JP2006180451A - デジタル画像データの補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、安定所要時間を待機せずにスキャニング操作を実行するデジタル画像データの補償方法を提供する。また、本発明の別の目的は、補償方法を実行するコストを節約するように、パソコンでソフトウェアを使用することによるデジタル画像データの補償方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、ランプ管の輝度が不安定な場合にスキャナのスキャニングモジュールから作成されたデジタル画像データを補償するための補償方法に関する。幾つかの補償利得は、デジタル画像データを補償するように、参照の白いプレートの輝度値にしたがって計算される。本発明の方法は、コンピュータのソフトウェアによって実行される。
【選択図】 図２

Description

本発明はデジタル画像データの補償方法に関し、より詳細には、スキャナのランプ管の輝度が不安定な場合に作成されたデジタル画像データの補償方法に関する。

周知のように、スキャナは、安定所要時間を経た後、スキャニング操作を実行するように使用される。

この安定所要時間は、一般的なスキャナで使用される冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）に起因する。

図１を参照するに、冷陰極蛍光ランプの輝度の変化のグラフが例示される。図１で示されるように、スキャナの開始からの初期段階において、冷陰極蛍光ランプの輝度はゆっくりと上昇する。その後、スキャナがある一定の時間、例えば、Ｔ１秒間作動した後、ランプの輝度は安定する。

周知のように、スキャナが不安定な状態で操作した場合に得られた画像データの輝度値は、スキャナが安定状態で操作した場合に得られた輝度値とは、非常に異なる。例えば、安定状態で得られた画像データの輝度値が１００と仮定すると、ランプ管の安定所要サイクルが完全でない不安定状態で得られた輝度値は１００よりも低く、例えば、７０である。したがって、ほとんどのスキャナにおいて、精確な画像データを得るために十分な安定所要時間が必要である。

そのようなスキャナの操作方法は、安定所要時間に達した後にスキャニング操作が実行されるように開始するので、満足するものではない。したがって、安定所要時間を待機せずにスキャニング操作を実行するための方法を開発することが重要である。

安定所要時間がない幾つかのスキャニング方法が開示されている。しかしながら、それらのスキャニング方法は、スキャナに搭載されたアナログ／デジタル変換回路の参照電圧レベルを調節することによって、画像データの輝度値を制御するために特別に設計された回路を採用する。

画像データを補償するように、特別に設計された回路は、スキャナに搭載されたアナログ／デジタル変換回路の参照電圧レベルを調節するため必要とされるので、コストがかかり、スキャナの回路類の複雑さが悪化する。

本発明の目的は、安定所要時間を待機せずにスキャニング操作を実行するデジタル画像データの補償方法を提供する。

本発明の別の目的は、補償方法を実行するコストを節約するように、パソコンでソフトウェアを使用することによるデジタル画像データの補償方法を提供する。

本発明の第一態様と一致して、ランプ管の輝度が不安定な場合にスキャナのスキャニングモジュールから生成されたデジタル画像データを補償するための補償方法が提供される。最初に、目標の輝度値Ｔが提供される。次いで、スキャニングモジュールが第一のスキャニング位置で標準色をスキャンする場合に得られる第一の参照輝度値Ｗ１が提供される。目標の輝度値Ｔ及び第一の参照輝度値Ｗ１にしたがって、第一の補償利得Ｇ１は、Ｇ１＝Ｔ／Ｗ１で表される。次いで、スキャニングモジュールが第二のスキャニング位置で標準色をスキャンする場合に得られる第二の参照輝度値Ｗ２が提供される。第一の参照輝度値Ｗ１、第一の補償利得Ｇ１及び第二の参照輝度値Ｗ２にしたがって、第二の補償利得Ｇ２が計算される。閾値によって第一の補償利得Ｇ１が第二の補償利得Ｇ２よりも大きい場合、画像データの本来の輝度値は、第二の補償利得Ｇ２で補償され、第三の補償利得Ｇ３が計算される。第二の補償利得Ｇ２が第一の補償利得Ｇ１よりも小さく、第一の補償利得Ｇ１と第二の補償利得Ｇ２との差異が閾値よりも小さい場合、画像データの本来の輝度値は、第三の補償利得Ｇ３を計算せずに、第二の補償利得Ｇ２で補償される。

本発明の第二の態様と一致して、本発明の補償方法を実行するための画像スキャニングシステムが提供される。画像スキャニングシステムは、画像スキャナと画像処理装置を含む。画像スキャナは、スキャンされた対象物のデジタル画像信号を生成するためであり、スキャンされた対象物をスキャニングするために使用される光源を提供するためのランプ管と、スキャニングモジュールと、標準色を提供するための色の参照領域と、デジタル画像信号を出力するための出力ポートとを含む。画像処理装置は、画像スキャナのランプ管の輝度が不安定な場合に作成されたデジタル画像信号を受信し、かつ補償するための画像スキャナの出力ポートに対して電気的に接続され、データ処理装置は、色の参照領域の輝度値にしたがって、デジタル画像信号を補償する。

好ましくは、データ処理装置はパーソナルコンピュータであり、補償ステップはパーソナルコンピュータにインストールされたソフトウェアによって実行される。

本発明の第三の態様と一致して、スキャナのスキャニングモジュールから作成された複数のスキャンラインのデジタル画像データを補償するための輝度の補償方法が提供される。最初に、第一の補償利得が参照色の第一の輝度値にしたがって計算され、Ｎのスキャンラインにおけるデジタル画像データの輝度値は第一の補償利得で補償される。次いで、第二の補償利得は参照の第二の輝度値にしたがって計算され、Ｍのスキャンラインにおけるデジタル画像データの輝度値は第二の補償利得で補償される。その後、第一の補償利得は第二の補償利得と比較され、第三の補償利得が比較結果によって計算することでも、識別される。

本発明の前述の目的及び利点は、下記の詳細及び添付図によって当業者に容易に明白となるであろう。

図２を参照するに、本発明の好ましい実施態様による画像スキャニングシステムの概略図が示される。画像スキャニングシステムは、スキャニングモジュール２０１と、ランプ管２０２と、ガラスのプラットフォーム２０３と、色の参照領域２０４と、出力ポート２０５とを含む画像スキャナ２００を含む。画像スキャナ２００は、出力ポート２０５を介して、データ処理装置１００に対して電気的に接続される。

この実施態様において、色の参照領域２０４は、ガラスのプラットフォーム２０３に固定された細長い白いプレートであり、ガラスのプラットフォーム２０３の側面側に平行で配置される。典型的なデータ処理装置１００は、パーソナルコンピュータである。しかしながら、本発明の教示の範囲内で、参照の白いプレート２０４の多数の修正及び変更がなされてよいことを当業者が容易に認識することに注意する。例えば、参照の白いプレート２０４は任意の形状を有してよい。加えて、参照の白いプレート２０４は、白い領域の画像がスキャニングモジュール２０１内に含まれる感知要素によって検出できる限り、スキャニングモジュール２０１の信号受信面の端部に配置される白い領域であってよい。したがって、上述の開示は、単に請求項の範囲によって制限されるべきである。

ランプ管２０２及びスキャンされた対象物の画像信号を生じるためのセンサー、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）は、スキャニングモジュール２０１内に配置される。

スキャンされた対象物の画像データは、出力ポート２０５を介してパーソナルコンピュータ１００に転送され、画像データの輝度値を補償するようにパーソナルコンピュータのソフトウェアによって処理される。

参照の白いプレート及びスキャンラインを例示する概略図である図３を参照する。本発明の補償方法は、パーソナルコンピュータのソフトウェアの実行によって成し遂げられ、図３を参照して下記のように記載される。

スキャナの開始からの初期段階において、ランプ管の輝度が安定でないために、幾つかのスキャンラインの輝度値は、ランプ管の輝度が安定状態の場合の輝度値よりも低い。例えば、安定状態で得られた参照の白いプレート２０４の輝度値が２００であると提供され、参照の白いプレートの輝度値及び各スキャンラインにおける補償された輝度値が、下記表に与えられる。

スキャニングモジュール２０１が第一のスキャンラインＬ１の位置でスキャニング操作を実行する場合、参照の白いプレート２０４はさらにスキャンされる。スキャニング操作が第一のスキャンラインＬ１の位置で実行される場合にランプ管の輝度が安定状態に到達しないので、その瞬間の参照の白いプレート２０４の輝度は、例えば、１０１までわずかに高まる。この状況下で、第一のスキャンラインＬ１の位置で得られた画像データの輝度は通常値よりも低い。ランプ管の輝度が時間で高まると、参照の白いプレート２０４の輝度値はスキャニング期間で徐々に高まる。

さらに、安定状態で得られた参照の白いプレート２０４の輝度である目標の輝度値Ｔは、パーソナルコンピュータに記憶される。この実施態様において、目標の輝度値は２００である。

スキャンラインＬ３２の位置が第一のスキャニング位置として役立つ場合、スキャニング操作がこの第一のスキャニング位置Ｌ３２で実行される際に得られた参照の白いプレート２０４の輝度値、例えば、１３２は、第一の参照輝度値Ｗ１として参照される。この状況下において、補償利得Ｇ１は、目標の輝度値Ｔ（＝２００）及び第一の参照の輝度値Ｗ１（＝１３２）にしたがって計算される。

この実施例において、Ｇ１＝Ｔ／Ｗ１＝２００／１３２＝１．５１５１である。

参照の白いプレートの第一の参照の輝度値Ｗ１はランプ管が安定状態に達しない場合に得られるので、その輝度値は、目標の輝度値Ｔに達するように、補償利得Ｇ１で補償される。

スキャンラインＬ１乃至Ｌ３２における本来の画像データの輝度値のデータＬ１乃至Ｌ３２が利得Ｇ１によってそれぞれ掛けられた後、画像データの補償された輝度値のデータＬ１ｘＧ１乃至データＬ３２ｘＧ１が得られる。補償された輝度値は、ランプ管が安定状態にある場合に得られる輝度値と実質的に等しい。

結果として、スキャンラインＬ６４の位置が第二のスキャニング位置として役立つ際に、スキャニング操作がこの第二のスキャニング一Ｌ６４で実行される場合に得られる参照の白いプレート２０４の輝度値、例えば１６４は、第二の参照輝度値Ｗ２として参照される。この状況において、第二の補償利得Ｇ２は、第一の参照輝度値Ｗ１（＝１３２）、第一の補償利得Ｇ１（＝１．５１５１）及び第二の参照輝度値Ｗ２（＝１６４）にしたがって計算され、
Ｇ２＝Ｇ１ｘ[Ｗ１／（Ｗ１＋ΔＷ）]、式中、ΔＷ＝Ｗ２−Ｗ１
である。

上述の式にしたがって、Ｇ２＝２００／１３２ｘ[１３２／（１３２＋（１６４−１３２））]＝１．２１９５
第一の補償利得Ｇ１と第二の補償利得Ｇ２との間の差異が０．１など閾値よりも大きい場合、本来のデジタル画像データの輝度値は第二の補償利得Ｇ２で補償され、次いで、第三の補償利得Ｇ３が計算される。この実施例において、第一の補償利得Ｇ１（＝１．５１５１）と第二の補償利得Ｇ２（＝１．２１９５）との間の差異は０．２９５６であり、閾値よりも大きい。この条件下において、スキャンラインＬ３３乃至Ｌ６４における本来の画像データの輝度値のデータＬ３３乃至Ｌ６４が利得Ｇ２（＝１．２１９５）によってそれぞれ掛けられた後、画像データの補償された輝度値のデータＬ３３ｘＧ２乃至データＬ６４ｘＧ２が得られる。

その方法によって、２つの隣接したスキャンライン間の輝度値の変化が小さいので、補償利得を得るための計算は、連続するスキャンラインでのある特定の数がスキャンされる場合に実行される。それらスキャンラインの輝度値は、同じ補償利得で補償される。この実施態様において、各３２の連続するスキャンラインにおいて、補償利得を得るための計算が成される。

同様の方法と一致して、次に、第三の補償利得Ｇ３が計算される。第三の補償利得Ｇ３が１．１２３４で、第二の補償利得Ｇ２（＝１．２１９５）よりも小さいと仮定すると、スキャンラインＬ６５乃至Ｌ９６における本来の画像データの輝度値は、第三の補償利得Ｇ３で補償される。

同様の方法と一致して、次いで、第四の補償利得Ｇ４が計算される。第四の補償利得Ｇ４が１．１１１１であると仮定すると、スキャンラインＬ９７乃至Ｌ１２８における本来の画像データの輝度値は、第四の補償利得Ｇ４で補償される。代替として、第四の補償利得Ｇ４が第三の補償利得Ｇ３（＝１．１２３４）とほとんど等しいので、輝度値は補償される必要はない。

第四の補償利得Ｇ４が第三の補償利得Ｇ３とほとんど等しい場合、スキャンラインの当該の群とスキャンラインの以前の群との間の画像データの輝度値の変化が非常にわずかであることを意味する。この状況下において、ランプ管は安定状態に達し、したがって、次の利得の計算が免除できる。

上述した実施態様において、輝度値は、２つの隣接する補償利得間の差異が０．１などの閾値よりも大きい際に補償される。しかしながら、この閾値は変更されてよく、製造設計に依存する輝度の必要性にしたがってプリセットされてよい。

上述の記載から、本発明によるデジタル画像データの補償方法は下記のように簡素化できる。

（１）参照の白いプレート２０４の目標の輝度値Ｔをパーソナルコンピュータ１００に記憶する、
（２）目標の輝度値Ｔと、画像スキャナ２００の参照の白いプレート２０４から得られた第一の参照輝度値Ｗ１によって、パーソナルコンピュータ１００で第一の補償利得Ｇ１を計算させ、ここでＧ１＝Ｔ／Ｗ１であり、
（３）スキャンラインＬ１乃至Ｌ３２における画像データの補償された輝度値を得るように、スキャンラインＬ１乃至Ｌ３２における本来の画像データの輝度値を第一の補償利得Ｇ１でそれぞれ掛けて、
（４）画像スキャナ２００の参照の白いプレート２０４から得られた第二の参照輝度値Ｗ２によって、パーソナルコンピュータ１００で第二の補償利得Ｇ２を計算させ、ここで
Ｇ２＝Ｇ１ｘ[Ｗ１／（Ｗ１＋ΔＷ）]、式中、ΔＷ＝Ｗ２−Ｗ１であり、
（５）現行の補償利得でスキャンライン（つまりＬ３３乃至Ｌ６４）の現行の群における画像データの本来の輝度値を補償し、現行の補償利得が閾値によって以前の補償利得よりも大きい場合は、現行の補償利得が以前の補償利得とほとんど等しくなるまで、別の補償利得Ｇ３を計算し、次の補償利得の計算を実行せずに現行の補償利得で画像データの本来の輝度値のデータを補償する。

上述の記載から、画像データの輝度値が画像データの画像信号を直接的に計算することによって補償されるので、安定所要のスキャニング操作を実行するための追加的な回路類は必要とされない。加えて、異なるスキャニング位置で得られた参照の白いプレートの輝度値を比較するために、ソフトウェアを使用することによって補償利得の計算が実行されるので、この補償方法を実施するためのコストは多大に削減される。

本発明が最も実際的で好ましい実施態様を考慮して記載されたが、本発明は開示された実施態様を制限する必要がないことが理解される。対照的に、すべての修正及び同様の構造が包含されるように、最も広い解釈と一致する本願の請求項の趣旨及び範囲内に含まれる様々な修正及び同様の配置を含むように意図される。

冷陰極蛍光ランプの輝度の変化のグラフである。 本発明の好ましい実施態様による画像スキャニングシステムの概略図である。 参照の白いプレートとスキャンラインとを例示する概略図である。

符号の説明

１００ パーソナルコンピュータ
２００ 画像スキャナ
２０１ スキャニングモジュール
２０２ ランプ管
２０３ ガラスのプラットフォーム
２０４ 参照の白いプレート
２０５ 出力ポート
Ｌ１乃至Ｌ９６ スキャンライン

Claims (6)

1. ランプ管の輝度が不安定な場合にスキャナのスキャニングモジュールから生成されたデジタル画像データを補償するための補償方法であって、該補償方法は、
   目標の輝度値Ｔを提供するステップと、
   前記スキャニングモジュールが第一のスキャニング位置で標準色をスキャンする場合に得られる第一の参照輝度値Ｗ１を提供するステップと、
   前記目標の輝度値Ｔ及び前記第一の参照輝度値Ｗ１により、第一の補償利得Ｇ１を計算する、Ｇ１＝Ｔ／Ｗ１で表されるステップと、
   前記スキャニングモジュールが第二のスキャニング位置で前記標準色をスキャンする場合に得られる第二の参照輝度値Ｗ２を提供するステップと、
   前記第一の参照輝度値Ｗ１、前記第一の補償利得Ｇ１及び前記第二の参照輝度値Ｗ２により、第二の補償利得Ｇ２を計算するステップと、
   前記第一の補償利得Ｇ１が閾値によって前記第二の補償利得Ｇ２よりも大きい場合、前記第二の補償利得Ｇ２で画像データの本来の輝度値を補償し、第三の補償利得Ｇ３を計算するステップと、
   前記第二の補償利得Ｇ２が前記第一の補償利得Ｇ１よりも小さく、前記第一の補償利得Ｇ１と前記第二の補償利得Ｇ２との差異が前記閾値よりも小さい場合、前記第三の補償利得Ｇ３を計算せずに前記第二の補償利得Ｇ２で画像データの本来の輝度値を補償するステップと、
   を含むことを特徴とするデジタル画像データを補償するための補償方法。
2. 前記標準色は白色であり、前記目標の輝度値Ｔは、前記スキャニングモジュールが前記ランプ管の安定状態における前記標準色をスキャンする場合に得られることを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像データを補償するための補償方法。
3. 前記第一のスキャニング位置は、複数のスキャンラインによって前記第二のスキャニング位置から離れていることを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像データを補償するための補償方法。
4. 前記第一の補償利得Ｇ１を計算するステップ後、前記第一の補償利得Ｇ１で前記画像データを前記第一のスキャニング位置から前記第二のスキャニング位置まで補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像データを補償するための補償方法。
5. 前記第二の補償利得Ｇ２は、下記式
   Ｇ２＝Ｇ１ｘ[Ｗ１／（Ｗ１＋ΔＷ）]、
   式中、ΔＷ＝Ｗ２−Ｗ１、
   で表されることを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像データを補償するための補償方法。
6. 前記画像データを補償するステップは、前記画像データの前記輝度値に前記第二の補償利得Ｇ２を掛けることによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像データを補償するための補償方法。

Images