JP4194210B2 - Image reading apparatus and method for controlling image reading apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置、及び画像読取装置の制御方法に関し、特に、シェーディング板の読み取りデータに基づき補正値を求め、該補正値を使用して読み取りムラを補正するシェーディング補正機能を有した画像読取装置、及び画像読取装置の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の画像読取装置の概略構成を示す図である。
【0003】
図2のように原稿照明ランプ201によって照明された原稿台ガラス203上に置かれた原稿204の画像は、第1ミラー205、第2ミラー206、第3ミラー207、レンズ208を介して光電変換素子CCD209上に結像し、原稿204のラインイメージを読み取る。CCD209は、主走査方向に並んだ複数の素子から構成される。原稿照明ランプ201と第1ミラー205は矢印方向に移動し、順次ラインイメージを読み取る。その際、第2ミラー206及び第3ミラー207も矢印方向に移動し、原稿面からCCD209までの距離(光路長)が一定となるように不図示の駆動系によって駆動される。
【0004】
このような構成を持つ画像読取装置の読み取りシーケンスについて、以下に説明する。
【0005】
オペレータによって、原稿台ガラス203上に原稿204が置かれ、スタートボタン等により、読み取りコマンドが入力されると、画像読取装置は、まずシェーディング補正処理を行なう。
【0006】
シェーディング補正処理は、読み取り系、特に光学系の読み取りムラを補正する画像処理であり、照明系の照明ムラ、光学レンズの周辺光量落ち、CCDの画素毎の感度ムラを補正し、読み取り系の出力画像データにおける全画素データのダイナミックレンジが等しくなるようにするものである。
【0007】
シェーディング補正処理の手順について、以下に説明する。
【0008】
シェーディング補正は、図2に示す部材配置によって実施される。図2に示す部材配置において、不図示のCPUからシェーディング補正実施のコマンドが入力されると、画像読取装置は、ランプ201を点灯させ、原稿台ガラス203に貼り付けられたシェーディング板211を照明する。照明されたシェーディング板211のイメージは、ラインイメージとして、第1ミラー205、第2ミラー206、第3ミラー207、レンズ208を介してCCD209によって読み取られる。
【0009】
シェーディング板211には、あらかじめ決められた均一な白色濃度を有する塗料が塗布してあり、シェーディング板211の白色度が原稿204の基準白色を決定する。CCD209から出力された信号の処理について、図3を参照して説明する。
【0010】
図3は、CCD209から出力された信号の信号処理回路を示すブロック図である。
【0011】
CCD209から出力されるアナログ画像信号は、CCD209の先頭画素から順次1画素ずつデータが送出される。送出された画像データはアナログアンプ(AMP)301に入力され、所定の増幅率によって信号増幅される。信号増幅された画像データはA/Dコンバータ302に入力され、0〜255の振幅範囲を有する8ビットのデジタル画像データに変換される。A/Dコンバータ302の出力はシェーディング補正回路303に入力し、画像データの不均一性を補正された画像データに変換され、I/F回路304を介して、所定の画像フォーマットに変換されて画像読取装置の外部に出力される。
【0012】
シェーディング板211のラインイメージは上記の信号処理回路によって順次信号処理されるが、シェーディング補正回路303へ入力される前の信号は、図4のようになっている。
【0013】
図4は、シェーディング補正前のシェーディング板読み取りプロファイルを示す図である。図4中、横軸はCCD209の画素アドレスを示し、縦軸は0〜255までの信号レベルを示す。画素アドレスは、画像読取装置の解像度が600dpiである場合に、A3短辺方向の297mmを読み取り可能な7500画素としており、信号レベルは黒をデータ0とし、白をデータ255としている。
【0014】
図4に示すように、シェーディング補正処理前のシェーディング板211の読み取りイメージはシェーディング板211が均一な白色度を有しているにも関わらず、データが均一になっていない。すなわち、例えばランプ201の照明ムラとレンズ208の周辺光量落ちとにより、1画素目近傍と7500画素目近傍のデータが低くなっており、またCCD208の画素毎の感度ムラによって、図中Aの画素やBの画素のようにデータむらが生じている。画素Aは感度が悪く、画素Bは感度が良いことを示している。
【0015】
シェーディング補正処理は、上記の読み取りムラを補正する画像処理であり、シェーディング補正回路の構成を、図5を参照して説明する。
【0016】
図5は、シェーディング補正回路の概略構成を示すブロック図である。
【0017】
図5において501はスイッチ、502はラインメモリ、503は乗算器である。シェーディング補正を行う場合、まずスイッチ501が、不図示のCPUによってY側に接続され、画像データがラインメモリ502に入力される。
【0018】
ラインメモリ502は7500アドレス×16ビットの容量を有しており、CCD209からの全画素データの取り込みができる。また、16ビットのデータ幅を有しているので、1画素につき最高256回分の加算データを格納できる。スイツチ501がY側に倒されたとき、不図示のCPUは図4に示したCCD209からのデータプロファイルをサンプリングする。不図示のCPUが256回分の加算データをラインメモリにサンプリングできるように制御すれば、画像データの分散(S/N比)の影響を小さくすることができる。サンプリングが終了すると、不図示のCPUは画素毎にシェーディング目標値に対するデータ補正値を算出する。例えば、シェーディング目標値を245とし、図4中の画素Aの平均読み取り値が160であったとすると、画素Aのデータ補正値は245/160=1.53となり、図4中の画素Bの平均読み取り値が210であったとすると、画素Bのデータ補正値は245/210=1.17となる。
【0019】
全画素の補正値の算出が終了すると、不図示のCPUは、画素毎の補正値をラインメモリ502に上書きする。その後、スイッチ501をX側に倒し、画像データが乗算器503に入力するよう制御する。乗算器503のもう一方の入力にはラインメモリ502の出力が接続され、CCD209からの画素データが入力する毎に、該当する画素の補正データが乗算器503に入力する。従って、乗算器503からは、CCD209の読み取りムラが補正された画像データが出力される。
【0020】
図6にシェーディング板211を読み取った場合のシェーディング補正回路303の出力を示す。縦軸横軸の関係は図4と同じであり、シェーディング目標値は245としている。図から分かるように、読み取りデータが全画素とも245になっている。
【0021】
画像読取装置が均一なハーフトーン原稿を読み取り、シェーディング補正処理を施した後、その読み取りデータに基づき複写装置によって複写を行ったとき得られる複写画像を、図7(a)に示す。
【0022】
なお、このようなラインメモリを用いたシェーディング補正方法は、極めて一般的な手法であり、例えば、特開平11−187263号公報においても「従来の技術」の項目でその手法が説明されている。
【0023】
ところが、シェーディング板211には白色塗料が塗布されるため、塗料内にゴミが混入し、そのゴミがシェーディングポジションにあった場合、後述するように適正なシェーディング補正ができなくなる。また、シェーディング板211を原稿台ガラス203に貼り付ける際、シェーディング板211と原稿台ガラス203の間にゴミが混入することも考えられ、この場合にも適正なシェーディング補正ができなくなる。
【0024】
図8は、シェーディングポジションにゴミが存在した場合のシェーディング前のデータプロファイルを示す図である。図8では画素Cの位置にゴミが存在していることを示している。
【0025】
画素Cの位置にゴミが存在したまま、先に述べた手法でシェーディング補正値を作成すると、画素Cの読み取り値が120であるとした場合、画素Cの補正値は245/120=2.04になり、本来の補正値である245/220=1.11に比べて大きく異なってしまう。従って、均一なハーフトーン原稿を読み取り、こうした補正値を用いてシェーディング補正を行い、得られたデータに基づき複写装置によって複写を行うと、複写結果に、図7(b)に示すような白スジ71が発生してしまう。
【0026】
この不具合を防止するために、シェーディング板211上のゴミを検出し、ゴミがない位置でシェーディング補正を実施するようにする手法が知られている。例えば、図5に示したラインメモリ502を流用して、データプロファイルをサンプリングした際、画素方向にエッジ強調処理等を施し、隣接する画素と注目画素とのデータ差が、あらかじめ決められたスライスレベルよりも大きければ、注目画素にゴミがあると判断し、シェーディングポジションをずらすようにする。スライスレベルは、図8に示す画素Aや画素Bにはヒットせず、画素Cのような隣接画素と著しいレベル差があるものについてヒットするようにレベルを設定する。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような、画像読取装置のラインメモリを流用して行うシェーディング板の従来のゴミ検知方法は、一律のスライスレベルによってゴミ判定を行うため、様々なタイプのデータプロファイルに対応して精度良くゴミ判定を行うすることは困難であり、そのため、ゴミがないのにゴミを検知したり、ゴミがあってもゴミを検知できない等の誤検知の可能性が大きいという問題があった。
【0028】
なお、シェーディング補正値が決定されると、ラインメモリにはシェーディング補正値データが上書きされてしまい、データプロファイルは無くなってしまう。そのため、誤検知に気づいたとしても、シェーディング補正値の再決定を行うことは難しかった。
【0029】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、精度良いゴミ検出を可能とする画像読取装置、及び画像読取装置の制御方法を提供することを目的とする。
【0030】
【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記載の発明によれば、原稿の画像を主走査方向に沿ったライン単位で読み取る読取手段と、シェーディング板を読み取ったデータに基づいてシェーディング目標値を得るためのシェーディング補正値を作成する作成手段と、前記作成手段により作成された前記シェーディング補正値を用いて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、前記シェーディング補正手段によりシェーディング補正が行われた画像を複数ライン分記憶する記憶手段と、を有し、前記作成手段は、前記シェーディング板の第1の位置における読み取りデータに基づいて、シェーディング補正値を作成し、前記シェーディング補正手段は、前記第1の位置とは異なる前記シェーディング板の第2の位置を含む複数ライン分の読み取りデータに対して、前記作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行い、シェーディング補正された複数ライン分のデータを前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶された複数ライン分のデータに、前記シェーディング目標値よりも明るい値を示すデータによる副走査方向のスジが含まれる場合、前記作成手段は、前記第2の位置における読み取りデータに基づいてシェーディング補正値を作成し、前記シェーディング補正手段は、前記作成されたシェーディング補正値に基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像に対してシェーディング補正を行うことを特徴とする。
【0031】
また、請求項5記載の画像読取装置の制御方法は、原稿の画像を主走査方向に沿ったライン単位で読み取る読取手段と、シェーディング板を読み取ったデータに基づいてシェーディング目標値を得るためのシェーディング補正値を作成する作成手段と、前記作成手段により作成された前記シェーディング補正値を用いて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、前記シェーディング補正手段によりシェーディング補正が行われた画像を複数ライン分記憶する記憶手段と、を有する画像読取装置の制御方法において、前記シェーディング板の第1の位置における読み取りデータに基づいて、シェーディング補正値を作成するステップと、前記第1の位置とは異なる前記シェーディング板の第2の位置を含む複数ライン分の読み取りデータに対して、前記作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行い、シェーディング補正された複数ライン分のデータを前記記憶手段に記憶させるステップと、前記記憶手段に記憶された複数ライン分のデータに、前記シェーディング目標値よりも明るい値を示すデータによる副走査方向のスジが含まれる場合、前記第2の位置における読み取りデータに基づいてシェーディング補正値を作成し、前記作成されたシェーディング補正値に基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像に対してシェーディング補正を行うステップと、を有することを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0034】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明に係る画像読取装置の第1の実施の形態におけるシェーディング補正回路の構成を示すブロック図である。なお、本発明に係る画像読取装置の構成は、図2、図3及び図5に示す従来の画像読取装置の構成と基本的に同じであるので、同一部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【0035】
第1の実施の形態におけるシェーディング補正回路では、新たにラインメモリ101が乗算器503の出力端に接続される。ラインメモリ101は、例えば1画素8ビットで7500画素の1ライン分の記憶容量を備えるようにする。
【0036】
次に動作を説明する。
【0037】
本発明に係る画像読取装置においては、オペレータによって読み取りコマンドが入力されると、まず、スイッチ501をY側に倒し、前述した従来のシェーディング補正値の作成を実行する。すなわち、シェーディング板211の第1のシェーディングポジションにおいて、シェーディング板211を読み取り、その結果、例えば図8に示したゴミを含むプロファイルがラインメモリ502に格納される。そして、このプロファイルを基にしてシェーディング補正値を作成し、ラインメモリ502に上書き保存する。
【0038】
次に、画像読取装置は不図示の駆動回路により、シェーディング板211のシェーディングポジションを、第1のシェーディングポジションから第2のシェーディングポジションに移す。第2のシェーディングポジションは、例えば600dpiの解像度を有する画像読取装置であれば、第1のシェーディングポジションから2画素分程度(約84um)ずらす。
【0039】
そして、スイッチ501をX側に倒し、前記第2のシェーディングポジションにおいてシェーディング板211を読み取り、この読み取りプロファイルに対して、ラインメモリ502に格納されたシェーディング補正値を用いて、乗算器503が画素毎に乗算を行い、これによってシェーディング補正を行う。この結果得られる読み取りプロファイルをラインメモリ101に格納する。このとき得られる読み取りプロファイルは、第1のシェーディングポジションで得られたシェーディング板211の読み取りプロファイルが図8の状態であり、これを基に作成されたシェーディング補正値によりシェーディング補正を行った場合、図9のようになる。
【0040】
すなわち、前記第1のシェーディングポジションにおいてシェーディング板211を読み取り、この読み取りプロファイルに対して、ラインメモリ502に格納されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行った場合に得られる読み取りプロファイルは、図6のようになり、C点のゴミが存在した画素も補正されて、他の画素と同様にシェーディング目標値245に補正されてしまう。
【0041】
しかし、第1のシェーディングポジションにおけるC点にゴミが存在したために、過剰な値のシェーディング補正値が算出されており、このシェーディング補正値を用いて、ゴミが存在しない第2のシェーディングポジションにおける読み取りプロファイルを補正した場合、図9に示すように、C点の読み取りデータは、シェーディング目標値である245を上回り、リミット値である255に貼り付いてしまう。
【0042】
そこで、ラインメモリ101に格納された、図9に示すような補正後読み取りプロファイルを基にして、シェーディング位置にゴミが存在する/しないを判別する。すなわち、リミット値255に貼り付いた画素の有無を判断し、貼り付いた画素があった場合は、第1のシェーディングポジションにゴミが存在すると判別する。なお、リミット値255に貼り付いた画素の有無を判断するのではなく、周囲の画素データに比べ値が異なる画素データがあるか否かに基づき、値が異なる画素データがあれば、第1のシェーディングポジションにゴミが存在すると判別するようにしてもよい。
【0043】
なおまた、第2のシェーディングポジションにおいて、ゴミの存在を判別できなかった場合には、シェーディングポジションを更に第3、第4のシェーディングポジションへとずらして、同様のシーケンスを実行する。そして、いずれかのシェーディングポジションにおいて、ゴミの存在を判別できた場合、その判別できたシェーディングポジションの位置情報を不揮発性のバックアップ素子(例えばEEPROM)等に格納する。
【0044】
これ以降は、シェーディング補正値を作成する度に、バックアップ素子からシェーディングポジションの位置情報を読み出し、この位置情報で示されるシェーディングポジションにおいてシェーディング補正値を作成し、ラインメモリ502に格納して、このシェーディング補正値を用いてシェーディング補正処理を実施するようにする。
【0045】
なお、以上説明した処理は、不図示のCPUによって実行されるようにする。
【0046】
なおまた、シェーディング板211の読み取りプロファイルに対して、ラインメモリ502に格納されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行った場合に得られる読み取りプロファイルをラインメモリ101に格納した上で、ラインメモリ101からプロファイルを読み出し、これをホストコンピュータや画像読取装置の操作部等のディスプレイ部に表示するようにしてもよい。
【0047】
上記実施の形態では、ラインメモリ101が1ライン分の記憶容量を備える場合について説明したが、ラインメモリの記憶できるライン数を増やして、判定精度を増すようにしてもよい。
【0048】
例えば、ラインメモリ101に相当するラインメモリが4ライン分の記憶容量を備えた場合、該ラインメモリが、それぞれ読み取り位置(シェーディングポジション)が異なる4ライン分の読み取りプロファイルを、ゴミを含むシェーディングポジションで作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行って、その結果得られる読み取りプロファイルを格納可能である。ラインメモリには、例えば図10のようなデータマップが格納される。
【0049】
図10は、4ライン分の記憶容量を備えるラインメモリを用いて、シェーディング板上の4つの異なるシェーディングポジションで得られた読み取りプロファイルをシェーディング補正した後のデータをマッピングした図である。
【0050】
このデータマップでは、画素Cのデータはライン横断方向に全て255になっており、周囲の画素はほぼ245になっている。このデータマップから分かるように、画素Cのデータが明らかに異質のデータであることが明白である。このように複数ライン分のシェーディング補正後データが記憶可能であれば、ゴミのある画素が主走査方向と直角をなす副走査方向のライン状の白スジになってあらわれるので、白スジを検出する演算処理を行えば、1ライン分のラインメモリを用いてゴミ検知するよりも精度良い検知が可能である。
【0051】
このような手法により、ゴミの無いシェーディングポジションを決定する場合は、もちろんメカ的な位置決定精度が高精度であることが望ましい。例えば、光学系を駆動する駆動手段が一般的なステッピングモータである場合は、ステップ角がなるべく小さな値のものを用いるほうが良い。あるいは、駆動系のギア比を調整し、1ステップあたりの光学系の移動距離を小さくとるようにするとよい。このように、メカ的に光学系の位置精度を向上させることによって、ゴミのないシェーディングポジションにおけるシェーディング補正値が得られ、正確なシェーディング補正を実現できる。
【0052】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、シェーディング補正回路303内部にラインメモリ101を増設し、シェーディング板上のゴミ検出を実現したが、第2の実施の形態では、ラインメモリ101を増設することなく、ゴミ検出を実現するようにする。すなわち、画像読取装置がプリンタに直結するような構成の複写機では、プリンタ側にラインメモリが存在するので、それを流用することで、ラインメモリ101を増設せずに済む。
【0053】
図11は、プリンタ側の画像処理回路の構成を示すブロック図である。なお、第2の実施の形態における画像読取装置側の構成は、シェーディング補正回路303を除いて第1の実施の形態と同一であるので、第2の実施の形態の説明では、第1の実施の形態における画像読取装置の構成を流用する。第2の実施の形態におけるシェーディング補正回路は、第1の実施の形態におけるシェーディング補正回路303において、ラインメモリ101が存在しない構成となっている。
【0054】
図11において、1001はI/F回路、1002はlog変換回路、1003はエッジ強調回路、1004はγ変換回路、1005は2値化処理回路である。図3に示す画像読取装置側のI/F回路304からの画像信号はI/F回路1001に入力する。log変換回路1002は、RAM等のメモリで構成されたルックアップテーブルを含み、入力した輝度データを濃度データに変換する。log変換回路1002の出力はエッジ強調回路1003に入力し、画像のエッジ部のコントラストを強調し、メリハリのある画像に変換する。エッジ強調回路1003は例えば5×5画素のマトリックス演算回路で構成され、4ライン分のラインメモリを有している。エッジ強調回路1003の出力はγ変換回路1004に入力し、プリンタ部の濃度特性に合わせた画像データ出力となるようにデータ補正を行う。γ変換回路1004もlog変換回路1002と同様、RAM等のメモリで構成されたルックアップテーブルを含む。γ変換回路1004の出力は2値化処理回路1005に入力し、8ビットの多値データが2値データに変換される。近年は、誤差拡散処理法が採られることが多く、2値化する際に切り捨てられたり切り上げられたりする多値データの差分を保存しておき、隣接する画素データに差分を振り分け、濃度を保存している。データ差分の保存のために、2値化処理回路1005も数ライン分のラインメモリを有している。
【0055】
このように、プリンタ側の画像処理回路には数ライン分のラインメモリを有する回路が多数あり、第1の実施の形態のようなラインメモリ101を使用した画像読取装置におけるゴミ検知を実施する際に、一時的にいずれかのラインメモリを流用することが可能である。
【0056】
例えば、図11に示す2値化処理回路1005のラインメモリを流用する場合を以下に説明する。
【0057】
まず、log変換回路1002とγ変換回路1004とにおける処理をスルー設定し、入力信号と同じ信号が出力するようにそれぞれ設定する。また、エッジ強調回路1003ではエッジ強調がかからないように、マトリックスに入力するパラメータをレジスタに書き込む。このような処理を行えば、2値化処理回路1005には、画像読取装置から出力されたデータが変形されることなくそのまま入力する。そこで、2値化処理回路1005に備えられているラインメモリを、第1の実施の形態のラインメモリ101を使用するのと同じ方法により使い、画像読取装置におけるゴミ検知を実施する。
【0058】
これにより、第1の実施の形態に比べ、ラインメモリ101を省くことができ、コストダウンがはかれる。
【0059】
そして、ゴミ検知が終了した時点で、図11に示した各回路の設定を正規の設定に戻して、通常の画像処理機能を有したプリンタ動作を行わせる。
【0060】
なお、ゴミ検知は、生産工場での調整時やユーザ宅設置時に実施される調整項目に位置づけられるので、画像読取装置そのもののファーストコピータイム等のスペックに影響するものではない。
【0061】
また、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【0062】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述の各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。
【0063】
プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。
【0064】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0065】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0066】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、シェーディング板の第1の位置における読み取りデータに基づいて、シェーディング補正値を作成し、第1の位置とは異なるシェーディング板の第2の位置における読み取りデータに対して、作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行い、シェーディング補正されたデータに、シェーディング目標値よりも明るい値を示すデータが含まれる場合、第2の位置における読み取りデータに基づいてシェーディング補正値を作成し、作成されたシェーティング補正値に基づいて、読取手段により読み取られた原稿の画像に対してシェーディング補正を行うので、シェーディング板にゴミが付着した場合でも、ゴミを避けたシェーディング位置を検出することができ、これによって、良好なシェーディング補正を実現でき、高品位な読み取り画像の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像読取装置の第1の実施の形態におけるシェーディング補正回路の構成を示すブロック図である。
【図2】従来の画像読取装置の概略構成を示す図である。
【図3】CCDから出力された信号の信号処理回路を示すブロック図である。
【図4】シェーディング補正前のシェーディング板読み取りプロファイルを示す図である。
【図5】シェーディング補正回路の概略構成を示すブロック図である。
【図6】シェーディング板を読み取った場合のシェーディング補正回路の出力を示す図である。
【図7】画像読取装置が均一なハーフトーン原稿を読み取り、シェーディング補正処理を施した後、その読み取りデータに基づき複写装置によって複写を行ったとき得られる複写画像を示す図である。
【図8】シェーディングポジションにゴミが存在した場合のシェーディング前のデータプロファイルを示す図である。
【図9】ゴミがあるシェーディングポジションで得られるシェーディング補正値を用いて、ゴミがないシェーディングポジションで得られる読み取りプロファイルに対して、シェーディング補正を行った場合に得られる読み取りプロファイルを示す図である。
【図10】4ライン分の記憶容量を備えるラインメモリを用いて、シェーディング板上の4つの異なるシェーディングポジションで得られた読み取りプロファイルをシェーディング補正した後のデータをマッピングした図である。
【図11】第2の実施の形態におけるプリンタ側の画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
71 白スジ
101 ラインメモリ
201 原稿照明ランプ
203 原稿ガラス台
204 原稿
205 第1ミラー
206 第2ミラー
207 第3ミラー
208 レンズ
209 CCD
211 シェーディング板(明度基準板)
301 アナログアンプ
302 A/Dコンバータ
303 シェーディング補正回路
304 I/F回路
501 スイツチ
502 ラインメモリ
503 乗算器(シェーディング補正手段)
1001 I/F回路
1002 log変換回路
1003 エッジ強調回路
1004 γ変換回路
1005 2値化処理回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus. And method for controlling image reading apparatus In particular, Shading board Reading apparatus having a shading correction function for obtaining a correction value based on the read data and correcting the reading unevenness using the correction value And method for controlling image reading apparatus About.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional image reading apparatus.
[0003]
As shown in FIG. 2, the image of the original 204 placed on the
[0004]
A reading sequence of the image reading apparatus having such a configuration will be described below.
[0005]
When an original 204 is placed on the
[0006]
Shading correction processing is image processing that corrects reading unevenness in the reading system, particularly the optical system, and corrects uneven lighting in the illumination system, a decrease in the amount of light at the periphery of the optical lens, and uneven sensitivity in each pixel of the CCD, and outputs from the reading system. The dynamic range of all the pixel data in the image data is made equal.
[0007]
The procedure of the shading correction process will be described below.
[0008]
The shading correction is performed by the member arrangement shown in FIG. In the member arrangement shown in FIG. 2, when a shading correction execution command is input from a CPU (not shown), the image reading device turns on the
[0009]
The
[0010]
FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing circuit for signals output from the
[0011]
The analog image signal output from the
[0012]
The line image of the
[0013]
FIG. 4 is a diagram showing a shading plate reading profile before shading correction. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the pixel address of the
[0014]
As shown in FIG. 4, the read image of the
[0015]
The shading correction process is an image process for correcting the above-described reading unevenness, and the configuration of the shading correction circuit will be described with reference to FIG.
[0016]
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the shading correction circuit.
[0017]
In FIG. 5, 501 is a switch, 502 is a line memory, and 503 is a multiplier. When performing shading correction, first, the
[0018]
The
[0019]
When the calculation of the correction values for all pixels is completed, the CPU (not shown) overwrites the
[0020]
FIG. 6 shows the output of the
[0021]
FIG. 7A shows a copy image obtained when the image reading apparatus reads a uniform halftone original, performs shading correction processing, and performs copying by the copying apparatus based on the read data.
[0022]
Note that such a shading correction method using a line memory is a very general method. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-187263 also describes the method in the section “Prior Art”.
[0023]
However, since white paint is applied to the
[0024]
FIG. 8 is a diagram showing a data profile before shading when dust is present at the shading position. FIG. 8 shows that dust exists at the position of the pixel C.
[0025]
If the shading correction value is generated by the above-described method while dust is present at the position of the pixel C, and the read value of the pixel C is 120, the correction value of the pixel C is 245/120 = 2.04. Therefore, it is greatly different from the
[0026]
In order to prevent this problem, a technique is known in which dust on the
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional dust detection method of the shading plate performed by diverting the line memory of the image reading apparatus as described above performs dust determination based on a uniform slice level, so that accuracy corresponding to various types of data profiles is achieved. It is difficult to perform dust determination well, and there is a problem that there is a high possibility of erroneous detection such as detection of dust when there is no dust, or detection of dust even when there is dust.
[0028]
When the shading correction value is determined, the line memory is overwritten with the shading correction value data, and the data profile is lost. Therefore, it is difficult to re-determine the shading correction value even if a false detection is noticed.
[0029]
The present invention has been made in view of such problems, and is an image reading apparatus that enables accurate dust detection. And method for controlling image reading apparatus The purpose is to provide.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an image of an original is displayed. In line units along the main scanning direction A reading means for reading, a creating means for creating a shading correction value for obtaining a shading target value based on data read from the shading plate, and the reading means using the shading correction value created by the creating means. Scanned document image data Shading correction means for correcting shading for Storage means for storing a plurality of lines of images subjected to shading correction by the shading correction means; And the creating means creates a shading correction value based on the read data at the first position of the shading plate, and the shading correction means has a first shading plate different from the first position. 2 position For multiple lines including For the read data, perform the shading correction using the created shading correction value, The storage means stores data for a plurality of lines subjected to shading correction, Above For multiple lines stored in the storage means Data indicating a value brighter than the shading target value In the sub-scanning direction Is included, the creation unit creates a shading correction value based on the read data at the second position, and the shading correction unit reads the reading unit based on the created shading correction value. It is characterized in that shading correction is performed on the image of the original document.
[0031]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an image reading apparatus, comprising: In line units along the main scanning direction A reading means for reading, a creating means for creating a shading correction value for obtaining a shading target value based on data read from the shading plate, and the reading means using the shading correction value created by the creating means. Scanned document image data Shading correction means for performing shading correction on, Storage means for storing a plurality of lines of images subjected to shading correction by the shading correction means; And a second position of the shading plate that is different from the first position, and a step of creating a shading correction value based on read data at the first position of the shading plate. For multiple lines including For the read data, perform the shading correction using the created shading correction value, Data for a plurality of lines subjected to shading correction is stored in the storage means. Step and said For multiple lines stored in the storage means Data indicating a value brighter than the shading target value In the sub-scanning direction Is included, a shading correction value is created based on the read data at the second position, and shading correction is performed on the image of the document read by the reading unit based on the created shading correction value. And performing.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a shading correction circuit in the first embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. The configuration of the image reading apparatus according to the present invention is basically the same as the configuration of the conventional image reading apparatus shown in FIGS. 2, 3, and 5, and therefore the same parts are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
[0035]
In the shading correction circuit according to the first embodiment, the
[0036]
Next, the operation will be described.
[0037]
In the image reading apparatus according to the present invention, when a reading command is input by an operator, first, the
[0038]
Next, the image reading apparatus moves the shading position of the
[0039]
Then, the
[0040]
That is, the reading profile obtained when the
[0041]
However, since dust exists at point C in the first shading position, an excessive value of the shading correction value is calculated. Using this shading correction value, the reading profile in the second shading position where there is no dust. As shown in FIG. 9, the read data of the point C exceeds the
[0042]
Therefore, it is determined whether or not dust is present at the shading position based on the corrected reading profile shown in FIG. 9 stored in the
[0043]
If the presence of dust cannot be determined at the second shading position, the shading position is further shifted to the third and fourth shading positions, and the same sequence is executed. If the presence of dust can be determined at any of the shading positions, the position information of the determined shading position is stored in a non-volatile backup element (for example, EEPROM).
[0044]
Thereafter, every time a shading correction value is created, the position information of the shading position is read from the backup element, a shading correction value is created at the shading position indicated by this position information, stored in the
[0045]
Note that the processing described above is executed by a CPU (not shown).
[0046]
In addition, the reading profile obtained when the shading correction is performed on the reading profile of the
[0047]
Although the case where the
[0048]
For example, when a line memory corresponding to the
[0049]
FIG. 10 is a diagram obtained by mapping data after shading correction of reading profiles obtained at four different shading positions on the shading plate using a line memory having a storage capacity for four lines.
[0050]
In this data map, the data of pixel C is all 255 in the line crossing direction, and the surrounding pixels are approximately 245. As can be seen from this data map, it is clear that the data of pixel C is clearly different data. If data after shading correction for multiple lines can be stored in this way, Perpendicular to main scanning direction Since it appears as a line-shaped white streak in the sub-scanning direction, if a calculation process for detecting a white streak is performed, detection can be performed with higher accuracy than dust detection using a line memory for one line.
[0051]
When a shading position without dust is determined by such a method, it is desirable that the mechanical position determination accuracy be high. For example, when the driving means for driving the optical system is a general stepping motor, it is better to use a step angle as small as possible. Or it is good to adjust the gear ratio of a drive system and to take the movement distance of the optical system per step small. In this way, by mechanically improving the positional accuracy of the optical system, a shading correction value at a shading position free from dust can be obtained, and accurate shading correction can be realized.
[0052]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
[0053]
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the image processing circuit on the printer side. The configuration on the image reading apparatus side in the second embodiment is the same as that in the first embodiment except for the
[0054]
In FIG. 11, 1001 is an I / F circuit, 1002 is a log conversion circuit, 1003 is an edge enhancement circuit, 1004 is a γ conversion circuit, and 1005 is a binarization processing circuit. An image signal from the I /
[0055]
As described above, the image processing circuit on the printer side has many circuits having line memories for several lines. When performing dust detection in the image reading apparatus using the
[0056]
For example, a case where the line memory of the
[0057]
First, the processing in the
[0058]
Thereby, compared with the first embodiment, the
[0059]
When the dust detection is completed, the setting of each circuit shown in FIG. 11 is returned to the normal setting, and a printer operation having a normal image processing function is performed.
[0060]
In addition, dust detection is positioned as an adjustment item that is carried out at the time of adjustment at the production factory or at the time of installation at the user's home. Ru Therefore, it does not affect the specifications such as the first copy time of the image reading apparatus itself.
[0061]
A storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus is stored in the storage medium. It goes without saying that the present invention can also be achieved by reading and executing the program code.
[0062]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0063]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, or the like can be used.
[0064]
Further, by executing the program code read out by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS running on the computer based on the instruction of the program code is actually Needless to say, the present invention also includes a case in which the functions of the above-described embodiments are realized by performing part or all of the processing and the processing.
[0065]
Further, after the program code read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. Needless to say, the present invention includes a case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0066]
【The invention's effect】
As detailed above, according to the present invention, A shading correction value is generated based on the read data at the first position of the shading plate, and the generated shading correction value is used for the read data at the second position of the shading plate different from the first position. If the shading correction data includes data that is brighter than the shading target value, a shading correction value is created based on the read data at the second position, and the created shading Based on the correction value, shading correction is performed on the image of the document read by the reading unit, so that even when dust adheres to the shading plate, a shading position that avoids dust can be detected. Good shading correction can be achieved and high It is possible to provide a position reading image .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shading correction circuit in a first embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional image reading apparatus.
FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing circuit for signals output from a CCD.
FIG. 4 is a diagram showing a shading plate reading profile before shading correction.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a shading correction circuit.
FIG. 6 is a diagram illustrating an output of a shading correction circuit when a shading plate is read.
FIG. 7 is a diagram showing a copy image obtained when the image reading apparatus reads a uniform halftone original, performs shading correction processing, and then performs copying by the copying apparatus based on the read data.
FIG. 8 is a diagram showing a data profile before shading when dust is present at the shading position.
FIG. 9 is a diagram illustrating a reading profile obtained when shading correction is performed on a reading profile obtained at a shading position without dust using a shading correction value obtained at a shading position with dust;
FIG. 10 is a diagram obtained by mapping data after shading correction of reading profiles obtained at four different shading positions on a shading plate using a line memory having a storage capacity for four lines.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing circuit on a printer side according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
71 white stripes
101 line memory
201 Document illumination lamp
203 Original glass stand
204 Manuscript
205 First mirror
206 Second mirror
207 Third mirror
208 lenses
209 CCD
211 Shading plate (lightness reference plate)
301 Analog amplifier
302 A / D converter
303 Shading correction circuit
304 I / F circuit
501 Switch
502 line memory
503 Multiplier (Shading correction means)
1001 I / F circuit
1002 log conversion circuit
1003 Edge enhancement circuit
1004 γ conversion circuit
1005 Binarization processing circuit
Claims (5)
シェーディング板を読み取ったデータに基づいてシェーディング目標値を得るためのシェーディング補正値を作成する作成手段と、
前記作成手段により作成された前記シェーディング補正値を用いて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、
前記シェーディング補正手段によりシェーディング補正が行われた画像を複数ライン分記憶する記憶手段と、を有し、
前記作成手段は、前記シェーディング板の第1の位置における読み取りデータに基づいて、シェーディング補正値を作成し、
前記シェーディング補正手段は、前記第1の位置とは異なる前記シェーディング板の第2の位置を含む複数ライン分の読み取りデータに対して、前記作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行い、シェーディング補正された複数ライン分のデータを前記記憶手段に記憶させ、
前記記憶手段に記憶された複数ライン分のデータに、前記シェーディング目標値よりも明るい値を示すデータによる副走査方向のスジが含まれる場合、前記作成手段は、前記第2の位置における読み取りデータに基づいてシェーディング補正値を作成し、前記シェーディング補正手段は、前記作成されたシェーディング補正値に基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像に対してシェーディング補正を行うことを特徴とする画像読取装置。Reading means for reading an image of a document line by line along the main scanning direction ;
Creating means for creating a shading correction value for obtaining a shading target value based on data read from the shading plate;
Using the shading correction value created by the creation means, a shading correction means for performing shading correction on the image data of the document read by the reading means ;
Storage means for storing a plurality of lines of images subjected to shading correction by the shading correction means ,
The creating means creates a shading correction value based on the read data at the first position of the shading plate,
The shading correction means performs shading correction on the read data for a plurality of lines including the second position of the shading plate different from the first position, using the generated shading correction value, and performs shading. Storing the corrected data for a plurality of lines in the storage means;
When the data for a plurality of lines stored in the storage means includes a streak in the sub-scanning direction due to data indicating a value brighter than the shading target value, the creating means includes the read data at the second position An image reading unit that generates a shading correction value based on the image, and wherein the shading correction unit performs shading correction on the image of the document read by the reading unit based on the generated shading correction value. apparatus.
前記シェーディング板の第1の位置における読み取りデータに基づいて、シェーディング補正値を作成するステップと、
前記第1の位置とは異なる前記シェーディング板の第2の位置を含む複数ライン分の読み取りデータに対して、前記作成されたシェーディング補正値を用いてシェーディング補正を行い、シェーディング補正された複数ライン分のデータを前記記憶手段に記憶させるステップと、
前記記憶手段に記憶された複数ライン分のデータに、前記シェーディング目標値よりも明るい値を示すデータによる副走査方向のスジが含まれる場合、前記第2の位置における読み取りデータに基づいてシェーディング補正値を作成し、前記作成されたシェーディング補正値に基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像に対してシェーディング補正を行うステップと、を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。A reading unit that reads an image of a document line by line in the main scanning direction, a creating unit that creates a shading correction value for obtaining a shading target value based on data read from the shading plate, and the creation unit Using the shading correction value, a shading correction unit for performing shading correction on the image data of the document read by the reading unit, and a plurality of lines of images subjected to the shading correction by the shading correction unit are stored. And a control method of the image reading apparatus having storage means ,
Creating a shading correction value based on the read data at the first position of the shading plate;
For a plurality of lines of the read data including the second position of said different shading plate from the first position, performs a shading correction using the created shading correction value, a plurality of lines which are shading correction Storing the data in the storage means ;
When the data for a plurality of lines stored in the storage means includes a streak in the sub-scanning direction due to data indicating a value brighter than the shading target value, a shading correction value based on the read data at the second position And a step of performing shading correction on the image of the document read by the reading means based on the generated shading correction value.
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