JP3544794B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、スキャナー、ファクシミリ等の画像処理装置において、特に地肌除去機能を有し、画像をデジタル的に処理する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、地肌除去機能を有した画像処理装置であって、原稿画像データをデジタル的に処理する画像処理装置において、地肌除去機能を働かせる場合には、標準白板の読み取り値と、あらかじめ定められた値とを比較してシェーディングデータを生成し、原稿の地肌部読み取りデータと一致させるように地肌濃度検出部の利得を調整していた。その際、地肌濃度検出時の地肌データにノイズが重畳してもその影響を受けないように、ノイズ分を吸収し得る程度に地肌濃度検出部の利得を大きく調整していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなから、従来のように地肌濃度検出部の増幅器の利得を調整する方法では、個々の装置毎に調整するのが面倒であり、しかも調整後の部品の経年変化等によって増幅器の利得が変動する虞もあって、高品質の画像を長期間に亙って維持することができなかった。また、シェーデイングデータを上記地肌濃度検出部と同一回路を使って生成するように構成すれば、利得調整用に用いているボリュウム等の可変手段を省略することができるが、この方法では地肌濃度検出部の利得をノイズ分を吸収するように調整できなくなるため、地肌検出部の画像データにはノイズ分がデータとして出力されてしまい、高精度な地肌飛ばしが不可能になると云う不具合を生じていた。
そのため、特願平７−１７８０８２号公報に記載の技術では、シェーディングデータ生成時にも、地肌濃度検出時にも同一の回路を使用するようにして、ピーク検出手段の利得調整に使用しているボリュウム等の可変手段を省略することによって、増幅器の利得調整の面倒さと、経年変化等による増幅器の利得変動によって画像品質が低下することを防いでいる。また、地肌除去機能が有効なシェーディングデータ生成時に、シェーディングデータ値からノイズ分に相当するあらかじめ定められた値を減算したり、地肌濃度検出時の地肌データ値からノイズ分に相当するあらかじめ定められた値を加算することによって、地肌濃度検出時にノイズ分の影響を除いた地肌飛ばしを行う方法が考えられていた。
しかし、上述した方法でも、シェーディング補正手段の前段でシェーディングデータを補正する構成になっているため、シェーディングデータ生成時にシェーディングデータ補正機能をＯＮ／ＯＦＦするので、既に作られているシェーディングデータが変更になる。そのため、地肌除去機能をＯＮ／ＯＦＦする場合のように、読み取りモードを変更して原稿を読み取ると、その度にシェーディングデータを生成する必要があり、高速読み取りができなかった。
また、原稿読み取り時に、画像データに対してノイズ除去の演算機能をＯＮ／ＯＦＦするので、地肌除去機能の動作時に画像データにオフセットを与えることとなり、黒側のレベルが上昇することによって、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度の低下を起こす不具合を生じていた。
そこで、本発明の課題は、ノイズ分が画像データに現われないようにして、増幅器の利得調整の面倒さと、経年変化等による増幅器の利得変動によって画像品質が低下することを防止するように図った上、シェーディングデータを変更しないようにして高速読み取りを可能にし、且つ画像データにオフセットを与えないようにして、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しない画像処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、地肌除去機能を有した画像処理装置において、原稿を読み取る読取手段と、読み取った画像データのピーク値に比例した値を出力するピーク検出手段と、前記読取手段の出力と前記ピーク検出手段の出力を比較演算して出力する比較出力手段と、前記比較出力手段の出力を演算して補正する比較出力補正手段と、原稿読み取り前に基準白版を前記読取手段で読み取ってシェーディングデータを生成、保存し、生成されたシェーディングデータと、前記読取手段で読み取られた画像デ−タとを演算してシェーディング演算を行うシェーディング補正手段と、前記読取手段の利得、前記比較出力補正手段の演算、または前記シェーディング補正手段の演算のどれか一つを変更する変更手段を備え、前記読取手段により原稿を読み取る以前に前記基準白版データを読み取り、該基準白版データの最大出力値が予め設定した目標設定値になるように前記読取手段の利得を設定し、設定された利得に基づいて前記読取手段により再び前記基準白版データを読み取り、該読み取られた基準白版データを基に前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成し、該シェーディングデータに基づいて原稿の地肌除去を行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記読取手段の利得設定の際、原稿読み取り時の利得を前記基準白版読み取り時の利得より大きくすることを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記比較出力補正手段の演算変更の際、前記比較出力手段から出力された画像データから黒オフセットデータ値を減算し、該減算値と前記比較出力手段から出力された画像データを１／ｎ（ｎは正の整数）に除算した出力値とを加算することにより、前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成後、地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、主走査の画素単位に平 均値を計算し、該平均値と前記比較出力補正手段から出力された画像データと対応するデータとの一対がアドレスとなり、該アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うことにより地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする。
【０００５】
【作用】
上記請求項１の発明によれば、上記変更手段により読取手段の利得、比較出力補正手段の演算、またはシェーディング補正手段の演算のどれか一つを変更できるので、地肌除去機能の動作時のみ前記読取手段の利得を上げて画像データを大きくさせるか、地肌除去機能の動作時のみ前記比較出力補正手段の演算に画像データに比例した分を加算して画像データを大きくさせるか、または地肌除去機能の動作時のみシェーディング補正手段で処理する画像データを変倍して、画像データを大きくさせるかの処理を行って、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができる。また、請求項２の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記読取手段の利得変更の際、原稿読み取り時の利得を基準白版読み取り時の利得より大きくできるので、シェーディングデータの変更を伴なわずに、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。また、請求項３の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記比較出力補正手段の演算変更の際、原稿読み取り時に画像データに比例したデータを画像データに加算するので、シェーディングデータの変更を伴なわずに、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。また請求項４の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うので、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。ここに示す実施の形態では、画像処理装置として代表的な電子写真複写機（以下、複写機と記す）のスキャナー部を例に説明する。ただし本発明はこの例に限らず他の画像処理装置にも同様に適用可能である。
図１は、本発明を適用した複写機のスキャナー部を示す側面構成図である。同図に示すスキャナーは、原稿を載置するコンタクトガラス２１と、その上に載置された原稿２２と、基準白板２３と、主走査方向スケール２４と、光源２５、第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８とからなる光学系と、レンズ２９と、ＣＣＤ等の読み取り素子１ａとを備えたものである。
この構成において、動作を簡単に説明すれば、コンタクトガラス２１上に置かれた原稿２２が読み取られる前に、光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキを補正したり、光源２５や読み取り素子１ａの主走査方向（図面に対し垂直方向）の１ラインのバラツキを補正する。
【０００７】
そのために、光源２５、第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８からなる光学系を最右端の主走査方向スケール２４付近に位置するホームポジッション（図中にＨ・Ｐで指示）に移し、そこからあらかじめ定められた速度で左方向（副走査方向）に移動させ、基準白板２３上に光学系が位置したときに基準白板２３上の主走査方向１ラインを光源２５で照射すると共に、反射光を第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８でレンズ２９に導き、読み取り素子ｌａによって読み取る。その際、先ず光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキを補正するために、読み取り出力のピーク値があらかじめ定められている目標値になるように読取部１の中の利得可変増幅器１ｃの利得を調整するようになっている（図３参照）。その読み取り出力のピーク値の調整方法等は一般的に公知であり、上述した特願平７−１７８０８２号にも詳しく述べられているので省略する。本実施の形態は、ピーク検出部２の利得可変手段を不要として無調整化を図り、シェーディングデータを変更せずに高速読み取りを可能にし、且つ、画像データにオフセットを与えないようにして、高精度に地肌を飛ばすことができる画像処理装置を提供するものである。図２の読み取り時におけるタイミング図、図３の画像処理装置の要部のブロック図、図４の請求項３を実施する画像処理装置の要部のブロック図、及び図５のシェーディング補正部５の要部のブロック図から本発明の内容を詳細に説明する。
【０００８】
先ず、図３に示した画像処理装置の構成を簡単に説明すれば、符号１は読取部であって、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａと、サンプルホールド回路ｌｂと、利得可変増幅器ｌｃと、ゼロクランプ回路ｌｄ等を備えている。また、２はピーク検出部であり、ピークホールド回路２ａと、ピーク増幅器２ｂ等とを備えている。更に、３は比較出力部、４は比較出力補正部であり、黒レベル検出部４ａと、補正演算部４ｂを備えている。５はシェーディング補正回路、１１は選択回路、１２はゲート信号発生回路、１３は利得制御回路（ＡＧＣ回路）、１４はＣＰＵである。また、本発明により変更部６が追加されており、ＣＰＵ１４からの指令を受けて前記読取部１の利得、前記比較出力補正部４の演算、または前記シェーディング補正回路５の演算のどれか一つを変更することが可能になっている。変更部６の動作の詳細については後述する。
【０００９】
この構成において基本的動作を説明する。原稿画像や基準白板２３は読取部１で読み取られ、比較出力部３の一方の入力端Ｖｉｎに伝達される。一方、比較出力部３は、比較基準値の入力端Ｖｒｅｆに基準となる値が入力され、上記Ｖｉｎに入力する値との比に応じてデジタル的に出力される。即ち、比較出力部３はＡ／Ｄコンバータの機能をも持っている。読取部１は、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａと、読み取り素子ｌａからの出力をサンプリングして保持するサンプルホールド回路ｌｂと、利得可変増幅器ｌｃと、黒（ゼロ）レベルの基準を作り出すゼロクランプ回路ｌｄから構成されている。
また、地肌除去機能の達成のために、読取部１の出力の一部はピーク検出部２に伝達され、このピーク検出部２では入力される信号のピーク値が検出される。選択回路１１でピーク検出部２の出力が選択されると、選択回路１１の出力端Ｑを経て、上記比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに伝達される。ピーク検出部２はピーク値を保持記憶するピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路２ａと、所定の利得を持ったピーク増幅器２ｂを含んでいる。従来は、ピーク増幅器２ｂの利得可変器を調整していたが、本実施例では、以下に述べるように、ピーク増幅器２ｂの利得可変器を不要にしたものである。
【００１０】
図２の地肌除去機能の動作時のタイミング図と合わせて説明すると、光学系がホームポジッションから移動を開始し、基準白板２３上に来ると、ゲート信号発生回路１２から選択回路１１のＳ１端子に供給される基準白板２３の読み取りを有効とするＷＴＧＴゲート信号がイネーブルとなり、同時にゲート信号発生回路１２からＡＧＣ回路１３に供給されるＡＧＣＧＴ信号もイネーブルとなり、利得可変増幅器ｌｃの利得を制御する利得制御（ＡＧＣ）回路１３を起動する。選択回路１１はＷＴＧＴゲートが開くと、入力端Ａに入力する信号が選択され、同時にＶｒｅｆ０が与えられるようになっている。このとき、基準白板２３を読み取った最大出力値が目標設定値Ｖｐ０になるように、利得制御（ＡＧＣ）回路１３から利得可変増幅器ｌｃの利得を制御するデフォルトを与え、ＡＧＣＧＴゲートを閉じる。この動作により光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキ、読み取り素子ｌａの感度のバラツキを補正している。
【００１１】
次ぎに、地肌除去機能を有効にするＡＥＭＯＤＥゲートと、シェーディングデータの作成期間に当るＳＨＧＴゲートを開き、シェーディングデータを生成する。その際、原稿の地肌検知と同じように基準白板２３の読取部１の出力を、ピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路２ａとピーク増幅器２ｂ等から構成される前記のピーク検出部２に導き、ピーク値を検出して比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力する。その際の選択回路１１の出力端Ｑは入力端Ｃが選択されるように制御されている。図２のＳＥＬ−Ｑは選択回路１１の出力端Ｑの出力状態を示している。なお、前記の処理を行うため地肌検知期間を表すＰＷＩＮＤゲートは、主走査方向で地肌を検知する期間開いていることになる。
このように、基準白板２３に基づいてシェーディングデータの生成を終了すると、ＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートを閉じる。続いて、光学系が移動し、原稿２２上に来ると、副走査方向画像有効期間、即ち、原稿２２の読み取り期間を表すＦＧＡＴＥゲートを開き、ピーク検出部２を起動して原稿２２の地肌検知を行う。前記のようにシェーディングデー夕を生成する際、及び原稿２２の読み取り期間中の地肌検知においても、同様にピーク値を検出し、比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力するので、ピーク検出部２のピーク増幅器２ｂが経年変化等により利得変化が発生した場合であっても、その影響を除去することができる。更に、ピーク増幅器２ｂの利得の調整も不要となり、作業効率を向上することができる。
【００１２】
次ぎに、理論的考察を加える。前提条件として、前記比較出力部３は入力端Ｖｉｎに入力した値が、０から２５５迄のディジタル値に変換されて出力されるものとする。従って、入力値Ｖｉｎがリファレンス値Ｖｒｅｆに等しいか、それ以上の場合は、比較出力部３の出力値は全て２５５となる。今、ＤＧ を原稿の読み取りデー夕、ＤＳＨをシェーディングデータとすると、画像の読み取りはシェーディングデータとの相対値として濃度を表すことになるので、画像データＧＤ は、
ＧＤ ＝（ＤＧ ÷ＤＳＨ）×２５５ ……………（１）
で示され、シェーデイング補正される。地肌除去機能が非動作時には、原稿読み取りは、ＶＧ を原稿読み取り時の比較出力部３の入力端Ｖｉｎの値、ｖＧ をＣＣＤ等の読み取り素子ｌａの出力値、ＶＲＦＦ１を比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力する値、ＡＶ０を利得可変増幅器１ｃの利得とすると、比較出力部３の働きによって、
となる。ここで、ＩＮＴ〔 〕は最大２５５迄の計算式の整数部を示す。
同様に、基準白板２３の読み取り時には、
となり、ＩＮＴ〔 〕は比較出力部３でＡ／Ｄ変換する時の量子化を意味しているのみであるので省略し、（２）、（３）式を（１）式に代入すると、
となる。なお、（ｖＳＨ÷ＶＲＥＦ０）は原稿読み取りのダイナミックレンジを決めるものである。その最低濃度（最高反射率）となる読み取りデータに添字Ｎ を付けると、
（ｖＧＮ÷ＶＲＥＦ１）＝（ｖＳＨ÷ＶＲＥＦ０）……………（５）
が成立するように比較出力部３の比較基準入力値ＶＲＥＦ０を決めているので（４）式は、
ＧＤ＝（ｖＧ ÷ｖＧＮ）×２５５………………………（６）
が成立し、原稿濃度の相対値として比較出力部３からの画像データが生成されることが判る。
【００１３】
従来の地肌除去機能動作方法は、原稿読み取り時のみ選択回路１１の入力端Ｃ、即ち、ピーク検出部２のピーク値が選択されるので、その比較基準入力値をＶＲＥＦ−ＡＥとすると、
ＤＡＥ−Ｇ＝ＩＮＴ〔（ＶＧ ÷ＶＲＥＦ−ＡＥ）×２５５〕………（７）
となる。ここで、図１から判る通り、ＶＲＥＦ−ＡＥは読取部１の出力がピーク検出部２を通過したものであるから、原稿地肌部の画像データ最高値をＶＧＪとし、ピーク増幅器２ｂの利得をＡＶ１とすると、
となり、 （１）、（３）、（８）式から、
ＧＤＡＥ÷２５５＝ＤＡＥ−Ｇ÷ＤＳＨ
＝〔ｖＧ ÷（ｖＧＪ×ＡＶ０×ＡＶ１）〕÷（ｖＳＨ÷ＶＲＥＦ０）……（９）
となる。ここで、基準白板２３の読み取り時も比較出力部３の比較基準入力端の値をピーク検出部２のピーク値として求められる。即ち、（９）式のＶＲＥＦ０は、選択回路１１の入力端Ｃが選択されている原稿読み取り時のピーク検出部２を通過したＶＲＥＦ−ＡＥに対応したように、基準白板２３の読み取り出力がピーク検出部２を通過したものであるので、
ＶＲＥＦ０＝ｖＳＨ×ＡＶ０×ＡＶ１…………………（１０）
となる。これを（９）式に代入すると、
ＧＤＡＥ＝（ｖＧ ÷ｖＧＪ）×２５５……………（１１）
が得られ、増幅器の利得に左右されることなく、地肌を飛ばすことができる。
【００１４】
一般に、地肌検出を行うピーク検出部２におけるピークホールド回路２ａは、
１．ノイズや、原稿上の小さな点の明るさの影響を小さくする。
２．比較的大きな黒べたの画像が存在してもピーク値に影響を及ぼさない。
等が要求されるので、大きな時定数（図３ではτ０ ＝Ｒ１×Ｃ１）を持たせている。しかし、コストの問題や、画像処理装置の読み取り処理能力の向上から、基準白板２３の副走査方向の幅はできるだけ短くする必要があるため、基準白板２３のピーク検出時には時定数をより短くするのが得策である。
ここで、シェーディングデータの生成の方法を検討すると、基準白板２３の読み取りデータを上述した方法により、比較出力部３でデジタル化したデータＤＧ０を得る。このデータＤＧ０には、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａの暗電流からなるゼロレベルのバラツキを含んでおり、これを除去するために、黒オフセットレベル値のデータＤＯＰＢ を比較出力補正部４の黒レベル検知部４ａで検知し、比較出力部３の出力値ＤＧＯからデータＤＯＰＢ を減算するようになっている。地肌除去機能の非動作時は、データＤＧＯよりＤＯＰＢ を比較出力補正部４で減算してシェーディングデータＤ′ＧＯを生成すれば良いが、地肌除去機能の動作時では地肌を飛ばすことが目的であるためこれだけでは不十分である。前の（１１）式から地肌部の濃度が分母になっているので、地肌部を読んだ時のデータＧＤＡＥＪ は
となる。しかし、実際の画像データにはノイズ分ｖＮ が含まれているため、
となる。
【００１５】
そこで、本発明の一つは（１２）式に戻って、地肌除去機能の動作時に、利得可変増幅器１ｃの利得を大きくし、画像データを大きくすることによってノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ｖＧＪ×α−ｖＮ ）÷ｖＧＪ×２５５〕………（１３）
となるようにしている。ここで、地肌データのノイズ分ｖＮ との間に、
の関係が成立すれば、（１３）式のＩＮＴ〔 〕の値は常に２５５の値を出力することになり、例え地肌部のデー夕にノイズ分ｖＮ が含まれていても、常にＧＤＡＥＪ は２５５を出力することになり、ノイズ分ｖＮ の画像データへの影響を除去することができる。
【００１６】
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は、利得制御回路１３を制御する（ア）のラインのみを保有しており、読取部１の利得を変更することができるようになっている。ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、利得制御回路１３を通して読取部１の利得可変増幅器ｌｃの利得を変更する。即ち、シェーディングデータ生成時より原稿読み取り時の読取部１の利得をα（＞１）倍に大きくして読み取る。若し、利得制御回路１３を保有していない回路では、利得可変増幅器ｌｃの利得を直接可変する構成になる。さらに、上記の操作過程においてシェーディングデータ生成時のデータを変更していないので、再度の読み取り過程で必ずしもシェーディングデータを作り直す必要はなく、高速読み取りが達成できる。
【００１７】
また、本発明の他の一つは（１２）式に戻って、地肌除去機能の動作時のみ、前記比較出力補正部４において画像データに比例したデータを画像データに加算することにより、ノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ＤＧＪ＋β×ＤＧＪ）÷ＤＡＥ−ＳＨ ×２５５〕………（１４）
となるようにしている。ここで、地肌データのノイズ分ＤＮ との間に、
ＤＮ ＜β×ＤＧＪ
の関係が成立すれば、（１４）式のＩＮＴ〔 〕の値は常に２５５の値を出力することになり、例え地肌部のデー夕にノイズ分ＤＮ が含まれていても、常にＧＤＡＥＪ は２５５を出力することになり、ノイズ分ＤＮ の画像データへの影響を除去することができる。
【００１８】
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は（イ）のラインのみを保有しており、比較出力補正部４の演算を変更することができるようになっている。ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、変更部６を通して比較出力補正部４の演算を変更させる。図４にその演算を行う比較出力補正部４を備えた画像処理装置の一例を示してある。この図中で比較出力補正部４から得られる出力は、比較出力部３の画像データから、黒レベル検知部４ａで検知した黒オフセットデータ値（ＤＯＰＢ ）を、減算器４ｃによって減算させ、さらに、減算器４ｃの出力と、比較出力部３の出力データを除算器４ｅにより１／ｎ（＝β）にした出力とを、加算器４ｄによって加算させた出力である。また、変更部６は、ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、前記除算器４ｅの動作を有効にさせている。また、上記の操作過程においてシェーディングデータ生成時のデータを変更していないので、再度の読み取り過程で必ずしもシェーディングデータを作り直す必要はなく、高速読み取りが達成できる。
【００１９】
また、本発明の残りの一つは（１２）式に戻って、シェーディングデータを生成した後、地肌除去機能の動作時にシェーディング補正部５の演算を変更してノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ＤＧＪ×γ）÷ＤＡＥ−ＳＨ ×２５５〕………（１５）
となるようにしている。ここで、ＤＧＪ＝ＤＡＥ−ＳＨ の時にＤＮ を地肌データのノイズ分として、
の関係が成立すれば、（１５）式のＩＮＴ〔 〕の値は常に２５５の値を出力することになり、例え地肌部のデー夕にノイズ分ＤＮ が含まれていても、常にＧＤＡＥＪ は２５５を出力することになり、ノイズ分ＤＮ の画像データへの影響を除去することができる。
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は（ウ）のラインのみを保有しており、シェーディング補正部５の演算を変更することができるようになっている。即ち、既に生成してあるシェーディングデータを用いて演算する際に、ＣＰＵ１４からの指令により変更部６の（ウ）のラインを通してシェーディング演算を行う演算器５ｃの係数を、上述したように地肌除去機能時と非地肌除去機能時で切り換えることにより達せられる。
【００２０】
図５に演算を変更させるシェーディング補正部回路５の一構成例を示す。この例では比較出力補正部４からの出力データをＤ′Ｇ とすると、ＳＨＧＴゲートが開いている期間に、主走査一画素毎に平均値を平均値回路５ａで計算し、そのデータを先入れ先出し（ＦＩＦＯ）回路５ｂに全て蓄積する。その後、読み取ったデータと対応する先入れ先出し回路５ｂのデータとの一対がアドレスとして演算器５ｃに備わっているＲＯＭ部分に入力する。さらに、演算器５ｃは変更部６よりの制御信号を受けて、地肌除去機能時と非地肌除去機能時で状態を切り換えられるるようになっていて、地肌除去機能時と非地肌除去機能時でＲＯＭ部分のアクセスが異なっている。即ち、非地肌除去機能時に演算器５ｃのＲＯＭ部分から出力される内容は、
ＧＤ＝ＩＮＴ〔（Ｄ′Ｇ ÷ＤＳＨ）×２５５〕
の計算結果であり、地肌除去機能時にＲＯＭ部分から出力される内容は、
ＧＤ＝ＩＮＴ〔（Ｄ′Ｇ ×γ）÷ＤＳＨ×２５５〕
の計算結果である。即ち、ＲＯＭ部分には上記の計算結果があらかじめ書き込まれている。さらに、シェーディングデータを生成するとＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートが閉じられる。
【００２１】
しかし、上記のＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートが閉じた状態では図３の構成からも明らかなように、ピークホールド回路２ａのコンデンサＣ１は充電されたままであるので、原稿２２の地肌が基準白板２３より濃度的に暗い場合は、原稿２２の地肌濃度を正確に検知することができない。そこで、図２のように、原稿２２の読み取り前（ＦＧＡＴＥゲートが開く前）に、一度ＡＥＭＯＤＥゲートを閉じて、ＳＷ１を閉じ、コンデンサＣ１の電荷を放電させている。放電が終了すると、ＡＥＭＯＤＥゲートを再び開き、光学系が原稿２２の読み取りができる位置迄移動するのを待って、ＦＧＡＴＥゲートを開き原稿２２の読み取りを開始する。
原稿２２の読み取り範囲が終了すると、ＦＧＡＴＥゲートを閉じ、地肌検知期間を表すＰＷＩＮＤゲートを閉じ、利得可変増幅器ｌｃの利得ＤＡＧＣ を所定の値に戻す。その後、ＡＥＭＯＤＥゲートを閉じ、ピークホールド回路２ａのコンデンサＣ１の電荷を放電すると共に、選択回路１１の出力を、ピーク検出部２の出力である入力端Ｃから、通常の入力端Ｂに戻し読み取り動作を終了する。
また、図３での変更部６は、ＣＰＵ１４からの指令を受けて動作するものとしてＣＰＵ１４とは別に存在するように説明してきたが、変更部６の一部または全部がＣＰＵ１４、及び図示してないＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、地肌除去機能の動作時に前記読取手段の利得を上げて画像データを大きくさせるか、地肌除去機能の動作時に前記比較出力補正手段の演算で画像データに比例した分を加算して画像データを大きくさせるか、または、地肌除去機能の動作時にシェーディング補正手段で処理する画像データを変倍して画像データを大きくさせるか、の処理を行って、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【００２３】
請求項２の発明によれば、前記請求項１の画像処理装置の発明に加えて、地肌除去機能の動作の際に、原稿読み取り時の利得を基準白板読み取り時の利得より大きくすることによって、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【００２４】
請求項３の発明によれば、前記請求項１の画像処理装置の発明に加えて、原稿読み取り時に、画像データに比例したデータを画像データに加算することによって、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
また請求項４の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うことにより、画像データにノイズ分を現わさないようにできたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する画像処理装置の読み取り部の一例を示す要部構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作を説明するための図であって、画像処理装置の読み取りにおける要部のタイミング図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像処理装置の要部を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例を示す画像処理装置の要部を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態例を示すシェーディング補正部の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・読取部（読取手段）、２・・・ピーク検出部（ピーク検出手段）、３・・・比較出力部（比較出力手段）、４・・・比較出力補正部（比較出力補正手段）、５・・・シェーディング補正回路（シェーディング補正手段）、６・・・変更部（変更手段）、１１・・・選択回路、１２・・・ゲート信号発生回路、１３・・・利得制御回路、１４・・・ＣＰＵ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、スキャナー、ファクシミリ等の画像処理装置において、特に地肌除去機能を有し、画像をデジタル的に処理する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、地肌除去機能を有した画像処理装置であって、原稿画像データをデジタル的に処理する画像処理装置において、地肌除去機能を働かせる場合には、標準白板の読み取り値と、あらかじめ定められた値とを比較してシェーディングデータを生成し、原稿の地肌部読み取りデータと一致させるように地肌濃度検出部の利得を調整していた。その際、地肌濃度検出時の地肌データにノイズが重畳してもその影響を受けないように、ノイズ分を吸収し得る程度に地肌濃度検出部の利得を大きく調整していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなから、従来のように地肌濃度検出部の増幅器の利得を調整する方法では、個々の装置毎に調整するのが面倒であり、しかも調整後の部品の経年変化等によって増幅器の利得が変動する虞もあって、高品質の画像を長期間に亙って維持することができなかった。また、シェーデイングデータを上記地肌濃度検出部と同一回路を使って生成するように構成すれば、利得調整用に用いているボリュウム等の可変手段を省略することができるが、この方法では地肌濃度検出部の利得をノイズ分を吸収するように調整できなくなるため、地肌検出部の画像データにはノイズ分がデータとして出力されてしまい、高精度な地肌飛ばしが不可能になると云う不具合を生じていた。
そのため、特願平７−１７８０８２号公報に記載の技術では、シェーディングデータ生成時にも、地肌濃度検出時にも同一の回路を使用するようにして、ピーク検出手段の利得調整に使用しているボリュウム等の可変手段を省略することによって、増幅器の利得調整の面倒さと、経年変化等による増幅器の利得変動によって画像品質が低下することを防いでいる。また、地肌除去機能が有効なシェーディングデータ生成時に、シェーディングデータ値からノイズ分に相当するあらかじめ定められた値を減算したり、地肌濃度検出時の地肌データ値からノイズ分に相当するあらかじめ定められた値を加算することによって、地肌濃度検出時にノイズ分の影響を除いた地肌飛ばしを行う方法が考えられていた。
しかし、上述した方法でも、シェーディング補正手段の前段でシェーディングデータを補正する構成になっているため、シェーディングデータ生成時にシェーディングデータ補正機能をＯＮ／ＯＦＦするので、既に作られているシェーディングデータが変更になる。そのため、地肌除去機能をＯＮ／ＯＦＦする場合のように、読み取りモードを変更して原稿を読み取ると、その度にシェーディングデータを生成する必要があり、高速読み取りができなかった。
また、原稿読み取り時に、画像データに対してノイズ除去の演算機能をＯＮ／ＯＦＦするので、地肌除去機能の動作時に画像データにオフセットを与えることとなり、黒側のレベルが上昇することによって、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度の低下を起こす不具合を生じていた。
そこで、本発明の課題は、ノイズ分が画像データに現われないようにして、増幅器の利得調整の面倒さと、経年変化等による増幅器の利得変動によって画像品質が低下することを防止するように図った上、シェーディングデータを変更しないようにして高速読み取りを可能にし、且つ画像データにオフセットを与えないようにして、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しない画像処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、地肌除去機能を有した画像処理装置において、原稿を読み取る読取手段と、読み取った画像データのピーク値に比例した値を出力するピーク検出手段と、前記読取手段の出力と前記ピーク検出手段の出力を比較演算して出力する比較出力手段と、前記比較出力手段の出力を演算して補正する比較出力補正手段と、原稿読み取り前に基準白版を前記読取手段で読み取ってシェーディングデータを生成、保存し、生成されたシェーディングデータと、前記読取手段で読み取られた画像デ−タとを演算してシェーディング演算を行うシェーディング補正手段と、前記読取手段の利得、前記比較出力補正手段の演算、または前記シェーディング補正手段の演算のどれか一つを変更する変更手段を備え、前記読取手段により原稿を読み取る以前に前記基準白版データを読み取り、該基準白版データの最大出力値が予め設定した目標設定値になるように前記読取手段の利得を設定し、設定された利得に基づいて前記読取手段により再び前記基準白版データを読み取り、該読み取られた基準白版データを基に前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成し、該シェーディングデータに基づいて原稿の地肌除去を行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記読取手段の利得設定の際、原稿読み取り時の利得を前記基準白版読み取り時の利得より大きくすることを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記比較出力補正手段の演算変更の際、前記比較出力手段から出力された画像データから黒オフセットデータ値を減算し、該減算値と前記比較出力手段から出力された画像データを１／ｎ（ｎは正の整数）に除算した出力値とを加算することにより、前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成後、地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、主走査の画素単位に平 均値を計算し、該平均値と前記比較出力補正手段から出力された画像データと対応するデータとの一対がアドレスとなり、該アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うことにより地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする。
【０００５】
【作用】
上記請求項１の発明によれば、上記変更手段により読取手段の利得、比較出力補正手段の演算、またはシェーディング補正手段の演算のどれか一つを変更できるので、地肌除去機能の動作時のみ前記読取手段の利得を上げて画像データを大きくさせるか、地肌除去機能の動作時のみ前記比較出力補正手段の演算に画像データに比例した分を加算して画像データを大きくさせるか、または地肌除去機能の動作時のみシェーディング補正手段で処理する画像データを変倍して、画像データを大きくさせるかの処理を行って、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができる。また、請求項２の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記読取手段の利得変更の際、原稿読み取り時の利得を基準白版読み取り時の利得より大きくできるので、シェーディングデータの変更を伴なわずに、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。また、請求項３の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記比較出力補正手段の演算変更の際、原稿読み取り時に画像データに比例したデータを画像データに加算するので、シェーディングデータの変更を伴なわずに、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。また請求項４の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うので、画像データにノイズ分を現わさないようにできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。ここに示す実施の形態では、画像処理装置として代表的な電子写真複写機（以下、複写機と記す）のスキャナー部を例に説明する。ただし本発明はこの例に限らず他の画像処理装置にも同様に適用可能である。
図１は、本発明を適用した複写機のスキャナー部を示す側面構成図である。同図に示すスキャナーは、原稿を載置するコンタクトガラス２１と、その上に載置された原稿２２と、基準白板２３と、主走査方向スケール２４と、光源２５、第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８とからなる光学系と、レンズ２９と、ＣＣＤ等の読み取り素子１ａとを備えたものである。
この構成において、動作を簡単に説明すれば、コンタクトガラス２１上に置かれた原稿２２が読み取られる前に、光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキを補正したり、光源２５や読み取り素子１ａの主走査方向（図面に対し垂直方向）の１ラインのバラツキを補正する。
【０００７】
そのために、光源２５、第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８からなる光学系を最右端の主走査方向スケール２４付近に位置するホームポジッション（図中にＨ・Ｐで指示）に移し、そこからあらかじめ定められた速度で左方向（副走査方向）に移動させ、基準白板２３上に光学系が位置したときに基準白板２３上の主走査方向１ラインを光源２５で照射すると共に、反射光を第一ミラー２６、第二ミラー２７、第三ミラー２８でレンズ２９に導き、読み取り素子ｌａによって読み取る。その際、先ず光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキを補正するために、読み取り出力のピーク値があらかじめ定められている目標値になるように読取部１の中の利得可変増幅器１ｃの利得を調整するようになっている（図３参照）。その読み取り出力のピーク値の調整方法等は一般的に公知であり、上述した特願平７−１７８０８２号にも詳しく述べられているので省略する。本実施の形態は、ピーク検出部２の利得可変手段を不要として無調整化を図り、シェーディングデータを変更せずに高速読み取りを可能にし、且つ、画像データにオフセットを与えないようにして、高精度に地肌を飛ばすことができる画像処理装置を提供するものである。図２の読み取り時におけるタイミング図、図３の画像処理装置の要部のブロック図、図４の請求項３を実施する画像処理装置の要部のブロック図、及び図５のシェーディング補正部５の要部のブロック図から本発明の内容を詳細に説明する。
【０００８】
先ず、図３に示した画像処理装置の構成を簡単に説明すれば、符号１は読取部であって、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａと、サンプルホールド回路ｌｂと、利得可変増幅器ｌｃと、ゼロクランプ回路ｌｄ等を備えている。また、２はピーク検出部であり、ピークホールド回路２ａと、ピーク増幅器２ｂ等とを備えている。更に、３は比較出力部、４は比較出力補正部であり、黒レベル検出部４ａと、補正演算部４ｂを備えている。５はシェーディング補正回路、１１は選択回路、１２はゲート信号発生回路、１３は利得制御回路（ＡＧＣ回路）、１４はＣＰＵである。また、本発明により変更部６が追加されており、ＣＰＵ１４からの指令を受けて前記読取部１の利得、前記比較出力補正部４の演算、または前記シェーディング補正回路５の演算のどれか一つを変更することが可能になっている。変更部６の動作の詳細については後述する。
【０００９】
この構成において基本的動作を説明する。原稿画像や基準白板２３は読取部１で読み取られ、比較出力部３の一方の入力端Ｖｉｎに伝達される。一方、比較出力部３は、比較基準値の入力端Ｖｒｅｆに基準となる値が入力され、上記Ｖｉｎに入力する値との比に応じてデジタル的に出力される。即ち、比較出力部３はＡ／Ｄコンバータの機能をも持っている。読取部１は、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａと、読み取り素子ｌａからの出力をサンプリングして保持するサンプルホールド回路ｌｂと、利得可変増幅器ｌｃと、黒（ゼロ）レベルの基準を作り出すゼロクランプ回路ｌｄから構成されている。
また、地肌除去機能の達成のために、読取部１の出力の一部はピーク検出部２に伝達され、このピーク検出部２では入力される信号のピーク値が検出される。選択回路１１でピーク検出部２の出力が選択されると、選択回路１１の出力端Ｑを経て、上記比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに伝達される。ピーク検出部２はピーク値を保持記憶するピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路２ａと、所定の利得を持ったピーク増幅器２ｂを含んでいる。従来は、ピーク増幅器２ｂの利得可変器を調整していたが、本実施例では、以下に述べるように、ピーク増幅器２ｂの利得可変器を不要にしたものである。
【００１０】
図２の地肌除去機能の動作時のタイミング図と合わせて説明すると、光学系がホームポジッションから移動を開始し、基準白板２３上に来ると、ゲート信号発生回路１２から選択回路１１のＳ１端子に供給される基準白板２３の読み取りを有効とするＷＴＧＴゲート信号がイネーブルとなり、同時にゲート信号発生回路１２からＡＧＣ回路１３に供給されるＡＧＣＧＴ信号もイネーブルとなり、利得可変増幅器ｌｃの利得を制御する利得制御（ＡＧＣ）回路１３を起動する。選択回路１１はＷＴＧＴゲートが開くと、入力端Ａに入力する信号が選択され、同時にＶｒｅｆ０が与えられるようになっている。このとき、基準白板２３を読み取った最大出力値が目標設定値Ｖｐ０になるように、利得制御（ＡＧＣ）回路１３から利得可変増幅器ｌｃの利得を制御するデフォルトを与え、ＡＧＣＧＴゲートを閉じる。この動作により光源２５の光源自身によるバラツキや、温度、経時変化によるバラツキ、読み取り素子ｌａの感度のバラツキを補正している。
【００１１】
次ぎに、地肌除去機能を有効にするＡＥＭＯＤＥゲートと、シェーディングデータの作成期間に当るＳＨＧＴゲートを開き、シェーディングデータを生成する。その際、原稿の地肌検知と同じように基準白板２３の読取部１の出力を、ピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路２ａとピーク増幅器２ｂ等から構成される前記のピーク検出部２に導き、ピーク値を検出して比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力する。その際の選択回路１１の出力端Ｑは入力端Ｃが選択されるように制御されている。図２のＳＥＬ−Ｑは選択回路１１の出力端Ｑの出力状態を示している。なお、前記の処理を行うため地肌検知期間を表すＰＷＩＮＤゲートは、主走査方向で地肌を検知する期間開いていることになる。
このように、基準白板２３に基づいてシェーディングデータの生成を終了すると、ＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートを閉じる。続いて、光学系が移動し、原稿２２上に来ると、副走査方向画像有効期間、即ち、原稿２２の読み取り期間を表すＦＧＡＴＥゲートを開き、ピーク検出部２を起動して原稿２２の地肌検知を行う。前記のようにシェーディングデー夕を生成する際、及び原稿２２の読み取り期間中の地肌検知においても、同様にピーク値を検出し、比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力するので、ピーク検出部２のピーク増幅器２ｂが経年変化等により利得変化が発生した場合であっても、その影響を除去することができる。更に、ピーク増幅器２ｂの利得の調整も不要となり、作業効率を向上することができる。
【００１２】
次ぎに、理論的考察を加える。前提条件として、前記比較出力部３は入力端Ｖｉｎに入力した値が、０から２５５迄のディジタル値に変換されて出力されるものとする。従って、入力値Ｖｉｎがリファレンス値Ｖｒｅｆに等しいか、それ以上の場合は、比較出力部３の出力値は全て２５５となる。今、ＤＧ を原稿の読み取りデー夕、ＤＳＨをシェーディングデータとすると、画像の読み取りはシェーディングデータとの相対値として濃度を表すことになるので、画像データＧＤ は、
ＧＤ ＝（ＤＧ ÷ＤＳＨ）×２５５ ……………（１）
で示され、シェーデイング補正される。地肌除去機能が非動作時には、原稿読み取りは、ＶＧ を原稿読み取り時の比較出力部３の入力端Ｖｉｎの値、ｖＧ をＣＣＤ等の読み取り素子ｌａの出力値、ＶＲＦＦ１を比較出力部３の比較基準入力端Ｖｒｅｆに入力する値、ＡＶ０を利得可変増幅器１ｃの利得とすると、比較出力部３の働きによって、
同様に、基準白板２３の読み取り時には、
（ｖＧＮ÷ＶＲＥＦ１）＝（ｖＳＨ÷ＶＲＥＦ０）……………（５）
が成立するように比較出力部３の比較基準入力値ＶＲＥＦ０を決めているので（４）式は、
ＧＤ＝（ｖＧ ÷ｖＧＮ）×２５５………………………（６）
が成立し、原稿濃度の相対値として比較出力部３からの画像データが生成されることが判る。
【００１３】
従来の地肌除去機能動作方法は、原稿読み取り時のみ選択回路１１の入力端Ｃ、即ち、ピーク検出部２のピーク値が選択されるので、その比較基準入力値をＶＲＥＦ−ＡＥとすると、
ＤＡＥ−Ｇ＝ＩＮＴ〔（ＶＧ ÷ＶＲＥＦ−ＡＥ）×２５５〕………（７）
となる。ここで、図１から判る通り、ＶＲＥＦ−ＡＥは読取部１の出力がピーク検出部２を通過したものであるから、原稿地肌部の画像データ最高値をＶＧＪとし、ピーク増幅器２ｂの利得をＡＶ１とすると、
ＧＤＡＥ÷２５５＝ＤＡＥ−Ｇ÷ＤＳＨ
＝〔ｖＧ ÷（ｖＧＪ×ＡＶ０×ＡＶ１）〕÷（ｖＳＨ÷ＶＲＥＦ０）……（９）
となる。ここで、基準白板２３の読み取り時も比較出力部３の比較基準入力端の値をピーク検出部２のピーク値として求められる。即ち、（９）式のＶＲＥＦ０は、選択回路１１の入力端Ｃが選択されている原稿読み取り時のピーク検出部２を通過したＶＲＥＦ−ＡＥに対応したように、基準白板２３の読み取り出力がピーク検出部２を通過したものであるので、
ＶＲＥＦ０＝ｖＳＨ×ＡＶ０×ＡＶ１…………………（１０）
となる。これを（９）式に代入すると、
ＧＤＡＥ＝（ｖＧ ÷ｖＧＪ）×２５５……………（１１）
が得られ、増幅器の利得に左右されることなく、地肌を飛ばすことができる。
【００１４】
一般に、地肌検出を行うピーク検出部２におけるピークホールド回路２ａは、
１．ノイズや、原稿上の小さな点の明るさの影響を小さくする。
２．比較的大きな黒べたの画像が存在してもピーク値に影響を及ぼさない。
等が要求されるので、大きな時定数（図３ではτ０ ＝Ｒ１×Ｃ１）を持たせている。しかし、コストの問題や、画像処理装置の読み取り処理能力の向上から、基準白板２３の副走査方向の幅はできるだけ短くする必要があるため、基準白板２３のピーク検出時には時定数をより短くするのが得策である。
ここで、シェーディングデータの生成の方法を検討すると、基準白板２３の読み取りデータを上述した方法により、比較出力部３でデジタル化したデータＤＧ０を得る。このデータＤＧ０には、ＣＣＤ等の読み取り素子ｌａの暗電流からなるゼロレベルのバラツキを含んでおり、これを除去するために、黒オフセットレベル値のデータＤＯＰＢ を比較出力補正部４の黒レベル検知部４ａで検知し、比較出力部３の出力値ＤＧＯからデータＤＯＰＢ を減算するようになっている。地肌除去機能の非動作時は、データＤＧＯよりＤＯＰＢ を比較出力補正部４で減算してシェーディングデータＤ′ＧＯを生成すれば良いが、地肌除去機能の動作時では地肌を飛ばすことが目的であるためこれだけでは不十分である。前の（１１）式から地肌部の濃度が分母になっているので、地肌部を読んだ時のデータＧＤＡＥＪ は
【００１５】
そこで、本発明の一つは（１２）式に戻って、地肌除去機能の動作時に、利得可変増幅器１ｃの利得を大きくし、画像データを大きくすることによってノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ｖＧＪ×α−ｖＮ ）÷ｖＧＪ×２５５〕………（１３）
となるようにしている。ここで、地肌データのノイズ分ｖＮ との間に、
【００１６】
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は、利得制御回路１３を制御する（ア）のラインのみを保有しており、読取部１の利得を変更することができるようになっている。ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、利得制御回路１３を通して読取部１の利得可変増幅器ｌｃの利得を変更する。即ち、シェーディングデータ生成時より原稿読み取り時の読取部１の利得をα（＞１）倍に大きくして読み取る。若し、利得制御回路１３を保有していない回路では、利得可変増幅器ｌｃの利得を直接可変する構成になる。さらに、上記の操作過程においてシェーディングデータ生成時のデータを変更していないので、再度の読み取り過程で必ずしもシェーディングデータを作り直す必要はなく、高速読み取りが達成できる。
【００１７】
また、本発明の他の一つは（１２）式に戻って、地肌除去機能の動作時のみ、前記比較出力補正部４において画像データに比例したデータを画像データに加算することにより、ノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ＤＧＪ＋β×ＤＧＪ）÷ＤＡＥ−ＳＨ ×２５５〕………（１４）
となるようにしている。ここで、地肌データのノイズ分ＤＮ との間に、
ＤＮ ＜β×ＤＧＪ
の関係が成立すれば、（１４）式のＩＮＴ〔 〕の値は常に２５５の値を出力することになり、例え地肌部のデー夕にノイズ分ＤＮ が含まれていても、常にＧＤＡＥＪ は２５５を出力することになり、ノイズ分ＤＮ の画像データへの影響を除去することができる。
【００１８】
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は（イ）のラインのみを保有しており、比較出力補正部４の演算を変更することができるようになっている。ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、変更部６を通して比較出力補正部４の演算を変更させる。図４にその演算を行う比較出力補正部４を備えた画像処理装置の一例を示してある。この図中で比較出力補正部４から得られる出力は、比較出力部３の画像データから、黒レベル検知部４ａで検知した黒オフセットデータ値（ＤＯＰＢ ）を、減算器４ｃによって減算させ、さらに、減算器４ｃの出力と、比較出力部３の出力データを除算器４ｅにより１／ｎ（＝β）にした出力とを、加算器４ｄによって加算させた出力である。また、変更部６は、ＣＰＵ１４からの指令により原稿画像読み取りの際の地肌除去機能の動作時のみ、前記除算器４ｅの動作を有効にさせている。また、上記の操作過程においてシェーディングデータ生成時のデータを変更していないので、再度の読み取り過程で必ずしもシェーディングデータを作り直す必要はなく、高速読み取りが達成できる。
【００１９】
また、本発明の残りの一つは（１２）式に戻って、シェーディングデータを生成した後、地肌除去機能の動作時にシェーディング補正部５の演算を変更してノイズ分が現われないようにしている。即ち、
ＧＤＡＥＪ ＝ＩＮＴ〔（ＤＧＪ×γ）÷ＤＡＥ−ＳＨ ×２５５〕………（１５）
となるようにしている。ここで、ＤＧＪ＝ＤＡＥ−ＳＨ の時にＤＮ を地肌データのノイズ分として、
また、上述の目的を達成するために、図３のブロック図において、変更部６は（ウ）のラインのみを保有しており、シェーディング補正部５の演算を変更することができるようになっている。即ち、既に生成してあるシェーディングデータを用いて演算する際に、ＣＰＵ１４からの指令により変更部６の（ウ）のラインを通してシェーディング演算を行う演算器５ｃの係数を、上述したように地肌除去機能時と非地肌除去機能時で切り換えることにより達せられる。
【００２０】
図５に演算を変更させるシェーディング補正部回路５の一構成例を示す。この例では比較出力補正部４からの出力データをＤ′Ｇ とすると、ＳＨＧＴゲートが開いている期間に、主走査一画素毎に平均値を平均値回路５ａで計算し、そのデータを先入れ先出し（ＦＩＦＯ）回路５ｂに全て蓄積する。その後、読み取ったデータと対応する先入れ先出し回路５ｂのデータとの一対がアドレスとして演算器５ｃに備わっているＲＯＭ部分に入力する。さらに、演算器５ｃは変更部６よりの制御信号を受けて、地肌除去機能時と非地肌除去機能時で状態を切り換えられるるようになっていて、地肌除去機能時と非地肌除去機能時でＲＯＭ部分のアクセスが異なっている。即ち、非地肌除去機能時に演算器５ｃのＲＯＭ部分から出力される内容は、
ＧＤ＝ＩＮＴ〔（Ｄ′Ｇ ÷ＤＳＨ）×２５５〕
の計算結果であり、地肌除去機能時にＲＯＭ部分から出力される内容は、
ＧＤ＝ＩＮＴ〔（Ｄ′Ｇ ×γ）÷ＤＳＨ×２５５〕
の計算結果である。即ち、ＲＯＭ部分には上記の計算結果があらかじめ書き込まれている。さらに、シェーディングデータを生成するとＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートが閉じられる。
【００２１】
しかし、上記のＷＴＧＴゲートとＳＨＧＴゲートが閉じた状態では図３の構成からも明らかなように、ピークホールド回路２ａのコンデンサＣ１は充電されたままであるので、原稿２２の地肌が基準白板２３より濃度的に暗い場合は、原稿２２の地肌濃度を正確に検知することができない。そこで、図２のように、原稿２２の読み取り前（ＦＧＡＴＥゲートが開く前）に、一度ＡＥＭＯＤＥゲートを閉じて、ＳＷ１を閉じ、コンデンサＣ１の電荷を放電させている。放電が終了すると、ＡＥＭＯＤＥゲートを再び開き、光学系が原稿２２の読み取りができる位置迄移動するのを待って、ＦＧＡＴＥゲートを開き原稿２２の読み取りを開始する。
原稿２２の読み取り範囲が終了すると、ＦＧＡＴＥゲートを閉じ、地肌検知期間を表すＰＷＩＮＤゲートを閉じ、利得可変増幅器ｌｃの利得ＤＡＧＣ を所定の値に戻す。その後、ＡＥＭＯＤＥゲートを閉じ、ピークホールド回路２ａのコンデンサＣ１の電荷を放電すると共に、選択回路１１の出力を、ピーク検出部２の出力である入力端Ｃから、通常の入力端Ｂに戻し読み取り動作を終了する。
また、図３での変更部６は、ＣＰＵ１４からの指令を受けて動作するものとしてＣＰＵ１４とは別に存在するように説明してきたが、変更部６の一部または全部がＣＰＵ１４、及び図示してないＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、地肌除去機能の動作時に前記読取手段の利得を上げて画像データを大きくさせるか、地肌除去機能の動作時に前記比較出力補正手段の演算で画像データに比例した分を加算して画像データを大きくさせるか、または、地肌除去機能の動作時にシェーディング補正手段で処理する画像データを変倍して画像データを大きくさせるか、の処理を行って、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【００２３】
請求項２の発明によれば、前記請求項１の画像処理装置の発明に加えて、地肌除去機能の動作の際に、原稿読み取り時の利得を基準白板読み取り時の利得より大きくすることによって、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【００２４】
請求項３の発明によれば、前記請求項１の画像処理装置の発明に加えて、原稿読み取り時に、画像データに比例したデータを画像データに加算することによって、シェーディングデータを変更せずに、ノイズ分が画像データに現われないようにさせることができたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
また請求項４の発明によれば、前記請求項１のように構成された画像処理装置に加えて、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うことにより、画像データにノイズ分を現わさないようにできたので、画像形成した線が薄くなったり、ベタ濃度が低下しないようにして、且つ高速読み取りを可能にした画像処理装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する画像処理装置の読み取り部の一例を示す要部構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作を説明するための図であって、画像処理装置の読み取りにおける要部のタイミング図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像処理装置の要部を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例を示す画像処理装置の要部を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態例を示すシェーディング補正部の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・読取部（読取手段）、２・・・ピーク検出部（ピーク検出手段）、３・・・比較出力部（比較出力手段）、４・・・比較出力補正部（比較出力補正手段）、５・・・シェーディング補正回路（シェーディング補正手段）、６・・・変更部（変更手段）、１１・・・選択回路、１２・・・ゲート信号発生回路、１３・・・利得制御回路、１４・・・ＣＰＵ。
Claims (4)
- 地肌除去機能を有した画像処理装置において、原稿を読み取る読取手段と、読み取った画像データのピーク値に比例した値を出力するピーク検出手段と、前記読取手段の出力と前記ピーク検出手段の出力を比較演算して出力する比較出力手段と、前記比較出力手段の出力を演算して補正する比較出力補正手段と、原稿読み取り前に基準白版を前記読取手段で読み取ってシェーディングデータを生成、保存し、生成されたシェーディングデータと、前記読取手段で読み取られた画像デ−タとを演算してシェーディング演算を行うシェーディング補正手段と、前記読取手段の利得、前記比較出力補正手段の演算、または前記シェーディング補正手段の演算のどれか一つを変更する変更手段と、を備え、
前記読取手段により原稿を読み取る以前に前記基準白版データを読み取り、該基準白版データの最大出力値が予め設定した目標設定値になるように前記読取手段の利得を設定し、設定された利得に基づいて前記読取手段により再び前記基準白版データを読み取り、該読み取られた基準白版データを基に前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成し、該シェーディングデータに基づいて原稿の地肌除去を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記読取手段の利得設定の際、原稿読み取り時の利得を前記基準白版読み取り時の利得より大きくすることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記比較出力補正手段の演算変更の際、前記比較出力手段から出力された画像データから黒オフセットデータ値を減算し、該減算値と前記比較出力手段から出力された画像データを１／ｎ（ｎは正の整数）に除算した出力値とを加算することにより、前記シェーディング補正手段によりシェーディングデータを生成後、地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１記載の画像処理装置において、前記変更手段は、前記シェーディング補正手段の演算変更の際、主走査の画素単位に平均値を計算し、該平均値と前記比較出力補正手段から出力された画像データと対応するデータ との一対がアドレスとなり、該アドレスに記憶された係数に基づいてシェーディング演算を行うことにより地肌除去機能の動作時にノイズ成分が画像データに現れないようにすることを特徴とする画像処理装置。
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1996
- 1996-08-16 JP JP23474396A patent/JP3544794B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1065913A (ja) | 1998-03-06 |
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