JP2887809B2

JP2887809B2 - 多値画像入力装置

Info

Publication number: JP2887809B2
Application number: JP1341751A
Authority: JP
Inventors: 康夫加藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH03201773A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は画像を例えば64階調等の多階調で入力するた
めの多値画像入力装置に係わり、特にイメージセンサの
感度のバラツキ等によって生じる階調表現の不正確さを
補正するようにした多値画像入力装置に関する。

「従来の技術」コンピュータによる画像処理が広く行われるようにな
っており、これに伴って既存の画像や写真を入力するた
めのデバイスとして画像入力装置が一般に使用されるよ
うになってきている。画像入力装置は、例えば従来のフ
ァクシミリ装置の画像入力部に代表されるように入力さ
れた画像を２値化するものも多いが、これでは文字や線
画を再現することができたとしても中間調を再現するこ
とができない。そこで、ディザ法等の中間調の記録方法
が開発されると共に、画像を多値化して入力することの
できる多値画像入力装置がこの種の装置で大きな比重を
占めるようになってきている。

ところで、画像入力装置では得られた画像データに対
して一般にシェーディング補正を行っている。すなわ
ち、１次元イメージセンサを構成する各ピクセルの感度
の不均一さや原稿の読取ラインにおける光量の不均一さ
等の各種の要因によって、仮に同一の光学濃度の原稿部
分を読み取っても各ピクセルの出力する信号レベルは完
全には一致しない。そこで、画像入力装置にはその原稿
読取領域の外に１次元イメージセンサの読取方向（主走
査方向）に沿って白色のプレート（濃度表示部）が配置
されており、原稿の読み取りの前に１次元イメージセン
サがこれを読み取るようになっていた。そして、その値
が各ピクセルごとに白色のレベルに一致するように信号
レベルの調整を行うようになっていた。

「発明が解決しようとする課題」このように従来の多値画像入力装置では、白色のプレ
ートを１次元イメージセンサの主走査方向に配置して、
これを基準にして画像の濃度を補正していた。ところ
が、64階調や256階調等の多くの階調を扱う多値画像入
力装置では、各ピクセルについて白色側の基準点を合わ
せても例えばそれぞれのピクセルのダイナミックレンジ
（白黒の差）が異なれば、最も黒色側に相当する信号レ
ベルがそれぞれ相違してしまうことになる。この結果と
して、同一の光学濃度の灰色を読み取ったとしても、各
ピクセルについての多値画像データは必ずしも一定した
値を示さないことになる。

第18図は、これを説明するためのものである。同図ａ
は白色のプレート（シェーディング補正板）11を表わし
ている。この白色のプレート11を同図ｂに示す１次元イ
メージセンサ12で読み取るものとする。１次元イメージ
センサ12は“1"から“n"までのｎ個のピクセルで構成さ
れており、それぞれが１画素ずつ画像の読み取りを行う
ことになる。

同図ｃは、これらのピクセルのうち一例として第１、
第３、第５、第ｎの４個についてのダイナミックレンジ
を表わしたものである。この例で第１のピクセルは白色
のプレート11を読み取ったときと暗黒状態のときとで信
号レベルが“0"から“63"まで64段階に変化する。この
ピクセルは理想的な状態であり、同図ｄに示すように何
らの補正も要せずにこれを64段階の階調レベルとして用
いることができる。

一方、第３のピクセルについてはダイナミックレンジ
が“−1"から“62"となっている。したがって、白色の
プレート11を読んだときの信号レベルを“0"とするため
にすべてのレベルに１ずつ加算すれば、同図ｄに示すよ
うに“0"から“63"までの64段階の階調レベルとして用
いることができる。すなわち、この例で第３のピクセル
の出力は補正を行うことができる。

ところが、第５のピクセルについては白色のプレート
11を読み取ったときと暗黒状態のときとで信号レベルが
“10"から“55"まで変化するだけである。したがって、
すべてについて“10"ずつ減算するように補正を行って
も、同図ｄに示すように階調レベルは“0"から“45"ま
でとなり、黒色が灰色に、灰色が更に明るい灰色に補正
されてしまう。すなわち、第５のピクセルの補正は完全
には行えないことになる。

第ｎのピクセルについてはこれと逆であり、ダイナミ
ックレンジが“−5"から“67"と通常よりも広くなって
いる。このため、すべてに“5"ずつ加算するように補正
を行うと、同図ｄに示すように階調レベルは“0"から
“72"までとなり、比較的黒い灰色が黒色に、これ以外
の灰色がより暗い灰色に補正されてしまう。すなわち、
第ｎのピクセルについても補正は完全には行えないこと
になる。

以上の説明は各ピクセルの感度が全波長領域に対して
互いに同一特性を示していることを仮定したが、実際に
はあるピクセルは明度の低い方でより感度が高く、他の
ピクセルは明度の高い方でより感度が高いというように
明度の各段階に対する感度が同様ではないような場合が
ある。このような場合には、それぞれのピクセルのダイ
ナミックレンジが等しくても、明度の変化に対する応答
特性が異なるために同一階調であるべき灰色が異なった
階調の灰色として表現される可能性が生じてくる。

以上、１次元イメージセンサの各ピクセルの感度の違
いを補正する場合について説明したが、光量等の他の要
因による影響を補正する場合についても同様である。

第19図は、画像データの濃度を８ビット（256段階）
のデータとして表わした場合の実際の多値画像入力装置
の出力レベルの一例を実線14で６ビット（64段階）で表
わしたものである。一点鎖線15は理想的な出力特性を表
わしている。このように多値画像入力装置の出力特性は
色々な要因が絡み合って単純なものとはならず、中間調
の再現における階調の補正を困難なものにしていた。も
ちろん、１次元１イメージセンサの副走査方向について
も、ラインごとの読取出力に変動が生じていた。このよ
うな原因としては、（ｉ）１次元イメージセンサを副走査方向に移動させる
スキャニングユニットの振動による原稿との距離の変化
や、（ii）同様にスキャニングユニットの振動に起因す
るユニットの移動測度の変動による光量蓄積時間の変化
や、（iii）副走査中における光源の光量の変化等が挙
げられる。

そこで本発明の目的は、主走査方向のみならず、副走
査方向に対しても画像の階調を正しく補正することので
きる多値画像入力装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」本発明では、光電変換用の多数のピクセルから構成さ
れる１次元イメージセンサと、この１次元イメージセン
サの主走査方向に沿って配置され、所定の濃度に設定さ
れた第１の濃度基準領域と、１次元イメージセンサによ
る第１の濃度基準領域の読取出力を基にして原稿の読み
取り時におけるピクセルごとの多値画像データの補正を
行う第１の補正手段と、１次元イメージセンサの副走査
方向に沿って配置され、それぞれが異なった光学濃度に
設定された複数の濃度表示部から成る第２の濃度基準領
域と、原稿の読み取られたラインにおける画像データの
濃度分布を基にしてそのラインにおける第２の濃度基準
領域を構成する複数の濃度表示部のうちから濃度の補正
のために使用する１または複数の濃度表示部を決定する
濃度表示部決定手段と、この濃度表示部決定手段によっ
てラインごとに決定された濃度表示部の読取出力を基に
して対応するラインでの多値画像データの補正を行う第
２の補正手段とを多値画像入力装置に具備させる。

そして、主走査方向および副走査方向の双方に濃度基
準板を配置すると共に、特に副走査方向については複数
の濃度表示部の中から所望のものを選択できるようにし
て副走査方向での階調の補正を正確にし、上述した目的
を達成する。

「実施例」以下、実施例につき本発明を詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例における多値画像入力装
置の概略の構成を表わしたものである。この多値画像入
力装置21は、箱型の本体上面に原稿22を載置するための
プラテンガラス23を配置しており、本体内部にはスキャ
ニングユニット24と、これを往復動させる際のガイドレ
ール25が配置されている。プラテンガラス23の走査開始
側端部に隣接した本体上部パネルの裏側には、後に詳し
く説明する第１の濃度基準板26−１が配置されている。
また、プラテンガラス23の裏面にはその一側部に帯状に
第２の濃度基準板26−２が配置されている。装置本体の
底部に配置されているモータ27はスキャニングユニット
24の往復動の駆動源として用いられる。スキャニングユ
ニット24は原稿22をライン状に照明するための螢光ラン
プ28と、原稿22の反射光を光電変換するための１次元イ
メージセンサ29を備えている。クロック信号に同期して
１次元イメージセンサ29から出力されるビデオ信号はビ
デオアンプ31で増幅された後、電子回路部32に供給さ
れ、ここで階調の補正等の処理を受けた後にケーブル34
を通じて図示しない画像編集装置等に送出される。電子
回路部32はモータ27の駆動制御や１次元イメージセンサ
29の制御等の一般的な回路制御も行っている。

第１図は、この電子回路部の回路構成の概要を表わし
たものである。電子回路部32は、CPU（中央処理装置）4
1を備えている。CPU41はデータバス等のバス42を通じて
次の各部と接続されている。

（ｉ）ROM43:この多値画像入力装置の各種制御を行うた
めのプログラムを格納したリード・オンリ・メモリであ
る。

（ii）RAM44:作業用のランダム・アクセス・メモリであ
る。このRAM44には、第１の濃度基準板26−１（第２
図）で読み取った実測値を格納する実測値格納領域44A
や、１次元イメージセンサ29で読み取った原稿の補正前
の多値画像データを一時的に格納する補正前データ格納
領域44Bや、補正後の多値画像データを格納する補正後
データ格納領域44Cや、第２の濃度基準板26−２（第２
図）のうちから４つの濃度表示部を選択するための最大
・最小・中間濃度データ格納領域44D等の各種領域が割
り振られている。

（iii）データ入力回路46:1次元イメージセンサ29から
出力されビデオアンプ31で増幅された信号を入力し、多
値画像データに変換してバス42に転送するための回路で
ある。

（iv）モータ制御回路47:モータ27の駆動を行い、スキ
ャニングユニット24による第１の濃度基準板26−１の読
取走査や原稿22の読取走査、およびスキャニングユニッ
ト24をホームポジションへ復帰させる制御等が行われ
る。

（ｖ）ランプ制御回路48:螢光ランプ28の点灯の制御が
行われる。

（vi）画像データ出力回路49:RAM44の補正後データ格納
領域44Cに格納された補正後の多値画像データを所定の
転送速度でケーブル34に送出するための回路である。

第３図は、第１および第２の濃度基準板の一部を拡大
して示したものである。第１の濃度基準板26−１は、１
次元イメージセンサ29（第１図、第２図）の主走査方向
に平行に５つの帯状の濃度表示部26−１−１〜26−１−
５が所定の間隔を置いて配置された構成となっている。
第４図はこの第１の濃度基準板26−１を側面から見たも
のである。濃度基準板26−１は、プラスチックの基板51
の上に５種類の細線状の濃度表示部26−１−１〜26−１
−５を印刷したものである。それぞれの濃度表示部の線
幅ｄは4mmとなっており、それぞれ2mmの隙間が配置され
ている。第１の濃度表示部26−１−１は黒色のインクで
印刷されており、第２の濃度表示部26−１−２は比較的
暗い灰色のインクで印刷されている。第３の濃度表示部
26−１−３は中間的な灰色のインクで印刷されており、
第４の濃度表示部26−１−４は比較的明るい灰色のイン
クで印刷されている。第５の濃度表示部26−１−５は、
白色のインクで印刷されている。これら第１〜第５の濃
度表示部26−１−１〜26−１−５の光学濃度は64段階の
信号レベル（濃度レベル）でそれぞれ“0"、“15"、“3
1"、“47"および“63"であり、これらのレベルは、理想
値としてROM43内に予め格納されている。

一方、１次元イメージセンサ29の副走査方向に配置さ
れた第２の濃度基準板26−２は、それぞれ2mmずつの幅
で９つの帯状の濃度表示部26−２−１〜26−２−９で構
成されている。第１の濃度表示部26−２−１の光学濃度
は、“0"（黒色）であり、順に明度が高くなって第９の
濃度表示部26−２−９の光学濃度は“63"（白色）とな
っている。これらの信号レベルも理想値としてROM43内
に予め格納されている。

なお、本実施例の多値画像入力装置はA3判の原稿の画
像データを入力できるようになっている。A3判の原稿は
主走査方向に297mmの長さを有しているので、これを400
dpi（ドット／インチ）で読み取ると、約4677のピクセ
ルが必要である。本実施例の１次元イメージセンサ29は
5000ピクセルで構成された読取素子を用いているので、
各濃度表示部26−２−１〜26−２−９に対応するピクセ
ルの数はそれぞれ約38個となり、原稿の読取領域以外の
領域に第２の濃度基準板26−２を配置することが可能に
なる。もちろん、主走査方向により長い１次元イメージ
センサを使用するで、第２の濃度基準板26−２の幅をよ
り広く設定することもできる。また、第２の濃度基準板
26−２における濃度表示部の数を増減することも自由で
ある。

（第１の濃度基準板の測定と補正原理）さて、この多値画像入力装置では第１の濃度基準板26
−１の読み取りを行って主走査方向の各ピクセルの信号
レベルの補正を行い、次に第２の濃度基準板26−２の読
み取りを行って、これと併せてそのラインにおける画像
データの信号レベルの補正を行うようになっている。そ
こで、まず第１の濃度基準板26−１の読取動作とこれに
よる補正の原理を説明する。

第５図は、以上のような構成の多値画像入力装置にお
ける第１の濃度基準板の読取作業の概要を表わしたもの
である。第１図に示したCPU41はスキャンの開始指示の
発生した時点で（第５図ステップ;Y）、ランプ制御回
路48を制御して螢光ランプ28の点灯を開始させる（ステ
ップ）。螢光ランプ28は安定的に点灯が行われるまで
例えば２〜５秒程度を要するので、CPU41はこの時間ｔ
を計測する（ステップ）。そして、この時間ｔが経過
したら（Ｙ）、スキャニングユニット24をホームポジシ
ョンに設定する（ステップ）。通常の場合、スキャニ
ングユニット24は原稿の読み取りが終了した時点でホー
ムポジションに復帰している。しかしながら、途中で電
源を切った場合や停電が発生した場合等にはスキャニン
グユニット24がホームポジション以外の点に停止してい
る場合があり得るので、図示しないセンサの検出作業に
よってホームポジションへの設定が行われる。

スキャニングユニット24がホームポジションに設定さ
れたら、モータ制御回路47を制御して所定量だけこのス
キャニングユニット24を副走査させ、その読取走査の行
われる位置を第１の濃度基準板26−１の第１の濃度表示
部26−１−１の真下に位置させる（ステップ）。この
状態で多値画像入力装置は１走査線分のデータの読み取
りを行い（ステップ）、これを黒色のインク部分の実
測値として実測値格納領域44Aに格納する（ステップ
）。そして、第１の濃度基準板26−１のすべての濃度
表示部26−１−１〜26−１−５の読み取りが終了したか
どうかがチェックされる（ステップ）。この場合、ま
だ読み取りが終了していないので（Ｎ）、次の濃度表示
部53に読取位置を進めるためにｎライン分の副走査が行
われる（ステップ）。

この多値画像入力装置は400dpi（ドット／インチ）の
走査密度で画像の読み取りを行うので、数値ｎを“94"
に設定して94ライン分だけ副走査を行えば、スキャニン
グユニット24は第２の濃度表示部26−１−２のほぼ中央
部にまで移動する。この時点でスキャニングユニット24
は１ライン分のデータの読み取りを行い（ステップ
）、この値が比較的暗い灰色のインク部分の実測値と
して実測値格納領域44Aに格納される（ステップ）。

以下同様にして、第３〜第５の濃度表示部26−１−３
〜26−１−５に対する実測値が求められ、実測値格納領
域44Aに格納されると（ステップ;Y）、第１の濃度基
準板26−１の読取作業が終了する。なお、以上の作業で
は各濃度表示部26−１−１〜26−１−５で１ラインずつ
の読み取りを行ったが、複数ラインずつの読み取りを行
ってこれらの平均をとったり、各ピクセル単位に最大値
と最小値を除去してノイズを取り除いた後に残りの値の
平均をとるようにしてもよい。また、この第５図の制御
では実測値を無条件で RAM44内に取り込むことにしたが、読取データ中に濃度
基準板26の背景部分に相当する濃度範囲のデータが含ま
れるようになったときには濃度基準板26が正規の位置で
読み取られていないおそれがある。そこで、この場合に
は測定を中止してホームポジションへの設定を再度行
い、濃度基準板26の読取作業をもう一度始めから行うよ
うにしてもよい。

第６図は、これら濃度表示部26−１−１〜26−１−５
のそれぞれについての実測値の一例と濃度の概要を表わ
したものである。同図で（Ａ）の列は、５つの濃度表示
部26−１−１〜26−１−５を読み取った理想値を表わし
たものであり、黒から白までの５段階の濃度表示部26−
１−１〜26−１−５（第５図）の信号レベルが、それぞ
れのレベル差が“16"ずつ設けられた“0"、“15"、“3
1"、“47"、“63"になっている。この第６図で（Ｂ）は
実測値格納領域44A（第１図）に格納された実測値であ
り、例えば黒色の第１の濃度表示部26−１−１の信号レ
ベルが“−3"となっている。信号レベルの補正では、こ
れを（Ｃ）に示したように信号レベル“0"に引き上げる
ことになる。また、実測値では暗い灰色を表わした第２
の濃度表示部26−１−２の信号レベルが“16"となって
いるので、これは信号レベル“15"に引き下げられるこ
とになる。以下同様である。この実施例では、理想値と
しての信号レベルが“0"から“15"までの範囲を第１領
域と呼び、以下同様に信号レベルが“16"ずつの範囲を
順に第２〜第４領域と呼ぶことにする。

第７図は、信号レベルが“0"から“15"の第１の領域
についての補正の原理を表わしたものである。この場合
には、信号レベルの実測値が“−3"から“16"までのも
のが、“0"から“15"に補正される。このとき次の
（１）式で補正値A₁が求められる。

すなわち、例えば原稿の多値画像データの信号レベル
が“16"であったならば、第７図に示したようにこれが
信号レベル“15"に補正され、“−3"であったならば
“0"に補正される。また、これらの中間的な値として原
稿の多値画像データの信号レベルが例えば“10"であっ
たならば、これが（１）式で10.26となり、四捨五入し
て信号レベル“10"が得られる。

第８図は、信号レベルが“16"から“31"の第２の領域
についての補正の原理を表わしたものである。この場合
には、信号レベルの実測値が“17"から“31"までのもの
が、“16"から“31"に補正される。このとき次の（２）
式で補正値A₂が求められる。

すなわち、例えば原稿の多値画像データの信号レベル
が“20"であったならば、A₂は19.21となり、四捨五入し
て信号レベル“19"が得られる。

第９図は同様にして信号レベルが“32"から“46"の第
３の領域についての補正の原理を表わしたものである。
このとき次の（３）式で補正値A₃が求められる。

第10図は、同様にして信号レベルが“48"から“63"の
第４の領域についての補正の原理を表わしたものであ
る。このとき次の（４）式で補正値A₄が求められる。

（第２の濃度基準板の測定と補正原理）次に、第２の濃度基準板26−２の測定とその補正の原
理について説明する。第３図に示したように第２の濃度
基準板26−２には第１〜第９の濃度表示部26−２−１〜
26−２−９が配置されている。本実施例では、各ライン
の濃度分布に応じてそれぞれのラインごとに４つの濃度
表示部を選択して画像データの補正を行うようになって
いる。

第11図は、第１の濃度基準板の読み取りが終了した次
の段階としての、原稿および第２の濃度基準板の読取作
業の様子を表わしたものである。第１の濃度基準板26−
１の読み取りが終了したら、CPU41はモータ制御回路47
を制御してモータを駆動させ、スキャニングユニット24
を原稿の読取開始位置まで副走査させる（第11図ステッ
プ）。そして、１次元イメージセンサ29を用いて１ラ
イン分のデータを入力する（ステップ）。この１ライ
ン分のデータには、第２の濃度基準板26−２を読み取っ
た画像データも含まれている。読み取られた１ライン分
のデータはRAM44の補正前データ格納領域44Bに補正前の
データとして格納される（ステップ）。このとき、補
正前データ格納領域44Bに格納される画像データのうち
原稿に対応するものの信号レベルの最大値と最小値とが
検出され、これらはRAM44の他の領域に格納される。こ
の最大値と最小値は、第２の濃度基準板26−２のうちか
ら２つの濃度表示部を選択する際のデータとして用いら
れるもので、これについては後に詳しく説明する。

CPU41は、この補正前データ格納領域44Bに格納された
データに対して、まず第１の補正を行う（ステップ
）。ここで第１の補正とは、第１の濃度基準板26−１
を用いた補正である。このとき、第２の濃度基準板26−
２の各濃度表示部26−２−１〜26−２−９を読み取った
信号レベルも、第１の濃度基準板26−１の読取結果に応
じて補正されることはもちろんである。第１の補正は、
第６図〜第10図で先に説明した通りである。

第１の補正が行われたら、CPU41は続いて第２の補正
のための作業を行う（ステップ）。第２の補正とは、
第２の濃度基準板26−２を用いて原稿の１ライン分のそ
れぞれの信号レベルを最終的に決定するための補正であ
る。この補正については後に詳しく説明する。

読み取ったそのラインについて第２の補正が終了した
ら、CPU41は原稿22の読み取りがこれによって終了した
かどうかの判別を行う（ステップ）。すなわち、予め
設定された読取領域の最後のラインに到達したかどうか
の判別が行われ、到達していない状態では（Ｎ）、スキ
ャニングユニット24を所定量だけ副走査させて次の読取
ラインに移動させ（ステップ）、１ライン分のデータ
の入力を行わせる（ステップ）。以下同様にして、原
稿22の読み取りが終了するまで、１ラインずつの読み取
りと第１および第２の補正が行われることになる。

第12図は、第11図のステップで示した第２の補正の
内容を具体的に表わしたものである。まず、CPU41は、
１ラインにおける原稿部分での濃度レベルの最大値と最
小値を入力する。これは、第11図のステップで求めた
ものである（第12図ステップ）。そして、このうちの
最大値以上で各濃度表示部26−２−１〜26−２−９の濃
度レベルと最も近いものを最大濃度表示部として選択す
る（ステップ）。選択された最大濃度表示部は、最大
・最小・中間濃度データ格納領域44Dに格納される。

第13図は、第１の濃度基準板26−１によって補正され
た後のあるラインの信号列を表わしたものである。この
図で最初の９データは第２の濃度基準板26−２の９つの
濃度表示部のそれぞれの信号レベルを表わしており（そ
れぞれ複数ビットのデータがあるが、ここでは代表値を
示している）、これよりも後の部分はそのラインにおけ
る原稿の信号列を表わしたものである。

第３図と比較すると、例えば第２の濃度表示部26−２
−２の濃度レベルは“7"であるが、読み取り後の補正に
よって得られた信号レベルは“5"となっている。これ
は、このラインで濃度レベル“7"は実際よりも２段階暗
く読み取られたことを表わしている。次の第３の濃度表
示部26−２−３の濃度レベルは“15"であるが、読み取
り後の補正によって得られた信号レベルは“16"となっ
ており、この濃度の原稿部分については、実際の光学濃
度よりも明るく読み取られることが分かる。以下同様に
して、光源の波長特性の変動等が原因で１次元イメージ
センサ29から得られる信号レベルは各濃度にリニアに比
例した関係とはなっていない。

ところで、第13図で示したラインでは、原稿22を読み
取った結果得られた信号レベルは、第１の補正を行った
後にその最大値が“50"であり、最小値が“10"であった
ものとする。この場合、第12図のステップでは、最大
値“50"以上でこれに最も近い値として信号レベル“56"
の第８の濃度表示部26−２−８を決定することになる。

次にCPU41は、最小値“10"以下でこの最小値に最も近
い値を第13図に示した第２の濃度基準板26−２から選択
する（第12図ステップ）。この結果として信号レベル
“5"の第２の濃度表示部26−２−２が選択される。この
第２の濃度表示部26−２−２を示すデータは、最大・最
小・中間濃度データ格納領域44Dに格納される。

本実施例では、９つの濃度表示部26−２−１〜26−２
−９から４つの濃度表示部を選択するので、更に２つの
濃度表示部を選択する必要がある。本実施例では、これ
らの選択に際して、すでに決定された２つの濃度表示部
26−２−２、26−２−８の間になるべく等間隔に濃度表
示部が配列されるように考慮するものとする。第１〜第
９の濃度表示部26−２−１〜26−２−９はそれぞれ一定
した濃度差Ｋで配列されているので、信号レベルの補正
に使用する濃度表示部の数との関係から選択される濃度
表示部間の濃度差KX（Ｘ＝１、２、……）の決定が行わ
れる（ステップ）。本実施例では４つの濃度表示部を
補正に使用するので、あと２つの濃度表示部を選択する
ことになる。係数Ｘは次の（５）式で表わすことができ
る。

このようにして係数Ｘが求められたら、CPU41は、既
決の２番目に大きい濃度表示部の濃度レベルに濃度差KX
を加えた値が既決の濃度表示部の最大値よりも小さいか
どうかの判別を行う（ステップ）。そして、これが小
さい状態では（Ｙ）、その濃度差KXを加えた濃度の濃度
表示部を選択し（ステップ）、再びステップに戻っ
てこの新たに選択された濃度表示部の濃度値に濃度差KX
を加えた濃度と既決の濃度表示部の最大値の間で比較を
行う。以下同様である。このようにして順に濃度表示部
を決定していき、ステップの判断が以上と違う結果に
なった場合には（Ｎ）、以上のようにして決定した濃度
表示部間の補正式を算出することになる（ステップ
）。

そこで、上述した例におけるステップおよびの動
作を繰り返すと、第２の濃度表示部26−２−２の濃度レ
ベル“7"よりも２段階上の第４の濃度表示部26−２−４
がまず選択され、これよりも更に２段階上の第６の濃度
表示部26−２−６が次に選択される。このようにして選
択された２つの濃度表示部26−２−４、26−２−６をそ
れぞれ表わすデータは、最大・最小・中間濃度データ格
納領域44Dに格納される。

次に、最大・最小・中間濃度データ格納領域44Dに格
納された４つの濃度表示部26−２−２、26−２−４、26
−２−６、26−２−８を用いた補正式の算出方法につい
て説明する。

第14図は、濃度表示部26−２−１〜26−２−９のそれ
ぞれについての実測値と濃度の補正原理を表わしたもの
である。同図で（Ａ）の列は、９つの濃度表示部26−２
−１〜26−２−９のそれぞれの信号レベル（階調）をRO
M43に格納した値を表わしたものであり、このうち黒丸
（●）で示した４つの値は、選択された４つの濃度表示
部26−２−２、26−２−４、26−２−６、26−２−８そ
れぞれの光学濃度に理想的に対応する信号レベルを表わ
したものである。白丸（○）で示した５つの値は、最終
的に選択されなかった５つの濃度表示部26−２−１、26
−２−３、26−２−５、26−２−７、26−２−９の同様
な信号レベルを表わしたものである。

この第14図で（Ｂ）は実測値格納領域44A（第１図）
に格納された実測値である。信号レベルの補正では、こ
れらを同図（Ｃ）に示したようなレベルに調整すること
になる。例えば第２の濃度表示部26−２−２では実測値
の信号レベルが“5"なので、これを信号レベル“7"にま
で引き上げる必要がある。

この実施例では、第２の濃度基準板26−２における選
択された４つの濃度表示部の間の領域を黒色側から順に
第５の領域、第６の領域および第７の領域と呼ぶことに
する。

第15図は、第14図に示した例において補正後の信号レ
ベルが“7"から“23"の第５の領域についての画像デー
タの補正の原理を表わしたものである。この場合には、
信号レベルの実測値が“5"から“24"までのものが、
“7"から“23"に補正される。このとき次の（６）式で
補正値A₅が求められる。

すなわち、例えば原稿の多値画像データの信号レベル
が“24"であったならば、第15図に示したようにこれが
信号レベル“23"に補正され、“5"であったならば“7"
に補正される。また、これらの中間的な値として原稿の
多値画像データの信号レベルが例えば“15"であったな
らば、これが（６）式で15.36となり、四捨五入して信
号レベル“15"が得られる。

第16図は、信号レベルが“25"から“37"の第６の領域
についての補正の原理を表わしたものである。この場合
には、信号レベルの実測値が“25"から“37"までのもの
が、“24"から“39"に補正される。このとき次の（７）
式で補正値A₆が求められる。

すなわち、例えば原稿の多値画像データの信号レベル
が“35"であったならば、A₂は36.5となり、四捨五入し
て信号レベル“37"が得られる。

第17図は同様にして信号レベルが“38"から“56"の第
７の領域についての補正の原理を表わしたものである。
このとき次の（８）式で補正値A₇が求められる。

第12図に戻って説明を続ける。

ステップで（６）〜（８）の各補正式が算出された
ら、補正前データ格納領域44Bに格納された原稿のデー
タがこれを用いて補正される（ステップ）。この補正
は１ライン分にわたって行われ（ステップ）その結果
は順次、補正後データ格納領域44Cに格納される。１ラ
イン分の補正作業が終了すると、次のラインでは、また
新たに第12図に示した動作が繰り返され、補正作業が行
われることになる。

以上説明した実施例では基準となる濃度の２点を直線
で結んで、この間の濃度をこの直線に近似させて補正す
ることにしたが、３つ以上の点を用いてそれらを通過す
る濃度補正用の関数を求め、これを用いて実際に得られ
た多値画像データを補正するようにしてもよい。

なお、この実施例で示した画像メモリ50内の最大値が
信号レベル“50"、最小値が“10"であるような場合と
は、例えばワークステーションから写真についてイメー
ジ入力したときに得られる値である。写真については濃
度が連続していることが多いので、最大値と最小値を求
めて、中間的な濃度を所定数求めれば、これらにより原
稿の読み取り時の濃度補正が良好に行われることにな
る。イラストをイメージ入力したような場合には、通常
は白色と黒色が主に入力されるので、信号レベルは“0"
から“63"までの範囲となり、その間の濃度が断続的に
途切れる場合が多くなり、本実施例の方法で中間的な濃
度を計算によって求めても、必ずしも最良の結果が得ら
れるとは限らない。このような場合には、中間的な濃度
の算出方法を変えることも有効である。

「発明の効果」このように本発明によれば、副走査方向についての濃
度基準板から所望の濃度表示部を選択することができる
ようにしたので、適切な濃度表示部を選択することによ
り、少ない数の濃度表示部を使用して高速で多値画像の
信号レベルの補正を行うことができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第17図は本発明の実施例を説明するためのもの
で、このうち第１図は多値画像入力装置の回路構成の要
部を示すブロック図、第２図は多値画像入力装置の概略
構成図、第３図は第１および第２の濃度基準板の一部を
拡大して示した平面図、第４図は第１の濃度基準板の側
面図、第５図は第１の濃度基準板の読取作業の概要を表
わした流れ図、第６図は第１の濃度基準板の各濃度表示
部の実測値の一例と濃度の概要を表わした説明図、第７
図は第１の領域についての補正原理を示した原理図、第
８図は第２の領域についての補正原理を示した原理図、
第９図は第３の領域についての補正原理を示した原理
図、第10図は第４の領域についての補正原理を示した原
理図、第11図は第１の濃度基準板の読み取りが終了した
次の段階としての原稿および第２の濃度基準板の読取作
業の様子を表わした流れ図、第12図は第11図のステップ
で示した第２の補正の内容を具体的に表わした流れ
図、第13図は第１の濃度基準板26−１によって補正され
た後のあるラインの信号列を表わした説明図、第14図は
第２の濃度基準板の各濃度表示部についての実測値と濃
度の補正原理を表わした説明図、第15図は第５の領域に
ついての補正原理を示した原理図、第16図は第６の領域
についての補正原理を示した原理図、第17図は第７の領
域についての補正原理を示した原理図、第18図は白色の
プレートのみを用いて濃度補正を行う従来の補正の方法
を表わした説明図、第19図は従来の多値画像入力装置の
実際の出力特性を表わした特性図である。 22……原稿、24……スキャニングユニット、26−１……
第１の濃度基準板、26−２……第２の濃度基準板、29…
…１次元イメージセンサ、32……電子回路部、41……CP
U、43……ROM、44……RAM、44A……実測値格納領域、44
B……補正前データ格納領域、44C……補正後データ格納
領域、44D……最大・最小・中間濃度データ格納領域、4
6……データ入力回路、50……画像メモリ、61〜63……
第１〜第３のコンパレータ、65〜67……第１〜第３の処
理部、69……第１の補正式演算部、72……第２の補正式
演算部、74……第４の処理部、75……第５の処理部、76
……第４のコンパレータ、77……第５のコンパレータ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60 H04N 1/19

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換用の多数のピクセルから構成され
る１次元イメージセンサと、この１次元イメージセンサの主走査方向に沿って配置さ
れ、所定の濃度に設定された第１の濃度基準領域と、前記１次元イメージセンサによる第１の濃度基準領域の
読取出力を基にして原稿の読み取り時における前記ピク
セルごとの多値画像データの補正を行う第１の補正手段
と、前記１次元イメージセンサの副走査方向に沿って配置さ
れ、それぞれが異なった光学濃度に設定された複数の濃
度表示部から成る第２の濃度基準領域と、原稿の読み取られたラインにおける画像データの濃度分
布を基にしてそのラインにおける前記第２の濃度基準領
域を構成する複数の濃度表示部のうちから濃度の補正の
ために使用する１または複数の濃度表示部を決定する濃
度表示部決定手段と、この濃度表示部決定手段によってラインごとに決定され
た濃度表示部の読取出力を基にして対応するラインでの
多値画像データの補正を行う第２の補正手段とを具備することを特徴とする多値画像入力装置。