JP2002247349A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数ラインにわたって入力する画像データに
対して異常画素を検出し、その結果を論理演算すること
により、突発的な異常画素等による影響を受けない画像
処理装置を提供する。 【解決手段】 複数ラインにわたる入力画像データに対
して各ラインの異常画素検出結果を保存し、画素単位に
論理演算することにより、突発的に観測される異常画素
や、空間的に移動する異常画素に対して最終的な異常画
素検出結果からこれらを除去したりあるいは包含したり
することにより適切な画像補正を施すことが可能となる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ等の
画像読取装置における画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置のような一次元イメー
ジセンサを用い原稿を搬送しながら読み取る方式を採用
する画像読取装置において、スキャンライン上のゴミ等
により特定の画素の出力が原稿反射レベルと無関係に低
い値（異常）となる場合、縦に走る黒スジとなって再生
画像に現れてしまう。このように異常画素による黒スジ
画像を未然に防止するために、従来より種々の異常画素
検出方式及び異常画素補正方式が提案されている。

【０００３】従来提案されている検出方式は、均一な濃
度をもつ基準板を読み取り、その読み取りデータの変動
により異常画素を検出する方式がほとんどである。ま
た、異常として検出された画素の補正方式としては、そ
の画素の読み取りデータを破棄し周辺画素から演算によ
り求められる推定値を読み取りデータとして置き換える
補間手法が一般的である。

【０００４】例えば、特開平１０−２３３９２５号公報
例も、異常画素検出としてシェーディング補正用の白色
板を読み取り、異常画素の補正は読み取りデータで行う
ことを提案している。即ち、異常画素検出はシェーディ
ング補正用の白色板を読み取って行い、異常画素補正は
目的原稿を読み取って得られた画像データに対して直接
行うので、原稿画像面からラインイメージセンサの受光
面までの光路上に配置されるコンタクトガラス、ミラ
ー、レンズ等の光学系に汚れがあってもあるいはライン
イメージセンサの素子の欠陥が生じている場合であって
も、適切に画像データを補正することができ、画質の良
好な読み取り画像を得ることができる、というものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、当然のことな
がらこのような補正方式を用いても正常な画像が復元さ
れるわけではなく、単に周辺画素と濃度差を生じないよ
うな値に置き換え、異常画素の影響を目立たなくする応
急処置に他ならない。つまり、補正によって解像度が局
地的に低下することは避けられないのである。

【０００６】先の検出手段にて異常画素を的確に検出す
れば補正による局地的な解像度低下も大きな問題とはな
らないが、異常画素として検出される画素のなかには、
外来ノイズにより突発的に変動した画素や、検出動作期
間に限ってスキャンラインに滞在していたゴミなど影響
により落ち込んだ画素を含んでいるケースがある。この
ような画素を異常画素として補正処理を行ってしまう
と、原稿読み取り中はほどんど正常に機能している画素
の情報を破棄してしまい、黒スジ画像は発生しにくくな
るものの補正によって局地的な低解像度部分が随所に発
生し、それによる画像品質の低下が新たな問題となって
くる。

【０００７】また、カラーイメージセンサの場合、各色
成分の異常画素検出位置が一致しないと、色成分毎に施
す補正処理により、その画素の色成分バランスが微妙に
崩れ、再生画像にて色のミスマッチ（周辺領域と不連続
な色）となる可能性がある（図９参照）。

【０００８】本発明は、複数ラインにわたって入力する
画像データに対して異常画素を検出し、その結果を論理
演算することにより上記課題を解決できる画像処理装置
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】請求項１記載の発明は、
入力される画像データに対して画素の異常を逐次検出す
る異常画素検出機能を有する画像処理装置において、各
画素の検出結果を保存する記憶手段を有し、複数ライン
にわたる該異常画素検出結果を画素単位に論理演算する
ことにより最終的な検出結果を得ることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像処理装置において、画素単位の論理演算として検出結
果の論理積（ＡＮＤ）を行うことを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、ライン単位に順次
入力するＲＧＢカラー画像データに対して画素の異常を
逐次検出する異常画素検出機能を有する画像処理装置に
おいて、各画素の検出結果を色別に保存する記憶手段を
有し、該異常画素検出結果を各色別に画素単位の論理演
算を行うことにより最終的な検出結果を得ることを特徴
とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項３記載の画
像処理装置において、各色別に行う画素単位の論理演算
として検出結果の論理積（ＡＮＤ）を行うことを特徴と
する。

【００１３】請求項５記載の発明は、ライン単位に順次
入力するＲＧＢカラー画像データに対して画素の異常を
逐次検出する異常画素検出機能を有する画像処理装置に
おいて、各画素の検出結果を色別に保存する記憶手段を
有し、該異常画素検出結果を色成分間にわたって画素単
位に論理演算することにより各色成分の最終的な検出結
果を得ることを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項５記載の画
像処理装置において、色成分間にわたって画素単位に行
う論理演算として検出結果の論理和（ＯＲ）を行うこと
を特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。図１に本実施の形態の
画像処理装置のブロック構成例を示す。図１に示す構成
は全ての請求項の発明に適用できる。

【００１６】各ブロックの機能について説明する。イメ
ージセンサ１から出力されるアナログ画信号はＡＤコン
バータ（ＡＤＣ）２にてデジタル画像補正が可能な多値
デジタルデータに変換される。暗レベル補正部３では、
あらかじめイメージセンサの暗時出力レベル（オフセッ
ト）を記憶しておき、読み取りデータから減算すること
で黒側の再現性を向上させる。シェーディング補正部４
では、あらかじめ均一濃度媒体の読み取りデータを記憶
しておき、原稿読み取りデータに対して白側の歪みを補
正する。これらの補正処理により、光源照度の偏りや感
度のばらつきに起因する主走査方向の歪みが除去された
均一な画像データを得ることができる。

【００１７】異常画素検出部５は、均一濃度媒体の読み
取りデータを対象に行うもので、暗レベル補正を施した
後、スキャンライン上のゴミ等の影響により読み取りレ
ベルが落ち込んでいる画素を周辺画素との差より検出す
るものである。具体的な検出方法に関しては、本発明の
要旨に関係ないので割愛する。検出は画素単位に行わ
れ、全ての画素について正常または異常の判定がなされ
る。これらの結果はラインメモリ（記憶手段）６に逐次
記憶され、異常画素補正時に利用される。

【００１８】異常画素補正部７は原稿読み取り時にシェ
ーディング補正後の読み取りデータに対して施される。
異常画素検出時にラインメモリ６に記憶された各画素毎
の検出結果を読み取りデータに同期して入力させ、異常
と判断された画素についてのみ周辺の読み取りデータを
利用して補正を施すものである。

【００１９】本実施の形態の特徴は異常画素検出処理に
関わるものである。前述したように、異常画素検出部５
は全ての画素に対して周辺画素との差より異常であるか
否かを判断するものであり、理論的には少なくとも１ラ
インの読み取りデータがあれば主走査全ての画素の判断
が可能である。

【００２０】しかしながら、実際には原稿搬送用ステッ
ピングモータ等の電流に起因する誘導性のノイズなどに
より、イメージセンサ１からのアナログ画信号が突発的
に変動することが起こり得るので、１ラインの読み取り
データだけでは誤検出してしまう可能性がある。

【００２１】図２にその様子をイメージ図として示す。
図２は独立した２ライン（時間間隔を空けて採取した同
一箇所の読み取りデータ）にて異常画素検出を行った場
合の入力データの様子を表している。例えば、１回目の
入力データにて異常画素検出を行ったところ、主走査位
置ＡとＢの２カ所に異常画素を検出したが、２回目の入
力データではＡの方が回復し、Ｂに加え新たにＣに異常
画素を検出したとする。

【００２２】このような場合、１回目の検出結果を元に
原稿読み取り時に異常画素補正を施すと、主走査位置Ａ
の読み取りデータは既に正常な画素として回復している
にも関わらず、原稿読み取り期間にわたって破棄され、
周辺画素を参照値とする推定値に置換されてしまう。し
かし、２回目の検出結果を元に異常画素補正を施して
も、原稿読み取り中に主走査位置Ｃの画素が正常に回復
している可能性があり、Ａと同じことが起こってしまい
かねない。

【００２３】このような場合に、本実施の形態で提案す
るように、複数ラインの異常画素検出結果を論理演算す
ることで定常的な異常画素だけを検出することができ
る。

【００２４】図３は図２における異常画素検出結果を表
したものであり、ラインメモリ６に記憶されているデー
タと等価である。各画素の検出結果は１bitの符号で表
されており、“０”は正常画素、“１”は異常画素と定
義している。

【００２５】１回目の異常画素検出が終了した段階で、
図３上段のデータがラインメモリ６に書き込まれたもの
とする。その後、２回目の異常画素検出によって図３中
段のデータが得られたものとする。ここで、２回目の異
常画素検出に際して画素毎の検出結果が逐次確定した段
階で、ラインメモリ６から１回目の検出結果のデータを
読み出し、主走査画素位置として同期させた上で２つの
検出結果の論理積をとる。この結果を図３下段に示す。
このデータを最終的な異常画素検出結果として再びライ
ンメモリ６に格納する。

【００２６】これによって、１回目または２回目の両方
で検出された異常画素についてのみ異常画素と判断さ
れ、原稿読み取り時に補正処理が施されることになる。
３ライン以上にわたって異常画素検出を行う際も同様の
処理を繰り返すことで、論理積をラインメモリ６に保存
することができる。

【００２７】異常画素検出データの論理演算に関わる回
路構成例を図４に示す。図４では、“１”を異常画素と
して定義し、ＡＮＤゲート９により論理積をとるように
した場合を例としており、異常画素に対して論理積（論
理的にＡＮＤ）をとる構成であれば、それ以外の構成で
あってもよいのもちろんである。

【００２８】本発明の第二の実施の形態を図５ないし図
８に基づいて説明する。図５にカラー読み取りを実現す
る密着型センサの構成例を示す。ａ）は１本のイメージ
センサ１１と３種類の光源１２を用いる１ラインセンサ
方式、ｂ）は３本のラインセンサ１３と１種類の光源１
４を用いる３ラインセンサ方式を示すものである。

【００２９】ａ）の１ラインセンサ方式は、各色成分Ｒ
ＧＢのフォトセンサ１１は共用し、光源１２をＲＧＢ独
立に持ち、これを順次点灯させることで各色成分の読み
取り信号を取り出す方式である。ｂ）の３ラインセンサ
方式は、光源１４を各色成分で共用し、フォトセンサ１
３をＲＧＢ独立に持って各色成分の読み取り信号を取り
出す方式である。このとき、光源１４はスペクトル的に
均一な白色光源が望ましい。また、各フォトセンサ１３
の信号出力タイミングは、同時出力または色成分単位の
順次出力のどちらでも可能であり、読み取り部として要
求される性能に応じて構成を選択できるものである。こ
こでは１ラインセンサ方式とほとんど同じ出力形態とな
り、本実施の形態の構成例として説明する上でも都合が
よいライン単位の順次出力方式について説明する。な
お、図５において、１５はコンタクトガラス、１６は短
焦点ロッド状のレンズである。

【００３０】図６にライン単位に順次入力する読み取り
信号例を示す。図６はRED→GREEN→BLUE→RED→…とい
う順序で各色成分の信号がイメージセンサから出力され
る様子を示しており、１ラインセンサ方式でも３ライン
センサ方式でも図６のような読み取り信号となる。

【００３１】カラー読み取り方式における異常画素検出
構成としては、図７に示すように各色成分毎に異常画素
検出結果の保存用ラインメモリ（記憶手段）６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂを構成し、入力する色成分に応じてラインメモ
リ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを切り換えてアクセスする方式が一
般的であり、これによって１ラインセンサ方式、３ライ
ンセンサ方式ともモノクロ読み取りと同様のアルゴリズ
ムが適用できる。

【００３２】但し、１ラインセンサ方式と３ラインセン
サ方式では、異常画素という観点で見ると違いがでる。
異常画素の要因としては、スキャンライン上のゴミやフ
ォトセンサの不良などが考えられるが、１ラインセンサ
方式の場合、各色成分のスキャンラインが同一線上にあ
り、またフォトセンサ１１も同一であるため異常画素は
全ての色成分に対して同様に発生する可能性が高い（図
８ａ）。しかし、３ラインセンサの場合、各色成分のス
キャンラインが物理的にずれており、また、フォトセン
サ１３も独立しているため色単位に固有の異常画素が発
生する可能性が高い（図８ｂ）。

【００３３】このような、方式の差による異常画素の発
生形態の違いに着目して、本実施の形態が提案されてい
る。本実施の形態では、第１に、３ラインセンサ方式の
ように、色成分毎に異常画素が異なる可能性が高い場合
に、各色成分単位に異常画素検出結果を論理演算するも
のである。これによって、異なる色の異常画素検出結果
の影響を受けることなく、また、外来ノイズ等の影響を
受けても各々の色成分について確度の高い異常画素検出
が可能となる。

【００３４】また、第２に、１ラインセンサ方式のよう
に、色成分毎に同じ位置に異常画素を検出する可能性が
高い場合に、色成分毎に異常画素検出結果を分類せずに
全ての色成分にわたって論理演算するものである。これ
によって、外来ノイズ等の影響を受けても確度の高い異
常画素検出が可能となる。また、各色成分毎の異常画素
検出結果が一致するので、図９に示したように特定の色
成分だけ異常画素補正されたことが原因でその箇所の色
バランスが崩れ、結果として周辺領域と調和しない再現
画像になることを防ぐことができる。また、論理演算と
して論理和（ＯＲ）を実行するので、仮に特定の色成分
のみ異常画素を検出しても、その画素の他の色成分につ
いても異常画素として扱うことになるので、異常画素に
よるスジ状の画像も防ぐことができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明の画像処理装置によ
れば、複数ラインにわたる入力画像データに対して各ラ
インの異常画素検出結果を保存し、画素単位に論理演算
するので、突発的に観測される異常画素や、空間的に移
動する異常画素に対して最終的な異常画素検出結果から
これらを除去したりあるいは包含したりすることにより
適切な画像補正を施すことが可能である。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の画像処理装置において、画素単位の論理演算として
論理積（ＡＮＤ）を行うので、外来ノイズ等に起因する
突発的な異常画素に対して、最終的な異常画素検出結果
からこれを除去することにより適切な画像補正を施すこ
とが可能である。

【００３７】請求項３記載の発明の画像処理装置によれ
ば、ライン単位に順次入力するＲＧＢカラー画像データ
に対して各色毎に異常検出結果を保存し、検出結果を色
別に画素単位の論理演算をするので、色成分に依存し、
かつ突発的に観測される異常画素や空間的に移動する異
常画素に対して最終的な異常画素検出結果からこれらを
除去あるいは包含することができ、適切な画像補正を施
すことが可能である。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の画像処理装置において、画素単位に施す論理演算と
して論理積（ＡＮＤ）を行うので、色成分に依存する突
発的な異常画素に対して、最終的な異常画素検出結果か
らこれらを除去することにより適切な画像補正を施すこ
とが可能である。

【００３９】請求項５記載の発明の画像処理装置によれ
ば、ライン単位に順次入力するＲＧＢカラー画像データ
に対して各色毎に異常検出結果を保存し、検出結果を色
成分間にわたって画素単位に論理演算をするので、色成
分に依存せず、突発的に観測される異常画素や空間的に
移動する異常画素に対して最終的な異常画素検出結果か
らこれらを除去あるいは包含することができ、適切な画
像補正を施すことが可能である。

【００４０】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明において、色成分間にわたって画素単位に行う
論理演算として、論理和（ＯＲ）を行うので、色成分に
依存しない突発的な異常画素に対して、最終的な異常画
素検出結果からこれらを除去するにより適切な画像補正
を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の画像処理装置の構
成例を示すブロック図である。

【図２】突発的に観測される異常画素をイメージ的に示
す説明図である。

【図３】異常画素検出結果を示す説明図である。

【図４】異常画素検出データの処理回路例を示すブロッ
ク図である。

【図５】本発明の第二の実施の形態のカラー読み取りセ
ンサ構成例を示す側面図である。

【図６】ライン単位に順次入力されるカラー読み取り信
号例を示す説明図である。

【図７】画像処理装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【図８】カラー読み取りにおける異常画素の様子を示す
説明図である。

【図９】カラー読み取りの場合の不具合を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

６，６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ 記憶手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される画像データに対して画素の異
   常を逐次検出する異常画素検出機能を有する画像処理装
   置において、 各画素の検出結果を保存する記憶手段を有し、複数ライ
   ンにわたる該異常画素検出結果を画素単位に論理演算す
   ることにより最終的な検出結果を得ることを特徴とする
   画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のの画像処理装置におい
   て、画素単位の論理演算として検出結果の論理積（ＡＮ
   Ｄ）を行うことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 ライン単位に順次入力するＲＧＢカラー
   画像データに対して画素の異常を逐次検出する異常画素
   検出機能を有する画像処理装置において、 各画素の検出結果を色別に保存する記憶手段を有し、該
   異常画素検出結果を各色別に画素単位の論理演算を行う
   ことにより最終的な検出結果を得ることを特徴とする画
   像処理回路。
4. 【請求項４】 請求項３記載のの画像処理装置におい
   て、各色別に行う画素単位の論理演算として検出結果の
   論理積（ＡＮＤ）を行うことを特徴とする画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 ライン単位に順次入力するＲＧＢカラー
   画像データに対して画素の異常を逐次検出する異常画素
   検出機能を有する画像処理装置において、 各画素の検出結果を色別に保存する記憶手段を有し、該
   異常画素検出結果を色成分間にわたって画素単位に論理
   演算することにより各色成分の最終的な検出結果を得る
   ことを特徴とする画像処理回路。
6. 【請求項６】 請求項５記載の画像処理装置において、
   色成分間にわたって画素単位に行う論理演算として検出
   結果の論理和（ＯＲ）を行うことを特徴とする画像処理
   装置。