JP2003333335A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、異常画素を検出した後の補正手段
を通常の処理と共通化することで簡略化し、負荷の増大
を抑えることができる画像処理装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明の画像処理装置、原稿読取前もし
くは任意のタイミング時に、通常所定位置から読取光学
経路を通して白板無画像部分を読み取り、読み取った白
板無画像データを一時的に格納する白板画像データ蓄積
手段と、蓄積された白板画像データのライン画像から規
定値を超えた異常画素を検出する異常画素検出手段と、
検出された異常画素に対してのみシェーディングデータ
を変更する変更手段と、シェーディング補正画像に対し
画質補正を行うシェーディング補正画像補正手段とを有
している。そして、検出画素に対し隣接画素も異常画素
と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に関
し、詳細には白黒コピー機、カラーコピー機、ファクシ
ミリ、スキャナ等のデジタル画像処理装置に関し、シー
トスルードキュメントフィーダー（以下ＳＤＦと略す）
使用時に、ゴミにより発生する黒及び白スジ状の異常画
素における原因系の検出機能及び補正機能を備えた画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿上を照射してその原稿からの
反射光をＣＣＤ等の光学的に読み取って更に電気信号に
変換することにより原稿画像を読み取る画像処理装置に
おいて、光源の経時的変動や照射ムラ、あるいはＣＣＤ
の感度ムラ等の変動要因によって正確な原稿画像が得ら
れないという問題があった。そのため、従来では原稿読
取に先立って原稿読取領域の近傍に設けた基準板を読み
取り、基準板のデータに基づいて読み取った原稿画像デ
ータにシェーディング補正を施すようにしていた。ま
た、基準板と原稿の読取データのピーク値をピーク検出
回路により検知して原稿読取時のダイナミックレベルを
補正するようにしていた。しかし、基準板の一部がゴミ
等で汚れていると、原稿読取時に汚れた部分に対する補
正量が正常時と異なってくる。すると、原稿読取時に、
基準板の汚れ部分に対応する部分は光源を高めた状態で
ある白レベル強度が強い状態に補正されてしまい、転写
紙に書き込まれた場合転写紙の移動方向に白スジが付い
た状態になってしまっていた。そこで、従来から基準板
に付着したゴミ汚れやコンタクトガラス面上のゴミ汚れ
の影響が読み取り画像に現れないようにした画像処理装
置がいくつか提供されている。その一つとして、特開平
１１−１１２８００号公報（以下従来例１と称す）に
は、基準板又は原稿先端の無画像部分を読み取って隣接
データとの出力差の違いから異常データを検出し、検出
された異常データの出力を隣接データの出力で補正する
画像処理装置が提案されている。

【０００３】また、他の従来例として、特開２０００−
１９６８８１号公報（以下従来例２と称す）には、ＳＤ
Ｆでの読み取り補正の最適化と圧板での読み取り補正の
最適化を独立に行い、コピーの出力画像も、ＦＡＸの２
値画像も最適再現可能な画像処理装置が提供されてい
る。詳細には、読取装置の光路上に付着してしまった
「ごみ」によって生じた読取画像の画素情報の欠落を、
欠落画素に隣接する正常と思われる画素データを使っ
て、欠落した画素の情報を補うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１，２のいずれにおいても、補正手段を設け補正精
度を改善しても、その手段が処理的に複雑、大規模化し
てしまいハードウェア化、ソフトウェア化するにも回路
規模や処理時間といった負荷が増大してしまう。

【０００５】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、異常画素を検出した後の補正手段を通常の
処理と共通化することで簡略化し、負荷の増大を抑える
ことができる画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明の画像処理装置は、原稿に対して相対的に
移動して原稿画像を光学的に画像読取手段と、読取画像
に対し画質補正を行う読取画像補正手段と、画質補正さ
れた画像を記憶する記憶手段と、記憶画像データを外部
装置へ出力する出力手段とを有する。更に、本発明の画
像処理装置、原稿読取前もしくは任意のタイミング時
に、通常所定位置から読取光学経路を通して白板無画像
部分を読み取り、読み取った白板無画像データを一時的
に格納する白板画像データ蓄積手段と、蓄積された白板
画像データのライン画像から規定値を超えた異常画素を
検出する異常画素検出手段と、検出された異常画素に対
してのみシェーディングデータを変更する変更手段と、
シェーディング補正画像に対し画質補正を行うシェーデ
ィング補正画像補正手段とを有している。そして、検出
画素に対し隣接画素も異常画素と判断することに特徴が
ある。よって、検出画像に対する周辺の隣接画素を異常
画素と判断して、当該異常画素に対する対応量が増え使
用環境に対する適正化が図れ、異常画素検出のための閾
値調整だけでは不十分な調整方法ができ、使い勝手が向
上すると共に、異常画素を検出した後の補正手段を通常
の処理と共通化することで簡略化し、負荷の増大を抑え
ることができる。

【０００７】また、隣接画素の画素数を可変することに
より、機器が使用される環境や状況によって発生する黒
スジの原因となるゴミ、汚れの検出レベルを調整でき、
使用者に対する適正化を図れ、使い勝手が更に向上す
る。

【０００８】更に、検出画素に対し、シェーディング補
正画像補正手段による補正するデータ値が可変であるこ
とにより、補正後の画像濃度が調整でき、画像によって
白だけではなく全体画像の地肌濃度に合わせた、目立ち
にくい濃度に変換することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の画像処理装置、原稿読取
前もしくは任意のタイミング時に、通常所定位置から読
取光学経路を通して白板無画像部分を読み取り、読み取
った白板無画像データを一時的に格納する白板画像デー
タ蓄積手段と、蓄積された白板画像データのライン画像
から規定値を超えた異常画素を検出する異常画素検出手
段と、検出された異常画素に対してのみシェーディング
データを変更する変更手段と、シェーディング補正画像
に対し画質補正を行うシェーディング補正画像補正手段
とを有している。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の画像処理装置を適用する画像
読取装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す本
発明の画像処理装置を適用する画像読取装置は、装置本
体１、原稿搬送装置及び原稿読取台３を含んで構成され
ており、これによってイメージスキャナを構成してい
る。この場合、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４ｂ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、ＣＣＤ等の一次元の光電変換素
子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とを含んで構成する露光走査光学系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
成についてここでの説明は省略する。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。更に、原稿読取台３の上部
に圧板読み取り時の原稿押さえ板１４が取り付けられて
おり、原稿１３はその原稿押さえ板１４の下にセットさ
れる。更に、原稿読取台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。そして、ＳＤ
Ｆユニットを用いて原稿を読み取るＳＤＦモード時には
原稿台１１に原稿がセットされることになり、ＳＤＦユ
ニットを用いないで原稿を読み取るブックモード時には
原稿読取台３にセットされることになる。

【００１１】図２は画像読取装置の全体制御構成を示す
ブロック図である。また、図３はブックモード時の原稿
読取部の構成を示す概略断面図、図４はＳＤＦモード時
の原稿読取部の構成を示す概略断面図である。図２に示
す画像読取装置は、光源２１、ＣＣＤ２２、ステッピン
グモータ２３，２４、ＣＰＵ２５、光源ドライバ２６、
ＣＣＤ駆動部２７、画像処理部２８、モータドライバ２
９，３０、スキャンバッファ３１、Ｉ／Ｆコントローラ
３２、バッファコントローラ３３、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ
３５を有している。

【００１２】次に、原稿読取モードとしては、図３に示
すような原稿読取台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。なお、図３及び図４において、図１と同じ参照符
号は同じ構成要素を示す。

【００１３】はじめに、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説明す
る。原稿１３を原稿押さえ板１４下の原稿読取台３上に
セットした後、図２のＣＰＵ２５は図２の光源ドライバ
２６を動作させて図３の光源４ａ（図２の光源２１）を
オンにする。そして、図２のＣＣＤ駆動部２７により駆
動されるＣＣＤ２２で図１の白基準板１５を読み取り、
図２の画像処理部２８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、画換データのシェ
ーディング補正用の基準データとして画像処理部２８内
のＲＡＭ（図示せず）に記憶する。ＣＰＵ２５は、図２
のモータドライバ２９をドライブして、ステッピングモ
ータ２３を動作させ、これにより、図３の第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
の画像データが図３のＣＣＤ７により光電変換される。
２値化あるいは多値の画像データは、スキャンバッファ
３１への画像データの入出力管理を行うバッファコント
ローラ３３によってスキャンバッファ３１に記憶され、
Ｉ／Ｆコントローラ３２を介してスキャンバッファ３１
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。

【００１４】次に、図４に示すようなＳＦＤ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説明する。
この場合にも、まず、白基準板１５が読み込まれた後、
図２のステッピングモータ２４をＣＰＵ２５がモータド
ライバ３０でドライブすることにより、原稿台１１にセ
ットされた原稿１３を、分離ローラ４１、搬送ローラ４
２で搬送していき、第１の走行体４における所定の読み
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、コンタクトガラス窓４３において、
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。以下、上記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３１に記憶され、Ｉ／Ｆコントローラ３２
を介してホストコンピュータ（図示せず）等に送られ
る。

【００１５】図５は図２の画像処理部の基本的な構成を
示すブロック図である。図５に示す画像処理部は、アナ
ログビデオ処理部５１、シェーディング補正処理部５
２、画像データ処理部５３、２値化処理部５４、タイミ
ング発生部５５を有している。ここで光電変換されたア
ナログビデオ信号ａは、アナログビデオ処理部５１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５２、画像データ処理部５３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われる。
その後、２値画像を所望とする場合は、２値化処理部５
４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を図２のスキャ
ンバッファ３１に順次記憶していく。

【００１６】図６は図５の画像処理部を更に詳細に示す
ブロック図である。図５のアナログビデオ処理部５１
は、プリアンプ回路６１と可変増幅回路６２を備えてい
る。また、図５のシェーディング補正処理部５２は、Ａ
／Ｄコンバータ６３、黒演算回路６４、シェーディング
補正演算回路６５、ラインバッファ６６を備えている。
そして、光源４ａで原稿読取台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６７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
のミラーは省略している。シェーディング調整板６７
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ＣＣＤ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。

【００１７】次に、異常画素検出処理について図４と欠
陥画素検出手段の構成を示す図７を用いて説明する。原
稿を読み取る前もしくは所定のタイミングに、読取部で
は、図４のコンタクトガラス窓４３上の「ごみ」を検出
するために検出用の画像を読み取る。検出用の画像と
は、原稿を搬送せずに読み取りガラス窓４３から見える
原稿搬送装置２側の白板４５を読み取った画像である。
検出処理は検出開始信号がイネーブル信号になったら開
始する。検出するためのデータは、図７の欠陥画素検出
手段７１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７１では、１ラインの読み取った画像デー
タを２値化処理手段７２によって２値化され、次段の欠
陥画素保持手段７３において検出結果をＳＲＡＭ７４に
保持する。欠陥画素保持手段７３によって保持されたデ
ータは、ＲＡＭのアドレスと画素の位置が対応してお
り、そこに書き込まれたデータが０の場合は正常な画
素、１が書き込まれた画素が欠陥画素を示す。ここで
は、欠陥画素はコンタクトガラス窓４３上にある遮蔽物
によって、ＣＣＤへの反射光の入力を遮る物であるとす
る。予め検出の閾値レベルを設定する。反射光が遮ら
れ、かつ遮蔽物からの反射が小さい場合には、欠落画素
の濃度は常に高くなるので、２値化処理によって検出で
きる。この閾値レベルを下げることにより小さなゴミな
ども検出されるようになり、逆にしきい値レベルをあげ
ることにより、大きなゴミに対してのみ検出がされるよ
うになる。しかし、図８に示すように、実際の欠落画素
もなだらかな濃度変化を持つ場合があり、図中一点鎖線
で示す閾値１で検知された画素はシェーディングデータ
を変更することにより白に変換できても、その両端が検
知されずに残ってしまう場合がある。これを取るために
閾値を下げていけばよいのだが、図９に示すように、図
中二点鎖線で示す閾値２のようにあまり下げすぎると白
板も若干の汚れなどにより濃度を持っているため、その
濃度に近くなっていくと本来の正常画質のためのシェー
ディングデータまで変更することになり、全体の濃度が
薄くなってしまう。そこで、図１０のように、図中一点
鎖線で示す閾値１で検出された画素に対して両端も検出
画素とすることにより異常画素にのみシェーディングデ
ータを変更することができ、閾値を下げすぎることなく
異常画素の白変換補正を行うことができる。画像によっ
て図中のゴミ１ａのような濃度変化が急峻なもよりゴミ
ｂのようになだらかな変化をもつものの場合、しきい値
で検出された画素の両端を異常画素とする幅を広げてや
ることにより異常画素の検出レベルを変更することがで
きる。

【００１８】このように検出された画素は図７の欠陥画
素保持手段７３のＲＡＭに情報があるが、この位置情報
からその位置のシェーディングデータを暗いデータに変
更し、通常のシェーディング処理を行うと白に飛ばすよ
うにする。このような処理にすることによって、補正方
法による演算の追加なしに、黒スジになる画素に対し白
への変換が行われ、かつ機械のパフォーマンスに影響の
ないように実装することができる。

【００１９】また、異常画素と検出した位置のシェーデ
ィングデータを暗いデータに変更することによりシェー
ディング補正後の実画像が白に変換されることになる
が、この置き換えるシェーディングデータの値を調整す
ることによりシェーディング補正の変換濃度がかわるの
で、画像によって真っ白に変換されると目立ちすぎる場
合に対応する。全体に濃度をもつ原稿に対しては黒スジ
となる異常画像を真っ白にしてしまうと白スジになるの
で、この検出画素に対するシェーディングデータを中間
の濃度にすることによりシェーディング変換後のデータ
が中間の濃度になり黒スジが白スジではなく灰色のスジ
ぐらいになり目立ちにくくなる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置は、原稿に対して相対的に移動して原稿画像を光学
的に画像読取手段と、読取画像に対し画質補正を行う読
取画像補正手段と、画質補正された画像を記憶する記憶
手段と、記憶画像データを外部装置へ出力する出力手段
とを有する。更に、本発明の画像処理装置、原稿読取前
もしくは任意のタイミング時に、通常所定位置から読取
光学経路を通して白板無画像部分を読み取り、読み取っ
た白板無画像データを一時的に格納する白板画像データ
蓄積手段と、蓄積された白板画像データのライン画像か
ら規定値を超えた異常画素を検出する異常画素検出手段
と、検出された異常画素に対してのみシェーディングデ
ータを変更する変更手段と、シェーディング補正画像に
対し画質補正を行うシェーディング補正画像補正手段と
を有している。そして、検出画素に対し隣接画素も異常
画素と判断することに特徴がある。よって、検出画像に
対する周辺の隣接画素を異常画素と判断して、当該異常
画素に対する対応量が増え使用環境に対する適正化が図
れ、異常画素検出のための閾値調整だけでは不十分な調
整方法ができ、使い勝手が向上すると共に、異常画素を
検出した後の補正手段を通常の処理と共通化することで
簡略化し、負荷の増大を抑えることができる。

【００２２】また、隣接画素の画素数を可変することに
より、機器が使用される環境や状況によって発生する黒
スジの原因となるゴミ、汚れの検出レベルを調整でき、
使用者に対する適正化を図れ、使い勝手が更に向上す
る。

【００２３】更に、検出画素に対し、シェーディング補
正画像補正手段による補正するデータ値が可変であるこ
とにより、補正後の画像濃度が調整でき、画像によって
白だけではなく全体画像の地肌濃度に合わせた、目立ち
にくい濃度に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置を適用する画像読取装置
の構成を示す概略断面図である。

【図２】画像読取装置の全体制御構成を示すブロック図
である。

【図３】ブックモード時の原稿読取部の構成を示す概略
断面図である。

【図４】ＳＤＦモード時の原稿読取部の構成を示す概略
断面図である。

【図５】図２の画像処理部の基本的な構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】図５の画像処理部を更に詳細に示すブロック図
である。

【図７】欠陥画素検出手段の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】検出用画像データとシェーディングデータを示
す波形図である。

【図９】検出用画像データとシェーディングデータを示
す波形図である。

【図１０】本実施例における検出用画像データとシェー
ディングデータを示す波形図である。

【符号の説明】

５１；アナログビデオ処理部、５２；シェーディング補
正処理部、５３；画像データ処理部、５４；２値化処理
部、５５；タイミング発生部、６１；プリアンプ回路、
６２；可変増幅回路、６３；Ａ／Ｄコンバータ、６４；
黒演算回路、６５；シェーディング補正演算回路、６
６；ラインバッファ、７１；欠陥画素検出手段、７２；
２値化手段、７３；欠陥画素保持手段、７４；ＳＲＡ
Ｍ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA01 BB02 DA04 DA06 DC06 DC11 5C072 AA01 BA08 BA17 FB12 FB18 UA02 UA12 5C077 LL02 LL04 LL19 MM03 PP06 PP10 PP44 PQ24 RR03 RR12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に対して相対的に移動して原稿画像
   を光学的に画像読取手段と、読取画像に対し画質補正を
   行う読取画像補正手段と、画質補正された画像を記憶す
   る記憶手段と、記憶画像データを外部装置へ出力する出
   力手段とを有する画像処理装置において、 原稿読取前もしくは任意のタイミング時に、通常所定位
   置から読取光学経路を通して白板無画像部分を読み取
   り、読み取った白板無画像データを一時的に格納する白
   板画像データ蓄積手段と、 蓄積された前記白板画像データのライン画像から規定値
   を超えた異常画素を検出する異常画素検出手段と、 検出された異常画素に対してのみシェーディングデータ
   を変更する変更手段と、 シェーディング補正画像に対し画質補正を行うシェーデ
   ィング補正画像補正手段とを有し、 検出画素に対し隣接画素も異常画素と判断することを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記隣接画素の画素数を可変する請求項
   １記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記検出画素に対し、前記シェーディン
   グ補正画像補正手段による補正するデータ値が可変であ
   る請求項１記載の画像処理装置。