JP2012151644A - Image reader, image formation apparatus provided with image reader, and image processing method - Google Patents

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Takahisa Yoshigae
貴久 吉ヶ江
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader capable of reducing color unevenness of a specific color occurring in image data on read document caused by unevenness in the properties of the light-emitting devices of a light source.SOLUTION: The document is irradiated with light from a light source comprising plural LED devices arrayed linearly, and the reflected light from the document is received by a CCD 3a to obtain image data. The obtained image data is converted to digital data by a gain adjustment circuit 100 and an A/D conversion circuit 101 and thereafter corrected by a shading compensation section 102. A color determination section 103 determines whether pixels in at least a part of the areas in the corrected image data is a preset specific color which generates the color unevenness. If determined to be the specific color, a color unevenness correction section 104 corrects the color unevenness of the specific color of the image data.

Description

本発明は、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に用いられる画像読取装置、画像読取装置を備えた画像形成装置及び画像処理方法に関し、より詳しくは、読み取られた画像の色ムラを低減する機能を有する画像読取装置、画像読取装置を備えた画像形成装置及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image reading apparatus used in an image forming apparatus such as a digital copying machine, a scanner, a facsimile, and a multifunction machine, an image forming apparatus including the image reading apparatus, and an image processing method. The present invention relates to an image reading apparatus having a function of reducing color unevenness, an image forming apparatus including the image reading apparatus, and an image processing method.
従来より、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置では、原稿を読み取って画像データとして電子化する画像読取装置を備えており、読み取った画像データに出力のための様々な画像処理を施し、複写処理のように装置内で印刷出力を行うほか、外部装置への出力処理を行うなど、種々の出力機能を備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as digital copying machines, scanners, facsimile machines, and multifunction machines have been provided with an image reading apparatus that reads a document and digitizes it as image data, and various images for outputting the read image data. Various processing functions are provided, such as performing processing and performing print output in the apparatus as in copy processing, and performing output processing to an external device.
画像読取装置では、光源から原稿に対して光を照射し、副走査方向に原稿を相対移動させながら、原稿からの反射光を主走査方向にライン状に読取手段で読み取って画像データを得る。こうした画像読取装置に用いられる光源として、従来はハロゲンランプやキセノンランプといった光源が用いられてきたが、より高効率な光源として複数のLED(Light Emitting Diode)素子を線状に配列した光源が実用化されている。   In the image reading apparatus, light is emitted from a light source to a document, and the reflected light from the document is read in a line in the main scanning direction by a reading unit while relatively moving the document in the sub-scanning direction to obtain image data. Conventionally, a light source such as a halogen lamp or a xenon lamp has been used as a light source used in such an image reading apparatus. However, as a more efficient light source, a light source in which a plurality of LED (Light Emitting Diode) elements are linearly arranged is practical. It has become.
白色光を発光する複数のLED素子が線状に配列されている光源を用いる場合、LED素子の特性の一つである色度(色味)のバラツキが問題となる。LED素子の色度にバラツキがある場合原稿が一様な色に着色されていても読み取った画像データでは色ムラが発生してしまうといった問題がある。こうした色ムラの発生に対しては、同じ色度のLED素子を予め選別して使用することで、色ムラの少ないLED光源を実現することが可能であるが、選別作業が必要になり、また色度が異なるLED素子は使用できないため、製造コストが高くなる課題がある。   When a light source in which a plurality of LED elements that emit white light are linearly arranged is used, a variation in chromaticity (color), which is one of the characteristics of the LED elements, becomes a problem. When the chromaticity of the LED elements varies, there is a problem that even if the original is colored in a uniform color, color unevenness occurs in the read image data. For the occurrence of such color unevenness, it is possible to realize an LED light source with less color unevenness by selecting and using LED elements having the same chromaticity in advance, but a sorting operation is required. Since LED elements having different chromaticities cannot be used, there is a problem that the manufacturing cost increases.
色ムラの発生に対する別の対策としては、例えば、特許文献1には、LED素子の動作電流を変化させることで色度が変化する特性を利用して、LED素子の動作電流を制御して線状に配列したLED素子の色度のバラツキを補正している点が記載されている。また、特許文献2には、LED素子の個々の発光強度のバラツキを抑えるために、ライン基準白板データとライン原稿データとから1ラインのグレーバランス補正データを作成して、シェーディング補正の際にグレーバランス補正データも併せて補正することでグレーバランス変動も補正する点が記載されている。   As another countermeasure against the occurrence of color unevenness, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 uses a characteristic that the chromaticity is changed by changing the operating current of the LED element to control the LED element operating current. The point which correct | amends the dispersion | variation in chromaticity of the LED element arranged in the shape is described. Further, in Patent Document 2, in order to suppress variations in individual light emission intensities of LED elements, one line of gray balance correction data is created from line reference whiteboard data and line original data, and gray shading correction is performed at the time of shading correction. It also describes that gray balance fluctuations are also corrected by correcting the balance correction data together.
上述した特許文献1では、線状に配列された複数のLED素子の動作電流を個別に制御することで色度のバラツキを補正できるが、LED素子に印加する電流量を個別に制御するために駆動回路が複雑になり 駆動回路の製造コストが高くなる。また、動作電流を個別に制御した場合でも、ある程度LED素子の色度について選別する必要がある。
また、LED素子の分光特性をみると、ある特定色においてより顕著に色ムラが目立つ場合がある。例えば、青色の発光ダイオード及び黄色の蛍光体を組み合せた白色LED素子は、図6に示すような分光特性を有している。青色の発光ダイオードのピーク波長Pが各素子でバラツキが生じると各素子の色度にバラツキが生じるようになる。こうした白色LED素子をライン状に配列した光源を用いて青色系の原稿を読取手段で読み取った場合、図7に示すようにライン状に沿った画素位置での読取データのレベルは、緑色(Gで示すグラフ)及び赤色(Rで示すグラフ)に比べて青色(Bで示すグラフ)のレベルの変動が大きくなり、原稿を読み取る際に他の色に比べて画像データの色ムラが顕著になる。
In Patent Document 1 described above, variation in chromaticity can be corrected by individually controlling the operating currents of a plurality of LED elements arranged in a line, but in order to individually control the amount of current applied to the LED elements. The drive circuit becomes complex and the drive circuit manufacturing cost increases. Further, even when the operating current is individually controlled, it is necessary to select the chromaticity of the LED elements to some extent.
Further, when looking at the spectral characteristics of the LED element, color unevenness may be more noticeable in a specific color. For example, a white LED element in which a blue light emitting diode and a yellow phosphor are combined has spectral characteristics as shown in FIG. When the peak wavelength P of the blue light emitting diode varies among elements, the chromaticity of each element varies. When a blue-type original is read by a reading unit using a light source in which such white LED elements are arranged in a line shape, the level of read data at pixel positions along the line shape is green (G ) And the red color (the graph indicated by R) have a greater variation in the level of the blue color (the graph indicated by B), and the color unevenness of the image data becomes more pronounced than the other colors when the document is read. .
そこで、本発明の目的は、画像読取装置において、光源の発光素子の特性のバラツキにより原稿を読み取った画像データに生じる特定色の色ムラを低減することである。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce color unevenness of a specific color that occurs in image data obtained by reading a document due to variations in characteristics of light emitting elements of a light source in an image reading apparatus.
請求項1の発明は、複数の発光素子がライン状に配列された光源と、前記光源からの光を原稿に照射して当該原稿からの反射光に基づいて画像データを得る読取手段と、前記画像データの少なくとも一部の領域の画素が予め設定された特定色であるか否かを判定する判定手段と、特定色と判定された場合に前記画像データの特定色の色ムラを補正処理する補正手段とを備えていることを特徴とする画像読取装置である。
請求項2の発明は、前記判定手段は、前記画像データのレベル変動が所定の範囲内の領域の画素が前記特定色であるか否か判定することを特徴とする請求項1に記載された画像読取装置である。
請求項3の発明は、前記判定手段は、画素のRGBデータと前記特定色のRGBデータとを比較して判定することを特徴とする請求項1又は2に記載された画像読取装置である。
請求項4の発明は、前記判定手段は、シェーディング補正処理した前記画像データについて判定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された画像読取装置である。
請求項5の発明は、前記補正手段は、予め基準原稿を前記読取手段により読み取った画像データに基づいて設定された補正値により補正処理することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された画像読取装置である。
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載された画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項7の発明は、複数の発光素子がライン状に配列された光源と、前記光源からの光を原稿に照射して当該原稿からの反射光に基づいて画像データを得る読取手段と、前記画像データの画像処理を行う処理手段とを備えた画像読取装置における画像処理方法であって、前記画像データの少なくとも一部の領域の画素が予め設定された特定色であるか否か判定する判定処理工程と、特定色と判定された場合に前記画像データの特定色の色ムラを補正処理する補正処理工程とを有することを特徴とする画像処理方法である。
請求項8の発明は、請求項7に記載された画像処理方法の各工程をコンピュータに行わせるためのプログラムである。
The invention according to claim 1 is a light source in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line, a reading unit that irradiates light from the light source onto the document and obtains image data based on reflected light from the document, and Determination means for determining whether or not pixels in at least a part of the area of the image data have a preset specific color, and correction processing for color unevenness of the specific color of the image data when it is determined as the specific color An image reading apparatus comprising a correction unit.
The invention according to claim 2 is characterized in that the determination means determines whether or not a pixel in a region where the level fluctuation of the image data is within a predetermined range is the specific color. An image reading apparatus.
According to a third aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first or second aspect, the determination unit makes a determination by comparing RGB data of a pixel with the RGB data of the specific color.
A fourth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the determination unit determines the image data subjected to the shading correction process.
The invention according to claim 5 is characterized in that the correction means performs a correction process using a correction value set in advance based on image data obtained by reading the reference document in advance by the reading means. The image reading apparatus described.
A sixth aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a light source in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line, a reading unit that irradiates a document with light from the light source and obtains image data based on reflected light from the document, An image processing method in an image reading apparatus comprising a processing unit that performs image processing of image data, wherein determination is made as to whether or not pixels in at least a partial area of the image data have a preset specific color An image processing method comprising: a processing step; and a correction processing step of correcting a color unevenness of the specific color of the image data when the specific color is determined.
The invention according to claim 8 is a program for causing a computer to perform each step of the image processing method according to claim 7.
本発明によれば、画像読取装置において、光源の発光素子の特性のバラツキにより原稿を読み取った画像データに生じる特定色の色ムラを低減することができる。   According to the present invention, in an image reading apparatus, it is possible to reduce color unevenness of a specific color that occurs in image data obtained by reading a document due to variations in characteristics of light emitting elements of a light source.
本発明の実施形態である画像読取装置を備えた画像形成装置の概略構造を示す正面図である。1 is a front view illustrating a schematic structure of an image forming apparatus including an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. 光源のLED素子の配列を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence of the LED element of a light source. 画像処理に関するブロック構成図である。It is a block block diagram regarding image processing. シェーディング補正処理前の主走査方向の画素位置での読取レベルの分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of the reading level in the pixel position of the main scanning direction before a shading correction process. シェーディング補正処理後の読取レベルの分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of the reading level after a shading correction process. 白色LED素子の分光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral characteristic of a white LED element. 色ムラが生じた場合の各色の読取レベル分布を示すグラフである。It is a graph which shows the reading level distribution of each color when color nonuniformity arises.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態である画像読取装置を備えた画像形成装置の概略構造を示す正面図である。画像形成装置は、原稿を読み取って画像データを得る画像読取装置である原稿読取装置1と、原稿読取装置1で読み取った画像データに基づいて電子写真方式で用紙上に画像形成を行うプリンタ2とを備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic structure of an image forming apparatus including an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus includes an original reading apparatus 1 that is an image reading apparatus that reads an original and obtains image data, and a printer 2 that forms an image on a sheet by electrophotography based on the image data read by the original reading apparatus 1. It has.
原稿読取装置1は、原稿を読み取る読取手段である第1読取部3及び第2読取部4、原稿をセットする原稿トレイ5、読み終えた原稿を排出する原稿排紙トレイ6、原稿を第1読取部3及び第2読取部4に対向するように搬送する原稿搬送経路7、原稿搬送経路7に沿って配置されて原稿を搬送する複数の搬送ローラ8、書籍等の原稿を載置する第1コンタクトガラス9、搬送する原稿に対向配置された第2コンタクトガラス10、第2コンタクトガラス10に対向配置された第1読取ローラ11、第2読取部4に対向配置された第2読取ローラ12によって構成されている。   The document reading device 1 includes a first reading unit 3 and a second reading unit 4 which are reading units for reading a document, a document tray 5 for setting a document, a document discharge tray 6 for discharging a document after reading, and a first document. A document conveyance path 7 that conveys the reading unit 3 and the second reading unit 4 so as to face each other, a plurality of conveyance rollers 8 that are arranged along the document conveyance path 7 and convey a document, and a first document such as a book. 1 contact glass 9, second contact glass 10 disposed opposite to the document to be conveyed, first reading roller 11 disposed opposite to the second contact glass 10, and second reading roller 12 disposed opposite to the second reading unit 4. It is constituted by.
原稿トレイ5には、読み取り対象となる原稿がセットされ、原稿排紙トレイ6には画像の読み取りが行われた原稿が排出される。原稿搬送経路7は、原稿トレイ5と原稿排紙トレイ6との間に設定された経路で、原稿トレイ5にセットされた原稿が一枚ずつ搬送ローラ8によって順次搬送されるようになっている。通常の使用状態では、原稿の読取動作を行う場合、片面又は両面のいずれかの読取モードを切り替えることにより読取動作が行われる。原稿が片面原稿の場合には、第1読取部3において原稿の表面のみ画像の読取動作が行われ、原稿が両面原稿の場合には、第1読取部3において原稿の表面の読取動作を行い、第2読取部4において原稿の裏面の読取動作を行う。   A document to be read is set on the document tray 5, and a document on which an image has been read is discharged to the document discharge tray 6. The document transport path 7 is a path set between the document tray 5 and the document discharge tray 6, and the documents set on the document tray 5 are sequentially transported one by one by the transport rollers 8. . In a normal use state, when a document reading operation is performed, the reading operation is performed by switching between one-sided or both-side reading modes. When the original is a single-sided original, the first reading unit 3 performs an image reading operation only on the surface of the original. When the original is a double-sided original, the first reading unit 3 performs an operation for reading the surface of the original. Then, the second reading unit 4 performs a reading operation on the back side of the document.
第1読取部3は、第1コンタクトガラス9上に載置された原稿に対しては光源3b及びミラー群3cを組み合わせた光学系を走査移動させてCCD(Charge Coupled Device)3aで読取動作を行う。光源3bからの光を原稿に照射して原稿からの反射光をミラー群3cにより伝送し結像レンズ3dに入射してCCD3aの受光面に結像させて読取動作を行う。また、原稿搬送経路7を搬送する原稿に対しては第2コンタクトガラス10に対向配置するように光学系を静置させておき、第2コンタクトガラス10と第1読取ローラ11との間(すなわち、原稿ターン搬送経路7上)を原稿が搬送される際に光源3bからの光を原稿に照射して原稿からの反射光をCCD3aの受光面に結像させて読取動作を行う。原稿搬送経路7に原稿を搬送する場合、第1読取ローラ11は駆動用のステッピングモータ(図示せず)により搬送ローラ8と同速で回転駆動され、搬送される原稿の表面を第2コンタクトガラス10に押し付けるように作用する。第1読取ローラ11は、原稿搬送経路7を挟んで第1読取部3と所定の間隔を空けて対向配置されており、シェーディングデータ生成時の白基準として使用するために周面が白色とされている。   The first reading unit 3 scans and moves the optical system in which the light source 3b and the mirror group 3c are combined with respect to the document placed on the first contact glass 9, and performs a reading operation with a CCD (Charge Coupled Device) 3a. Do. Light from the light source 3b is irradiated onto the document, and reflected light from the document is transmitted by the mirror group 3c, enters the imaging lens 3d, and forms an image on the light receiving surface of the CCD 3a to perform a reading operation. Further, the optical system is allowed to stand so as to face the second contact glass 10 with respect to the document transported through the document transport path 7, and between the second contact glass 10 and the first reading roller 11 (that is, When the document is transported on the document turn transport path 7), the light from the light source 3b is irradiated onto the document, and the reflected light from the document is imaged on the light receiving surface of the CCD 3a to perform the reading operation. When the document is transported to the document transport path 7, the first reading roller 11 is driven to rotate at the same speed as the transport roller 8 by a driving stepping motor (not shown), and the surface of the transported document is second contact glass. 10 acts to press. The first reading roller 11 is disposed to face the first reading unit 3 with a predetermined interval across the document conveyance path 7 and has a white peripheral surface for use as a white reference when generating shading data. ing.
第2読取部4は、光電変換素子を備えたCIS(密着イメージセンサ:Contact Image Sensor)からなり、搬送ローラ8により原稿搬送経路7を搬送される原稿の裏面を光電変換素子で読み取り、画像データを得ることができる。第2読取ローラ12は、原稿搬送経路7を挟んで第2読取部4と所定の間隔を空けて対向配置されており、シェーディングデータ生成時の白基準として使用するために周面が白色とされている。第2読取ローラ12は、第2読取部4による原稿の読取動作が行われる場合、ステッピングモータ(図示せず)により搬送ローラ8と同速で回転駆動され、原稿が第2読取部4と第2読取ローラ12との間をスムーズに移動するように作用する。   The second reading unit 4 is composed of a CIS (Contact Image Sensor) provided with a photoelectric conversion element. The second reading unit 4 reads the back side of the document conveyed on the document conveyance path 7 by the conveyance roller 8 with the photoelectric conversion element, and outputs image data. Can be obtained. The second reading roller 12 is disposed to face the second reading unit 4 with a predetermined interval across the document conveyance path 7 and has a white peripheral surface for use as a white reference when generating shading data. ing. The second reading roller 12 is rotationally driven at the same speed as the transport roller 8 by a stepping motor (not shown) when the second reading unit 4 performs the reading operation of the document, and the document is transferred to the second reading unit 4 and the second reading unit 4. It acts so as to move smoothly between the two reading rollers 12.
プリンタ2は、感光体14、レーザユニット15、現像器16、転写器17、定着部18等により構成されており、電子写真方式により画像形成処理が行われる。画像形成処理では、感光体14の表面が帯電器(図示せず)により一様に帯電され、感光体14の表面に第1読取部3又は第2読取部4で読み取られて画像処理された画像データに基づいてレーザユニット15により書き込み動作が行われ、静電潜像が形成される。感光体14の表面に形成された静電潜像に現像器16からトナーが転移することで現像化されてトナー像が形成される。現像化されたトナー像は、転写器17の作用により給紙カセット19から給紙された用紙20に転写される。トナー像が転写された用紙20は、定着部18で定着処理が行われた後、排紙トレイ21に排紙される。   The printer 2 includes a photosensitive member 14, a laser unit 15, a developing device 16, a transfer device 17, a fixing unit 18, and the like, and image forming processing is performed by an electrophotographic method. In the image forming process, the surface of the photoconductor 14 is uniformly charged by a charger (not shown), and the surface of the photoconductor 14 is read by the first reading unit 3 or the second reading unit 4 and subjected to image processing. A writing operation is performed by the laser unit 15 based on the image data, and an electrostatic latent image is formed. The toner is transferred from the developing device 16 to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 14 so that the toner image is formed. The developed toner image is transferred to the paper 20 fed from the paper feed cassette 19 by the action of the transfer unit 17. The sheet 20 on which the toner image has been transferred is subjected to a fixing process by the fixing unit 18 and then discharged to a discharge tray 21.
第1読取部3では、光源3bとして複数の白色LED素子をライン状に配列したものを用いている。図2は、光源3bのLED素子の配列を示す平面図である。複数の白色LED素子30がライン状に配列されており、その配列方向が読取動作を行う場合の主走査方向に沿うように設定されている。CCD3aは、原稿からの反射光をミラー群3c及び結像レンズ3dを介してその受光面に結像させ、光電変換によりアナログ信号に変換する。   The first reading unit 3 uses a light source 3b in which a plurality of white LED elements are arranged in a line. FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the LED elements of the light source 3b. A plurality of white LED elements 30 are arranged in a line, and the arrangement direction is set to be along the main scanning direction when the reading operation is performed. The CCD 3a forms an image of reflected light from the original on the light receiving surface via the mirror group 3c and the imaging lens 3d, and converts it into an analog signal by photoelectric conversion.
図3は、CCD3aで得られたアナログ信号の画像処理に関するブロック構成図である。読取信号を生成するセンサブロックSでは、CCD3aから得られたアナログ信号は、ゲイン調整回路100に入力されて、予め設定されたゲインに増幅するアナログ処理が行われ、増幅されたアナログ信号をA/D変換回路101に入力してデジタルデータに変換する。こうしたアナログ処理及びA/D変換処理は、例えば、AFE(Analog Front End)といったASICを用いて行うことができる。   FIG. 3 is a block diagram showing image processing of an analog signal obtained by the CCD 3a. In the sensor block S that generates the read signal, the analog signal obtained from the CCD 3a is input to the gain adjustment circuit 100 and subjected to analog processing for amplifying to a preset gain, and the amplified analog signal is converted to A / A. The data is input to the D conversion circuit 101 and converted into digital data. Such analog processing and A / D conversion processing can be performed using, for example, an ASIC such as AFE (Analog Front End).
ゲイン調整回路100では、ゲインを適宜調整できる機能を備えており、光源に用いるランプ及びCCDラインセンサの特性のばらつき等を吸収するように増幅してゲインを調整する。ゲインの設定値は、第1読取ローラ11の基準白レベルを読み取った場合に一定のデジタル出力となるように決定する。ゲインの設定は、電源オン時又は読取動作毎にゲインの調整処理を行って決定する。   The gain adjustment circuit 100 has a function of appropriately adjusting the gain, and amplifies and adjusts the gain so as to absorb variations in characteristics of the lamp and CCD line sensor used for the light source. The set value of the gain is determined so that a constant digital output is obtained when the reference white level of the first reading roller 11 is read. The gain setting is determined by performing gain adjustment processing when the power is turned on or for each reading operation.
センサブロックSからデジタルデータとして出力された画像データは、画像処理ブロックTに入力される。画像処理ブロックTでは、シェーディング補正部102において画像データに対してシェーディング補正処理が行われる。そして、シェーディング補正された画像データについて色ムラの発生しやすい色であるか否かを色判定部103で判定処理が行われ、色ムラが発生しやすいと判定された場合には、色ムラ補正部104において画像データの色ムラ補正処理が行われる。
シェーディング補正部102については、CCD3aでは、主に結像レンズ3dの光学的な特性により主走査方向の両端部の光量が低下した状態で受光するようになるが、シェーディング補正処理を行うことでこうした光量の低下を補正することができる。
Image data output as digital data from the sensor block S is input to the image processing block T. In the image processing block T, the shading correction unit 102 performs a shading correction process on the image data. Then, the color determination unit 103 determines whether or not the shading-corrected image data has a color that easily causes color unevenness. If it is determined that color unevenness is likely to occur, color unevenness correction is performed. In the unit 104, color unevenness correction processing of image data is performed.
As for the shading correction unit 102, the CCD 3a receives light in a state in which the light amount at both ends in the main scanning direction is reduced mainly due to the optical characteristics of the imaging lens 3d. A decrease in the amount of light can be corrected.
図4は、シェーディング補正処理前の主走査方向の画素位置での読取レベルの分布を示すグラフである。主走査方向の両端部に行くに従い読取レベルが低下している。シェーディング補正処理では、第1読取ローラ11の基準白レベルをCCD3aで読み取った読取レベルを画素毎に保存しておき、保存した読取レベルを用いて各画素毎の画像データに対して正規化処理を行うことで、主走査方向の分布を補正する。図5は、シェーディング補正処理後の読取レベルの分布を示すグラフである。読取レベルは全体にほぼ均一となって両端部の光量の低下が補正されている。   FIG. 4 is a graph showing the distribution of the reading level at the pixel position in the main scanning direction before the shading correction process. The reading level decreases as it goes to both ends in the main scanning direction. In the shading correction processing, the reading level obtained by reading the reference white level of the first reading roller 11 with the CCD 3a is stored for each pixel, and the normalization processing is performed on the image data for each pixel using the stored reading level. By doing so, the distribution in the main scanning direction is corrected. FIG. 5 is a graph showing the distribution of the read level after the shading correction process. The reading level is almost uniform throughout, and the decrease in the amount of light at both ends is corrected.
また、光源、レンズ、CCD等の光学的な特性のバラツキを補正するための処理としては、シェーディング補正処理の際にグレーバランス補正処理を行うようにすることもできる。グレーバランス補正処理は、基準原稿の読取レベルが目標値となるように、R、G、Bの読取レベルを各色毎に補正係数を乗算して補正する。補正係数は、基準原稿を読取ったデータと目標値との間のずれ量から算出して設定することができる。   In addition, as a process for correcting variations in optical characteristics such as a light source, a lens, and a CCD, a gray balance correction process may be performed during the shading correction process. In the gray balance correction process, the reading levels of R, G, and B are corrected by multiplying a correction coefficient for each color so that the reading level of the reference document becomes a target value. The correction coefficient can be set by calculating from the amount of deviation between the data obtained by reading the reference document and the target value.
シェーディング補正処理は、基準白レベルを読み取って各画素毎にシェーディングデータとして保存しておき、原稿を読み取った画像データの各画素毎のデータに対して、シェーディングデータ及び基準白レベルの目標値により生成される補正係数を乗算することで処理する。具体的には、以下の式により処理される。
Dout=Din×Dn/Ds
ここで、Doutはシェーディング補正後のデータ、Dinは入力データ、Dsはシェーディングデータ、Dnは目標値である。また、上記の式において目標値Dn自体を調整することでグレーバランス補正も併せて行うことができる。
The shading correction process reads the reference white level and saves it as shading data for each pixel, and generates the data for each pixel of the image data obtained by reading the document based on the target value of the shading data and the reference white level. Processing is performed by multiplying the correction coefficient. Specifically, it is processed by the following equation.
Dout = Din × Dn / Ds
Here, Dout is data after shading correction, Din is input data, Ds is shading data, and Dn is a target value. In addition, the gray balance correction can be performed by adjusting the target value Dn itself in the above formula.
色判定部103では、光源のLED素子の分光特性に基づいて予め色ムラが顕著に発生する特定色に関するデータを設定しておき、シェーディング補正処理された画像データが設定された特定色を有するかを判定する。色判定部103では、少なくとも1ライン以上のラインメモリを有し、シェーディング補正処理後の画像データを後段へ転送しながらラインメモリに順次一時的に記憶する。   In the color determination unit 103, data related to a specific color in which color unevenness is noticeably generated is set in advance based on the spectral characteristics of the LED element of the light source, and whether the image data subjected to the shading correction processing has the specified specific color Determine. The color determination unit 103 has a line memory of at least one line, and temporarily stores the image data after shading correction processing in the line memory sequentially while transferring it to the subsequent stage.
色ムラが発生するのは、原稿において同一濃度となるべき領域が所定の広さ以上で形成されている場合であるから、色判定部103では、まず、画像データ(濃度データ)を記憶しているラインメモリにおいて着目画素の前後複数画素を範囲とする検出領域を設定し、検出領域内の画像データ(濃度データ)の平均値、最大値及び最小値を算出する。そして、検出領域におけるレベル変動Δを最大値及び最小値に基づいて以下の式で算出する。
Δ=最大値−最小値
Δが予め設定された閾値Δth以下である場合に、着目画素は同一濃度中の画像データであると判定し、次に色ムラが顕著に発生する特定色であるか否か判定する。特定色の判定では、着目画素を中心とした検出領域の平均値のRGBデータ(濃度データ)に基づいて判定する。
Color unevenness occurs when an area that should have the same density is formed in a document with a predetermined width or more. Therefore, the color determination unit 103 first stores image data (density data). In a line memory, a detection area that covers a plurality of pixels before and after the target pixel is set, and an average value, a maximum value, and a minimum value of image data (density data) in the detection area are calculated. Then, the level fluctuation Δ in the detection area is calculated by the following formula based on the maximum value and the minimum value.
If Δ = maximum value−minimum value Δ is less than or equal to a preset threshold value Δth, it is determined that the pixel of interest is image data having the same density, and is a specific color that causes color unevenness next to occur? Judge whether or not. In the determination of the specific color, the determination is made based on the RGB data (density data) of the average value of the detection area centered on the target pixel.
例えば、Gに関するデータに対するR及びBのデータとの比R/G及びB/Gを、特定色のRGBデータの同様のデータ比Rref/Gref及びBref/Grefと比較して所定の範囲内となる場合に特定色であると判定する。こうしたRGBデータのデータ比を用いて色判定を行うことで。画像データの明度の違いを除いて特定色であるか否かを判定することが可能になる。なお、ある特定色のある明度で色ムラが目立ち易いといった場合は、画像データ及び特定色のRGBデータを直接比較して、色の判定を行うようにすることもできる。以上のように判定処理を行うことで、光源のLED素子の実際の分光特性に基づいて色ムラが発生するか否か判定することができる。   For example, the ratios R / G and B / G of R and B data to G-related data are within a predetermined range compared with similar data ratios Rref / Gref and Bref / Gref of RGB data of a specific color. It is determined that the color is a specific color. By performing color determination using the data ratio of such RGB data. It is possible to determine whether or not the color is a specific color except for the difference in brightness of the image data. If color unevenness is easily noticeable at a certain lightness of a specific color, the color determination can be performed by directly comparing the image data and the RGB data of the specific color. By performing the determination process as described above, it is possible to determine whether or not color unevenness occurs based on the actual spectral characteristics of the LED element of the light source.
色ムラ補正部104は、色判定部103から得られた判定結果に基づいて色ムラが顕著に発生する特定色であると判定された場合に色ムラ補正処理を行う。色ムラ補正部104では、シェーディング補正部102で補正された画像データに対して補正処理を行う。まず、シェーディング補正部102の補正処理後に色ムラが顕著に発生する基準原稿を予め準備し、基準原稿を読み取ってその画像データを色ムラデータとして保存しておく。また、得られた色ムラデータに対して色ムラを低減するための画素毎の目標値を併せて設定する。そして、シェーディング補正部102で補正処理された画像データの各画素毎のデータに対して、色ムラデータ及び色ムラを低減するための目標値により生成される補正係数を乗算することで処理する。具体的には、以下の式により処理される。
Mout=Min×Mn/Ms
ここで、Moutは色ムラ補正後のデータ、Minは入力データ、Msは色ムラデータ、Mnは目標値である。
The color unevenness correction unit 104 performs color unevenness correction processing when it is determined based on the determination result obtained from the color determination unit 103 that the color irregularity is a specific color. The color unevenness correction unit 104 performs correction processing on the image data corrected by the shading correction unit 102. First, a reference document in which color unevenness significantly occurs after correction processing by the shading correction unit 102 is prepared in advance, and the reference document is read and the image data is stored as color unevenness data. In addition, a target value for each pixel for reducing color unevenness is set for the obtained color unevenness data. Then, the data for each pixel of the image data corrected by the shading correction unit 102 is processed by multiplying the color unevenness data and the correction coefficient generated by the target value for reducing the color unevenness. Specifically, it is processed by the following equation.
Mout = Min × Mn / Ms
Here, Mout is data after color unevenness correction, Min is input data, Ms is color unevenness data, and Mn is a target value.
以上のように色ムラ補正処理することで、光源のLED素子の実際の分光特性に起因して発生する色ムラを低減することができるので、光源を作製する際にLED素子の分光特性に基づく選別範囲を広くすることができ、製造コストを抑えることが可能となる。また、上述したように、色ムラ補正処理をシェーディング補正処理と同様の演算処理で行うことができることから、シェーディング補正処理機能を有する回路を複数セットすることで簡単に色ムラ補正処理を行うことが可能となる。したがって、LED素子の分光特性のバラツキに応じて動作電流を調整する必要がなく、複雑な回路構成とすることなく色ムラ補正を行うことができる。   By performing color unevenness correction processing as described above, color unevenness caused by the actual spectral characteristics of the LED elements of the light source can be reduced. Therefore, when the light source is manufactured, it is based on the spectral characteristics of the LED elements. The selection range can be widened, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, as described above, the color unevenness correction process can be performed by the same calculation process as the shading correction process. Therefore, the color unevenness correction process can be easily performed by setting a plurality of circuits having a shading correction processing function. It becomes possible. Therefore, it is not necessary to adjust the operating current according to the variation in the spectral characteristics of the LED elements, and color unevenness correction can be performed without using a complicated circuit configuration.
使用するLED素子の分光特性によっては、色ムラが顕著となる特定色が複数存在する可能性もあるが、その場合は、それぞれの特定色について、RGBデータ、色ムラデータ及びその色ムラを低減するための目標値をメモリに保存しておき、それぞれの特定色の色判定を行って色ムラ補正をすることで対応することができる。   Depending on the spectral characteristics of the LED elements used, there may be multiple specific colors with noticeable color unevenness. In that case, RGB data, color unevenness data, and color unevenness are reduced for each specific color. This can be dealt with by storing the target value for this purpose in the memory and correcting the color unevenness by determining each specific color.
1・・・原稿読取装置、2・・・プリンタ、3・・・第1読取部、3a・・・CCD、3b・・・光源、3c・・・ミラー群、3d・・・結像レンズ、4・・・第2読取部、11・・・第1読取ローラ、12・・・第2読取ローラ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Document reading apparatus, 2 ... Printer, 3 ... 1st reading part, 3a ... CCD, 3b ... Light source, 3c ... Mirror group, 3d ... Imaging lens, 4 ... 2nd reading part, 11 ... 1st reading roller, 12 ... 2nd reading roller.
特開2008−172327号公報JP 2008-172327 A 特開2010−199892号公報JP 2010-199898 A2

Claims (8)

  1. 複数の発光素子がライン状に配列された光源と、前記光源からの光を原稿に照射して当該原稿からの反射光に基づいて画像データを得る読取手段と、前記画像データの少なくとも一部の領域の画素が予め設定された特定色であるか否かを判定する判定手段と、特定色と判定された場合に前記画像データの特定色の色ムラを補正処理する補正手段とを備えていることを特徴とする画像読取装置。   A light source in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line; a reading unit that irradiates light from the light source onto a document and obtains image data based on reflected light from the document; and at least a part of the image data A determination unit configured to determine whether or not a pixel in the region is a specific color set in advance; and a correction unit configured to correct color unevenness of the specific color of the image data when the pixel is determined to be the specific color. An image reading apparatus.
  2. 前記判定手段は、前記画像データのレベル変動が所定の範囲内の領域の画素が前記特定色であるか否か判定することを特徴とする請求項1に記載された画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines whether or not a pixel in a region where a level variation of the image data is within a predetermined range is the specific color.
  3. 前記判定手段は、画素のRGBデータと前記特定色のRGBデータとを比較して判定することを特徴とする請求項1又は2に記載された画像読取装置。   3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the determination unit performs determination by comparing RGB data of a pixel with RGB data of the specific color.
  4. 前記判定手段は、シェーディング補正処理した前記画像データについて判定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines the image data subjected to shading correction processing.
  5. 前記補正手段は、予め基準原稿を前記読取手段により読み取った画像データに基づいて設定された補正値により補正処理することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された画像読取装置。   4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the correction unit performs a correction process using a correction value set in advance based on image data obtained by reading the reference document by the reading unit. 5.
  6. 請求項1から5のいずれかに記載された画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 1.
  7. 複数の発光素子がライン状に配列された光源と、前記光源からの光を原稿に照射して当該原稿からの反射光に基づいて画像データを得る読取手段と、前記画像データの画像処理を行う処理手段とを備えた画像読取装置における画像処理方法であって、前記画像データの少なくとも一部の領域の画素が予め設定された特定色であるか否か判定する判定処理工程と、特定色と判定された場合に前記画像データの特定色の色ムラを補正処理する補正処理工程とを有することを特徴とする画像処理方法。   A light source in which a plurality of light emitting elements are arranged in a line, a reading unit that irradiates light from the light source onto the document and obtains image data based on reflected light from the document, and performs image processing of the image data An image processing method in an image reading apparatus including a processing unit, wherein a determination processing step for determining whether or not pixels of at least a part of the area of the image data have a preset specific color, and the specific color An image processing method comprising: a correction processing step of correcting color unevenness of a specific color of the image data when it is determined.
  8. 請求項7に記載された画像処理方法の各工程をコンピュータに行わせるためのプログラム。   The program for making a computer perform each process of the image processing method described in Claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015080165A (en) * 2013-10-18 2015-04-23 富士ゼロックス株式会社 Image reading device, image reading program, and image forming apparatus
JP2017046249A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image reader, image reading method and control program

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