JP3051474B2 - カラ−画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラ−原稿から読み取っ
た色信号をデジタル信号に変換して出力するカラ−画像
読取装置に係わり、特にカラ−画像読取装置の読取特性
やカラ−モニタの発光特性に依存せず原稿の色を忠実に
デジタル信号に変換して出力するカラ−画像読取装置に
関する。

【０００２】ファクシミリやコンピュ−タへの画像入力
装置として用いられるカラ−画像読取装置は、Ｒ，Ｇ，
Ｂ（赤、緑、青）の三色をＣＣＤイメ−ジセンサなどで
読み取るものであり、最近、より一層の小型化、操作の
向上、高解像度化、読取の高精度化などが望まれてい
る。

【０００３】

【従来の技術】カラ−画像読取装置としては、密着型の
カラ−画像読取装置と縮小型のカラ−画像読取装置があ
り、図３(a)は密着型カラ−画像読取装置の構成図であ
る。原稿１１上の走査線（読取ライン）１３は、蛍光灯
１２などの照明装置によって照明されており、このライ
ン上の画像が読み取られる。読取ライン１３からの反射
光はロッドレンズアレイ１４（φ＝１mm程度の細いガラ
スレンズを多数並べたもの）によりカラ−センサ１５の
上に結像する。カラ−センサ１５は読み取る原稿の幅と
同等のサイズを持ち、フィルタ部１５ａとフィルタ部を
通過する光のレベルを検出するＣＣＤラインイメ−ジセ
ンサ等の検出素子１５ｂを有している。フィルタ部１５
ａは読取ライン１３の各画素に対応させて赤、緑、青の
３つのフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ）を配列すること
により構成されている。従って、１６画素／mmの読み取
りでは、１画素が６２．５μmピッチであり、この中に
ＲＧＢ３画素（各画素２０．８μmピッチ)があるように
構成されている。

【０００４】このようなカラ−センサによりカラ−画像
の読取りを行なうと、センサ出力はＲＧＢＲＧＢＲＧＢ
のように、３色が順番（シリアル）に読取回路１６に入
力される。読取回路１６ではこれらセンサ出力を８ビッ
トのデジタルデ−タ（０〜２５５のレベル）にＡＤ変換
し、パラレルの３色信号Ｒ，Ｇ，Ｂとして出力する。

【０００５】図３(b)は縮小型カラ−画像読取装置の構
成図である。密着型と同様に、原稿１１上の走査線（読
取ライン）１３は、蛍光灯１２などの照明装置によって
照明されており、このライン上の画像が読み取られる。
読取ライン１３からの反射光はレンズ１７により１／１
０程度に縮小されてカラ−フィルタ１８を介してセンサ
１９の上に結像する。

【０００６】カラ−フィルタ１８は読取ライン１３の各
画素に対応させて赤、緑、青のフィルタ１８ａ，１８
ｂ，１８ｃを備え、各画素の赤信号レベルを検出する場
合には位置を制御してレンズ１７からの光学像が赤フィ
ルタ１８ａを通過するようにし、緑信号レベルを検出す
る場合にはレンズからの光学像が緑フィルタ１８ｂを通
過するようにし、青信号レベルを検出する場合にはレン
ズからの光学像が緑フィルタ１８ｂを通過するようにす
る。すなわち、１ラインのカラ−画像に対して３回読み
取ることにより、１画素に対応するＲＧＢ３色の色信号
が得られる。

【０００７】読取回路２０ではセンサ出力を８ビットの
デジタルデ−タ（０〜２５５のレベル）にＡＤ変換し、
パラレルの３色信号Ｒ，Ｇ，Ｂとして出力する。原稿１
１としてはシ−ト状の書類や厚みのある本（ブックタイ
プ）などが考えられ、これらから読み取った読取データ
は、ホスト計算機により処理されたり、デイスク装置な
どの外部記憶機器などに蓄えられたり、またＣＲＴモニ
タやプリンタなどに出力される。

【０００８】図４はデスクトップタイプの画像読取装置
（イメ−ジスキャナ）の説明図であり、原稿カバ−３０
をめくると原稿台３１が現れ、この原稿台３１上に複写
機と同様にシ−ト状あるいはブックタイプの原稿１１を
積載し、読取ヘッド３２を矢印方向に移動させながら原
稿１１上の記録画像を読み取る。読取の原理は図３で説
明したように、密着型と縮小型の両方あり、図４(b)に
は密着型の場合が示されている。尚、図３(a)と同一部
分には同一符号を付している。

【０００９】このようなデイスクトップ型の読取装置
は、比較的読取速度が早く（数十秒／Ａ４）、しかも大
型の原稿（Ａ３〜Ａ４）を１回で読み取ることが可能で
あり、更には一旦、原稿を原稿台３１に置いてしまえ
ば、後はスイッチをオンするだけで原稿全面の走査を自
動的に行い手間が掛らない、などの特徴がある。

【００１０】これら従来のカラ−読取装置では、正確な
色再現を目指した設計（光源、色分解フィルタ等の選
択）が行われている。すなわち、カラ−読取装置のＲＧ
Ｂ読取特性は、照射する蛍光灯、カラ−フィルタの分光
特性、センサ感度などにより決まるため、忠実に原稿の
色を出力できるようにこれら各部品を選択して設計して
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すような画像
読取装置で読み取ったカラ−画像を、カラ−モニタに出
力する場合がある。例えば、カラ−のファイリング・シ
ステムでの画像データの検索・表示や、文書処理でＤＴ
Ｐ（デスク・トップ・パブリッシング）などを行う時で
ある。これらの場合、カラ−モニタの機器間の個体差が
あり、表示される画像の色が異なる場合がある。

【００１２】例えば、読取結果の画像をカラ−モニタＡ
で表示すると赤っぽい画像になり、カラ−モニタＢで表
示すると黄色っぽい画像になる等の現象が発生する。こ
れでは、原稿の色の正確な再現とはいえず、画像を見た
「感じ」が変わってしまう。電子カタログなどでは、も
との原稿の画像と、モニタ装置で再現した画像の色とが
変わってしまうと、画像全体の感じが変わってしまい、
その結果、商品の良さを正確に見る人に伝えられなくな
ってしまう。これらカラ−モニタの機器間の個体差は、
カラ−モニタの３原色の発光ゲインを調整することで、
ある程度調整可能であるが、これでは調整する手間がか
なりかかり、又、うまく調整できないという問題があ
る。

【００１３】以上から、本発明の目的は、忠実に原稿の
カラ−画像を読み取ってカラ−モニタに表示できると共
に、読み取ったカラ−画像をカラ−モニタに出力して表
示する場合、どのようなカラ−モニタでも同一の色再現
が可能なカラ−画像読取装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。１は原稿に記録されているカラ−画像を読み
取るカラ−画像読取装置、３はカラ−画像を表示するカ
ラ−モニタ、４はカラ−モニタに表示された基準カラ−
画像をカラ−画像読取装置１のカラ−センサ１ａに導く
光ガイド部、１ａはカラ−センサ、１ｃはカラ−センサ
１ａから１画素につき赤、緑、青の色信号を順次読出し
ＡＤ変換して出力する読取回路、１ｄは基準色(赤、
青、緑)の色信号を発生してカラ−モニタ３に基準カラ
−画像を表示する基準色信号発生部、１ｅはカラ−セン
サ１ａから出力される基準カラ−画像の色信号と基準色
信号に基づいて色補正係数を演算する補正係数演算部、
１ｆは補正係数に基づいてカラ−センサより出力される
色信号を補正する色補正部である。

【００１５】

【作用】カラ−画像読取装置１の基準色信号発生部１ｄ
より基準色信号を発生し、該基準色信号に基づいてカラ
−モニタ３に基準カラ−画像を表示する。カラ−モニタ
３に表示された基準カラ−画像を光ガイド部４によりカ
ラ−画像読取装置のカラ−センサ１ａに導き、読取回路
１ｃから基準カラ−画像の色信号を出力し、補正係数演
算部１ｅにおいて基準カラ−画像の色信号と基準色信号
に基づいて色変換マトリクスの色補正係数を演算する。
これにより、色補正部５は以後カラ−センサ１ａにより
原稿から読み取った色信号を該色補正係数に基づいて補
正して出力する。このように、基準色信号と、該基準色
信号によりカラ−モニタに表示したカラ−画像を読み取
って得られた色信号とに基づいて色補正係数を求め、該
色補正係数に基づいて原稿から読み取る色信号を補正す
るようにしたから、カラ−モニタの発光特性や読取特性
に依存せず忠実に原稿のカラ−画像をカラ−モニタに表
示でき、しかもどのようなカラ−モニタでも同一の色再
現が可能となる。

【００１６】

【実施例】全体の構成 図２は本発明に係わるカラ−画像読取装置の一実施例構
成図であり、図１と同一部分には同一符号を付してい
る。

【００１７】図中、１は原稿に記録されているカラ−画
像やカラ−モニタに表示された基準カラ−画像（赤、
緑、青の３本のカラ−バ−）を読み取るカラ−画像読取
装置、２はカラ−画像読取装置１から出力されたカラ−
画像データに所定の処理を施して記憶したり、読出した
り、あるいは編集処理等を施す計算機、３は計算機から
出力されるカラ−画像データに基づいてカラ−画像を表
示するカラ−モニタ、４はカラ−モニタに表示された基
準カラ−画像をカラ−画像読取装置１のカラ−センサに
導く光ファイバ等で構成された光ガイド部である。光ガ
イド部４はカラ−モニタ３の表示画面から基準カラ−画
像を取り込む光取り込み部４ａと、カラ−画像を光学的
に伝送する光ファイバ等の伝送部４ｂと、カラ−画像読
取装置１の原稿台上に載置されてカラ−画像をカラ−セ
ンサに入力する光学部４ｃを有している。

【００１８】カラ−画像読取装置 カラ−画像読取装置１において、１ａはカラ−センサ、
１ｂは原稿台上に載置された原稿に記録されているカラ
−画像、あるいは光ガイド部４の光学部４ｃから出力さ
れるカラ−画像をカラ−センサ１ａに導く光学系（図３
のロッドレンズアレイやレンズに対応）、１ｃはカラ−
センサ１ａから１画素につき赤、緑、青の色信号を順次
読出しＡＤ変換して出力する読取回路、１ｄは基準色で
ある赤、緑、青の基準色信号ＲＣＳを発生してカラ−モ
ニタ３に基準カラ−画像を表示する基準色信号発生部、
１ｅはカラ−センサ１ａから出力される基準カラ−画像
の色信号ＲＣＳ′と基準色信号ＲＣＳに基づいて色補正
係数を演算する補正係数演算部、１ｆは色補正係数に基
づいて３×３のマトリクス演算を行ってカラ−センサよ
り出力される色信号を補正する色補正部、１ｇは色補正
係数演算時には基準色信号発生部１ｄからの基準色信号
ＲＣＳを、また原稿読取時には色補正部１ｆからの色信
号ＣＬＳを、それぞれカラ−画像データとして出力する
切換回路である。

【００１９】基準色信号発生部 基準色信号発生部１ｄはカラ−モニタ３に３本の赤、
緑、青のカラ−バ−（基準カラ−画像）ＲＣＰを表示す
るように基準色信号ＲＣＳを出力する。尚、赤、緑、青
の他に白、黒、黄色、シアン、マゼンダなどの８色、更
には人間の目に均等な色空間（マンセル表色系など）か
ら適当に１０色を選択して表示するように構成すること
もできる。又、色補正係数決定時、一度に全色を表示せ
ず、赤を表示し、ついで緑を表示し、最後に青を表示す
るようにしてもよい。

【００２０】補正係数演算部 補正係数演算部１ｅは、基準色信号ＲＣＳによりカラ−
モニタ３に表示されたカラ−バ−（基準カラ−画像）を
読み取った時の色信号ＲＣＳ′と基準色信号ＲＣＳに基
づいて３×３の色補正マトリクスの色補正係数を演算す
るものである。

【００２１】今、基準色を赤、緑、青の３つとし、それ
ぞれＲＧＢ基準色信号ＲＣＳが と表され、又カラ−センサ１ａにより読み取られた基準
カラ−画像の赤、緑、青のＲＧＢ色信号ＲＣＳ′が であるとすると、次式が成立する。

【００２２】すなわち、赤について

【００２３】

【数１】

【００２４】が成立し、緑について

【００２５】

【数２】

【００２６】が成立し、青について

【００２７】

【数３】

【００２８】が成立する。

【００２９】従って、補正係数演算部は(1)，(2)，(3)
式より９個の色補正係数Ａ₁〜Ａ₉を演算し、色補正部１
ｆに入力する。尚、補正係数演算部１ｅは基準色が８
色、あるいは１０色のように４色以上の場合には周知の
最小二乗法を用いて、基準カラ−画像のセンサ出力と基
準色信号の誤差が最小となるように色補正マトリクスの
９個の色補正係数Ａ₁〜Ａ₉を決定する。

【００３０】色補正部 色補正部１ｆは色補正係数Ａ₁〜Ａ₉を用いて３×３のマ
トリクス演算により原稿から読み取った色信号を補正
し、補正した色信号ＣＬＳを出力する。すなわち、カラ
−センサ１ａから出力される色信号をＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏ
とすれば、次式

【００３１】

【数４】

【００３２】により補正して色信号ＣＬＳ（Ｒｏ′，Ｇ
ｏ′，Ｂｏ′）を出力する。尚、色補正演算は例えば、
ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）などの演算
によって行っても良いし、あるいは色補正を実現したＬ
ＵＴ（ルックアップテ−ブル）で行っても良い。

【００３３】全体の動作 まず、カラ−モニタ３に表示されたカラ−画像をカラ−
画像読取装置１のカラ−センサ１ａに導くように、光ガ
イド部４をカラ−モニタ３のディスプレイ画面とカラ−
画像読取装置１間に配置する。

【００３４】ついで、カラ−画像読取装置１の図示しな
い補正キーを押圧する。これにより、基準色信号発生部
１ｄは基準色信号ＲＣＳを発生する。基準色信号ＲＣＳ
は切換回路１ｇよりカラ−画像読取装置１から出力さ
れ、計算機２を介してカラ−モニタ３にカラ−バ−（基
準カラ−画像）が表示される。

【００３５】カラ−モニタ３に表示された基準カラ−画
像は光ガイド部４、光学系１ｂを伝達してカラ−画像読
取装置１のカラ−センサ１ａに導かれ、読取回路１ｃか
ら基準カラ−画像の色信号ＲＣＳ′が補正係数演算部１
ｅに入力される。

【００３６】補正係数演算部１ｅは、色信号ＲＣＳ′と
基準色信号ＲＣＳに基づいて(1)〜(3)より３×３の色補
正マトリクスの色補正係数Ａ₁〜Ａ₉を演算して、色補正
部１ｆに入力する。以上により、色補正係数Ａ₁〜Ａ₉が
決定される。

【００３７】以後、補正モードから読取モードにすれ
ば、原稿から読み取った色信号は色補正部１ｆにおい
て、(4)式の補正演算を施されて色信号ＣＬＳとなって
切換回路１ｇから出力される。

【００３８】以上の実施例では、色補正係数の演算、色
補正をカラ−画像読取装置内で行ったが、これらを行う
ユニットを外部に設け、カラ−画像読取装置と接続して
構成することもできる。

【００３９】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。

【００４０】

【発明の効果】以上本発明によれば、基準色信号と、該
基準色信号によりカラ−モニタに表示したカラ−画像を
読み取って得られた色信号とに基づいて色補正係数を求
め、該色補正係数に基づいて原稿から読み取る色信号を
補正するようにしたから、カラ−モニタの発光特性や読
取特性の差に依存することなく、忠実に原稿のカラ−画
像を読み取ってカラ−モニタに表示でき、しかも、別の
カラ−モニタを利用したい場合、カラ−モニタの機器間
の個体差があっても同一の色再現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例構成図である。

【図３】カラ−画像読取装置の説明図である。

【図４】イメ−ジスキャナの説明図である。

【符号の説明】

１・・カラ−画像読取装置 １ａ・・カラ−センサ １ｃ・・読取回路 １ｄ・・基準色信号発生部 １ｅ・・補正係数演算部 １ｆ・・色補正部 ３・・カラ−モニタ ４・・光ガイド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿１走査ラインの各画素の赤、緑、青
   のレベルを検出するカラ−センサにより原稿に記録され
   ているカラ−画像を読み取るカラ−画像読取装置におい
   て、基準色の色信号を発生する基準色信号発生部と、基
   準色信号によりカラ−モニタに表示された基準カラ−画
   像をカラ−画像読取装置のカラ−センサに導くガイド部
   と、カラ−センサから出力される基準カラ−画像の色信
   号と前記基準色信号に基づいて色補正係数を演算する補
   正係数演算部と、補正係数に基づいてカラ−センサより
   出力される色信号を補正する色補正部を有することを特
   徴とするカラ−画像読取装置。