JP3637999B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関し、特に、原稿画像の読み取りに先立って白基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の白基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置、及び、原稿画像の読み取りに先立って黒基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像読取装置においては、原稿画像の読み取りに先立って、白基準板等の白基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の白基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に、所定の調整、具体的には、例えば、前記イメージセンサからの原稿画像信号のレベルを正規化するために、ゲイン調整したり、光学的な歪みや前記イメージセンサを構成する光電変換素子の特性のばらつきに起因する前記イメージセンサからの原稿画像信号のライン内での歪みを調整するためにシェーディング補正したりすることが行われている。
【0003】
また、画像読取装置においては、原稿画像の読み取りに先立って黒基準板等の黒基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に、所定の調整、具体的には、例えば、前記イメージセンサからの原稿画像信号に重畳するオフセット、なすわち、黒画像を読み取った場合には、0レベルになるべき原稿画像信号に実際には生じてしまう黒出力を、前記イメージセンサ〜の原稿画像信号から差し引くことで、オフセットが、得られた原稿画像データに与える影響を相殺することが行われている。
【0004】
そのような原稿画像の読み取り時における所定の調整を精度よく行うためには、前記白基準画像データや、前記黒基準画像データを精度よく読み取る必要がある。
【0005】
しかし、前記白基準画像データや、前記黒基準画像データは、白基準面や、黒基準面を前記イメージセンサにより読み取って得るため、白基準面に、当該白基準面よりも白くないゴミが付着したり、黒基準面に、当該黒基準面よりも黒くないゴミが付着すると、そのゴミが付着した位置に対応するイメージセンサの光電変換素子が読み取る白レベルは、本来の白レベルよりも低くなり、または、本来の黒レベルよりも高くなる。
【0006】
そのため、ゴミが付着した位置に対応するイメージセンサの光電変換素子により読み取られる白レベルや黒レベルは、本来の白レベルや黒レベルとは異なってしまい、前記白基準画像データや、前記黒基準画像データにより補正された後の原稿画像データに縦黒すじ等の異常が生じてしまうことがあった。
【0007】
そこで、特開昭60−251768号公報に見られる技術のように、白基準面及び黒基準面の走査を繰り返し行って、白基準面や黒基準面に付着したゴミが白基準画像信号や黒基準画像信号に与える影響を軽減し、入力画像信号の利得やオフセットを高精度で調整できるようにしたものが提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記提案技術では、白基準面及び黒基準面の走査を繰り返し行う必要があるために調整に時間がかかってしまい、効率がよくないという問題がある。
【0009】
また、得られた原稿画像データに異常を生じさせる要因としては、白基準面や黒基準面に付着したゴミ等の外部的な要因だけではなく、読み取り光学系内部の、レンズ、反射鏡、イメージセンサの各表面に付着したゴミ等の内部的な要因がある。
【0010】
上記外部的な要因は、白基準面や黒基準面に付着したゴミを拭き取る等すれば、取り除くことができるが、上記内部的な要因は、イメージセンサのユニット交換によらなければ、取り除くことができない。
【0011】
しかし、従来はそれら外部的または内部的な要因に係るゴミの付着は、実際に原稿を読み取って得られた原稿画像データを可視出力してみて初めて判明するものであり、また、得られた原稿画像データ中の異常が、付着したゴミに起因するものであるか否かを判別する必要があり、白基準面や黒基準面へのゴミの付着や、イメージセンサのユニット内部へのゴミの付着を、装置の調整の段階で確実に検出して、ゴミの除去や、イメージセンサのユニット交換等により装置を修復させることができないという問題点があった。
【0012】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、得られた原稿画像に悪影響を与え得るゴミの付着を確実に検出できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の画像読取装置は、原稿画像の読み取りに先立って白基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の白基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置において、前記イメージセンサが読み取った1ライン分の画像データ中の最小値を検出する最小値検出手段と、前記イメージセンサにより前記白基準面の第1位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第1最小値、または、前記イメージセンサにより前記白基準面の第2位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第2最小値の少なくとも一方が所定値以下の場合において、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以上のときは、外部要因白出力エラーを出力する一方、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以下のときは、内部要因白出力エラーを出力するエラー出力手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項2記載の画像読取装置は、原稿画像の読み取りに先立って黒基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置において、前記イメージセンサが読み取った1ライン分の画像データ中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記イメージセンサにより前記黒基準面を読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データについて前記最大値検出手段が検出した第1最大値と、前記イメージセンサの暗出力を読み取って得られた1ライン分の画像データについて前記最大値検出手段が検出した第2最大値との差が所定差以上の場合に、黒出力エラーを出力するエラー出力手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0017】
先ず、図1に、本発明の実施の形態に係る画像読取装置のブロック構成を示す。
【0018】
同図において、イメージセンサ1は、原稿画像を、図示しないクロック源から供給される画素クロックに同期して1主走査ラインずつ読み取って原画像信号を出力する、CCD等の光電変換素子2と、その光電変換素子2からの原画像信号のゲイン・オフセットをイメージセンサ1単体レベルで補正するゲイン・オフセット補正回路3とから構成されている。なお、イメージセンサ1は、ゲイン・オフセット補正回路3の調整により、予め単体にてゲイン・オフセット調整がなされると共に、付着したゴミ等が清掃されて、画像読取装置に取り付けられている。
【0019】
ゲイン・オフセット補正回路3から出力される、イメージセンサ1単体レベルで適正な値に調整された画像信号Aは、イメージセンサ1からの画像信号としてオフセット調整回路4に入力される。
【0020】
オフセット調整回路4に入力された画像信号Aには、制御部10からのオフセット切換信号による設定に応じたオフセット相殺信号が加算され、画像信号Bとして、A/D変換器5に入力される。A/D変換器5は、入力される画像信号Bを、サンプリングクロック発生部6から供給されるサンプリングクロックでサンプリングすることより量子化し、画像データCを出力するものであり、本実施の形態では、図示しない基準電圧源から供給される基準電圧(本実施の形態では2Vであるとする)に基づいて、0Vから2Vまでのレベル範囲の画像信号Bを、8ビットの分解能で量子化するものであるとする。
【0021】
サンプリングクロック発生部6は、図示しないクロック源から供給される画素クロックに同期したサンプリングクロックをA/D変換器5に供給すると共に、制御部10からの位相切換信号による設定に応じた位相に、前記サンプリングクロックの位相を設定するものである。
【0022】
1ライン最大・最小値検出部7は、イメージセンサ1が読み取った1ライン分の画像信号についてA/D変換器5が出力した画像データ中の最大値及び最小値を検出して、その検出した最大値及び最小値をRAM9の所定のアドレスに格納するものであり、制御部10は、そのRAM9の所定のアドレスを読み出すことにより、前記最大値または最小値を知ることができる。なお、1ライン最大・最小値検出部7における最大値または最小値の検出処理は、例えば、1ライン分の画像データを構成する各画素毎の画素値を順次入力して比較し、値の大きい画素値を順次保持するようにしたり、値の小さい画素値を順次保持するようにすることで、容易に実現できる。
【0023】
画像処理部8は、A/D変換器5からの画像データCに対してシェーディング補正等の画像処理を行うものであり、画像処理部8で処理された画像データは、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれる装置に応じて、例えば、プロッタで記録紙に記録される画像データとして、上位のコンピュータ装置のモニタに表示される画像データとして、または、ファクシミリメッセージとして送信される画像データとして、次段の処理に渡される。ただし、本発明は、画像読取装置における白基準面や、黒基準面や、イメージセンサ1内部への、画像に悪影響を与え得るゴミの付着の検出に関するものであり、通常の原稿画像を読み取ってA/D変換器5から出力される画像データCの扱いについては、従来と変わるところがないため、詳細な説明は省略する。
【0024】
制御部10は、装置各部を制御するマイクロコンピュータであり、ROM11に格納された制御手順にしたがって、RAM9を作業領域として装置各部を制御する。RAM9は、制御部10の作業領域となる他、画像処理部8によっても使用され、また、前述したように、1ライン最大・最小値検出部7により検出された最大値及び最小値が格納されるものである。エラー表示部12は、制御部10から通知される各種エラーを例えば、各種エラー対応した発光ダイオード群のうちの、通知されたエラーに対応するものを点灯させることにより、区別可能に表示出力するものである。
【0025】
図2に、イメージセンサ1から1ライン単位で出力される画像信号Aの特定の1画素についての画像信号波形例を示す。同図には、1画素周期Tpにおける、白出力信号と、黒出力信号とを同時に示している。白出力信号は、図示しない、点灯状態のキセノンランプ等の光源からの光が照射された、「白」の基準となる白基準面としての図示しない白基準板を、イメージセンサ1が、白基準画像として読み取って得られる信号である。黒出力信号は、図示しない、点灯状態のキセノンランプ等の光源からの光が照射された、「黒」の基準となる黒基準面としての図示しない黒基準板を、イメージセンサ1が、黒基準画像として読み取って得られる信号である。また、黒出力信号は、前記光源のランプが消灯状態でイメージセンサ1から出力される、いわゆる暗出力信号としても得ることができる。
【0026】
また、図2には、1画素周期Tp中において、サンプリングクロック発生部6が発生可能なサンプリングクロックの位相P0ないしP7の8段階の位相が示されている。その8段階の位相は前述したように、制御部10からの位相切換信号により設定されるが、その設定の具体的方法としては、入力される画素クロックに対して遅延量の異なる遅延素子を切り換え接続したり、直列接続された遅延素子の接続数の切換え等、それ自体既に知られた方法を適用することができる。
【0027】
図2に示す信号波形例では白出力及び黒出力は、位相P7のサンプリングクロックでサンプリングした場合が最も出力が小さくなり、位相P0の場合が最も出力が大きくなっている。
【0028】
図3に、オフセット調整回路4において、画像信号Aに加算できる4通りのオフセット相殺信号を、それぞれ画像信号Aの白出力に加算した場合について、同時に示す。同図において、「オフセット0」は、画像信号Aに0レベルのオフセット相殺信号を加算する場合であり、「オフセット1」は、8ビット分解能のA/D変換器5から出力される値0から値255までの256階調の画像データCにおいて、10階調分だけ、階調値を低下させるレベルのオフセット相殺信号を加算する場合であり、同様に「オフセット2」は、20階調分だけ、「オフセット3」は、30階調分だけ階調値を低下させるレベルのオフセット相殺信号を加算する場合である。だたし、オフセット調整回路4において、アナログの画像信号Aに加算されるオフセット相殺信号はアナログ信号である。つまり、前記A/D変換器5の入力レベル範囲が0Vから2Vで、そのレベル範囲を256段階に量子化するから、1階調は、約8mVに相当し、10階調は約80mV、20階調は約160mV、30階調は約240mVに相当することになる。
【0029】
したがって、オフセット調整回路4は、「オフセット0」の場合は、−0mVのオフセット相殺信号を、「オフセット1」の場合は、−80mVのオフセット相殺信号を、「オフセット2」の場合は、−160mVのオフセット相殺信号を、「オフセット3」の場合は、−240mVのオフセット相殺信号を、画像信号Aに加算する。
【0030】
そのオフセット調整回路4で画像信号Aに加算するオフセット相殺信号のレベルは、前述したように、制御部10からのオフセット切換信号により切換えられるが、その具体的方法としては、例えば、前記制御部10からオフセット切換信号として出力される、オフセット相殺信号に相当するデジタル信号をD/A変換器によりアナログのオフセット相殺信号に変換して、加算器の一方の入力端子に入力する一方、画像信号Aを他方の入力端子に入力することで、当該加算器の出力として、画像信号Aにオフセット相殺信号が加算された画像信号Bが得られるような、それ自体既に知られた回路構成を適用できる。
【0031】
なお、本実施の形態に係る画像読取装置では、イメージセンサ1が白基準面を1ライン分読み取って得られた画像データC中の、白出力の最大値(白最大値)の適正範囲(適正白最大値範囲)は、値140〜240であるとする。また、イメージセンサ1が黒基準面を1ライン分読み取って得られた画像データC、または、光源消灯状態で1ライン分読み取って得られた画像データC中の、黒出力の最大値(黒最大値)の適正範囲(適正黒最大値範囲)は、値11〜20であるとする。
【0032】
以上の構成において、制御部10により行われる、図4、図5及び図6に示す、オフセット・ゲイン調整処理手順の従来例について、本実施の形態に係る手順との比較の意味で説明する。
【0033】
先ず、図4において、制御部10は、オフセット・ゲイン調整作業者によるキー入力による調整指示信号の入力、または、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれた装置の主制御部からの調整指示信号の入力を監視する(判断101のNoループ)。
【0034】
調整指示信号が入力されると(判断101のYes)、図示しない副走査機構により、イメージセンサ1を図示しない白基準板の在る、白基準位置に移動し(処理102)、その白基準位置に光を照射する図示しないランプが点灯中であれば、それを消灯し、消灯中であれは、その状態を維持する(処理103)。
【0035】
次に、オフセット相殺信号を「オフセット0」に仮設定して、すなわち、オフセット調整回路4において画像信号Aに加算されるオフセット相殺信号を−0mVに仮設定することで(処理104)、A/D変換器5に入力される画像信号Bとして、イメージセンサ1から出力される画像信号Aそのものが実質的にA/D変換器5に入力される状態にすると共に、サンプリングクロック発生部6がA/D変換器5に供給するサンプリングクロックの位相を、ほぼ平均的な黒出力を出力する位相であるP2に設定する(処理105)。
【0036】
そして1ライン分の画像を読み取る(処理106)。このとき読み取られる画像は黒基準画像としてのイメージセンサ1の暗出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最大値は、暗出力の最大値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの黒最大値(この場合暗出力の最大値)aを、読み出す(処理107)。
【0037】
処理107で暗出力の最大値aを読み出した制御部10は、続いて、図5の処理を行う。すなわち、暗出力の黒最大値aが10以下であれば(判断201のYes)、適正範囲外であるとして、暗出力最大値過小エラーをエラー表示部12により表示出力して(処理202)、異常終了となる。
【0038】
暗出力の最大値aが11以上20以下であれば(判断203のYes)、オフセット相殺信号を「オフセット0」に、すなわち、−0mV(A/D変換器5の出力に換算して−0階調)に本設定し(処理204)、暗出力の最大値aが21以上30以下であれば(判断203のNo、判断205のYes)、オフセット相殺信号を「オフセット1」に、すなわち、−80mV(A/D変換器5の出力に換算して−10階調)に本設定し(処理206)、暗出力の最大値aが31以上40以下であれば(判断205のNo、判断207のYes)、オフセット相殺信号を「オフセット2」に、すなわち、−160mV(A/D変換器5の出力に換算して−20階調)に本設定し(処理208)、暗出力の最大値aが41以上50以下であれば(判断207のNo、判断209のYes)、オフセット相殺信号を「オフセット3」に、すなわち、−240mV(A/D変換器5の出力に換算して−30階調)に本設定し(処理210)、暗出力の黒最大値aが51以上であれば(判断209のNo)、適正範囲外であるとして、暗出力最大値過大エラーをエラー表示部12により表示出力して(処理211)、異常終了となる。
【0039】
このように、イメージセンサ1からの画像信号Aに最初から含まれているオフセット(暗出力の最大値)が、A/D変換器5の出力に換算したレベルに応じたオフセット相殺信号がオフセット調整回路4により加算されることで、A/D変換器5に入力される画像信号Bのオフセットを、前記適正黒最大値範囲(11〜20)に換算した適正レベル範囲に調整できる。
【0040】
これにより、イメージセンサ1からの画像信号Aに例え適正黒最大値範囲を越えるオフセットが含まれていても、そのオフセットは、オフセット調整回路4により、適正黒最大値範囲に調整されて、画像信号BとしてA/D変換器5入力される。
【0041】
このように、処理204、206、208、または、210により、画像信号Bのオフセットが適正範囲に調整された上で、制御部10は、更に、図6の処理301以降の、ゲイン調整処理を行う。
【0042】
つまり、先ず、処理301において、黒/白最大値収集処理を行う。この黒/白最大値収集処理は、具体的には、図7及び図8に示す処理である。
【0043】
ここで、図7及び図8に示す黒/白最大値収集処理について説明する。
【0044】
それらの図において、先ず制御部10は、ランプが点灯していれば消灯し、消灯していれば、その状態を維持する(処理1001)。なお、現在イメージセンサ1は、前記白基準位置に在る。
【0045】
そして、変数lに初期値1を代入して(処理1002)、サンプリングクロック発生部6が発生するサンプリングクロックの位相をPl(現在はP0)に設定する。そして、イメージセンサ1により、前記白基準位置のランプ消灯時の画像、すわち、黒基準画像を1ライン読み取り(処理1004)、1ライン最大値検出部7が検出した暗出力の最大値aを読出し(処理1005)、その読み出した暗出力の最大値aを、当該位相(現在はP0)における黒最大値として変数BMAX(l)に代入する(処理1006)。そして、変数BMAX(l)を位相Plと対応付けてRAM9に記憶し(処理1008)、変数lをインクリメントする(処理1008)。
【0046】
以上の処理1003ないし処理1008を、lの値が7を越えるまで(判断1009のYes)、繰り返す(判断1009のNoループ)ことで、位相P1ないしP7の各サンプリング位相に対応する黒最大値BMAX(1)ないしBMAX(7)を収集する。
【0047】
更に制御部10は、処理1001により消灯しているランプを点灯する(処理1010)。なお、現在イメージセンサ1は、前記白基準位置に在る。
【0048】
そして、変数lに初期値1を代入して(処理1011)、サンプリングクロック発生部6が発生するサンプリングクロックの位相をPl(現在はP0)に設定する。そして、イメージセンサ1により、前記白基準位置のランプ点灯時の画像、すわち、白基準画像を1ライン読み取り(処理1013)、1ライン最大値検出部7が検出した白出力の最大値bを読出し(処理1014)、その読み出した白出力の最大値bを、当該位相(現在はP0)における白最大値として変数WMAX(l)に代入する(処理1015)。そして、変数WMAX(l)を位相Plと対応付けてRAM9に記憶し(処理10016)、変数lをインクリメントする(処理1017)。
【0049】
以上の処理1012ないし処理1017を、lの値が7を越えるまで(判断1018のYes)、繰り返す(判断1018のNoループ)ことで、位相P1ないしP7の各サンプリング位相に対応する白最大値WMAX(1)ないしWMAX(7)を収集する。
【0050】
以上の黒/白最大値収集処理により、RAM9には、図9に示すように、位相P0ないしP7のそれぞれのサンプリングクロックに対応して黒最大値BMAX(0)ないしBMAX(7)、及び、白最大値WMAX(0)ないしWMAX(7)が記憶される。
【0051】
さて、図6に説明を戻すと、処理301において、以上のような黒/白最大値収集処理により各位相についての黒最大値及び白最大値を収集した後、システム制御部10は、白最大値が、前記適正白最大値範囲(140〜240)であり、かつ、黒最大値が、前記適正黒最大値範囲(11〜20)である位相が位相P0ないしP7のうちに少なくとも1つあるかを確認する(処理302)。
【0052】
有る場合(判断303のYes)は、黒/白最大値が共に適正範囲内にある位相の中で、白最大値が最大の位相を選択して、位相切換信号により、サンプリングクロック発生部6が発生するサンプリングクロックの位相として設定する(処理304)。これにより、前記イメージセンサ1からの画像信号Aから、オフセット調整回路4によりオフセット成分がほぼ除去された信号である画像信号Bが、A/D変換器5によりサンプリングされて最終的に画像データCに変換された段階では、イメージセンサ1のオフセットやゲインは、適正範囲に調整されている。したがって、イメージセンサ1単体でのオフセット・ゲインが、当初の適正範囲内のレベルから不適正な範囲のレベルにずれたとしても、ある程度のずれは、オフセット調整回路4におけるオフセット相殺信号の切換えやサンプリングクロック発生部6でのサンプリングクロックの位相の切換えにより、調整できる。
【0053】
さて、ない場合(判断303のNo)は、黒最大値または白最大値の少なくとも一方が、それぞれ前記適正黒最大値範囲または前記適正白最大値範囲になく、オフセット調整回路4におけるオフセット相殺信号の切換えやサンプリングクロック発生部6でのサンプリングクロックの位相の切換えによっても、イメージセンサ1のオフセットやゲインを適正範囲に調整できないため、白/黒最大値不適正エラーをエラー表示部12により表示出力して(処理305)、異常終了とする。そのエラー表示部12に表示されたエラー内容により、調整作業者は、オフセットまたはゲインを調整しきれなかったことを知ることができ、イメージセンサ1の交換等の適切な処置が可能となる。
【0054】
このように、黒最大値及び白最大値が共に適正範囲内になるように、オフセット相殺信号のレベル及び、サンプリングクロックの位相が設定されることで、以後最適なオフセットレベルおびゲインでイメージセンサ1からの画像信号Aを画像データCに変換でき、最良の状態で原稿画像を読み取ることができる。また、イメージセンサ1単体では、オフセットの許容範囲は、階調値に換算して11〜20までの狭い範囲であったのに対して、イメージセンサ1単体でのオフセットの許容範囲を11〜50までに広げても、画像信号Bの段階では、11〜20までの狭い範囲に調整できるため、画像読取装置本体と、イメージセンサ1のばらつきを吸収することができる。
【0055】
このように、従来のオフセット・ゲイン調整処理では、白基準面や黒基準面を読み取って得られた白基準画像や、黒基準画像から、白出力最大値や、黒出力最大値を求めて、オフセットやゲインを調整するが、白基準面や黒基準面にゴミが付着していて、得られた白基準画像や黒基準画像の1ライン分の出力の、当該付着したゴミの位置に相当する部分の出力が低くなったり、高くなったりしてしまう場合がある。
【0056】
図10に白基準面の読み取り位置(白基準位置)に、ゴミが付着した場合の1ライン分の白出力波形を示す。同図において、本来、1ライン全体にわたってなだらか特性になるばすの白出力波形が、付着したゴミの影響で一部落ち込んでいる。また、図11に、黒基準面の読み取り位置(黒基準位置)に、ゴミが付着した場合の1ライン分の黒出力波形を示す。同図において、本来、1ライン全体にわたってなだらか特性になるばすの黒出力波形が、付着したゴミの影響で一部突出している。
【0057】
このように、白基準画像データや、黒基準画像データの一部にゴミの影響で本来の値よりも低い値や高い値があると、それら白基準画像データや黒基準画像データに基づいて、シェーディング補正等の画像調整を行う画像処理部8から得られる原稿画像に縦黒筋等の画像異常が発生してしまうことがあり、また、図5や図6に示したオフセット・ゲインの調整も精度良く行えなくなるおそれがある。
【0058】
そこで、本実施の形態では、オフセット・ゲイン調整に先立って、得られた原稿画像に悪影響を与えるゴミを付着を検出できるようにする。
【0059】
そのための調整処理手順を、以下、第1実施形態、第2実施形態、及び、第3実施形態に分けて説明する。
【0060】
先ず、第1実施形態に係る調整処理手順について説明する。この第1実施形態は、白基準面の白基準位置へのゴミの付着を検出してエラー出力するもので、先ず、図12に示す処理を行う。
【0061】
同図において、制御部10は、オフセット・ゲイン調整作業者によるキー入力による調整指示信号の入力、または、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれた装置の主制御部からの調整指示信号の入力を監視する(判断401のNoループ)。
【0062】
調整指示信号が入力されると(判断401のYes)、図示しない副走査機構により、イメージセンサ1を図示しない白基準板のある、白基準位置に移動し(処理402)、その白基準位置に光を照射する図示しないランプが消灯中であれば、それを点灯し、点灯中であれは、その状態を維持する(処理403)。
【0063】
次に、オフセット相殺信号を「オフセット0」に仮設定して、すなわち、オフセット調整回路4において画像信号Aに加算されるオフセット相殺信号を−0mVに仮設定することで(処理404)、A/D変換器5に入力される画像信号Bとして、イメージセンサ1から出力される画像信号Aそのものが実質的にA/D変換器5に入力される状態にすると共に、サンプリングクロック発生部6がA/D変換器5に供給するサンプリングクロックの位相を、ほぼ平均的な白出力や黒出力を出力する位相であるP2に設定する(処理405)。
【0064】
そして1ライン分の画像を読み取る(処理406)。このとき読み取られる画像は白基準画像としてのイメージセンサ1の白出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最小値は、白出力の最小値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの白最小値dを、読み出す(処理407)。
【0065】
処理407で白出力の最小値dを読み出した制御部10は、その最小値dを所定の基準値eと比較する(判断408)。その所定の基準値eは、ゴミが付着していない清浄な白基準面を読み取った場合には、それ以下の値の画像データはあり得ないような値(例えば120)に設定されている。
【0066】
そして、最小値dが所定の基準値eよりも大きい場合には(判断408のNo)、白基準面の少なくとも、白基準位置には、ゴミは付着していないと判断できるため、処理403で点灯したランプを消灯し(処理409)、1ライン分の画像を読み取る(処理410)。このとき読み取られる画像は黒基準画像としてのイメージセンサ1の暗出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最大値は、暗出力の最大値であり、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの黒最大値(この場合暗出力の最大値)aを、読み出す(処理411)。
【0067】
そして、処理411の後は、図5及び図6に示した従来のオフセット・ゲイン調整処理を行う。
【0068】
一方、最小値dが所定の基準値eよりも小さい場合には(判断408のYes)、白基準面の少なくとも白基準位置にゴミが付着していると判断できるため、白出力最小値過小エラーをエラー表示部12により表示出力して(処理412)、異常終了となる。
【0069】
これにより、調整作業者は、白基準面としての白基準板にゴミが付着していることを知って、白基準板を清掃する等してから、再度調整をし直し、判断401がYesとなって、処理402以降の処理手順が再度行われ、ゴミが除去されていれば、判断408がNoとなって、以後のオフセット・ゲイン調整処理が正常に行われることになる。
【0070】
しかし、もし、白基準面ではなく、イメージセンサ1内部の、イメージセンサ1を構成する光電変換素子へ入射する、原稿からの反射光をさえぎってしまうような位置、例えば、イメージセンサ1内部の光学系を構成するレンズや反射鏡の表面に、ゴミが付着している場合には、白基準板を清掃しても、最小値dが、所定の基準値eよりも大きくなることはなく、判断408がYesのままで、処理412の白出力最小値過小エラーの出力処理が行われることになる。調整作業者は、何度か白基準板を清掃しても、白出力最小値過小エラーがエラー表示部12に表示される場合には、イメージセンサ1内部にゴミが付着していると気付いて、イメージセンサ1のユニット交換等の適切な修復処置を行うことができる。
【0071】
しかし、上記第1実施形態では、最小値dが、所定の基準値eよりも小さくなった要因が、白基準板に付着したゴミによる、外部的な要因によるものであるのか、または、イメージセンサ1内部に付着したゴミによる、内部的な要因によるものであるのかを白基準板に付着したゴミの清掃前に判別できない。以下説明する第2実施形態は、その判別を可能とするものである。
【0072】
第2実施形態は、先ず、図13に示す処理を行う。
【0073】
同図において、制御部10は、オフセット・ゲイン調整作業者によるキー入力による調整指示信号の入力、または、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれた装置の主制御部からの調整指示信号の入力を監視する(判断501のNoループ)。
【0074】
調整指示信号が入力されると(判断501のYes)、図示しない副走査機構により、イメージセンサ1を図示しない白基準板のある、白基準位置Aに移動し(処理402)、その白基準位置Aに光を照射する図示しないランプが消灯中であれば、それを点灯し、点灯中であれは、その状態を維持する(処理503)。
【0075】
次に、オフセット相殺信号を「オフセット0」に仮設定して、すなわち、オフセット調整回路4において画像信号Aに加算されるオフセット相殺信号を−0mVに仮設定することで(処理504)、A/D変換器5に入力される画像信号Bとして、イメージセンサ1から出力される画像信号Aそのものが実質的にA/D変換器5に入力される状態にすると共に、サンプリングクロック発生部6がA/D変換器5に供給するサンプリングクロックの位相を、ほぼ平均的な白出力や黒出力を出力する位相であるP2に設定する(処理505)。
【0076】
そして1ライン分の画像を読み取る(処理506)。このとき読み取られる画像は白基準画像としてのイメージセンサ1の白出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最小値は、白出力の最小値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの白最小値dを、読み出す(処理507)。
【0077】
処理507で白出力の最小値dを読み出した制御部10は、その最小値dを所定の基準値eと比較する(判断508)。その所定の基準値eは、ゴミが付着していない清浄な白基準面を読み取った場合には、それ以下の値の画像データはあり得ないような値(例えば120)に設定されている。
【0078】
そして、最小値dが所定の基準値eよりも大きい場合には(判断508のNo)、白基準面の少なくとも、白基準位置には、ゴミは付着していないと判断できるため、処理503で点灯したランプを消灯し(処理509)、1ライン分の画像を読み取る(処理510)。このとき読み取られる画像は黒基準画像としてのイメージセンサ1の暗出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最大値は、暗出力の最大値であり、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの黒最大値(この場合暗出力の最大値)aを、読み出す(処理511)。
【0079】
そして、処理511の後は、図5及び図6に示した従来のオフセット・ゲイン調整処理を行う。
【0080】
一方、最小値dが所定の基準値eよりも小さい場合には(判断508のYes)、白基準面の少なくとも白基準位置にゴミが付着していると判断できるため、処理を図14の処理601に移す。
【0081】
同図において、処理601では、イメージセンサ1を処理502で移動した白基準位置Aとは異なる白基準板上の白基準位置Bに移動する。そして、1ライン分の画像を読み取る(処理602)。このとき読み取られる画像は白基準画像としてのイメージセンサ1の白出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最小値は、白出力の最小値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの白最小値小fを、読み出す(処理603)。
【0082】
そして、処理507で読み出した、白基準位置Aにおける白最小値である白最小値dと、処理603で読み出した、白基準位置Bにおける白最小値である白最小値fとの差が所定の基準値g(例えば10)以下であるかを判断する(判断604)。
【0083】
白基準板上にゴミが付着する場合、白基準位置Aと、白基準位置Bとの両方に白最小値の差が小さい(所定の基準値g以下)ゴミが同時に付着する確率は非常に小さい。そのため、白最小値dと白最小値fとの差が所定の基準値g以下である場合は(判断604のYes)、イメージセンサ1内部の、イメージセンサ1を構成する光電変換素子へ入射する、原稿からの反射光をさえぎってしまうような位置、例えば、イメージセンサ1内部の光学系を構成するレンズや反射鏡の表面に、ゴミが付着しているといえるため、白出力最小値過小エラー(内部要因)をエラー表示部12により表示出力して(処理606)、異常終了となる。一方、白最小値dと白最小値fとの差が所定の基準値g以上である場合は(判断604のNo)、白基準位置AまたはBにゴミが付着しているといえるため、白出力最小値過小エラー(外部要因)をエラー表示部12により表示出力して(処理605)、異常終了となる。
【0084】
これにより、調整作業者は、白基準面としての白基準板、または、イメージセンサ1内部にゴミが付着していることを知って、白基準板を清掃したり、イメージセンサ1をユニット交換してから、再度調整をし直し、判断501がYesとなって、処理502以降の処理手順が再度行われ、ゴミが除去されていれば、判断508がNoとなって、以後のオフセット・ゲイン調整処理が正常に行われることになる。
【0085】
しかも、ゴミが白基準面に付着したのか(外部要因)、イメージセンサ1内部に付着したのか(内部要因)を、エラー表示部12による表示により、判別できるため、修復処置を迅速に行うことが可能となる。
【0086】
次に第3実施形態について、説明する。
【0087】
この第3実施形態は、第2実施形態の変型例で、先ず、図15に示す処理を行う。また、この第3実施形態では、オフセットの調整を暗出力の最大値を用いて行うのではなく、黒基準面としての黒基準板を読み取って得た黒出力の最大値を用いて行う。通常、黒基準画像データを使用して画像処理を行う場合、その黒基準画像データが、暗出力を読み取って得たものであるよりも、黒基準面を読み取って得たものである方が良好な画像処理を行えるが、その反面、黒基準面にゴミが付着していた場合には、黒基準画像データに異常な値が含まれこととなり、その異常な黒基準画像データにより画像処理された原稿画像には、前述したように、縦黒筋等の画像異常が発生していまうことなる。
【0088】
そこで、図15において、制御部10は、オフセット・ゲイン調整作業者によるキー入力による調整指示信号の入力、または、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれた装置の主制御部からの調整指示信号の入力を監視する(判断701のNoループ)。
【0089】
調整指示信号が入力されると(判断701のYes)、図示しない副走査機構により、イメージセンサ1を図示しない白基準板のある、白基準位置Aに移動し(処理702)、その白基準位置Aに光を照射する図示しないランプが消灯中であれば、それを点灯し、点灯中であれは、その状態を維持する(処理703)。
【0090】
次に、オフセット相殺信号を「オフセット0」に仮設定して、すなわち、オフセット調整回路4において画像信号Aに加算されるオフセット相殺信号を−0mVに仮設定することで(処理704)、A/D変換器5に入力される画像信号Bとして、イメージセンサ1から出力される画像信号Aそのものが実質的にA/D変換器5に入力される状態にすると共に、サンプリングクロック発生部6がA/D変換器5に供給するサンプリングクロックの位相を、ほぼ平均的な白出力や黒出力を出力する位相であるP2に設定する(処理705)。
【0091】
そして1ライン分の画像を読み取る(処理706)。このとき読み取られる画像は白基準画像としてのイメージセンサ1の白出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最小値は、白出力の最小値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの白最小値dを、読み出す(処理707)。
【0092】
処理707で白出力の最小値dを読み出した制御部10は、その最小値dを所定の基準値eと比較する(判断708)。その所定の基準値eは、ゴミが付着していない清浄な白基準面を読み取った場合には、それ以下の値の画像データはあり得ないような値(例えば120)に設定されている。
【0093】
そして、最小値dが所定の基準値eよりも小さい場合には(判断708のYes)、第2実施形態の処理の一部でもあった、図14の処理601に移行し、処理601ないし処理605を行って、異常終了としてしまうのではなく、図15の処理709に移行する。
【0094】
一方、最小値dが所定の基準値eよりも大きい場合には(判断708のNo)、直接処理709に移行する。
【0095】
処理709では、図示しない副走査機構により、イメージセンサ1を図示しない黒基準板のある、黒基準位置に移動する。なお、この時点では、処理703で点灯されたランプの点灯状態は継続中で、オフセットは、処理704により「オフセット0」に仮設定され、サンプリングクロックの位相は、処理705により、位相P2に設定されている。
【0096】
その状態で、1ライン分の画像を読み取る(処理710)。このとき読み取られる画像は黒基準画像としてのイメージセンサ1の黒出力であり、読み取られた1ライン分の画像信号がA/D変換器5によりA/D変換されて得られる1ライン分の画像データのうちの、1ライン最大・最小値検出部7で検出される最大値は、黒出力の最大値である。そこで、制御部10は、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの黒最大値hを、読み出す(処理711)。
【0097】
また、ランプを消灯して(処理712)、更に1ライン分の画像を読み取り(処理713)、1ライン最大・最小値検出部7によりRAM9に格納された1ラインの暗出力の最大値iを、読み出す(処理714)。
【0098】
そして、処理711で読み出した黒出力の最大値hの、処理714で読み出した暗出力の最大値iとの差が所定の基準値j以上かを判断する(判断715)。最大値hの最大値iとの差が基準値j以上であるということは、ゴミの影響を受けない暗出力の最大値iに対して、ゴミの影響を受け得る黒出力の最大値hが、黒基準面に付着したゴミの影響により、異常に大きいことを示している。
【0099】
そこで、最大値hの最大値iとの差が基準値j以上である場合には(判断715のYes)、黒出力最大値過大エラーをエラー表示部12に表示出力して(処理716)、異常終了とする。
【0100】
これにより、調整作業者は、黒基準面としての黒基準板にゴミが付着していることを知って、黒基準板を清掃してする等の適切な修復処置を行うことができる。
【0101】
最大値hの最大値iとの差が基準値j以下である場合には(判断715のNo)、変数jの値を変数aに代入して(処理717)、処理717の後は、図5及び図6に示した従来のオフセット・ゲイン調整処理を行う。ただし、黒基準画像データを暗出力から得ることが前提の、図5及び図6に示したオフセット・ゲイン調整処理や、図7及び図8に示した黒/白最大値収集処理においては、暗出力を黒出力に読み替える必要があり、暗出力を得る場合には、消灯するランプも、黒基準面を読み取ることで黒出力を得る場合には、点灯する必要がある。
【0102】
なお、以上説明した実施の形態においては、A/D変換器5が8ビットの分解能である場合を例に説明したが、本発明はそれに限らず、6ビット、10ビット、12ビット等、その他の分解能である場合でも、同様に適用可能なものである。ただし、前記適正黒最大値範囲や適正白最大値範囲は、分解能に応じて、適宜変更する必要はある。また、以上説明した実施の形態においては、オフセット調整回路4で画像信号Aに加算できるオフセット相殺信号を4レベルとしたが、もっと多レベルにすることも可能である。また、以上説明した実施の形態においては、サンプリングクロック発生部6が発生できるサンプリングクロックの位相をP0ないしP7の8段階としたが、もっと少なく、または、もっと多段階に切換え可能な構成とすることもできるのはいうまでもない。また、白基準面や、黒基準面を読み取って得た白基準画像データや黒基準画像データを使用して行う調整処理は、本実施の形態においてとりあげた処理以外であっても、本発明を同様に適用可能である。
【0103】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、前記イメージセンサにより前記白基準面の第1位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第1最小値、または、前記イメージセンサにより前記白基準面の第2位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第2最小値の少なくとも一方が所定値以下の場合、すなわち、前記イメージセンサ、読取光学系、前記白基準面等にゴミが付着している場合において、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以上のとき、すなわち、同時に最小値が同レベルとなるようなゴミが付着する確率がほどんとない前記第1位置または前記第2位置の、いずれかにゴミが付着しているときには、外部要因白出力エラーを出力する一方、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以下のとき、すなわち、前記イメージセンサ、読取光学系等にゴミが付着していて、読み取り位置が変わっても付着し続ける当該ゴミにより前記第1最小値及び第2最小値が同レベルとなったときには、内部要因白出力エラーを出力するため、付着したゴミが除去可能な外部要因に係るものであるのか、除去不可能な内部要因に係るものであるのかを区別して、エラー出力でき、装置の調整作業者に、ゴミが付着していることを認知させることができる。したがって、ゴミの除去やイメージセンサのユニット交換等により、得られる原稿画像データに与える悪影響を確実に修復でき、異常画像の発生を未然に防止できるという効果が得られるばかりでなく、付着したゴミが除去可能なものであるか否かを容易に識別できるため、効率よく修復できる利点がある。
【0104】
請求項2に係る発明によれば、前記イメージセンサにより前記黒基準面を読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データについて前記最大値検出手段が検出した第1最大値と、前記イメージセンサの暗出力を読み取って得られた1ライン分の画像データについて前記最大値検出手段が検出した第2最大値との差が所定差以上の場合、すなわち、前記黒基準面にゴミが付着していなければ同レベルとなるはずの前記第1最大値及び第2最大値の差が、前記黒基準面にゴミが付着しているために前記所定差以上になった場合には、黒出力エラーを出力するため、装置の調整作業者に、黒基準面にゴミが付着していることを認知させることができる。したがって、ゴミの除去により、黒基準面に付着したゴミが、得られる原稿画像データに与える悪影響を確実に修復でき、異常画像の発生を未然に防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のブロック構成を示す図である。
【図2】1画素分の白出力信号及び黒出力信号と、サンプリングクロックの設定され得る位相との関係を模式的に示す図である。
【図3】1画素分の白出力信号に、レベルの異なるオフセット相殺信号が加算された場合の信号レベルの変化について模式的に示す図である。
【図4】従来の調整処理手順について示すフローチャートである。
【図5】オフセット・ゲイン調整処理手順を示すフローチャートである。
【図6】図5と共にオフセット・ゲイン調整処理手順を示すフローチャートである。
【図7】黒/白最大値収集処理手順について示すフローチャートである。
【図8】図7と共に黒/白最大値収集処理手順について示すフローチャートである。
【図9】サンプリングクロックの各位相と、それらに対応して記憶される黒最大値及び白最大値について示す図である。
【図10】ゴミの影響受けた白出力波形を示す図である。
【図11】ゴミの影響受けた黒出力波形を示す図である。
【図12】第1実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図13】第2実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図14】図13と共に、第2実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図15】第3実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 イメージセンサ
2 光電変換素子
3 ゲイン・オフセット補正回路
4 オフセット調整回路
5 A/D変換器
6 サンプリングクロック発生部
7 1ライン最大・最小値検出部
8 画像処理部
9 RAM
10 制御部
11 ROM
12 エラー表示部
Claims (2)
- 原稿画像の読み取りに先立って白基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の白基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置において、前記イメージセンサが読み取った1ライン分の画像データ中の最小値を検出する最小値検出手段と、前記イメージセンサにより前記白基準面の第1位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第1最小値、または、前記イメージセンサにより前記白基準面の第2位置を読み取って得られた1ライン分の白基準画像データについて前記最小値検出手段が検出した第2最小値の少なくとも一方が所定値以下の場合において、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以上のときは、外部要因白出力エラーを出力する一方、前記第1最小値及び第2最小値の差が所定差以下のときは、内部要因白出力エラーを出力するエラー出力手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
- 原稿画像の読み取りに先立って黒基準面をイメージセンサにより読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データに基づいて、前記イメージセンサによる原稿画像の読み取り時に所定の調整を行う画像読取装置において、前記イメージセンサが読み取った1ライン分の画像データ中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記イメージセンサにより前記黒基準面を読み取って得られた1ライン分の黒基準画像データについて前記最大値検出手段が検出した第1最大値と、前記イメージセンサの暗出力を読み取って得られた1ライン分の画像データについて前記最大値検出手段が検出した第2最大値との差が所定差以上の場合に、黒出力エラーを出力するエラー出力手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
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