JP6992514B2 - スキャナー制御プログラムおよびスキャナー制御方法 - Google Patents
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Description
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施例が適用されるスキャナーの概略構成のブロック図である。
同図において、スキャナー10は、プロセッサーに相当する制御部20を備えている。制御部20は内部にCPUやROMやラムを備えており、コンピューターといえる。また、制御部20は所定のスキャナー制御プログラムを実施し、スキャナー10内の各構成部品を制御する。すなわち、スキャン動作を制御する。スキャナー10は、搬送機構30とラインセンサー40とLED41とを備えている。搬送機構30は1または複数の駆動モーターと搬送路を備えており、制御部20からの制御信号に応じて駆動モーターが駆動されると、当該搬送機構30は、図示しない媒体がスタッカーに供給されている媒体の最も上の一枚を吸い取り、前記搬送路を通過させ、図示しない排紙スタッカーへと搬送する。
前記制御部20が搬送機構30を制御して媒体である紙などを所定の搬送路に沿って搬送させると、ラインセンサー40が同媒体の明暗または色に対応した読取り信号を制御部20に出力する。すると、制御部20は媒体の搬送状況と読取り信号とに基いて画像データを生成し、同画像データに対応する出力信号を図示しない外部装置などに出力する。また、制御部20は、後述する手順に従ってシェーディングデータを生成し、前記画像データを適宜補正してから出力する。
スキャナー10は、外部のPC70に有線ネットワーク、無線ネットワーク、USBケーブル等によって接続される。
図2はスキャナー制御プログラムで使用すデータの準備工程を示すフローチャートであり、図3は同準備工程で得る第1灰データを示す図であり、図4は第1白データを示す図であり、図5は第1模様データを示す図である。
まず、搬送機構30やセンサー50等が組み上がったところで最初の手順であるステップS102として、LED41を第1輝度で点灯させ、ステップS104では、ラインセンサー40に模様無背景板を読み取らせる。読み取った後、ステップS106にて、第1白データWH(x)を生成する。この第1白データWH(x)を図3に示している。この模様無背景板は、全体が白色である背景板である。
ステップS122では、LED41を任意の第3輝度で点灯させ、ステップS124では、ラインセンサー40に模様有背景板を読み取らせる。読み取った後、ステップS126にて、第1模様データMD(x)を生成する。この第1模様データMD(x)を図5に示している。この模様有背景板は、一部又は全部に色が付いた背景板である。例えば模様無背景板の全部に灰色の塗装を施すことで作られる。
図6は、モノクロスキャン工程で実施するスキャナー制御プログラムのフローチャートである。スキャナー制御プログラムの実行手順は実質的にスキャナー制御方法といえる。制御部20は、このフローチャートに対応するスキャナー制御プログラムを実施する。また、図7は第2模様データを示す図であり、図8は第1灰データと第1白データと第1模様データの関係を示す図である。
得られた第2模様データmd(x)と第1模様データMD(x)との対応関係に基づいて、制御部20は、ステップS212において、前記対応関係を第1白データと第1灰データに適用し、第2白データと第2灰データを生成する。
第2白データwh(x)は以下のように算出できる。
wh(x)=WH(x)*(MD(x)/md(x))
また、第2灰データgr(x)は以下のように算出できる。
gr(x)=GR(x)*(MD(x)/md(x))
シェーディングデータを生成したら、ステップS214において、制御部20はスキャンを開始し、得られる画像データに対してシェーディングデータを適用して補正しておく。
従って、記憶されている第1白データと第1灰データと第1模様データと第2模様データとを取得した後、第1白データと第1灰データと第1模様データと第2模様データとに基づいてシェーディングデータを生成し、さらに、スキャンを行って得た画像データにシェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御する。
このとき、第1模様データを第2模様データに変換する変換式を得て、第1白データと第1灰データとに適用することで第2白データと第2灰データとをそれぞれ生成し、第2白データと第2灰データとに基づいてシェーディングデータを生成している。
図9は、カラー対応の光電気変換素子における補償が必要となる原因を示す図である。
図9Aに示すように、白色の光源の発光輝度100であるとしても、カラー対応の場合はカラーフィルターを被覆した光電気変換素子が使用されているので、各色毎に最大の輝度は一定とならない。例えば、図9Bに示すように、赤色のカラーフィルターを被覆されているRセンサーは白色の場合の最大値の30%の光量しか照射されない。同様に、緑色のカラーフィルターを被覆されているGセンサーは白色の場合の最大値の40%の光量しか照射されないし、青色のカラーフィルターを被覆されているBセンサーは白色の場合の最大値の20%の光量しか照射されない。すなわち、それぞれのセンサーに照射される輝度のレンジが異なる。すると、入出力関係がリニアでないことを前提とすれば、図9Cに示すように、各センサーごとに必要な補償の対応関係が異なる。
制御部20は、ステップS302において、スキャンの開始指示を待機する。スキャンの開始指示を受けると、制御部20は、ステップS304において、LED41におけるRセンサーについて、今回のシェーディングデータを適切なものに補償しておく。実施する内容は、図6に示すステップS204~S212の処理と同じ内容である。
このようにカラー対応のスキャナーにおいて、光源が白色であり、光センサーであるラインセンサー40は、赤色を読み取るRセンサーと、緑色を読み取るGセンサーと、青色を読み取るBセンサーとを備えており、光センサーを構成する前記Rセンサーと、前記Gセンサーと、前記Bセンサーのそれぞれ個別に前記シェーディングデータを生成している。
シェーディングデータを生成したら、ステップS314において、制御部20はスキャンを開始し、得られる画像データに対してシェーディングデータを適用して補正しておく。
図11は、光源の発光能力が劣化する前後の光センサーの入出力の関係を示している。
図11AはLED41が劣化しておらず、十分な発光能力を持っている。このとき、LED41の輝度を第1輝度とする。LED41が第1輝度で照射し、媒体からの反射光を受光するラインセンサー40がこれを電気信号に変換する。照射光が十分であるとしても、画像信号の出力経路にはアナログフロントエンド(AFE)が配置されており所定の増幅率で出力を増幅している。このときのゲインをG1とする。すなわち、ラインセンサー40の出力が所定のレンジを最大限使用するようにしている。
m2/m1=G2/G1
となる。
このような状況に対応して、あらかじめ白データと灰データと模様データを用意しておけば、劣化時にこの対応関係を使用してシェーディング補正をより適切なものとすることができる。
準備工程において、まず、ステップS402では、LED41を第1輝度で発光させるなど、ステップS102~S124の処理を実行することで、第1白データと、第1灰データと、第1模様データを生成しておく。
ステップS442では、LED41を第3輝度と異なる第6輝度で点灯させ、ステップS444では、ラインセンサー40に模様有背景板を読み取らせる。読み取った後、ステップS446にて、第3模様データMD3(x)を生成する。
制御部20は、ステップS502において、スキャンの開始指示を待機する。スキャンの開始指示を受けると、制御部20は、ステップS504において、LED41を点灯させ、ステップS506にて、LED41の発光能力Lmaxを検出する。LED41の発光能力Lmaxは、アナログフロントエンドを作動させないで制御部20がラインセンサー40の出力を取得する。
このように、第1モードと判定したときには、スキャンの開始指示を受けると、光源であるLED41を発光させた状態で模様有背景板を読み取って第2模様データを生成し、第1白データと前記第2灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとに基づいて第1シェーディングデータを生成し、スキャンを行って得た画像データに前記第1シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御する。
また、第2モードと判定したときには、スキャンの開始指示を受けると、光源であるLED41を発光させた状態で模様有背景板を読み取って第4模様データを生成し、第3白データと第3灰データと第3模様データと第4模様データとに基づいて第2シェーディングデータを生成し、スキャンを行って得たデータに前記第2シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御する。
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示したステップの順番を変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
具体的には、ラインセンサーを補色センサーとすることや、第4の色を読み取るセンサーを設けることも可能である。
Claims (5)
- 輝度を変更可能な光源と光センサーとを備えたスキャナーのスキャン動作を制御するスキャナー制御プログラムであって、
第1輝度で前記光源を発光させた状態で模様無背景板を読み取った第1白データと、
第1輝度よりも暗い第2輝度で前記光源を発光させた状態で前記模様無背景板を読み取った第1灰データと、
第3輝度で前記光源を発光させた状態で模様有背景板を読み取った第1模様データとを記憶しており、
スキャンの開始指示を受けつけたときに、前記光源を発光させた状態で前記模様有背景板を読み取って第2模様データを生成する機能と、
記憶されている前記第1白データと前記第1灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとを取得する機能と、
前記第1白データと前記第1灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとに基づいてシェーディングデータを生成する機能と、
スキャンを行って得た画像データに前記シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御する機能とをコンピューターに実現させることを特徴とするスキャナー制御プログラム。 - 前記シェーディングデータを生成する機能では、前記第1模様データを前記第2模様データに変換する変換式を得て、前記第1白データと前記第1灰データとに適用することで第2白データと第2灰データとをそれぞれ生成し、前記第2白データと前記第2灰データとに基づいて第1シェーディングデータを生成することを特徴とする請求項1に記載のスキャナー制御プログラム。
- 前記光源は白色であり、
前記光センサーは、赤色を読み取るRセンサーと、緑色を読み取るGセンサーと、青色を読み取るBセンサーとを備え、
前記光センサーを構成する前記Rセンサーと、前記Gセンサーと、前記Bセンサーのそれぞれ個別に前記シェーディングデータを生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスキャナー制御プログラム。 - 前記第1輝度よりも低い第4輝度で前記光源を発光させた状態で前記模様無背景板を読み取った第3白データと、
前記第4輝度よりも暗く前記第2輝度と異なる第5輝度で光源を発光させた状態で前記模様無背景板を読み取った第3灰データと、
前記第3輝度と異なる第6輝度で光源を発光させた状態で前記模様有背景板を読み取った第3模様データとをさらに記憶しており、
前記光源の発光能力を検出する機能と、
検出した前記光源の発光能力に応じて第1モードでスキャンを実行するか第2モードでスキャンを実行するかを判定する機能と、
第1モードと判定したときに、スキャンの開始指示を受けると、前記光源を発光させた状態で前記模様有背景板を読み取って前記第2模様データを生成し、前記第1白データと前記第2灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとに基づいて前記第1シェーディングデータを生成し、スキャンを行って得た画像データに前記第1シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御し、
第2モードと判定したときに、スキャンの開始指示を受けると、前記光源を発光させた状態で前記模様有背景板を読み取って第4模様データを生成し、前記第3白データと前記第3灰データと前記第3模様データと前記第4模様データとに基づいて第2シェーディングデータを生成し、スキャンを行って得たデータに前記第2シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載のスキャナー制御プログラム。 - 輝度を変更可能な光源と光センサーとを備えたスキャナーのスキャン動作を制御するスキャナー制御方法であって、
第1輝度で前記光源を発光させた状態で模様無背景板を読み取った第1白データと、
第1輝度よりも暗い第2輝度で前記光源を発光させた状態で前記模様無背景板を読み取った第1灰データと、
第3輝度で前記光源を発光させた状態で模様有背景板を読み取った第1模様データとを記憶しており、
スキャンの開始指示を受けつけたときに、前記光源を発光させた状態で前記模様有背景板を読み取って第2模様データを生成する工程と、
記憶されている前記第1白データと前記第1灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとを取得する工程と、
前記第1白データと前記第1灰データと前記第1模様データと前記第2模様データとに基づいてシェーディングデータを生成する工程と、
スキャンを行って得た画像データに前記シェーディングデータを用いてシェーディング補正をして生成した画像データを出力するようにスキャナーを制御する工程とを実施することを特徴とするスキャナー制御方法。
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| JP2018000583A JP6992514B2 (ja) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | スキャナー制御プログラムおよびスキャナー制御方法 |
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