JP3907033B2 - 画像読取装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読みとりを行なうためにラインセンサを用いてシェーディング補正演算を行なう画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像読取装置では、シェーディング補正を行なうための白基準の読取は、画像データを読み込む前に白基準板を読み込むことにより行なうが、白基準板の読み取り位置への移動は、例えばステッピングモータを用いる場合は、白基準板の位置までに必要な数のステッピングパルスを白基準板読取り位置に合わせて発生し、白基準データの読取を行なっていた。
しかしながら、白基準板位置への移動に際しての精度の問題があり、移動精度ばらつきを吸収するために副走査方向に白基準板幅のマージンを持たせている。しかしながら白基準板を際限なく大きくすることは困難で有り、また装置そのものの小型化の要求があり、限られた大きさの白基準板で白基準データの読取を確実に行なわなければならない。また限られたサンプリングの範囲内であっても白基準データ中に白基準板外の画素を含むべきではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、白基準板斜めに取りつけられていないかを検知し、そのデータを記憶し、後の処理に有効に使用する画像読取装置を提供することを目的とする。
また、白基準板の左右両端を検知して、白基準板から外れない部分の白基準データを正確に読取る画像読取装置を提供することを目的とする。
さらに、検知処理データを有効に使用し、CPUの負担を減らす画像読取装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、1次元配列された複数の光電変換素子を有するラインセンサを用いて、画像読取りを行なう画像読取装置において、ラインセンサによって、白基準板の白基準画像を読み取り、各光電変換素子の出力に基づいて白基準データとして記憶し、原稿の画像を読み取る際に、各光電変換素子の出力を前記補正用白基準データに基づいて、補正するシェーディング補正方法で、前記白基準板の両端の先端エッジを検出し、その検出結果により、白基準板が斜めに取りつけられていないかを検知し、白基準板が斜めに取りつけられていると判断した際には、左右両端ともに白基準が現れるまで白基準データとしてデータをサンプリングせず、白基準板が斜めに取りつけられていることを検知した上で、その斜め量を演算により検出し、次回の読取り時から、白基準板の左右両端のどちらかを検出してからのライン数により取り込むべき白基準板位置であるかを判断して白基準データを取りこむ画像読取装置とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1ないし図5で本発明を搭載したイメージスキャナを例に基本動作例を説明する。図1は、イメージスキャナの構成を示す概略図であり、まず、イメージスキャナを図1を用いて説明する。装置本体1の右側上部に自動給紙装置2(ADF)が設けられ、本体上面には原稿読み取り台3が設けられており、これによりイメージスキャナ全体を構成している。この場合、装置本体1の内部には、光源4aとミラー4bとを備えた第1の走行体4と、ミラー5a、5bを備えた第2の走行体5と、レンズ6と1次元の光電変換素子(本例ではCCDを使用とする)7と、前記走行体4、5を駆動するステッピングモータ8とからなる露光走査光学系9が設けられている。
なお、この露光走査光学系9の下段の構成についてのここでの説明は省略する。
また、自動給紙装置2には、ADFユニット10と、原稿台11とが設けられている。ADFユニット10内にはステッピングモータ12が備えられている。更に、原稿読み取り台3の上部に原稿押さえ板14が回動自在に取りつけられており、原稿13はその原稿押さえ板14の下にセットされる。原稿読み取り台3の端部には、シェーディング補正用の白基準板15が配置されている。
【0008】
このようなイメージスキャナにおいて、図2は、露光走査光学系9により読み取られた画像データの処理を行なうための制御回路の構成を示す図である。
また、原稿読み取りモードとしては、図3に示すような原稿読み取り台3を用いて画像データの読み取りを行なうブックモードと、図4に示すような自動給紙装置2を用いて画像データの読み取りを行なうADFモードとがある。
【0009】
そこで、まず、図3に示すようなブックモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。原稿13を原稿押さえ板14下の原稿読み取り台3上にセットした後、CPU16は光源ドライバ17を動作させて光源4aをオンにする。次に、CCD駆動部18により駆動されるCCD7で白基準板15を読み取り、画像処理部19内のA/Dコンバータ(図示せず)でアナログディジタル変換を行ない、画像データのシェーディング補正用の基準データとして画像処理部19内のラインバッファ(図示せず)に記憶する。CPU16は、モータドライバ20(駆動装置)をドライブしてステッピングモータ8を動作させ、これにより走行体4は原稿13のある方向へ移動する。走行体4が原稿面を一定速度で走査する事により、その原稿13の画像データがCCD7により光電変換される。
【0010】
図5は、最も基本的な画像処理部19の内部の構成を示すものであり、ここで光電変換されたアナログビデオ信号aは、アナログビデオ処理部21でディジタル変換の処理まで行なわれた後、シェーディング補正処理部22、画像データ処理部23により、それぞれシェーディング補正、各種の画像データ処理を行なった後、2値化処理部24により、所望とする2値化処理された2値化データbを作成する。その後、その2値化データbをスキャンバッファ25に順次記憶していく。I/Fコントローラ26は、スキャンバッファ25内のデータを外部のホストコンピュータ(図示せず)等の装置に出力する制御を行なう。バッファコントローラ27は、スキャンバッファ25への画像データの入出力管理を行なう。
【0011】
次に、図4に示すようなADFモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。この場合にも、まず、白基準板15が読み込まれた後、ステッピングモータ12をCPU16がモータドライバ28(駆動装置)でドライブする事により、原稿台11にセットされた原稿13を分離ローラ29、搬送ローラ30で搬送していき、走行体4の所定の読み取り位置まで搬送される。この時、原稿13は一定速度で搬送されていき、走行体4は停止したままで原稿面の画像データをCCD7で読み取る。以下、ブックモードと同様の処理を行ない、2値化された画像データはスキャンバッファ25に記憶され、I/Fコントローラ26を介してホストコンピュータ(図示せず)等に送られる。
【0012】
(実施形態)本発明の実施形態を図により説明する。図6は、図5中の本発明に関わる部分を細分化、且つ抜粋したものである。図中の各部の説明をすると、光源よりコンタクトガラス上にある原稿を照らし、反射光をシェーディング調整板を通してレンズによって集光し、ラインセンサにて結像する構成とする。なお、図6では、説明簡単化のために反射光を折り返すためのミラーは省略している。シェーディング調整板は、ラインセンサ中央部と端部での反射光量の差を極力、無くすための光量調整の役割を果たす。これはシェーディング演算処理において、ラインセンサ中央部と端部で反射光量の差が有り過ぎると、多分に歪を含んだ演算結果しか得られないために、予め、反射光量の差を無くした後に、シェーディング演算処理を行なうためのものである。シェーディング調整板の働きを示す例として、図7(a)が調整板が無い場合の白基準板15のビデオデータを読み込んだ際の再現レベル分布である。この様に中央部のレベルが高く、端部でレベルが落ちる。図7(b)がシェーディング調整板を用いた際のレベル分布例である。ラインセンサで光電変換をした後に、アナログビデオデータとしてレベル調整し、A/Dコンバータにて、ディジタル変換を行なう。
【0013】
白基準データのサンプリング処理を行なう前にビデオデータに対する増幅処理のゲイン値を決定するためにゲイン設定用のデータ読取を行なわなければならない。その処理は白基準板15を設定した固定ゲイン値にて読取り、その読取ったラインデータ中の画素のピーク検出処理を行なうことにより、そのピーク値をもってビデオデータに対する増幅処理のゲイン設定とする。よってシェーディング演算処理用の白基準データのサンプリングからそのゲイン値にて画像データを読取る。
ゲイン設定用のピークデータの検出は白基準板15の副走査方向の先頭ラインを検出して行なう。白基準板15は白基準板15と明確に切り分けられる濃度を持つ背景部材上に設置が望ましい。ここでは説明簡略化のため、黒色部材を例としてあげる。この場合、黒部材であることにより、白基準板15との切り分けを行なうことが出来る。図8に、白基準板15が白基準部材背景板の上に取りつけられている例を示す。
【0014】
白基準板15の先頭ラインを検知する処理例を示す。図9(a)は白基準板15外の1ライン分のビデオのレベル分布を示す例である。この様に黒であると、ビデオデータは殆どレベルを持たない。このレベルデータ中の検知位置、つまり白基準板15の両端がA及びBの位置である。A、Bの位置は白基準データとして必要な主走査幅の位置を示すものとする。入力したビデオデータに対して2値化処理を行ない、検出したレベルがある白基準板検出用のスレッシュより高いときに白基準板15を読取ったデータであると判断する。白基準板15の先頭ラインでの読取データかどうかの判断は白基準板検出用のスレッシュよりも読取データが高く、且つ、そのレベルが主走査方向の白基準板15の幅設定を行なっているAとBの範囲以上に連続した時に、検出したそのラインデータを白基準板15の先頭ライン位置であると判断する。図9の例では、スレッシュをThとして示している。また、同時に白基準板15の検知を行う上で、ピーク検出処理を行う。ピーク検出処理を行いながら、順次ラインデータを読み取っていくと、白基準板15が斜めに載置されていた場合、ピークがA側、若しくはB側で発生する。ピークを検出した際には検出した主走査のアドレスとライン数を同時に記憶する。図9(b)で、A、Bの両方の位置で十分にレベルが白基準データレベルに達していると判断し、ここで1ライン分の白基準データが現れたと判断する。
【0015】
以上の処理により、最初に現れたピークが白基準板15の斜めに載置された際の左右両端のうちのどちらかの端部であり、次にA、Bで検知したのが白基準データとして1ライン分のデータが現れた最初のラインである。この処理により、最初のピーク検出結果と、最初の1ライン分のデータが現れたデータから、白基準板15の斜めに載置された量がわかる。
これは最初にピークを検出したアドレスデータと1ライン分のデータが現れた際のA、Bのアドレスにより形成される三角形から計算することが出来る。この計算結果がスキュー量となる。
【0016】
基準板15のスキュー量を検知することができると、このスキュー量の検知結果から白基準板15を読み取るには最初の白基準板15の先頭ライン以降とする。これは白基準板15のエッジ部分では、反射の状態が、特に大きく変化する可能性があるので、先端ラインを検出してから数ライン進めたところの白基準板15の読取で、ゲインコントロール用のピークホールド処理を行なうことが望ましい。(図10R>0参照)
本処理によって白基準板15の先端ライン検出を行い、その先端ライン検出からピークホールド処理を行なうことによって、白基準データの読み取りと画像データの読み取りに対するゲイン設定を行なう。このゲイン設定により、白基準データを読み取り、白基準データとしてシェーディング補正演算処理を行う。
【0017】
この白基準データの読み取りの際に同時に白基準板15の後端エッジの検出処理を行う。検出処理の方法は先端検出と同じ様に行う。図11を用いて説明する。図11(a)は白基準板15の範囲内を読み取った際のビデオレベルと設定スレッシュであるThとの関係を示すものである。このラインでは白基準板15の判定位置であるA、Bで十分にレベルが白基準データレベルに達していると判断し、白基準板15を読み取っていると判断する。そのラインからmライン進んだ際の白基準データのレベルとスレッシュThとの関係を示しているのが図11(b)である。mライン進むと白基準板15から読み取り位置が外れ、白基準板15の背景部材部を読み取っているため、白基準データのレベルはスレッシュThに達しない。Thに達しないことで白基準板15位置から外れたと判断する。白基準データの読み取りはこのように白基準板15から外れない部分で行う。なお、後端側も先端側と同じようにスキューがあり、斜めに白基準板15が載置されているため、観測点であるA、B両端のどちらかがThに達しない場合はそこで白基準データとしての取り込みを終了させる。
【0018】
置されている白基準板15のスキュー量を検知しているので、このデータを使用して、白基準板15から外れないように白基準データを読み込み、正しい白基準データを形成する。まず、図12に示すように、先端検知結果により、次回からの読み取りでは先端の白基準のピーク検出を行う。次回の読み取り以降で、このピーク検出を行って、ピークのラインが検知できたら、次に白基準データとして読み取るラインまでのライン数が、スキュー検知処理によりわかっているので、このライン数分読み取りのための走行体を移動した上で、ゲインコントロール用のピークホールド処理、白基準データの読み込みを行う。この処理により、再度のスキュー検知処理を行うことなく、白基準データを正しく読み取ることが出来る。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の画像読取装置では、白基準板の副走査方向の読取先頭位置を特定し、ビデオアンプのゲインコントロール用のピークホールド読取位置が白基準板から外れないで取り込む事が出来、且つ、白基準板の副走査後端部検出処理により後端検出を行うことが出来る。また、請求項に記載の画像読取装置では、白基準板の左右両端を検知して、白基準板から外れない部分の白基準データを正確に読取ることができる。また、請求項に記載の画像形成装置では、検知処理データを有効に使用し、CPUの負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像読取装置を搭載したイメージスキャナの構成を示す概略図である。
【図2】露光走査光学系により読み取られた画像データの処理を行なうための制御回路の構成を示すブロック図である。
【図3】原稿読み取り台を用いて画像データの読み取りを行なう原稿読み取りモードの一つであるブックモードの構成を示す概略図である。
【図4】自動給紙装置を用いて画像データの読み取りを行なう原稿読み取りモードの一つであるADFモードの構成を示す概略図である。
【図5】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図6】図5中の本発明に関わる部分を細分化、且つ抜粋したブロック図である。
【図7】シェーディング演算処理を行なうための、シェーディング調整板の働きを説明するための図である。
【図8】白基準板が白基準部材背景板の上に取りつけられている状態を示す図である。
【図9】白基準板の先頭ラインを検知する処理例を示す図である。
【図10】ゲインコントロール用のピークホールド処理を説明するための図である。
【図11】白基準データのレベルとスレッシュThとの関係を説明するための図である。
【図12】先端検知結果により、次回の読み取り以降で、再度のスキュー検知処理を行うことなく読み取りを説明するための図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置本体
2 自動給紙装置(ADF)
3 原稿読み取り台
4 第1の走行体
4a 光源
4b ミラー
5 第2の走行体
5a、5b ミラー
6 レンズ
7 光電変換素子(CCD)
8 ステッピングモータ
9 露光走査光学系
10 ADFユニット
11 原稿台
12 ステッピングモータ
13 原稿
14 原稿押さえ板
15 白基準板
16 CPU
17 光源ドライバ
18 CCD駆動部
19 画像処理部
20 モータドライバ
21 アナログビデオ処理部
22 シェーディング補正処理部
23 画像データ処理部
24 2値化処理部
25 スキャンバッファ
26 I/Fコントローラ
27 バッファコントローラ
28 モータドライバ
29 分離ローラ
30 搬送ローラ

Claims (1)

  1. 1次元配列された複数の光電変換素子を有するラインセンサを用いて、画像読取りを行なう画像読取装置において、ラインセンサによって、白基準板の白基準画像を読み取り、各光電変換素子の出力に基づいて白基準データとして記憶し、原稿の画像を読み取る際に、各光電変換素子の出力を前記補正用白基準データに基づいて、補正するシェーディング補正方法で、前記白基準板の両端の先端エッジを検出し、その検出結果により、白基準板が斜めに取りつけられていないかを検知し、
    白基準板が斜めに取りつけられていると判断した際には、左右両端ともに白基準が現れるまで白基準データとしてデータをサンプリングせず、
    白基準板が斜めに取りつけられていることを検知した上で、その斜め量を演算により検出し、次回の読取り時から、白基準板の左右両端のどちらかを検出してからのライン数により取り込むべき白基準板位置であるかを判断して白基準データを取りこむことを特徴とする画像読取装置。
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