画素値を置換する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記対比において、最初のラインに前記
   特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出され
   ないラインの前のラインまでの画像データを前記平均化
   の対象から除外することを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 基準濃度板、 ライン撮像素子を有し、原稿を主走査方向及び副走査方
   向に走査して読み取る読取手段、 該ライン撮像素子からの出力に対してシェーディング補
   正を行うシェーディング補正手段及びシェーディング補
   正データを作成する補正データ作成手段を有する画像読
   取装置において、 前記補正データ作成手段は、前記主走査方向の複数ライ
   ンの読取により取得された画像データから画素毎の画素
   値の平均化により補正データを作成するものであり、該
   平均化において、前のラインを基準ラインとし、該基準
   ラインとその後のラインとを画素毎に対比を行うことに
   より特異画素の検出を行い、該特異画素が検出された場
   合に、検出された前記特異画素の画素値を前記基準ライ
   ンの対応画素の画素値で置換して前記平均化を行うこと
   を特徴とする画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記対比において、前記特異画素が存在
   するラインを前記基準ラインとする場合、前記特異画素
   が存在しない前記基準ラインよりも前のラインの対応画
   素の画素値で前記基準ラインの該当画素の画素値を置換
   することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記対比において、最初のラインに前記
   特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出され
   ないラインの前のラインまでの画像データを前記平均化
   の対象から除外することを特徴とする請求項４又は請求
   項５に記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】 基準濃度板、 ライン撮像素子を有し、原稿を主走査方向及び副走査方
   向に走査して読み取る読取手段、 該ライン撮像素子からの出力に対してシェーディング補
   正を行うシェーディング補正手段及びシェーディング補
   正データを作成する補正データ作成手段を有する画像読
   取装置において、 前記補正データ作成手段は、前記主走査方向の複数ライ
   ンの読取により取得された画像データから画素毎の画素
   値の平均化により補正データを作成するものであり、該
   平均化において、前のラインを基準ラインとし、該基準
   ラインとその後のラインとを画素毎に対比を行うことに
   より特異画素の検出を行い、該特異画素が検出された場
   合に、該特異画素が検出されたラインを、前記特異画素
   が検出されない前のラインで置換して前記平均化を行う
   ことを特徴とする画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記対比において、前記特異画素が存在
   するラインを前記基準ラインとする場合、前記特異画素
   が存在しない前記基準ラインよりも前のラインで前記基
   準ラインを置換することを特徴とする請求項７に記載の
   画像読取装置。
9. 【請求項９】 前記対比において、最初のラインに前記
   特異画素が検出された場合に、前記特異画素が検出され
   ないラインの前のラインまでの画像データを前記平均化
   の対象から除外することを特徴とする請求項７又は請求
   項８に記載の画像読取装置。
10. 【請求項１０】 基準濃度板、 ライン撮像素子を有し、原稿を主走査方向及び副走査方
    向に走査して読み取る読取手段、 該ライン撮像素子からの出力に対してシェーディング補
    正を行うシェーディング補正手段及びシェーディング補
    正データを作成する補正データ作成手段を有する画像読
    取装置において、 前記補正データ作成手段は、前記主走査方向の複数ライ
    ンの画像データを記憶する記憶手段及び該記憶手段に記
    憶された画像データに基づいて画素毎に画素値を平均化
    する平均化手段を有し、該平均化手段は、前記特異画素
    検出手段により検出された特異画素が存在するラインを
    平均化の対象から除外して前記平均化を行うことを特徴
    とする画像読取装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    の画像読取装置及び該画像読取装置からの画像データに
    基づいて画像を形成する画像形成手段を有することを特
    徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 基準濃度板を読み取って、複数ライン
    の画像データを取得し、画素毎に画素値の平均化を行っ
    て、補正データを作成し、作成された前記補正データに
    基づいてシェーディング補正を行うシェーディング補正
    方法において、 特異画素を検出し、検出された特異画素の画素値を除外
    して前記平均化を行い前記補正データを作成することを
    特徴とするシェーディング補正方法。
13. 【請求項１３】 前記特異画素を、前記特異が存在する
    ラインよりも前の特異画素でない対応画素で置換して前
    記平均化を行うことを特徴とする請求項１２に記載のシ
    ェーディング補正方法。
14. 【請求項１４】 前記特異画素が存在するラインを、該
    ラインよりも前の前記特異が画素が存在しないラインで
    置換して前記平均化を行うことを特徴とする請求項１２
    に記載のシェーディング補正方法。