JP3535966B2 - イメージング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に光学スキャ
ナに関し、特に、走査したイメージデータにトーン調整
を加えるシステム及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーイメージング装置（例えば光学ス
キャナ）は、オブジェクトまたは文書のイメージを感光
検出アレイ上に投影することにより、走査中のオブジェ
クトまたは文書を表すカラーイメージデータ信号を発生
する。次いで、該カラーイメージデータ信号を後で使用
するためにデジタル化し又は記憶する。例えば、パーソ
ナルコンピュータは、カラーイメージデータ信号を使用
して、走査したオブジェクトのイメージをＣＲＴ等の適
当な表示装置上に生成することができる。代替的には、
カラーイメージデータ信号をカラープリンタで印刷する
ことができる。

【０００３】典型的ななイメージング装置（例えば光学
スキャナ）は、オブジェクトを照明し、照明されたオブ
ジェクトの小領域（通常「走査線」と呼ばれる）をスキ
ャナ内に配置された感光検出器の表面上に集束させる照
明系及び光学系を備えている。次いで、照明及び光学ア
センブリに対してオブジェクトを動かすか又はオブジェ
クトに対して照明及び光学アセンブリを動かすことによ
り、照明された走査線をオブジェクト全体にわたって掃
引することによって、オブジェクト全体を表すイメージ
データを得る。照明系は、適当な白色光源(例えば蛍光
灯又は白熱灯)を備えており、光学系は、照明された走
査線のイメージを検出器の表面上に集束させるレンズア
センブリを備えている。

【０００４】感光性検出器アレイは、電荷結合素子(Ｃ
ＣＤ)を備えているが、他の素子も使用可能である。典
型的なＣＣＤは、多数の個別のセル又は「ピクセル」を
備えており、その各ピクセルは、露光に応じて電荷を収
集又は堆積する。所与のセル又はピクセルに堆積される
電荷の大きさは、露光の強度及び持続時間に関連するの
で、ＣＣＤを使用して、その上に集束されたイメージ上
の明るい点及び暗い点を検出することができる。典型的
なスキャナ用途では、各ＣＣＤセル又はピクセルに堆積
した電荷を測定し、次いでサンプリング間隔として知ら
れる一定の間隔をおいて該電荷を放電させる。このサン
プリング間隔は、典型的なスキャナの場合には約５msec
程度であるが、他のサンプリング間隔も使用可能であ
る。

【０００５】本明細書で用いる「イメージ光」なる用語
は、レンズアセンブリによって検出器アレイの表面上に
集束される光を表す。スキャナのタイプによっては、イ
メージ光は、走査中の文書若しくはオブジェクトから反
射され、又はオブジェクト若しくは文書を透過する。イ
メージ光は、基本的に３つのステップでデジタル信号へ
と変換される。第１に、検出器の各ピクセルは、それが
受け取った光を電荷へと変換する。第２に、ピクセルか
らの電荷が、アナログ増幅器によってアナログ電圧へと
変換される。最後に、該アナログ電圧が、アナログデジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器によってデジタル化される。次い
で、これらデジタル信号が必要に応じて処理され及び／
又は格納される。

【０００６】カラー光学スキャナは、通常は、走査中の
オブジェクトの多数の色成分イメージを収集することに
よって動作する。例えば、スキャナ装置は、イメージ光
の赤、緑、青の色成分を表すデータを生成する。特定の
色成分、例えば、赤、緑、青は、一般に、原色(primary
colors)、原刺激(primary stimuli)、又は単に原色(pr
imaries)と呼ばれる。周知のように、かかる３つの原色
の様々な組み合わせを使用して、原色の三角形内にある
ＣＩＥ色度図上の全色範囲内に含まれる色刺激を生成す
ることができる。特定の色刺激と一致させるために必要
な各原色の量は三刺激値と呼ばれる。これは数学的には
下記のように示すことができる。

【０００７】C≡r(R)＋g(G)＋b(B) 換言すれば、所与の色刺激C(例えば所与のピクセルの
色)は、原刺激R(赤)のr個の単位と、原刺激G(緑)のg個
の単位と、原刺激B(青)のb個の単位とによって一致させ
ることができる。所与の色刺激Cと同じに見える異なる
すべての物理刺激は、それと同じ３つの三刺激値r、g、
bを有することになる。したがって、３つの原色又は刺
激の混合によって色刺激と一致させることが可能であ
り、この場合、三刺激値r、g、bが各原色の必要量を決
定する。上記方法は、物理的な一致又はスペクトル上の
一致とは異なり、精神物理学的な色一致のみを達成する
（即ち人間の目には同色に見える)ものであることに留
意されたい。

【０００８】異なる多数の技法を使用して、走査中のオ
ブジェクトの多数の色成分イメージ(即ち三刺激値)を表
すデータを収集することができる。その１つの技法とし
て、照明された走査線のイメージを単一の線形検出器ア
レイ上に投影するものがある。照明された走査線の多数
の色成分イメージ(即ち三刺激値)は、連続する３回の各
走査毎に異なる色光源(原色)によって走査中のオブジェ
クトを照明することによって収集することができる。例
えば、オブジェクトを最初に赤色光のみを使用して走査
し、次いで緑色光のみを使用して走査し、最後に青色光
のみを使用して走査する。したがって、検出器からの各
色毎の出力信号は、その色の三刺激値を表す。この技法
の変形例では、白色光源を使用して３回の走査パスを実
施するが、各走査からのイメージ光を異なるカラーフィ
ルタによってフィルタリングした後に光検出器アレイ上
に集束させる。何れの場合も、原色（即ち、赤色、緑
色、青色）についての三刺激値は、検出器からの出力信
号から決定される。

【０００９】Vincentに発行された米国特許第4709144号
及びBoyd等に発行された米国特許第4926041号（本引用
をもってその開示内容を本明細書中に包含させたものと
する）に記載されている別の技法では、走査線を含むイ
メージ光を多数の色成分ビームへと分割し、次いで各ビ
ームを別々の線形検出器アレイ上に集束させる。例え
ば、走査線を含むイメージ光を赤、緑、青の色成分部分
へと分割し、次いでそれらを３つの別々の線形検出器ア
レイ上に投影させる。各検出器アレイからの出力は、対
応する原色の三刺激値を表すものとなる。この技法によ
り、特定の走査線からの三刺激値を同時に生成すること
が可能となり、このため、別々の各原色のイメージデー
タを一層容易に相関させることが可能となる。

【００１０】三刺激値を収集するために使用される特定
の技法に関わらず、走査したイメージのカラーバランス
及び全体的品質に影響を及ぼす１つのファクタは、スキ
ャナの照明解像度である。基本的に、照明解像度は、ス
キャナにより検出し及び記憶することができる異なる強
度レベルの数の尺度である。例えば、８ビットアナログ
デジタル(Ａ／Ｄ)変換器を使用して検出器アレイからの
アナログ信号をそれに対応するデジタル信号へと変換す
るイメージスキャナは、256の異なる強度レベルを表す
ことができる。Ａ／Ｄ変換器は、最大強度すなわち「白
色」ピクセルについては最大値255を返し、最小強度す
なわち「黒色」ピクセルについては最小値0を返す。し
たがって、スキャナの「白色切片(white intercept)」
又は「白色点」は、スキャナのアナログデジタル(Ａ／
Ｄ)変換器からのフルスケール出力をもたらすイメージ
光の強度である。同様に、「黒色切片」又は「黒色点」
は、Ａ／Ｄ変換器が値0を返すイメージ光の強度(ノイズ
は無視する)である。白色切片値の50％の強度を有する
イメージ光の場合には、８ビットＡ／Ｄ変換器が値127
を返すことになる。したがって、Ａ／Ｄ変換器のビット
深さ(bit depth)及び白色切片と黒色切片との差が、ス
キャナのトーン解像度を決定する。

【００１１】しかしながら、残念なことに、走査したイ
メージの大部分がスキャナのトーン(即ち照明)解像度の
一部しか使用しないのが普通である。例えば、非常に暗
いイメージ（例えば大部分のピクセルが0〜50％の反射
率を有するイメージ）は、50〜100％の反射率を有する
イメージの領域のために用意された値を十分に利用しな
い。即ち、強度値が直線的に離間しているため、明るい
領域と同数の強度値が暗い領域のために用意される。

【００１２】上記の強度解像度に関する問題は、モノク
ロ(即ち黒白)スキャナの場合にも、カラースキャナの場
合にも生じる。ただし、カラースキャナの場合には、別
々の各色成分について該問題が生じることになる。した
がって、走査したイメージ、特に暗いイメージは、その
走査に使用される制限されたデジタルレベル数に起因す
る量子化効果を被ることになる。

【００１３】制限されたデジタル強度レベル数に起因す
る量子化効果を低減させる１つの方法として、反射率空
間のある部分(例えば暗い領域)内の輝度感度を拡張し、
反射率空間の他の部分(例えば明るい領域)を圧縮するも
のがある。これを本明細書ではトーン補正と称する。か
かるトーン補正の一例が「ガンマ補正」であり、このガ
ンマ補正では、所定の（通常は非線形の）伝達関数に従
ってイメージデータが変換される。量子化効果を小さく
する他、かかるガンマ補正技法はまた、イメージ特性を
人間の目の受容体(receptor)のそれと一層厳密に一致さ
せることにより、走査したイメージの全体的なカラーバ
ランスを改善することができる。

【００１４】トーン補正は、一般に、スキャナに関連す
るメモリシステム(例えばＲＡＭ)に格納されたルックア
ップテーブルを使用してイメージデータに対して加えら
れる。ＲＡＭの量が有限であるので、大抵のスキャナは
単一のルックアップテーブルのみを使用する。カラース
キャナに関して、単一のルックアップテーブルを使用す
る結果として、イメージの色忠実度の低下として一般に
現れる望ましくないカラーシフトがもたらされる。ま
た、単一のルックアップテーブルを使用する場合には、
検出器アレイのスペクトル感度の変化、又はイメージの
３つの色成分(例えば、赤、緑、青)を引き出すために使
用される有色光又は有色フィルタの変化を補正すること
ができない。また、メモリの制限により、ルックアップ
テーブルの解像度が一般に制限されることになる。例え
ば、大抵のイメージスキャナは、8ビット−8ビットルッ
クアップテーブルを使用し、該ルックアップテーブル
は、256の各強度レベルを再び256のレベルにわたって広
がる新しいレベルへと変換し又は再マップする。しかし
ながら、拡張されている領域内の隣接するレベルは、お
そらく幾つかのレベルによって分離された出力レベルへ
とマップされるので、いくつかの考え得る出力レベルが
スキップされることになり、その結果として得られるイ
メージ内に好ましくない輪郭効果が生じることになる。

【００１５】ホストコンピュータ内に存在するイメージ
編集ソフトウェアでかかる色補正を提供することは可能
であるが、これは通常は不利なものとなる。例えば、多
くのスキャナは、走査したイメージデータを10又は12ビ
ットワードで内部的に表すが、大抵のホストコンピュー
タは、８ビットワードを有する入力データしか受容しな
いので、スキャナは、該イメージデータを８ビットワー
ドへと再フォーマットした後にホストコンピュータに送
ることになる。その結果、多くの情報が失われ、イメー
ジデータの解像度が低下することになる。したがって、
後続のイメージ処理操作が８ビットイメージデータの解
像度によって制限されることになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、カラーイ
メージスキャナにトーン補正を適用するための改善され
た方法及び装置が必要である。かかる改善された方法及
び装置は、いくつかの異なるトーン補正関数をイメージ
データに適用して、検出器アレイのスペクトル感度の変
化及び人間の目の受容体内の非線形性を補償することが
可能であり、しかも、該トーン補正を加えるために必要
なメモリ量又は処理能力を大幅に増やすことのないもの
であるべきである。ルックアップテーブルの解像度が制
限されていることに起因する自己ひずみ及び量子化効果
を生じることなくかかるトーン補正を実施することがで
きれば、更なる利点を実現することができる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による別々のカラ
ートーンマップを適用するイメージングシステムは、オ
ブジェクトを走査して、異なる色特性にそれぞれ対応す
る複数の別々のイメージデータグループを生成するよう
に構成された光学走査アセンブリを備えている。該イメ
ージングシステムに関連するメモリ装置は、所定の色伝
達関数にそれぞれ対応する複数のルックアップテーブル
を格納する。メモリ装置及び光学走査アセンブリに関連
するイメージデータプロセッサは、複数の別々のイメー
ジデータグループのうちの選択された１つを、複数のル
ックアップテーブルのうちの選択された１つに適用する
ことにより、対応する変換後のイメージデータグループ
を生成する。

【００１８】また、イメージング装置により生成された
複数の別々のイメージデータグループであって異なる色
特性にそれぞれ対応する該別々のイメージデータグルー
プを処理する方法が開示される。本方法の第１ステップ
は、所定の伝達関数をそれぞれ表す複数のルックアップ
テーブルをイメージング装置に設けることである。次い
で、イメージ走査動作中に複数の別々のイメージデータ
グループを捕捉し、該複数の別々のイメージデータグル
ープのうちの選択された１つを複数のルックアップテー
ブルのうちの選択された１つに適用することにより、対
応する変換後のイメージデータグループへと変換する。
該変換ステップはイメージング装置によって実施され
る。

【００１９】本発明の例示的な現時点での好適実施例を
図面に示す。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明による別々のカラートーン
マップ（即ち伝達関数）を適用するイメージングシステ
ム10は、ユーザにより選択可能な所望のカラー補正関数
を該イメージングシステム10により生成されたイメージ
データに与えるために使用できるものである。別々のト
ーンマップ又は伝達関数をカラーイメージデータの個々
の色成分又は特性（即ち赤、緑、及び青）に適用するこ
とが可能である。したがって、イメージングシステム10
は、カラーイメージデータを補正して、イメージング装
置自体のスペクトル感度の変化、人間の目の受容体の非
線形性、並びに走査されたイメージが表示される装置
（ＣＲＴ若しくはＬＣＤディスプレイ又はカラープリン
タ等）の変化を補償することができる。このカラー補正
は、スキャナイメージ処理システムにより達成され、及
び比較的高いビット解像度のイメージデータに加えら
れ、その後、該イメージデータが、ホストコンピュータ
との互換性を有する比較的低いビット解像度のイメージ
データに変換され及びフォーマットされる。

【００２１】ここで図１ないし図４を参照する。イメー
ジングシステム10は、カラー光学スキャナからなり、該
カラー光学スキャナは、図５に示すようにカラーグラフ
ィクスを上面に有するシート紙等のオブジェクト12のカ
ラーイメージを表すマシン読取り可能なカラーイメージ
データを生成する。イメージングシステム又はスキャナ
10は、上部パネル14を有するハウジング22を備えてお
り、走査すべきオブジェクト12（図５)を支持するため
の透明プラテン16が、前記上部パネル14に取り付けられ
る。イメージングシステム又はスキャナ10はまた、オブ
ジェクト12を走査する役割を果たすように透明プラテン
16の下方で走査軸AAに沿って前後に動くことができるよ
うに取り付けられたキャリッジアセンブリ18を備えてい
る。

【００２２】次に図２ないし図４を参照する。光学スキ
ャナ10のハウジング22は適当な変位アセンブリ20を備え
ており、該変位アセンブリ20に移動可能なキャリッジア
センブリ18が取り付けられる。変位アセンブリ20は、透
明プラテン16の下方でキャリッジアセンブリ18を前後に
移動させる。一実施例では、キャリッジアセンブリ18
は、マルチカラー光源アセンブリ26、オプションのスリ
ットアパーチャアセンブリ28、並びに個々の第１、第
２、第３のミラー32,34,36及びレンズアセンブリ38を含
む光学系30の様々な構成要素を受容するシャシ24を備え
ている。前記光学系30は、走査線42（図５）から反射さ
れた光線又はイメージ光40を、検出器アセンブリ44内に
取り付けられたＣＣＤ等の適当な検出器アレイ62の感光
表面64上に導いて集束させる役割を有する。イメージン
グシステム又はスキャナ10はまた、スキャナ10の様々な
構成要素及びその機能を制御し、及び検出器アセンブリ
44により生成されたカラーイメージデータをランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）システム68に格納されている伝
達関数に従って変換する、適当な電子制御及びイメージ
データ処理システム46（図６）を備えている。ホストコ
ンピュータ48（図６）は、適当なホストインターフェイ
スシステム53を介してスキャナ10に接続され、スキャナ
10から変換後のイメージデータを受け取ることができ
る。次いで、該変換後のイメージデータが、ホストコン
ピュータ48に格納され、及び／又は適当なイメージ編集
ソフトウェア79（図７）によって処理される。

【００２３】図６に示す電子制御及びイメージデータ処
理システム46は、検出装置44からイメージデータを捕捉
し、該捕捉したイメージデータを、前にＲＡＭ68に格納
された伝達関数に従って変換する。基本的に、電子制御
及びイメージデータ処理システム48は、アナログ増幅器
55、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器57、スレーブコ
ントローラ58、マスタコントローラ66、ランダムアクセ
スメモリ(ＲＡＭ)68、及びホストインターフェイス53を
備えている。電子制御及びイメージデータ処理システム
48はまた、スキャナ10の様々な構成要素（例えばキャリ
ッジアセンブリ18及び光源アセンブリ26等）を制御する
ための回路及びデバイス（図示せず）を備えている。た
だし、かかる回路及びデバイス（図示せず）は、当業者
に周知のものであり、また本発明の評価及び理解には不
要なものであるため、その詳細な説明は省略することと
する。

【００２４】以下で詳述するように、電子制御及びイメ
ージデータ処理システム46は、Ａ／Ｄ変換器57からイメ
ージデータを捕捉し、該イメージデータを必要に応じて
処理して、ホストインターフェイス53、最終的にはホス
トコンピュータ48により受け取ることができるようにす
る。電子制御及びイメージデータ処理システム46はま
た、ユーザによるプログラムが可能な複数の伝達関数に
従ってイメージデータを変換して、画質の所望の改善を
もたらすことが可能である。一好適実施例では、伝達関
数は、ユーザにより選択可能なものであり、スキャナ制
御ソフトウェア76（図７）を介してＲＡＭ68へと与えら
れる。例えば、伝達関数は、３つの別々のガンマ補正関
数又はトーンマップ、即ち、赤ガンマ補正関数又はトー
ンマップ70と、緑ガンマ補正関数又はトーンマップ72
と、青ガンマ補正関数又はトーンマップ74とを含むこと
ができる。図８(a),(b),(c)を参照されたい。各伝達関
数（この場合にはガンマ補正関数70,72,74）は、走査さ
れたイメージデータの対応する色成分に適用される。即
ち、カラーイメージデータの赤色成分は赤色トーンマッ
プ70に従って変換され、カラーイメージデータの緑色成
分は緑色トーンマップ72に従って変換され、カラーイメ
ージデータの青色成分は青色トーンマップ74に従って変
換される。該変換の完了後、該変換後のイメージデータ
が、必要に応じてホストインターフェイス53によってフ
ォーマットされて、ホストコンピュータ48と互換性を有
するものとなる。

【００２５】また、以下で詳述するように、様々な伝達
関数が、ＲＡＭ68に７ビット×12ビットルックアップテ
ーブルとして記憶される（図９）。入力（即ち走査され
た）イメージデータは、図１０に最も良く示されている
ように、該入力イメージデータを７ビット×12ビットル
ックアップテーブルに適用し、及び線形補間アルゴリズ
ムを用いて出力イメージデータ又は変換イメージデータ
を決定することにより、出力イメージデータ又は変換後
のイメージデータへと変換される。

【００２６】一好適実施例では、本発明によるイメージ
ングシステム10は、図１１に示す処理ステップに従って
動作する。基本的に、別々の伝達関数を適用することに
よりイメージデータを処理する該方法80は、適用すべき
伝達関数を生成するステップ82を含むものである。以下
で説明するように、特定の伝達関数は、ユーザにより作
成可能なものであり、又はスキャナ制御ソフトウェア76
と共に供給された予めプログラムされた複数の伝達関数
からユーザが選択することが可能なものである。いずれ
にせよ、ステップ82でユーザが所望の伝達関数を作成又
は選択した後、ステップ84で該伝達関数をＲＡＭ68にダ
ウンロードする。次いで、ダウンロードステップ84の後
の任意の時点で、スキャナ10を作動させて文書12を走査
する（図５）。文書12の走査中に、検出器44からのアナ
ログイメージデータが増幅器55によって増幅され、アナ
ログデジタル(Ａ／Ｄ)変換器57によってデジタルイメー
ジデータへと変換される。次いで、該デジタルイメージ
データが、ＲＡＭ68に格納され、又はイメージプロセッ
サ59により「オンザフライ」(on the fly)で変換され
る。イメージプロセッサ59は、ステップ88で、該デジタ
ルイメージデータを、前に７ビット×12ビットルックア
ップテーブルとしてＲＡＭ68に格納された適当な伝達関
数に適用することにより、該デジタルイメージデータを
変換する。例えば、赤色デジタルイメージデータは、該
データを前に赤色イメージデータに関して入力された適
当な伝達関数に適用することにより変換される。同様
に、緑色デジタルイメージデータは、該データを前に入
力された「緑色」伝達関数に適用することにより変換さ
れる（以下同様）。全てのイメージデータの変換を完了
した後、必要であれば、ステップ90で該データのフォー
マットを行ってホストコンピュータ48への転送に適した
形にする。例えば、一好適実施例では、変換後のイメー
ジデータは12ビットイメージデータからなるが、ホスト
コンピュータ48は８ビットデータしか受容しない。した
がって、変換後の12ビットイメージデータは、フォーマ
ットプロセッサ78により８ビットイメージデータへと変
換される（図６）。次いで、ステップ92で、該フォーマ
ットが行われた変換後のイメージデータを、適当なホス
トインターフェイス53を介してホストプロセッサ48に送
る。

【００２７】本発明の大きな利点は、カラーイメージデ
ータの個々の色成分に別々の伝達関数を適用できること
にある。強度補正が望まれる場合には、図８(a)〜(c)に
示すものと同様に、各伝達関数をガンマ補正関数又はト
ーンマップから構成することが可能である。暗いイメー
ジに起因する量子化効果の補償の他に、かかるガンマ補
正関数はまた、様々なイメージ構成要素により課せられ
る非線形性及び／又はひずみを補正することが可能であ
る。例えば、イメージ光から電気信号を生成するために
一般に使用されるＣＣＤは均一なスペクトル応答を有さ
ないものである。即ち、ＣＣＤは赤色光又は青色光より
も緑色光に対する感度が高い。その結果として、イメー
ジデータのカラーバランスがシフトする。これと同様の
問題が、連続的なパスで走査線42を照明するのに使用さ
れる異なるカラーランプに伴う。例えば、赤、緑、青の
照明光源がすべて同じ強度の光を生成する環境は希なも
のであり、そのような強度変化は、結果的に得られるイ
メージデータにカラーシフトとなって現れる。したがっ
て、本発明は、色の不平衡を補正して、結果的に得られ
るイメージデータの一層正確な色表現(color renditio
n)を生成する好適な手段を提供する。

【００２８】イメージデータの様々な色成分に別々の伝
達関数を与える能力に関連する別の利点により、カラー
イメージデータの反転が可能になる。即ち、各色成分毎
に逆変換関数を与えることにより、ネガティブカラーイ
メージをポジティブカラーイメージに、またポジティブ
カラーイメージをネガティブカラーイメージに変換する
ことができる。伝達関数はまた、走査されたイメージを
表示するのに使用される特定のデバイスに関連するカラ
ーシフトを補償するように特別に調整可能なものであ
る。例えば、伝達関数は、コンピュータに接続された特
定のカラーＣＲＴにより生成される既知のカラーシフト
に関する補正を含むことができ、これにより走査された
文書イメージのＣＲＴディスプレイ上での一層正確な色
再現が可能となる。他のカラー補正を伝達関数に組み込
んで特定のカラープリンタに関連する特定のカラー不平
衡を補正することが可能であり、これもまた、走査され
たオブジェクトの印刷イメージの色精度を改善するもの
となる。

【００２９】他の利点は、スキャナに関連するイメージ
処理回路に伝達関数を与えることに関連する。例えば、
イメージ処理回路(例えば符号46)は、デジタルイメージ
データを10ビットワード又は12ビットワードとして処理
するのが普通であり、これは、大抵のホストコンピュー
タ48により受容可能な８ビットイメージデータワードよ
りもかなり高い解像度を示すものとなる。イメージデー
タが10ビットワード又は12ビットワードとして表されて
いる間に該イメージデータの変換を行う場合には、比較
的低解像度の８ビットワードの変換を行う場合とは異な
り、誤差及び量子化効果が低減され、その結果として、
画質及び色表現が改善されることになる。本システムは
また、カラー補正変換を「オンザフライ」で実施するこ
とを可能にし、これにより、イメージを走査し、最初に
別個のイメージ編集プログラム７９を起動させる必要な
しにイメージデータをホストコンピュータ４８に直接格
納することが可能となる。

【００３０】本発明による別々のカラートーンマップを
適用するイメージングシステム10、並びにその幾つかの
重要な特徴及び利点について手短に説明してきたが、以
下ではイメージングシステム10について詳細に説明す
る。ここで、図１ないし図５を同時に参照する。イメー
ジングシステム10は、光学スキャナ等のイメージ走査装
置から構成可能なものであり、透明プラテン16を受容す
るよう構成された上部パネル14を有するハウジング22を
備えている。走査されるべきオブジェクト又は文書12
（図５）は、走査を行うために透明プラテン16上にイメ
ージ側を下に向けて配置される。キャリッジアセンブリ
18は、スキャナハウジング22内に滑動可能に取り付けら
れ、変位アセンブリ20によって透明プラテン16の下方で
前後に動かされる。

【００３１】次に図２及び図３を参照する。キャリッジ
アセンブリ18は、マルチカラー光源アセンブリ26及びス
リットアパーチャアセンブリ28を受容するように構成さ
れたキャリッジハウジング24を備えている（ただし、ス
リットアパーチャアセンブリ28は必ずしも必要ではな
い）。キャリッジアセンブリ18はまた、光学系30の様々
な構成要素を含んでいる。キャリッジアセンブリ18は、
当業界で周知の態様で透明プラテン16及びその上に支持
されたオブジェクト12に対して相対的に移動して、検出
器アレイ又はＣＣＤアレイ62（図４）の感光表面64上の
イメージ領域60にオブジェクト12の掃引走査イメージを
生成するように、スキャナハウジング22及び変位アセン
ブリ20に取り付けられる。一般的に言えば、変位アセン
ブリ20は、キャリッジアセンブリ18を透明プラテン16の
下方で走査軸AAに沿って前後に移動させる駆動モータ52
及び駆動ベルト54を備えている。しかしながら、上記の
役割を果たす多数の異なる種類の変位アセンブリ20が当
業者にとって周知であり及び入手可能であり、また本発
明の目的の達成にとって決定的なものではないので、変
位アセンブリ20についての詳細な説明は省略する。

【００３２】キャリッジアセンブリ18内に取り付けられ
た光学系30は、ハウジング24内に取り付けられた複数の
ミラー32,34,36を備えており、オブジェクト12の照明さ
れた走査線42（図５）からアパーチャ56及びレンズアセ
ンブリ38を介して検出器アセンブリ44上へと延びる折り
返し光路56を画定するようになっている。この場合も、
上述のタイプのキャリッジアセンブリが当業者に周知の
ものであるため、スキャナ10の一好適実施例で使用され
る特定のキャリッジアセンブリ18については、これ以上
の詳細な説明は省略する。ただし、光学スキャナ10の構
造は、Boyd等の米国特許第4926041号に記載の光学スキ
ャナと類似のもの又はそれと同一のものである（ただ
し、これは本発明の一例に過ぎない）。なお、該引用を
もってその開示内容の全てを本明細書中に包含させたも
のとする。

【００３３】本明細書に関して図示及び説明したスキャ
ナ10は、光源26及び光学アセンブリ30（即ちキャリッジ
アセンブリ18）をオブジェクト12に対して移動させるこ
とにより走査を行うものであるが、当業者には自明であ
るように、オブジェクト12を固定の照明アセンブリ及び
光学アセンブリに対して移動させることによっても、ま
ったく容易に走査を行うことができる、ということに留
意されたい。かかる代替実施例は、固定の光源及び光学
アセンブリ(図示せず)と、走査中のオブジェクトを前記
固定の光源及び光学アセンブリに対して移動させる可動
プラテン（図示せず）とを備えたものとなる。

【００３４】電子制御及びイメージデータ処理システム
46は、検出装置44からイメージデータを捕捉し、該捕捉
したイメージデータを、以前にＲＡＭ68に格納された伝
達関数に従って変換する。ここで図６を参照する。電子
制御及びイメージデータ処理システム46は、適当なライ
ン61を介して検出器アレイ44に接続されたアナログ増幅
器55を備えている。アナログ増幅器55は、検出装置44を
構成するＣＣＤアレイ62（図４）から電荷の連続的なス
トリームを受容し、各電荷をアナログ電圧へと逐次変換
する。アナログデジタル(Ａ／Ｄ)変換器57は、ライン63
を介して増幅器55からアナログ電圧を受容してそのデジ
タル化を行う。一好適実施例では、Ａ／Ｄ変換器57は、
受容した電圧により表されるピクセルの変動する強度を
表す12ビットデジタルワードを生成する。即ちＡ／Ｄ変
換器は、線形的に離間した2¹²(4096)レベルを表すこと
ができるデジタル信号を生成する。したがって、12ビッ
トＡ／Ｄ変換器57は、２⁸即ち256の異なるレベルしか表
すことができない８ビットイメージデータワードの場合
に可能な解像度に勝る高い解像度(この場合16倍)を提供
するものとなる。

【００３５】スレーブコントローラ58は、制御ライン6
5,67をそれぞれ介してＣＣＤアレイ62（図４）及びＡ／
Ｄ変換器57のタイミングを制御する。該スレーブコント
ローラ58は、バス69を介してＡ／Ｄ変換器57からデジタ
ル化されたデータを受容し、必要となるあらゆるフォー
マット及びイメージ処理を実施し、デジタル化されたデ
ータをバス71を介してＲＡＭ68内に格納する。更にスレ
ーブコントローラ58は、ホストインターフェイス53を介
したＲＡＭ68からホストコンピュータ48へのデータ転送
を管理する。ホストコンピュータ48は、イメージ処理シ
ステム又は汎用コンピュータとすることが可能なもので
ある。マスタコントローラ66は、イメージ走査動作を開
始させ、及びバス73を介してスレーブコントローラ58を
設定及び監視するために配設される。

【００３６】一好適実施例では、スレーブコントローラ
58は、イメージプロセッサ59、フォーマットプロセッサ
78、状態制御装置94、及びダイレクトメモリアクセス
(ＤＭＡ)コントローラ96を備えている。状態制御装置94
は、制御線65,67をそれぞれ介してＣＣＤアレイ62及び
Ａ／Ｄ変換器57の動作を同期させるクロックその他の制
御信号を提供する。ＤＭＡコントローラ96は、ＲＡＭ68
に対するデータの格納及び除去を制御する。ＤＭＡコン
トローラ96は、バス75を介してＲＡＭ68と通信を行い、
バス77を介してホストインターフェイス53と通信を行
う。イメージプロセッサ59は、イメージ処理能力を提供
し、上記で要約した態様で、前にＲＡＭ68内にロードさ
れた伝達関数にイメージデータを適用することにより、
イメージデータの変換を行う。イメージプロセッサ59は
また、例えばＡ／Ｄ変換器57からのデジタル化イメージ
の解像度を変更するといった更なるイメージ処理機能を
提供する。フォーマットプロセッサ78は、ＲＡＭ68及び
ホストインターフェイス53に格納される前にデジタル化
イメージのデータフォーマットを変更することを可能に
する。例えば、フォーマットプロセッサ78は、デジタル
化イメージを表すデータを１,４,８,10又は12ビット／
ピクセルフォーマットでＲＡＭ68に与える。

【００３７】一好適実施例では、スレーブコントローラ
58は、ＡＳＩＣ(特定用途向け集積回路)として実施され
る。マスタコントローラ66は、米国イリノイ州Schaumbu
rg在Motorola社から市販されているMotorola 68HC11と
いった汎用マイクロプロセッサから構成することができ
る。ＣＣＤアレイ62は、米国カリフォルニア州Irvine在
Toshiba America Electronic Components社から市販
されているToshibaTCD137Cから構成することができる。

【００３８】上記で要約したように、本発明は、走査し
たイメージデータの各色成分ごとに別々の伝達関数を使
用することが可能なものである。即ち、イメージデータ
の赤、緑、青の色成分部分に別々の伝達関数を適用し
て、カラーバランスを改善し、及び／又は非線形性を補
正する。ここで図８(a),(b),(c)を参照する。ＲＡＭ68
は、赤色伝達関数70、緑色伝達関数72、及び青色伝達関
数74を備えることができる。図示のように、3つの伝達
関数70,72,74は、僅かに異なる応答を有する。赤色伝達
関数70は非線形であり、即ち、走査又は入力された比較
的暗いデータが拡張され又は明るくされて、変換後のデ
ータ又は出力データが提供され、一方、より明るい入力
データ信号は、僅かに圧縮され又は暗くされる。緑色伝
達関数72は、ほぼ線形であり、暗い入力データを僅かに
拡張し又は「明るくし」、及び明るい入力データを僅か
に圧縮し又は「暗くする」。一方、青色伝達関数74は、
非線形であり、暗い入力データを大幅に拡張し又は「明
るく」し、明るい入力データを大幅に圧縮する。

【００３９】上記の赤色、緑色、青色の伝達関数70,72,
74は、本発明の説明のためにのみ示したものであり、必
ずしも特定の伝達関数を表すものではない。実際、本発
明は、想像上の又は実際上の伝達関数を備えることが可
能なものであり、よって、本発明を特定の１つ又は複数
の伝達関数に限定されるものと考えるべきではない。

【００４０】所望の伝達関数（例えば符号70,72,74）
は、対応するルックアップテーブルとしてＲＡＭ68内に
格納される。一好適実施例では、各ルックアップテーブ
ルは、７ビット×12ビットルックアップテーブルからな
り、これらルックアップテーブルは次いで12ビット×12
ビットへと区分線形補間される。12ビット×12ビットル
ックアップテーブルではなく７ビット×12ビットルック
アップテーブルを使用することに関する主な利点は、必
要となるメモリが大幅に少なくなることにある。８ビッ
ト×８ビットルックアップテーブル等の一層精度の低い
ルックアップテーブルも使用可能であるが、そのような
精度の低いテーブルは、データ変換プロセス（特に、一
般に使用される「ガンマ補正」伝達関数）に容認できな
い「階段」効果をもたらすものとなる。

【００４１】例えば、図９を参照すると、所望の赤色ガ
ンマ補正関数（即ちトーンマップ）70は、暗い又は低強
度の入力データを拡張し又は明るくすると共により高強
度の入力データを圧縮し又は暗くする連続的な非線形曲
線を表している。該赤色ガンマ補正関数70を８ビット×
８ビットトーンマップとしてマップした場合、複数の個
々のデータ点が生じることになる。補間プロセスをルッ
クアップテーブルと共に使用した場合には、その結果と
して得られるルックアップテーブルの機能は、様々な個
々のデータ点を接続する曲線81を近似するものとなる。
図９から容易に分かるように、８ビット×８ビット曲線
81は、複数の「階段」を特徴とするものとなる。この階
段効果は、曲線70が平坦になるにつれて、即ちより水平
になるにつれて、特に目立つようになる。この階段効果
は、矢印91で示すように、比較的粗い８ビット出力解像
度の結果として生じるものである。

【００４２】この階段効果は、出力解像度を高めること
によって低減させることができる。例えば、出力解像度
を12ビットまで高めた場合、トーンマップ上の個々のデ
ータ点は、矢印93で示すように、はるかに密な間隔で配
置されることになる。12ビット×12ビットルックアップ
テーブルは、階段の大きさを著しく小さくするが、かな
りの量のＲＡＭを必要とし、該ＲＡＭは常に不足しがち
なものとなる。７ビット×12ビットルックアップテーブ
ルは、追加のＲＡＭを必要とせずに、一般に使用される
典型的なガンマ補正伝達関数に一層厳密に従うものとな
る、ということが分かった。

【００４３】更に図９を参照すると、連続的な赤色ガン
マ補正関数70を７ビット×12ビットトーンマップとして
マップした場合には、結果として得られる補間トーンマ
ップ関数（曲線83で表す）は、連続的な赤色ガンマ補正
関数70の一層平坦でほぼ水平の部分に一層正確に従うも
のとなる。より正確な適合は、比較的細かい12ビット出
力解像度(矢印93で示す)による直接的な結果である。７
ビット×12ビットルックアップテーブル関数83は、低入
力強度では、即ち曲線70の一層垂直な部分では、連続的
な赤色ガンマ補正関数70に厳密には従わないが、この精
度の小さな損失は、連続的な関数70の一層平坦な部分に
従う際の精度の増大によって十分に相殺されるものであ
る。小さい入力強度についての７ビット×12ビットルッ
クアップテーブルの精度の低下は、入力ワードの幅が８
ビットから７ビット(それぞれ矢印95,97で示す)へと小
さくなった結果として生じるものである。

【００４４】メモリ要件に関し、７ビット×12ビットト
ーンマップは、実際には８ビット×8ビットトーンマッ
プよりも必要とするＲＡＭが少ない。例えば、単一の７
ビット×12ビットトーンマップは1536ビットしか必要と
せず、これに対し、８ビット×８ビットトーンマップは
2048ビットを必要とする。

【００４５】7ビット×12ビットトーンマップの様々な
個々のデータ点を「接続」するために使用される補間方
法は、図１０を参照することにより最もよく理解でき
る。例えば、12ビットの強度値を有する仮想的なイメー
ジデータ点（即ちピクセル）について考察する。これ
は、入力データであり、「ラッチイメージ」と称するこ
ととする。ルックアップテーブルの入力解像度は７ビッ
トだけであるため、ラッチイメージの値に基づいてルッ
クアップテーブルから２つの出力点、即ち、「高点」及
び「低点」のみを決定することができる。本発明は、線
形補間アルゴリズムを使用して、連続的な赤色ガンマ補
正曲線70（図９）から得られる出力値を一層厳密に表す
高点値と低点値との間の「出力」値を決定する。

【００４６】該補間プロセスの第１ステップは、12ビッ
ト入力ワード(即ちラッチイメージ)の上位７ビットをと
ることである。12ビット入力ワードの上位７ビットを
「上位イメージ」と称する。次いで、イメージプロセッ
サ59（図６）が、上位イメージ入力データ点（即ち12ビ
ットラッチイメージワードの上位７ビット）に対応する
ＲＡＭ68（図６）に格納されているトーンマップ中の12
ビット出力ワードを参照する。この12ビット出力ワード
を「低点」と称する。イメージプロセッサ59はまた、次
の隣接する入力データ点(即ち「上位イメージ＋1」)に
対応する12ビット出力ワードを参照する。この「上位イ
メージ＋1」に対応する12ビット出力ワードを「高点」
と称する。元の12ビット入力ワード（ラッチイメージ）
について再度考察する。該12ビット入力ワードの下位５
ビットを「残余部」と称する。また、該残余部の２の補
数を計算し、これを「反残余部」と称する。次いで、12
ビット入力ワードラッチイメージに対応する12ビット出
力を次のように計算する。

【００４７】 出力＝(高点×残余部)＋(低点×反残余部)／32 ラッチイメージの下位５ビットが全て０（即ちラッチイ
メージ＝上位イメージ）である特殊な場合には、低点の
値をＲＡＭから取り出してそれを出力として直接送る。
同様に、ラッチイメージの値がルックアップテーブル上
の最後の点よりも大きい（即ちラッチイメージ＞111111
100000）場合には、「上位イメージ＋1」がトーンマッ
プ外となり、したがって低点の値を再び出力として直接
使用する。

【００４８】一好適実施例では、補間関数をオフにする
ことができる。この場合には、ラッチイメージの上位７
ビットを使用して、対応する低点、即ち、出力＝低点を
参照する。同様に、トーンマップ関数全体をオフにする
ことができる。この場合には、12ビットラッチイメージ
値を次のモジュールに直接送る。

【００４９】７ビット×12ビットルックアップテーブル
は、多数の方法の何れかにより生成することができる。
例えば、ルックアップテーブルは、スキャナ制御ソフト
ウェア76（図７）を備え、走査時にイメージデータが自
動的に変換されるようユーザ（図示せず）によりダウン
ロード可能なものである。即ち、スキャナ10は、その動
作時に、別個のイメージ編集ソフトウェアプログラム79
を起動させる必要なしに、走査されたイメージデータを
捕捉し、ファイル35としてコンピュータシステム48上に
格納することが可能である。その後、ユーザは、イメー
ジ編集ソフトウェア79を起動し、イメージデータをさら
に修正した後に、データを印刷し、又はそれらを編集後
のイメージデータファイル37として格納することができ
る。代替的には、スキャナ制御ソフトウェア76が、ユー
ザがカスタムトーンマップ（即ち伝達関数）を設計し次
いで該カスタムトーンマップをイメージング装置又はス
キャナ10にダウンロードすることを可能にする。

【００５０】イメージデータの処理方法80は、図１１に
最も良く示されている。該方法80の第１ステップは、イ
メージデータに適用すべき伝達関数を生成することであ
る。上記で説明したように、特定の伝達関数は、ユーザ
が生成するか、又はスキャナ制御ソフトウェア76と共に
提供された予めプログラムされた複数の伝達関数からユ
ーザが選択することが可能である。いずれにせよ、ステ
ップ82でユーザにより所望の伝達関数が生成又は選択さ
れた後、次いでステップ84で該伝達関数をＲＡＭ68にダ
ウンロードする。該ダウンロードステップ84の後の任意
の時点でスキャナ10を作動させて文書12を走査する（図
５）。文書12の走査中に、検出器44からのアナログイメ
ージデータが増幅器55により増幅され、アナログデジタ
ル(Ａ／Ｄ)変換器57によりデジタルイメージデータへと
変換される。次いで、該デジタルイメージデータが、Ｒ
ＡＭ68に格納され、又はイメージプロセッサ59によって
「オンザフライ」で変換される。いずれの場合にも、イ
メージプロセッサ59は、ステップ88で、７ビット×12ビ
ットルックアップテーブルとしてＲＡＭ68に格納されて
いる適当な伝達関数にデジタルイメージデータを適用す
ることにより、該デジタルイメージデータの変換を行
う。例えば、赤色デジタルイメージデータは、該データ
を前に赤色イメージデータに関して入力された適当な伝
達関数に適用することにより変換される。同様に、緑色
デジタルイメージデータは、該データを前に入力された
「緑色」伝達関数に適用することにより変換される。全
てのイメージデータの変換が完了した後、必要であれ
ば、ステップ90で、ホストコンピュータ48への転送に適
したデータ形式にするためにデータのフォーマットを行
う。例えば、一好適実施例では、変換後のイメージデー
タは12ビットイメージデータからなるが、ホストコンピ
ュータ48は８ビットデータしか受容しない。したがっ
て、変換後の12ビットイメージデータは、フォーマット
プロセッサ78により８ビットイメージデータへと変換さ
れる（図６）。次いで、ステップ92で、該フォーマット
された変換後のイメージデータを適当なホストインター
フェイス53を介してホストプロセッサ48に送る。

【００５１】本明細書に記載した本発明の思想は、様々
な別の形で実施することができると考えられ、また特許
請求の範囲は、従来技術によって制限される場合を除い
て、本発明の代替実施形態を含むものと解釈されるべき
と考える。

【００５２】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。

【００５３】１．オブジェクト(12)を走査し、及び異な
る色特性にそれぞれ対応する複数の別々のイメージデー
タグループを生成するように構成された、光学走査アセ
ンブリ(10)と、所定の伝達関数にそれぞれ対応する複数
のルックアップテーブル(70,72,74)を格納する記憶装置
(68)と、前記記憶装置(68)及び前記光学走査アセンブリ
(10)に動作上関連し、前記複数のルックアップテーブル
(70,72,74)のうちの選択された１つに前記複数の別々の
イメージデータグループのうちの選択された１つを適用
することによって対応する変換後のイメージデータグル
ープを生成する、イメージデータプロセッサ(46)とを備
えることを特徴とする、イメージング装置。

【００５４】２．前記光学走査アセンブリ(10)が、赤色
イメージデータグループ、緑色イメージデータグルー
プ、及び青色イメージデータグループを生成し、前記記
憶装置(68)が、赤色ルックアップテーブル(70)、緑色ル
ックアップテーブル(72)、及び青色ルックアップテーブ
ル(74)を格納し、前記イメージデータプロセッサ(46)
が、前記赤色イメージデータグループを前記赤色ルック
アップテーブル(70)に適用することによって変換後の赤
色イメージデータを生成し、前記緑色イメージデータグ
ループを前記緑色ルックアップテーブル(72)に適用する
ことによって変換後の緑色イメージデータを生成し、前
記青色イメージデータグループを前記青色ルックアップ
テーブル(74)に適用することによって変換後の青色イメ
ージデータを生成する、請求項１に記載のイメージング
装置。

【００５５】３．前記光学走査アセンブリ(10)が、イメ
ージ上を通過し及び該イメージ上に入射した光に応じて
複数の電荷を生成するように構成された電荷結合素子
(ＣＣＤ)センサ(62)と、前記電荷を受け取って該電荷を
アナログ電圧に変換する増幅器(55)と、前記アナログ電
圧をデジタル化してデジタル化された電圧を生成するア
ナログデジタル変換器(57)とを備えている、請求項１又
は請求項２に記載のイメージング装置。

【００５６】４．異なる色特性にそれぞれ対応する、イ
メージング装置(10)により生成された複数の別々のイメ
ージデータグループを処理する方法(80)であって、所定
の伝達関数をそれぞれ表す複数のルックアップテーブル
(70,72,74)を該イメージング装置(10)に設け、イメージ
走査動作中に複数の別々のイメージデータグループを捕
捉し、前記複数の別々のイメージデータグループのうち
の選択された１つを前記複数のルックアップテーブル(7
0,72,74)のうちの選択された１つに適用することによ
り、前記イメージング装置(10)が前記複数の別々のイメ
ージデータグループの変換を行って、対応する変換後の
イメージデータグループを生成する、という各ステップ
を有することを特徴とする、イメージデータ処理方法(8
0)。

【００５７】５．前記複数の別々のイメージデータグル
ープが、赤色イメージデータグループ、緑色イメージデ
ータグループ、及び青色イメージデータグループからな
り、前記複数のルックアップテーブルが、赤色ルックア
ップテーブル(70)、緑色ルックアップテーブル(72)、及
び青色ルックアップテーブル(74)からなり、前記変換ス
テップが、前記赤色イメージデータグループを前記赤色
ルックアップテーブル(70)に適用することにより変換後
の赤色イメージデータを生成し、前記緑色イメージデー
タグループを前記緑色ルックアップテーブル(72)に適用
することにより変換後の緑色イメージデータを生成し、
前記青色イメージデータグループを前記青色ルックアッ
プテーブル(74)に適用することにより変換後の青色イメ
ージデータを生成する、請求項４に記載の方法(80)。

【００５８】６．前記複数のルックアップテーブル(70,
72,74)が、前記複数の別々のイメージデータグループの
うちの異なるイメージデータグループにそれぞれ対応す
る、請求項４又は請求項５に記載の方法(80)。

【００５９】７．イメージング装置(10)により生成され
特定の色特性にそれぞれ対応する複数の別々のイメージ
データグループを処理する方法(80)であって、所定の伝
達関数にそれぞれ対応する少なくとも２つのルックアッ
プテーブル(70,72)をイメージング装置(10)に設け、前
記複数の別々のイメージデータグループのうちの選択さ
れたイメージデータグループを前記ルックアップテーブ
ル(70,72)に適用することにより前記別々のイメージデ
ータグループのうちの少なくとも２つの変換を行って、
対応する変換後のイメージデータグループを生成し、該
変換ステップがイメージング装置(10)により実施され
る、という各ステップを有することを特徴とする、イメ
ージデータ処理方法(80)。

【００６０】８．イメージデータを収集し処理する方法
(80)であって、所定の伝達関数をそれぞれ表す複数のル
ックアップテーブル(70,72,74)をイメージング装置(10)
に設け、複数の異なる各色特性毎に、複数の検出要素を
有すると共に前記複数の異なる各色特性毎に別々のアナ
ログデータグループを生成するイメージ捕捉装置(62)を
使用して、イメージ(12)の各ピクセルを走査し、前記イ
メージ(12)内の各ピクセルの強度を表すアナログ値を生
成し、前記別々のアナログデータグループをそれに対応
する別々のデジタルデータグループへと変換し、対応す
るルックアップテーブル(70,72,74)を別々のデジタルデ
ータグループの各々に適用して、対応する変換後のデー
タグループを生成する、という各ステップを有すること
を特徴とする、イメージデータを収集し処理する方法(8
0)。

【００６１】９．前記適用ステップが、補間を用いて対
応する変換後のデータグループを生成するステップを含
む、請求項８に記載の方法(80)。

【００６２】１０．前記変換後のデータをホストコンピ
ュータ(48)に転送するステップを更に含む、請求項９に
記載の方法(80)。

【図面の簡単な説明】

【図１】別々のカラートーンマップをイメージデータに
適用するイメージングシステムを示す斜視図である。

【図２】可動キャリッジアセンブリを示すために上部パ
ネルが外された図１のイメージングシステムを示す斜視
図である。

【図３】図１及び図２に示すイメージングシステムのキ
ャリッジアセンブリを示す縦断面図である。

【図４】イメージングシステムで使用される検出器アレ
イを示す平面図である。

【図５】イメージング装置による走査中の文書を示す平
面図であり、文書上での走査線の動きを示している。

【図６】捕捉したイメージデータに別々のカラートーン
マップを適用するイメージングシステムを示す高レベル
ブロック図である。

【図７】イメージングシステムと、ホストコンピュータ
に含まれるスキャナ制御ソフトウェア及びイメージ編集
ソフトウェアとの相互関係を示す高レベルブロック図で
ある。

【図８】(a)〜(c)は、走査されたイメージデータの赤、
緑、及び青色成分の強度の補正に使用される３つの考え
得るガンマ補正伝達関数を示すグラフである。

【図９】図８(a)に示す赤ガンマ補正伝達関数を拡大し
て示すグラフ、及び８ビット×８ビット空間及び７ビッ
ト×12ビット空間でその伝達関数を示すグラフである。

【図１０】７ビット×12ビットルックアップテーブルに
関する本発明による線形補間方法を示すグラフである。

【図１１】別々のカラートーンマップをイメージデータ
に適用する方法を示すフローチャートである。

【符号の説明】

10 スキャナ 30 光学アセンブリ 44 検出器アレイ 46 電子制御及びイメージデータ処理システム 48 ホストコンピュータ 53 ホストインターフェイス 55 アナログ増幅器 57 Ａ／Ｄ変換器 58 スレーブコントローラ 59 イメージプロセッサ 66 マスタコントローラ 68 ＲＡＭ 78 フォーマットプロセッサ 94 状態制御装置 96 ＤＭＡコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダン・エス・ジョンソン アメリカ合衆国コロラド州80634，グリ ーレイ，ノース・ウィンダム・アヴェニ ュー・409 (56)参考文献 特開 昭64−24690（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233131（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−322180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 410 H04N 1/40

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オブジェクト(12)を走査して、複数グルー
   プのイメージデータであってその各グループのイメージ
   データが第１のビット解像度を有すると共に異なる１つ
   の色特性にそれぞれ対応する複数グループのイメージデ
   ータを生成するよう構成された光学走査アセンブリ(10)
   と、 所定の伝達関数にそれぞれ１つずつ対応する複数のルッ
   クアップテーブル(70,72,74)を格納する記憶装置(68)
   と、 前記記憶装置(68)及び前記光学走査アセンブリ(10)に関
   連して動作するイメージデータプロセッサ(46)であっ
   て、前記第１のビット解像度を有する前記イメージデー
   タのビット解像度を変更して、該第１のビット解像度よ
   りも小さい第２のビット解像度を有するイメージデータ
   を生成し、該ビット解像度の変更が、前記第１のビット
   解像度を有する前記イメージデータの少なくとも１つの
   下位ビットを破棄することを含み、及び前記複数グルー
   プのイメージデータのうち前記第２のビット解像度を有
   する選択されたグループのイメージデータを前記複数の
   ルックアップテーブル(70,72,74)のうちの選択されたル
   ックアップテーブルに適用して、前記第２のビット解像
   度よりも大きい第３のビット解像度を有する低点イメー
   ジデータをルックアップする、イメージデータプロセッ
   サ(46)とを備える、イメージング装置。
2. 【請求項２】第１のビット解像度を有すると共に異なる
   色特性にそれぞれ１つずつ対応する複数グループのイメ
   ージデータを処理するための方法(80)であって、 所定の伝達関数をそれぞれ表す複数のルックアップテー
   ブル(70,72,74)をイメージング装置(10)に設け、 前記複数グループのイメージデータの各グループ毎に、
   前記イメージング装置(10)が、 前記第１のビット解像度を有する前記イメージデータの
   ビット解像度を変更して、該第１のビット解像度よりも
   小さい第２のビット解像度を有するイメージデータを生
   成し、該ビット解像度の変更が、前記第１のビット解像
   度を有する前記イメージデータの少なくとも１つの下位
   ビットを破棄することを含み、 前記複数グループのイメージデータのうち前記第２のビ
   ット解像度を有する選択されたグループのイメージデー
   タを前記複数のルックアップテーブル(70,72,74)のうち
   の選択されたルックアップテーブルに適用して、前記第
   ２のビット解像度よりも大きい第３のビット解像度を有
   する低点イメージデータをルックアップすることによ
   り、前記複数グループのイメージデータの各グループの
   変換を行う、イメージデータの処理方法。
3. 【請求項３】前記複数のルックアップテーブルの各々
   が、暗い領域のコントラストを増大させると共に明るい
   領域のコントラストを減少させる特性を有するガンマ補
   正関数を表すものである、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記第１のビット解像度と前記第３のビッ
   ト解像度とが等しい、請求項２に記載の方法。
5. 【請求項５】前記複数グループのイメージデータの各グ
   ループ毎に、 前記第１のビット解像度を有する前記イメージデータ
   が、ｎビットデータワードからなり、 前記第１のビット解像度を有する前記イメージデータの
   ビット解像度を変更して第２のビット解像度を有するイ
   メージデータを生成する前記ステップが、前記ｎビット
   データワードの複数の下位ビットを破棄することからな
   る、請求項２に記載の方法。
6. 【請求項６】第１のビット解像度を有し１つのカラー特
   性に対応するイメージデータを処理するための方法であ
   って、 所定の伝達関数を表す１つのルックアップテーブル(70,
   72,74)をイメージング装置(10)に設け、 前記イメージング装置(10)が、 前記第１のビット解像度を有する前記イメージデータの
   ビット解像度を変更して、該第１のビット解像度よりも
   小さい第２のビット解像度を有するイメージデータを生
   成し、該ビット解像度の変更が、前記第１のビット解像
   度を有する前記イメージデータの少なくとも１つの下位
   ビットを破棄することを含み、 前記第２のビット解像度を有する前記イメージデータを
   前記ルックアップテーブルに適用して前記第２のビット
   解像度よりも大きい第３のビット解像度を有する低点イ
   メージデータをルックアップし、 前記第２のビット解像度を有する前記イメージデータを
   次の隣接する入力データへと増大させ、 該増大させたイメージデータを前記ルックアップテーブ
   ル(70,72,74)に適用して第３のビット解像度を有する高
   点イメージデータをルックアップし、 前記低点イメージデータ、前記高点イメージデータ、及
   び前記第１のビット解像度を有する前記イメージデータ
   の複数の下位ビットからなる残余部を使用して、前記所
   定の伝達関数を近似するイメージデータの補間を行う、
   イメージデータの処理方法。
7. 【請求項７】前記補間ステップが、区分(piecewise)線
   形補間からなる、請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】前記所定の伝達関数を近似する前記イメー
   ジデータの補間が、 前記残余部の２の補数である反残余部を計算し、 前記所定の伝達関数に近似する前記イメージデータにつ
   いての値を次式 （高点×残余部）＋（低点×反残余部）／３２ により計算する、という各ステップにより行われる、請
   求項８に記載の方法。
9. 【請求項９】第１のビット解像度を有すると共に異なる
   １つの色特性にそれぞれ対応する複数グループのイメー
   ジデータを処理するための方法(80)であって、 所定の伝達関数をそれぞれ表す複数のルックアップテー
   ブル(70,72,74)をイメージング装置(10)に設け、 前記イメージング装置(10)が、 前記第１のビット解像度を有する前記複数グループのイ
   メージデータの各グループのイメージデータのビット解
   像度を変更して、該第１のビット解像度よりも小さい第
   ２のビット解像度を有する複数グループのイメージデー
   タを生成し、該ビット解像度の変更が、前記第１のビッ
   ト解像度を有する前記イメージデータの少なくとも１つ
   の下位ビットを破棄することを含み、 前記複数グループのイメージデータのうち前記第２のビ
   ット解像度を有する選択されたグループのイメージデー
   タを前記複数のルックアップテーブル(70,72,74)のうち
   の選択されたルックアップテーブルに適用して、前記第
   ２のビット解像度よりも大きい第３のビット解像度を有
   する対応する低点イメージデータをルックアップする、
   イメージデータの処理方法。