JP5513246B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラテン上に載置された原稿又はプラテンに沿って所定速度で走行する原稿画像を光電変換手段で読取る画像読取装置に係わり、光沢画像の読取り精度の向上に関する。

一般にこの種の画像読取装置はプラテン上の原稿画像に光を照射して、その反射光を光電変換手段で電気信号として読取る装置として広く知られている。そしてプラテンに原稿画像を載置セットして読取る装置と、プラテン上を所定速度で移動する原稿画像を読取る装置の各構成が知られている。また、その読取光学系は、原稿画像の反射光を等倍光学系で光電変換素子に案内する光路構成と、縮小光学系で光電変換素子に案内する光路構成が知られている。

従来、このような装置では、モノクロ画像かカラー画像を読取るものが知られ、カラーの場合には光電変換素子をカラーセンサで、モノクロの場合にはモノクロセンサで構成している。このいずれの場合にも光沢画像を読取ると光沢領域の読取精度（コントラストなど）に問題が生ずる。つまり写真画像或いは金銀色印刷などメタリック印刷された光沢画像では、従来の光源を読取面に斜めから照射してその拡散反射光を光電変換すると光沢面（領域）の画像が黒っぽいデータとして読み取られる。

そこで例えば特許文献１には、原稿画像に対して所定角度傾斜した方向から光を照射する拡散光源と、原稿画像に対して垂直方向から光を照射する正反射光源とを備え、拡散光源からの光で画像読取りした画像データと、正反射光源からの光で画像読取りした画像データとを合成して画像の質感・風合いなどリアル性に富んだ画像データを取得する方法が提案されている。

また特許文献２には、原稿画像に対して所定角度傾斜した方向と垂直方向から光を照射し、原稿画像の反射光を光電変換手段に案内する撮像光路を切り換えることによって拡散反射光と正反射光を選択的に光電変換手段に案内する装置が提案されている。

そこで、拡散反射光と正反射光それぞれの光電変換データで１つの画像データを取得する場合に、上記文献１、文献２など従来は、拡散反射光の変換データと正反射光の変換データを比較して、例えば出力値（輝度が大きいデータ）を画素データとする合成方法が採られている。

一方この種の画像読取装置では、光源の経時的劣化、光電変換素子の劣化、或いは撮像光路の歪みなどに原因する画像データの歪みを補正するためシェーディング補正、γ補正など光電変換の出力値を補正して画像データを取得している。このシェーディング補正のために読取りプラテンに白基準板を設けて、その基準読取値で原稿画像の読取出力値（光電変換素子の出力値）を補正することは知られている。

特開２００４−２４７２９９号公報 特開２００６−１２６６３２号公報

上述のように、原稿画像の風合い、質感など再現性に富んだ画像読取を得るためには原稿画像の光沢度合いに応じた読取データの取得が必要となる。そこで前述の特許文献１及び２には原稿画像に対して正反射光を光電変換素子に案内するように光源の照射方向を設定し、この正反射読取データと、原稿画像に対して拡散反射光を光電変換素子に案内するように光源の照射方向を設定し、その拡散反射読取データを取得する光源機構が提案されている。

そして従来は、画像データを各画素の正反射読取データと拡散反射読取データを比較して例えば出力値の高いデータをその画素の画像データとして合成している。このような読取データの出力比較では光沢画像領域に印刷されている文字色が、例えば黒色文字が灰色っぽい文字として再現される問題がある。これと同時に、光沢画像領域が実際の原稿画像と風合いが異なる問題がある。

そこで本発明者は、文字色或いは光沢領域の風合いの再現性の要因を究明した。その結果、従来は光沢画素と非光沢画素を正反射読取データと拡散反射読取データを単純比較して大きい方のデータを基準に画素データを取得している。このため原稿画像には光沢度がない（低い）のに照射した光源の影響で正反射光が大きいと光沢画像として再現され、逆に原稿画像は弱い光沢度であるのに光源の影響で拡散反射光が大きいと非光沢画像として再現されることが判明した。

このような問題を解決するため本発明者は、正反射読取データと拡散反射読取データから画像データを取得（合成）する際に、光沢画素であるか非光沢画素であるかを、閾値データを基準に判別するとの着想に至った。そしてこの判別閾値を、装置に準備された拡散反射光源と正反射光源の光照射特性と、装置仕様に応じた光沢度合いで設定することによって風合い質感に富んだ光沢画像の再現が可能となる。

この場合に、正反射読取データをシェーディング補正する補正データは図４（ａ）に示すように最大出力基準値と、光沢画像と非光沢画像を判別する閾値との間の図示するＲ１のレンジで濃度階調を正規化しなければならない。このため原稿画像に対して光沢画像の濃度階調の再現性が問題となる。そして原稿画像の風合い質感は使用者の個人差があるため、非光沢画像を重視する用途では濃度斑として評価されることがある。

そこで本発明者は、光電変換素子からの正反射出力値をシェーディング補正する際に、図４（ａ）に示すＲ１のレンジで濃度階調を正規化するか、同図Ｒ２のレンジで濃度階調を正規化するか用途に応じて使用者が選択できるようにするとの着想に至った。

本発明は、光沢度の異なる原稿画像を用途に適合する再現性で画像読取することが可能な画像読取装置の提供をその課題としている。
更に本発明は、光沢画像の読取データをシェーディング補正する際に、その濃度階調を選択的に設定することによって用途に適合する濃度階調の画像読取が可能である画像読取装置の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は、原稿画像に正反射光源と拡散反射光源から光を照射して、光電変換手段から取得した正反射出力値と拡散反射出力値をシェーディング補正する出力値補正手段を設け、この出力値補正手段に、高光沢度基準の最大出力基準値と、低光沢度基準の第１の最小出力基準値と、光電変換手段の暗出力値から設定される第２の最小出力基準値と、この第１の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第１の補正データと、第２の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第２の補正データとを生成する補正値生成手段を設ける。そして正反射読取り実行時の正反射出力値をシェーディング補正する際に、第１、第２の補正データを選択して補正するように構成したことを特徴としている。

これによって異なる光沢度の原稿画像をより正確な濃度階調で画像データを取得するか、光沢画像領域の風合い、質感をより正確に画像データを取得するか用途に応じて選択可能となる。

更にその構成を詳述すると、異なる光沢度の原稿画像を読取る画像読取装置であって画像原稿をセットするプラテン（２）と、実質的に原稿画像の正反射光を光電変換するための正反射光源（９ｂ）と、実質的に原稿画像の拡散反射光を光電変換するための拡散光源（９ａ）と、プラテン上の原稿画像からの反射光を光電変換する光電変換手段（８）と、正反射光源から光を照射した原稿画像の正反射読取りと拡散光源から光を照射した原稿画像の拡散反射読取りを実行する制御手段（３０）と、光電変換手段からの正反射と拡散反射の各出力値をシェーディング補正する出力値補正手段（２２）とを備える。

そして出力値補正手段には、正反射光源から光を高光沢度基準面（３３）に照射した光電変換手段の出力値から設定される最大出力基準値（Ｓｏ１）と、正反射光源から光を低光沢度基準面（３４）に照射した光電変換手段の出力値から設定される第１の最小出力基準値（Ｓｏ２）と、光電変換手段の暗出力値から設定される第２の最小出力基準値（Ｓｏ４）と、この第１の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第１の補正データと（３５ａ）、第２の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第２の補正データ（３５ｂ）とを生成する補正値生成手段（３６）とを設け、制御手段は、原稿画像の正反射読取り実行時の正反射出力値をシェーディング補正する際に、第１の補正データで補正するか、第２の補正データで補正するか選択可能に構成する。

本発明は、原稿画像に正反射光源と拡散反射光源から光を照射して、光電変換手段から正反射出力値と拡散反射出力値を取得する際に、正反射出力値のシェーディング補正する補正データを高光沢度の最大出力基準値と、低光沢度の第１最小出力基準値に基づく第１の補正データか、最大出力基準値と、光電変換手段の暗出力値から設定される第２最小出力基準値に基づく第２の補正データを選択してデータ補正するようにしたものであるから以下の顕著な効果を奏する。

読み取った画像データの用途に応じて例えば光沢画像の風合い質感の再現性を重視するときには第１の補正データでシェーディング補正し、光沢部の階調の再現性を重視するときには第２の補正データでシェーディング補正することによって用途に適合する画像データの取得が可能である。

更に本発明は高光沢度基準面に照射したときの光電変換手段の出力値から最大出力基準値を、低光沢度基準面に照射したときの出力値から第１の最小出力値を設定し、この最大出力と最小出力値の間を濃度階調で正規化した補正データでシェーディング補正するものであるから、この第１の最小出力値を基準として光沢画素であるか否かを判別する閾値とすることが可能である。

従ってシェーディング補正した補正出力値をこの判別閾値と比較して光沢画素データを取得し、残りの非光沢画素データを拡散反射出力値から取得することによって、従来の正反射出力値と拡散反射出力値を画素毎に比較して画素データを取得する場合のように光沢画素を非光沢画像として画像処理すること、非光沢画素を光沢画像として画像処理することがない。

また、第２の補正データでシェーディング補正することによって光沢部の階調は最大出力基準値と光電変換素子の暗出力値との間で正規化されるため、比較的正確な濃度階調の再現性が得られる。

画像読取装置の全体構成の説明図。 図１の装置の画像読取部の要部説明図であり、（ａ）は光源の照射状態を示し、（ｂ）は基準板の配置構成図を示す。 光電センサから出力された画像データの処理回路。 図２のデータ処理部の補正回路の説明図であり、（ａ）は正反射光出力を示し、（ｂ）は拡散反射出力を示し、（ｃ）は光沢画素データの判別回路の概念図。 図１の装置のイニシャライズ動作を示すフローチャート。 本発明に係る画像読取動作の実行手順を示すフローチャート。 本発明に係る画像データ取得方法を示すフローチャート。 図１の装置と異なる光源の構成説明図。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる画像読取装置の一実施形態を示す。画像読取装置Ａは、図示しないコンピュータなどの画像ハンドリング装置に接続され、原稿画像を読取ってそのデータを転送するシステム端末、或いはプリンタなどの画像形成装置に接続され原稿画像を読取ってそのデータをプリント出力する。

図示の画像読取装置Ａは、ケーシング１にプラテン２が設けられ、このプラテン２に沿って往復動自在に光学キャリッジ６が内蔵されている。この光学キャリッジ６にはプラテン上の原稿画像Ｇａに読取光を照射する光源９と、原稿画像Ｇａからの反射光を光電変換する光電センサ８と、このセンサに反射光を案内する反射ミラー１０と結像レンズ７が内蔵されている。

この他、光学キャリッジ６には光源９と反射ミラー１０を搭載し、結像レンズ７と光電センサ８は例えばケーシング１の底部に配置したシャーシに配置しても良い、また、図示する光学キャリッジ６は縮小光学系の読取機構を一例として示しているが、等倍光学系の読取機構（密着型）であっても良い。

図１の装置は、フラットベット式のプラテン２とは別にスリット露光式のプラテン３が設けられ、フラットベット式プラテン２は原稿シートを静止した状態で載置セットし、スリット露光式プラテン３は原稿シートを所定速度で走行させるようにセットする。本発明におけるプラテンは、フラットベット式でもスリット露光式プラテンでもいずれの構成でも、或いは図示のように両プラテンを備えても良い。そして上記スリット露光式プラテン３の上方にはフィーダ装置Ｂが配置され、原稿シートを読取部に給送する。以下フラットベット式プラテン２の構成について本発明を説明する。

上記光学キャリッジ６（以下「キャリッジ」という）には、図２に示すように第１光源９ａと第２光源９ｂが搭載されている。この第１光源９ａはフラットベット式プラテン２の読取部Ｒに角度θ１で斜め方向から光を照射する。また第２光源９ｂはフラットベット式プラテン２の読取部Ｒに角度θ２（θ２＜θ１）で略々垂直方向直下から光を照射する。そして原稿画像Ｇａの反射光は第１ミラー１０ａ、第２ミラー１０ｂ、第３ミラー１０ｃ、第４ミラー１０ｄ、第２ミラー１０ｅを経て集光レンズ７に案内され、このレンズから光電センサ８に結像するように光路形成されている。

このように第１光源９ａは角度θ１で読取部Ｒに斜め方向から光を照射し、画像面からの拡散反射光が光電センサ８から出力される。また第２光源９ｂは角度θ２で読取部Ｒに垂直方向直下から光を照射し、画像面からの正反射光が光電センサ８から出力される。

つまり第１光源９ａからの反射光は実質的に拡散反射光（その成分のほとんどが拡散光）が光電変換され、第２光源９ｂからは実質的に正反射光が光電変換される。そこで以下第１光源９ａを拡散反射光源、第２光源９ｂを正反射光源と云い、第１光源９ａからの光電センサ８の出力値を拡散反射出力値、第２光源９ｂからの出力値を正反射出力値と云う。

なお、上述の光電センサ８はカラーラインセンサで構成され、主走査方向（図１表裏方向）にライン状に光電変換素子が配列されたセンサアレイで構成されている。図示のものはＣＣＤカラーセンサで構成されている。また第１第２光源９ａ、９ｂもライン状の棒状ランプで構成されている。そしてキャリッジ６はガイドレール１２に沿って副走査方向（図１左右方向）に往復動可能に構成され、図示しないキャリッジモータで往復動する。従ってキャリッジ６はフラットベット式プラテン２に沿って副走査方向に移動しながらカラーラインセンサで線順位に画像読取りするようになっている。

上述のように構成された画像読取装置Ａにおける画像処理の構成について説明する。図３は光電センサ８から出力された画像データの処理回路を示す。光電センサ８から出力された信号（アナログ）は、増幅器２０、Ａ／Ｄ変換部２１を経てシェーディング補正部２２、色補正部２３から画像データ処理部２４に送られ、外部インターフェース２５から外部装置Ｃ に転送される。これとは別に光電センサ８からの出力信号は増幅器２０、Ａ／Ｄ変換部２１を経て補正データ生成部３６に送られ、その補正データは記憶手段（ＲＡＭ）３２に格納されるように構成されている。

上記光電センサ８（図示のものはＣＣＤ）にはＣＣＤドライバ２６が設けられ、センサ出力を制御するタイミングを発生する。この光電センサ８は後述するように画像dataの読取と、基準板（後述する高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４）を読み取る。上記増幅器２０にはゲイン設定回路２７とオフセット設定回路２８が接続されている。またＡ／Ｄ変換部２１にはＡ／Ｄ変換する基準の閾値を設定するＡ／Ｄ閾値設定回路２９が接続されている。

一方、上記光電センサ８による画像読取は制御ＣＰＵ３０で制御され、このＣＰＵはＲＯＭ３１に準備された制御プログラムとＲＡＭ３２に準備された制御データに従って、「基準データ読取」「画像読取」を実行するように構成されている。「基準データ読取」はフラットベット式プラテン２に準備された高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４を読取り、「画像読取」はフラットベット式プラテン２にセットされた原稿画像Ｇａを読取る。

上記増幅器２０は光電センサ８から出力された画像信号を増幅する。このためゲイン設定回路２７とオフセット設定回路２８が設けられている。このとき、ゲイン値とオフセット値は「拡散反射出力値」用と、「正反射出力値」用がそれぞれ後述する方法によって予め設定され、記憶手段（ＲＯＭ）３２に準備されている。

上記Ａ／Ｄ変換部２１は、光電センサ８からの出力値（アナログ値）をデジタル値に変換する。このＡ／Ｄ変換部は、Ａ／Ｄコンバータでアナログ出力値をデジタル信号に変換する。このＡ／Ｄ変換で所定の濃度階調、例えば２５６階調、１２８階調、或いは２値化したデジタル信号に変換する。

上記シェーディング補正部２２は、Ａ／Ｄコンバータでデジタル化された出力信号を補正する。前述した光源９ａ、９ｂのライン方向（主走査方向）の光量変動、光電センサ８の変動、或いは撮像光学系（反射ミラー１０、結像レンズ７など）の変動による出力値の輝度ムラを修正する。このシェーディング補正データは、後述する方法によって取得し、記憶手段（ＲＯＭ）３２に記憶されている。

上記色補正部２３は、シェーディング補正と同様にＡ／Ｄコンバータでデジタル化された出力信号を補正する。出力値をガンマ補正、ノイズ除去などの処理を施す。

上記画像データ処理部２４は、光電センサ８から出力されＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、色補正、などの処理が施された画像データを外部に転送する前処理を施す。図示の装置では、前述した「拡散反射出力値」と「正反射出力値」を合成して画像データを取得する。その方法は後述する。

このような構成において図示の装置は、上記「画像読取」を前述の第１光源（拡散反射光源）９ａから光を照射してその拡散反射光を光電センサ８で光電変換する拡散反射読取りと、前述の第２光源（正反射光源）９ｂから光を照射してその正反射光を光電センサ８で光電変換する正反射読取りを実行するように制御ＣＰＵ３０の実行プログラムが構成されている。

そして光沢度の低い原稿画像（以下「非光沢画像」という）は拡散反射読取りで画像データを取得（非光沢画像読取モード）し、その他の原稿画像（以下「光沢画像」という）は正反射読取りと拡散反射読取りを行って画像データを取得（光沢画像読取モード）する。

つまり、非光沢画像は拡散反射光源９ａからプラテン上の原稿画像Ｇａに光を照射してその反射光を光電センサ８で光電変換し、光沢画像は正反射光源９ｂからプラテン上の原稿画像Ｇａに光を照射してその反射光を光電変換する。このとき原稿画像Ｇａの一部が光沢画像（光沢度が異なる原稿画像）である場合には、正反射読取りと拡散反射読取りのセンサ出力から光沢画素データと非光沢画素データを合成する。

なお図示の装置は光沢画像読取モードが選択されたときには、同一画像について正反射読取りと拡散反射読取りを実行して、両センサ出力値から１つの画像データを取得するように構成されている。従って原稿画像Ｇａの全体が光沢画像のときには、結果として正反射読取りデータのみから画像データが取得されることとなる。

そこで制御ＣＰＵ３０には画像読取モード（非光沢画像読取モード又は光沢画像読取モード）の入力手段（コントロールパネル）３７からモード設定がされる。これと共に制御ＣＰＵ３０は設定されたモードに従って光源切換手段３０ａを構成し、拡散反射光源９ａと正反射光源９ｂを切り換えるようになっている。具体的には、第１第２光源９ａ、９ｂの電源回路（不図示）に制御ＣＰＵ３０から「ＯＮ」「ＯＦＦ」コマンドと、光量調整コマンドが制御ＣＰＵ３０から発信制御される。

本発明は上述した画像読取構成において以下の「補正データ生成」と「画像合成」を特徴としている。
［補正データ生成部］
図３に示すように光電センサ８の出力値は増幅器２０とＡ／Ｄ変換部２１を介して補正データ生成部３６に送られる。この補正データ補正部３６では「シェーディング補正データ」と「判別閾値」を設定する。シェーディング補正データは前述したシェーディング補正部２２の補正データを生成し、判別閾値は光沢画素であるか、非光沢画素であるかを判別する基準値を生成する。そして生成した「値」は補正データ記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶する。

このため、前述したフラットベット式プラテン２には、図２（ｂ）に示すように基準板３３、３４が設けられている。この基準板３３，３４はフラットベット式プラテン２の画像読取領域外に配置されている。そして第１の基準板は高光沢度基準面３３を、第２の基準板は低光沢度基準面３４に形成されている。

この高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４は前述した第２光源（正反射光源）９ｂから光（図示のものはＬＥＤ光）を照射したときの光沢度が高光沢度基準面３３は［α％］に、低光沢基準面３４は［β％］に設定する。この［α％］は装置仕様から原稿画像Ｇａの最大光沢度に設定され、［β％］は最小光沢度に設定する。

例えば画像読取する原稿画像Ｇａの最大光沢度が金・銀、金属色のメタリック印刷であるときには［α％］をその光沢度に設定し、画像読取する原稿画像Ｇａの最大光沢度が写真印刷であるときには［α％］をその光沢度に設定する。また画像読取する原稿画像Ｇａの最小光沢度が通常の普通紙モノクロ印刷であるときには［β％］をその光沢度に設定する。

このように高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４は、使用する原稿画像Ｇａの質感・風合いと、取得した画像データの用途、例えばデザインユースであるかドキュメントユースであるか等の条件で最大光沢度画像と最小光沢画像に設定する。図示の基準板は白色基準面で高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４を設定している。このように白色基準面で低光沢度基準面（板）を構成することによって「拡散反射読取り」時の白色基準値を取得することが可能となる。

そこで高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４を、光学キャリッジ６に搭載した光電センサ８で画像読取する。本発明はこの第１第２の基準板３３，３４の画像読取を、（１）正反射光源９ｂからの光（第１光源９ａ消灯、第２光源９ｂ点灯）で基準板３３、３４の正反射光を光電変換する。これによって光電センサ８からは図４（ａ）に示す高光沢度基準面３３から最大光沢出力値Ｓｏ１が、低光沢度基準面３４から最小光沢度出力値Ｓｏ２が出力される。同図Ｘ軸方向は光電センサ８の主走査方向の画素Ｎを、Ｙ軸方向はセンサ出力値Ｚを示す。同図にセンサ出力値Ｚの一例を示すが、例えば主走査方向の画素Ｎの両端部は光源輝度ムラとして現れ、光電センサ８のビットの輝度ムラ（不図示）が各画素に現れる。

次に（２）拡散反射光源９ａからの光（第１光源９ａ点灯、第２光源９ｂ消灯）で低光沢度基準面３４の拡散反射光を光電変換する。これによって光電センサ８からは図４（ｂ）に示す低光沢度基準面３４から白レベル出力値Ｓｏ３が出力される。そして（３）第１第２光源９ａ、９ｂを共に消灯した状態で光電センサ８の暗出力値（ダーク出力値）Ｓｏ４を取得する。

従って上記（１）（３）の基準面読取で基準出力値Ｓｏ１、Ｓｏ２、Ｓｏ３を取得するときには補正データの作成が短時間で処理工程が容易であり、上記（１）（２）（３）の基準面読取で基準出力値を取得するときにはより正確な補正データの作成が可能である。

このように取得された基準出力値Ｓｏ１（最大光沢度出力値）、Ｓｏ２（最小光沢度出力値）、Ｓｏ３（白レベル出力値）、Ｓｏ４（ダーク出力値）に基づいて、「正反射読取用シェーディング補正値」と「拡散反射読取用シェーディング補正値」と「光沢画素判別閾値」を設定する。

まず正反射読取用シェーディング補正値は、図示の装置は「正反射出力値をシェーディング補正」するために、第１の補正データと、第２の補正データを生成するように構成されている。これは光沢原稿を光沢度の再現性を必要とする場合には次の第１の補正データを、画像の濃度階調の再現性を必要とする場合には次の第２の補正データを使用者のモード選択に応じて設定するためである。

上記第１の補正データは、最大光沢度出力値Ｓｏ１と最小光沢度出力値Ｓｏ２の図４（ａ）に示すレンジＲ１で所定の濃度階調に正規化する。つまり図４（ａ）に示す最大出力値Ｓｏ１を所定の濃度階調、例えば２５６階調に正規化する。この正規化したデータは光電センサ８のビット毎にＲＧＢのデータとして記憶手段（ＲＡＭ）３２のメモリテーブルに記憶する。また、第２の補正データは、最大光沢度出力値Ｓｏ１とダーク出力値Ｓｏ４との図４（ａ）に示すレンジＲ２で所定の濃度階調に正規化し、メモリテーブルに記憶する。

このように図４（ａ）に示すようにレンジＲ１とレンジＲ２はデータ幅が［レンジＲ１＜レンジＲ２］であり、第１の補正データは、データ幅が光沢画像領域のみが正規化されることとなり、より光沢画質の再現性に富んだ出力補正となる。また、第２の補正データは普通画像（非光沢画像領域）と光沢画像領域で正規化されることとなり、濃度階調の再現性に富んだ出力補正となる。具体的には第１の補正データで補正すると光沢画質は高精度に得られるが、装置で設定している非光沢基準面の光沢度よりも低い光沢度を持つ原稿は、その部分を再現出来なくなり、第２の補正データで補正すると濃度階調は高精度に得られるが、例えば黒文字が灰色っぽい画像になる場合がある。

次に拡散反射読取用シェーディング補正値は、白レベル出力値Ｓｏ３とダーク出力値Ｓｏ４との図４（ｂ）に示すレンジＲ３で所定の濃度階調に正規化し、メモリテーブルに記憶する。

このようなシェーディング補正データに基づいて画像読取実行時の光電センサ８の出力値をシェーディング補正データでフラット補正する。つまり取得したセンサの出力値の読取誤差（輝度のバラツキ）を補正データで補正する。このシェーディング補正は、画像読取した光電センサ８の出力値を増幅器２０で増幅し、Ａ／Ｄ変換部２１でデジタル値に変換した後に実行するようにしている。

また上述のように取得した最大光沢出力値と最小光沢出力値とは、正反射読取実行時の光電センサからの出力値を増幅器２０で増幅する際に、ゲイン設定回路２７で最大光沢出力値Ｓｏ１が所定値となるようゲイン値を設定し、オフセット設定回路２８にて最小光沢出力値Ｓｏ２もしくは、ダーク出力値Ｓｏ４が所定値となるようオフセット値を設定することに用いる。最小光沢出力値Ｓｏ２を用いてオフセット値を設定することにより、Ａ／Ｄ変換処理前のＳｏ２以下となる画像データは全て切り捨てられることになるので、前述したような非光沢基準面の読み取りデータによる閾値設定ではなく、任意の所定値を閾値設定することにより、光沢判定することが可能となる。

［画像合成］
本発明は上述の方法によって取得した最小光沢度出力値Ｓｏ２を基準に「光沢度画素であるか否かを」判別することを特徴としている。このため前述したようにフラットベット式プラテン２に低光沢度基準面３４を設け、正反射光源９ｂからの反射光を光電センサ８で光電変換し、判別閾値Ｓｏ２として記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶されている。

そこで画像データ処理部２４は、原稿画像Ｇａに正反射光源（第２光源）９ｂから光を照射したときの光電センサ８の出力値を、画像データ補正部３８で補正した後、この補正出力値Ｓｙを最小光沢度出力値Ｓｏ２を基準に設定した判別閾値と比較する。そしてこの比較で補正出力値Ｓｙが判別閾値より大きいとき、光沢画素データＳｄ１とする。この場合の比較回路は図４（ｃ）に示すようにコンパレータで補正出力値Ｓｙと判別閾値を比較し、その比較結果で光沢画素であるか否かを判別する。そして光沢画素データＳｄ１は例えばバッフアメモリ３５の第１メモリ３５ａの該当アドレスに記憶する。

これと共に、画像データ処理部２４は、原稿画像Ｇａに拡散反射光源（第１光源）９ａから光を照射したときの光電センサ８の出力値を、データ補正した後、この補正出力値Ｓｙを非光沢画素データＳｄ２として例えばバッフアメモリ３５の第２メモリ２５ｂの該当アドレスに記憶する。

そして画像データ処理部２４は第２メモリ２５ｂから拡散反射読取で取得した非光沢画素データＳｄ２の読出しと、第１メモリ２５ａから正反射読取で取得した光沢画素データＳｄ１を読出して両データを合成する。この画像合成は、例えば非光沢画素データｓｄ２と同一アドレスに光沢画素データＳｄ１が存在すればその画素を光沢画素データＳｄ１と置換する。

これによって全アドレスの画像データが非光沢画素データＳｄ２と光沢画素データＳｄ１で合成され、光沢画素であるか否かは正反射読取で取得された補正出力値Ｓｙを判別閾値と比較して決定される。

このように本発明は、低光沢度基準面３４を画像データの用途に応じた光沢度に設定し、この基準面を正反射読取で読み取った光電センサ８の出力値（最小光沢度出力値）Ｓｏ２を判別閾値とすることを特徴としている。これによって画像データを使用目的に適合する光沢再現性で出力することが可能となる。

［画像読取動作］
次に図５に基づいて上述した装置における画像読取動作を説明する。図５は装置のイニシャライズ動作を示す。装置電源が投入（Ｓｔ０１）されるとイニシャライズ動作を開始する（Ｓｔ０２）。このイニシャライズ開始でキャリッジ６は所定のホームポジションに移動し、各回路の設定値（ゲイン値、オフセット値、各種補正値）は初期値にリセットされる（Ｓｔ０３）。

そこで制御ＣＰＵ３０は、正反射光源９ｂを点灯（Ｓｔ０４）し、キャリッジ６を高光沢度基準面３３の読取位置に移動する（Ｓｔ０５）。そしてこの高光沢度基準面３３の光電センサ８の出力値を基準に高光沢側ゲイン調整を実行する（Ｓｔ０６）。次にキャリッジ６を低光沢度基準面３４の読取位置に移動（Ｓｔ０７）または、そのままの位置で光源ランプを消灯し、低光沢側オフセット調整を実行する（Ｓｔ０８）。

次に制御ＣＰＵ３０はゲイン値とオフセット値が予め設定されたデフォルト値以内であるか否か判断する（Ｓｔ０９）。この判断で「ＮＯ」のときにはゲイン・オフセット調整（Ｓｔ０５〜Ｓｔ０８）を繰り返す。

次に制御ＣＰＵ３０は正反射光源９ｂを消灯（Ｓｔ１０）し、拡散反射光源９ａを点灯する（Ｓｔ１１）。そしてキャリッジ６を低光沢度基準面（白基準面）３４の読取位置に移動し、ゲイン調整する（Ｓｔ１２）。そこで拡散反射光源９ａを消灯した状態（Ｓｔ１３）で光電センサ８の暗出力値からオフセット調整する（Ｓｔ１４）。このゲイン・オフセット調整が予め設定されたデフォルト値以内であるか否か判断する（Ｓｔ１５）。この判断で「ＮＯ」のときにはゲイン・オフセット調整（Ｓｔ１２〜Ｓｔ１４）を繰り返し、「ＹＥＳ」のときには制御ＣＰＵ３０はイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ１６）。

次に図６に従って画像読取動作の実行手順を説明する。このため制御ＣＰＵ３０は、図示しないコントロールパネル３７からの入力信号、或いはコンピュータなどの画像ハンドリング装置からコマンド信号を受信する。この入力信号、コマンド信号は画像読取条件（カラー・モノクロ、解像度、縮倍率など）と「光沢画像読取」か「非光沢画像読取」か読取モードの設定信号を受信する（Ｓｔ１００）。この場合「光沢画像読取」モードが選択されたときには「濃度優先仕上げ」か「光沢優先仕上げか」の仕上げ条件も同時に受信する。

上記読取条件で「光沢画像読取」がモード選択されたときには（Ｓｔ１０１で「ＹＥＳ」）には次の動作に移行し、「非光沢画像読取」がモード選択されたときには（Ｓｔ１０１で「ＮＯ」）には後述するステップＳｔ１１２〜Ｓｔ１１９を実行する。

「光沢画像読取」モードのときには、第２光源（正反射光源）９ｂを点灯（Ｓｔ１０２）し、キャリッジ６を低光沢度基準面３４位置に移動する（Ｓｔ１０３）。そしてこの位置で低光沢度基準面３４の出力値Ｓｏ２を光電センサ８から取得する（Ｓｔ１０４）。次にキャリッジ６を高光沢度基準面３３に移動し、高光沢度基準面３３の出力値Ｓｏ１を取得（Ｓｔ１０５）する。

このように取得された最大光沢度出力値Ｓｏ１と最小光沢度出力値Ｓｏ２は、既に取得されＲＡＭ３２に記憶されている光電センサ８の暗出力値Ｓｏ４（ダーク出力値；後述するステップＳｔ１１１で取得され記憶されている）から前述した第１の補正データと第２の補正データを作成し、記憶手段（ＲＡＭ）３２に記憶する。これと共に最小光沢度出力値Ｓｏ２を基準に設定した判別閾値をＲＡＭ３２に記憶する（Ｓｔ１０６）。

次に制御ＣＰＵ３０は、第２光源（正反射光源）９ｂを点灯した状態でフラットベット式プラテン２上の原稿画像Ｇａを読取る（Ｓｔ１０７）。この正反射読取の取得データはバッファメモリ３５に格納し、前述した増幅器２０とＡ／Ｄ変換部２１でデジタル化し、画像データ補正部３８でシェーディング補正と色補正を画像読取と並行処理する。そしてその補正出力値Ｓｙを判別閾値と比較して第１メモリ３５ａに記憶する。

この正反射読取（Ｓｔ１０７）で原稿画像全体の読取が終了すると、制御ＣＰＵ３０はキャリッジ６を停止し（Ｓｔ１０８）、第２光源９ｂを消灯する（Ｓｔ１０９）。これと共にキャリッジ６を読取開始位置に復帰させる（Ｓｔ１１０）。この復帰の過程で光電センサ８の出力値を取得し、暗出力値Ｓｏ４としてＲＡＭ３２に記憶する（Ｓｔ１１１）。

次に制御ＣＰＵ３０は第１光源（拡散反射光源）９ａを点灯し（Ｓｔ１１２）、キャリッジ６を低光沢度基準面３４の読取位置に移動する（Ｓｔ１１３）。そしてこの低光沢度基準面３４の出力値から白レベル基準値Ｓｏ３を取得する（Ｓｔ１１４）。このデータは前述と同様にシェーディング補正データを生成して、記憶手段（ＲＡＭ）３２のメモリテーブルに記憶する（Ｓｔ１１５）。

次に制御ＣＰＵ３０はキャリッジ６を読取開始位置に移動し、拡散反射読取を実行する（Ｓｔ１１６）。この取得データは前述と同様に増幅器２０とＡ／Ｄ変換部２１でデジタル化し、画像データ補正部３８でシェーディング補正と色補正をした後、第２メモリ３５ｂに記憶する。

その後、制御ＣＰＵ３０はキャリッジ６を停止（Ｓｔ１１７）し、第１光源９ａをＯＦＦ（Ｓｔ１１８）する。そしてキャリッジ６を初期位置（ホームポジション）に復帰させる（Ｓｔ１１９）。

次に図７に従って画像データの取得を説明する。上述の正反射読取りでバッファメモリ３５の第１メモリ３５ａに格納されている画素データは判別閾値と比較して光沢度の高い画素に光沢画素データＳｄ１として記憶されている。また上述の拡散反射読取りでバッファメモリ３５の第２メモリ３５ｂに格納されている画素データは非光沢データとしてデータ補正され、非光沢画素データＳｄ２として判別されている。

そこで制御ＣＰＵ３０は光電センサ８の画素を指定する（Ｓｔ１５０）。この画素指定は例えばシーケンシャルに指定する。そして光沢画素データＳｄ１を第１メモリ３５ａから読み出し（Ｓｔ１５１）、同時に非光沢画素データＳｄ２を第２メモリ３５ｂから読み出す（Ｓｔ１５２）。このとき指定された画素に光沢画素データＳｄ１があるとき（Ｓｔ１５３で「ＹＥＳ」のとき）には非光沢画素データＳｄ２を光沢画素データＳｄ１で置き換える（Ｓｔ１５４）。そして指定された画素に光沢画素データＳｄ１がないとき（Ｓｔ１５３で「ＮＯ」のとき）には非光沢画素データＳｄ２を画素データとしてそれぞれ転送バッファに格納する（Ｓｔ１５５）。

なお、本発明にあって第１光源９ａと第２光源９ｂはそれぞれ異なる２つの発光体（図示のものはＬＥＤ発光体）で構成する場合を示したが、図８に示すように１つの発光体４１で構成し、この発光体からの光をプラテン４２に角度θ１で照射する第１光源４１ａと、角度θ２で照射する第２光源４１ｂで構成することも可能である。

この場合には、例えば第１反射ミラー４３ａを第１光源４１ａからの拡散反射光を光電センサに案内する角度位置（図示実線）と、第２光源４１ｂからの正反射光を光電センサに案内する角度位置（図示破線）にシフトするシフト手段（例えば電磁ソレノイドなど）を設ける。

更に、本発明にあって高光沢度基準面３３と低光沢度基準面３４とはフラットベット式プラテン２にそれぞれ基準板を設け、画像読取の開始時、或いはキャリブレーション時に画像読取する実施形態を示したが、これは光源ランプ、光電センサなどが経時的に変化する場合の実施形態である。光源ランプ、光電センサなどの経時的変化が主・副走査ともに相似であれば、プラテンに高光沢度基準面と低光沢度基準面を配置するとこなく、例えば実験値で予め最大光沢出力値と最小光沢度出力値を設定し、その設定値をＲＡＭに記憶しても良いことは勿論である。

Ａ 画像読取装置
２ フラットベット式プラテン
３ スリット露光式プラテン
６ 光学キャリッジ
８ 光電センサ
９ａ 第１光源（拡散反射光源）
９ｂ 第２光源（正反射光源）
２０ 増幅器
２１ Ａ／Ｄ変換部
２２ シェーディング補正部
２３ 色補正部
２４ 画像データ処理部
２５ 外部インターフェース
２６ ＣＣＤドライバ
２７ ゲイン設定回路
２８ オフセット設定回路
２９ Ａ／Ｄ閾値設定回路
３０ 制御ＣＰＵ
３０ａ 光源切換手段
３１ ＲＯＭ
３２ 記憶手段（ＲＡＭ）
３３ 高光沢度基準面（第１の基準板）
３４ 低光沢度基準面（第２の基準板）
３５ａ 第１メモリ
３５ｂ 第２メモリ
３６ 補正データ生成部
３８ 画像データ補正部
Ｇａ 原稿画像
Ｓｏ１ 最大光沢度出力値（ゲイン値設定用基準データ）
Ｓｏ２ 最小光沢度出力値（判別閾値設定用基準データ）
Ｓｏ３ 白レベル出力値
Ｓｏ４ 暗出力値（ダーク出力値）
Ｓｄ１ 光沢画素データ
Ｓｄ２ 非光沢画素データ
Ｓｙ 補正出力値

Claims (9)

1. 異なる光沢度の原稿画像、または、同一原稿内に異なる光沢度領域が存在するような原稿画像を読取る画像読取装置であって、
   画像原稿をセットするプラテンと、
   原稿画像の正反射光を光電変換するための正反射光源と、
   原稿画像の拡散反射光を光電変換するための拡散光源と、
   前記プラテン上の原稿画像からの反射光を光電変換する光電変換手段と、
   前記正反射光源から光を照射した原稿画像の正反射読取りと前記拡散光源から光を照射した原稿画像の拡散反射読取りを実行する制御手段と、
   前記光電変換手段からの正反射と拡散反射の各出力値を読取りに適した値に補正する出力値補正手段と、
   を備え、
   前記出力値補正手段には、
   前記正反射光源から光を高光沢度基準面に照射した前記光電変換手段の出力値から設定される最大出力基準値と、
   前記正反射光源から光を低光沢度基準面に照射した前記光電変換手段の出力値から設定される第１の最小出力基準値と、
   前記光電変換手段の暗出力値から設定される第２の最小出力基準値と、
   この第１の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第１の補正データと、第２の最小出力基準値と最大出力基準値に基づく第２の補正データとを生成する補正値生成手段と
   が設けられ、
   前記制御手段は、原稿画像の正反射読取り実行時に、
   前記第１の補正データで補正するか、前記第２の補正データで補正するか選択可能に構成されていることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記出力値補正手段による補正は、
   シェーディング補正若しくはオフセット補正であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記光電変換手段の暗出力値は、前記正反射光源と前記拡散光源とを共に消灯した状態の前記光電変換手段の出力値であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記補正値生成手段は、前記第１の補正データと第２の補正データを、所定の階調を有する正規化データとして生成することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 前記制御手段は、
   前記正反射光源から光を低光沢度基準面に照射した前記光電変換手段の出力値に基づいて光沢画素か否か判別するための判別閾値を設定するように構成され、
   前記光電変換手段からの正反射と拡散反射の各出力値に基づいて画像データを生成するデータ処理手段が備えられ、
   このデータ処理手段は、
   前記光電変換手段からの正反射出力値を前記判別閾値と比較して光沢画素データを取得し、
   前記原稿画像の拡散反射出力値から非光沢画素データを取得することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
6. 前記プラテンには、
   所定の高光沢度を有する高光沢度基準面と、
   所定の低光沢度を有する低光沢度基準面と、
   が設けられ、
   前記制御手段は、
   前記正反射光源を点灯した状態で前記高光沢度面と低光沢度基準面からの前記光電変換手段の出力値から前記最大出力基準値と、第１の最小出力基準値をそれぞれ取得し、
   前記拡散光源と正反射光源とを共に消灯した状態の前記光電変換手段の出力値、または光電変換素子にて用意されている出力値から前記第２の最小出力基準値を取得し、
   この取得した最大出力基準値と第１の最小出力基準値と第２の最小出力基準値とを記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
7. 前記制御手段は、原稿画像の正反射読取り実行時の前記光電変換手段の出力値を増幅する際に、増幅器のゲイン値を前記最大出力基準値に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
8. 前記正反射光源と拡散光源とは、前記プラテンの画像読取位置に対して正反射光源の照射角度が拡散光源の照射角度より小さい角度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
9. 前記正反射光源と拡散光源とは、異なる複数の発光体で構成されるか、若しくは、単一の発光体と、この発光体から前記光電変換手段に至る光の光路を変更するシフト手段で構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像読取装置。

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