JP5590911B2 - Image reading apparatus and method - Google Patents
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Description
この発明は、スキャナ、FAX、複写機などに搭載される画像読取装置に関するものであり、特に、複数のセンサチップを直線状に配列したラインセンサで原稿を読み取る際にセンサチップ間にデータを補間して出力する画像読取装置及び方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE
複数のセンサチップを直線状に配列した密着型イメージセンサーにおいて、隣接するチップ間の境界を挟んで隣接する撮像素子(画素)の間隔を、センサチップ内の画素ピッチの2倍にして、上記境界を挟んで隣接する画素間に、画像データを補間するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a contact image sensor in which a plurality of sensor chips are linearly arranged, the boundary between adjacent image pickup elements (pixels) across the boundary between adjacent chips is set to be twice the pixel pitch in the sensor chip, and the boundary There is known a technique that interpolates image data between pixels adjacent to each other with respect to (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記の従来技術では、上記境界を挟んで隣接する2つの画素の画素値の平均値を求めることにより、或いは境界を挟んで隣接する4つの画素の画素値を用いた4次式の曲線を使って補間を行っているため、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合正確に補間を行なうことができないという問題があった。 However, in the above-described prior art, a curve of a quartic expression using the average value of the pixel values of two adjacent pixels across the boundary or using the pixel values of four pixels adjacent across the boundary. Therefore, there is a problem that accurate interpolation cannot be performed when a high-frequency component is included in the document image.
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、本発明の画像読取装置は、
原稿を読み取るラインセンサを有する画像読取装置であって、
それぞれ複数個のRGBの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記RGBの撮像素子が光電変換した第1の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第1の電気信号を第1のデジタルデータに変換する第1のAD変換部と、
前記第1のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第1の補正後データとして出力する第1のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップを有し、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第2の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第2の電気信号を第2のデジタルデータに変換する第2のAD変換部と、
前記第2のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第2の補正後データとして出力する第2のシェーディング補正部と、
前記第2の補正後データを用いて前記第1の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記複数個のカラーセンサチップは、前記複数のカラーセンサチップのうちの隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の2倍となるように配置され、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部間にあって、前記カラーセンサチップには前記原稿を読み取ることができない欠落位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、
前記第1の補正後データから輝度データを生成し、
前記第2の補正後データに含まれる、前記欠落位置において前記モノクロセンサチップで前記原稿を読み取ることで生成されたデータを用いて前記輝度データに対する補間を行なう
ことを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the image reading apparatus of the present invention includes:
An image reading apparatus having a line sensor for reading a document,
A plurality of color sensor chips each having a plurality of RGB image sensors, and a color image sensor that outputs a first electric signal photoelectrically converted by the RGB image sensors;
A first AD converter for converting the first electrical signal into first digital data;
A first shading correction unit that corrects characteristic variations for each element of the image sensor included in the first digital data and outputs the corrected data as first corrected data;
Has a monochrome sensor chip having a plurality of monochrome image pickup device, and a monochrome image pickup unit for outputting a second electrical signal that the monochrome image pickup device is photoelectrically converted,
A second AD converter for converting the second electrical signal into second digital data;
A second shading correction unit that corrects characteristic variations for each element of the monochrome imaging element included in the second digital data and outputs the corrected data as second corrected data;
A pixel interpolation unit that performs interpolation on the first corrected data using the second corrected data,
In the plurality of color sensor chips, an interval between adjacent image sensor elements of adjacent color sensor chips among the plurality of color sensor chips is between the image sensor elements in the color sensor chip. It is arranged to be twice the interval,
The monochrome sensor chip of the monochrome image pickup unit, the next Ri suit the color sensor chip, in time for the end adjacent to one another, in the color sensor chip in missing position can not read the document, to read the document Are arranged so that
The pixel interpolation unit
Generating brightness data from the first corrected data;
The included in the second corrected data, and wherein the I row interpolation for the previous SL luminance data by using the data generated by reading the document in the monochromatic sensor chip in the missing position .
本発明によれば、原稿の画像に高周波数成分が含まれる場合にも正確に補間を行うことができる。 According to the present invention, accurate interpolation can be performed even when a high-frequency component is included in an image of a document.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による画像読取装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image reading apparatus according to
実施の形態1による画像読取装置は、カラー撮像部1Cと、第1のAD変換部2Cと、第1のシェーディング補正部3Cと、モノクロ撮像部1Mと、第2のAD変換部2Mと、第2のシェーディング補正部3Mと、画素補間部4を備える。
The image reading apparatus according to
カラー撮像部1Cは、各々複数個のRGBの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップを有し、原稿からの反射光を光電変換し、電気信号S1R、S1G、S1Bを出力する。
Rの撮像素子には赤色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Rの撮像素子は、原稿からの反射光のうちの赤色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号S1Rを出力する。
Gの撮像素子にも同様に緑色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Gの撮像素子は原稿からの反射光のうちの緑色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号S1Gを出力する。
Bの撮像素子にも同様に青色の光の波長のみを透過させるカラーフィルターが撮像素子の表面にかぶせてあり、Bの撮像素子は原稿からの反射光のうちの青色の光のみを受光し、その光量に応じた電気信号S1Bを出力する。
電気信号S1R、S1G及びS1Bは第1のAD変換部2Cに入力される。
The
A color filter that transmits only the wavelength of red light is placed on the surface of the image sensor on the R image sensor, and the R image sensor receives only red light from the reflected light from the document. An electric signal S1R corresponding to the amount of light is output.
Similarly, a color filter that transmits only the wavelength of green light is also placed on the surface of the image sensor on the G image sensor, and the G image sensor receives only the green light of the reflected light from the document. An electric signal S1G corresponding to the amount of light is output.
Similarly, a color filter that transmits only the wavelength of the blue light is also placed on the surface of the image pickup device for the B image pickup device, and the image pickup device for B receives only the blue light of the reflected light from the document. An electric signal S1B corresponding to the amount of light is output.
The electrical signals S1R, S1G, and S1B are input to the
モノクロ撮像部1Mは、各々複数個のモノクロ撮像素子を有する複数個のモノクロセンサチップを有し、カラー撮像部1Cの複数個のカラーセンサチップの境目に位置する原稿部分を読み取ることができるように配置されている。
モノクロ撮像部1Mは原稿からの反射光を光電変換し、反射光の光量に応じた電気信号S1Mを出力する。電気信号S1Mは、第2のAD変換部2Mに入力される。
The
The
図2は、カラー撮像部1Cが有するカラーセンサチップとモノクロ撮像部1Mが有するモノクロセンサチップの位置関係を示す。
FIG. 2 shows the positional relationship between the color sensor chip included in the
カラーセンサチップ6C1〜6C6の各々には、複数組のRGBの撮像素子が直線状に配列され、さらにカラーセンサチップ6C1〜6C6が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ5M1〜5M5の各々には、複数個のモノクロ撮像素子が直線状に配置され、さらにモノクロセンサチップ5M1〜5M5が、各センサチップ内の撮像素子の配列方向と同じ方向に直線状に配列されている。
モノクロセンサチップ5M1〜5M5の配列方向は、カラーセンサチップ6C1〜6C6の配列方向と同じ(互いに平行)であり、モノクロセンサチップ5M1〜5M5は、カラーセンサチップ6C1〜6C6に平行に配置されている。
In each of the color sensor chips 6C1 to 6C6, a plurality of sets of RGB image sensors are linearly arranged, and the color sensor chips 6C1 to 6C6 are linear in the same direction as the arrangement direction of the image sensors in each sensor chip. Is arranged.
In each of the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5, a plurality of monochrome imaging elements are linearly arranged, and the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5 are linearly arranged in the same direction as the arrangement direction of the imaging elements in each sensor chip. It is arranged.
The arrangement direction of the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5 is the same as that of the color sensor chips 6C1 to 6C6 (parallel to each other), and the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5 are arranged in parallel to the color sensor chips 6C1 to 6C6. .
なお、図2ではカラーセンサチップ6個、モノクロセンサチップ5個の構成による画像読取装置の例を示したが、本発明はこれに限定されない。 Although FIG. 2 shows an example of an image reading apparatus having a configuration of six color sensor chips and five monochrome sensor chips, the present invention is not limited to this.
また、図2ではカラーセンサチップ内のRGBの撮像素子を8組、モノクロセンサの撮像素子を8個と図示したが、本発明はこれに限定されない。 Further, although FIG. 2 shows eight sets of RGB image sensors and eight image sensors of monochrome sensors in the color sensor chip, the present invention is not limited to this.
隣り合うカラーセンサーチップ相互の境界を挟む、互いに隣接する撮像素子(画素)間の間隔は、チップ内における画素ピッチよりも大きい。 An interval between adjacent image sensors (pixels) sandwiching a boundary between adjacent color sensor chips is larger than a pixel pitch in the chip.
モノクロセンサチップ5M1〜5M5の各々は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ相互の境目でRGBの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
例えば、モノクロセンサチップ5M1は、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ6C1及び6C2相互の境目でRGBの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
モノクロセンサ5M2も同様に、その撮像素子の一つが、互いに隣接するカラーセンサチップ6C2及び6C3相互の境目でRGBの撮像素子が存在しない位置に整列するように、配置されている。
一般化して言えばi番目(i=1〜5)のモノクロセンサチップ5Miは、その撮像素子の一つが、i番目のカラーセンサチップ6Ciと(i+1)番目のカラーセンサーチップ6C(i+1)の境目でRGBの撮像素子が存在しない位置に整列するように配置されている。
モノクロセンサチップ5Miの総数(I)は、カラーセンサチップ6Ciの総数(I+1)よりも1だけ小さい。
Each of the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5 is arranged such that one of the image sensors is aligned at a position where the RGB image sensors do not exist at the boundary between the adjacent color sensor chips.
For example, the monochrome sensor chip 5M1 is arranged so that one of the imaging elements is aligned at a position where the RGB imaging elements do not exist at the boundary between the color sensor chips 6C1 and 6C2 adjacent to each other.
Similarly, the monochrome sensor 5M2 is arranged so that one of the image sensors is aligned at a position where the RGB image sensors do not exist at the boundary between the color sensor chips 6C2 and 6C3 adjacent to each other.
Generally speaking, the i-th (i = 1 to 5) monochrome sensor chip 5Mi has one of its image sensors, the boundary between the i-th color sensor chip 6Ci and the (i + 1) -th color sensor chip 6C (i + 1). And are arranged so as to be aligned at positions where RGB image sensors do not exist.
The total number (I) of monochrome sensor chips 5Mi is smaller by 1 than the total number (I + 1) of color sensor chips 6Ci.
カラーセンサチップ6C1〜6C6とモノクロセンサチップ5M1〜5M5を矢印7の方向又はその反対の方向(センサチップの配列方向に直交する方向)に走査して(移動させて)原稿を読み取る。逆に、原稿を矢印7の方向又はその反対の方向に搬送することで原稿を読み取ってよい。センサチップと原稿の相対的移動方向乃至搬送方向を副走査方向と言い、センサチップ内における撮像素子の配列方向(カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子の配列方向、モノクロセンサチップ内の撮像素子の配列方向)を主走査方向と言うことがある。 The color sensor chips 6C1 to 6C6 and the monochrome sensor chips 5M1 to 5M5 are scanned (moved) in the direction of the arrow 7 or in the opposite direction (direction perpendicular to the sensor chip arrangement direction) to read the original. Conversely, the document may be read by conveying the document in the direction of arrow 7 or in the opposite direction. The relative movement direction or conveyance direction of the sensor chip and the document is referred to as the sub-scanning direction, and the arrangement direction of the imaging elements in the sensor chip (the arrangement direction of the imaging elements of the same color in the color sensor chip, the imaging element in the monochrome sensor chip) ) Is sometimes referred to as the main scanning direction.
図3は、カラーセンサチップ6C1及び6C2相互の境目の拡大図である。図3を用いてカラーセンサチップとモノクロセンサチップの詳細な位置関係を説明する。横軸は水平位置(主走査方向)、縦軸は垂直位置(副走査方向)とする。
横軸方向の位置は指標としてのk−2、k−1、k、k+1、k+2などで表され、縦軸方向の位置は指標としてのj−2、j−1、j、j+1、j+2などで表されている。カラーセンサチップ内の同じ色の撮像素子は、水平方向に等間隔で配置されており、該間隔を1画素間隔と言い、「1」で表すものとする。カラーセンサチップ内の異なる色の撮像素子は、垂直方向に等間隔で配置されており、該間隔を1画素間隔と言い、「1」で表すものとする。ただし、水平方向の「1」と垂直方向の「1」と同じ寸法であるとは限らない。
FIG. 3 is an enlarged view of the boundary between the color sensor chips 6C1 and 6C2. The detailed positional relationship between the color sensor chip and the monochrome sensor chip will be described with reference to FIG. The horizontal axis is the horizontal position (main scanning direction), and the vertical axis is the vertical position (sub-scanning direction).
The position in the horizontal axis direction is represented by k-2, k-1, k, k + 1, k + 2, etc. as indices, and the position in the vertical axis direction is j-2, j-1, j, j + 1, j + 2, etc. as indices. It is represented by The image sensors of the same color in the color sensor chip are arranged at equal intervals in the horizontal direction, and this interval is referred to as one pixel interval and is represented by “1”. The image sensors of different colors in the color sensor chip are arranged at equal intervals in the vertical direction, and this interval is referred to as one pixel interval and is represented by “1”. However, the dimension is not necessarily the same as “1” in the horizontal direction and “1” in the vertical direction.
カラーセンサチップ6C1及び6C2には垂直位置jにRの撮像素子、垂直位置j−1にGの撮像素子、垂直位置j−2にはBの撮像素子が配置されている。モノクロセンサチップ5M1には垂直位置j+2に撮像素子が配置されている。
カラーセンサチップ6C1及び6C2の撮像素子の周縁には額縁領域8が存在するため、センサチップ内と同じピッチでセンサチップ間の撮像素子を配置することができない。そのため、カラーセンサチップ6C1の右端の撮像素子を水平位置k−1に配置し、カラーセンサチップ6C2の左端の撮像素子は水平位置k+1に配置する。すると、カラーセンサチップ6C1及び6C2では水平位置kの原稿部分を読み取ることができない。この水平位置を欠落位置と言う。
On the color sensor chips 6C1 and 6C2, an R image sensor is arranged at the vertical position j, a G image sensor at the vertical position j-1, and a B image sensor at the vertical position j-2. In the monochrome sensor chip 5M1, an image sensor is arranged at a vertical position j + 2.
Since the
しかし、互いに隣接するカラーセンサチップ相互間の境目の、該境目を挟んで隣接する撮像素子相互の間隔をカラーセンサチップ内の撮像素子の間隔の2倍とし、カラーセンサチップ相互間の対応する位置(欠落位置)にデータを補間することにより等間隔の位置の画素データを得ることができる。即ち補間データをサンプリングデータと同様に扱うこととすれば、サンプリング間隔が実質的に均一になる。 However, the boundary between the color sensor chips adjacent to each other, and the interval between the image sensors adjacent to each other across the boundary is set to twice the interval between the image sensors in the color sensor chip, and the corresponding positions between the color sensor chips. By interpolating data at (missing position), pixel data at equally spaced positions can be obtained. That is, if the interpolation data is handled in the same way as the sampling data, the sampling interval becomes substantially uniform.
モノクロセンサチップ5M1は、欠落位置である水平位置kの原稿が読み取れるような水平位置に配置する。カラーセンサチップとモノクロセンサチップにはそれぞれ周縁部に額縁領域があるため、カラーセンサチップとモノクロセンサチップとは、カラーセンサチップのRの撮像素子の列(カラーセンサチップ内の撮像素子の列のうち、モノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列)とモノクロセンサチップの撮像素子の列とが、カラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の2倍の間隔で分離されるように配置される。従って、モノクロセンサチップ5M1の撮像素子は垂直位置j+2に配置される。 The monochrome sensor chip 5M1 is arranged at a horizontal position where a document at a horizontal position k which is a missing position can be read. Since each of the color sensor chip and the monochrome sensor chip has a frame region at the peripheral portion, the color sensor chip and the monochrome sensor chip are arranged in a row of R imaging elements of the color sensor chip (a row of imaging elements in the color sensor chip). Among them, the row of image pickup elements located on the side closest to the monochrome sensor chip) and the row of image pickup elements of the monochrome sensor chip are separated at an interval twice the vertical pixel interval in the color sensor chip. Be placed. Therefore, the image sensor of the monochrome sensor chip 5M1 is disposed at the vertical position j + 2.
カラーセンサチップの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子の位置をカラーセンサチップ内の垂直方向の画素間隔の整数倍とすることにより、補間データを含めたサンプリング間隔が一定になり、カラーセンサチップの撮像素子で取得したデータとモノクロセンサチップの撮像素子で取得したデータの位置合わせを容易にすることができる。 By setting the position of the image sensor of the color sensor chip and the image sensor of the monochrome sensor chip to an integer multiple of the pixel interval in the vertical direction in the color sensor chip, the sampling interval including the interpolation data becomes constant. It is possible to easily align the data acquired by the image sensor and the data acquired by the image sensor of the monochrome sensor chip.
第1のAD変換部2Cは、電気信号S1Rをアナログデジタル変換したデジタルデータD2Rと電気信号S1Gをアナログデジタル変換したデジタルデータD2Gと、電気信号S1Bをアナログデジタル変換したデジタルデータD2Bを出力する。デジタルデータD2R、D2G及びD2Bは第1のシェーディング補正部3Cに入力される。
The
第2のAD変換部2Mは、電気信号S1Mをアナログデジタル変換したデジタルデータD2Mを出力する。デジタルデータD2Mは第2のシェーディング補正部3Mに入力される。
The
第1のシェーディング補正部3Cは、カラー撮像部1Cが有する撮像素子の素子毎の特性ばらつきをRGBの色毎に補正する。
第1のシェーディング補正部3Cは、
デジタルデータD2RについてRの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第1の補正後データD3Rを出力し、
デジタルデータD2GについてGの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第1の補正後データD3Gを出力し、
デジタルデータD3BについてBの撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第1の補正後データD3Bを出力する。
第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bは画素補間部4に入力される。
The first
The first
For the digital data D2R, output first corrected data D3R in which the characteristic variation of each image sensor of R is corrected;
For the digital data D2G, output first corrected data D3G in which the characteristic variation of each G image sensor is corrected;
For the digital data D3B, first corrected data D3B obtained by correcting the characteristic variation of each B image sensor is output.
The first corrected data D3R, D3G, and D3B are input to the
第2のシェーディング補正部3Mは、モノクロ撮像部1Mが有する撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正する。第2のシェーディング補正部3Mは、デジタルデータD2Mについて撮像素子の素子毎の特性ばらつきを補正した第2の補正後データD3Mを出力する。第2の補正後データD3Mは画素補間部4に入力される。
The second
第1のシェーディング補正部3C及び第2のシェーディング補正部3Mによるシェーディング補正により、デジタルデータD2R、D2G及びD2BとデジタルデータD2Mのレベルの差も調整される。
By the shading correction by the first
シェーディング補正部3C、3Mの詳細な動作についてはすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
Since the detailed operation of the
画素補間部4は、第2の補正後データD3Mを使って第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bに含まれるセンサチップの境目のデータ(水平位置kのデータ)を補間し、画像データD4R、D4B及びD4Bを出力する。
画像データD4R、D4G及びD4Bは画像読取装置の出力データとして出力される。
The
Image data D4R, D4G, and D4B are output as output data of the image reading apparatus.
次に、画素補間部4の構成について詳細に説明する。図4は、画素補間部4の構成例を示す図である。
Next, the configuration of the
画素補間部4は、垂直位置合わせ部8と、輝度色差変換部9と、色差補間部10と、輝度補間部11と、RGB変換部12を備える。
The
第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bと第2の補正後データD3Mは、垂直位置合わせ部8に入力される。図3で示したようにカラーセンサチップのRGBの撮像素子とモノクロセンサチップの撮像素子は垂直位置がずれている。従って、同時に読み取る原稿位置は異なるため垂直方向に位置を合わせる必要がある。矢印7の方向に画像読取装置を走査した場合、垂直位置j−2の原稿部分をGの撮像素子が読み取る時にはBの撮像素子は垂直位置j−3の原稿部分を読み取っているため垂直位置j−2で読み取ったBの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。同様にRの撮像素子が垂直位置j−2の原稿部分を読み取る時にはBとGの撮像素子はそれぞれ垂直位置j−4とj−3の原稿部分を読み取っているため垂直位置j−2で読み取ったBとGの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。さらに、モノクロセンサチップの撮像素子が垂直位置j−2の原稿部分を読み取るときにはB、G及びRの撮像素子はそれぞれ垂直位置j−6、j−5、j−4の原稿部分を読み取っているため垂直位置j−2で読み取ったB、G及びRの撮像素子のデータを記憶しておく必要がある。垂直位置合わせ部8は、内部にラインメモリなどの記憶素子を備えカラーセンサチップで読み取ったR、G及びBのデータを、それぞれ、4、3、2ライン分記憶したデータを用いることで垂直位置を合わせる。垂直位置合わせ部8は、この記憶により、第1の補正後データD3R、D3G、D3Bデータを、それぞれ2、3、4ライン分に相当する時間遅延させ、それにより、垂直位置が揃った第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bと第2の整列後データD8Mを出力する。第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bは輝度色差変換部9に入力され、第2の整列後データD8Mは輝度補間部11に入力される。
The first corrected data D3R, D3G, and D3B and the second corrected data D3M are input to the
輝度色差変換部9は、第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bを輝度データD9Yと色差データD9R及びD9Bに変換する。RGBから輝度色差へは式(1)を使って変換される。ただし、式(1)はRGBから輝度色差への変換式の一例であり、変換式は式(1)に限定されない。輝度データD9Yは輝度補間部11に入力され、色差データD9RとD9Bは色差補間部10に入力される。
The luminance / color difference conversion unit 9 converts the first aligned data D8R, D8G, and D8B into luminance data D9Y and color difference data D9R and D9B. Conversion from RGB to luminance color difference is performed using equation (1). However, Formula (1) is an example of a conversion formula from RGB to luminance color difference, and the conversion formula is not limited to Formula (1). The luminance data D9Y is input to the
D9Y=0.3×D8R+0.59×D8G+0.11×D8B
D9R=0.7×(D8R−D8G)−0.11×(D8B−D8G)
D9B=0.89×(D8B−D8G)−0.3×(D8R−D8G)
・・・(1)
なお、式(1)の計算に当たっては、互いに同じ水平位置の画素についての整列後のRGBのデータを用いて行い、計算の結果は、同じ水平方向位置の画素についての輝度データ、色差データとして用いられる。
D9Y = 0.3 × D8R + 0.59 × D8G + 0.11 × D8B
D9R = 0.7 × (D8R−D8G) −0.11 × (D8B−D8G)
D9B = 0.89 × (D8B-D8G) −0.3 × (D8R-D8G)
... (1)
Note that the calculation of Expression (1) is performed using RGB data after alignment of pixels at the same horizontal position, and the calculation results are used as luminance data and color difference data for pixels at the same horizontal position. It is done.
色差補間部10は、
色差データD9Rのカラーセンサチップの境目に対応するデータ(水平位置kのデータ)を補間して色差補間データD10Rを出力し、
色差データD9Bのカラーセンサチップの境目に対応するデータ(水平の位置kのデータ)を補間して色差補間データD10Bを出力する。
色差補間データD10R及びD10BはRGB変換部12に入力される。
色差データの補間は境目の左右の位置に対応するデータの平均値を使って補間する。例えば、図3に対応して説明すると水平位置kの色差補間データは、
D10R(k)=(D9R(k−1)+D9R(k+1))/2
D10B(k)=(D9B(k−1)+D9B(k+1))/2
・・・(2)
で与えられる。
The color
Interpolate the data corresponding to the boundary of the color sensor chip of the color difference data D9R (data at the horizontal position k) and output the color difference interpolation data D10R,
Data corresponding to the boundary of the color sensor chip of the color difference data D9B (data at the horizontal position k) is interpolated to output color difference interpolation data D10B.
The color difference interpolation data D10R and D10B are input to the
The color difference data is interpolated using the average value of the data corresponding to the left and right positions of the boundary. For example, referring to FIG. 3, the color difference interpolation data at the horizontal position k is
D10R (k) = (D9R (k-1) + D9R (k + 1)) / 2
D10B (k) = (D9B (k-1) + D9B (k + 1)) / 2
... (2)
Given in.
輝度補間部11は、第2の整列後データD8Mを使って輝度データD9Yのカラーセンサチップの境目に対応するデータ(水平位置kのデータ)を補間して輝度補間データD11Yを出力する。輝度補間データD11YはRGB変換部に入力される。
輝度データの補間は第2の整列後データD8Mのカラーセンサチップの境目に対応する位置のデータを輝度データD9Yのカラーセンサチップの境目に対応する位置に挿入することで行われる。即ち、第2の整列後データD8Mの値をそのまま輝度データD9Yの値として用いる方法により補間が行なわれる。例えば、図3に対応して説明すると水平位置kの輝度補間データD11Yは、
D11Y(k)=D8M(k) ・・・(3)
で与えられる。
The
Interpolation of the luminance data is performed by inserting a position corresponding to the boundary of the color sensor chip of the data the luminance data D9Y position corresponding to the boundary of the color sensor chip of the second alignment post data D8m. That is, interpolation is performed by a method in which the value of the second aligned data D8M is used as it is as the value of the luminance data D9Y. For example, referring to FIG. 3, the luminance interpolation data D11Y at the horizontal position k is
D11Y (k) = D8M (k) (3)
Given in.
上記のようにして補間を行なうためには、第2の整列後データD8Mの信号レベルを輝度データD8Mの信号レベルに揃えるためのレベル調整を行なっておくことが必要である。このようなレベル調整は、シェーディング補正部3C及び3Mによるシェ−ディング補正により行われる。
モノクロセンサチップの撮像素子のうち、カラーセンサチップの境目の位置(欠落位置)に整列した位置の撮像素子以外の撮像素子の出力は、上記のレベル調整のために用いられるので、図2に示すように、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたものでなくても、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域にのみ撮像素子を有するものを用いれば良い。また、カラーセンサチップと同じ長さにわたって撮像素子が配列されたモノクロセンサチップを用いる場合にも、そのうちの、欠落位置に整列した位置の撮像素子及びその近傍の領域の撮像素子からの出力信号のみを利用する(AD変換部2Mへ供給する)こととしても良い。
To perform the interpolation as described above, it is necessary to keep performing level adjustment for aligning the signal level of the second alignment after data D8m the signal level of the bright Dode over data D8m. Such level adjustment is performed by shading correction by the
Since the output of the image sensor other than the image sensor at the position aligned with the position (missing position) of the color sensor chip among the image sensors of the monochrome sensor chip is used for the above level adjustment, it is shown in FIG. Thus, even if the image sensor is not arranged over the same length as the color sensor chip, it is sufficient to use an image sensor having an image sensor only in a position aligned with the missing position and a region in the vicinity thereof. Also, when using a monochrome sensor chip in which the image sensor is arranged over the same length as the color sensor chip, only output signals from the image sensor at the position aligned with the missing position and the image sensor in the area in the vicinity thereof are used. May be used (supplied to the
RGB変換部12は、輝度補間データD11Yと色差補間データD10R及びD10BをRGBデータD12R、D12G及びD12Bに変換する。輝度色差からRGBへは式(4)を使って変換される。ただし、式(4)は輝度色差からRGBへの変換式の一例であり、変換式は式(4)に限定されない。RGBデータD12R、D12G及びD12Bは、それぞれ画像データD4R、D4G及びD4Bとして画素補間部4から出力される。
D12R=D10R+D11Y
D12G=(0.59×D11Y−0.3×D10R−0.11×D10B)/0.59
D12B=D10B+D11Y
・・・(4)
The
D12R = D10R + D11Y
D12G = (0.59 × D11Y−0.3 × D10R−0.11 × D10B) /0.59
D12B = D10B + D11Y
... (4)
次に、具体例を用いて本発明の効果について説明する。図5(a)〜(c)は具体例を説明するための図である。図5(a)は白と黒の縦縞の読取原稿(「黒」の部分をハッチングで示す)、図5(b)は図5(a)に対応する第1の補正後データD3R、D3G及びD3B、図5(c)は図5(a)に対応する第2の補正後データD3Mを示す。図5(a)の横軸は読み取り原稿のサンプリング位置、図5(b)及び図5(c)の横軸は水平位置、図5(b)の縦軸は第1の補正後データ、図5(c)の縦軸は第2の補正後データを示す。図5(b)及び(c)において、縦軸上のデータ値は最大値を「1」として正規化している。図5(a)〜(c)で水平位置を示すkは図3のkと対応している。すなわち、カラーセンサチップでは水平位置kの原稿を読み取ることができない。 Next, the effects of the present invention will be described using specific examples. FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining a specific example. FIG. 5A shows a white and black vertical stripe read original (“black” is indicated by hatching), and FIG. 5B shows first corrected data D3R, D3G corresponding to FIG. D3B, FIG. 5C shows second corrected data D3M corresponding to FIG. 5A. The horizontal axis of FIG. 5A is the sampling position of the read document, the horizontal axis of FIGS. 5B and 5C is the horizontal position, the vertical axis of FIG. 5B is the first corrected data, The vertical axis of 5 (c) shows the second corrected data. 5B and 5C, the data values on the vertical axis are normalized with the maximum value being “1”. K indicating the horizontal position in FIGS. 5A to 5C corresponds to k in FIG. That is, the color sensor chip cannot read the document at the horizontal position k.
図5(a)の原稿をカラーセンサチップが読み取った場合、原稿は白黒なので第1の補正後データはD3R、D3G及びD3Bは図5(b)のように1画素ごとに「0」と「1」を繰り返す周期性を有するデータになる。しかし、カラーセンサチップの境目である水平位置kのデータを取得することはできない。一方、図5(a)の原稿をモノクロセンサチップが読み取った場合、図5(b)と同様に1画素ごとに「0」と「1」を繰り返す周期性を有するデータになる。また、図3で示したように水平位置kに画素(撮像素子)が位置するようにモノクロセンサチップを配置するのでモノクロセンサチップでは水平位置kの原稿を読み取ることができる。 When the color sensor chip reads the original in FIG. 5A, the original is black and white, so the first corrected data is “0” and “0” for each pixel, as shown in FIG. 5B, for D3R, D3G, and D3B. The data has a periodicity of repeating “1”. However, it is not possible to acquire data at the horizontal position k, which is the boundary between the color sensor chips. On the other hand, when the original of FIG. 5A is read by the monochrome sensor chip, the data has a periodicity of repeating “0” and “1” for each pixel as in FIG. 5B. Further, as shown in FIG. 3, since the monochrome sensor chip is arranged so that the pixel (imaging device) is positioned at the horizontal position k, the monochrome sensor chip can read the document at the horizontal position k.
垂直位置合わせ部8は、第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bと第2の補正後データD3Mの垂直方向の位置を合わせる。
The
輝度色差変換部は式(1)を使って第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bを輝度色差データD9R、D9B及びD9Yに変換する。第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bが「0」の場合、式(1)より、
D9Y=0.3×0+0.59×0+0.11×0=0
D9R=0.7×(0−0)−0.11×(0−0)=0
D9B=0.89×(0−0)−0.3×(0−0)=0
となる。第1の整列後データが「1」の場合、式(1)より、
D9Y=0.3×1+0.59×1+0.11×1=1
D9R=0.7×(1−1)−0.11×(1−1)=0
D9B=0.89×(1−1)−0.3×(1−1)=0
となる。
The luminance / color difference conversion unit converts the first post-alignment data D8R, D8G, and D8B into luminance / chrominance data D9R, D9B, and D9Y using Equation (1). When the first post-alignment data D8R, D8G, and D8B are “0”,
D9Y = 0.3 × 0 + 0.59 × 0 + 0.11 × 0 = 0
D9R = 0.7 × (0-0) −0.11 × (0-0) = 0
D9B = 0.89 × (0-0) −0.3 × (0-0) = 0
It becomes. When the first post-alignment data is “1”, from the equation (1),
D9Y = 0.3 × 1 + 0.59 × 1 + 0.11 × 1 = 1
D9R = 0.7 × (1-1) −0.11 × (1-1) = 0
D9B = 0.89 × (1-1) −0.3 × (1-1) = 0
It becomes.
色差補間部10は、カラーセンサチップの境目の左右の画素に対応する色差データの平均値を使って補間する。
D10R(k)=(D9R(k−1)+D9R(k+1))/2=(0−0)/2
D10B(k)=(D9B(k−1)+D9B(k+1))/2=(0−0)/2
The color
D10R (k) = (D9R (k-1) + D9R (k + 1)) / 2 = (0-0) / 2
D10B (k) = (D9B (k-1) + D9B (k + 1)) / 2 = (0-0) / 2
輝度補間部11はカラーセンサチップの境目の位置に対応するモノクロセンサチップのデータをカラーセンサチップの境目の位置に対応する輝度データに補間する。
D11Y(k)=D8M(k)=1
The
D11Y (k) = D8M (k) = 1
RGB変換部12は、輝度補間データD11Yと色差補間データD10R及びD10BからRGBデータに変換する。輝度補間データが「0」、色差補間データが「0」の場合、式(4)より、
D12R=0+0=0
D12G=(0.59×0−0.3×0−0.11×0)/0.59
D12B=0+0=0
となる。輝度補間データが「1」、色差補間データが「0」の場合、式(4)より、
D12R=0+1=1
D12G=(0.59×1−0.3×0−0.11×0)/0.59=1
D12B=0+1=1
となる。
The
D12R = 0 + 0 = 0
D12G = (0.59 × 0−0.3 × 0−0.11 × 0) /0.59
D12B = 0 + 0 = 0
It becomes. When the luminance interpolation data is “1” and the color difference interpolation data is “0”, from the equation (4),
D12R = 0 + 1 = 1
D12G = (0.59 × 1-0.3 × 0−0.11 × 0) /0.59=1
D12B = 0 + 1 = 1
It becomes.
以上より、読取原稿が図5(a)に示すような高周波数の情報を含む原稿であっても白黒の原稿であれば正しく補間することができる。 As described above, even if the read document is a document including high-frequency information as shown in FIG.
一方、色つきの原稿であっても自然画であれば、高周波数の情報は輝度データに集約されるため、色差データをカラーセンサチップの境目の左右の平均値で補間しても本発明の画像読取装置は画像の品質を損なうことなく画像データを出力することができる。 On the other hand, even if a colored document is a natural image, high-frequency information is aggregated into luminance data. Therefore, even if the color difference data is interpolated with the average value on the left and right of the boundary of the color sensor chip, the image of the present invention is used. The reading apparatus can output image data without degrading the image quality.
すなわち、本発明の実施の形態1にかかる画像読取装置によれば、複数のカラーセンサチップを直線状に配置したラインセンサであっても、情報を損なうことなく原稿の読取画像を出力することができる。 That is, according to the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention, even a line sensor in which a plurality of color sensor chips are linearly arranged can output a read image of an original without damaging information. it can.
実施の形態2.
図6は、実施の形態1の画像読取装置の一部をソフトウェアとして、即ちプログラムされたコンピュータにより実現する場合の構成を示し、図7(a)及び(b)は、図6のCPUで実行される処理の手順を示す。
図6に示すように、実施の形態2にかかる画像読取装置はカラー撮像部1Cと、第1のAD変換部2Cと、モノクロ撮像部1Mと、第2のAD変換部2Mと、CPU21と、プログラムメモリ22と、データメモリ23と、第1のインターフェース24と、第2のインターフェース25と、これらを接続するバス26とを備える。
6 shows a configuration in which a part of the image reading apparatus according to the first embodiment is realized as software, that is, by a programmed computer. FIGS. 7A and 7B are executed by the CPU shown in FIG. The procedure of the processing to be performed is shown.
As shown in FIG. 6, the image reading apparatus according to the second embodiment includes a
CPU21は、プログラムメモリ22に記憶されたプログラムに従って動作する。第1のインターフェース24は、第1のA/D変換部2Cから出力されるデジタルデータD2R、D2G及びD2B、並びに第2のA/D変換部2Mから出力されるデジタルデータD2Mを受信し、バス26を介してCPU21に伝える。CPU21による処理を受けたデータはバス26を介して、第2のインターフェース25から出力される。データメモリ23は、第1のインターフェース24から入力されたデータ、第2のインターフェース25から出力されるべきデータ、及びCPU21による処理の途中で生成されるデータを記憶する。
The
第1のA/D変換部2CからのデジタルデータD2R、D2G及びD2B並びに第2のA/D変換部2MからのデジタルデータD2Mを用いて行なわれるCPU21の処理は、図7(a)に示されるように、第1のシェーディング補正ステップST3Cと、第2のシェーディング補正ステップST3Mと、画素補間ステップST4を含む。
The processing of the
画素補間ステップST4は、図7(b)に示されるように、垂直位置合わせステップST8と、輝度色差変換ステップST9と、色差補間ステップST10と、輝度補間ステップST11と、RGB変換ステップST12を含む。 As shown in FIG. 7B, the pixel interpolation step ST4 includes a vertical alignment step ST8, a luminance color difference conversion step ST9, a color difference interpolation step ST10, a luminance interpolation step ST11, and an RGB conversion step ST12.
第1のシェーディング補正ステップST3Cは、第1のデジタルデータD2R、D2G及びD2Bをシェーディング補正した第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bを生成する。この動作は、第1のシェーディング補正部3Mの動作と同等である。
第2のシェーディング補正ステップ3Mは、第2のデジタルデータD2Mをシェーディング補正した第2に補正後データD3Mを生成する。この動作は第2のシェーディング補正部3Cの動作と同等である。
The first shading correction step ST3C generates first corrected data D3R, D3G, and D3B obtained by shading correction of the first digital data D2R, D2G, and D2B. This operation is equivalent to the operation of the first
The second
画素補間ステップST4は、第2の補正後データD3Mを使って第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bを補間して補間後データD4R、D4G及びD4Bを生成する。この動作は、画素補間部4の動作と同等である。
The pixel interpolation step ST4 generates post-interpolation data D4R, D4G, and D4B by interpolating the first post-correction data D3R, D3G, and D3B using the second post-correction data D3M. This operation is equivalent to the operation of the
垂直位置合わせステップST8は、第1の補正後データD3R、D3G及びD3Bと第2の補正後データD3Mの垂直位置を合わせた第1の整列後データD8R、D8G及びD8Bと第2の整列後データD8Mを生成する。この動作は、垂直位置合わせ部8の動作と同等である。
輝度色差変換ステップST9は、第1の整列後データD8R、D8G及びD8BをRGBから輝度色差に変換して、輝度データD9Yと色差データD9R及びD9Bを生成する。この動作は、輝度色差変換部9の動作と同等である。
In the vertical alignment step ST8, the first post-alignment data D8R, D8G, and D8B and the second post-alignment data obtained by aligning the vertical positions of the first post-correction data D3R, D3G, and D3B and the second post-correction data D3M D8M is generated. This operation is equivalent to the operation of the
The luminance color difference conversion step ST9 converts the first post-alignment data D8R, D8G, and D8B from RGB to luminance color difference, and generates luminance data D9Y and color difference data D9R, D9B. This operation is equivalent to the operation of the luminance / color difference conversion unit 9.
色差補間ステップST10は色差補間データD9R及びD9Bのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを境目の左右のデータの平均値として補間した色差補間データD10R及びD10Bを生成する、この動作は、色差補間部10の動作と同等である。
輝度補間ステップST11は、第2の整列後データD8Mを使って輝度データのカラーセンサチップの境目の位置に対応するデータを補間した輝度補間データD11Yを生成する。この動作は、輝度補間部11の動作と同等である。
The color difference interpolation step ST10 generates color difference interpolation data D10R and D10B obtained by interpolating data corresponding to the position of the color sensor chip boundary of the color difference interpolation data D9R and D9B as an average value of the left and right data of the boundary. This is equivalent to the operation of the
In the luminance interpolation step ST11, luminance interpolation data D11Y is generated by interpolating data corresponding to the position of the boundary of the color sensor chip of the luminance data using the second aligned data D8M. This operation is equivalent to the operation of the
RGB変換ステップST12は、輝度補間データD11Yと色差補間データD10R及びD10Bを輝度色差からRGBに変換したRGBデータD12R、D12G及びD12Bを生成する。この動作は、RGB変換部12の動作と同等である。
以上が実施の形態2にかかる画像読取装置の動作である。
The RGB conversion step ST12 generates RGB data D12R, D12G, and D12B obtained by converting the luminance interpolation data D11Y and the color difference interpolation data D10R and D10B from luminance color difference to RGB. This operation is equivalent to the operation of the
The above is the operation of the image reading apparatus according to the second embodiment.
実施の形態2にかかる画像読取装置は、実施の形態1の画像読取装置の一部をソフトウェアとして実現したものであり、その効果は同等である。 The image reading apparatus according to the second embodiment is obtained by realizing a part of the image reading apparatus according to the first embodiment as software, and the effect is the same.
1C カラー撮像部、 2C 第1のAD変換部、 3C 第1のシェーディング補正部、 1M モノクロ撮像部、 2M 第2のAD変換部、 3M 第2のシェーディング補正部、 4 画素補間部、 5M1〜5M5 モノクロセンサチップ、 6C1〜6C6 カラーセンサチップ、 8 垂直位置合わせ部、 9 輝度色差変換部、 10 色差補間部、 11 輝度補間部、 12 RGB変換部。 1C color imaging unit, 2C first AD conversion unit, 3C first shading correction unit, 1M monochrome imaging unit, 2M second AD conversion unit, 3M second shading correction unit, 4 pixel interpolation unit, 5M1 to 5M5 Monochrome sensor chip, 6C1 to 6C6 color sensor chip, 8 vertical alignment unit, 9 luminance color difference conversion unit, 10 color difference interpolation unit, 11 luminance interpolation unit, 12 RGB conversion unit.
Claims (10)
それぞれ複数個のRGBの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記RGBの撮像素子が光電変換した第1の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第1の電気信号を第1のデジタルデータに変換する第1のAD変換部と、
前記第1のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第1の補正後データとして出力する第1のシェーディング補正部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップを有し、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第2の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第2の電気信号を第2のデジタルデータに変換する第2のAD変換部と、
前記第2のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第2の補正後データとして出力する第2のシェーディング補正部と、
前記第2の補正後データを用いて前記第1の補正後データに対する補間を行なう画素補間部とを備え、
前記複数個のカラーセンサチップは、前記複数のカラーセンサチップのうちの隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の2倍となるように配置され、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部間にあって、前記カラーセンサチップには前記原稿を読み取ることができない欠落位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間部は、
前記第1の補正後データから輝度データを生成し、
前記第2の補正後データに含まれる、前記欠落位置において前記モノクロセンサチップで前記原稿を読み取ることで生成されたデータを用いて前記輝度データに対する補間を行なう
ことを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus having a line sensor for reading a document,
A plurality of color sensor chips each having a plurality of RGB image sensors, and a color image sensor that outputs a first electric signal photoelectrically converted by the RGB image sensors;
A first AD converter for converting the first electrical signal into first digital data;
A first shading correction unit that corrects characteristic variations for each element of the image sensor included in the first digital data and outputs the corrected data as first corrected data;
Has a monochrome sensor chip having a plurality of monochrome image pickup device, and a monochrome image pickup unit for outputting a second electrical signal that the monochrome image pickup device is photoelectrically converted,
A second AD converter for converting the second electrical signal into second digital data;
A second shading correction unit that corrects characteristic variations for each element of the monochrome imaging element included in the second digital data and outputs the corrected data as second corrected data;
A pixel interpolation unit that performs interpolation on the first corrected data using the second corrected data,
In the plurality of color sensor chips, an interval between adjacent image sensor elements of adjacent color sensor chips among the plurality of color sensor chips is between the image sensor elements in the color sensor chip. It is arranged to be twice the interval,
The monochrome sensor chip of the monochrome image pickup unit, the next Ri suit the color sensor chip, in time for the end adjacent to one another, in the color sensor chip in missing position can not read the document, to read the document Are arranged so that
The pixel interpolation unit
Generating brightness data from the first corrected data;
The included in the second corrected data, and wherein the I row interpolation for the previous SL luminance data by using the data generated by reading the document in the monochromatic sensor chip in the missing position Image reading device.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 The image reading apparatus according to claim 1.
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像読取装置。 The monochrome imaging unit
Among the image sensor rows of the color sensor chip, the distance between the image sensor row located closest to the monochrome sensor chip of the monochrome image pickup unit and the image sensor row of the monochrome sensor chip is a color sensor chip. 3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image reading device is arranged so as to be an integral multiple of an interval in a direction perpendicular to the direction of the row of the image pickup elements.
前記第1の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第1の整列後データと前記第2の補正後データを前記第1の整列後データの垂直位置に合わせた第2の整列後データを出力する垂直位置合わせ部と、
前記第1の整列後データを前記輝度データと色差データに変換する輝度色差変換部と、
前記色差データに含まれる、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子で原稿を読み取ることで得られたデータを用いて、当該端部間の前記欠落位置の色差データを生成することで、前記欠落位置の色差データを補間した色差補間データを出力する色差補間部と、
前記第2の整列後データに含まれる、前記欠落位置において前記モノクロセンサチップで前記原稿を読み取ることで得られたデータを前記欠落位置の輝度データとして用いることで、前記欠落位置の輝度データを補間した輝度補間データを出力する輝度補間部と、
前記輝度補間データと前記色差補間データをRGBデータに変換するRGB変換部と
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像読取装置。 The pixel interpolation unit
The first aligned data obtained by aligning the first corrected data in the vertical direction and the second aligned data obtained by aligning the second corrected data with the vertical position of the first aligned data. A vertical alignment unit that outputs
A luminance and color difference converting section for converting the first alignment post data to the luminance data and chrominance data,
Using the data obtained by reading the document with the image sensors at the adjacent edges of the adjacent color sensor chips included in the color difference data , the color difference data of the missing position between the edges is generated. A color difference interpolation unit that outputs color difference interpolation data obtained by interpolating the color difference data at the missing position ;
Using the data obtained by reading the original with the monochrome sensor chip at the missing position, which is included in the second post-alignment data , as the missing position luminance data, the luminance data at the missing position is interpolated. A luminance interpolation unit that outputs the luminance interpolation data,
The image reading apparatus according to any one of claims 1 to 3 the color difference interpolation data and the luminance interpolation data; and a RGB conversion section for converting the R GB data.
前記画像読取装置が、
それぞれ複数個のRGBの撮像素子を有する複数個のカラーセンサチップが直線状に配列され、前記RGBの撮像素子が光電変換した第1の電気信号を出力するカラー撮像部と、
前記第1の電気信号を第1のデジタルデータに変換する第1のAD変換部と、
複数個のモノクロ撮像素子を有するモノクロセンサチップを有し、前記モノクロ撮像素子が光電変換した第2の電気信号を出力するモノクロ撮像部と、
前記第2の電気信号を第2のデジタルデータに変換する第2のAD変換部とを有し、
前記第1のデジタルデータに含まれる撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第1の補正後データとして出力する第1のシェーディング補正ステップと、
前記第2のデジタルデータに含まれる前記モノクロ撮像素子の素子ごとの特性ばらつきを補正し第2の補正後データとして出力する第2のシェーディング補正ステップと、
前記第2の補正後データを用いて前記第1の補正後データに対する補間を行なう画素補間ステップとを備え、
前記複数個のカラーセンサチップは、前記複数のカラーセンサチップのうちの隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子相互間の間隔が前記カラーセンサチップ内の撮像素子の相互間の間隔の2倍となるように配置され、
前記モノクロ撮像部の前記モノクロセンサチップは、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部間にあって、前記カラーセンサチップには前記原稿を読み取ることができない欠落位置において、前記原稿を読み取ることができるように配置され、
前記画素補間ステップは、
前記第1の補正後データから輝度データを生成し、
前記第2の補正後データに含まれる、前記欠落位置において前記モノクロセンサチップで前記原稿を読み取ることで生成されたデータを用いて、前記輝度データに対する補間を行なう
ことを特徴とする画像読取方法。 An image reading method using an image reading apparatus having a line sensor for reading an original,
The image reading device is
A plurality of color sensor chips each having a plurality of RGB image sensors, and a color image sensor that outputs a first electric signal photoelectrically converted by the RGB image sensors;
A first AD converter for converting the first electrical signal into first digital data;
Has a monochrome sensor chip having a plurality of monochrome image pickup device, and a monochrome image pickup unit for outputting a second electrical signal that the monochrome image pickup device is photoelectrically converted,
A second AD converter that converts the second electrical signal into second digital data;
A first shading correction step of correcting characteristic variations for each element of the image sensor included in the first digital data and outputting as first corrected data;
A second shading correction step of correcting characteristic variations for each element of the monochrome imaging element included in the second digital data and outputting as second corrected data;
A pixel interpolation step for performing interpolation on the first corrected data using the second corrected data,
In the plurality of color sensor chips, an interval between adjacent image sensor elements of adjacent color sensor chips among the plurality of color sensor chips is between the image sensor elements in the color sensor chip. It is arranged to be twice the interval,
The monochrome sensor chip of the monochrome image pickup unit, the next Ri suit the color sensor chip, in time for the end adjacent to one another, in the color sensor chip in missing position can not read the document, to read the document Are arranged so that
The pixel interpolation step includes:
Generating brightness data from the first corrected data;
The included in the second corrected data, and wherein using the data generated by reading the document in the monochromatic sensor chip at missing position will row interpolation for the previous SL luminance data Image reading method.
ことを特徴とする請求項6に記載の画像読取方法。 The image reading method according to claim 6.
前記カラーセンサチップの撮像素子の列のうち、前記モノクロ撮像部のモノクロセンサチップに最も近い側に位置する撮像素子の列と、前記モノクロセンサチップの撮像素子の列との間隔が、カラーセンサチップ内の撮像素子の前記列の方向に垂直な方向の間隔の整数倍となるように配置されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の画像読取方法。 The monochrome imaging unit
Among the image sensor rows of the color sensor chip, the distance between the image sensor row located closest to the monochrome sensor chip of the monochrome image pickup unit and the image sensor row of the monochrome sensor chip is a color sensor chip. 8. The image reading method according to claim 6, wherein the image reading method is arranged so as to be an integral multiple of an interval in a direction perpendicular to the direction of the row of the image pickup devices.
前記第1の補正後データの垂直方向の位置合わせを行った第1の整列後データと前記第2の補正後データを前記第1の整列後データの垂直位置に合わせた第2の整列後データを出力する垂直位置合わせステップと、
前記第1の整列後データを前記輝度データと色差データに変換する輝度色差変換ステップと、
前記色差データに含まれる、前記隣り合うカラーセンサチップの、互いに隣接する端部の撮像素子で原稿を読み取ることで得られたデータを用いて、当該端部間の前記欠落位置の色差データを生成することで、前記欠落位置の色差データを補間した色差補間データを出力する色差補間ステップと、
前記第2の整列後データに含まれる、前記欠落位置において前記モノクロセンサチップで前記原稿を読み取ることで得られたデータを前記欠落位置の輝度データとして用いることで、前記欠落位置の輝度データを補間した輝度補間データを出力する輝度補間ステップと、
前記輝度補間データと前記色差補間データをRGBデータに変換するRGB変換ステップと
を備えることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の画像読取方法。 The pixel interpolation step includes:
The first aligned data obtained by aligning the first corrected data in the vertical direction and the second aligned data obtained by aligning the second corrected data with the vertical position of the first aligned data. A vertical alignment step that outputs
A luminance and color difference converting step of converting the first alignment post data to the luminance data and chrominance data,
Using the data obtained by reading the document with the image sensors at the adjacent edges of the adjacent color sensor chips included in the color difference data , the color difference data of the missing position between the edges is generated. A color difference interpolation step for outputting color difference interpolation data obtained by interpolating the color difference data at the missing position ;
Using the data obtained by reading the original with the monochrome sensor chip at the missing position, which is included in the second post-alignment data , as the missing position luminance data, the luminance data at the missing position is interpolated. Luminance interpolation step for outputting the luminance interpolation data,
The image reading method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that it comprises a RGB conversion step of converting the color difference interpolation data and the luminance interpolation data R GB data.
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