JP2002247352A

JP2002247352A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2002247352A
Application number: JP2001042985A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakahara; 真一若原; Morihiko Okimoto; 守彦沖本; Shinya Miyazaki; 慎也宮崎; Hiroaki Fukuda; 拓章福田; Hiroyuki Baba; 裕行馬場; Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、主走査線方向のみならず、副走査
線方向にも画像の連続性が得られる補正手段を備えた画
像処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】ごみなどによって生じた画素の濃度情報
が欠落した画素位置を検出する欠陥画素検出手段が２値
化手段５１と欠陥画素保持手段５２で構成される。欠陥
画素検出手段によって検出された欠陥画素位置における
画素の濃度情報を、データ切替手段５３で切り替えて、
平均値算出手段５４で求めた濃度情報を用いて補正する
補正手段を有する。平均値算出手段５４は、マトリクス
で表される欠陥画素位置の周辺画素の平均値を算出す
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、デジタルコピー
機、ファクシミリ、イメージスキャナ等における画像処
理装置に係り、更に詳しくは、光路上のごみなどで欠落
した欠陥画素情報を補うことができる画像処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルコピー機、ファクシミ
リ、イメージスキャナ等において、読み取り系の光路上
のごみなどによって生じた画素情報の欠落を、隣接する
画素データの情報を使って、欠落した画素の情報を補う
ようにした画像処理装置が公知である（例えば、特開平
１０−２９４８７０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合の、欠落した
画素情報は主走査方向のみの隣接画素の濃度情報を使っ
て補正するものである。このように、主走査方向の画素
情報のみで補正を行うと、副走査方向に相関が高い画像
では、補正された場所の副走査方向の画像の連続性が損
なわれるという問題がある。

【０００４】この発明は係る問題点に鑑みてなされたも
ので、主走査線方向のみならず、副走査線方向にも画像
の連続性が得られる補正手段を備えた画像処理装置を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する請
求項１の発明は、原稿を一定の制御によって搬送する原
稿搬送手段と、その移動する原稿を、固定位置で光源に
よって照らし、その反射光をデジタルデータに変換する
光電変換手段を有する画像読取装置における画像処理装
置において、ごみなどによって生じた画素の濃度情報が
欠落した画素位置を検出する欠陥画素検出手段と、前記
欠陥画素検出手段によって検出された欠陥画素位置にお
ける画素の濃度情報を、マトリクスで表される欠陥画素
位置の周辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段を
有することを特徴とする画像処理装置である。

【０００６】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
発明のマトリクスで表される欠陥画素位置の周辺画素の
濃度情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画素の周辺
にある正常画素のみを使った平均値を算出する補正手段
からなること特徴とする画像処理装置である。

【０００７】上記の請求項２の発明には、横線や縦線が
多い原稿や、なだらかに諧調が変化する原稿に比べて、
斜め線が多い線画原稿では、補正による画質改善の効果
が低いという欠点が残る。斜め線を平均化すると白地濃
度の影響が補正に対して大きくなり、補正処理を行って
も線を構成するその他の画素と同レベルの濃度までには
補正データが達することができにくくなるためである。

【０００８】このような欠点を考慮したのが請求項３の
発明で、請求項３の発明は、上記請求項１の発明のマト
リクスで表される欠陥画素位置の周辺画素の濃度情報を
用いて補正する補正手段が、マトリックスの左側と右側
の最も濃度の高い画素データを使って補正する補正手段
からなること特徴とする画像処理装置である。

【０００９】また、上記請求項２の発明は、縦線や横
線、なだらかに変化する諧調部分では有効であるが、斜
め線など主走査方向と副走査方向に連続性があり、線画
などエッジの先鋭度が高い画像では、補正データによっ
て補間した場合でも、その連続性が低くなるという欠点
があり、また、請求項３の発明は原稿が線画には適して
いるが、連続してない画素に対しても、連続するように
補正してしまうと言う欠点がある。これらの欠点を考慮
したのが請求項４の発明である。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１の発明におけ
るマトリクスで表される欠陥画素位置の周辺画素の濃度
情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画素の周辺にあ
る正常画素のみの平均値を算出する補正手段と、マトリ
ックスの左右の最も濃度の高い画素データを使って補正
する補正手段と、周辺画素の正常画素のデータから補正
方法を決定する補正方法決定手段と、補正方法決定手段
にしたがって補正方法を切り替える補正結果切替手段を
有することを特徴とする画像処理装置である。

【００１１】これまでの請求項１〜請求項４の発明は、
主に文字だけを多用する原稿や最終画像が２値画像の場
合は効果が大きい。しかし、原稿が誤差拡散やディザで
表現されている場合では、補正した場所が帯状の画像に
なってしまうと言う欠点がこれまでの発明にはある。こ
のような欠点を考慮してなされたのが請求項５の発明で
ある。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１の発明におけ
るマトリクスで表される欠陥画素位置の周辺画素の濃度
情報を用いて補正する補正手段が、マトリックスの周囲
の画素データを２値化し、その０と１の割合から補正デ
ータを算出する補正手段からなることを特徴とする画像
処理装置である。

【００１３】ところで、デジタルコピー機やファクシミ
リでは、原稿に適したモードを設け、それに応じた画像
処理を行うことが多い。たとえば文字に適した諧調変換
処理を行う場合、単純に２値化処理や、出力装置に合わ
せた３値化、４値化などを行い、写真原稿など諧調性に
すぐれた原稿の場合には誤差拡散処理を行う。このよう
な場合には、諧調変換の方法によって適した補正処理を
行った方が画質の向上が図れる。請求項４、５の発明に
は、画質の処理内容がモードによって変化すると、原稿
に適した補正処理が行われないという欠点が残る。この
ような実情を考慮したのが請求項６の発明である。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１の発明におけ
るマトリクスで表される欠陥画素位置の周辺画素の濃度
情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画素の周辺にあ
る正常画素の平均値を算出する補正手段と、マトリック
スの左右の最も濃度の高い画素データを使って補正する
補正手段と、周辺画素の正常画素のデータから補正方法
を決定する補正方法決定手段と、補正方法決定手段にし
たがって補正方法を切り替える補正結果切替手段と、マ
トリックスの周囲の画素データを２値化し、その０と１
の割合から補正データを算出する補正手段と、画像のモ
ードにしたがって補正データを選択する手段を有するこ
とを特徴とする画像処理装置である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に沿って詳
細に説明する。図１は画像読取装置の構成図である。大
きな構成としては、読取装置本体１と原稿搬送装置２と
原稿読み取り台３が設けられており、これによってイメ
ージスキャナを構成している。原稿読み取り台３はコン
タクトガラスで構成される。

【００１６】この場合、読取装置本体１の内部には、キ
セノンランプや蛍光灯で構成される光源４ａとミラー４
ｂとを備えた第１の走行体４と、ミラー５ａ、５ｂを備
えた第２の走行体５と、レンズ６と、一次元の光電変換
素子（本例ではＣＣＤを使用する）７と、第１、第２の
走行体４、５を駆動するステッピングモータ８とからな
る露光走査光学系９が設けられている。なお、この露光
走査光学系９の下段の構成についてのここでの説明は省
略する。

【００１７】また、原稿搬送装置２には、ＳＤＦユニッ
ト１０と、原稿台１１とが設けられている。ＳＤＦユニ
ット１０内にはステッピングモータ１２が備えられてい
る。

【００１８】さらに、原稿読み取り台３の上部に原稿押
さえ板１４が回動自在に取り付けられており、原稿１３
はその原稿押さえ板１４の下にセットされる。原稿読み
取り台３の端部には、シェーディング補正用の白基準板
１５が配置されている。

【００１９】図２は画像読取装置の全体制御ブロック図
である。また、図３はブックモード時の原稿読み取り部
の構成図、図４はＳＤＦモード時の原稿読み取り部の構
成図である。図２に示す画像読取装置は、光源４ａ、Ｃ
ＣＤ７、ステッピングモータ８、１２、ＣＰＵ１６、光
源ドライバ１７、ＣＣＤ駆動部１８、画像処理部１９、
モータドライバ２０、２８、スキャンバッファ２５、Ｉ
／F コントローラ２６、バッファコントローラ２７を備
える。

【００２０】原稿読み取りモードとしては、図３に示す
ような原稿読み取り台３を用いて画像データの読み取り
を行うブックモードと、図４に示すような原稿搬送装置
２を用いて画像データの読み取りを行うＳＤＦモードと
がある。

【００２１】そこで、まず、図３に示すようなブックモ
ードにおける画像データ読み取りの基本動作について述
べる。原稿１３を原稿押さえ板１４下の原稿読み取り台
３上にセットした後、ＣＰＵ１６は光源ドライバ１７を
動作させて光源４ａをオンにする。次に、ＣＣＤ駆動部
１８により駆動されるＣＣＤ７で白基準板１５を読み取
り、画像処理部１９内のＡ／Ｄコンバータ（図示せず）
でアナログデジタル変換を行い、画像データのシェーデ
ィング補正用の基準データとして画像処理部１９内のＲ
ＡＭ（図示せず）に記憶する。

【００２２】ＣＰＵ１６は、モータドライバ（駆動装
置）２０をドライブして、ステッピングモータ８を動作
させ、これにより、第１の走行体４は原稿１３のある方
向へ移動する。第１の走行体４が原稿面を一定速度で走
査することにより、その原稿１３の画像データがＣＣＤ
７により光電変換される。

【００２３】図５は、図２に示す画像処理部１９の最も
基本的な構成を示すブロック図である。図５に示す画像
処理部１９は、アナログビデオ処理部２１、シェーディ
ング補正処理部２２、画像データ処理部２３、２値化処
理部２４を備える。ここでＣＣＤ７により光電変換され
たアナログビデオ信号ａは、アナログビデオ処理部２１
でデジタル変換の処理まで行われた後、シェーディング
補正処理部２２、画像データ処理部２３により、それぞ
れシェーディング補正、各種の画像データ処理を行った
後、２値画像を所望とする場合は、２値化処理部２４に
より２値化データｂを作成する。多値データを所望する
場合は８ｂｉｔデータとして後段に送る。その後、その
２値化データあるいは多値データｂをスキャンバッファ
２５に順次記憶していく。

【００２４】Ｉ／F コントローラ２６は、スキャンバッ
ファ２５内のデータを外部のホストコンピュータ（図示
せず）等の装置に出力する制御を行う。バッファコント
ローラ２７は、スキャンバッファ２５への画像データの
入出力管理を行う。

【００２５】次に、図４に示すようなＳＤＦモードにお
ける画像データ読み取りの基本動作について述べる。こ
の場合にも、まず、白基準板１５が読み込まれた後、ス
テッピングモータ１２をＣＰＵ１６がモータドライバ
（駆動装置）２８でドライブすることにより、原稿台１
１にセットされた原稿１３を、分離ローラ２９、搬送ロ
ーラ３０で搬送していき、第１の走行体４の所定の読み
取り位置まで搬送する。このとき、原稿１３は一定速度
で搬送されていき、第１の走行体４は、停止したままで
原稿面の画像データをＣＣＤ７で読み取る。

【００２６】以下、ブックモードと同様の処理を行い、
２値化あるいは多値の画像データは、スキャンバッファ
２５に記憶され、Ｉ／F コントローラ２６を介してホス
トコンピュータ（図示せず）等に送られる。

【００２７】図６は、図５に示す画像処理部１９をさら
に詳細に示すブロック図である。図５に示すアナログビ
デオ処理部２１は、プリアンプ回路３１と、可変増幅回
路３２を備えている。また、シェーディング補正処理部
２２は、Ａ／Ｄコンバータ３３、黒演算回路３４、シェ
ーディング補正演算回路３５、ラインバッファ３６を備
えている。

【００２８】光源４ａで原稿読み取り台３上にある原稿
１３を照射した反射光を、シェーディング調整板３７を
通して、レンズ６によって集光し、ＣＣＤ７に結像す
る。なお、図６では、説明簡単化のために、反射光を折
り返すためのミラー４ａ、５ａ、５ｂは省略している。
シェーディング調整板３７は、ＣＣＤ７の中央部と端部
での反射光量の差を無くすための光量調整の役割を果た
す。これは、シェーディング演算処理において、あまり
にＣＣＤ７の中央部と端部で反射光量の差が有りすぎる
と、多分に歪を含んだ演算結果しか得られないために、
予め反射光量の差を無くした後にシェーディング演算処
理を行うためのものである。

【００２９】次に、前記請求項１、２の発明の実施の形
態を図７を使って説明する。

【００３０】原稿を読取るまえに、あらかじめ読取り部
では、原稿読み取り台３を構成しているコンタクトガラ
ス上のごみを検出するために検出用の画像を読み取る。

【００３１】検出処理は検出開始信号Ｃのイネーブル信
号によって開始される。検出するためのデータは、図７
の欠陥画素検出手段５１に渡され、欠陥画素であるかを
検出する。欠陥画素検出手段５１では、１ラインの読み
取った画像データを２値化し、後段の欠陥画素保持手段
５２において、この１ライン分の結果を保持する。

【００３２】欠陥画素検出手段５１では、入力の１ライ
ンの画像を２値化処理する。欠陥画素保持手段５２に保
持されたラインバッファ上のデータに、０が書き込まれ
た位置の画素は正常な画素、１が書き込まれた画素が欠
陥画素を示すとともに、その位置が欠陥画素の位置を示
していることになる。（ここでは、欠陥画素はコンタク
トガラス上にある遮蔽物によって、ＣＣＤ７への反射光
の入力を遮る物であるとする。画素情報などによって欠
落した画素は、濃度が高くなるので、２値化処理によっ
て検出できる。）

【００３３】つぎに原稿搬送装置２によって、原稿１３
が原稿読取り部であるコンタクトガラス上に搬送され
る。読取り位置にきた原稿１３は順次、ラインデータと
して読み込まれ、シェーディング補正後、図７の入力Ａ
として、データ切替手段５３と平均値算出手段５４に渡
される。

【００３４】次に平均値算出手段５４について説明す
る。ここでは１画素の欠陥（１ラインの縦スジ）を補正
する場合について説明する。補正のためのマトリクスは
図８のようになる。補正対象の画素はｅ、周辺の画素は
a,b,c,d,f,g,h,i の３×３のマトリクスとなる。各位置
の濃度をDa,Db,Dc,...Diと表す。b,e,h は欠陥画素なの
で、補正のための画素としては除外する。つまり、補正
データは下の式によって算出する。

【００３５】 Dt = (Da + Dc + Dd + Df + Dg + Di) / 6

【００３６】データ切替手段５３では、前述の検出結果
を保持している欠陥画素保持手段５２のデータを参照し
ながら、注目画素に対応する位置の検出結果が１（ここ
では１：欠陥）ならば、平均値算出手段５４の平均値Dt
をデータＢとして後段、即ち画像データ処理部２３へ渡
し、０（ここでは０：正常）ならば、前段からのデータ
ＡをそのままデータＢとして後段へ渡す。

【００３７】次に、請求項３の発明の実施の形態を図９
を参照して説明する。欠陥画素の検出と保持の部分は図
７の請求項１、２の発明の実施形態と同じである。ここ
では補正方法について説明する。

【００３８】最大値検出手段５５では、左側画素a,d,g
（図８参照）の濃度の高い順に並び替える。ここではDa
>Dd>Dgであるとする。次に右側画素c,f,i も同様に並び
替え、ここでは Di>Df>Dc であるとする。

【００３９】次に最大値検出手段５５では上記の結果に
よる左側最大画素Daと右側最大画素Diを後段の平均値算
出手段５６に渡す。

【００４０】平均値算出手段５６ではDt = (Da+Di)/2
の算出結果をデータ切替手段５３へ渡す。データ切替手
段５３では、欠陥画素ならばDtを後段の画像処理へ渡
す。正常画素ならば前段のデータＡを後段に渡す。

【００４１】次に、請求項４の発明の実施の形態を図１
０を参照して説明する。この場合も、欠陥画素の検出と
保持は請求項１、２の実施形態（図７）と同じである。
平均値算出手段５４による補正データの算出について
は、請求項２の実施形態（図７）と同じである。この平
均値算出手段５４で算出された補正データをFaとする。

【００４２】最大値検出手段５５ともう一つの平均値算
出手段５６による補正データの算出については、請求項
３の実施形態（図９）と同じである。この平均値算出手
段５５で算出された補正データをFbとする。

【００４４】続いて、請求項５の発明の実施の形態を図
１１を参照して説明する。この場合も、欠陥画素の検出
と保持は請求項１、２の実施形態と同じである。ここで
は補正方法について説明する。２値化/ 計測処理手段５
８では、まず周辺画素を２値化する。０の数NWと１の数
NBをカウントする。大きい方の画素データの位置情報を
動的平均値処理手段５９に渡す。

【００４５】動的平均値処理手段５９では、２値化/ 計
測処理手段５８から渡された補正に使用する周辺画素の
位置情報と、マトリクスで表されたデータＡの値を使っ
て平均値を算出する。

【００４６】たとえば２値化の結果が図１２であるとす
る。黒（１）：４、白（０）：２である。b,e,h は欠陥
画素であるので未使用とする。そこで動的平均値処理手
段５９では、a,c,d,i の画素を使って、ここではDt =
(Da+Dc+Dd+Di)/4 の算出結果を後段のデータ切替手段
５３へ渡す。データ切替手段５３は欠陥画素の位置情報
により、欠陥画素ならば先のDtを後段に渡す。正常画素
ならばデータＡをそのまま後段へデータＢとして渡す。

【００４７】更に、請求項６の発明の実施の形態を図１
３を参照して説明する。ここでは文字が原稿の主な内容
であるとする文字モードと、銀塩写真に最も適した処理
を行う写真モードの２つのモードが設けられているとす
る。文字モードではモード信号Ｄに０が設定される。写
真モードでは１が設定されるとあらかじめ決められてい
る。

【００４８】モード信号が０に設定されたときは補正処
理は請求項４の発明の動作を行い、また、モード信号が
１に設定されたときには請求項５の発明の動作を行い、
後段に画素データを渡す。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２の発
明によれば、補正された場所の副走査方向の連続性が損
なわれるという欠点が解消できる画像処理装置を提供で
きる。

【００５０】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
に比べて、斜め線を含む線画においても原稿の画質改善
の向上が図れる画像処理装置を提供できる。

【００５１】請求項４の発明によれば、請求項２の発明
の、線画の連続性が低くなるという欠点と、請求項３の
発明の、原稿が線画ではない場合に、連続してない画素
に対しても連続するように補正してしまうと言う欠点を
同時に解消できる画像処理装置を提供できる。

【００５２】請求項５の発明によれば、誤差拡散画像や
ディザ画像を原稿とする場合に、画質を向上できる画像
処理装置が提供できる。

【００５３】そして、請求項６の発明によれば、請求項
４、５の発明の、画質の処理内容がモードによって変化
すると、良好な補正ができなくなるという欠点が改善で
きる画像処理装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像読取装置の構成図である。

【図２】画像読取装置の全体制御ブロック図である。

【図３】ブックモード時の原稿読み取り部の構成図であ
る。

【図４】ＳＤＦモード時の原稿読み取り部の構成図であ
る。

【図５】画像処理部の構成を示すブロック図である。

【図６】画像処理部の構成を更に詳細に示すブロック図
である。

【図７】請求項１、２の発明の実施形態の構成を示すブ
ロック図である。

【図８】画素のマトリックスを示す図である。

【図９】請求項３の発明の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】請求項４の発明の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】請求項５の発明の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】画素のマトリックスを示す図である。

【図１３】請求項６の発明の実施形態の構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

５１；欠陥画素検出手段、５２；欠陥画素保持手段、５
３；データ切替手段、５４；平均値算出手段、５５；最
大値検出手段、５６；平均値算出手段、５７；補正方法
決定手段、５８；２値化／計測処理手段、５９；動的平
均値処理手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎慎也東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者福田拓章東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者馬場裕行東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者波塚義幸東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB01 BA01 BA02 BB02 DA06 DB03 DC11 DC20 5B057 AA11 BA02 BA29 CA02 CA06 CA07 CA12 CA16 CB02 CB06 CB07 CB12 CB16 CC03 CE02 CE12 CH08 CH18 DA07 DA17 5C077 LL02 MP06 PP43 PP46 PP54 PP65 PP68 PQ08 RR02 SS01 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を一定の制御によって搬送する原稿
搬送手段と、その移動する原稿を、固定位置で光源によ
って照らし、その反射光をデジタルデータに変換する光
電変換手段を有する画像読取装置における画像処理装置
において、ごみなどによって生じた画素の濃度情報が欠落した画素
位置を検出する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出
手段によって検出された欠陥画素位置における画素の濃
度情報を、マトリクスで表される欠陥画素位置の周辺画
素の濃度情報を用いて補正する補正手段を有することを
特徴とする画像処理装置。
【請求項２】マトリクスで表される欠陥画素位置の周
辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画
素の周辺にある正常画素のみを使った平均値を算出する
補正手段からなること特徴とする請求項１記載の画像処
理装置。
【請求項３】マトリクスで表される欠陥画素位置の周
辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段が、マトリ
ックスの左側と右側の最も濃度の高い画素データを使っ
て補正する補正手段からなること特徴とする請求項１記
載の画像処理装置。
【請求項４】マトリクスで表される欠陥画素位置の周
辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画
素の周辺にある正常画素のみの平均値を算出する補正手
段と、マトリックスの左右の最も濃度の高い画素データ
を使って補正する補正手段と、周辺画素の正常画素のデ
ータから補正方法を決定する補正方法決定手段と、補正
方法決定手段にしたがって補正方法を切り替える補正結
果切替手段を有することを特徴とする請求項１記載の画
像処理装置。
【請求項５】マトリクスで表される欠陥画素位置の周
辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段が、マトリ
ックスの周囲の画素データを２値化し、その０と１の割
合から補正データを算出する補正手段からなることを特
徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】マトリクスで表される欠陥画素位置の周
辺画素の濃度情報を用いて補正する補正手段が、欠陥画
素の周辺にある正常画素の平均値を算出する補正手段
と、マトリックスの左右の最も濃度の高い画素データを
使って補正する補正手段と、周辺画素の正常画素のデー
タから補正方法を決定する補正方法決定手段と、補正方
法決定手段にしたがって補正方法を切り替える補正結果
切替手段と、マトリックスの周囲の画素データを２値化
し、その０と１の割合から補正データを算出する補正手
段と、画像のモードにしたがって補正データを選択する
手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理
装置。