JP6992521B2 - Photoelectric conversion device, defect pixel determination method and image forming device - Google Patents

Photoelectric conversion device, defect pixel determination method and image forming device Download PDF

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Description

本発明は、光電変換装置、欠陥画素の判定方法及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device, a method for determining defective pixels, and an image forming device.

CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等で形成されたリニアイメージセンサには、フォトダイオード(PD)の飽和電荷量異常又は暗電流異常等を生ずる欠陥画素が含まれていることが知られている。欠陥画素は、正常画素と比べて画素値が高く又は画素値が低くなるため、画質の低下を招く。このため、欠陥画素を検出して画素値を補正することが必要となる。 A linear image sensor formed of a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or the like contains defective pixels that cause an abnormality in the saturated charge amount or an abnormality in the dark current of a photodiode (PD). It has been known. A defective pixel has a higher pixel value or a lower pixel value than a normal pixel, resulting in deterioration of image quality. Therefore, it is necessary to detect defective pixels and correct the pixel values.

特許文献1(特開2014-110622号公報)には、2つの異なる露光時間で得た対象画素の画素値の時間に対する線形性の有無を判定し、露光時間と画素値に線形性の無い画素を欠陥画素として検出する画像処理装置が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-110622), it is determined whether or not the pixel values of the target pixels obtained at two different exposure times are linear with respect to time, and the exposure time and the pixel values are not linear. Is disclosed as an image processing apparatus that detects a defect pixel.

しかし、特許文献1に開示されている画像処理装置は、欠陥画素の検出に、露光時の画像を使用する。光による画素値の変化は、暗電流による画素値の変化に比べて大きくなるため、暗電流に異常のある欠陥画素の検出が困難となる問題がある。 However, the image processing apparatus disclosed in Patent Document 1 uses an image at the time of exposure for detecting defective pixels. Since the change in the pixel value due to light is larger than the change in the pixel value due to the dark current, there is a problem that it becomes difficult to detect defective pixels having an abnormality in the dark current.

また、画素値には、回路のオフセット成分が含まれている。回路のオフセット成分は、暗電流に対して無視できない大きさである。このため、線形性を判定条件にして欠陥画素の検出を行う特許文献1の画像処理装置は、暗電流に異常のある欠陥画素を精度よく検出困難な問題がある。 Further, the pixel value includes an offset component of the circuit. The offset component of the circuit is of a magnitude that cannot be ignored with respect to dark current. Therefore, the image processing apparatus of Patent Document 1 that detects defective pixels using linearity as a determination condition has a problem that it is difficult to accurately detect defective pixels having an abnormality in dark current.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、イメージセンサの欠陥画素を精度よく検出可能な光電変換装置、欠陥画素の判定方法及び画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device capable of accurately detecting defective pixels of an image sensor, a method for determining defective pixels, and an image forming device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受光光量に応じた画像信号を生成する光電変換素子と、光電変換素子に光が入射していない状態で得られる画素値である暗時の画素値を、少なくとも第1の時間、及び、第1の時間より長い第2の時間で取得し、第1の時間に取得した暗時の各画素値と第2の時間で取得した暗時の各画素値の差分を取ることで、暗時におけるノイズ量を検出するノイズ検出部と、前記差分が所定の第1の閾値以上のノイズ量を有する画素を欠陥画素として判定する判定部とを有する。


In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention uses a photoelectric conversion element that generates an image signal according to the amount of received light and a pixel value obtained in a state where no light is incident on the photoelectric conversion element. A certain dark pixel value is acquired at least in the first time and a second time longer than the first time, and each dark pixel value acquired in the first time and the second time are acquired. By taking the difference between each pixel value in the dark, the noise detection unit that detects the amount of noise in the dark and the pixel whose difference has a noise amount equal to or greater than a predetermined first threshold are determined as defective pixels. Has a part.


本発明によれば、イメージセンサの欠陥画素を精度よく検出できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that defective pixels of an image sensor can be detected with high accuracy.

図1は、実施の形態のMFPの横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the MFP of the embodiment. 図2は、実施の形態のMFPに設けられている読み取り装置の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a reading device provided in the MFP of the embodiment. 図3は、実施の形態のMFPのハードウェア構成図である。FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the MFP of the embodiment. 図4は、実施の形態のMFPに設けられている光電変換素子のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a photoelectric conversion element provided in the MFP of the embodiment. 図5は、実施の形態のMFPに設けられている光電変換素子の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a photoelectric conversion element provided in the MFP of the embodiment. 図6は、欠陥画素により読み取り画像に生ずる画像ノイズを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining image noise generated in a scanned image due to defective pixels. 図7は、リニアセンサに欠陥画素が生じている場合において、読み取り画像に生ずる画像ノイズを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing image noise generated in a scanned image when defective pixels are generated in the linear sensor. 図8は、参考例となる欠陥画素の検出手法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a defect pixel detection method as a reference example. 図9は、参考例となる欠陥画素の検出手法の問題点を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a problem of a defect pixel detection method as a reference example. 図10は、実施の形態のMFPに設けられている画像読み取り部のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an image reading unit provided in the MFP of the embodiment. 図11は、画像読み取り部に設けられているノイズ検出部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a noise detection unit provided in the image reading unit. 図12は、実施の形態のMFPに設けられているノイズ検出部により、回路オフセット成分が除去された画素値を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing pixel values from which circuit offset components have been removed by a noise detection unit provided in the MFP of the embodiment. 図13は、実施の形態のMFPにおいて、黒シェーディング補正部が設けられている場合の画像読み取り部のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of an image reading unit when a black shading correction unit is provided in the MFP of the embodiment. 図14は、実施の形態のMFPに設けられているノイズ検出部及び判定部で検出された欠陥画素の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of defective pixels detected by a noise detection unit and a determination unit provided in the MFP of the embodiment. 図15は、実施の形態のMFPにおいて、ノイズ検出部及び判定部で検出された欠陥画素を所定の優先順位に基づいて記憶する動作を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining an operation of storing defective pixels detected by a noise detection unit and a determination unit based on a predetermined priority in the MFP of the embodiment. 図16は、実施の形態のMFPの起動時における欠陥画素の検出タイミングを説明するためのフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart for explaining the detection timing of defective pixels at the time of starting the MFP of the embodiment. 図17は、実施の形態のMFPにおける圧板を用いた原稿の読み取り時における欠陥画素の検出タイミングを説明するためのフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart for explaining the detection timing of defective pixels at the time of reading a document using a pressure plate in the MFP of the embodiment. 図18は、実施の形態のMFPにおけるADFを用いた原稿の読み取り時における欠陥画素の検出タイミングを説明するためのフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart for explaining the detection timing of defective pixels at the time of reading a document using ADF in the MFP of the embodiment. 図19は、実施の形態のMFPに設けられている欠陥画素補正部のブロック図である。FIG. 19 is a block diagram of a defect pixel correction unit provided in the MFP of the embodiment. 図20は、実施の形態のMFPの欠陥画素補正処理を説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the defect pixel correction process of the MFP of the embodiment. 図21は、実施の形態のMFPの欠陥画素補正処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing a flow of defect pixel correction processing of the MFP of the embodiment.

まず、最初に適用分野の説明をする。光電変換装置及び欠陥画素の判定方法は、画像の読み取りを行う機器の他、光の有無を感知して所定の情報処理を行う機器に適用可能である。具体的には、光電変換装置及び光電変換方法は、複合機(MFP:Multifunction Peripheral)のリニアセンサ、カメラ装置又はビデオカメラ装置のオートフォーカス用のラインセンサ、インタラクティブ・ホワイトボード装置(電子黒板)上に書き込まれたれた文字、記号又は図形の読み取りを行うラインセンサ等に適用することができる。以下、一例として、光電変換装置及び光電変換方法を適用したMFPの説明をする。 First, the fields of application will be explained. The photoelectric conversion device and the method for determining defective pixels can be applied not only to a device that reads an image but also to a device that senses the presence or absence of light and performs predetermined information processing. Specifically, the photoelectric conversion device and the photoelectric conversion method are on a linear sensor of a multifunction device (MFP: Multifunction Peripheral), a line sensor for autofocus of a camera device or a video camera device, and an interactive whiteboard device (electronic blackboard). It can be applied to a line sensor or the like that reads characters, symbols, or figures written in. Hereinafter, as an example, a photoelectric conversion device and an MFP to which a photoelectric conversion method is applied will be described.

(MFPの構成)
まず、図1に、実施の形態のMFPを横から見た状態の図を示す。この図1は、MFPの本体を透視した状態の図となっている。この図1に示すように、MFPは、読み取り装置1及び本体2を有している。読み取り装置1は、自動原稿給送機構(ADF:Auto Document Feeder)3、及び、スキャナ機構4を有している。
(MFP configuration)
First, FIG. 1 shows a view of the MFP of the embodiment as viewed from the side. FIG. 1 is a perspective view of the main body of the MFP. As shown in FIG. 1, the MFP has a reading device 1 and a main body 2. The reading device 1 has an automatic document feeder (ADF: Auto Document Feeder) 3 and a scanner mechanism 4.

本体2内には、タンデム方式の作像部5、作像部5に給紙部13から搬送路6を介して記録紙を供給するレジストローラ7、光書き込み装置8、定着搬送部9、及び、両面トレイ10を有している。作像部5には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する4本の感光体ドラム11が並設されている。各感光体ドラム11の周囲には、帯電器、現像器12、転写器、クリーナ、及び、除電器を含む作像要素が配置されている。また、転写器と感光体ドラム11との間には、両者のニップに挟持された状態で駆動ローラと従動ローラとの間に張架された中間転写ベルト14が設けられている。 Inside the main body 2, a tandem image forming unit 5, a resist roller 7 that supplies recording paper to the image forming unit 5 from a feeding unit 13 via a transport path 6, an optical writing device 8, a fixing transport unit 9, and a fixing transport unit 9 are provided. , Has a double-sided tray 10. In the image forming unit 5, four photoconductor drums 11 corresponding to four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged side by side. An image forming element including a charger, a developer 12, a transfer device, a cleaner, and a static eliminator is arranged around each photoconductor drum 11. Further, between the transfer device and the photoconductor drum 11, an intermediate transfer belt 14 stretched between the drive roller and the driven roller while being sandwiched between the nips of both is provided.

このように構成されたタンデム方式の画像形成装置では、YMCKの各色に対応する感光体ドラム11に光書き込みを行い、現像器12で各色のトナー毎に現像し、例えばY,M,C,Kの順で中間転写ベルト14上に1次転写する。そして、1次転写により4色が重畳したフルカラーの画像を記録紙に2次転写した後、定着して排紙する。これにより、フルカラーの画像を記録紙上に形成する。 In the tandem image forming apparatus configured as described above, light is written on the photoconductor drum 11 corresponding to each color of YMCK, and the toner of each color is developed by the developer 12, for example, Y, M, C, K. The primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 14 in the order of. Then, a full-color image in which four colors are superimposed by the primary transfer is secondarily transferred to a recording paper, and then fixed and ejected. As a result, a full-color image is formed on the recording paper.

(ADF及びスキャナ機構の構成)
図2は、ADF3及びスキャナ機構4の横断面図である。スキャナ機構4は、上面に原稿を載置するコンタクトガラス15を備えている。また、スキャナ機構4は、原稿露光用の光源16及び第1反射ミラー17を備えた第1キャリッジ18と、第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20を備えた第2キャリッジ24とを備えている。また、スキャナ機構4は、第3反射ミラー20で反射された光を、光電変換素子21の受光領域上に結像させるためのレンズユニット22を備えている。また、スキャナ機構4は、読み取り光学系等による各種の歪み補正用の基準白板23、及び、シートスルー読取用スリット24を備えている。スキャナ機構4は、光源16からの照射光で照明した原稿からの反射光を、光電変換素子21で受光して電気信号(画像データ)に変換して出力する。
(Configuration of ADF and scanner mechanism)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the ADF 3 and the scanner mechanism 4. The scanner mechanism 4 includes a contact glass 15 on which a document is placed on the upper surface. Further, the scanner mechanism 4 includes a first carriage 18 including a light source 16 for exposing a document and a first reflection mirror 17, and a second carriage 24 including a second reflection mirror 19 and a third reflection mirror 20. There is. Further, the scanner mechanism 4 includes a lens unit 22 for forming an image of the light reflected by the third reflection mirror 20 on the light receiving region of the photoelectric conversion element 21. Further, the scanner mechanism 4 includes a reference white plate 23 for various distortion corrections by a reading optical system and the like, and a sheet-through reading slit 24. The scanner mechanism 4 receives the reflected light from the document illuminated by the irradiation light from the light source 16 by the photoelectric conversion element 21, converts it into an electric signal (image data), and outputs the light.

ADF3は、コンタクトガラス15に対して開閉可能となるように、図示しないヒンジ部材等を介して本体2に接続されている。ADF3は、複数枚の原稿からなる原稿束27を載置可能な原稿トレイ28を備えている。また、このADF3は、原稿トレイ28に載置された原稿束27から原稿を1枚ずつ分離して、シートスルー読取用スリット25へ向けて自動給送する給送ローラ29を含む分離給送部も備えている。 The ADF 3 is connected to the main body 2 via a hinge member or the like (not shown) so as to be openable and closable with respect to the contact glass 15. The ADF 3 includes a document tray 28 on which a document bundle 27 composed of a plurality of documents can be placed. Further, the ADF 3 is a separate feeding unit including a feeding roller 29 that separates the originals one by one from the original bundle 27 placed on the original tray 28 and automatically feeds them toward the sheet-through reading slit 25. Also equipped.

(原稿の読み取り動作)
このような読み取り装置1は、コンタクトガラス15上に載置した原稿の読み取りを行うスキャンモード、及び、ADF3により自動給送される原稿の読み取りを行うシートスルーモードを有している。なお、スキャンモード又はシートスルーモードによる画像読み取り前に、点灯された光源16によって基準白板23を照明し、反射光による画像を光電変換素子21で読み取る。そして、その1ライン分の画像データの各画素のレベルが均一なレベルになるように、シェーディング補正用データを生成して記憶する。記憶されシェーディング補正用データは、以下に説明するスキャンモード又はシートスルーモードで読み取られた画像データのシェーディング補正に用いられる。
(Original scanning operation)
Such a reading device 1 has a scan mode for reading a document placed on a contact glass 15 and a sheet-through mode for reading a document automatically fed by the ADF 3. Before reading the image in the scan mode or the sheet-through mode, the reference white plate 23 is illuminated by the lit light source 16 and the image by the reflected light is read by the photoelectric conversion element 21. Then, shading correction data is generated and stored so that the level of each pixel of the image data for one line becomes a uniform level. The stored shading correction data is used for shading correction of the image data read in the scan mode or the sheet-through mode described below.

スキャンモード時には、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24が、図示しないステッピングモータによって、矢印A方向(副走査方向)に移動して原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス15から光電変換素子21の受光領域までの光路長を一定に維持するために、第2キャリッジ24は、第1キャリッジ18の1/2の速度で移動する。 In the scan mode, the first carriage 18 and the second carriage 24 are moved in the arrow A direction (sub-scanning direction) by a stepping motor (not shown) to scan the document. At this time, in order to keep the optical path length from the contact glass 15 to the light receiving region of the photoelectric conversion element 21 constant, the second carriage 24 moves at a speed of 1/2 of that of the first carriage 18.

同時に、コンタクトガラス15上に載置された原稿の下面である画像面が、第1キャリッジ18の光源16によって照明(露光)される。すると、その画像面からの反射光が、第1キャリッジ18の第1反射ミラー17、第2キャリッジ24の第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20によって順次反射される。そして、第3反射ミラー20による反射光束が、レンズユニット22によって集束され、光電変換素子21の受光領域上に結像される。光電変換素子21は、1ライン毎に受光した光を光電変換して画像データを生成する。画像データは、デジタル化され、ゲイン調整が施されて出力される。画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。 At the same time, the image surface, which is the lower surface of the document placed on the contact glass 15, is illuminated (exposed) by the light source 16 of the first carriage 18. Then, the reflected light from the image plane is sequentially reflected by the first reflection mirror 17 of the first carriage 18, the second reflection mirror 19 of the second carriage 24, and the third reflection mirror 20. Then, the light flux reflected by the third reflection mirror 20 is focused by the lens unit 22 and imaged on the light receiving region of the photoelectric conversion element 21. The photoelectric conversion element 21 photoelectrically converts the light received for each line to generate image data. The image data is digitized, gain adjusted, and output. The original whose image has been read is discharged to an ejection port (not shown).

シートスルーモードの時には、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24が、シートスルー読取用スリット25の下側へ移動して停止する。その後、ADF3の原稿トレイ28上に載置された原稿束27の最下位の原稿から順次、給送ローラ29によって矢印B方向(副走査方向)へ自動給送され、シートスルー読取用スリット25の位置を原稿が通過する際に、その原稿の走査が行われる。 In the seat-through mode, the first carriage 18 and the second carriage 24 move to the lower side of the seat-through reading slit 25 and stop. After that, the lowermost originals of the original bundle 27 placed on the original tray 28 of the ADF3 are automatically fed by the feeding roller 29 in the arrow B direction (secondary scanning direction), and the sheet-through reading slit 25 is automatically fed. When the document passes through the position, the document is scanned.

この際、自動給送される原稿の下面(画像面)が第1キャリッジ18の光源16によって照明される。すると、その画像面からの反射光が、第1キャリッジ18の第1反射ミラー17、第2キャリッジ24の第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20によって順次反射される。そして、第3反射ミラー20による反射光束が、レンズユニット22によって集束され、光電変換素子21の受光領域上に結像される。光電変換素子21は、1ライン毎に受光した光を光電変換して画像データを生成する。画像データは、デジタル化され、ゲイン調整が施されて出力される。画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排紙口に排紙される。 At this time, the lower surface (image surface) of the automatically fed document is illuminated by the light source 16 of the first carriage 18. Then, the reflected light from the image plane is sequentially reflected by the first reflection mirror 17 of the first carriage 18, the second reflection mirror 19 of the second carriage 24, and the third reflection mirror 20. Then, the light flux reflected by the third reflection mirror 20 is focused by the lens unit 22 and imaged on the light receiving region of the photoelectric conversion element 21. The photoelectric conversion element 21 photoelectrically converts the light received for each line to generate image data. The image data is digitized, gain adjusted, and output. The original whose image has been read is discharged to a paper ejection port (not shown).

(MFPのハードウェア構成)
次に、図3に、MFPのハードウェア構成を示す。この図3に示すように、MFPは、CPU41、ROM42、RAM43、HDD(ハードディスクドライブ)44、及びフラッシュメモリ45を備える。また、MFPは、FAXモデム46、操作パネル47、エンジン48、ADF49(図1及び図2に示すADF3に相当)、接続インタフェース(接続I/F)50、画像読み取り部52、及びインターネット等のネットワーク40を介して有線通信又は無線通信を行う通信I/F51を有している。CPU41~画像読み取り部52は、図3に示すシステムバス18を介して相互に接続されている。
(Hardware configuration of MFP)
Next, FIG. 3 shows the hardware configuration of the MFP. As shown in FIG. 3, the MFP includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, an HDD (hard disk drive) 44, and a flash memory 45. Further, the MFP is a network such as a FAX modem 46, an operation panel 47, an engine 48, an ADF 49 (corresponding to ADF 3 shown in FIGS. 1 and 2), a connection interface (connection I / F) 50, an image reading unit 52, and the Internet. It has a communication I / F 51 that performs wired communication or wireless communication via 40. The CPU 41 to the image reading unit 52 are connected to each other via the system bus 18 shown in FIG.

CPU41は、MFPの動作を統括的に制御する。CPU41は、RAM43をワークエリア(作業領域)としてROM42又はHDD44等に格納されたプログラムを実行することで、MFP全体の動作を制御し、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能等の各種機能を実現する。 The CPU 41 comprehensively controls the operation of the MFP. The CPU 41 controls the operation of the entire MFP by executing a program stored in the ROM 42 or the HDD 44 using the RAM 43 as a work area (work area), and has various functions such as a copy function, a scanner function, a facsimile function, and a printer function. To realize.

エンジン48は、コピー機能、スキャナ機能、及びプリンタ機能等を実現させるための、汎用的な情報処理及び通信以外の処理を行うハードウェアである。エンジン48は、例えば原稿又は名刺等の文字及び画像をスキャンして読み取るスキャナ、用紙等のシート材への印刷を行うプロッタ等を備えている。FAXモデム46は、ファクシミリ通信を行うファクシミリ通信機能を備えている。 The engine 48 is hardware that performs general-purpose information processing and processing other than communication in order to realize a copy function, a scanner function, a printer function, and the like. The engine 48 includes, for example, a scanner that scans and reads characters and images such as a document or a business card, a plotter that prints on a sheet material such as paper, and the like. The FAX modem 46 has a facsimile communication function for performing facsimile communication.

(光電変換素子の構成)
図5は、光電変換素子21の詳細なブロック図である。一例ではあるが、この図5に示すように光電変換素子21は、主走査方向に沿って1次元的に画素を並べたリニアセンサとなっている。なお、画素が一次元的に並べられている方向が主走査方向であり、この主走査方向に2次元的に直交する方向が副走査方向である。
(Structure of photoelectric conversion element)
FIG. 5 is a detailed block diagram of the photoelectric conversion element 21. As an example, as shown in FIG. 5, the photoelectric conversion element 21 is a linear sensor in which pixels are arranged one-dimensionally along the main scanning direction. The direction in which the pixels are arranged one-dimensionally is the main scanning direction, and the direction two-dimensionally orthogonal to the main scanning direction is the sub-scanning direction.

すなわち、光電変換素子21は、タイミング信号生成部60と共に、画素を一次元的に並べて形成した画素信号生成回路61、各画像信号を所定の利得で増幅する増幅器(PGA:プログラマブル・ゲイン・アンプ)62、及び、各PGAからの画像信号をデジタル化するアナログ-デジタルコンバータ(ADC)63を有している。 That is, the photoelectric conversion element 21 is a pixel signal generation circuit 61 formed by arranging pixels one-dimensionally together with a timing signal generation unit 60, and an amplifier (PGA: programmable gain amplifier) that amplifies each image signal with a predetermined gain. It has 62 and an analog-to-digital converter (ADC) 63 that digitizes an image signal from each PGA.

また、光電変換素子21は、ADC63からパラレルに供給される画像信号を、シリアルな画像信号に変換して後段処理部に供給するパラレル/シリアル変換部64を有している。画素信号生成回路61~パラレル/シリアル変換部64の出力タイミングは、タイミング信号生成部60からのクロック信号に基づいて制御される。 Further, the photoelectric conversion element 21 has a parallel / serial conversion unit 64 that converts an image signal supplied in parallel from the ADC 63 into a serial image signal and supplies it to the subsequent processing unit. The output timing of the pixel signal generation circuit 61 to the parallel / serial conversion unit 64 is controlled based on the clock signal from the timing signal generation unit 60.

なお、光電変換素子21がカラー対応の光電変換素子である場合、画素信号生成回路61は、例えば赤、緑、青(RGB)又はイエロー、マゼンタ、シアン(YMC)等の各色のチャンネル分設けられる。また、PGA62、及び、ADC63も、それぞれ各色のチャンネル分、設けられる。 When the photoelectric conversion element 21 is a color-compatible photoelectric conversion element, the pixel signal generation circuit 61 is provided for channels of each color such as red, green, blue (RGB) or yellow, magenta, and cyan (YMC). .. Further, PGA62 and ADC63 are also provided for each color channel.

(画素信号生成回路の回路構成)
図5に、画素信号生成回路61の各画素に相当する部分の回路図を示す。この図5に示すように、画素信号生成回路61の各画素は、受光素子であるフォトダイオードPD、受光光量に対応して蓄積した電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョンFDを有している。また、各画素は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXと、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTを有している。また、各画素は、ソースフォロアSFの電源電圧AVDD_PIX及び電流源DRGとの間に挿入接続されたソースフォロアSFと、電圧変換された画像信号(Pix_out)を後段のPGA62に転送するためのスイッチSLを有している。
(Circuit configuration of pixel signal generation circuit)
FIG. 5 shows a circuit diagram of a portion corresponding to each pixel of the pixel signal generation circuit 61. As shown in FIG. 5, each pixel of the pixel signal generation circuit 61 has a photodiode PD which is a light receiving element, and a floating diffusion FD which converts the accumulated charge corresponding to the amount of received light into a voltage. Further, each pixel has a charge transfer switch TX that transfers the charge accumulated in the photodiode PD to the floating diffusion FD, and a reset switch RT that resets the potential of the floating diffusion FD to the reset potential A VDD_RT. Further, each pixel is a switch SL for transferring the voltage-converted image signal (Pix_out) to the PGA62 in the subsequent stage and the source follower SF inserted and connected between the power supply voltage A VDD_PIX of the source follower SF and the current source DRG. have.

ソースフォロアSFのトランジスタの閾値電圧にはバラつきがあるため、出力信号に入射光量に依存しない回路オフセットが生じる。回路オフセットは、画像にFPN(Fixed pattern noise:固定パターンノイズ) を発生させ、画質低下を招く。 Since the threshold voltage of the transistor of the source follower SF varies, a circuit offset that does not depend on the amount of incident light occurs in the output signal. The circuit offset causes FPN (Fixed pattern noise) in the image and causes deterioration of image quality.

また、光電変換素子21の製造上、重金属汚染や結晶欠陥により一定確率でフォトダイオードPDの暗電流が異常に大きい又は小さい画素が生じる。フォトダイオードPDの暗電流が異常に大きい画素を「白キズ画素」と呼ぶ。また、フォトダイオードPDの容量が小さく、飽和電荷量が小さい画素が生じる。このような画素を「黒キズ画素」と呼ぶ。白キズ画素及び黒キズ画素は、正常な画素とは画素値の異なる点の画像ノイズとなって画像上に現れるため、画質低下を招く。また、フォトダイオードPDの暗電流ノイズ成分は、時間に比例して大きくなる。また、フォトダイオードPDの暗電流ノイズ成分は温度依存性があり、一例ではあるが、10℃の温度上昇で2倍となる。 Further, in the manufacture of the photoelectric conversion element 21, a pixel having an abnormally large or small dark current of the photodiode PD is generated with a certain probability due to heavy metal contamination or crystal defects. Pixels in which the dark current of the photodiode PD is abnormally large are called "white scratch pixels". Further, a pixel having a small capacitance of the photodiode PD and a small amount of saturation charge is generated. Such pixels are called "black scratch pixels". White scratch pixels and black scratch pixels appear on the image as image noise at points having different pixel values from normal pixels, resulting in deterioration of image quality. Further, the dark current noise component of the photodiode PD increases in proportion to time. Further, the dark current noise component of the photodiode PD is temperature-dependent, and although it is an example, it doubles when the temperature rises at 10 ° C.

(欠陥画素によって生じる画像ノイズ)
図6は、白キズ画素301、黒キズ画素302を含む9画素のエリアセンサで、入射光強度及び蓄積時間が異なる条件下で画像の読み取りを行った場合における画像ノイズの発生状態を示している。この図6の横軸はフォトダイオードPDの光の蓄積時間であり、縦軸は、フォトダイオードPDに対する光の入射強度である。
(Image noise caused by defective pixels)
FIG. 6 shows a state in which image noise is generated when an image is read under conditions in which the incident light intensity and the accumulation time are different with a 9-pixel area sensor including white scratch pixels 301 and black scratch pixels 302. .. The horizontal axis of FIG. 6 is the light accumulation time of the photodiode PD, and the vertical axis is the incident intensity of light with respect to the photodiode PD.

白キズ画素301は、図6(a)又は図6(b)に示すように、入射光量が多いときは、光による信号成分が大きくなり、暗電流の影響が目立たなくなるため画像ノイズにはならない。しかし、図6(c)又は図6(d)に示すように、入射光量が少ないときは、正常画素と比べて画素値が高くなるため、周囲より明るい点の画像ノイズとなって現れる。また、図6(d)に示すように、蓄積時間が長い場合、より目立つ画像ノイズとなって現れる。 As shown in FIG. 6A or FIG. 6B, the white scratch pixel 301 does not become image noise because the signal component due to the light becomes large and the influence of the dark current becomes inconspicuous when the amount of incident light is large. .. However, as shown in FIG. 6 (c) or FIG. 6 (d), when the amount of incident light is small, the pixel value is higher than that of a normal pixel, so that it appears as image noise at a point brighter than the surroundings. Further, as shown in FIG. 6D, when the accumulation time is long, more conspicuous image noise appears.

黒キズ画素302は、図6(a)又は図6(b)に示すように、入射光量が多いときは、正常画素に比べて画素値が低くなるため、暗い点の画像ノイズとなって現れる。また、図6(b)に示すように、蓄積時間が長い場合、より目立つ画像ノイズとなって現れる。なお、黒キズ画素302は、図6(c)又は図6(d)に示すように、入射光量が少ないときは、フォトダイオードPDが飽和しないため、画像ノイズにはならない。 As shown in FIG. 6A or FIG. 6B, the black scratch pixel 302 appears as image noise at dark spots because the pixel value is lower than that of a normal pixel when the amount of incident light is large. .. Further, as shown in FIG. 6B, when the accumulation time is long, more noticeable image noise appears. As shown in FIG. 6C or FIG. 6D, the black scratch pixel 302 does not cause image noise because the photodiode PD is not saturated when the amount of incident light is small.

このように、白キズ画素301は、暗時の画像で画質低下を招き、黒キズ画素302は、明時の画像で画質低下を招く。これらの画質低下を防ぐため、欠陥画素を検出して補正する必要がある。黒キズ画素301は、例えば長時間露光したときの画像データを取得すれば、正常画素は飽和状態で真っ白な画像になる中で暗い点となって現れるため、検出は容易である。 As described above, the white scratch pixel 301 causes the image quality to deteriorate in the dark image, and the black scratch pixel 302 causes the image quality to deteriorate in the light image. In order to prevent these deteriorations in image quality, it is necessary to detect and correct defective pixels. The black scratch pixel 301 is easy to detect because, for example, if image data when exposed for a long time is acquired, normal pixels appear as dark spots in a saturated white image.

(リニアセンサの欠陥画素によって生じる画像ノイズ)
図7(a)は、リニアセンサ上の白キズ画素の位置を示す図であり、斜線で示す画素が白キズ画素となっている。図7(b)は、白キズ画素が含まれているリニアセンサで取得した暗時画像(リニアセンサを露光していない状態で取得した画像)を示す図である。白キズ画素の画素値は、正常画素より高い画素値となる。このため、リニアセンサ上に白キズが含まれていると、図7(b)に示すように、全体の画像のうち、白キズ画素に相当する位置の画像(画素)が周囲の画像よりも明るくなる縦スジ画像ノイズが現れる。
(Image noise caused by defective pixels of the linear sensor)
FIG. 7A is a diagram showing the positions of the white scratch pixels on the linear sensor, and the pixels indicated by the diagonal lines are the white scratch pixels. FIG. 7B is a diagram showing a dark image (an image acquired in a state where the linear sensor is not exposed) acquired by a linear sensor including white scratch pixels. The pixel value of the white scratch pixel is higher than that of the normal pixel. Therefore, if white scratches are included on the linear sensor, as shown in FIG. 7B, the image (pixels) at the position corresponding to the white scratch pixels in the entire image is larger than the surrounding image. Vertical streaks that become brighter Image noise appears.

また、リニアセンサに黒キズ画素が含まれている場合、上述の白キズ画素が含まれている場合に対して反対の結果となる。すなわち、黒キズ画素の画素値は、正常画素より低い画素値となる。このため、リニアセンサに黒キズ画素が含まれていると、全体の画像のうち、黒キズ画素に相当する位置の画像(画素)が周囲の画像よりも暗くなる縦スジ画像ノイズが現れる。 Further, when the linear sensor includes black scratch pixels, the opposite result is obtained as compared with the case where the above-mentioned white scratch pixels are included. That is, the pixel value of the black scratch pixel is lower than that of the normal pixel. Therefore, when the linear sensor includes black scratch pixels, vertical streak image noise appears in which the image (pixel) at the position corresponding to the black scratch pixel in the entire image becomes darker than the surrounding image.

このように、リニアセンサの場合、欠陥画素による悪影響が縦スジ画像ノイズとして現れるため、欠陥画素による悪影響が点の画像ノイズとして現れるエリアセンサよりも、欠陥画素による悪影響が大きくなる。欠陥画素による悪影響は、複数の欠陥画素が隣接して存在する場合、より顕著となる。 As described above, in the case of the linear sensor, since the adverse effect of the defective pixel appears as vertical streak image noise, the adverse effect of the defective pixel becomes larger than that of the area sensor in which the adverse effect of the defective pixel appears as the image noise of the point. The adverse effect of the defective pixel becomes more remarkable when a plurality of defective pixels are present adjacent to each other.

(欠陥画素検出手法の参考例)
次に、欠陥画素検出手法の参考例を説明する。図8(a)、(b)は、異なる露光時間t1、t2(t2>t1)で同一被写体を撮像したときの画素値を示す図である。このうち、図8(a)は、正常画素で被写体を撮像した場合の画素値である。また、図8(b)は、黒キズ画素で被写体を撮像した場合の画素値である。
(Reference example of defect pixel detection method)
Next, a reference example of the defect pixel detection method will be described. 8 (a) and 8 (b) are diagrams showing pixel values when the same subject is imaged at different exposure times t1 and t2 (t2> t1). Of these, FIG. 8A is a pixel value when the subject is imaged with normal pixels. Further, FIG. 8B is a pixel value when the subject is imaged with black scratch pixels.

露光時間t=0のとき、画素値S=0で、かつ、画素値Sは時間に線形変化すると仮定し、露光時間t1における画素値S1から時間に対する変化率S1/t1を算出した後、露光時間t2における理想的な画素値S2を算出する。このような画素値S2の演算式を、以下の数1式に示す。 Assuming that the pixel value S = 0 and the pixel value S changes linearly with time when the exposure time t = 0, the rate of change S1 / t1 with respect to time is calculated from the pixel value S1 at the exposure time t1 and then exposed. The ideal pixel value S2 at time t2 is calculated. The calculation formula of the pixel value S2 is shown in the following equation (1).

S2=(S1/t1)×t2・・・・(数1式) S2 = (S1 / t1) × t2 ... (Equation 1 formula)

実際には、画素値に対して電気的なノイズが含まれる。このため、露光時間t2における画素値S3は、画素値S2に対して±αの誤差(固定値)を持つと考え、画素値S3が画素値S2±αの範囲内であるか否かを判定することで、欠陥画素であるか否かの判定を行う。なお、暗電流ノイズ成分は信号成分と同様に時間に比例して増加する。また、回路オフセット成分は、光電変換素子の各画素が個別に持つ固定値である。しかし、暗電流ノイズ成分及び回路オフセット成分は、信号成分に対して小さな値となるため、欠陥画素の判定に影響を及ぼすことはない。 In reality, electrical noise is included with respect to the pixel value. Therefore, it is considered that the pixel value S3 at the exposure time t2 has an error (fixed value) of ± α with respect to the pixel value S2, and it is determined whether or not the pixel value S3 is within the range of the pixel value S2 ± α. By doing so, it is determined whether or not the pixel is defective. The dark current noise component increases in proportion to time in the same manner as the signal component. Further, the circuit offset component is a fixed value individually possessed by each pixel of the photoelectric conversion element. However, since the dark current noise component and the circuit offset component have small values with respect to the signal component, they do not affect the determination of defective pixels.

正常画素の場合、図8(a)に示すように信号成分が露光時間に対し線形変化する。このため、画素値S3が画素値S2±αの範囲内となるため、正常画素と判定する。これに対して、黒キズ画素の場合、飽和電荷量が小さいため、図8(b)に示すように露光時間t2において、低い画素値で蓄積する電荷が飽和する。このため、画素値S3の値は、正常画素の画素値S2よりも小さな値となる。従って、画素値S3が画素値S2±αの範囲内とならないため、欠陥画素と判定する。 In the case of normal pixels, the signal component linearly changes with respect to the exposure time as shown in FIG. 8 (a). Therefore, since the pixel value S3 is within the range of the pixel value S2 ± α, it is determined to be a normal pixel. On the other hand, in the case of a black scratch pixel, since the amount of saturated charge is small, the charge accumulated at a low pixel value is saturated at the exposure time t2 as shown in FIG. 8 (b). Therefore, the value of the pixel value S3 is smaller than the pixel value S2 of the normal pixel. Therefore, since the pixel value S3 does not fall within the range of the pixel value S2 ± α, it is determined to be a defective pixel.

(参考例の欠陥画素検出手法の問題点)
図8(a)及び図8(b)が黒キズ画素の例であったのに対し、図9(a)及び図9(b)は、異なる露光時間t1、t2(t2>t1)で同一被写体を撮像したときの白キズ画素の画素値を示す図である。このうち、図9(a)は、白キズ画素に対して光を照射した場合に得られる画素値を示し、図9(b)は、白キズ画素に対して光を照射しない場合(暗時)に得られる画素値を示している。
(Problems with the defect pixel detection method in the reference example)
8 (a) and 8 (b) are examples of black scratch pixels, whereas FIGS. 9 (a) and 9 (b) are the same with different exposure times t1 and t2 (t2> t1). It is a figure which shows the pixel value of the white scratch pixel when the subject is imaged. Of these, FIG. 9A shows a pixel value obtained when the white scratched pixel is irradiated with light, and FIG. 9B shows a case where the white scratched pixel is not irradiated with light (in the dark). ) Indicates the pixel value obtained.

図9(a)に示すように、白キズ画素の場合、暗電流ノイズ成分は露光時間に応じて大きくなる。しかし、暗電流ノイズ成分は、入射光による信号成分に対しては小さいため、白キズ画素の画素値S3は、画素値S2±αの範囲内となる。このため、白キズ画素が、正常画素と誤って判定される不都合を生ずる。 As shown in FIG. 9A, in the case of white scratch pixels, the dark current noise component increases with the exposure time. However, since the dark current noise component is small with respect to the signal component due to the incident light, the pixel value S3 of the white scratch pixel is within the range of the pixel value S2 ± α. Therefore, there is a problem that the white scratched pixel is erroneously determined as a normal pixel.

また、暗時における白キズ画素の画素値は、図9(b)に示すように、回路オフセット成分が暗電流ノイズ成分に対して大きい。このため、露光時間t=0のとき画素値S=0で、かつ、画素値Sは時間に線形変化すると仮定して画素値S2に基づく欠陥画素の判定を行うと、正常画素であっても、画素値S3が画素値S2±αの範囲内とはならず、正常画素が誤って欠陥画素と判定される不都合を生ずる。従って、参考例における欠陥画素検出手法では、黒キズ画素は検出できても、白キズ画素は検出困難な問題がある。 Further, as shown in FIG. 9B, the pixel value of the white scratch pixel in darkness has a circuit offset component larger than that of the dark current noise component. Therefore, when the pixel value S = 0 when the exposure time t = 0 and the pixel value S is assumed to change linearly with time, the defective pixel is determined based on the pixel value S2, even if it is a normal pixel. , The pixel value S3 does not fall within the range of the pixel value S2 ± α, which causes an inconvenience that a normal pixel is erroneously determined as a defective pixel. Therefore, the defect pixel detection method in the reference example has a problem that it is difficult to detect white scratch pixels even if black scratch pixels can be detected.

(実施の形態のMFPの要部の構成及び動作)
実施の形態のMFPは、このような欠陥画素を正確に検出するために、画像読み取り部52が、図10に示す構成を有する。すなわち、実施の形態のMFPにおいて、画像読み取り部52は、光電変換素子21に光が入射しないように遮光する遮光部71、欠陥画素の検出を行うノイズ検出部72と判定部83、及び、ノイズ検出部72と判定部83で検出された欠陥画素を補正する欠陥画素補正部73を有する。
(Structure and operation of the main part of the MFP of the embodiment)
In the MFP of the embodiment, the image reading unit 52 has a configuration shown in FIG. 10 in order to accurately detect such defective pixels. That is, in the MFP of the embodiment, the image reading unit 52 includes a light-shielding unit 71 that shields light from incident on the photoelectric conversion element 21, a noise detection unit 72 and a determination unit 83 that detect defective pixels, and noise. It has a defect pixel correction unit 73 that corrects a defect pixel detected by the detection unit 72 and the determination unit 83.

一例ではあるが、遮光部71は、光電変換素子21に光が入射されないように、光電変換素子21の受光面を、光を透過させない遮光部材で被覆する遮光機構となっている。なお、ADF3、圧板又は基準白板23を光電変換素子21の遮光に用いてもよい。 As an example, the light-shielding unit 71 is a light-shielding mechanism in which the light-receiving surface of the photoelectric conversion element 21 is covered with a light-shielding member that does not transmit light so that light is not incident on the photoelectric conversion element 21. The ADF3, the pressure plate, or the reference white plate 23 may be used for shading the photoelectric conversion element 21.

CPU41は、欠陥画素の補正時となると、遮光部材で光電変換素子21が被覆されるように遮光部71を制御する。光電変換素子21は、遮光部材で光電変換素子21が被覆されている時間(光電変換素子21に光が入射していない時間)である「暗時」において、上述の蓄積時間t1、t2(t2>t1)の画素データを取得する。 The CPU 41 controls the light-shielding portion 71 so that the photoelectric conversion element 21 is covered with the light-shielding member when the defective pixel is corrected. The photoelectric conversion element 21 has the above-mentioned accumulation times t1 and t2 (t2) in "dark time", which is the time when the photoelectric conversion element 21 is covered with the light-shielding member (the time when light is not incident on the photoelectric conversion element 21). > Acquire the pixel data of t1).

ノイズ検出部72と判定部83は、光電変換素子21から取得した画素データに基づいて欠陥画素を検出する。欠陥画素補正部73は、ノイズ検出部72と判定部83で検出された欠陥画素の検出結果に基づいて、光電変換素子21から供給される画素データのうち、欠陥画素の画素データに対して所定の補正処理を施して、例えばモニタ装置又は記憶装置等の外部機器に供給する。 The noise detection unit 72 and the determination unit 83 detect defective pixels based on the pixel data acquired from the photoelectric conversion element 21. The defect pixel correction unit 73 determines the pixel data of the defective pixel among the pixel data supplied from the photoelectric conversion element 21 based on the detection result of the defect pixel detected by the noise detection unit 72 and the determination unit 83. Is corrected and supplied to an external device such as a monitor device or a storage device.

なお、ノイズ検出部72と判定部83及び欠陥画素補正部73は、ハードウェアで実現することとして説明を進めるが、いずれか一方又は全部をソフトウェアで実現してもよい。この場合、例えば図3に示すHDD44又はフラッシュメモリ45等に記憶されている欠陥画素補正プログラムをCPU41が読み出して、RAM43にノイズ検出部72と判定部83及び欠陥画素補正部73をソフトウェアに展開する。そして、CPU41は、以下に説明するように、欠陥画素の検出処理及び欠陥画素の補正処理を実行する。 Although the noise detection unit 72, the determination unit 83, and the defect pixel correction unit 73 will be described as being realized by hardware, one or all of them may be realized by software. In this case, for example, the CPU 41 reads out the defect pixel correction program stored in the HDD 44 or the flash memory 45 shown in FIG. 3, and deploys the noise detection unit 72, the determination unit 83, and the defect pixel correction unit 73 in the RAM 43. .. Then, as described below, the CPU 41 executes the defect pixel detection process and the defect pixel correction process.

(ノイズ検出部と判定部の構成及び動作)
図11に、ノイズ検出部72のブロック図を示す。この図11に示すように、ノイズ検出部72は、ノイズの検出時に、暗時における電荷の蓄積時間t1の画素値St1xを記憶するメモリ81と、メモリ81に記憶された画素値St1xと、暗時における蓄積時間t2(t2>t1)の画素値St2xとの差分を検出する減算器82とを有している。なお、画素値St1xと、画素値St2xの差分を検出する構成は減算器に限らない。例えば、画素値St1xを負の値に反転させる乗算器と、その乗算結果と画素値St2xを加算する加算器の構成でも同様の結果が得られる。また、メモリ81は、ノイズ検出部72外に設けられた例えば図3に示すRAM43又はフラッシュメモリ45等を用いてもよい。
(Configuration and operation of noise detection unit and judgment unit)
FIG. 11 shows a block diagram of the noise detection unit 72. As shown in FIG. 11, when the noise is detected, the noise detection unit 72 has a memory 81 that stores the pixel value St1x of the charge accumulation time t1 in the dark, a pixel value St1x stored in the memory 81, and darkness. It has a subtractor 82 for detecting the difference between the accumulation time t2 (t2> t1) and the pixel value St2x at the time. The configuration for detecting the difference between the pixel value St1x and the pixel value St2x is not limited to the subtractor. For example, the same result can be obtained by the configuration of a multiplier that inverts the pixel value St1x to a negative value and an adder that adds the multiplication result and the pixel value St2x. Further, as the memory 81, for example, the RAM 43 or the flash memory 45 shown in FIG. 3 provided outside the noise detection unit 72 may be used.

一例ではあるが、実施の形態のMFPの場合、RGB又はYMC等のように各色用の光電変換素子21が設けられている。このため、ノイズ検出部72には、各色用の光電変換素子21からのRGBの各画素データ(画素値)が供給される。ノイズ検出部72は、ノイズ検出を行う暗時において、蓄積時間t1で取得した各色用の光電変換素子21の全画素分の画素値St1xをメモリ81に記憶する。 As an example, in the case of the MFP of the embodiment, the photoelectric conversion element 21 for each color is provided like RGB or YMC. Therefore, each RGB pixel data (pixel value) from the photoelectric conversion element 21 for each color is supplied to the noise detection unit 72. The noise detection unit 72 stores in the memory 81 the pixel values St1x for all the pixels of the photoelectric conversion element 21 for each color acquired at the accumulation time t1 in the dark when noise detection is performed.

なお、この例では、蓄積時間t1の画素値St1xをメモリ81に記憶することとしたが、蓄積時間t1より長い蓄積時間t2で取得した各色用の画素値St2xをメモリ81に記憶してもよい。 In this example, the pixel value St1x having the storage time t1 is stored in the memory 81, but the pixel value St2x for each color acquired in the storage time t2 longer than the storage time t1 may be stored in the memory 81. ..

CPU41は、欠陥画素の検出を行う暗時において、蓄積時間t1よりも長い蓄積時間t2で取得した各色用の画素値St2xが減算器82に供給されると、各画素値St2xの画素位置と同じ画素位置の画素値St1xをメモリ81から読み出し、減算器82に供給する。減算器82は、色毎の差分値St2x-St1xを算出する。 When the pixel value St2x for each color acquired in the storage time t2 longer than the storage time t1 is supplied to the subtractor 82 in the dark when the CPU 41 detects defective pixels, the CPU 41 has the same pixel position as each pixel value St2x. The pixel value St1x at the pixel position is read from the memory 81 and supplied to the subtractor 82. The subtractor 82 calculates the difference value St2x-St1x for each color.

判定部83は、各画素位置の差分値St2x-St1xと所定の閾値Dthとを比較し、差分値St2x-St1xが閾値Dth以上となる画素値の画素を欠陥画素として判定する。また、判定部83は、同じ画素位置の各色の画素値のうち、一つでも閾値Dth以上の画素値が存在する場合、同じ画素位置の全ての色の画素を欠陥画素として判定する(第1の判定処理)。なお、閾値Dthは固定値でもよいし、使用者等が任意の値に設定可能としてもよい。 The determination unit 83 compares the difference value St2x-St1x at each pixel position with the predetermined threshold value Dth, and determines as a defective pixel a pixel having a pixel value in which the difference value St2x-St1x is equal to or greater than the threshold value Dth. Further, if at least one of the pixel values of each color at the same pixel position has a pixel value equal to or higher than the threshold value Dth, the determination unit 83 determines all the color pixels at the same pixel position as defective pixels (first). Judgment processing). The threshold value Dth may be a fixed value, or may be set by a user or the like to an arbitrary value.

このような欠陥画素の判定動作を、具体的に説明する。図12(a)に示す蓄積時間t1R、t1G、t1Bの各画素値は、蓄積時間t1における各色の正常画素の画素値を示し、蓄積時間t2R、t2G、t2Bの各画素値は、蓄積時間t2における各色の正常画素の画素値を示している。蓄積時間t2R、t2G、t2Bの各画素値から蓄積時間t1R、t1G、t1Bの各画素値を減算処理すると、時間経過にかかわらず略々固定の値となる回路オフセット成分が除去され、暗電流ノイズ成分の値とされた各画素値が生成される。正常画素の場合、各画素の暗電流ノイズ成分の値を示す各画素値は、図12(c)に示すように閾値Dth未満となる。この場合、判定部83は、各色の画素を正常画素として判定する。 The operation of determining such a defective pixel will be specifically described. Each pixel value of the accumulation time t1R, t1G, t1B shown in FIG. 12A shows the pixel value of the normal pixel of each color in the accumulation time t1, and each pixel value of the accumulation time t2R, t2G, t2B is the accumulation time t2. The pixel value of the normal pixel of each color in is shown. When the pixel values of the storage times t1R, t1G, and t1B are subtracted from the pixel values of the storage times t2R, t2G, and t2B, the circuit offset component that is a substantially fixed value is removed regardless of the passage of time, and the dark current noise. Each pixel value, which is the value of the component, is generated. In the case of normal pixels, each pixel value indicating the value of the dark current noise component of each pixel is less than the threshold value Dth as shown in FIG. 12 (c). In this case, the determination unit 83 determines the pixels of each color as normal pixels.

これに対して、図12(b)に示す蓄積時間t1R、t1G、t1Bの各画素値は、蓄積時間t1における各色の正常画素の画素値を示し、蓄積時間t2R、t2G、t2Bの各画素値は、蓄積時間t2における各色の欠陥画素の画素値を示している。上述のように、蓄積時間t2R、t2G、t2Bの各画素値から蓄積時間t1R、t1G、t1Bの各画素値を減算処理すると、時間経過にかかわらず略々固定の値となる回路オフセット成分が除去され、暗電流ノイズ成分の値とされた各画素値が生成される。 On the other hand, the pixel values of the accumulation times t1R, t1G, and t1B shown in FIG. 12B indicate the pixel values of the normal pixels of each color at the accumulation time t1, and the pixel values of the accumulation times t2R, t2G, and t2B. Indicates the pixel value of the defective pixel of each color at the accumulation time t2. As described above, when the pixel values of the storage times t1R, t1G, and t1B are subtracted from the pixel values of the storage times t2R, t2G, and t2B, the circuit offset component that is a substantially fixed value is removed regardless of the passage of time. And each pixel value which is the value of the dark current noise component is generated.

しかし、白キズ画素の場合、図12(b)の蓄積時間t2Gの画素値のように、光が入射されていない暗時であるにもかかわらず、高い値の暗電流ノイズ成分が現れる。図12(b)の例は、G用の画素が白キズ画素である場合の例である。このため、蓄積時間t2R、t2G、t2Bの各画素値から蓄積時間t1R、t1G、t1Bの各画素値を減算処理して生成された各色の画素の暗電流ノイズ成分のうち、図12(c)に示すように閾値Dth以上となる暗電流ノイズ成分を有する画素が検出される。 However, in the case of a white scratch pixel, a high dark current noise component appears even in the dark when no light is incident, as in the pixel value of the accumulation time t2G in FIG. 12 (b). The example of FIG. 12B is an example in which the pixel for G is a white scratch pixel. Therefore, among the dark current noise components of the pixels of each color generated by subtracting the pixel values of the storage times t1R, t1G, and t1B from the pixel values of the storage times t2R, t2G, and t2B, FIG. 12 (c) As shown in the above, a pixel having a dark current noise component having a threshold value Dth or more is detected.

この場合、判定部83は、閾値Dth以上となる暗電流ノイズ成分を有する色の画素を欠陥画素として判定すると共に、同じ画素位置の他の色の画素も欠陥画素として判定する。換言すれば、判定部83は、一つでも欠陥画素として判定した場合、同じ画素位置の全ての色の画素を欠陥画素として判定する。 In this case, the determination unit 83 determines the pixel of the color having the dark current noise component having the threshold value Dth or more as the defective pixel, and also determines the pixel of another color at the same pixel position as the defective pixel. In other words, when the determination unit 83 determines even one as a defective pixel, the determination unit 83 determines the pixels of all colors at the same pixel position as defective pixels.

光電変換素子21は、駆動による発熱で温度が上昇する。よって、駆動開始から長時間経過するほど温度が高くなる。暗電流ノイズ成分は温度が高くなるほど大きくなるため、蓄積時間の長い蓄積時間t2の画素値St2xと、蓄積時間t1の短い画素値St1xとの差分St2x-St1xに基づいて、白キズ画素の判定を行うことで、精度よく白キズ画素を検出できる。 The temperature of the photoelectric conversion element 21 rises due to heat generated by driving. Therefore, the longer the time elapses from the start of driving, the higher the temperature. Since the dark current noise component increases as the temperature rises, the white scratch pixel is determined based on the difference St2x-St1x between the pixel value St2x having a long storage time t2 and the pixel value St1x having a short storage time t1. By doing so, white scratch pixels can be detected with high accuracy.

(第2の判定処理)
また、上述のように判定部83は、同じ画素位置の各色の全ての画素値が閾値Dth未満であった場合、正常画素として判定するが、さらに、以下に説明する第2の判定処理を行ってもよい。
(Second judgment process)
Further, as described above, when all the pixel values of each color at the same pixel position are less than the threshold value Dth, the determination unit 83 determines as a normal pixel, but further performs the second determination process described below. You may.

すなわち、判定部83は、同じ画素位置の各色の全ての画素値が閾値Dth未満であった場合、正常画素として判定する前に、同じ画素位置の各色の全ての画素値を積算処理し、この積算値が、所定の閾値Dth2以上であるか否かを判別する。そして、各色の画素値の積算値が、所定の閾値Dth2以上であった場合、同じ画素位置の全ての色の画素を欠陥画素として判定する(第2の判定処理)。 That is, when the determination unit 83 determines that all the pixel values of each color at the same pixel position are less than the threshold value Dth, the determination unit 83 integrates all the pixel values of each color at the same pixel position before determining the normal pixel. It is determined whether or not the integrated value is equal to or higher than the predetermined threshold value Dth2. Then, when the integrated value of the pixel values of each color is equal to or higher than the predetermined threshold value Dth2, the pixels of all the colors at the same pixel position are determined as defective pixels (second determination process).

判定部83は、第1の判定処理のみを行い、欠陥画素の判定を行ってもよいが、第1の判定処理と共に第2の判定処理を行うことにより、欠陥画素の判定精度を向上させることができる。 The determination unit 83 may perform only the first determination process to determine the defective pixel, but the determination accuracy of the defective pixel may be improved by performing the second determination process together with the first determination process. Can be done.

(黒シェーディング補正処理)
ここで、画像読み取り部52に対しては、図13に示すように黒シェーディング補正部88を設けてもよい。この場合、黒シェーディング補正部88は、光電変換素子21とノイズ検出部72との間に設けられる。なお、図13の例は、黒シェーディング補正部88をハードウェアとして設けた例である。しかし、CPU41が、例えば黒シェーディング補正プログラムを実行することで、以下に説明する黒シェーディング補正部88をソフトウェアで実現してもよい。
(Black shading correction processing)
Here, the image reading unit 52 may be provided with a black shading correction unit 88 as shown in FIG. In this case, the black shading correction unit 88 is provided between the photoelectric conversion element 21 and the noise detection unit 72. The example of FIG. 13 is an example in which the black shading correction unit 88 is provided as hardware. However, the black shading correction unit 88 described below may be realized by software by the CPU 41 executing, for example, a black shading correction program.

黒シェーディング補正部88は、暗時において、光電変換素子21から取得した全画素の画素値を取得する。黒シェーディング補正部88は、黒シェーディング補正部88内又は黒シェーディング補正部88外に設けられた記憶部に、取得した暗時の各画素値を記憶する。そして、黒シェーディング補正部88は、光電変換素子21に光を入射して原稿等の読み取りを行う読み取り時に得られた画像データである明時の各画素値から、記憶部に記憶された暗時の各画素値をそれぞれ減算処理する。 The black shading correction unit 88 acquires the pixel values of all the pixels acquired from the photoelectric conversion element 21 in the dark. The black shading correction unit 88 stores the acquired pixel values in the dark in a storage unit provided inside the black shading correction unit 88 or outside the black shading correction unit 88. Then, the black shading correction unit 88 is stored in the storage unit in the dark from each pixel value at light time, which is image data obtained at the time of scanning by incident light on the photoelectric conversion element 21 to read a document or the like. Each pixel value of is subtracted.

これにより、撮像データから固定パターンノイズ(FPN:Fixed Pattern Noise)である回路オフセット成分を除去することができ、撮像データのS/N比(Signal to Noise Ratio)の向上を図ることができる。 As a result, the circuit offset component which is fixed pattern noise (FPN: Fixed Pattern Noise) can be removed from the image pickup data, and the S / N ratio (Signal to Noise Ratio) of the image pickup data can be improved.

また、黒シェーディング補正用に記憶部に記憶した暗時の各画素値は、後段のノイズ検出部72で、上述の白キズ画素の判定処理に用いることができる。このため、画像読み取り部52に黒シェーディング補正部88が設けられている場合、ノイズ検出用のメモリ81を省略することができる。換言すると、黒シェーディング補正用の記憶部と、ノイズ検出用の記憶部とを併用でき、部品点数の削減及び構成の簡略化等を図ることができる。 Further, each pixel value in the dark stored in the storage unit for black shading correction can be used in the above-mentioned white scratch pixel determination process by the noise detection unit 72 in the subsequent stage. Therefore, when the black shading correction unit 88 is provided in the image reading unit 52, the noise detection memory 81 can be omitted. In other words, the storage unit for black shading correction and the storage unit for noise detection can be used in combination, and the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified.

(判定結果の記憶動作)
次に、判定部83からの判定結果の記憶動作を説明する。図14(a)、図14(b)は、例えばリニアセンサとなっているRGBの各色用の光電変換素子21の画素数が、それぞれ20画素である場合における欠陥画素の判定結果となるヒストグラムである。このうち、図14(a)は、N-1回目の判定結果となるヒストグラムであり、図14(b)はN回目の判定結果となるヒストグラムである。「N」は、2以上の自然数である。また、図14(a)中及び図14(b)中において、斜線模様のヒストグラムはRの画素のヒストグラムであり、点線模様のヒストグラムはGの画素のヒストグラムであり、白抜きのヒストグラムはBの画素のヒストグラムである。
(Memory operation of judgment result)
Next, the operation of storing the determination result from the determination unit 83 will be described. 14 (a) and 14 (b) are histograms that are the determination results of defective pixels when the number of pixels of the photoelectric conversion element 21 for each color of RGB, which is a linear sensor, is 20 pixels, respectively. be. Of these, FIG. 14A is a histogram that is the N-1th determination result, and FIG. 14B is a histogram that is the Nth determination result. "N" is a natural number of 2 or more. Further, in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the histogram of the diagonal line pattern is the histogram of the pixel of R, the histogram of the dotted line pattern is the histogram of the pixel of G, and the histogram of the white line is the histogram of B. It is a histogram of pixels.

この図14(a)及び図14(b)の例の場合、例えば第1の閾値Dth=8以上の画素値を有する画素を欠陥画素と判定している。すなわち、1画素目のRの画素は、上述の「蓄積時間t2の画素値St2x-蓄積時間t1の画素値St1x」の値が、第1の閾値Dth以上の画素値となっている。この場合、判定部83は、1画素目のRGBの各画素を欠陥画素として判定する。RGBのうち、一つでも欠陥画素と判定した場合、RGBの3つの画素を欠陥画素として判定することで、精度よく欠陥画素補正処理が可能となる。同様に、4画素目のGの画素は、上述の「蓄積時間t2の画素値St2x-蓄積時間t1の画素値St1x」の値が、第1の閾値Dth以上の画素値となっている。このため、判定部83は、4画素目のRGBの各画素を欠陥画素として判定する。 In the case of the examples of FIGS. 14 (a) and 14 (b), for example, a pixel having a pixel value of the first threshold value Dth = 8 or more is determined to be a defective pixel. That is, in the pixel of R of the first pixel, the value of the above-mentioned "pixel value St2x of accumulation time t2-pixel value St1x of accumulation time t1" is a pixel value equal to or greater than the first threshold value Dth. In this case, the determination unit 83 determines each of the RGB pixels of the first pixel as a defective pixel. If even one of RGB is determined to be a defective pixel, the defect pixel correction process can be performed with high accuracy by determining the three RGB pixels as defective pixels. Similarly, in the pixel G of the fourth pixel, the value of the above-mentioned "pixel value St2x of accumulation time t2-pixel value St1x of accumulation time t1" is a pixel value equal to or greater than the first threshold value Dth. Therefore, the determination unit 83 determines each of the fourth RGB pixels as defective pixels.

判定部83は、このような各画素の判定結果を示す判定情報のうち、例えば6画素分の判定情報を、図3に示すRAM43、HDD44又は図11に示すメモリ81等の記憶部に記憶する。図15(a)~図15(d)は、記憶部に記憶された判定情報の模式図である。このうち、図15(a)は、N-1回目の判定結果となる判定情報の模式図、図15(b)~図15(d)は、それぞれN回目の判定結果となる判定情報の模式図である。Nは、「2」以上の自然数である。 The determination unit 83 stores, for example, the determination information for 6 pixels among the determination information indicating the determination result of each pixel in a storage unit such as the RAM 43, the HDD 44 shown in FIG. 3 or the memory 81 shown in FIG. .. 15 (a) to 15 (d) are schematic views of determination information stored in the storage unit. Of these, FIG. 15 (a) is a schematic diagram of the determination information that is the N-1th determination result, and FIGS. 15 (b) to 15 (d) are schematic diagrams of the determination information that is the Nth determination result, respectively. It is a figure. N is a natural number of "2" or more.

判定部83は、図15(a)に示すように、ランク(優先順位)、画素位置、RGBの各画素のノイズ量、及び、RGBの各画素のノイズ量の最大値と、判定情報として記憶部に記憶する。図15(a)の例は、ノイズ量が多い順に、各画素の判定情報を記憶した例である。具体的には、図15(a)の例の場合、13、7、19、4、17、11の画素位置の各画素が、順に、ノイズ量が多いと判定されている。ランクが「1」の13の画素位置の画素は、RGBの各ノイズ量が7、13、7である。このうち、「13」のノイズ量が、最大のノイズ量となる。同様に、ランクが「3」の19の画素位置の画素は、RGBの各ノイズ量が11、6、6である。このうち、「11」のノイズ量が、最大のノイズ量となる。 As shown in FIG. 15A, the determination unit 83 stores the rank (priority), the pixel position, the maximum value of the noise amount of each pixel of RGB, and the maximum value of the noise amount of each pixel of RGB as determination information. Remember in the department. The example of FIG. 15A is an example in which the determination information of each pixel is stored in descending order of the amount of noise. Specifically, in the case of the example of FIG. 15A, it is determined that each pixel at the pixel positions of 13, 7, 19, 4, 17, and 11 has a large amount of noise in order. The pixels at the 13 pixel positions of rank "1" have RGB noise amounts of 7, 13, and 7. Of these, the noise amount of "13" is the maximum noise amount. Similarly, the pixels at the 19 pixel positions of rank "3" have RGB noise amounts of 11, 6, and 6. Of these, the noise amount of "11" is the maximum noise amount.

図15(b)は、ノイズ量が多い順に、各画素の判定情報を記憶する例における、N回目の判定結果となる判定情報を示している。すなわち、図15(b)の判定情報は、図15(a)に示す判定情報が得られた後に、判定部83が再度判定を行うことにより得られた判定情報である。判定部83は、一例として最大6個の判定情報を記憶部に記憶する。そして、後から得られた判定情報に応じて、記憶部に記憶している判定情報の書き換え処理を行う。 FIG. 15B shows the determination information that is the Nth determination result in the example of storing the determination information of each pixel in descending order of the amount of noise. That is, the determination information in FIG. 15B is the determination information obtained by the determination unit 83 performing the determination again after the determination information shown in FIG. 15A is obtained. As an example, the determination unit 83 stores up to six determination information in the storage unit. Then, the determination information stored in the storage unit is rewritten according to the determination information obtained later.

具体的には、図15(b)に示すノイズ量優先の例の場合、図15(a)と比べてわかるように、ランク「6」に相当する判定情報として、10の画素位置で、RGBの各ノイズ量が8、8、9の新たな判定情報が得られた場合、この10の画素位置の判定情報に、ランク「6」の判定情報を書き換え処理する。 Specifically, in the case of the noise amount priority example shown in FIG. 15 (b), as can be seen in comparison with FIG. 15 (a), as the determination information corresponding to the rank "6", RGB at 10 pixel positions. When new determination information having noise amounts of 8, 8 and 9 is obtained, the determination information of rank "6" is rewritten to the determination information of the pixel positions of 10.

なお、図15(a)に示すランク「6」のRGBの各ノイズ量は8、8、9であるのに対し、図15(b)に示すように新たにランク「6」の判定情報として書き換える10の画素位置の判定情報のRGBの各ノイズ量は、11の画素位置の判定情報と同じ8、8、9である。 The RGB noise amounts of rank "6" shown in FIG. 15 (a) are 8, 8 and 9, whereas the noise amount of rank "6" is newly used as the determination information of rank "6" as shown in FIG. 15 (b). The amount of RGB noise in the determination information of the 10 pixel positions to be rewritten is 8, 8 and 9, which is the same as the determination information of the 11 pixel positions.

ここで、MFPの使用者は、原稿等の撮像対象を原稿載置台の中央に配置することが多い。このため、判定部83は、ノイズ量が同じである場合、光電変換素子21の中央の画素に近い方の画素位置の判定情報を選択して記憶部に記憶(書き換え)する。これにより、より実効的な判定情報を記憶部に記憶して欠陥画素の補正処理に用いることができる。 Here, the user of the MFP often arranges the image pickup target such as a document in the center of the document mounting table. Therefore, when the noise amount is the same, the determination unit 83 selects the determination information of the pixel position closer to the central pixel of the photoelectric conversion element 21 and stores (rewrites) it in the storage unit. Thereby, more effective determination information can be stored in the storage unit and used for the correction process of the defective pixel.

また、上述の例は、ノイズ量優先の場合の判定情報の記憶例であった。しかし、図14(b)に示す1の画素位置及び2の画素位置の各画素のように隣接する画素が共に欠陥画素である場合、画質に対する影響が大きい。このため、図15(c)に示すように、判定部83は、隣接する欠陥画素の判定情報をランク付けして記憶部に記憶してもよい。図15(c)の例は、それぞれ隣接する10の画素位置及び11の画素位置の判定情報、それぞれ隣接する2の画素位置及び1の画素位置の判定情報が、それぞれ優先的に記憶された例である。 Further, the above-mentioned example is an example of storing determination information in the case where the noise amount is prioritized. However, when the adjacent pixels are both defective pixels such as the pixels at the pixel position 1 and the pixel position 2 shown in FIG. 14B, the effect on the image quality is large. Therefore, as shown in FIG. 15C, the determination unit 83 may rank the determination information of the adjacent defective pixels and store them in the storage unit. In the example of FIG. 15C, determination information of 10 adjacent pixel positions and 11 pixel positions, respectively, and determination information of 2 adjacent pixel positions and 1 pixel position are preferentially stored. Is.

また、ノイズレベルが同等以下であっても、複数の色チャンネルが欠陥画素の場合、画質に対する影響が大きい。このため、図15(d)に示すように、判定部83は、複数の色チャンネルが欠陥画素の判定情報をランク付けして記憶部に記憶してもよい。図15(d)の例は、15、13、7、19、4、17の各画素位置の画素の判定情報が、複数の欠陥画素が多い色チャンネルの画素として、優先的に記憶された例である。 Further, even if the noise level is equal to or less than that, when a plurality of color channels are defective pixels, the influence on the image quality is large. Therefore, as shown in FIG. 15D, the determination unit 83 may have a plurality of color channels rank the determination information of the defective pixel and store it in the storage unit. In the example of FIG. 15D, the determination information of the pixels at the pixel positions of 15, 13, 7, 19, 4, and 17 is preferentially stored as the pixels of the color channel having a large number of defective pixels. Is.

なお、上述のノイズ量が多い欠陥画素、隣接する欠陥画素、及び、複数の色チャンネルの欠陥画素を総合的に考慮して、ランク付けを行ってもよい。 It should be noted that the ranking may be performed by comprehensively considering the above-mentioned defective pixels having a large amount of noise, adjacent defective pixels, and defective pixels of a plurality of color channels.

(起動時における欠陥画素の検出処理動作)
次に、実施の形態のMFPは、当該MFPの起動時に、このような欠陥画素の検出を行うようになっている。図16のフローチャートは、起動時に欠陥画素の検出を行う動作の流れを示している。まず、MFPのメイン電源が投入されると、図3に示すCPU41は、ウォームアップのため、光電変換素子21に対して駆動電圧を印加(ON)する(ステップS1)。
(Defect pixel detection processing operation at startup)
Next, the MFP of the embodiment is adapted to detect such defective pixels when the MFP is activated. The flowchart of FIG. 16 shows the flow of an operation of detecting defective pixels at startup. First, when the main power supply of the MFP is turned on, the CPU 41 shown in FIG. 3 applies (ON) a drive voltage to the photoelectric conversion element 21 for warm-up (step S1).

図2に示したMFPの第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24には、例えば原稿搬送読取時の位置である待機位置が設定されている。このため、CPU41は、光電変換素子21に対して駆動電圧を印加した後、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24を待機位置まで移動させるホーミング制御を行う(ステップS2)。待機位置に、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24が待機している状態が読み取り待機時の一例となる。 The first carriage 18 and the second carriage 24 of the MFP shown in FIG. 2 are set with, for example, a standby position which is a position when the document is conveyed and read. Therefore, the CPU 41 performs homing control to move the first carriage 18 and the second carriage 24 to the standby position after applying a drive voltage to the photoelectric conversion element 21 (step S2). The state in which the first carriage 18 and the second carriage 24 are waiting at the standby position is an example of the read standby.

次に、CPU41は、調整のため第1キャリッジ18を基準白板23の下に移動制御する(ステップS3)。MFP外に光が漏れないようにするため、CPU41は、第1キャリッジ18を基準色板23の下に移動させた後で、光源16を点灯駆動する(ステップS4)。光源16を点灯駆動し、基準色板23を用いて、例えば光源16の光量調整、図4に示すPGA62のゲイン調整等の各部の調整動作を行った後(ステップS5)、光源16を消灯制御する(ステップS6)。 Next, the CPU 41 moves and controls the first carriage 18 under the reference white plate 23 for adjustment (step S3). In order to prevent light from leaking to the outside of the MFP, the CPU 41 drives the light source 16 to light after moving the first carriage 18 under the reference color plate 23 (step S4). After driving the light source 16 to turn on and performing adjustment operations for each part such as adjusting the amount of light of the light source 16 and adjusting the gain of the PGA 62 shown in FIG. 4 using the reference color plate 23 (step S5), the light source 16 is turned off. (Step S6).

次に、CPU41は、光源16を消灯後、黒レベルに異常がないか確認し(ステップS7)、黒レベル確認後に、上述の欠陥画素検出処理を行う(ステップS8)。 Next, after the light source 16 is turned off, the CPU 41 confirms whether or not there is an abnormality in the black level (step S7), and after confirming the black level, performs the above-mentioned defect pixel detection process (step S8).

最後に、CPU41は、上述のホーミング制御を行い(ステップS9)、図16のフローチャートの起動処理が終了する。 Finally, the CPU 41 performs the homing control described above (step S9), and the activation process of the flowchart of FIG. 16 is completed.

欠陥画素は、温度依存性があり光電変換素子21の温度が高いほど検出精度が高くなる。このため、図16のフローチャートに示すMFPの起動処理の最後に欠陥画素検出処理を行うことで、高い検出精度で欠陥画素の検出を行うことができる。また、ステップS8において、欠陥画素検出のために取得する蓄積時間の異なる2つの暗時の画素値のうち、蓄積時間の長いほうの画素値取得を後にすることで画素間のノイズ量の差異が大きくなるため、精度よく欠陥画素を検出できる。 Defect pixels are temperature-dependent, and the higher the temperature of the photoelectric conversion element 21, the higher the detection accuracy. Therefore, by performing the defective pixel detection process at the end of the MFP activation process shown in the flowchart of FIG. 16, defective pixels can be detected with high detection accuracy. Further, in step S8, of the two dark pixel values acquired for detecting defective pixels with different accumulation times, the pixel value having the longer accumulation time is acquired later, so that the difference in the amount of noise between the pixels is increased. Since it becomes large, defective pixels can be detected with high accuracy.

また、第1キャリッジ18が基準白板23の下に位置するか、又は、圧板(もしくはADF)が閉じた状態で、かつ、光源16が消灯状態でなければ暗時のデータは得られない。このため、第1キャリッジ18を基準白板23の下に移動させる制御を行うMFPの起動処理時に欠陥画素検出を行う。これにより、圧板(若しくはADF)の開閉状態にかかわらず、欠陥画素の検出処理を行うことができる。また、第1のキャリッジ18を移動させるホーミング制御を、欠陥画素の検出処理毎に行うこととなる不都合を防止でき、原稿の読み取りが可能となるまでのユーザの待ち時間を短縮化できる。 Further, if the first carriage 18 is located below the reference white plate 23, or the pressure plate (or ADF) is closed, and the light source 16 is not turned off, no dark data can be obtained. Therefore, defective pixels are detected during the activation process of the MFP that controls the movement of the first carriage 18 under the reference white plate 23. As a result, the defective pixel detection process can be performed regardless of the open / closed state of the pressure plate (or ADF). Further, it is possible to prevent the inconvenience that the homing control for moving the first carriage 18 is performed for each defect pixel detection process, and it is possible to shorten the waiting time for the user until the original can be read.

また、光源16を消灯駆動及び点灯駆動した際、光源16が安定するまでに時間を要する。このため、光源16を消灯駆動及び点灯駆動の回数は少ないことが望ましい。このため、欠陥画素検出処理(ステップS8)は、MFPの起動処理中において、光源16の消灯時の黒レベル確認処理(ステップS7)と共に行う。これにより、欠陥画素検出処理のために、光源16を消灯駆動及び点灯駆動の回数が増える不都合を防止できる。 Further, when the light source 16 is turned off and turned on, it takes time for the light source 16 to stabilize. Therefore, it is desirable that the number of times the light source 16 is driven to turn off and to be turned on is small. Therefore, the defect pixel detection process (step S8) is performed together with the black level confirmation process (step S7) when the light source 16 is turned off during the startup process of the MFP. As a result, it is possible to prevent the inconvenience that the number of times the light source 16 is driven to turn off and to be turned on increases due to the defect pixel detection process.

なお、図13に示したように、画像読み取り部52がシェーディング補正部88を有する場合、ノイズ検出部72は、上述のステップS8の処理を実行する際に、黒シェーディング補正処理に用いられる上述の暗時の画素値を取得する。 As shown in FIG. 13, when the image reading unit 52 has the shading correction unit 88, the noise detection unit 72 is used for the black shading correction process when executing the process of the above step S8. Acquires the pixel value at dark time.

(圧板を用いた原稿読み取り時における欠陥画素の検出処理動作)
図17は、圧板を用いた原稿読み取り時における欠陥画素の検出処理動作を説明するためのフローチャートである。この場合、欠陥画素の検出は、原稿の画像データを取得し終わって、光源16を消灯した後で行う。
(Detection processing operation of defective pixels when scanning a document using a pressure plate)
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of detecting defective pixels when reading a document using a pressure plate. In this case, the defective pixel is detected after the image data of the document has been acquired and the light source 16 is turned off.

圧板を用いて原稿を読み取った後には、圧板又は基準白板23による遮光によって光電変換素子21に光が入射しないタイミングがあり、個別に光電変換素子21に光が入射しない状態を作る必要がない。また、図16のフローチャートを用いて説明した起動処理時よりも、画像データ取得後の方が、光電変換素子21が長時間駆動されることで、光電変換素子21の温度が高くなっており、高精度の欠陥画素の検出処理が可能となる。 After reading the document using the pressure plate, there is a timing at which light does not enter the photoelectric conversion element 21 due to shading by the pressure plate or the reference white plate 23, and it is not necessary to individually create a state in which light does not enter the photoelectric conversion element 21. Further, the temperature of the photoelectric conversion element 21 is higher after the image data is acquired because the photoelectric conversion element 21 is driven for a longer time than during the start-up process described with reference to the flowchart of FIG. High-precision defective pixel detection processing becomes possible.

すなわち、図17のフローチャートにおいて、圧板を用いて原稿の読み取りを開始すると、CPU41は、ウォームアップのため、光電変換素子21に対して駆動電圧を印加(ON)すると共に(ステップS11)、光源16を点灯駆動する(ステップS12)。 That is, in the flowchart of FIG. 17, when the reading of the original is started using the pressure plate, the CPU 41 applies (ON) a drive voltage to the photoelectric conversion element 21 for warm-up (step S11), and the light source 16 Is driven to light (step S12).

次に、CPU41は、第1キャリッジ18を図2に示すA方向に移動させて、原稿の画像データを取得して(ステップS13、ステップS14)、光源16を消灯制御する(ステップS15)。次に、CPU41は、圧板が閉じられているか否かを判別する(ステップS16)。 Next, the CPU 41 moves the first carriage 18 in the A direction shown in FIG. 2, acquires image data of the original (step S13, step S14), and controls the light source 16 to be turned off (step S15). Next, the CPU 41 determines whether or not the pressure plate is closed (step S16).

圧板が閉じられている場合(ステップS16:Yes)、CPU41は、上述の欠陥画素の検出処理を行い(ステップS17)、ステップS14で検出した画像データの欠陥画素の補正処理を行う(ステップS18)。欠陥画素の補正処理の具体例は後述する。そして、CPU41は、ステップS19で上述のホーミング制御を行い、図17のフローチャートの処理を終了する。 When the pressure plate is closed (step S16: Yes), the CPU 41 performs the above-mentioned defective pixel detection process (step S17) and corrects the defective pixel of the image data detected in step S14 (step S18). .. A specific example of the defect pixel correction process will be described later. Then, the CPU 41 performs the homing control described above in step S19, and ends the processing of the flowchart of FIG.

一方、圧板が閉じられていない場合(ステップS16:No)、CPU41は、ステップS20で上述のホーミング制御を行う。CPU41は、ステップS21において、上述のホーミング制御により、第1キャリッジ18が基準白板23の下に位置したか否かを判別する。 On the other hand, when the pressure plate is not closed (step S16: No), the CPU 41 performs the homing control described above in step S20. In step S21, the CPU 41 determines whether or not the first carriage 18 is located below the reference white plate 23 by the homing control described above.

第1キャリッジ18が基準白板23の下に位置したと判別した場合(ステップS21:Yes)、CPU41は、ステップS22で上述の欠陥画素の検出処理を行う。そして、ステップS14で検出した画像データの欠陥画素の補正処理を行い(ステップS23)、図17のフローチャートの処理を終了する。 When it is determined that the first carriage 18 is located below the reference white plate 23 (step S21: Yes), the CPU 41 performs the above-mentioned defective pixel detection process in step S22. Then, the defective pixel correction process of the image data detected in step S14 is performed (step S23), and the process of the flowchart of FIG. 17 is completed.

圧板が閉じている場合、光電変換素子21は遮光状態にあるため、光源16を消灯制御した直後から欠陥画素の検出が可能となる。このとき、欠陥画素検出のために取得する蓄積時間の異なる2つの暗時の画像データのうち、蓄積時間の長いほうを通常より長くすることで画素間のノイズ量の差異が大きくなるため、精度よく欠陥画素を検出できることは、上述のとおりである。 When the pressure plate is closed, the photoelectric conversion element 21 is in a light-shielding state, so that defective pixels can be detected immediately after the light source 16 is turned off. At this time, of the two dark image data acquired for detecting defective pixels, which has a longer storage time, the difference in the amount of noise between the pixels becomes larger by making the longer storage time longer than usual, so that the accuracy is correct. As described above, defective pixels can be detected well.

また、欠陥画素の補正処理(ステップS18、ステップS23)は、欠陥画素の最新の判定情報を用いて行うことが好ましい。このため、欠陥画素の補正処理(ステップS18、ステップS23)は、欠陥画素の検出処理(ステップS17、ステップS22)の後に実行する。なお、ホーミング制御(ステップS20)を行った直後に、欠陥画素の補正処理を行ってもよい。 Further, it is preferable that the defect pixel correction process (step S18, step S23) is performed using the latest determination information of the defective pixel. Therefore, the defect pixel correction process (step S18, step S23) is executed after the defect pixel detection process (step S17, step S22). Immediately after the homing control (step S20) is performed, the defective pixel correction process may be performed.

(ADFを用いた原稿読み取り時における欠陥画素の検出処理動作)
図18は、ADF3を用いた原稿読み取り時における欠陥画素の検出処理動作を説明するためのフローチャートである。この図18のフローチャートにおいて、ADF3を用いた原稿の読み取りを開始すると、CPU41は、ウォームアップのため、光電変換素子21に対して駆動電圧を印加(ON)すると共に(ステップS31)、光源16を点灯駆動する(ステップS32)。
(Operation for detecting defective pixels when scanning a document using ADF)
FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of detecting defective pixels when reading a document using the ADF3. In the flowchart of FIG. 18, when the reading of the document using the ADF 3 is started, the CPU 41 applies (ON) a drive voltage to the photoelectric conversion element 21 for warm-up (step S31), and turns on the light source 16. It is driven to light (step S32).

次に、CPU41は、ADF3にセットされた原稿の搬送制御を開始し(ステップS33)、原稿の画像データを取得する(ステップS34)。そして、CPU41は、図16のフローチャートを用いて説明したMFPの起動時、又は、図17のフローチャートを用いて説明した圧板を用いた原稿の読み取り時に検出した欠陥画素の判定情報を用いて、ステップS34の取得した画像データの欠陥画素の補正処理を行う(ステップS35)。 Next, the CPU 41 starts the transfer control of the document set in the ADF3 (step S33), and acquires the image data of the document (step S34). Then, the CPU 41 uses the determination information of the defective pixel detected at the time of starting the MFP described using the flowchart of FIG. 16 or at the time of reading the document using the pressure plate described using the flowchart of FIG. 17, and steps. The defective pixel correction process of the image data acquired in S34 is performed (step S35).

次に、CPU41は、ステップS36において、ADF3にセットされた全ての原稿の読み取りが完了したか否かを判別する。全ての原稿の読み取りが完了したと判別した場合(ステップS36:Yes)、CPU41は、光源16を消灯制御し(ステップS37)、上述の欠陥画素の検出処理を行い(ステップS38)、図18のフローチャートの処理を終了する。 Next, in step S36, the CPU 41 determines whether or not all the documents set in the ADF 3 have been read. When it is determined that the scanning of all the originals is completed (step S36: Yes), the CPU 41 controls the light source 16 to be turned off (step S37), performs the above-mentioned defective pixel detection process (step S38), and is shown in FIG. End the flow chart processing.

これに対して、全ての原稿の読み取りが完了していないと判別した場合(ステップS36:No)、CPU41は、光源16を消灯制御し(ステップS39)、上述の欠陥画素の検出処理を行う(ステップS40)。すなわち、CPU41は、ADF3を用いて連続的に原稿の読み取りを行う場合、原稿と次の原稿の読み取りを行う間に、欠陥画素の検出処理を行う。これにより、リアルタイムに欠陥画素の判定情報を更新でき、より状態に則した欠陥画素の補正処理を行うことができる。CPU41は、欠陥画素の検出処理が完了すると、光源16をオン制御し、ステップS34に処理を戻す。 On the other hand, when it is determined that the reading of all the originals has not been completed (step S36: No), the CPU 41 controls the light source 16 to be turned off (step S39), and performs the above-mentioned defective pixel detection process (step S39). Step S40). That is, when the ADF3 is used to continuously read a document, the CPU 41 performs a defect pixel detection process while scanning the document and the next document. As a result, the determination information of the defective pixel can be updated in real time, and the defective pixel can be corrected according to the state. When the defective pixel detection process is completed, the CPU 41 turns on the light source 16 and returns the process to step S34.

ステップS40の欠陥画素の検出処理は、光源16を点灯制御した後に、光量が安定するまでに時間を要し、トータルの読取時間が延びる可能性があるため、毎回ではなく、所定の原稿の枚数毎に行ってもよい。 In the process of detecting defective pixels in step S40, it takes time for the amount of light to stabilize after the light source 16 is turned on, and the total reading time may be extended. You may go every time.

また、ADF3を用いて原稿の読み取りを行う場合、読み取り終了時には、ADF3が閉じられているはずである。このため、ステップS37において、圧板を用いた原稿の読み取り時と同様に、欠陥画素検出のために取得する蓄積時間の異なる2つの暗時の画素値のうち、蓄積時間の長いほうを通常より長くして取得してもよい。 Further, when scanning a document using ADF3, ADF3 should be closed at the end of scanning. Therefore, in step S37, of the two dark pixel values acquired for detecting defective pixels, the one with the longer storage time is longer than usual, as in the case of scanning the original using the pressure plate. You may get it.

(欠陥画素の補正処理動作)
次に、上述のように取得した判定情報を用いて行われる欠陥画素の補正処理動作を説明する。図19は、MFP1の欠陥画素補正部73の詳細なブロック図である。この図19に示すように、欠陥画素補正部73は、メモリ100と共に、相関度算出部101及び置換処理部102を有している。
(Correcting operation of defective pixels)
Next, a defect pixel correction processing operation performed using the determination information acquired as described above will be described. FIG. 19 is a detailed block diagram of the defect pixel correction unit 73 of the MFP 1. As shown in FIG. 19, the defect pixel correction unit 73 has a correlation degree calculation unit 101 and a replacement processing unit 102 together with the memory 100.

欠陥画素補正部73は、一例として図20に示すように、判定部83により補間対象と判定された欠陥画素の前後16画素及び前後3ラインを、探索領域(対象パターン)として補間候補となる画素を探索する。また、欠陥画素補正部73は、欠陥画素、欠陥画素の前後2画素及びこの前後2画素の上下の2画素で形成される3ライン分の領域をテンプレートとして設定する。そして、欠陥画素補正部73は、図20に示すように、テンプレートを1画素ずつ移動しながら上述の対象パターン(欠陥画素の前後16画素及び前後3ラインの画像データ)と比較し、対象パターンの各部とテンプレートの相関度を算出する。 As shown in FIG. 20 as an example, the defect pixel correction unit 73 uses 16 pixels before and after and 3 lines before and after the defect pixel determined to be the interpolation target by the determination unit 83 as a search area (target pattern) and is a pixel as an interpolation candidate. To explore. Further, the defect pixel correction unit 73 sets a region for three lines formed by a defect pixel, two pixels before and after the defect pixel, and two pixels above and below the two pixels before and after the defect pixel as a template. Then, as shown in FIG. 20, the defect pixel correction unit 73 compares the template with the above-mentioned target pattern (image data of 16 pixels before and after the defect pixel and 3 lines before and after the defect pixel) while moving the template pixel by pixel, and determines the target pattern. Calculate the degree of correlation between each part and the template.

相関度としては、一例としてSAD(Sum of Absolute Difference)値を用いる。例えば、図20に示す例の場合、欠陥画素補正部73は、以下の数式(例としてSAD値S1~S24を求める場合)に基づいて、24個分のSAD値を算出する。そして、欠陥画素補正部73は、一番小さいSAD値(=最大の相関度)を算出した対象パターンの部分の中心画素を置換画素として、欠陥画素と置き換え処理する。 As the degree of correlation, an SAD (Sum of Absolute Difference) value is used as an example. For example, in the case of the example shown in FIG. 20, the defect pixel correction unit 73 calculates the SAD values for 24 pieces based on the following mathematical formula (for example, when the SAD values S1 to S24 are obtained). Then, the defect pixel correction unit 73 replaces the defect pixel with the defect pixel by using the center pixel of the portion of the target pattern for which the smallest SAD value (= maximum correlation degree) is calculated as the replacement pixel.

なお、以下の数式及び図20において、「S」はSAD値を意味する。「S1」は、1つ目のSAD値、S24は、24個目のSAD値を示す。「P」は、対象パターンの画素を意味する。「P11」は、対象パターンの第1ライン目の第1番目の画素を、「P321」は、対象パターンの第1ライン目の第32番目の画素を意味する。同様に、「P13」は、対象パターンの第3ライン目の第1番目の画素を、「P323」は、対象パターンの第3ライン目の第32番目の画素を意味する。また、「T」は、テンプレートの画素を意味する。「T11」は、テンプレートの第1ライン目の第1番目の画素を、「T41」は、テンプレートの第1ライン目の第4番目の画素を意味する。同様に、「P13」は、対象パターンの第3ライン目の第1番目の画素を、「P43」は、対象パターンの第3ライン目の第4番目の画素を意味する。 In the following mathematical formula and FIG. 20, "S" means a SAD value. “S1” indicates the first SAD value, and S24 indicates the 24th SAD value. “P” means a pixel of the target pattern. “P11” means the first pixel of the first line of the target pattern, and “P321” means the 32nd pixel of the first line of the target pattern. Similarly, "P13" means the first pixel of the third line of the target pattern, and "P323" means the 32nd pixel of the third line of the target pattern. Further, "T" means a pixel of the template. “T11” means the first pixel of the first line of the template, and “T41” means the fourth pixel of the first line of the template. Similarly, "P13" means the first pixel of the third line of the target pattern, and "P43" means the fourth pixel of the third line of the target pattern.

S1=(P11-T11)+(P12-T12)+(P13-T13)+(P21-T21)+(P22-T22)+(P23-T23)+(P31-T31)+(P32-T32)+(P33-T33)・・・S24=(P281-T11)+(P282-T12)+(P283-T13)+(P291-T21)+(P292-T22)+(P293-T23)+(P301-T31)+(P302-T32)+(P303-T33) S1 = (P11-T11) + (P12-T12) + (P13-T13) + (P21-T21) + (P22-T22) + (P23-T23) + (P31-T31) + (P32-T32) + (P33-T33) ... S24 = (P281-T11) + (P282-T12) + (P283-T13) + (P291-T21) + (P292-T22) + (P293-T23) + (P301-T31) ) + (P302-T32) + (P303-T33)

欠陥画素補正部73は、このような数式に基づく演算処理を行うことで、SAD値S1~S24を算出する。そして、例えばSAD値S22の値が最小値の場合、この最小値を算出した対象パターンの部分の中心画素であるP282の画素を置換画素として、欠陥画素と置き換え処理する。 The defect pixel correction unit 73 calculates the SAD values S1 to S24 by performing arithmetic processing based on such a mathematical formula. Then, for example, when the value of the SAD value S22 is the minimum value, the pixel of P282, which is the center pixel of the portion of the target pattern for which the minimum value is calculated, is used as the replacement pixel and is replaced with the defective pixel.

図21は、このような補間処理動作の流れを示すフローチャートである。ステップS51では、図19に示す相関度算出部101が、SAD値の演算回数として「1」を、カウンタに設定する(n=1:nは演算回数)。すなわち、図20に示す例の場合、相関度算出部101は、計24個のSAD値を算出する。このため、相関度算出部101は、ステップS51において、最初に、1回目のSAD値の演算動作であることを示す「1」をカウンタに設定する。なお、相関度算出部101は、一つのSAD値の算出を完了する毎に、「1」→「2」→「3」・・・「24」等のように、カウンタの値を一つずつインクリメントする。インクリメントのタイミングは、対象パターンに対してテンプレートを1画素移動するタイミングである。 FIG. 21 is a flowchart showing the flow of such interpolation processing operation. In step S51, the correlation degree calculation unit 101 shown in FIG. 19 sets “1” as the number of operations of the SAD value in the counter (n = 1: n is the number of operations). That is, in the case of the example shown in FIG. 20, the correlation degree calculation unit 101 calculates a total of 24 SAD values. Therefore, in step S51, the correlation degree calculation unit 101 first sets "1", which indicates that it is the first SAD value calculation operation, in the counter. In addition, each time the correlation degree calculation unit 101 completes the calculation of one SAD value, the counter value is set one by one, such as "1"-> "2"-> "3" ... "24". Increment. The timing of increment is the timing of moving the template by one pixel with respect to the target pattern.

次に、ステップS52では、相関度算出部101が、上述の数式に基づいて、SAD値(Sn:SはSAD値の意、nは、算出されるSAD値の1~24の番号)を算出する。ステップS53では、相関度算出部101が、演算回数が24回(n=24:nは演算回数)となったか否かを判別する。上述のように、相関度算出部101は、対象パターンに対してテンプレートを一つずつ移動しながら上述の演算を行う。このため、演算回数が24回に満たない場合(ステップS53:No)、ステップS55に処理を進め、演算回数を一つインクリメントして(n=n+1)、ステップS52に処理を戻す。そして、ステップS52において、再度、SAD値を算出する。 Next, in step S52, the correlation degree calculation unit 101 calculates the SAD value (Sn: S means the SAD value, n is the number of the calculated SAD values 1 to 24) based on the above mathematical formula. do. In step S53, the correlation degree calculation unit 101 determines whether or not the number of operations is 24 (n = 24: n is the number of operations). As described above, the correlation degree calculation unit 101 performs the above-mentioned calculation while moving the templates one by one with respect to the target pattern. Therefore, when the number of operations is less than 24 (step S53: No), the process proceeds to step S55, the number of operations is incremented by one (n = n + 1), and the process is returned to step S52. Then, in step S52, the SAD value is calculated again.

このようにして24個のSAD値を算出すると(ステップS53:Yes)、ステップS54に処理が進み、図19に示す置換処理部102が、24個数のSAD値のうち、最小値を算出した対象パターンの部分の中心画素を置換画素として、欠陥画素と置き換え処理(補間処理)して、図21のフローチャートの処理を終了する。 When the 24 SAD values are calculated in this way (step S53: Yes), the process proceeds to step S54, and the replacement processing unit 102 shown in FIG. 19 calculates the minimum value among the 24 SAD values. The central pixel of the pattern portion is used as the replacement pixel, and the defective pixel is replaced with the defective pixel (interpolation processing), and the processing of the flowchart of FIG. 21 is completed.

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。また、実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Finally, the embodiments described above are presented as an example and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. Further, the embodiment and the modification of the embodiment are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 複合機(MFP)の読み取り装置
2 MFPの本体
3 自動原稿給送機構(ADF)
4 スキャナ機構
21 光電変換素子
41 CPU
60 タイミング信号生成部
61 画素信号生成回路
62 増幅器(PGA)
63 アナログ-デジタルコンバータ(ADC)
64 パラレル/シリアル変換部64
71 遮光部
72 ノイズ検出部
73 欠陥画素補正部
81 メモリ
82 減算器
83 判定部
88 黒シェーディング補正部
1 Multifunction device (MFP) reader 2 MFP body 3 Automatic document feeding mechanism (ADF)
4 Scanner mechanism 21 Photoelectric conversion element 41 CPU
60 Timing signal generator 61 Pixel signal generator 62 Amplifier (PGA)
63 Analog-to-digital converter (ADC)
64 Parallel / serial converter 64
71 Shading unit 72 Noise detection unit 73 Defect pixel correction unit 81 Memory 82 Subtractor 83 Judgment unit 88 Black shading correction unit

特開2014-110622号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-110622

Claims (17)

受光光量に応じた画像信号を生成する光電変換素子と、
前記光電変換素子に光が入射していない状態で得られる画素値である暗時の画素値を、
少なくとも第1の時間、及び、前記第1の時間より長い第2の時間で取得し、前記第1の時間に取得した暗時の各画素値と前記第2の時間で取得した暗時の各画素値の差分を取ることで、前記暗時におけるノイズ量を検出するノイズ検出部と、
前記差分が所定の第1の閾値以上の前記ノイズ量を有する画素を欠陥画素として判定する判定部と
を有する光電変換装置。
A photoelectric conversion element that generates an image signal according to the amount of received light,
The pixel value in the dark, which is the pixel value obtained when no light is incident on the photoelectric conversion element, is used.
Each pixel value in the dark acquired in at least the first time and the second time longer than the first time and acquired in the first time and each in the dark acquired in the second time. A noise detection unit that detects the amount of noise in the dark by taking the difference between the pixel values,
A photoelectric conversion device having a determination unit for determining a pixel having the noise amount whose difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value as a defective pixel.
前記光電変換素子の各画素の画素値のうち、前記欠陥画素として判定された画素の画素値を、正常画素の画素値に補正処理して出力する補正部を、さらに備えること
を特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。
A claim characterized by further comprising a correction unit that corrects the pixel value of the pixel determined as the defective pixel among the pixel values of each pixel of the photoelectric conversion element to the pixel value of a normal pixel and outputs the value. Item 1. The photoelectric conversion device according to Item 1.
前記光電変換素子に対して光が入射しないように遮光する遮光部を有すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光電変換装置。
The photoelectric conversion device according to claim 1 or 2, further comprising a light-shielding portion that shields light from incident on the photoelectric conversion element.
前記光電変換素子として、所定の複数の色用の光電変換素子を備え、
前記判定部は、前記各色用の光電変換素子の画素のうち、少なくとも一つの色用の光電変換素子の画素を欠陥画素として判定した場合、当該欠陥画素として判定した画素と同じ画素位置に相当する他の色用の光電変換素子の画素も、欠陥画素として判定すること
を特徴とする請求項1から請求項3のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
As the photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element for a plurality of predetermined colors is provided.
When the determination unit determines that the pixel of the photoelectric conversion element for at least one color among the pixels of the photoelectric conversion element for each color is a defective pixel, the determination unit corresponds to the same pixel position as the pixel determined as the defective pixel. The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pixels of the photoelectric conversion element for other colors are also determined as defective pixels.
前記判定部は、同じ画素位置に相当する前記各色用の光電変換素子の画素が、それぞれ前記第1の閾値未満であった場合、同じ画素位置に相当する前記各色用の光電変換素子の画素の画素値の積算値を算出し、前記積算値が所定の第2の閾値以上であった場合に、前記同じ画素位置に相当する前記各色用の光電変換素子の画素をそれぞれ欠陥画素として判定すること
を特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。
When the pixels of the photoelectric conversion element for each color corresponding to the same pixel position are less than the first threshold value, the determination unit of the photoelectric conversion element for each color corresponding to the same pixel position. The integrated value of the pixel values is calculated, and when the integrated value is equal to or higher than a predetermined second threshold value, the pixels of the photoelectric conversion element for each color corresponding to the same pixel position are determined as defective pixels. 4. The photoelectric conversion device according to claim 4.
前記光電変換素子に光を入射して得られた撮像時の各画素値から、記憶部に記憶された前記暗時の各画素値を減算処理することで、撮像時の各画素値のシェーディング補正処理を行う黒シェーディング補正部を、さらに備え、
前記ノイズ検出部は、前記記憶部に記憶された前記暗時の各画素値を、前記第2の時間又は前記第1の時間に取得した前記暗時の各画素値として用いてノイズ量の検出を行うこと
を特徴とする請求項1から請求項5のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
Shading correction of each pixel value at the time of imaging is performed by subtracting each pixel value at the time of darkness stored in the storage unit from each pixel value at the time of imaging obtained by incident light on the photoelectric conversion element. Further equipped with a black shading correction unit for processing,
The noise detection unit detects the amount of noise by using each of the dark pixel values stored in the storage unit as each of the dark pixel values acquired in the second time or the first time. The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the above-mentioned is performed.
前記判定部は、前記欠陥画素として判定した画素に関する判定情報を、所定の優先順位に従って記憶部に記憶すると共に、記憶した各判定情報を、前記優先順位に従って書き換えること
を特徴とする請求項1から請求項6のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
The determination unit is characterized in that the determination information regarding the pixel determined as the defective pixel is stored in the storage unit according to a predetermined priority, and the stored determination information is rewritten according to the priority. The photoelectric conversion device according to any one of claims 6.
前記判定部は、ノイズ量の多い順に前記欠陥画素の判定情報を、前記記憶部に記憶すること
を特徴とする請求項7に記載の光電変換装置。
The photoelectric conversion device according to claim 7, wherein the determination unit stores the determination information of the defective pixels in the storage unit in descending order of the amount of noise.
前記判定部は、隣接している欠陥画素の前記判定情報を、所定の高い順位で前記記憶部に記憶すること
を特徴とする請求項7又は請求項8に記載の光電変換装置。
The photoelectric conversion device according to claim 7, wherein the determination unit stores the determination information of adjacent defective pixels in the storage unit in a predetermined high order.
前記光電変換素子として、所定の複数の色用の光電変換素子を備え、
前記判定部は、前記各色用の所定数の画素を一纏めとした各色チャンネルのうち、欠陥画素が多い色チャンネルの前記判定情報を、所定の高い順位で前記記憶部に記憶すること
を特徴とする請求項8又は請求項9に記載の光電変換装置。
As the photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element for a plurality of predetermined colors is provided.
The determination unit is characterized in that, among the color channels in which a predetermined number of pixels for each color are grouped together, the determination information of the color channel having many defective pixels is stored in the storage unit in a predetermined high order. The photoelectric conversion device according to claim 8 or 9.
前記判定部は、当該光電変換装置が適用される機器の起動処理後、又は、前記光電変換素子の読み取り動作が完了して前記暗時とされた際のうち、一方又は両方で前記欠陥画素の判定を行うこと
を特徴とする請求項1から請求項10のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
The determination unit of the defective pixel in one or both of the time after the start-up process of the device to which the photoelectric conversion device is applied, or when the reading operation of the photoelectric conversion element is completed and the darkness is set. The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 10, wherein the determination is performed.
前記判定部は、前記光電変換素子の1回の読み取り完了毎、又は、複数回の読み取り完了毎に、前記欠陥画素の判定を行うこと
を特徴とする請求項1から請求項11のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
Any of claims 1 to 11, wherein the determination unit determines the defective pixel each time the photoelectric conversion element is read once or every time a plurality of readings are completed. The photoelectric conversion device according to claim 1.
前記ノイズ検出部は、ノイズ量を検出するための暗時の画素値取得の順番を、前記第1の時間にて取得するより後で前記第2の時間にて取得すること
を特徴とする請求項1から請求項12のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
The claim is characterized in that the noise detection unit acquires the pixel value acquisition order in the dark for detecting the noise amount in the second time after the acquisition in the first time. The photoelectric conversion device according to any one of items 1 to 12.
前記補正部は、前記光電変換素子の読み取り待機時に前記補正処理を実行すること
を特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the correction unit executes the correction process while waiting for reading of the photoelectric conversion element.
前記補正部は、前記欠陥画素を含む画素列と、前後の一列又は複数の画素列からなる対象パターン上で、前記対象パターンの部分的な大きさのテンプレートを、前記対象パターンの端部から列方向に沿って、少なくとも1画素ずつ移動させながら、対象パターンとテンプレートとの相関度を算出し、最大の相関度を算出した前記対象パターンの部分の中心画素を置換画素として用いて、前記欠陥画素を補間処理すること
を特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
The correction unit arranges a template of a partial size of the target pattern from the end of the target pattern on a target pattern consisting of a pixel row including the defective pixels and a row or a plurality of pixel rows before and after. The defect pixel is calculated by calculating the correlation degree between the target pattern and the template while moving at least one pixel at a time along the direction, and using the central pixel of the portion of the target pattern for which the maximum correlation degree is calculated as a replacement pixel. The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the photoelectric conversion device is characterized in that.
ノイズ検出部が、受光光量に応じた画像信号を生成する光電変換素子に光が入射していない状態で得られる画素値である暗時の画素値を、少なくとも第1の時間、及び、前記第1の時間より長い第2の時間でそれぞれ取得する取得ステップと、
前記第2の時間に取得した前記暗時の各画素値と、前記第1の時間に取得した前記暗時の各画素値の差分を取ることで、前記暗時におけるノイズ量を検出するノイズ検出ステップと、
判定部が、前記差分が所定の第1の閾値以上の前記ノイズ量を有する画素を欠陥画素として判定する判定ステップと
を有する欠陥画素の判定方法。
The noise detection unit sets the pixel value in the dark, which is a pixel value obtained in a state where no light is incident on the photoelectric conversion element that generates an image signal according to the amount of received light, at least for the first time and the first. The acquisition steps to be acquired in the second time, which is longer than the first time, and
Noise detection that detects the amount of noise in the dark by taking the difference between each pixel value in the dark acquired in the second time and each pixel value in the dark acquired in the first time. Steps and
A method for determining a defective pixel, wherein the determination unit has a determination step of determining a pixel having the noise amount whose difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value as a defective pixel.
載置台に載置された原稿に光を照射し、反射光を光電変換素子で受光して、原稿の読み取りを行う画像形成装置であって、
前記光電変換素子に光が入射していない状態で得られる画素値である暗時の画素値を、少なくとも第1の時間、及び、前記第1の時間より長い第2の時間でそれぞれ取得し、
前記第2の時間に取得した前記暗時の各画素値と、前記第1の時間に取得した前記暗時の各画素値の差分を取ることで、前記暗時におけるノイズ量を検出するノイズ検出部と、
前記差分が所定の第1の閾値以上の前記ノイズ量を有する画素を欠陥画素として判定する判定部と、
前記光電変換素子の各画素の画素値のうち、前記欠陥画素として判定された画素の画素値を、正常画素の画素値に補正処理して出力する補正部とを有すること
を特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that irradiates a document placed on a mounting table with light and receives the reflected light with a photoelectric conversion element to read the document.
The pixel value in the dark, which is a pixel value obtained when no light is incident on the photoelectric conversion element, is acquired at least in the first time and in the second time longer than the first time, respectively.
Noise detection that detects the amount of noise in the dark by taking the difference between each pixel value in the dark acquired in the second time and each pixel value in the dark acquired in the first time. Department and
A determination unit for determining a pixel having the noise amount whose difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value as a defective pixel.
An image formation characterized by having a correction unit for correcting the pixel value of a pixel determined as the defective pixel among the pixel values of each pixel of the photoelectric conversion element to the pixel value of a normal pixel and outputting the pixel value. Device.
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