JP3512257B2 - 画像読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置やデ
ィジタル複写機あるいはイメージスキャナ等に用いられ
る画像読取り装置に係り、特にそのシェーディング補正
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図１５は、一般的なファクシミリ装置の
基本構成を示すブロック図である。図において、１は装
置各部の制御処理、及びファクシミリ伝送制御手順の処
理を行うシステム制御部であり、ＣＰＵ（中央処理装
置）によって実現されている。２はシステム制御部１が
実行する制御処理プログラム及び当該制御処理プログラ
ムを実行するときに必要な各種データなどを記憶すると
ともに、システム制御部１のワークエリアを構成するシ
ステムメモリ、３はＧ３ファクシミリ装置に固有な各種
の情報を記憶するためのパラメータメモリ、４は所定の
解像度で原稿を走査して画像を読み取り、この読取り画
像に所定の各種画像処理を施すスキャナ（画像読取り装
置）、５は前記画像処理された画像データまたは他のフ
ァクシミリ装置から受信した画像データを所定の解像度
で記録するプロッタ、６は本装置を操作するための操作
パネルで、各種操作キーや各種表示器から成る。 【０００３】７は読み取った画像データを符号化圧縮し
たり、符号化圧縮されている画像データを元の画像デー
タに復号化する符号化復号化部、８は符号化圧縮された
状態の画像データを記憶するための画像蓄積装置、９は
Ｇ３ファクシミリ装置のモデム機能を実現するためのも
のであり、伝送手順信号をやり取りするための低速モデ
ム機能（Ｖ．２１モデム）、および主に画像データをや
り取りするための高速モデム機能（Ｖ．２９モデム、
Ｖ．２７ｔｅｒモデム）を備えたモデム、１０は本ファ
クシミリ装置を公衆回線に接続するためのもので、自動
発着信機能を備えた網制御装置（ＮＣＵ；Network Cont
roll Unit）である。 【０００４】これらのシステム制御部１、システムメモ
リ２、パラメータメモリ３、スキャナ４、プロッタ５、
操作パネル６、符号化復号化部７、画像蓄積装置８、モ
デム９、及び網制御装置１０はシステムバス１１に接続
されており、これらの各要素間でのデータのやり取りは
主として当該システムバス１１を介して行われるが、モ
デム９と網制御装置１０との間のデータのやり取りは直
接行われている。 【０００５】図１６に、このようなファクシミリ等にお
ける画像読取り装置の構成例を示す。図において、１２
は読み取るべき原稿、１３はこの原稿１２の搬送をガイ
ドし、光学系への塵等の混入を防止するコンタクトガラ
ス、１４は原稿１２を照明する光源、１５は光学系に起
因するシェーディング歪みの補正用に参照する白色基準
部材、１６は原稿１２又は白色基準部材１５からの反射
光を所定光路長分導びくミラー群（図ではまとめて１個
のミラーで表わしている）、１７はミラー群１６により
導かれた原稿像を所定の縮小率で結像するレンズ、１８
はレンズ１７により結像された光情報を電気信号に光電
変換するイメージセンサである。 【０００６】１９はイメージセンサ１８からのアナログ
信号を所定の倍率で増幅する演算増幅器（オペアン
プ）、２０はオペアンプ１９により増幅された画信号１
ラインの最大値を検出し保持するピーク検出器、２１は
ピーク検出器２０が保持するピークレベルを基準に画信
号の量子化を行うＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換
器、２２はＡ／Ｄ変換器２１により量子化された画像デ
ータに対し、光学系の特性に起因するシェーディング歪
みを補正するシェーディング補正部、２３はシェーディ
ング補正部２２により歪みの取り除かれた画像データに
種々の画像処理を施すディジタル画像処理部、２４はシ
ェーディング補正部２２及びディジタル画像処理部２３
で参照する各種データを格納するラインバッファであ
る。シェーディング補正部２２及びディジタル画像処理
部２３はそれぞれシステム制御部１により制御されてい
る。 【０００７】以上の構成において、原稿１２の読取りに
先立ち、システム制御部１は光源１４を点灯する。光源
１４からの照射光はコンタクトガラス１３を透過し、白
色基準部材１５に到達する。照射光の一部は白色基準部
材１５の反射率に応じて反射し、一部は透過（吸収）す
る。反射光は正反射光および乱反射光の２種類に分類さ
れるが、このうち乱反射光の一部をミラー群１６を介し
て導き、レンズ１７でイメージセンサ１８に結像する。
この際のイメージセンサ出力がオペアンプ１９を介して
Ａ／Ｄ変換器２１により量子化され、シェーディング補
正部２２を介して白基準データ（シェーディング歪みデ
ータ）としてラインバッファ２４に格納される。 【０００８】原稿読取り時には、原稿１２が光路上に進
入して来るため、照射光は原稿面で反射，透過して、そ
の乱反射成分が同様にイメージセンサ１８に結像され
る。この際、シェーディング補正部２２は先に記憶した
白基準データを対応する画素毎に読み出し、所定の補正
演算を行う。この歪み補正後の画像データがディジタル
画像処理部２３に入力され、各種画像処理が行われる。 【０００９】これら一連の動作は、システム制御部１に
よりソフトウエアでその制御が行われている。システム
制御部１は主走査の１ライン毎に発生する割り込みをト
リガーとして、シェーディング補正及び画像処理に係る
各種ライン単位制御を実行する。 【００１０】図１７は原稿読取り時の画像データ取り込
み制御例を示すフローチャートである。原稿の読取りを
開始すると、システム制御部１はライン毎割り込みに応
じて該当ラインデータの有効／無効を判断する（判断１
０１，１０２）。有効であれば、データ取り込み信号Ｎ
ＤＲＱに“１”を設定し（処理１０３）、無効であれば
“０”を設定する（処理１０４）。シェーディング制御
部２２及びディジタル画像処理部２３では、データ取り
込み信号ＮＤＲＱの設定値に従って、該当ラインのデー
タが処理される。システム制御部１では、原稿の読取り
が終了するまでシェーディング補正部２２及び画像処理
部２３へのライン単位の介在が繰り返される（判断１０
５→判断１０１）。 【００１１】以上のように、ファクシミリ等に用いられ
る画像読取り装置においては、通常、原稿の読取りに先
立ち、基準の白色部材を走査して、光学系の光伝達特性
に起因するシェーディング歪み補正用のデータを採取
し、原稿読取り時には該データに基づいて歪み補正を行
った後、各種画像処理が施される。上記シェーディング
歪みデータの採取は原稿の読取り前にソフトウエアが介
在してライン単位に一連の動作を制御するのが一般的で
ある。 【００１２】図１８はこのようなシェーディング歪みデ
ータ採取の動作例を示すフローチャートである。システ
ム制御部１は、まず光源１４を点灯するとともに（処理
２０１）、原稿の搬送を開始する（処理２０２）。原稿
が所定位置に到達すると（判断２０３）、原稿を停止さ
せ（処理２０４）、ライン同期信号ＬＮＳＹＣに同期し
て（判断２０５，２０７，２０９）、ピーク値リセット
（処理２０６），ピーク値検出（処理２０８），白基準
データ採取（処理２１０）の各動作をソフトウエアが制
御して行っている。 【００１３】図１９にシェーディング補正の従来構成例
を示す。なお、図のシェーディング補正部２２はＡ／Ｄ
変換等も含むものとする。システム制御部１は上記図１
８のフローチャートに基づいて、シェーディング補正部
２２に対し、ピーク値リセット，ピーク値検出，白基準
データ採取それぞれの制御信号を出力し、シェーディン
グ補正部２２はこれらの制御信号に従って所定の動作を
行い、白基準データがラインバッファ２４に順次格納さ
れる。 【００１４】図２０に本動作の概要を示す。ピーク値リ
セットモードにおいては、ピーク値（白基準データ採取
時の量子化リファレンスレベル）Ｖｐを白色基準部材走
査信号Ｖｗに対して十分低い値に設定（リセット）す
る。ピーク値検出モードにおいては、ピーク値Ｖｐを白
色基準部材走査信号Ｖｗよりも十分大きい値に設定して
白色基準部材走査信号Ｖｗを量子化し、その際の最大値
を検出し保持する。そして、白基準データ採取モードに
おいては、ピーク値Ｖｐを先に検出した白色基準部材走
査信号Ｖｗの最大値に設定し、再度、白色基準部材走査
信号Ｖｗを量子化する。量子化データは、白基準データ
としてラインバッファ２４に順次格納される。 【００１５】 【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
画像読取り装置において、シェーディング補正を含む画
像処理に係るソフトウエアの介在は、主走査の１ライン
単位に行うのが一般的であった。しかしながら、近年、
機器の高速化に伴うライン周期の短縮化に伴い、このよ
うなライン毎のソフトウエアの介在はシステム制御部側
への負荷が非常に大きく、高速化を妨げる一因となって
いる。さらに、従来装置においては、シェーディング歪
みを補正する際に、原稿を所定位置まで搬送し、該位置
で原稿を待機させるとともに、シェーディング歪みデー
タ採取に係る一連の動作をシステム制御部によりソフト
ウエアが介在して行っていたが、機器の高速化に伴い、
ソフトウエアでの制御は負荷が重くなってきている等の
問題があった。 【００１６】 【００１７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、制御部によるソフトウエアの介
在を少なくして制御部の負荷を軽減し、機器の高速化を
図ることができる画像読取り装置を提供することを目的
とするものである。 【００１８】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、読み取るべき原稿を照射する光源と、この光源にて
照射された原稿からの反射光を光学系を介して受光し、
画素毎に走査して電気信号に変換するイメージセンサ
と、原稿の読取りに先立ち、白色基準部材を走査して光
学系に起因するシェーディング歪みデータを画素毎に採
取し、原稿読取り時には前記歪みデータに基づいて読取
り画像データの歪みを補正するシェーディング補正部
と、シェーディング補正された画像データに各種画像処
理を施す画像処理部と、前記シェーディング補正部及び
画像処理部をソフトウエア制御する制御部とを備えた画
像読取り装置において、主走査の複数ライン分の制御デ
ータが一括設定され、設定された制御データをライン単
位に前記シェーディング補正部及び画像処理部へ順次出
力するハードウエア制御のライン単位制御手段と、前記
白色基準部材を走査して画素毎に採取される白基準デー
タから成るシェーディング歪みデータ採取に係る一連の
処理を行うハードウエア制御のシェーディング歪みデー
タ採取手段とを備え、前記制御部は、所定の複数ライン
分の制御データを前記ハードウエア制御のライン単位制
御手段に一括設定して、前記シェーディング補正部及び
画像処理部に対するソフトウエア制御を複数ラインを単
位とするブロック単位制御とし、前記白基準データから
成るシェーディング歪みデータ採取の実行は前記ブロッ
ク内の所定ラインを指定して、前記ハードウエア制御の
シェーディング歪みデータ採取手段により行うようにし
たものである。 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】 【作用】請求項１記載の構成によれば、ソフトウエア制
御の制御部とは別にハードウエア制御のライン単位制御
手段を設けたことにより、制御部はシェーディング補正
および画像処理に係るソフトウエア制御を、所定の複数
ラインを１ブロックとするブロック単位に行えば良くな
り、制御部によるソフトウエアの介在頻度が少なくな
る。また、ハードウエア制御のシェーディング歪みデー
タ採取手段を設け、一連のシェーディング歪みデータ採
取動作をハードウエアで制御することにより、制御部に
よるソフトウエアの介在頻度が少なくなる。さらに、こ
れらを関連付けて、シェーディング歪みデータの採取タ
イミングをブロック内の所定ラインで指定することによ
り、制御部によるソフトウエアの介在頻度をさらに少な
くすることができる。 【００２６】 【００２７】 【００２８】 【００２９】 【００３０】 【００３１】 【００３２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る画像読取り装
置におけるブロック単位制御関連の構成を示すブロック
図であり、前記図１６と同一符号は同一又は相当部分を
示している。図において、２５は一括設定される複数ラ
イン分の制御データをライン単位に順次出力するライン
単位制御部である。 【００３３】システム制御部１は、所定の複数ライン分
の制御データをライン単位制御部２５に一括設定する。
これに伴い、システム制御部１からのソフトウエア介在
は従来のライン毎から設定ライン数間隔毎に減少する。
ライン単位制御部２５では、該制御データを一括保持
し、ライン同期信号ＬＮＳＹＣに同期してライン単位に
順次、シェーディング補正部２２やディジタル画像処理
部２３に出力する。すなわち、従来、システム制御部１
がライン毎に行っていた制御データ設定動作をライン単
位制御部２５がハードウエアで実行することにより、シ
ステム制御部１は従来のライン単位制御を複数ラインを
単位とするブロック単位制御とすることができ、ソフト
ウエアの介在頻度が少なくなって、システム制御部１側
の負荷を低減することができるとともに、機器の高速化
を実現することができる。 【００３４】図２にライン単位制御部２５の構成例を示
す。図において、２５ａはブロック単位で設定される制
御データを格納し、ライン毎データに変換して出力する
制御データ保持レジスタ、２５ｂはライン同期信号ＬＮ
ＳＹＣを計数し、ブロック内でのライン管理を行うライ
ン数カウンタ、２５ｃはライン数カウンタ２５ｂからの
信号に基づき、制御データ保持レジスタ２５ａからライ
ン毎の制御データを順次選択してシェーディング補正部
２２やディジタル画像処理部２３に出力するマルチプレ
クサである。 【００３５】シェーディング補正や画像処理に係る各種
制御データは、複数ラインを１ブロックとした単位で制
御データ保持レジスタ２５ａに一括設定される。この制
御データは、レジスタ内部でライン順次に置換され、次
段のマルチプレクサ２５ｃに出力される。ライン数カウ
ンタ２５ｂではライン同期信号ＬＮＳＹＣを計数し、該
計数値をマルチプレクサ２５ｃに出力する。マルチプレ
クサ２５ｃでは、ブロック内の該当ラインに対応するラ
イン制御データを選択してシェーディング補正部２２や
ディジタル画像処理部２３に出力する。上記のようなラ
イン単位制御部２５を設けることによりブロック単位の
ソフトウエア介在でライン単位の制御を行うことができ
る。 【００３６】図３は、本発明の一実施例に係る画像読取
り装置におけるシェーディング補正関連の構成を示すブ
ロック図であり、前記図１９と同一符号は同一又は相当
部分を示している。図において、２６は入力画信号のピ
ーク値をディジタルコードで保持するピーク値レジス
タ、２７は該ピーク値レジスタ２６の保持値を白色基準
部材走査時の画信号レベルよりも十分低いレベル（０レ
ベル又は所定のオフセットレベル）に設定するピーク値
リセット部、２８は白色基準部材走査時における画信号
レベルの最大値を検出し、保持するピーク値検出部、２
９は前記ピーク値検出部２８の保持するピーク値を基準
として、白色基準部材走査信号Ｖｗを量子化し、量子化
データを歪み補正部２２ａを介してラインバッファ２４
に格納する白基準データ採取部、３０は前記ピーク値リ
セット部２７，ピーク値検出部２８，及び白基準データ
採取部２９をシステム制御部１からの制御信号によりシ
ーケンシャルに動作させるシーケンスコントローラ、３
１はピーク値レジスタ２６の保持するディジタルピーク
コードをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器である。
ここで、前記ピーク値レジスタ２６，ピーク値リセット
部２７，ピーク値検出部２８，白基準データ採取部２９
及びシーケンスコントローラ３０により、シェーディン
グ歪みデータ採取に係る一連の処理を行うシェーディン
グ歪みデータ採取手段２２ｂが構成されている。なお、
歪み補正部２２ａは、画像読取り時にシェーディング歪
みの補正を行うものであり、この歪み補正部２２ａと前
記シェーディング歪みデータ採取手段２２ｂによりシェ
ーディング補正部２２が構成されている。 【００３７】システム制御部１より白基準データ採取が
指示されると、シーケンスコントローラ３０がまずピー
ク値リセット部２７によりピーク値レジスタ２６の保持
値を所定レベルにリセットする。次に、ピーク値検出部
２８はピーク値レジスタ２６のデータを例えばフルスケ
ールに設定するとともに白色基準部材走査信号Ｖｗを量
子化し、該量子化データの最大値を検出し保持する。 【００３８】その後、白基準データ採取部２９により白
色基準部材走査信号Ｖｗのピーク値をリファレンスとし
て、白色基準部材走査信号Ｖｗの量子化が行われ、ピー
ク値に正規化された白基準データとして歪み補正部２２
ａを経由してラインバッファ２４に格納される。原稿の
読取りを開始すると、歪み補正部２２ａはラインバッフ
ァ２４より白基準データを読み出し、入力画像データに
所定の補正演算を施した後、各種画像処理が行われる。
このように、一連のシェーディング歪みデータ採取動作
をハードウエアで制御することにより、システム制御部
１によるソフトウエアの介在頻度が少なくなって、負荷
を低減することができるとともに、機器の高速化を図る
ことができる。 【００３９】なお、シーケンスコントローラ３０は、ラ
イン同期信号ＬＮＳＹＣに同期してピーク値リセット部
２７，ピーク値検出部２８，白基準データ採取部２９の
各部の動作を切り換えるとともに、各部の動作ライン数
を任意に設定可能とすることで、ソフトウエア制御と等
価な制御をハードウエアで行うことができる。 【００４０】図３の画像読取り装置によれば、シェーデ
ィング歪みデータの採取はシステム制御部１からシーケ
ンスコントローラ３０への制御信号のみで行われるた
め、従来のようにライン単位の制御を行う必要はない。
従って、前記図１，図２に示したようにブロック単位制
御を行う場合には、シェーディング歪みデータの採取を
行うラインのみを設定することによりシーケンシャルに
歪みデータの採取が行われ、システム制御部１によるソ
フトウエアの介在頻度をさらに少なくすることができ
る。従って、システム制御部１の負荷が大幅に低減する
とともに、機器の高速化を十分に図ることができる。な
お、この場合、図３のシステム制御部１とシーケンスコ
ントローラ３０の間にライン単位制御部２５が設けられ
る。また、システム制御部１とディジタル画像処理部２
３との接続は図示を省略している。 【００４１】上述した図３の構成でブロック単位制御を
行う画像読取り装置（請求項１対応）の動作フローチャ
ートを図４に示す。すなわち、動作を開始すると、先ず
ブロック内ライン数（ＬＮ＝ｎ）を設定し（処理３０
１）、設定したライン数分のブロック制御データを制御
データ保持レジスタ２５ａにセットしてから（処理３０
２）、原稿の搬送を開始する（処理３０３）。原稿の搬
送が開始されると、ライン同期信号ＬＮＳＹＣに同期し
て（判断３０４）、当該ラインが所定の白基準データ採
取ラインか否かを判定する（判断３０５）。白基準デー
タ採取ラインでなければ、ブロック内ライン数ＬＮをイ
ンクリメントし（処理３０６）、ブロック内ライン数Ｌ
Ｎが０になったか否かを判定し、０でなければ前記処理
３０４に戻って以降の処理を繰り返す。また、０になれ
ば最初の処理３０１に戻って以降の処理を繰り返す。一
方、判断３０５で白基準データ採取ラインと判定される
と、処理３０８に進んで原稿搬送を停止し、白基準デー
タ採取をシーケンスコントローラ３０に指示して（処理
３０９）、システム制御部１は上記一連の処理を終了す
る。以降、シーケンスコントローラ３０がシェーディン
グ歪みデータ採取に係る一連の処理実行を制御する。 【００４２】さて、上述した画像読取り装置において、
原稿の搬送をステッピングモータの回動を伝達して行う
場合、白基準データの採取を行う際に相励磁を行ったま
まモータを停止させると、励磁電流に起因する誘導ノイ
ズが白基準データに重畳する不具合が予想される。そこ
で、図５にフローチャートで示す実施例においては、こ
のような不具合を防止するために、白基準データ採取時
にはステッピングモータを停止するとともに、相励磁も
停止し、その所定時間経過後に白基準データを採取する
ことで、白基準データへの誘導ノイズの重畳を防止して
いる。すなわち、図５において、前記図４のフローと同
様にして処理４０８の原稿搬送停止処理によてステッピ
ングモータを停止すると、次の処理４０９において相励
磁も停止する。そして、相励磁停止から所定時間経過す
るのを待って（判断４１０）、白基準データの採取を行
う（処理４１１）。 【００４３】上記各画像読取り装置においては、所定の
歪みデータ採取位置で一意的に歪みデータの採取を行う
ため、走査ライン上に付着したゴミ等の異物による異常
データが存在する場合にも、これを識別できずに補正デ
ータとして取り込んでしまう。このような異物が原稿読
取り時に例えば原稿の搬送自体により走査ラインから外
れた場合、異常データを取り込んだ画素に対しては正常
な歪み補正が行われず、画質の劣化を招くことになる。
このような不具合を防止するようにした画像読取り装置
について以下に説明する。 【００４４】図６は、走査ライン上に付着する異物によ
る異常データを歪み補正データとして取り込んだ際の不
具合例を示す。図６（ａ）は正常動作時の基準白波形お
よびシェーディング補正後白波形であり、補正後の白波
形は均一レベルとなり、ピークレベルＶｐも画信号のピ
ーク値に追従している。一方、図６（ｂ）は白基準デー
タ採取時の走査ライン上に異物が付着し、原稿読取り時
には異物が除去された際の歪み補正前後の波形である。
異物付着部位の白基準データは低レベルとして記憶され
るため、原稿読取り時には他画素よりもレベルを上げる
ように補正される。しかしながら、原稿読取り時に異物
が走査ラインを外れると現信号のレベル低下はなくなる
ため、補正後の画像データは該当部分が過補正となって
突出してしまう。ピーク値Ｖｐがこの突出画素に追従す
るとピーク値の過上昇を招き、地肌汚れ等の画像劣化が
発生する。 【００４５】図７は、画像読取り装置におけるシェーデ
ィング補正関連の他の構成例を示すブロック図であり、
前記図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。
図に示すように、白基準データ採取部２９は異物補償手
段２９ａを有しており、歪み補正部２２ａを経由してラ
インバッファ２４に格納される白基準データは、この異
物補償手段２９ａによって異物の検出，補間を受けた
後、ラインバッファ２４に格納される。このような異物
補償手段２９ａを備えることにより、前記図３の実施例
の効果に加えて、走査ライン上に付着した異物による異
常画素データを補間することができ、良好な画像読取り
を行うことができる。 【００４６】図８は、上記異物補償手段２９ａの構成例
を示すブロック図である。図において、３２はＡ／Ｄ変
換器２１からのディジタルデータを所定のタイミングで
保持するフリップフロップ（Ｆ／Ｆ１）、３３はマルチ
プレクサ３６の出力データを所定のタイミングで保持す
るフリップフロップ（Ｆ／Ｆ２）、３４はフリップフロ
ップ（Ｆ／Ｆ２）３３の保持値からフリップフロップ
（Ｆ／Ｆ１）３２の保持値を減算する減算器、３５は減
算器３４の出力をシステム制御部１からの閾値ＴＨと比
較する比較器、３６は比較器３５の出力に基づいてフリ
ップフロップ（Ｆ／Ｆ１）３２又はフリップフロップ
（Ｆ／Ｆ２）３３の保持値を選択して出力するマルチプ
レクサである。ここで、上記減算器３４と比較器３５に
より異物検出手段３７が構成され、フリップフロップ
（Ｆ／Ｆ１）３２，フリップフロップ（Ｆ／Ｆ２）３３
及びマルチプレクサ３６により補間選択実施手段３８が
構成されている。 【００４７】白基準データ採取モードにおいて、Ａ／Ｄ
変換器２１から出力されたディジタルデータはフリップ
フロップ（Ｆ／Ｆ１）３２およびフリップフロップ（Ｆ
／Ｆ２）３３に順次保持される。ここでは便宜上、フリ
ップフロップ（Ｆ／Ｆ１）３２およびフリップフロップ
（Ｆ／Ｆ２）３３の保持データをそれぞれａn，ａn-1と
する。これらのデータは、減算器３４にて差分（ａn-1
−ａn）が演算され、演算結果は比較器３５に入力され
る。比較器３５では、減算器３４からの差分値と予め設
定されている閾値ＴＨとを比較し、差分値の方が大きい
時に例えばＨレベルを出力する。この出力信号はマルチ
プレクサ３６の信号選択端子に接続されており、信号の
レベルがＨの時にはａn-1を選択してフリップフロップ
（Ｆ／Ｆ２）３３に出力する。このように構成すること
により、白基準データ（シェーディング歪みデータ）の
採取に先立って、走査ライン上に付着した異物による異
常画素が検出され、必要に応じて異物による異常画素デ
ータの補間が行われるので、良好な白基準データの採取
を行うことができる。 【００４８】すなわち、前画素の白基準データａn-1に
対して現画素の白基準データａnの方が所定レベル以上
低いときには、現画素の白基準データを前画素の白基準
データに置換してラインバッファ２４に格納すること
で、異物の付着等により部分的にレベルの低下した白基
準データの補間を行っている。図８の例では、隣り合う
２画素の白基準データを判定対象としているが、アプリ
ケーションに応じて対象画素数，判定アルゴリズム等を
変更することが可能である。また、判定閾値ＴＨはシス
テム制御部１から設定しても良いし、ハードウエアで発
生しても良い。 【００４９】図９に、上記異物補償の動作フローチャー
トを示す。ここでは、２０４８画素／ラインの読取りを
行う場合を例に説明する。まず、処理５０１で、画素番
号ｎ，差分Δｎを初期化し、異物判定閾値ＴＨに所望の
値を設定する。次に、シーケンスコントローラ３０を介
してピーク値リセット部２７，ピーク値検出部２８，白
基準データ採取部２９を順次制御することにより、ピー
ク値リセット（処理５０２），ピーク値検出（処理５０
３），白基準データ採取（処理５０４）の各処理が順次
実行される。白基準データの採取が行われると、今回採
取したデータａnをフリップフロップ（Ｆ／Ｆ１）３２
に保持し（処理５０５）、前回採取したデータａn-1を
フリップフロップ（Ｆ／Ｆ２）３３に保持する（処理５
０６）。次に、前回と今回の差分Δｎ＝ａn-1 −ａnを
減算器３４により演算し（処理５０７）、得られた差分
Δｎが異物判定閾値ＴＨより大きいか否かが比較器３５
によって判定される（判断５０８）。差分Δｎが異物判
定閾値ＴＨより大きければ、異物が検出されたことにな
り今回の採取データａnは異物によるデータであるの
で、比較器３５の出力によりマルチプレクサ３６を制御
して今回のデータａnを前回のデータａn-1で置き換える
処理５０９を行う。その後、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ
２）３３に保持されているデータａn-1をラインバッフ
ァ２４に格納する（処理５１０）。差分Δｎが異物判定
閾値ＴＨより大きくなければ異物は検出されないことに
なるので、前記処理５０９は行わずに処理５１０に進
む。次に、画素番号ｎをインクリメントし（処理５１
１）、画素番号ｎが２０４８になったか否かを判定する
（判断５１２）。まだ、ｎ＝２０４８になっていなけれ
ば、処理５０４に戻って白基準データ採取からの処理を
繰り返す。ｎ＝２０４８になっていれば、ラインの全画
素をチェックしたことになるので一連の処理を終了す
る。 【００５０】ところで、上記の異物には紙粉，塵など種
々の要因が考えられる。また、異物の付着位置もコンタ
クトがラス１３上，白色基準部材１５上，ミラー１６上
などがある。これらのうち、前述したような不具合が生
じるのは原稿通過位置近傍，すなわちコンタクトガラス
１３上や白色基準部材１５上に付着した場合である。コ
ンタクトガラス１３上に付着した異物は原稿の搬入によ
るクリーニング効果により除去されやすい。また、白色
基準部材１５に付着した異物は原稿に遮られるため、読
取り光路を外れることになる。一方、ミラー１６に付着
した異物は特にクリーニング動作を行わない限り移動す
ることはない。従って、異物の補間はミラー以外に付着
したものを対象にして行うのが好ましい。異物の付着に
よる白基準データのレベル変動には、以下のような特徴
がある。 【００５１】コンタクトガラス１３上などに付着した異
物は、原稿の読取り位置近傍に位置するためイメージセ
ンサ１８に焦点がほぼ合っている。従って、異物の像は
イメージセンサ１８上に鮮明に投影され、その結果、セ
ンサ出力のレベル変化は急峻となる。一方、ミラー１７
上などに付着した異物は、焦点を外れているためイメー
ジセンサ１８にはボケて投影され、レベル変化はなだら
かなものとなる。 【００５２】上記実施例の画像読取り装置においては、
前記判定閾値ＴＨを可変としているため、上記特徴を利
用して異物付着位置の推定を行うことができる。例え
ば、２種類の判定閾値ＴＨH，ＴＨL（ＴＨH＞ＴＨL）で
異物検出を行い、ＴＨH，ＴＨLともに異物を検出した画
素に対してはコンタクトガラス１３，白色基準部材１５
等に異物が付着していると判断し、データの補間を行
う。ＴＨLのみで異物を検出した画素に対してはミラー
１７に異物が付着していると判断し、データの補間は行
わない。また、ミラー１７上の異物は清掃を要するた
め、操作者に対してその旨のメッセージを発生すること
により機器のメンテナンス性を高めることができる。 【００５３】図１０は上述した異物付着位置の推定を行
う動作フローチャートを示す。図１０において、処理６
０５までは前記図９のフローチャートの処理５０７まで
とほぼ同様であるが、最初の処理６０１において、異物
判定閾値として、ＴＨH，ＴＨL（ＴＨH＞ＴＨL）の大小
２種の閾値を設定している。そして、処理６０５で差分
Δｎが得られると、まず得られた差分Δｎが小さい方の
判定閾値ＴＨLよりも大きいか否かが判定され（判断６
０６）、大きければその判定結果を示すフラグＦＬＧL
を“１”にセットする（処理６０７）。次に、上記差分
Δｎが大きい方の判定閾値ＴＨHよりも大きいか否かが
判定され（判断６０８）、大きければその判定結果を示
すフラグＦＬＧHを“１”セットする（処理６０９）。
次の判断６１０では、フラグＦＬＧHが“０”で、かつ
ＦＬＧLが“１”か否かが判定され、この条件が満たさ
れれば上述した特徴からミラー１７に異物が付着してい
ると推定され、清掃を要するため、処理６１１に移行し
て操作者に対しその旨のメッセージを発生する。判断６
１０で上記条件が満たされなければ、次の判断６１２に
進む。この判断６１２では、フラグＦＬＧHが“１”
で、かつＦＬＧLが“１”か否かが判定され、この条件
が満たされれば上述した特徴からコンタクトガラス１３
等に異物が付着していると推定され、補間を要するの
で、前記図９のフローチャートと同様にして、今回のデ
ータａnを前回のデータａn-1で置き換える処理６１３を
行った後、データａn-1をラインバッファ２４に格納す
る（処理６１４）。上記いずれの条件も満たされなけれ
ば、異物は検出されないことになるので、前記処理６１
３は行わずに処理６１４に進む。以下同様にして、画素
番号ｎをインクリメントし（処理６１５）、画素番号ｎ
が２０４８になるまで処理６０３〜判断６１６を繰り返
す。 【００５４】ところで、上記のような画像読取り装置に
おいて、主走査の読取り線密度が可変であるような場
合、複数種類の線密度に対して同一の方式で異物検出を
行うと、検出能力に差が出てしまう。すなわち、読取り
線密度が高い場合には隣接画素間のレベル差は小さくな
る（図１１参照）。図１１は、読取り線密度が２倍にな
ったときの例を示しているが、この際、画素間のレベル
差は理論的に１／２となる。このような白基準データに
対して例えばＴＨ＝３と設定すると、通常画素密度時に
は補間が行われるが、画素密度２倍時には補間は行われ
ない。 【００５５】このような問題を改善するために、読取り
線密度に応じて異物判定閾値を変えること、詳しくは読
取り線密度が大きいほど判定閾値を小さくすることによ
り、読取り線密度が変わった際にも良好なデータ補間が
行えるようにすることができる。判定閾値の切り換えは
線密度の切り換えに連動してシステム制御部１が行って
も良いし、ハードウエアで切り換えても良い。システム
制御部１で行う場合は当該システム制御部１により判定
閾値切換手段が実現され、可変抵抗器等の新たなハード
ウエアを設けて切り換える場合には、新たに設けた可変
抵抗器等のハードウエアにより判定閾値切換手段が実現
される。 【００５６】また、前記不具合を改善するために、異物
判定閾値は同一とし、異物検出対象画素間隔を変えるこ
と、詳しくは読取り線密度が大きいほど検出対象画素間
隔を広くすることで、読取り線密度が変わった際にも良
好なデータ補間が行えるようにすることができる。この
際、異物を検出した画素に対しては、該画素近傍の所定
領域の検出未対象画素の補正を合わせて行うことで、良
好なデータ補間を行うことができる。 【００５７】上述した一連の画像読取り装置において
は、定常的に走査ライン上に付着した異物の影響をハー
ドウエアで良好に除去することができる。しかしなが
ら、実際の機器においては、各種ノイズ等の一過性レベ
ル変動が混入しやすい。このようなノイズを異物として
認識してしまうと、前記データ補間部がノイズに追従し
てしまい、画像劣化を引き起こす可能性もある。以下に
説明する実施例はこれらの不具合を防止するためになさ
れたものである。 【００５８】図１２に本実施例のシェーディング補正関
連の構成例を示す。白基準データの採取に際し、異物補
償手段２９ｂの構成要素である異物検出手段３７（図８
参照）が異物を検出すると、該当画素を記憶するととも
に検出動作を続ける。検出動作を１ライン終了した時点
で異物を検出した画素が存在する場合には、再度異物検
出動作を行う。次ラインの検出動作で前ラインと同一画
素に異物を認めた際には、該当画素に異物が付着してい
ると判断して所定の補間動作を行う。次ラインの同一画
素で異物が検出されない場合には、先に検出した異物は
ノイズ等の一過性のものであると判断してデータの補間
は行わない。異物付着と判定するライン数は任意の値を
設定することができる。このようにすることによって、
突発的なノイズ等に追従することなく、良好な異常画素
データの補間を行うことができる。 【００５９】図１２の実施例おいて、異物検出結果の格
納はラインバッファ２４のシェーディング補正データ格
納領域を兼用している。シェーディング補正データの格
納は異物判定モードの後で行われるため、異物検出モー
ド時には自由にアクセスすることができ、記憶手段の増
加を伴うことなく異物の判定が行える。この場合、異物
検出結果を各画素に対応する２値データで表現すること
により、格納できる検出結果のライン数はシェーディン
グ補正データの精度（ビット数）分となる。例えば、６
ビットのシェーディング補正精度であれば６ライン分格
納できる。図１３にこの様子を示す。このように、異物
検出結果をシェーディング補正データ格納領域に補正精
度（補正データビット数）に相当するライン数分格納す
ることにより、記憶手段の増加を伴うことなく、異常検
出結果の履歴を管理することができ、突発的なノイズ等
に追従することなく、良好な異常画素データの補間を行
うことができる。 【００６０】また、シェーディング補正データ採取毎に
異物検出画素を記憶し、該履歴より同一画素または所定
画素数からなる領域内で連続して異常画素の検出を行っ
た際には、光学系等に定常的な異常（汚れや劣化）があ
ると判断し、操作者に警告するためその旨のメッセージ
を発生することにより、機器のメンテナンス性を高める
ことができる。 【００６１】図１４に上記実施例の動作フローチャート
を示す。異物検出を開始すると、まず処理７０１で異物
検出データ格納ライン数ＬＮを設定するとともに、処理
７０２で異物検出フラグＤＴ及び画素番号ｎを初期化
し、次の判断７０３で異物が検出されたか否かを判定す
る。異物が検出されれば、処理７０４に移行して検出結
果をラインバッファ２４におけるシェーディング補正デ
ータ格納領域に格納するとともに、処理７０５で異物検
出フラグＤＴを異物検出を示す“１”にセットし、処理
７０６に進む。一方、異物が検出されなければ、上記処
理７０４，７０５は行わずに、判断７０３から処理７０
６に進む。処理７０６では、画素番号ｎをインクリメン
トし、次の判断７０７で画素番号ｎが２０４８になった
か否かを判定することにより、当該ラインにおける全画
素の異物検出が終了するまで、上記判断７０３〜判断７
０７を繰り返す。全画素の異物検出が終了すると、判断
７０８に進んで異物検出フラグＤＴが“１”になってい
るか否かを判定する。異物検出フラグＤＴが“１”にな
っていなければ、異物がないことになるので、処理７１
４に移行して、白基準データをラインバッファ２４に格
納する。 【００６２】一方、異物検出フラグＤＴが“１”になっ
ていれば、上記走査によって異物が検出されたことにな
り、次の処理７０９に進んで、異物検出データ格納ライ
ン数ＬＮをデクリメントする。そして、次の判断７１０
で異物検出データ格納ライン数ＬＮが０になったか否か
を判定し、０になっていなければ、上記処理７０２に戻
って異物検出フラグＤＴと画素番号ｎを初期化してから
上記処理を繰り返す。この繰り返し処理において、異物
が検出されなくなると、異物検出フラグＤＴが“０”の
ままとなるので、判断７０８から処理７１４に移行して
白基準データ格納処理が行われる。一方、異物検出デー
タ格納ライン数ＬＮが０になるまで異物検出フラグＤＴ
＝１の状態が続いた場合、処理７１１において異物が付
着していると判定し、処理７１２において所定の異物補
間処理を行う。そして、処理７１３において、操作者に
対して光学系等に汚れや劣化等の異常がある旨のメッセ
ージを発生し、処理７１４で白基準データ格納処理を行
って一連の処理を終了する。なお、上記の処理フローは
システム制御部１によって制御されるものである。 【００６３】 【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ソフト
ウエア制御の制御部とは別にハードウエア制御のライン
単位制御手段を設けたことにより、制御部はシェーディ
ング補正および画像処理に係るソフトウエア制御を、所
定の複数ラインを１ブロックとするブロック単位に行え
ば良くなり、制御部によるソフトウエアの介在頻度が少
なくなって、制御部の負荷が低減するとともに、機器の
高速化を図ることができる。また、ハードウエア制御の
シェーディング歪みデータ採取手段を設け、一連のシェ
ーディング歪みデータ採取動作をハードウエアで制御す
ることにより、制御部によるソフトウエアの介在頻度が
少なくなって、制御部の負荷が低減するとともに、機器
の高速化を図ることができる。さらに、これらを関連付
けて、シェーディング歪みデータの採取タイミングをブ
ロック内の所定ラインで指定することにより、制御部に
よるソフトウエアの介在頻度をさらに少なくすることが
でき、上記との協働作用により、制御部の負荷が大幅に
低減するとともに、機器の高速化を十分に図ることがで
きる効果がある。 【００６４】 【００６５】 【００６６】 【００６７】 【００６８】 【００６９】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例に係る画像読取り装置におけ
るブロック単位制御関連の構成を示すブロック図。 【図２】上記図１のライン単位制御部の構成例を示すブ
ロック図。 【図３】本発明の一実施例に係る画像読取り装置におけ
るシェーディング補正関連の構成を示すブロック図。 【図４】上記図３の構成でブロック単位制御を行う画像
読取り装置の動作フローチャート。 【図５】白基準データ採取時に原稿搬送用ステッピング
モータの相励磁も停止する実施例の動作フローチャー
ト。 【図６】異物付着によるシェーディング補正不良の例を
示す図。 【図７】シェーディング補正関連の他の構成例を示すブ
ロック図。 【図８】上記図７の異物補償手段の構成例を示すブロッ
ク図。 【図９】上記図８の異物補償手段による異物付着データ
補間の動作例を示すフローチャート。 【図１０】上記図８の異物補償手段による異物付着デー
タ補間の他の動作例で、異物付着位置の推定を行う動作
フローチャート。 【図１１】読取り線密度による隣接画素間のレベル差の
変化例を示す図。 【図１２】シェーディング補正関連のさらに他の構成例
を示すブロック図。 【図１３】異常画素データの格納と判定の様子を示す
図。 【図１４】突発的なノイズ等に対応した実施例の動作フ
ローチャート。 【図１５】ファクシミリ装置の基本構成図。 【図１６】従来の画像読取り装置の構成例を示すブロッ
ク図。 【図１７】従来の画像読取りデータ取り込みの制御例を
示すフローチャート。 【図１８】従来のシェーディング歪みデータ（白基準デ
ータ）採取動作を示すフローチャート。 【図１９】従来のシェーディング補正関連の構成例を示
すブロック図。 【図２０】白基準データ採取時の動作概要を示す図。 【符号の説明】 １ システム制御部 ４ スキャナ １２ 原稿 １３ コンタクトガラス １４ 光源 １５ 白色基準部材 １６ ミラー群 １７ レンズ １８ イメージセンサ ２１ Ａ／Ｄ変換器 ２２ シェーディング補正部 ２２ａ 歪み補正部 ２２ｂ シェーディング歪みデータ採取手段 ２３ ディジタル画像処理部 ２４ ラインバッファ ２５ ライン単位制御部 ２６ ピーク値レジスタ ２７ ピーク値リセット部 ２８ ピーク値検出部 ２９ 白基準データ採取部 ２９ａ，２９ｂ 異物補償手段 ３０ シーケンスコントローラ ３１ Ｄ／Ａ変換器 ３７ 異物検出手段 ３８ 補間選択実施手段

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 読み取るべき原稿を照射する光源と、こ
   の光源にて照射された原稿からの反射光を光学系を介し
   て受光し、画素毎に走査して電気信号に変換するイメー
   ジセンサと、原稿の読取りに先立ち、白色基準部材を走
   査して光学系に起因するシェーディング歪みデータを画
   素毎に採取し、原稿読取り時には前記歪みデータに基づ
   いて読取り画像データの歪みを補正するシェーディング
   補正部と、シェーディング補正された画像データに各種
   画像処理を施す画像処理部と、前記シェーディング補正
   部及び画像処理部をソフトウエア制御する制御部とを備
   えた画像読取り装置において、 主走査の複数ライン分の制御データが一括設定され、設
   定された制御データをライン単位に前記シェーディング
   補正部及び画像処理部へ順次出力するハードウエア制御
   のライン単位制御手段と、前記白色基準部材を走査して
   画素毎に採取される白基準データから成るシェーディン
   グ歪みデータ採取に係る一連の処理を行うハードウエア
   制御のシェーディング歪みデータ採取手段とを備え、 前記制御部は、所定の複数ライン分の制御データを前記
   ハードウエア制御のライン単位制御手段に一括設定し
   て、前記シェーディング補正部及び画像処理部に対する
   ソフトウエア制御を複数ラインを単位とするブロック単
   位制御とし、前記白基準データから成るシェーディング
   歪みデータ採取の実行は前記ブロック内の所定ラインを
   指定して、前記ハードウエア制御のシェーディング歪み
   データ採取手段により行うことを特徴とする画像読取り
   装置。