JP3423604B2 - シェーディング補正装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

シェーディング補正装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等に使用さ
れる画像読み取り装置に用いられるシェーディング補正
装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のシェーディング補正方法では、基
準白色板を複数の固定位置で複数回読み取り、その平均
値をシェーディング補正データとして使用していた。こ
の補正データとシェーディング目標値との比からシェー
ディング補正係数を算出し、この補正係数を画像データ
の対応する画素のデータと掛け合わせることによりシェ
ーディング補正を行っていた。
【0003】図11は、上記のシェーディング補正を説
明するもので、同図(a)は、上記シェーディング補正
データa1 〜an と上記シェーディング目標値aT との
関係を示す。ここで各点における上記補正係数g1 〜g
n は、 g1 =aT /a1 2 =aT /a2 ・ ・ ・ gn =aT /an ………(1) となる。
【0004】同図(b)は、上記補正係数g1 〜gn
用いて画像データを補正する場合の補正前後の画像デー
タを示すもので点線は読み取られた補正前の画像データ
1〜bn を示し。実線は補正後の画像データB1 〜B
n を示す。b1 〜bn を上記補正係数を用いて補正する
ことにより、 B1 =b1 ×g1 =b1 ×aT /a1 2 =b2 ×g2 =b2 ×aT /a2 ・ ・ ・ Bn =bn ×gn =bn ×aT /an ………(2) となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源の
劣化、光路上の大きなほこり、ごみ等によってシェーデ
ィング補正データがシェーディング補正回路のゲインレ
ンジ内に無い場合、従来では、シェーディング補正でき
なくなる可能性が有り、出力画像上のシェーディング補
正できない領域では出力が低下してしまうという問題が
あった。
【0006】図12は上記の問題を説明するもので、点
線で示す補正前の画像データb1 〜bn はシェーディン
グ補正データa1 〜an とそれぞれ等しい場合を示して
いる。シェーディング補正データa1 〜an (b1 〜b
n )のうちシェーディング補正回路のゲインレンジ内に
あるものは、目標値aT に補正されているが、レンジ外
のものは補正ができずレベルが低くなっていることが判
る。
【0007】本発明は上記の問題を解決して、シェーデ
ィング補正のゲインレンジを適切に選択して精度のよい
補正を行えるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるシェーディ
ング補正装置においては、画像データにシェーディング
補正を行うための補正データを格納する格納手段と、上
記格納手段に格納された補正データを用いて上記画像デ
ータにシェーディング補正を行うためのそれぞれゲイン
レンジの異なる複数の補正手段と、上記格納手段に格納
された補正データの最小値と最大値とを検出する検出手
段と、上記検出手段により検出された最小値及び最大値
を所定値とそれぞれ比較する比較手段と、上記比較手段
による比較結果に応じて上記複数の補正手段を切り替え
る切り替え手段とを備えている。
【0009】本発明によるシェーディング補正方法にお
いては、画像データにシェーディング補正を行うため補
正データの最小値と最大値とを検出する手順と、上記検
出された最小値及び最大値を所定値とそれぞれ比較する
手順と、上記比較結果に応じてゲインレンジの異なる複
数の補正手段を切り替える手順と、上記切り替えられた
補正手段により上記補正データを用いて上記画像データ
にシェーディング補正を行う手順とを有する。また、本
発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体におい
ては、上記シェーディング補正方法の各手順をコンピュ
ータに実行させるためのプログラムが格納されている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図10は画像読み取り装置の構成を示
す。図10において、原稿台100上には、基準白色板
101が設けられると共に、原稿102が載置されてい
る。この基準白色板101と原稿102をランプ103
により照射し、その反射光をミラー104〜106及び
レンズユニット107を通じてセンサユニット108内
のCCDにより光電変換することにより、前述したシェ
ーディング補正データ及び原稿102の画像データを得
るようにしている。
【0011】図1に本発明の第1の実施の形態によるシ
ェーディング補正装置を示す。図1において、501は
CCDリニアセンサ、502はCCDリニアセンサ50
1の出力から信号成分を取り出すアナログ信号処理部、
503はCCDリニアセンサ501の出力をデジタル値
に変換するA/D変換器、504は基準白色板101を
読み込んだデータを蓄えるラインメモリ、505はライ
ンメモリ504内で最小値を検出するための最小値検
出部、508、509は異なるゲインレンジ1、2を有
し、シェーディング補正を行う補正部、506、507
は補正部508、509を切り替えるセレクタ、511
は乗算器で、シェーディング補正後の画像データに所定
の乗算係数Tを掛け合わせる。510は比較部で、検出
された最小値と所定値Pとを比較し、比較出力により
セレクタ506、507を切り替える。
【0012】次に動作を説明する。CCDリニアセンサ
501から基準白色板101のデータを取り込み、アナ
ログ処理部502、A/D変換器503を経てラインメ
モリ504に格納する。この動作をシェーディングサン
プルとし、ラインメモリ504に蓄えられたデータをシ
ェーディング補正データとする。次に、このシェーディ
ング補正データの中から最小値検出部505によって最
小値を検出し、この最小値とCPU等から出力され
る所定値Pとを比較部510で比較する。
【0013】ここで、シェーディングターゲット(目
標)値を255とし、補正部508のゲインレンジ1を
×1〜×2、補正部509のゲインレンジ2を×1〜×
4とした場合、ゲインレンジ1を使用した時シェーディ
ング補正が可能な範囲は、シェーディング補正値に対し
て50%となる。また、ゲインレンジ2を使用した時、
シェーディング補正が可能な範囲はシェーディング補正
値に対して25%となる。前述したように、また図2に
も示すように、上記シェーディングサンプル時に測定デ
ータがゲインレンジ内にある場合、ゲインレンジ内のデ
ータは正しいシェーディング補正値が算出可能だが、ゲ
インレンジ外のデータはシェーディング補正値がゲイン
レンジの最大ゲインと算出してしまうため、正しい補正
が不可能となる。
【0014】そこで、本実施の形態ではシェーディング
補正装置内に異なるゲインレンジ1、2を2通り用意
し、上記所定値Pを255の50%の128レベルに設
定する。そしてラインメモリ504に蓄えられたシェー
ディング補正データの最小値を検出し、最小値が1
28以上の場合は、補正部508のゲインレンジ1(×
1〜×2)を用い、最小値が128未満の場合は、補
正部509のゲインレンジ2(×1〜×4)を用いるよ
うに、比較部510の比較結果に応じてセレクタ50
6、507を切り替えるようにしている。
【0015】補正部508、509では、原稿を読み取
って得られる画像データの各画素データをラインメモリ
504のシェーディング補正データの各画素データで割
り算し、その結果と乗算係数Tとを乗算器511で乗算
することにより、前述の(1)、(2)式で示すシェー
ディング補正演算が行われる。従って、上記乗算係数T
はシェーディング目標値aT であってよい。
【0016】図3は上記の動作を示すフローチャートで
あり、まず読み取り部を基準白色板101の位置へ移動
させてシェーディングサンプルを行ってラインメモリ5
04に格納し、次に最小値aを検出し、最小値12
と比較することでゲインレンジ1又は2を選択して補
正を行い、補正後にTを乗算して出力している。
【0017】本実施の形態においては、複数のゲインレ
ンジ1、2を持っているが、各ゲインレンジが独立した
演算ビットを持たない。同じ演算ビットで複数のゲイン
レンジを確保するためには、ゲインレンジが広がるにつ
れて演算精度を下げなければならない。演算精度を下げ
るとそのまま出力され、乗算器511で増幅されて出力
されるため、画像に大きく影響を与えてしまう。そのた
め、可能な限りゲインレンジを小さく取って精度をよく
するためには、必要なゲインレンジを予め判断してから
補正を行う本実施の形態が有効である。
【0018】例えば、ゲインレンジ1では、(読み取っ
た画像データ)÷(ラインメモリ504内のシェーディ
ング補正データ)の演算結果が、0.500〜1.00
0までしか扱えず、小数点以下第3位まで演算可能と
し、ゲインレンジ2では、上記演算結果が0.25〜
1.00まで扱えるが、小数点以下第2位まで演算可能
である場合、できるだけ精度よく補正するために、本発
明においては、ラインメモリ504のデータに応じて
(本実施の形態では最小値に応じて)ゲインレンジを切
り替えるようにしている。
【0019】図4は本発明の第2の実施の形態を示す。
尚、図4及び後述する第3、第4の実施の形態を示す図
6、図8においては、図1及び互いに実質的に同一部分
には同一符号を付して重複する説明は省略する。図4の
本実施の形態においては、最大値検出部512が設けら
れており、ラインメモリ504のシェーディング補正デ
ータから最小値と最大値とを最小値検出部505及
び最大値検出部512で検出し、検出された最小値
最大値bをそれぞれ後述するように所定値Pと比較部5
10で比較するようにしている。
【0020】そして最小値が128以上の場合は、補
正部508のゲインレンジ1(×1〜×2)を用い、最
小値が128未満、最大値が128以上の場合は、
補正部509のゲインレンジ2(×1〜×4)を用い、
また、最大値が128未満の場合は、乗算係数Tを2
倍にすると共に、ゲインレンジ1(×1〜×2)を用い
るようにしている。図5に上記の動作フローを示す。
【0021】図6は第3の実施の形態を示すもので、最
大値検出部512で検出した最大値a(max)とライ
ンメモリ504内のシェーディング補正データとを比較
するように構成されている。
【0022】そして、検出した最大値a(max)とラ
インメモリ504内の各データとの差が255の50%
である128以上の場合は、ゲインレンジ1(×1〜×
2)を用い、上記差が128未満の場合は、ゲインレン
ジ2(×1〜×4)を用いるように切り替えている。図
7に上記の動作フローを示す。
【0023】図8は第4の実施の形態を示すもので、ラ
インメモリ504のデータと所定値Sとを比較部510
で比較するようにしたものである。
【0024】そして、図9の動作フローに示すように、
ラインメモリ504のシェーディング補正データの各画
素データとCPU等からの所定値S(例えば128)と
を比較し、補正データがS以上の場合はゲインレンジ1
(×1〜×2)を用い、補正データがS未満の場合はゲ
インレンジ2(×1〜×4)を用いるようにセレクタ5
06、507を切り替えている。
【0025】尚、図1、図4、図6、図8の各機能ブロ
ックによるシステムは、ハード的に構成してもよく、ま
た、CPUやメモリ等から成るマイクロコンピュータシ
ステムに構成してもよい。マイクロコンピュータシステ
ムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体
を構成する。この記憶媒体には、図3、図5、図7、図
9のフローチャートに示す処理を実行するためのプログ
ラムが記憶されている。またこの記憶媒体としてはRO
M、RAM等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディ
スク、磁気媒体等を用いてもよく、これらをCD−RO
M、フロィピディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリ
カードとして用いてよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
稿から読み取った画像データをシェーディング補正デー
タを用いて補正する際に、補正データの最小値及び最大
値を所定値とそれぞれ比較し、その比較結果に応じて
正演算のゲインレンジを選択するように構成したことに
より、精度のよいシェーディング補正を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図で
ある。
【図2】補正前後の出力レベルを示す特性図である。
【図3】第1の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。
【図4】第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図5】第2の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。
【図6】第3の実施の形態を示すブロック図である。
【図7】第3の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。
【図8】第4の実施の形態を示すブロック図である。
【図9】第4の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。
【図10】画像読み取り装置の構成図である。
【図11】シェーディング補正を説明する特性図であ
る。
【図12】ゲインレンジとシェーディング補正との関係
を示す特性図である。
【符号の説明】
501 CCD 504 ラインメモリ 505 最小値検出部 506、507 セレクタ 508、509 補正部 510 乗算器 512 最大値検出部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−25373(JP,A) 特開 平2−265378(JP,A) 特開 昭61−7773(JP,A) 特開 平5−14712(JP,A) 特開 平6−169397(JP,A) 特開 平4−334268(JP,A) 実開 昭64−38875(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データにシェーディング補正を行う
    ための補正データを格納する格納手段と、 上記格納手段に格納された補正データを用いて上記画像
    データにシェーディング補正を行うためのそれぞれゲイ
    ンレンジの異なる複数の補正手段と、 上記格納手段に格納された補正データの最小値と最大値
    とを検出する検出手段と、 上記検出手段により検出された最小値及び最大値を所定
    値とそれぞれ比較する比較手段と、 上記比較手段による比較結果に応じて上記複数の補正手
    段を切り替える切り替え手段とを備えたことを特徴とす
    るシェーディング補正装置。
  2. 【請求項2】 上記補正手段の出力に所定の係数を乗算
    する乗算手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載
    のシェーディング補正装置。
  3. 【請求項3】 上記複数の補正手段は、同じ演算ビット
    で補正演算を行うことを特徴とする請求項1又は2に記
    載のシェーディング補正装置。
  4. 【請求項4】 画像データにシェーディング補正を行う
    ため補正データの最小値と最大値とを検出する手順と、 上記検出された最小値及び最大値を所定値とそれぞれ比
    較する手順と、 上記比較結果に応じてゲインレンジの異なる複数の補正
    手段を切り替える手順と、 上記切り替えられた補正手段により上記補正データを用
    いて上記画像データにシェーディング補正を行う手順と
    を有することを特徴とするシェーディング補正方法。
  5. 【請求項5】 上記シェーディング補正が行われた画像
    データに所定の係数を乗算する手順を有することを特徴
    とする請求項4に記載のシェーディング補正方法。
  6. 【請求項6】 上記複数の補正手段は、同じ演算ビット
    で補正演算を行うことを特徴とする請求項4又は5に記
    載のシェーディング補正方法。
  7. 【請求項7】 請求項4〜6のいずれか1項に記載のシ
    ェーディング補正方法の各手順をコンピュータに実行さ
    せるためのプログラムが格納されたことを特徴とするコ
    ンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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