JP2009296421A

JP2009296421A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2009296421A
Application number: JP2008149083A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Kumano; 俊哉熊野
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】撮像素子の全ての画素に渡って地色を均一化する補正処理のための適切な基準レベルを定期的に更新する。
【解決手段】撮像素子が撮影した複数の原稿の撮影信号を順次取り込み、所定期間が経過する毎に、該所定期間に取り込んだ全ての撮影信号からなるグループから、撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値をグループ基準レベルとして抽出し、グループ基準レベルが抽出される毎に、抽出されたグループ基準レベルを順次取り込んで記憶し、直近に取り込んだ所定個数のグループ基準レベルから、撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値を注目グループ基準レベルとして抽出する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、原稿画像を読み取る画像読取装置に関する。

画像読取装置では、光学系の特性等によって、撮像素子によって原稿を撮影した撮影信号の白レベルが全ての画素で一定とはならず、例えば、ライン型撮像素子は、その中央部では白レベルが高く、両端部では白レベルが低い特性を持つ傾向がある。このような特性をキャンセルする、つまり原稿の地色を補正後の撮影信号の全画素で均一化するには、撮像素子の画素毎に求めた適正な基準（白）レベルに基づいて撮影信号をレベル補正する必要がある。従来、画素毎の基準レベルは、装置の製造過程で、白色プレートを読み取る等によって撮像素子の特性を調査し、その調査結果から適切な値を記憶させている。また、電源投入時に自動的に白色プレートを読み取り、その撮影信号の最大値を基準レベルとする構成もある。

しかしながら、この場合、原稿を照射する光源部や白色プレートの経年変化、汚れ等によって、基準レベルが最適な値から外れていくのは避けられない。このような問題に対処した従来技術の例として、次の特許文献１、２には、原稿を読み取りながら、撮影信号の最大値を更新し、その最大値を基準レベルとする技術が記載されている。
特開平０４−３４８６６５号公報特開２００２−４４４５３号公報

上記特許文献１、２では、前ラインの撮影信号の最大値を用いて、次ラインの撮影信号を補正している。しかし、原稿の位置によって撮影信号の最大値が大きく変動する問題がある。特許文献２では、前ラインだけでなく、前複数ラインの撮影信号の平均値を基準レベルとする技術も教示しているが、その効果は限定的である。そこで、本発明は、原稿を読み取った撮影信号から基準レベルを設定する構成において、原稿間の地色の違い、あるいは原稿の汚れ等があっても適切な基準レベルを設定できる画像読取装置を提供する。

本発明による画像読取装置は、撮像素子が撮影した複数の原稿の撮影信号を順次取り込み、所定期間が経過する毎に、該所定期間に取り込んだ全ての撮影信号からなるグループから、前記撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値をグループ基準レベルとして抽出する第１の基準レベル抽出部と、前記グループ基準レベルが抽出される毎に、抽出されたグループ基準レベルを順次取り込んで記憶する記憶部と、直近に取り込んだ所定個数のグループ基準レベルから、前記撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値を注目グループ基準レベルとして抽出する第２の基準レベル抽出部と、前記注目グループ基準レベルに基づいて、撮像素子の全ての画素に渡って地色が均一化されるように、原稿の撮影信号をレベル補正する地色補正部とを備えた。

前記所定期間は、該所定期間に撮影すべき原稿の枚数によって特定してもよく、あるいは、該所定期間の開始からの経過時間によって特定してもよい。

本発明による画像読取装置では、所定期間（調査期間）が経過する毎に、その所定期間に取り込んだ全ての原稿の撮影信号からグループ基準レベルを抽出し、更に、複数のグループ基準レベルから最大値を抽出して注目グループ基準レベルとしている、すなわち多数の枚数の原稿の撮影信号から最大値を選択して注目グループ基準レベルとしているので、その途中に原稿間の地色の違い、あるいは原稿の汚れ等があっても、注目グループ基準レベルに大きな影響は生じない。従って、適切な基準レベルに基づいて撮影信号をレベル補正できるので、良好な画質が得られる。また、所定期間が経過する毎に１つのグループ基準レベルが得られ、その結果、注目グループ基準レベルも抽出し直されるので、光源部の経年変化にも対応できる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
ここに図１は、本発明を適用した画像読取装置における光学系統および信号処理系統の機能ブロック図である。

この画像読取装置１は、光学系統および信号処理系統として、原稿４に光を照射する光源部２３と、原稿４による反射光を撮像素子２０に結像させるレンズ２１と、ＣＣＤ（チャージカップルドデバイス）等で構成されたライン型の撮像素子２０と、撮影信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器２２と、デジタル化された撮影信号に対して、撮像素子２０の全画素に渡って地色が均一化されるように、原稿の撮影信号をレベル補正する、つまりシェーディング処理を実行する地色補正部１４と、γ補正や２値化処理を実行する画像処理部３１と、画像処理された撮影信号を画像データとして保存する画像メモリ３２とを備えている。

また、地色補正部１４によるシェーディング処理に必要な基準信号を生成する基準レベル生成部１０として、撮像素子２０が撮影した複数の原稿の撮影信号を順次取り込み、所定期間が経過する毎に、該所定期間に取り込んだ全ての撮影信号からなるグループから、撮像素子２０の各画素について、対応した画素の最大値をグループ基準レベルとして抽出する第１の基準レベル抽出部１１と、グループ基準レベルが抽出される毎に、抽出されたグループ基準レベルを順次取り込んで記憶するファースト・イン・ファースト・アウト式の記憶部１２と、直近に取り込んだ所定個数のグループ基準レベルから、撮像素子２０の各画素について、対応した画素の最大値を注目グループ基準レベルとして抽出する第２の基準レベル抽出部１３とを備えている。

第１の基準レベル抽出部１１は、撮像素子２０の画素毎に現時点での最大値を保存する比較用メモリ１１ａ、および取り込んだ撮影信号のレベルと、比較用メモリ１１ａとの大小を判別する比較器１１ｂとを備えている。そして、所定期間の開始時に比較用メモリ１１ａを初期化し、撮像素子２０から取り込まれる撮影信号を画素の順序に従って順次取り込み、比較用メモリ１１ａから読み出した現時点での最大値と比較して、撮影信号の方が大ならば、撮影信号を新たな最大値として比較用メモリ１１ａを更新する動作を繰り返す。このようにして、グループ基準レベルが抽出される。

第２の基準レベル抽出部１３も、第１の基準レベル抽出部１１と同様の方法で、複数のグループ基準レベルから注目グループ基準レベルを抽出するが、別構成として、ソフトウェア処理によって、注目グループ基準レベルを抽出してもよい。

クロック生成部１５は、基準レベル生成部１０に各種制御クロックを供給する回路である。この例では、撮像素子２０が撮影した原稿の枚数をページカウンタ１６によって計数し、その計数が所定数（例えば１００枚）になった時点で所定期間が経過したとして、必要な制御クロックを生成する。なお、所定期間は、所定期間の開始からの時間経過（例えば２４時間）によって特定してもよく、その場合には、ページカウンタ１６に替えて、タイマ回路等がクロック生成部１５に接続される。

図２は、基準レベル生成部１０の動作原理を説明するタイミング図で、撮影信号からグループ基準レベルを抽出し、更に、そのグループ基準レベルから、注目グループ基準レベルを抽出する過程を示している。

本発明では、上述したように、所定期間は、その期間内に撮影する原稿の枚数あるいは経過時間等によって特定される。

（ａ）〜（ｄ）のグループには、それぞれ、所定期間ａ〜ｃに撮影された複数の原稿の撮影信号を画素単位で示している。なお、所定期間ａ〜ｃは既に終了しているが、所定期間ｄは現在継続中になっている。各グループに属する全ての撮影信号から、撮像素子２０の各画素について、対応した画素の最大値が抽出され、抽出された最大値は、全画素分が組み合わせられて、所定期間ａ〜ｃにそれぞれ対応したグループ基準レベルとされる。

（ｅ）のグループには、そのようにして抽出された所定個数（ここでは３個）のグループ基準レベルを、注目グループとして示している。この注目グループに属する基準レベルから、撮像素子２０の各画素について、対応した画素の最大値が抽出され、抽出された最大値は全画素分が組み合わせられて、（ｆ）に示した注目グループ基準レベルとされる。

この方法では、所定期間が終了する毎に、１つのグループ基準レベルが抽出され、それに従って、注目グループ基準レベルも選択し直される。上記の例で云えば、所定期間ｄが終了したときには、所定期間ｄに対応した基準レベルが確定し、更に、所定期間ｂ〜ｄの各グループ基準レベルから、注目グループ基準レベルが抽出し直される。つまり、注目グループ基準レベルは所定期間毎に更新される。

図３は、基準レベル生成部１０の基本的な動作を説明するフローチャートであるが、これは、１回の所定期間に対応した動作であって、所定期間毎に同様の動作が繰り返される。

この基本的な動作では、まず、グループ基準レベルを抽出するための比較用メモリ１１ａが初期化され、更に、注目画素の位置が初期化される（ステップ１０１、１０２）。注目画素の位置は、撮像素子２０から撮影信号を取り込むための制御クロックを計数するカウンタ等によって特定できる。その後、画素毎に、撮影信号が取り込まれ、比較器１１ｂによって、比較用メモリ１１ａが記憶しているその時点までの最大値と比較される。その結果、撮影信号が大であれば、その撮影信号を最大値として比較用メモリ１１ａに上書き保存する処理を繰り返す（ステップ１０３〜１０８）。そして、所定期間の終了を判別し、終了していない場合には、次の撮影信号を受け付けるため、注目画素を初期化して、画素毎の処理が繰り返される（ステップ１０９）。一方、所定期間が終了すれば、比較用メモリ１１ａの内容が、新たなグループ基準レベルとして、記憶部１２に保存される（ステップ１１０、１１１）。

次いで、記憶部１２に保存している所定数のグループ基準レベルから、注目グループ基準レベルを選択する処理がなされる。この処理では、画素毎に最大値を求めればよいので、最初に注目画素の位置が初期化され、その後、画素毎に、グループ基準レベルの中から最大値を選択する処理が、最後の画素まで繰り返される。最後の画素まで処理が終われば、選択した最大値が、全画素分組み合わせられて、注目グループ基準レベルとされる（ステップ１１２〜１１４）。

本発明を適用した画像読取装置の機能ブロック図である。本発明の要部の動作原理を説明するタイミング図である。本発明の要部の基本的な動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１画像読取装置
４原稿
１１第１の基準レベル抽出部
１２記憶部
１３第２の基準レベル抽出部
１４地色補正部

Claims

撮像素子が撮影した複数の原稿の撮影信号を順次取り込み、所定期間が経過する毎に、該所定期間に取り込んだ全ての撮影信号からなるグループから、前記撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値をグループ基準レベルとして抽出する第１の基準レベル抽出部と、
前記グループ基準レベルが抽出される毎に、抽出されたグループ基準レベルを順次取り込んで記憶する記憶部と、
直近に取り込んだ所定個数のグループ基準レベルから、前記撮像素子の各画素について、対応した画素の最大値を注目グループ基準レベルとして抽出する第２の基準レベル抽出部と、
前記注目グループ基準レベルに基づいて、撮像素子の全ての画素に渡って地色が均一化されるように、原稿の撮影信号をレベル補正する地色補正部とを備えた画像読取装置。
請求項１において、
前記所定期間は、該所定期間に撮影すべき原稿の枚数によって特定されている画像読取装置。
請求項１において、
前記所定期間は、該所定期間の開始からの経過時間によって特定されている画像読取装置。