JP2005094214A - 画像読取り装置および同装置のシェーディング補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準白板を読取り、シェーディング補正データ作成の第1ラインでは、入力データ判定手段205は強制的に正常データと判定する。シェーディング補正データ作成の第2ライン目からは、判定値算出手段205は、白データ記憶手段202に記憶されている前ラインの白データから、画素毎にノイズ判定値を算出する。例えば、レジスタ設定の所定値を減算する。入力データ判定手段206では、ノイズ判定値と入力データを比較して入力データが正常/異常の判定を行なう。この方法の一例としては、入力データがノイズ判定値より小さい時に異常と判定する。これにより、S/N の向上と、必要なメモリ量を減らすことが可能となる。
【選択図】図2
Description
特に、原稿面を光学的に走査し、一次元ラインセンサによって画像読取りを行う画像読取り装置および同装置のシェーディング補正方法であって、読取りデータのばらつき等のシェーディング特性をより厳格に補正する画像読取り装置および同装置のシェーディング補正方法に関する。
このような各画素の読取りレベルばらつきを電気的に補正するために、シェーディング補正が行なわれる。シェーディング補正の方法としては、以下のような方法が広く知られている。
D(I):読取りデータ、Dw(I):シェーディング補正データ、Dsh(I):シェーディング補正後データ(出力画像データ)
Dw(I) = [D(I,1)+D(I,2)+ … +D(I,N)]/N
( I:主走査画素No. 、N:ライン)
Nライン目までの加算データを作り、それを加算したライン数Nで除算する。
Dw(I,1) = [D(I,1)×(K-1)]/K :1ライン目
Dw(I,n) = [D(I,n)+(M-1)×Dw(I,(n-1))]/M :2ライン目以降
(K,M:重加算係数、n:ライン)
Nライン目まで重加算する。
また、基準白板の読取りデータは、単にCCDのランダムノイズだけでなく、ゴミなどの影響で局所的に黒側に大きくレベルが落ち込む場合がある。このゴミの影響を受けた読取りデータを基にシェーディング補正データを作成すると、シェーディング補正データがノイズの大きいものとなってしまう。このため、このゴミの影響を受けた読取りデータを排除して、シェーディング補正データを作成することが必要である。そのため、重加算による方法では、読取りデータが前ラインまでのDwより所定の値以下だった場合、ゴミの影響を受けたデータとして前ラインまでのDwを、そのまま本ラインのDwとして、ゴミの影響を受けたデータを排除してシェーディング補正データを作成する。なお、シェーディング補正に関連する文献として、特許文献3から5がある。
請求項3の発明は、請求項2のシェーディング補正方法であり、加算データの加算開始を重加算手段による白データ記憶開始のラインより所定ライン数遅らせることにより、重加算平均による白データ記憶手段のデータで安定したノイズ除去が可能となってから加算データの加算を開始し、よりS/N の良いシェーディング補正データを求めることが可能となる。
原稿を搭載するコンタクトガラス(105)、シェーディングデータ生成用の基準白板(101)、ランプ(102)および第1ミラーが搭載される第1キャリッジ(103)、第2・第3ミラーが搭載される第2キャリッジ(104)、CCDイメージセンサ上に縮小結像させるレンズユニット(106)、CCDイメージセンサを搭載したSBU(107)、第1・第2キャリッジを駆動するスキャナモータ(108)から構成される。
上記の構成において、コンタクトガラス(105)上に原稿を搭載し、ランプ(102)を点灯し、第1・第2キャリッジをスキャナモータ(108)により右方向に移動走査して原稿を読取る。
図2に示したシェーディング補正データ生成部は、白加算データ記憶手段201、白データ記憶手段202、シェーディング補正データ記憶手段203、平均値算出手段204、判定値算出手段205、入力データ判定手段206、重加算平均手段207、加算データ選択手段208、加算データ算出手段209、シェーディング補正手段210、の各構成部を有して構成される。
基準白板を読取り、シェーディング補正データ作成の第1ラインでは、入力データ判定手段(205)は強制的に正常データと判定する。重加算平均手段(207)では以下の演算を行ない、結果を白データ記憶手段(202)に保存する。
Ds(I,1) = [D(I,1)×(K-1)]/K :1ライン目
K:重加算係数、I:主走査画素No. 、D:入力データ、Ds:白データ
Dw(I,1) = [D(I,1)+Dw(I,0)] :1ライン目
入力データ判定手段(206)では、ノイズ判定値と入力データを比較して入力データが正常/異常の判定を行なう(この方法の一例としては入力データがノイズ判定値より小さい時に異常と判定する)。
重加算平均手段(207)では、以下の演算を行ない、結果を白データ記憶手段(202)に保存する。
Ds(I,n) = Ds(I,(n-1))
入力データ正常時:
Ds(I,n) = [D(I,n)+(M-1)×Ds(I,(n-1))]/M
n:ライン、M:重加算係数
(尚、重加算係数は所定ライン数で切替えるようにしても良い。)
Dw(I,n) = [Ds(I,(n-1))+Dw(I,(n-1))]
入力データ正常時:
Dw(I,n) = [D(I,n)+Dw(I,(n-1))]
なお、入力データ正常/異常の判定で加算データ選択手段(208)からD(I,n)or Ds(I,(n-1))が選択されて送られているので、加算データ算出手段(209)での算出式は同一となる。
原稿読取り時は、シェーディング補正手段(210)により入力データをシェーディング補正手段(203)のデータを基にシェーディング補正して、シェーディング補正後データを出力する。
実施例2の画像読取り装置は、基準白板の読取り時は、白データ記憶手段(202)と白加算データ記憶手段(201)のメモリを必要とする。
基準白板領域以外(原稿読取領域を含む)では、シェーデンング補正データ記憶手段(203)のメモリがあれば良い。メモリ量としては、白データ記憶手段(202)+白加算データ記憶手段(201)のメモリ量は、シェーディング補正デーダ記憶手段(203)のメモリ量よりも大きなものである。
一方、この後段の画像処理部(例えばMTF補正フィルター部など)において、基準白板領域では画像処理のメモリを必要としない。このため、基準白板領域では、白データ記憶手段(202)+白加算データ記憶手段(201)のメモリとして、シェーデンング補正データ記憶手段(203)のメモリや後段の画像処理部のメモリを使用し、必要なメモリ量を減らす、あるいはメモリ量を増やさずにS/N の良いシェーディング補正データを作成する。
実施例3の画像読取り装置は、白加算データ記憶手段(201)への有効な白加算データの加算を開始した所定ライン後から、平均値算出手段(204)で白加算データ記憶手段(201)の白加算データを加算したライン数で除算し、白データ記憶手段(203)に記憶するデータを重加算平均手段(207)の出力データに換えて、平均値算出手段(204)の出力データとするものである。それによりノイズ除去判定の基準データに、よりS/N の良いデータを用いることで、よりS/N の良いシェーディング補正データを作成するものである。
応用例1の画像読取り装置は、上記実施例1〜3において、図2、図3の判定値算出手段(205)での判定値算出方法が、白データ記憶手段の値から所定値(固定値あるいはレジスタによる設定値)を減算した値を判定値とし、入力データ判定手段では入力データが減算値より小さい(黒データ側)ときに異常と判定することで、入力データがゴミの影響を受けたものかどうかを判定し、ノイズ除去を行なうことでよりS/N の良いシェーディング補正データを作成するものである。
応用例2の画像読取り装置は、上記実施例1〜3において、図2、図3の判定値算出手段(205)での判定値算出方法が、白データ記憶手段の値に“所定の比率”を乗算した値を判定値とし、入力データ判定手段では入力データが減算値より小さい(黒データ側である)時に異常と判定することで、入力データがゴミの影響を受けたものかどうかを判定し、ノイズ除去を行なうことでよりS/N の良いシェーディング補正データを作成するものである。なお、上記の「所定の比率」とは、1以下であり、固定値あるいはレジスタ設定値とするとよい。
応用例3の画像読取り装置は、上記実施例1〜3において、白データ記憶値に換えて、対象画素から前後所定距離離れた白データ記憶値の平均値、または大きい方の値、あるいは小さい方の値とし、ノイズ除去を行なうことでよりS/N の良いシェーディング補正データを作成するものである。
102 ランプ
103 第1キャリッジ
104 第2キャリッジ
105 コンタクトガラス
106 レンズユニット
107 SBU
108 スキャナモータ
201 白加算データ記憶手段
202 白データ記憶手段
203 シェーディング補正データ記憶手段
204 平均値算出手段
205 判定値算出手段
206 入力データ判定手段
207 重加算平均手段
208 加算データ選択手段
209 加算データ算出手段
210 シェーディング補正手段
Claims (8)
- 原稿面を光学的に走査し、一次元ラインセンサによる複数ラインの基準白板読取り時に入力データに基づきシェーディング補正データを取得し、前記ラインセンサによる原稿画像の読取り時に前記シェーディング補正データにより入力データを補正する画像読取り装置において、
前記基準白板を読取り、各画素の白データの加算値を記憶する白加算データ記憶手段と、
各画素の白データを記憶する白データ記憶手段と、
前記白データ記憶手段に記憶された前ラインの白データから各画素の入力データ判定値を算出する判定値算出手段と、
前記入力データ判定値と入力データとを比較して入力データが正常データか否かを判定する入力データ判定手段と、
前記入力データ判定手段の判定結果により記憶された白データまたは入力データを選択して、記憶された白データと重加算平均を行なう重加算平均手段と、
前記重加算平均の結果を記憶する白データ記憶手段と、
前記入力データ判定手段の判定結果により記憶された白データまたは入力データを選択する加算データ選択手段と、
前記加算データ選択手段で選択されたデータを記憶された白加算データに加算する加算データ算出手段と、
前記加算した加算データ算出結果を記憶する白加算データ記憶手段と、
前記記憶された白加算データを該加算を行なったライン数で除算して平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値の算出結果を記憶するシェーディング補正データ記憶手段と、
前記記憶されたシェーディング補正データに基づき前記入力データをシェーディング補正するシェーディング補正手段とを持ち、
前記シェーディング補正データを作成するために、白データと白加算データとを記憶し、該記憶された白データを基に前記入力データの異常を判定し、該判定結果により前記加算するデータを選択して白加算データを作成し、基準白板領域の読取り終了で白加算データを加算したライン数で除算してシェーディングデータを作成することを特徴とする画像読取り装置。 - 原稿面を光学的に走査し、一次元ラインセンサによる複数ラインの基準白板読取り時に入力データに基づきシェーディング補正データを取得し、前記ラインセンサによる原稿画像の読取り時に前記シェーディング補正データにより入力データを補正する画像読取り装置のシェーディング補正方法において、
前記基準白板を読取り各画素の白データの加算値を記憶する白加算データ記憶ステップと、
各画素の白データを記憶する白データ記憶ステップと、
前記白データ記憶ステップにより記憶された前ラインの白データから各画素の入力データ判定値を算出する判定値算出ステップと、
前記入力データ判定値と入力データとを比較して入力データが正常データか否かを判定する入力データ判定ステップと、
前記入力データ判定ステップの判定結果により記憶された白データまたは入力データを選択して、記憶された白データと重加算平均を行なう重加算平均ステップと、
前記重加算平均の結果を記憶する白データ記憶ステップと、
前記入力データ判定ステップの判定結果により記憶された白データまたは入力データを選択する加算データ選択ステップと、
前記加算データ選択ステップで選択されたデータを記憶された白加算データに加算する加算データ算出ステップと、
前記加算した加算データ算出結果を記憶する白加算データ記憶ステップと、
前記記憶された白加算データを該加算を行なったライン数で除算して平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記平均値の算出結果を記憶するシェーディング補正データ記憶ステップと、
前記記憶されたシェーディング補正データに基づき前記入力データをシェーディング補正するシェーディング補正ステップとを持ち、
前記シェーディング補正データを作成するために、白データと白加算データとを記憶し、該記憶された白データを基に前記入力データの異常を判定し、該判定結果により前記加算するデータを選択して白加算データを作成し、基準白板領域の読取り終了で白加算データを加算したライン数で除算してシェーディングデータを作成することを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。 - 請求項2に記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法において、白加算データ記憶ステップと、白データ記憶ステップで用いるのメモリは、画像処理部(MTF補正フィルター部など)のメモリやシェーディング補正データ記憶ステップで用いるメモリと共用し、シェーディングデータ作成時に、白加算データ記憶ステップおよび白データ記憶ステップとして使用することを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
- 請求項2または請求項3に記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法において、加算データの加算開始を前記重加算平均による白データ記憶開始のラインより所定ライン数遅らせることを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
- 請求項2から請求項4の何れかに記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法であり、白加算データの加算開始から、所定ライン後からは重加算平均ステップの算出結果に換えて、平均値算出ステップの算出結果を白データ記憶ステップにおいて記憶することを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
- 請求項2から請求項5の何れかに記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法であり、判定値算出ステップでは白データ記憶値から所定値を減算した値を判定値とし、入力データ判定ステップでは入力データが減算値より小さい(黒データ側)ときに異常と判定することを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
- 請求項2から請求項6の何れかに記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法であり、前記判定値算出ステップでは白データ記憶値に所定の比率(1以下)を乗算した値を判定値とし、入力データ判定ステップでは入力データが減算値より小さい(黒データ側)ときに異常と判定することを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
- 請求項2から請求項7の何れかに記載の画像読取り装置のシェーディング補正方法であり、前記白データ記憶値に換えて、対象画素から前後所定距離離れた白データ記憶値の平均値、または大きい方の値、あるいは小さい方の値とすることを特徴とする画像読取り装置のシェーディング補正方法。
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