JP2006086899A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 適切なシェーディング補正を行うことができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】 重加算平均演算処理部２において重加算平均演算処理を行う際に、基準白板の副走査方向を３つの領域に分割し、それぞれの領域において白基準データの重加算平均演算処理を実行させ、その演算処理の結果、一番目標白レベルに近い領域の演算結果がシェーディングデータとなるようにＣＰＵ３により制御を行うようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ等に搭載される画像読取装置に関し、特にシェーディング補正処理技術に関するものである。

複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、原稿台上にセットされたシート状の原稿画像を一次元イメージセンサなどの原稿読み取り手段により、アナログ的にまたはデジタル的に読み取る画像読取装置を備えている。画像読取装置には、原稿読み取り手段を固定して原稿を移動させる原稿移動型と、原稿台上の原稿を固定して読み取り位置を移動させる原稿固定型とがある。
原稿固定型の画像読取装置は、原稿台に原稿がセットされると、原稿を照らすランプの光を受けた原稿の画像（反射光）を固定されたイメージセンサへ伝えるためのミラーを走査して原稿を読み取る。また、原稿移動型の画像読取装置の場合は、原稿を照らすランプの光を受けた原稿の画像を固定されたイメージセンサへ伝えるためのミラーは固定され、その上を原稿が移動することにより画像の読み取りを行う。
上記２つのタイプの画像読取装置は、いずれの場合も原稿を読み取る際の画像濃度の基準とすべき白色として、原稿画像読み取り位置の直前に設置された白板（基準白板）を読み取り、その値を基準として読み取り原稿の濃度を決定している。つまり、基準白板は原稿画像読み取りにおける白を規定し、ダイナミックレンジを決定することになるため、できるだけ白いことが要求され、また、設置後にごみなどの付着物がその表面に載らないようにすることが重要である。
例えば、特許文献１記載の画像読取装置では、複数ライン分の基準白板データからシェーディング補正データを作成し、また、異常値の画素をシェーディング補正データの作成の対象から除外し、さらに、除外の対象とならなかったデータに基づいてシェーディング補正データを作成するようにしている。
また、例えば、特許文献２記載の画像読取装置では、異常画像データ連続数が副走査方向に任意の値以上の場合に、周囲の画素データより異常画素データを補正し、主走査方向、副走査方向にそれぞれ任意の値以上の場合は、制御手段によりその旨を外部に知らせるようにしている。
特開２００２−３００３９２公報 特開平０９−１３５３３２号公報

従来の技術では、基準白板に小さいごみが１、２個載っていた場合は、ごみを読み取ったレベルの低いデータは重加算平均の計算から省くために、十分追従したシェーディングデータが得られるので問題なかったが、ある画素に、あるライン数以上のごみが載っていた場合は、ごみを読み取ったデータは計算から省くことで、重加算平均演算に用いる基準白板データのライン数が少なくなり、十分追従しきれていない重加算平均演算結果をシェーディングデータとしてしまっていた。そして十分追従できていないシェーディングデータを使用してシェーディング補正をすると、転写紙に白すじが発生するという問題があった。
また、特許文献２記載の技術のように、周囲の画素データより異常画素データを補正する方式は、主走査方向のランプ光量ばらつきがあるため適切な補正ができないという問題がある。
本発明は、適切なシェーディング補正を行うことができる画像読取装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基準白板から読み取った白基準データを取り込む白基準データ取込手段と、前記白基準データ取り込み手段により取り込んだ白基準データに対して重加算平均演算処理を行う重加算平均演算処理手段と、前記重加算平均演算処理手段により重加算平均演算処理を行った白基準データをシェーディングデータとして画像データの正規化を行うシェーディング補正手段と、前記重加算平均演算処理手段において重加算平均演算処理を行う際に、前記基準白板の副走査方向を３つの領域に分割し、それぞれの領域において白基準データの重加算平均演算処理を実行させ、その演算処理の結果、一番目標白レベルに近い領域の演算結果がシェーディングデータとなるように制御する制御手段と、を備える画像読取装置を特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、前記基準白板にはドラフティングテープが貼付してあることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像読取装置において、重加算平均演算処理に使用したライン数が足りなかった画素の位置情報を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像読取装置において、重加算平均演算処理に使用したライン数が足りなかった画素の位置情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、重加算平均演算処理手段において重加算平均演算処理を行う際に、基準白板の副走査方向を３つの領域に分割し、それぞれの領域において白基準データの重加算平均演算処理を実行させ、その演算処理の結果、一番目標白レベルに近い領域の演算結果がシェーディングデータとなるように制御する制御手段を備えたことにより適切なシェーディング補正を行うことができる。

以下、本発明に係る画像読取装置の好適な実施の形態について図を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
図１は本発明の実施形態に係る画像読取装置のブロック図である。このブロック図はコピー時に読み取った基準白板データを処理するモジュールを示すものである。
白基準データ取り込み部（白基準データ取込手段）１は、ＸＳＨＧＡＴＥ（副走査方向）のアサート期間に基準白板を利用して基準白板データを取り込み保存しておく。重加算平均演算処理部（重加算平均演算処理手段）２は、ＸＳＨＧＡＴＥがアサートしている期間に取り込んだ基準白板データを、主走査方向の各画素において副走査方向にそれぞれの領域で重加算平均演算を行い、シェーディングデータを作成するようにしている。
このように重加算平均演算処理部２では、重加算平均演算を行うことによって、基準白板の汚れやごみの影響を排除している。同一画素における前ラインまでのシェーディングデータと現データとを比較し、その差が一定以上大きい時には、現データはごみなどの影響を受けていると判断して現データを重加算平均演算に採用しないようにしている。これはシェーディングデータを生成する際のノイズなどの影響を排除するためである。
具体的には、平均化してきた重加算データＳｎ−１と新たにサンプリングしたデータＳｎとを比較し、Ｓｎ−１−Ｓｎ＝Ｋとしたときに、このＫの値が想定されるノイズ変動分より大きい場合に異常値と判断し、このＳｎを加算せずにＳｎ−１をそのまま保持する動作が行われている。
一般に、シェーディング板である基準白板に汚れやごみがあった場合には、Ｓｎ−１≧Ｓｎの関係となる。
重加算平均を行うことにより、図３に示すように基準白板を徐々に実際の白基準データ値まで追従させるようにしている。本実施の形態では基準白板を３つの領域に分け、重加算平均演算では充分追従できないライン数となるため、一つの領域内のデータを用いて２回重加算平均演算を行うようにしている。

ＣＰＵ（制御手段）３では、各領域での重加算平均演算処理結果を確認し、白レベル目標値に対して一番近いシェーディングデータを用いるように選択する。
メモリ（記憶手段）４は、例えば各種データを記憶することができる記録可能な不揮発性メモリとされる。例えば、３つの領域全てのシェーディングデータが白レベル目標値に対してあるレベル以上離れている場合、重加算平均演算に用いられなかった画素は基準白板の基準位置から何画素目に位置しているのかを記憶する。
シェーディング補正部（シェーディング補正手段）５は、画像データを、基準白板で読み取ったデータに基づいて正規化を行う。
操作パネル（表示手段）６には、各種情報を入力する入力部と各種情報を表示する表示部が設けられており、後述するように基準白板に貼ってあるドラフティングテープをユーザーに剥がしてもらう指示を行うことが可能とされる。
図２は基準白板において重加算平均演算を行う３つの領域を示す図である。基準白板１１を３つの領域に分けるのは、基準白板１１上のごみの影響を受けないシェーディングデータを生成したいためである。例えばＡの位置にごみがあったとすると領域１と２でのシェーディングデータはごみの影響をうけて正常な結果は得られないが、領域３ではごみの影響を受けないので正常なシェーディング結果が得られる。Ｂの位置にごみがあった場合は、領域１のみがごみの影響を受けないことになる。

図３は重加算平均演算時におけるライン数と基準白板データが追従する関係を示す図である。通常、（１）に示すようにごみがないときは実際の白基準データのレベルまで追従していくが、（２）に示すようにごみがあるとそのデータは重加算平均に使用しないので、実際の白基準データのレベルまで追従しきれないシェーディングデータが生成される。このシェーディングデータを使用してシェーディング補正を行うと転写紙に白すじがでることになる。
そこで、本実施の形態の画像読取装置においては、基準白板１１に対して予め基準白板と同濃度に作られたドラフティングテープを貼付しておくようにする。
つまり、従来の画像読取装置では基準白板を読み取ってシェーディングデータを生成しているのに対して、本実施の形態の画像読取装置では通常時、基準白板と同濃度に作られたドラフティングテープを読み取ってシェーディングデータを生成するようにしている。
そして、３つの領域全てのシェーディングデータが白レベル目標値に対してあるレベル以上離れている場合、操作パネル６を利用して、基準白板に貼ってあるドラフティングテープをユーザーに剥がしてもらう指示を行うようにする。
このように、基準白板１１に基準白板と同濃度のドラフティングテープを予め貼付しておくようにすれば、ユーザーが操作パネル上の指示に従ってごみ（ごみが基準白板にある場合のみ）の対処ができる。急ぎの場合など、ユーザーはサービスマンが来る前に基準白板のごみを容易に取ることができる。ただし、ドラフティングテープは基準白板に１枚しか貼っていないので、サービスマンが到着後に、今後の基準白板汚れ対策として、新たなドラフティングテープを貼ってもらうか、又は基準白板を取り替えて貰うなどする。このようにすれば、従来と同じく基準白板そのものを読み取る場合は、ユーザーがドラフティングテープを剥がしてからサービスマンが現場に到着するまでの間だけとなる。
また本実施の形態の画像読取装置では、メモリ４の重加算平均演算に用いられなかった画素は基準白板の基準位置から何画素目に位置しているかという情報から、操作パネル上にごみがある位置を表示させユーザーに知らせると同時に、ユーザーが清掃は大変と判断した場合に備えてドラフティングテープを剥がす対処策も操作パネル上に表示させる。

図４は操作パネルの表示例を示す図である。具体的には、基準白板１１（図２参照）の全領域でのシェーディングデータが異常値であった場合、操作パネル６の基準白板１１のテープを剥がす指示やサービスマンへの連絡依頼を表示している例を示す図である。これ以外にもコンタクトガラスのはずし方やその際の注意こと項等の説明も加えておくのもよい。
このように本実施の形態によれば、基準白板の重加算平均演算後の値は十分追従した妥当な値であるかどうかを重加算平均演算後のシェーディングデータから判断し、シェーディングデータが目標白レベルに対してある範囲以上離れている画素がある場合は、隣の領域でのシェーディングデータを用いることで、適切なシェーディング補正を行うことができ、転写紙に白すじを発生させないようにできるという効果がある。
また、３つの領域全てのシェーディングデータが目標白レベルに対してある範囲以上離れている場合、操作パネル上に基準白板のドラフティングテープを剥がす旨の指示を表示することにより、ユーザーが急ぎで対処したい場合など、ごみの位置を探す必要がなく時間をかけずに基準白板の汚れを取ることができるという効果がある。
また、重加算平均演算後のシェーディングデータが３つの領域とも目標白レベルに対してある範囲以上離れている画素がある場合、重加算平均演算に用いられなかった画素はどの領域の基準白板の基準位置から何画素目に位置しているのかを記憶させておくことで、サービスマンがその情報を見てどの辺りにごみが付きやすい傾向にあるかを把握でき、この情報からごみが付く原因を調べて画像読取装置の最適な設置場所や使い方等がわかるという効果がある。
また、基準白板上における３つの領域全てのシェーディングデータが目標白レベルに対してある範囲以上離れている場合、重加算平均演算に用いられなかった画素の辺りを、ごみ（汚れ）がある位置として操作パネル上に表示し、ドラフティングテープの交換か基準白板の清掃かをユーザーに自由に選択させることで、ユーザーの事情に応じて対処方法を決められるという効果がある。

本発明の実施形態に係る画像読取装置のブロック図。 基準白板において重加算平均演算を行う３つの領域を示す図。 重加算平均演算時におけるライン数と基準白板データが追従する関係を示す図。 操作パネルの表示例を示す図。

符号の説明

１ 白基準データ取り込み部、２ 重加算平均演算処理部、３ ＣＰＵ、４ メモリ、５ シェーディング補正部、６ 操作パネル

Claims (4)

1. 基準白板から読み取った白基準データを取り込む白基準データ取込手段と、前記白基準データ取り込み手段により取り込んだ白基準データに対して重加算平均演算処理を行う重加算平均演算処理手段と、前記重加算平均演算処理手段により重加算平均演算処理を行った白基準データをシェーディングデータとして画像データの正規化を行うシェーディング補正手段と、前記重加算平均演算処理手段において重加算平均演算処理を行う際に、前記基準白板の副走査方向を３つの領域に分割し、それぞれの領域において白基準データの重加算平均演算処理を実行させ、その演算処理の結果、一番目標白レベルに近い領域の演算結果がシェーディングデータとなるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１記載の画像読取装置において、前記基準白板にはドラフティングテープが貼付してあることを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１または２記載の画像読取装置において、重加算平均演算処理に使用したライン数が足りなかった画素の位置情報を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像読取装置において、重加算平均演算処理に使用したライン数が足りなかった画素の位置情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする画像読取装置。
   

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