JP2012191278A - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像処理装置及び画像処理方法に関し、特に光を原稿に照射してその反射光を電気信号に変換するイメージセンサチップを複数個用いて構成された画像読取装置を用いた画像処理方式に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing method using an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate a document with light and convert the reflected light into an electrical signal. Is.
画像読取装置における原稿の読み取り方式として、光源からの光を原稿に照射して、当該原稿からの反射光をイメージセンサにより受光して電気信号に変換する方式が一般的である。 As a method for reading a document in an image reading apparatus, a method is generally used in which light from a light source is irradiated onto a document, and reflected light from the document is received by an image sensor and converted into an electrical signal.
そして、最近では、装置の小型化を目的として、LED(Light Emitting Diode)を光源として使用して、リニアセンサで画像を読み取るCIS(Contact Image Sensor)と称されるものが広く普及してきている。 Recently, for the purpose of reducing the size of the apparatus, a so-called CIS (Contact Image Sensor) that reads an image with a linear sensor using an LED (Light Emitting Diode) as a light source has become widespread.
かかるCISにおけるイメージセンサは、光電変換センサ(画像のピクセルに相当)を直線状に並べたセンサチップを複数個用いて構成された、いわゆるマルチチップ方式のイメージセンサアレイが広く使用されている。 As such an image sensor in the CIS, a so-called multi-chip type image sensor array is widely used which includes a plurality of sensor chips in which photoelectric conversion sensors (corresponding to image pixels) are arranged in a straight line.
このようなマルチチップ方式のCISでは、各々のチップ毎に特性が異なるために、原稿を読み取った時に、チップ幅で色むらが発生し、極端な場合には、読み取った画像データに縞模様が生じることになる。 In such a multi-chip CIS, since the characteristics are different for each chip, color unevenness occurs at the chip width when a document is read. In extreme cases, the read image data has a striped pattern. Will occur.
そこで、特許文献1や2を参照すると、彩度を調整するに際して、低彩度の画像信号に対してのみ彩度をおとす変換処理をなすことにより、マルチチップ方式のCISを構成するチップ幅の単位で発生する色むらを抑制する技術が提案されている。
Therefore, referring to
しかしながら、上記の特許文献1や2の技術では、前述したように、彩度をおとすことにより色むらを抑制しているが、彩度をおとすことで、色再現性を犠牲にしてしまっているという問題がある。
However, in the techniques of the above-mentioned
なお、原稿読み取り前に、白板等でシェーディング補正用データの作成を行って、読み取りデータのシェーディング補正を行うことにより、センサチップ特性のばらつきを抑制することが一般的に知られている。しかしながら、チップ間のγ特性が大きく異なると、中間調において、チップ幅の単位での色むらが起きるという問題がある。 Note that it is generally known to suppress variations in sensor chip characteristics by creating shading correction data using a white plate or the like and performing shading correction of read data before reading a document. However, if the γ characteristics between chips differ greatly, there is a problem in that color unevenness occurs in units of chip width in a halftone.
そこで、本発明は、チップ単位でのγ特性の差異に着目して、このγ特性を補正することにより、色再現性を犠牲にすることなく色むらを抑制するようにした画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention focuses on the difference in γ characteristics in units of chips, and corrects the γ characteristics, thereby suppressing color unevenness without sacrificing color reproducibility and an image. It aims to provide a processing method.
本発明による画像処理装置は、
光を原稿に照射してその反射光を電気信号に変換するイメージセンサチップを複数個用いて構成された画像読取装置における画像処理装置であって、
前記イメージセンサチップのチップ単位のガンマ特性を検出するガンマ特性検出手段と、
この検出されたチップ単位のガンマ特性をそれぞれ補正することによりチップ単位の色むらを抑制する補正手段とを含むことを特徴とする。
An image processing apparatus according to the present invention includes:
An image processing apparatus in an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate light on a document and convert reflected light into an electrical signal,
Gamma characteristic detection means for detecting gamma characteristics of the image sensor chip in units of chips;
Correction means for suppressing color unevenness in chip units by correcting the detected gamma characteristics in chip units.
本発明による画像処理方法は、
光を原稿に照射してその反射光を電気信号に変換するイメージセンサチップを複数個用いて構成された画像読取装置における画像処理方法であって、
前記イメージセンサチップのチップ単位のガンマ特性を検出するガンマ特性検出ステップと、
この検出されたチップ単位のガンマ特性をそれぞれ補正することによりチップ単位の色むらを抑制する補正ステップとを含むことを特徴とする。
An image processing method according to the present invention includes:
An image processing method in an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate a document with light and convert the reflected light into an electrical signal,
A gamma characteristic detection step of detecting a gamma characteristic of the image sensor chip in units of chips;
And correcting the detected gamma characteristics in units of chips to correct color unevenness in units of chips.
本発明によれば、チップ単位のγ特性を算出してこれを逆換算し補正することにより、色むらを抑制するようにしたので、簡単な構成で、かつ色再現性を犠牲にすることなく色むらの抑制が可能となるという効果がある。 According to the present invention, the γ characteristic for each chip is calculated, and this is inversely converted and corrected to suppress the color unevenness. Therefore, the simple configuration and without sacrificing the color reproducibility. There is an effect that uneven color can be suppressed.
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態の概略機能ブロック図である。図1を参照すると、本発明の一実施の形態は、画像処理部1と、色むら抑制部2と、マルチチップ方式のCIS3と、シェーディング補正用データ取得部8とを有して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic functional block diagram of an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention includes an image processing unit 1, an uneven
色むら抑制部2は、LED点灯時間調整部4と、γ逆換算部5と、γ算出部6と、変換テーブル7とにより構成されている。LED点灯時間調整部4は、γ算出時において、CIS3のLED点灯時間を調整する機能を有する。γ算出部6は、この時のCIS3出力を基にしてγを算出する機能を有する。変換テーブル7は、CIS3の特性に応じて、予め各γ値の逆換算値を格納しているテーブルである。
The color
γ逆換算部5は、γ算出部6の算出結果を基に、変換テーブル7を参照して、原稿読み取りデータを換算し、階調度とCIS出力値との特性(図3参照)をリニアにする機能を有するものである。なお、画処理部1は、一般的に知られているシェーディング補正や下地除去等の画像処理をなすものである。
The γ
シェーディング補正用データ取得部8は、γ算出部6でのγ算出時に必要となる明補正データや暗補正データを取得する機能を有する。
The shading correction
図2は図1に示した本発明の一実施の形態におけるγ算出動作を示すフローチャートであり、特に、LED点灯時間調整部4及びγ算出部6が行うγ算出処理のフローチャートである。図3は、この算出されたあるチップのγ特性(点線)と、このγ特性をリニアにすべくγ逆換算した場合の特性(実線)を、それぞれ示すグラフである。
FIG. 2 is a flowchart showing the γ calculation operation in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and in particular, is a flowchart of the γ calculation process performed by the LED lighting time adjustment unit 4 and the
図2を参照して本実施の形態の動作を説明する。先ず、LED点灯時間調整部4において、LED点灯時間を90%に設定して(ステップS1)、そのときのCIS3の出力を読み取る(ステップS2)。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the LED lighting time adjustment unit 4 sets the LED lighting time to 90% (step S1), and reads the output of the
なお、このときのシェーディング補正用データ取得部8によるシェーディング補正用データの明補正データ取得時のLED点灯時間は100%とする。次に、LED点灯時間調整部4において、LED点灯時間を30%に設定して(ステップS3)、そのときのCIS3の出力を読み取る(ステップS4)。
It is assumed that the LED lighting time at the time when the shading correction
これら2つのデータとシェーディング補正用データ取得部8により取得した暗補正データとを用いて、γ算出部6において、ステップS5に示したγ算出を行うことになる。
Using these two data and the dark correction data acquired by the shading correction
すなわち、
(90%時のCIS出力−暗補正データ)/(30%時のCIS出力−暗補正データ)……(1)
なる式の算出を行うのである。なお、S5においては、「90%時のCIS出力」を「90%データ」と表記し、また「30%時のCIS出力」を「30%データ」と表記しており、以下そのように表記するものとする。
That is,
(CIS output at 90%-dark correction data) / (CIS output at 30%-dark correction data) (1)
Is calculated. In S5, “90% CIS output” is expressed as “90% data”, and “30% CIS output” is expressed as “30% data”. It shall be.
上記(1)式の意味を以下に説明する。CIS3の各チップのγ特性のγは、疑似的に、下記の式(2)で表すことができる。
(y−c)=a*(xのγ乗)……(2)
ここで、yはCIS出力、xは原稿色、aは比例定数、cは暗補正データである。
The meaning of the above formula (1) will be described below. Γ of the γ characteristic of each chip of CIS3 can be represented by the following equation (2) in a pseudo manner.
(Y−c) = a * (x to the γ power) (2)
Here, y is a CIS output, x is an original color, a is a proportionality constant, and c is dark correction data.
いま、LED点灯時間を90%(画像の階調度の90%に相当する)としたときのCIS出力である90%データをy1とし原稿色をx1とし、また30%(画像の階調度の30%に相当する)としたときのCIS出力である30%データをy2とし原稿色をx2とすると、
γ={log(y1−c)−log(y2−c)}/{log(x1)−log(x2)}=log{(y1−c)/(y2−c)}/log{x1/x2}……(3)
となる。
Now, when the LED lighting time is 90% (corresponding to 90% of the gradation of the image), 90% data which is the CIS output is y1, the original color is x1, and 30% (30 of the gradation of the image). 30% data, which is the CIS output when the original color is x2,
γ = {log (y1−c) −log (y2−c)} / {log (x1) −log (x2)} = log {(y1−c) / (y2−c)} / log {x1 / x2 } …… (3)
It becomes.
この式(3)において、x1/x2=90%データ/30%データであり、既知であるので、(y1−c)/(y2−c)が分かれば、γが算出できる。よって、上記の式(1)を算出するようにしているのである。 In this equation (3), x1 / x2 = 90% data / 30% data, which is known, so that (y1-c) / (y2-c) can be used to calculate γ. Therefore, the above equation (1) is calculated.
いま仮に、CIS3が10個のチップからなり、これら各チップには、200ピクセルがあるとすれば、以上のステップS1〜S5の処理が、全てのチップの全てのピクセルで同時に行われることになる。 If the CIS3 is composed of 10 chips and each of these chips has 200 pixels, the processing of the above steps S1 to S5 is performed simultaneously on all the pixels of all the chips. .
したがって、チップ単位でのγの平均化処理が行われる(ステップS6)。すなわち、1チップ内の各ピクセルのγのばらつきを平均化する必要があるために、このステップS6の平均化処理が行われるのである。更に、別のチップとのγのばらつきが大きい場合があり(例えば、1チップ目のγが1.1に対して、2チップ目のそれが1.2など)、よって、どのチップがどのγかの対応付けが必要であり、よって各チップとγとの対応付けがなされる。 Therefore, the γ averaging process is performed on a chip basis (step S6). That is, since it is necessary to average the variation in γ of each pixel in one chip, the averaging process in step S6 is performed. Furthermore, there may be a large variation in γ with another chip (for example, γ of the first chip is 1.1 and that of the second chip is 1.2, etc.). Therefore, each chip is associated with γ.
しかる後に、各チップ毎に算出して検出されたγ特性(図3の点線)が、γ逆拡散部5において変換テーブル7を用いて逆変換されてリニアな特性(図3の実線)に変換されるのである。
Thereafter, the γ characteristic (dotted line in FIG. 3) calculated and detected for each chip is inversely converted using the conversion table 7 in the
なお、上記においては、階調度に対応するLED点灯時間を90%と30%の2点としているが、例えば、80%と20%との2点のデータを用いても良い。ここで、仮に、100%の近くや0%の近くの2点のデータを用いた場合には、γ特性は算出できない。なぜなら、0%が階調0、100%が階調255となるγもあり、この場合、その間のカーブ(特性)は算出できない。その一方で、約50%の真ん中近くのデータを用いた場合は、100%に近いところや0%に近いところのγに対して誤差が生じることになる。
In the above description, the LED lighting time corresponding to the gradation is set to two points of 90% and 30%. However, for example, two points of data of 80% and 20% may be used. Here, if two points of data near 100% or near 0% are used, the γ characteristic cannot be calculated. Because there is γ in which 0% is
よって、画像の各ピクセルの階調度の約90%〜約60%の範囲内の所定の第1の階調度と、階調度の約40%〜約10%の範囲内の所定の第2の階調度とにそれぞれ対応したチップ出力データを検出して、これら2つのデータを用いてγ算出を行うのが良い。こうすることにより、単に2点のチップ出力データを用いるのみでγの算出ができ、よって高速処理が可能となる。 Therefore, the predetermined first gradation within the range of about 90% to about 60% of the gradation of each pixel of the image and the predetermined second floor within the range of about 40% to about 10% of the gradation. It is preferable to detect chip output data corresponding to each of the furniture and perform γ calculation using these two data. By doing so, it is possible to calculate γ simply by using two points of chip output data, thus enabling high-speed processing.
次に、本発明の他の実施の形態について図4を参照して説明する。なお、図4においては、図1と同等部分には同一符号をもって示している。本例における色むら抑制部2は、LED電流調整部9と、γ逆換算部5と、γ算出部6と、変換テーブル7とにより構成されている。他の構成は、先の実施の形態における図1の構成と同等である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same parts as those in FIG. The uneven
本実施の形態では、図1におけるLED点灯時間調整部4の代わりに、LED電流調整部9が用いられており、このLED電流部調整部9により、LEDの電流の調整を行うようになっている。先の実施の形態では、例えば、点灯時間を調整して、γ算出のための90%と30%との2点の階調度に相当するチップ出力を得ていたが、本例では、LEDの駆動電流を調整して、γ算出のための90%と30%との2点の階調度に相当するチップ出力を得ている。
In the present embodiment, an LED
図5を参照して、本実施の形態におけるγ算出の動作を説明する。先ず、LED電流調整部9において、90%LED電流設定を行い(ステップS11)、その時のCIS3出力を読み取る(ステップS12)。なお、シェーディング補正用データの明補正データ取得時のLED電流を100%とする。
With reference to FIG. 5, the operation of γ calculation in the present embodiment will be described. First, the LED
次に、LED電流調整部9において、30%LED電流設定を行い(ステップS13)、その時のCIS3出力を読み取る(ステップS14)。こうして得られた2つのデータと、シェーディング補正用データ取得部8で取得した暗補正データとを用いて、ステップS15に示した式による算出を行うことによって、γを算出することになる。
Next, the LED
この場合のステップS15に示したγ算出のための式については、上述したとおりであることは明白である。そして、チップ単位でのγの平均化および各チップとの対応付けを行う(ステップS16) It is obvious that the equation for calculating γ shown in step S15 in this case is as described above. Then, γ is averaged and associated with each chip in units of chips (step S16).
原稿読み取り時において、γ逆換算部5は、変換テーブル7を用いて各チップの換算を行うことで、図3の実線で示したように特性をリニアとするものである。
At the time of reading the document, the γ
本発明の更に他の実施の形態を図6を参照して説明する。図6を参照すると、図4に示した色むら抑制部2の内部に、シェーディング補正部10を設けているなお、図1においても同様な構成が可能であることは勿論である。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 6, the
図1や図4の例では、シェーディング補正は、画像処理部1の内部で行うようになっているが、本例では、シェーディング補正を先に実施し、これを考慮にいれたγ逆換算処理を行うことにより、特性をリニアとするものである。 In the example of FIGS. 1 and 4, the shading correction is performed inside the image processing unit 1. However, in this example, the shading correction is performed first, and the γ inverse conversion process taking this into consideration. By performing the above, the characteristics are made linear.
上記の各実施の形態における動作手順は、予めプログラムとして記録媒体に格納しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行させるように構成することができることは明白である。 It is obvious that the operation procedure in each of the above embodiments can be configured to be stored in advance in a recording medium as a program and read and executed by a computer.
上記の実施の形態の一部または全部は、特許請求の範囲に記載の他に、以下のようにも記載され得るが、以下の記載に限定されることはない。 A part or all of the above-described embodiment can be described as follows in addition to the description in the claims, but is not limited to the following description.
[付記1]
特許請求の範囲における請求項1〜5いずれかに記載の画像処理装置であって、
前記第1及び第2の階調度に対応したチップ出力を得るために、前記光の照射時間または光の強度を制御するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
[Appendix 1]
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 in the claims,
An image processing apparatus, wherein the light irradiation time or light intensity is controlled in order to obtain a chip output corresponding to the first and second gradations.
[付記2]
特許請求の範囲における請求項6〜10いずれかに記載の画像処理方法であって、
前記第1及び第2の階調度に対応したチップ出力を得るために、前記光の照射時間または光の強度を制御するようにしたことを特徴とする画像処理方法。
[Appendix 2]
An image processing method according to any one of
An image processing method, wherein the light irradiation time or the light intensity is controlled in order to obtain a chip output corresponding to the first and second gradations.
[付記3]
光を原稿に照射してその反射光を電気信号に変換するイメージセンサチップを複数個用いて構成された画像読取装置における画像処理方法をコンピュータに読み取らせて実行させるようにしたプログラムであって、
前記イメージセンサチップのチップ単位のガンマ特性を検出する処理と、
この検出されたチップ単位のガンマ特性をそれぞれ補正することによりチップ単位の色むらを抑制する処理とを含むことを特徴とするプログラム。
[Appendix 3]
A program that causes a computer to read and execute an image processing method in an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate light on a document and convert reflected light into electrical signals,
Processing for detecting gamma characteristics of the image sensor chip in units of chips;
And a process of suppressing color unevenness in chip units by correcting the detected gamma characteristics in chip units.
1 画像処理部
2 色むら抑制部
3 CIS
4 LED点灯時間調整部
5 γ逆換算部
6 γ算出部
7 変換テーブル
8 シェーディング補正データ取得部
9 LED電流調整部
10 シェーディング補正部
1
4 LED lighting
Claims (10)
前記イメージセンサチップのチップ単位のガンマ特性を検出するガンマ特性検出手段と、
この検出されたチップ単位のガンマ特性をそれぞれ補正することによりチップ単位の色むらを抑制する補正手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus in an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate light on a document and convert reflected light into an electrical signal,
Gamma characteristic detection means for detecting gamma characteristics of the image sensor chip in units of chips;
An image processing apparatus comprising: correction means for suppressing color unevenness in units of chips by correcting the detected gamma characteristics in units of chips.
(y1−c)/(y2−c)
を用いて、当該ピクセルの前記ガンマ特性を算出することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 The calculation means has a chip output corresponding to the first and second gradations as y1 and y2, respectively, and dark correction data as c in a pixel.
(Y1-c) / (y2-c)
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the gamma characteristic of the pixel is calculated by using.
前記イメージセンサチップのチップ単位のガンマ特性を検出するガンマ特性検出ステップと、
この検出されたチップ単位のガンマ特性をそれぞれ補正することによりチップ単位の色むらを抑制する補正ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method in an image reading apparatus configured by using a plurality of image sensor chips that irradiate a document with light and convert the reflected light into an electrical signal,
A gamma characteristic detection step of detecting a gamma characteristic of the image sensor chip in units of chips;
An image processing method comprising: a correction step of suppressing color unevenness in units of chips by correcting the detected gamma characteristics in units of chips.
(y1−c)/(y2−c)
を用いて、当該ピクセルの前記ガンマ特性を算出することを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。 In the calculation step, when a chip output corresponding to the first and second gradation levels is set to y1 and y2 and dark correction data is set to c in a certain pixel,
(Y1-c) / (y2-c)
The image processing method according to claim 7, wherein the gamma characteristic of the pixel is calculated using.
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