JP2002152509A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2002152509A JP2000347726A JP2000347726A JP2002152509A JP 2002152509 A JP2002152509 A JP 2002152509A JP 2000347726 A JP2000347726 A JP 2000347726A JP 2000347726 A JP2000347726 A JP 2000347726A JP 2002152509 A JP2002152509 A JP 2002152509A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品位の画像をより低コストで得ることがで
きるようにした画像読取装置を提供することを目的とし
ている。 【解決手段】 シェーディング補正の基準となる白画像
を読み取って得た基準白画像データを画素毎に値を調べ
当該画素が異常画素であるか否かを判定する白画像異常
画素検出手段を備え、上記白画像異常画素検出手段が異
常画素であると判定した画素については上記基準白画像
データとしてあらかじめ定められた特定値を記憶するよ
うにしたので、異常画素の画素位置を記憶するための専
用のメモリ手段を必要とせず、装置コストを低減するこ
とができるという効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像をイメー
ジセンサを用いて読み取るとともに、読み取って得た画
像データをシェーディング補正する画像読取装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、画像読み取り装置は、CCD等
のイメージセンサやA/D変換装置を備え、原稿を光学
的に走査して得た光情報をイメージセンサで電気信号に
変換し、さらにA/D変換装置で多値の画像データに変
換する。
【0003】このような画像読み取り装置においては、
原稿の明暗や光源の照度変化に対応して画像データへの
変換処理を制御している。特に、イメージセンサからの
出力が重要であり、このイメージセンサの感度をあらか
じめ補正するためのシェーディング補正が行われてい
る。
【0004】このシェーディング補正では、白の基準と
なる白色板(基準白色板)を用い、この基準白色板の読
取結果結果に基づきシェーディング補正の基準値(白基
準データ)を設定している。
【0005】そのため、基準白色板が汚れている場合に
は、正しい基準値が得られず不適当なシェーディング補
正が行われる結果となり、低品位な画像データが出力さ
れてしまう。また、原稿の読み取り面に接触するコンタ
クトガラスやレンズ等の光路上に付着したゴミ、およ
び、イメージセンサ自体の不良がある場合は、白基準デ
ータのみならず、読み取った画像データにも同様の影響
がでるため、基準白色板の汚れとは現象の異なる低品位
の画像データが出力されてしまう。また、このようなゴ
ミなどが原因となる画像データの劣化は、シェーディン
グ補正では解消することができない。
【0006】このような読み取り部のゴミや汚れに起因
する不具合に対処し、画像読み取り装置における読み取
り性能を向上させるためのものとしては、従来、例え
ば、特開平11−122490号に開示されたものが提
案されている。
【0007】この特開平11−122490号では、原
稿から読み込んだ画像データに対して白色板を用いたシ
ェーディング補正を行う画像読み取り装置において、白
色板の画像データ中の異常画素を検出する異常検出部
と、この異常検出部で検出した異常画素が、白色板の汚
れによるものか他に起因するものかを判定する原因判定
部と、原因判定部の判定結果が、白色板の汚れであれば
異常画素位置でのシェーディング補正用のデータを修正
し、他に起因するものであれば異常画素を周辺の画素デ
ータを用いて補正する異常補正部とを設けたものが開示
されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】さて、この特開平11
−122490号に開示されたものを実際に構成するた
めには、白基準データのどの画素が異常値となっている
かという異常発生画素の位置情報を記憶させておくため
の手段が必要であり、この位置情報に基づいて白基準デ
ータまたは画像データを補正しなければならない。
【0009】ここで、異常発生画素の位置情報を記憶さ
せておくための手段としては、例えば、すべての画素の
判定結果(異常画素か否か)を記憶する専用のメモリが
考えられる。
【0010】しかしながら、通常の使用状態においては
異常画素は稀に出現する程度のものであり、情報工学的
見地からするとエントロピーが非常に小さい。それにも
関わらず情報保存のために1ライン分のメモリを確保す
ることは、高品位画像の実現が目的とはいえ、画像読取
装置の低コスト化を妨げるという事態を生じるおそれが
ある。
【0011】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、高品位の画像をより低コストで得ることがで
きるようにした画像読取装置を提供することを目的とし
ている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、原稿画像をイ
メージセンサを用いて読み取るとともに、読み取って得
た画像データをシェーディング補正する画像読取装置に
おいて、シェーディング補正の基準となる白画像を読み
取って得た基準白画像データを、画素毎に値を調べ、当
該画素が異常画素であるか否かを判定する白画像異常画
素検出手段を備え、上記白画像異常画素検出手段が異常
画素であると判定した画素については、上記基準白画像
データとして、あらかじめ定められた特定値を記憶する
ようにしたものである。
【0013】また、原稿画像をイメージセンサを用いて
読み取るとともに、読み取って得た画像データをシェー
ディング補正する画像読取装置において、シェーディン
グ補正の基準となる白画像を読み取って得た基準白画像
データを、画素毎に値を調べ、当該画素が異常画素であ
るか否かを判定する白画像異常画素検出手段と、原稿画
像読取時、上記異常画素として判定された画素のうち、
あらかじめ定められた許容数の連続異常画素について、
周辺の正常画素のシェーディング補正後の画素値に基づ
き、その連続異常画素の画素値を補正する画像データ補
正手段を備え、上記白画像異常画素検出手段が異常画素
であると判定した画素については、上記基準白画像デー
タとして、あらかじめ定められた特定値を記憶し、その
特定値が記憶されている画素の連続数が上記許容数を超
える画素領域があるときには、その画素領域の全ての画
素について、上記基準白画像データの値を所定値に置き
換えるようにしたものである。また、前記所定値は、前
記基準白画像データのピーク値に、1よりも小さい所定
値を乗じた値である。
【0014】また、前記特定値は、前記基準白画像デー
タの取りうる値の上限値、または、下限値である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施例にかかる画像読
取装置の原稿搬送系および光学系の概略を示している。
【0017】同図において、読取原稿DKは、給紙ロー
ラ対R1,R2に挟まれて読取位置へと送り出され、コ
ンタクトガラスCDと白色基準板WTとの間を通り、反
対側の排出ローラ対R3,R4へ送り出され、この排出
ローラ対R3,R4により排出される。
【0018】また、読取原稿DKの画像読取面は、線状
光源LTにより照明され、その読取線上の画像は、レン
ズLZへ入射し、このレンズLZにより、ラインイメー
ジセンサSSへ結像される。
【0019】また、ゴミG1は、白色基準板WTの表面
に付着したゴミであり、読取原稿DKの画像読取時に
は、読取原稿DKにより隠されるので、読取原稿DKの
画像読取時には、このゴミG1の影響は、読取画像には
あらわれない。
【0020】しかし、後述するように白色基準板WTの
画像を読み取り、シェーディング補正のための基準の白
画像を作成する際には、ゴミG1の影響が読取画像にあ
らわれる。
【0021】また、ゴミG2は、線状光源LT、読取原
稿DKの読取位置、レンズLZおよびラインイメージセ
ンサSSからなる光路の途中に介在するため、読取原稿
DKの画像読取時と、シェーディング補正のための基準
の白画像を作成する際の両方の場合に、ゴミG2の影響
が読取画像にあらわれる。
【0022】このようにして、光学系に付着するゴミに
は、シェーディング補正のための基準の白画像を作成す
る際には異常画素の原因となるが、読取原稿DKの画像
読取時には異常画素の原因とはならないものと、シェー
ディング補正のための基準の白画像を作成する際と読取
原稿DKの画像読取時の両方で異常画素の原因となるも
のの、2つの種類がある。
【0023】図2は、本発明の一実施例にかかる画像読
取装置の読取画像データの処理系の概略を示している。
【0024】同図において、ラインイメージセンサSS
から1ライン読取周期毎に主走査の各画素について出力
されるアナログ画像信号IAは、アナログ/デジタル変
換器ACにより、所定ビット数(例えば、8ビット)の
デジタル画像信号IDに変換され、このデジタル画像信
号IDは、暗レベル補正部BCへ加えられる。
【0025】暗レベル補正部BCは、入力したデジタル
画信号IDについて、メモリBMに記憶したデータに基
づき、暗レベルの値を補正するものであり、その補正後
のデジタル画信号IDbは、シェーディング補正部SC
へ加えられている。なお、メモリBMに記憶するデータ
は、例えば、線状光源LTの点灯前にラインイメージセ
ンサSSを作動して得られる暗電流に対応したデジタル
画信号IDなどを用いることができる。
【0026】シェーディング補正部SCは、基準の白画
像データ(以下、「シェーディング基準データ」とい
う)を採取する際には、加えられる1ライン分のデジタ
ル画信号IDbをメモリWMへ記憶し、読取原稿DKの
画像読取時には、メモリWMに記憶したシェーディング
基準データを用いて、加えられる1ライン分のデジタル
画信号IDbをシェーディング補正するものであり、そ
のシェーディング補正後のデジタル画信号IDcは、異
常画素補正部BDに加えられる。
【0027】ここで、シェーディング補正部SCの補正
演算は、例えば、次式(I)のような演算式により行わ
れる。
【0028】 Vo(n)=Vi(n)×Vp/Vs(n) (I)
【0029】ここに、Vo(n)はn画素目の補正結果
であり、Vi(n)はn画素目の補正前のデジタル画信
号IDbであり、Vpはシェーディング補正データのピ
ーク値であり、Vs(n)はn画素目のシェーディング
補正データである。
【0030】また、異常画素検出部BBは、シェーディ
ング補正部SCがメモリWMに記憶したシェーディング
基準データに基づいて、ラインイメージセンサSSの読
取画素のうち、異常画素を検出し、異常画素と検出した
ものについては、シェーディング基準データの値を全白
値(FFh)または全黒値(00h)に置換する。ま
た、その異常画素の連続数が異常画素補正部BDで補正
可能な連続数(補正許容数)を超えていた場合、その異
常画素については、メモリWMに記憶したシェーディン
グ基準データを、シェーディング基準データのピーク値
に所定値(例えば、「0.9」)を乗じた値へ置換す
る。また、読取原稿DKの画像読取時には、メモリWM
に記憶したシェーディング基準データに基づいて異常画
素を検出して、その異常画素検出をシェーディング補正
部SCへ報告する。この異常画素検出は、シェーディン
グ補正部SCから異常画素補正部BDへと報告される。
【0031】異常画素補正部BDは、読取原稿DKの画
像読取時において、シェーディング補正部SCより加え
られるデジタル画信号IDcをデジタル画信号IDdと
してピーク追従部PKに出力するとともに、シェーディ
ング補正部SCから異常画素検出が報告されている画素
については、直前の正常画素(異常画素検出が報告され
ていない画素)の値を、当該画素のデジタル画信号ID
dとして、ピーク追従部PKへ出力するものである。
【0032】ピーク追従部PKは、加えられるデジタル
画信号IDdのピーク値が、出力するデータの最大値に
一致するように、デジタル画信号IDdの値を補正する
ものであり、その出力データは、読取画像データIDs
として、次段装置へと出力される。
【0033】以上の構成で、この画像読取装置の原稿画
像読取動作は、図3に示すように、シェーディング基準
データ採取モード(ステップ101)、異常画素検出モ
ード(ステップ102)、補正不可能画素列検出モード
(ステップ103)および原稿読取モード(ステップ1
04)の4つのステップからなる。
【0034】シェーディング基準データ採取モードで
は、読取原稿DKの搬送前の段階で、白色基準板WTの
画像(基準の白画像)を読み取る。シェーディング補正
部SCは、そのときに暗レベル補正部BCより出力され
るデジタル画信号IDbを、シェーディング基準データ
として、メモリWMへ保存する。
【0035】ここで、読取線上にゴミが付着している場
合は、例えば、図4に示すように、シェーディング基準
データは、そのゴミが付着している箇所で、そのゴミの
大きさに対応した連続画素領域LA,LBにおいて、全
黒レベル方向へ落ち込む。
【0036】次の異常画素検出モードでは、異常画素検
出部BBは、メモリMWに記憶したシェーディング基準
データを周知の方法により調べて、異常画素を検出し、
異常画素と検出したものについては、シェーディング基
準データの値を全白値(FFh)または全黒値(00
h)に置換する。
【0037】例えば、異常画素検出部BBが異常画素の
シェーディング基準データを全白値に置換する場合、図
4のシェーディング基準データは、図5に示すように、
連続画素領域LA,LBにおいて、全白値(FFh)と
なるように更新される。
【0038】そして、補正不可能画素列検出モードで
は、異常画素検出部BBは、メモリWMに記憶されてい
るシェーディング基準データを調べ、FFhの値になっ
ている画素が補正許容数を超えて連続している場合に
は、その連続画素領域のシェーディング基準データとし
て、そのときのシェーディング基準データのピーク値に
0.9を乗じた値を記憶する。
【0039】例えば、連続画素領域LAの連続画素数が
補正許容数以下であり、連続画素領域LBの連続画素数
が補正許容数を超えている場合には、図6に示すよう
に、シェーディング基準データが更新される。ここで、
Vpはシェーディング基準データのピーク値であり、V
mは、Vpに0.9を乗じた値である。
【0040】ここで、光学系に付着したゴミが、図1の
ゴミG1のように、読取原稿DKにより隠される場合、
原稿読取モードでは、シェーディング補正部SCから出
力されるデジタル画信号IDcは、全白領域を読み取っ
た場合、図7に示すようなものとなる。この場合、連続
画素領域LAでは、シェーディング補正データとしてF
Fhが適用されるので、シェーディング補正データのピ
ーク値Vpよりも小さい値となり、また、連続画素領域
LBでは、シェーディング補正データとして、ピーク値
Vpの0.9倍の値が適用されるので、読取データの
1.1倍程度の値となる。
【0041】一方で、異常画素検出部BBは、シェーデ
ィング補正データの値がFFhになっている画素につい
ては、異常画素検出をシェーディング補正部SCへ通知
し、それにより、シェーディング補正部SCは、異常画
素検出を異常画素補正部BDへ通知する。
【0042】この場合には、連続画素領域LAについ
て、異常画素検出がシェーディング補正部SCを介し、
異常画素補正部BDへ通知されるので、異常画素補正部
BDから出力されるデジタル画信号IDdは、図8に示
すように、連続画素領域LAでは、直前の正常画素の値
が適用されて、画素値が補正される。
【0043】一方、光学系に付着したゴミが、図1のゴ
ミG2のように、読取原稿DKにより隠されない場合、
原稿読取モードでは、シェーディング補正部SCから出
力されるデジタル画信号IDcは、全白領域を読み取っ
た場合、図9に示すようなものとなる。
【0044】また、この場合には、連続画素領域LAに
ついて、異常画素検出がシェーディング補正部SCを介
し、異常画素補正部BDへ通知されるので、この場合
に、異常画素補正部BDから出力されるデジタル画信号
IDdは、図10に示すように、連続画素領域LAで
は、直前の正常画素の値が適用されて、画素値が補正さ
れる。また、連続画素領域LBでは、ピーク値Vpの
0.9倍の値がシェーディング基準データとして適用さ
れるので、この場合には、10%程度、レベルの落ち込
みが改善される。
【0045】図11は、異常画素検出モード(ステップ
102)における異常画素補正部BDの処理の一例を示
している。
【0046】まず、処理対象となっている画素位置を記
憶するための変数nに1を代入し(処理201)、メモ
リWMからn画素目のシェーディング補正データVs
(n)を読み出す(処理202)。
【0047】この読み出したn画素目のシェーディング
補正データVs(n)の値が、正常な値であるかどうか
を調べ(判断203)、判断203の結果がYESにな
るときには、変数Vs’(n)にシェーディング補正デ
ータVs(n)の値をセットし(処理204)、また、
判断203の結果がNOになるときには、変数Vs’
(n)に全白値(FFh)をセットする(処理20
5)。
【0048】そして、変数Vs’(n)の値を、n画素
目のシェーディング補正データの値として、メモリWM
へ格納する(処理206)。
【0049】次いで、カウンタnの値が、画素総数Nに
一致したかどうかを調べ(判断207)、判断207の
結果がNOになるときには、変数nの値を1つ増やし
(処理208)、処理202へ戻って、次の画素につい
て同様の処理を実行する。また、判断207の結果がY
ESになるときには、この処理を終了する。
【0050】図12は、補正不可能画素列検出モード
(ステップ103)における異常画素補正部BDの処理
の一例を示している。
【0051】まず、処理対象となっている画素位置を記
憶するための変数nに1を、異常画素の連続数を記憶す
るための変数Ndに0をそれぞれ代入し(処理30
1)、メモリWMからn画素目のシェーディング補正デ
ータVs(n)を読み出す(処理302)。
【0052】この読み出したn画素目のシェーディング
補正データVs(n)の値がFFhであるかどうかを調
べ(判断303)、判断303の結果がYESになると
きには、異常画素であるので、変数Ndの値を1つ増や
し(処理304)、変数Ndの値が補正許容数Ncより
も大きいかどうかを調べる(判断305)。
【0053】判断305の結果がYESになるときに
は、変数Vs’(n)に、シェーディング補正データの
ピーク値Vpの0.9倍の値をセットし(処理30
6)、n画素目を含む前画素数Nd分のシェーディング
補正データを、変数Vs’(n)の値で置き換える(処
理307)。
【0054】次いで、カウンタnの値が、画素総数Nに
一致したかどうかを調べ(判断308)、判断308の
結果がNOになるときには、変数nの値を1つ増やし
(処理309)、処理302へ戻って、次の画素につい
て同様の処理を実行する。また、判断309の結果がY
ESになるときには、この処理を終了する。
【0055】また、判断305の結果がNOになるとき
には、判断308へ移行し、それ以降の処理を実行す
る。
【0056】また、判断303の結果がYESになると
きには、変数Ndの値を0に初期化し(処理310)、
判断308へ移行し、それ以降の処理を実行する。
【0057】このようにして、本実施例では、原稿読取
モードの前の段階で、シェーディング基準データとし
て、異常画素補正部BDが画素補正演算を適用する画素
については異常画素をあらわす値がセットされ、また、
異常画素補正部BDの補正が不適当である領域、すなわ
ち、異常画素の連続画素数が補正許容数を超える画素領
域の画素については、シェーディング基準データのピー
ク値に応じた値(この場合は、ピーク値に0.9を乗じ
た値)がセットされる。
【0058】したがって、異常画素の画素位置を記憶す
るための専用のメモリ手段を必要としないので、画像読
取装置のコストを低減することができる。
【0059】なお、上述した実施例では、異常画素を表
す値として全白値(FFh)を適用しているが、これに
代えて全黒値(00h)を用いることもできる。
【0060】また、上述した実施例では、デジタル画信
号のビット数を8ビットにしているが、それ以上のビッ
ト数を適用した場合にも、本発明を同様にして適用する
ことができる。
【0061】また、上述した実施例では、ラインイメー
ジセンサを用いて原稿画像を光電変換しているが、他の
素子を用いて光電変換する場合にも本発明を同様にして
適用することができる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原稿画像をイメージセンサを用いて読み取るとともに、
読み取って得た画像データをシェーディング補正する画
像読取装置において、シェーディング補正の基準となる
白画像を読み取って得た基準白画像データを、画素毎に
値を調べ、当該画素が異常画素であるか否かを判定する
白画像異常画素検出手段を備え、上記白画像異常画素検
出手段が異常画素であると判定した画素については、上
記基準白画像データとして、あらかじめ定められた特定
値を記憶するようにしたので、異常画素の画素位置を記
憶するための専用のメモリ手段を必要としないので、装
置コストを低減することができるという効果を得る。
【0063】また、原稿画像をイメージセンサを用いて
読み取るとともに、読み取って得た画像データをシェー
ディング補正する画像読取装置において、シェーディン
グ補正の基準となる白画像を読み取って得た基準白画像
データを、画素毎に値を調べ、当該画素が異常画素であ
るか否かを判定する白画像異常画素検出手段と、原稿画
像読取時、上記異常画素として判定された画素のうち、
あらかじめ定められた許容数の連続異常画素について、
周辺の正常画素のシェーディング補正後の画素値に基づ
き、その連続異常画素の画素値を補正する画像データ補
正手段を備え、上記白画像異常画素検出手段が異常画素
であると判定した画素については、上記基準白画像デー
タとして、あらかじめ定められた特定値を記憶し、その
特定値が記憶されている画素の連続数が上記許容数を超
える画素領域があるときには、その画素領域の全ての画
素について、上記基準白画像データの値を所定値に置き
換えるようにしたので、異常画素の画素位置を記憶する
ための専用のメモリ手段を必要としないので、装置コス
トを低減することができるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる画像読取装置の原稿
搬送系および光学系の概略を示した概略図。
【図2】本発明の一実施例にかかる画像読取装置の読取
画像データの処理系の概略を示したブロック図。
【図3】本発明の一実施例にかかる画像読取装置の原稿
画像読取動作を説明するためのフローチャート。
【図4】補正前のシェーディング基準データの一例を示
したグラフ図。
【図5】補正後のシェーディング基準データの一例を示
したグラフ図。
【図6】第2段階の補正後のシェーディング基準データ
の一例を示したグラフ図。
【図7】原稿読取モードにおいてシェーディング補正部
SCから出力されるデジタル画信号IDcの一例を示し
たグラフ図。
【図8】出力されるデジタル画信号IDdの一例を示し
たグラフ図。
【図9】原稿読取モードにおいてシェーディング補正部
SCから出力されるデジタル画信号IDcの他の例を示
したグラフ図。
【図10】出力されるデジタル画信号IDdの他の例を
示したグラフ図。
【図11】異常画素検出モード(ステップ102)にお
ける異常画素補正部BDの処理の一例を示したフローチ
ャート。
【図12】補正不可能画素列検出モード(ステップ10
3)における異常画素補正部BDの処理の一例を示した
フローチャート。
【符号の説明】
SS ラインイメージセンサ AC アナログ/デジタル変換器 SC シェーディング補正部 WM メモリ BB 異常画素検出部 BD 異常画素補正部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿画像をイメージセンサを用いて読み
    取るとともに、読み取って得た画像データをシェーディ
    ング補正する画像読取装置において、 シェーディング補正の基準となる白画像を読み取って得
    た基準白画像データを、画素毎に値を調べ、当該画素が
    異常画素であるか否かを判定する白画像異常画素検出手
    段を備え、 上記白画像異常画素検出手段が異常画素であると判定し
    た画素については、上記基準白画像データとして、あら
    かじめ定められた特定値を記憶することを特徴とする画
    像読取装置。
  2. 【請求項2】 原稿画像をイメージセンサを用いて読み
    取るとともに、読み取って得た画像データをシェーディ
    ング補正する画像読取装置において、 シェーディング補正の基準となる白画像を読み取って得
    た基準白画像データを、画素毎に値を調べ、当該画素が
    異常画素であるか否かを判定する白画像異常画素検出手
    段と、 原稿画像読取時、上記異常画素として判定された画素の
    うち、あらかじめ定められた許容数の連続異常画素につ
    いて、周辺の正常画素のシェーディング補正後の画素値
    に基づき、その連続異常画素の画素値を補正する画像デ
    ータ補正手段を備え、 上記白画像異常画素検出手段が異常画素であると判定し
    た画素については、上記基準白画像データとして、あら
    かじめ定められた特定値を記憶し、 その特定値が記憶されている画素の連続数が上記許容数
    を超える画素領域があるときには、その画素領域の全て
    の画素について、上記基準白画像データの値を所定値に
    置き換えることを特徴とする画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記所定値は、前記基準白画像データの
    ピーク値に、1よりも小さい所定値を乗じた値であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の画像読取装置。
  4. 【請求項4】 前記特定値は、前記基準白画像データの
    取りうる値の上限値、または、下限値であることを特徴
    とする請求項1または請求項2または請求項3記載の画
    像読取装置。
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