JPH01108860A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、白レベル調整用の標準白板を用いてシェーデ
ィング補正を行なう画像読取装置に関する。

［従来の技術］ 従来のシェーディング方法では、光をあてた時の標準白
板からの反射光の信号値をＷｓ、光をあてない時の信号
値をＤｓとし、原稿画像からの信号値を夏とし、信号値
に対する演算を８ビツト演算であるとして、シェーディ
ング補正後の信号Ｓを一般に次式（１）によって求めて
いる。

Ｓ　＝　２５５　Ｘ　（１−Ｄｓ）／　（Ｉｓ−Ｄｓ）
　　　　”　（１）したがって、この方法ではあらかじ
めＷ、とＤ８の信号値を光電変換素子アレイの配列方向
に記憶しておくことになる。そのため、この方法では、
標準白板の白さを厳密に管理しないと、例えば標準白板
が原稿の白さより白すぎると実際に画像を読み取った時
に、白地がかぶることになる。また、標準白板が原稿よ
り暗くなりすぎると、今度は画像を読み取った時に、濃
度の低い部分が飛んでしまうことになる。しかし、標準
白板の白さを実際に厳密に管理することは不可能である
。

次に考えられたのが、標準白板の白さは、原稿より暗く
しておいて、原稿の白地に相等する白紙を原稿台ガラス
上におき、この白紙からの反射光をＷｏとし、これを記
憶しておくシェーディング方法である。このシェーディ
ング方法でのシェーディング補正後の信号Ｓは次式（２
）によって求められる。

Ｓ　　＝　２５５　　ｘ　　（Ｉｔ−Ｄｓ＋）／（ＷＡ
Ｘ　　Ｗｉｔ−Ｄｓ＋）　　　　・・・　（２）ただし
、ＷＡ”Ｗｅ／Ｗｓであり、ｉは光電変換素子のアドレ
スであり、Ｗｏ、Ｗ、は同じアドレスの信号値を意味す
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この後者のシェーディング方法では、標
準白板の白さのばらつきを補正することができるが、次
のような重大な欠点を有する。すなわち、原稿が原稿台
ガラスにぴったりと押しあてられていればよいが、少し
でも原稿が原稿台ガラスから浮いてしまうと、その浮い
た部分に画像のかぶりが生じてしまう、また、原稿の白
地に濃度むらがあると、その濃度の濃い部分にかぶりが
生じてしまう。

そこで、本発明は、上述の欠点を除去し、読取画像のか
ぶりや飛び等の画質劣化の発生を防ぎ、良好な画像読取
が得られる画像読取装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明は、原稿走査系によ
り白レベル調整用の白板からの反射光を光電変換して得
た信号値と、原稿の白部に相等する白紙からの反射光を
光電変換して得た信号値とに基づいて白レベルを決定す
るシェーディング補正手段を有する画像読取装置におい
て、原稿の反射光量に比例した信号値を濃度値に変換す
るに際し、シェーディング補正手段により決定された白
レベルから所定の数レベルは白レベル区間として常に当
該白レベルと同等な濃度値に変換する濃度変換手段を具
備したことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、反射原稿の光量に比例した信号値を濃度に
変換するためのテーブルに、白レベルを補正する白レベ
ル区間を設けるようにしたので、読取画像のかぶりや飛
び等の画質劣化の発生を防ぎ、良好な画像読取が得られ
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、ａは原稿走査系、ｂはシェーディング補正手段、Ｃは
濃度変換手段である。シェーディング補正手段すは原稿
走査系ａにより白レベル調整用の白板からの反射光を光
電変換して得た信号値と、原稿の白部に相等する白紙か
らの反射光を光電変換して得た信号値とに基づいて白レ
ベルを決定する。濃度変換手段Ｃは原稿の反射光量に比
例した信号値を濃度値に変換するに際し、シェーディン
グ補正手段すにより決定された白レベルから所定の数レ
ベルは白レベル区間として常に当該白レベルと同等な濃
度値に変換する。その白レベル区間は画像のかぶりや飛
び等を防ぐことができる、例えば、８レベルから４０レ
ベルの間に設定されている。

第２図は本発明を適用可能な画像読取装置の概略内部構
成例を示す。本図において、１は原稿台ガラス２上に下
向きに置かれた原稿（または原稿の白地と同じ白さをも
つ白紙）、３は原稿台ガラス２上の一端側（ホームポジ
ション）に貼り付けられた標準白板、４は標準白板３お
よび原稿（または白紙）１を下から照明する原稿照明装
置（例えばハロゲンランプ）、５は原稿（または白紙）
１を走査する原稿走査手段としての走査系ユニット、６
は原稿（または白紙）１および標準白板３からの反射光
を結像する短焦点レンズアレイ、７はその反射光を受光
して光電変換する密着型カラー光電変換素子アレイであ
り、原稿照明装置４゜短焦点レンズアレイ６および光電
変換素子アレイ７は走査系ユニット５に搭載されている
。

以上の構成において、下向きに置かれた原稿１を原稿照
明装置４で照明し、原稿１からの反射光を短焦点レンズ
アレイ６を介して密着型カラー光電変換素子アレイ７に
結像する。この状態のまま、走査系ユニット５を本図に
示す矢印の副走査方向に動かしながら原稿１を走査して
いく。この原稿走査に先立ち、シェーディング補正デー
タを定めるが、その際に基準となる標準白板３は例えば
全面均一に白色を塗布したものである。すなわち、原稿
走査に先立って標準白板３の反射光、および原稿の白部
に相等する白紙１の反射光を光電変換素子アレイ７で読
み取り、その読み取りデータに基づいてシェーディング
補正の白レベルの決定を後述のように行う。

第３図は第２図の本発明実施例の画像読取装置における
コントローラ（制御回路）の構成例を示す、本図におい
て、１２は光電変換素子アレイ７の出力信号を画像処理
するビデオ処理ユニット、１３はビデオ処理ユニット１
２の制御を司るコントローラ、１４は走査系ユニット５
を駆動するパルスモータ（ＰＭ）　、１５はパルスモー
タ１４を駆動制御するステッピングモータドライバ、１
６は座標値データを人力するデジタイザである。２Ｇは
走査パネル、２１はハロゲンランプ４を駆動するランプ
ドライバ、１００はプリンタ等の外部装置や回線へ出力
するための外部インタフェースである。コントローラ１
３の内部には全体の制御を行うＣＰＩＪ２２　、プログ
ラム等を格納したＲＯＭ　、作業領域となるＲＡＭ２４
．２５の他にＩ１０ボート２６、割込みコントローラ２
７、タイマー回路２８、シリアルＩ／Ｆ　２９およびシ
リアルＩ／Ｆ３０がある。

第４図は第３図のビデオ処理ユニット１２の構成例を示
す。本図において、７１は光電変換素子アレイ７の出力
画像信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路
（Ｓ／Ｈ）　、７２はサンプルホールドされた信号を記
憶するメモリ制御回路、７７はメモリ制御回路７２から
読み出される信号に基づいて黒補正および白補正を行う
後述の補正回路、１１０は補正回路７７の原稿の反射光
量に比例した出力信号値を濃度に変換する濃度変換回路
である。

第５図は第４図の本発明実施例の黒補正回路の構成例を
示す。第６図に示すようにチャンネル１〜５の黒レベル
出力は光電変換素子アレイ（以下、センサと称する）７
に入力する光量が微小の時、チップ間、画素間のばらつ
きが大きい。これをそのまま出力し、画像を出力すると
、画像のデータ部にすじやむらが生じる。そこで、この
黒部の出力ばらつきを補正する必要が有るので、第５図
に示すような黒補正回路でその補正を行う。

まず、複写動作に先立ち、ハロゲンランプ４を点灯せず
に、黒レベル画像信号を本回路に入力する。この画像デ
ータは１ライン分を黒レベルＲＡＭ７８に格納されるべ
く、■信号でセレクタ８２で端子Ａを選択し、■信号で
ゲート８０を閉じ、信号■でゲート８１を開く。これに
より、データ線は５５１→５５２→５５３と接続され、
一方ＲＡＭ７８のアドレス入力には水平同期信号Ｈ５Ｙ
ＮＣで初期化されるアドレスカウンタ８４の出力が入力
されるべく信号■がセレクタ８３に出力され、これによ
り１ライン分の黒レベル信号がＲＡＭ７８の中に格納さ
れる（以上、黒基準値取込みモードと称する）。

次の画像読み込み時には、　ＲＡＭ７１３はデータ読み
出しそ−ドとなり、データ線５５３→５５７の経路で減
算器７ｇのＢ入力端子へ毎ライン、１画素ごとにＲＡＭ
７８から読み出されて入力される。この時、■信号によ
りゲート８１は閉じて、信号■によりゲート８０が開く
。

従フて、本黒補正回路の出力５５６は黒レベルデータＤ
Ｋ［ｉ）に対し、例えばブルー信号の場合はＢｉｎ（ｉ
）−ＤＫ（ｉ）　ｍＢｏｕｔ（１）として得られる（以
上黒補正モードと称する）。

ここで、Ｂｉｎ（ｉ）は入力データ、Ｂｏｕｔ（ｉ）は
出力データである。

同様に、グリーンＧｉｎ　、レッドＲｉｎも、第３図に
示す７７Ｂと同様の回路７７Ｇ、７７Ｈにより、上述と
同様の制御が行われる。また、本制御のための各セレク
タデートの制御線の信号０．■、■、■の切替は、第３
図のコントローラ１３のＣＰＵ　（中央演算処理装置）
２２の入出力回路（Ｉｌｏ）として割り当てられたラッ
チ回路８５により、ＣＰｕ制御で行われる。

次に、第７図は本発明実施例の白レベル補正（シェーデ
ィング補正）回路を示す、白レベル補正は原稿走査系ユ
ニット５を均一な白色板３の位置に移動してハロゲンラ
ンプ４で照射した時の白色データに基づき、照明系４．
光学系６やセンサフの感度のばらつきの補正を行うもの
である。第７図は基本的な回路構成を示すが、その回路
構成は第５図の黒補正回路と同一であるが、黒補正回路
では減算器７９によって黒補正を行っていたのに対し、
白補正回路では乗算器７９′を用いる点、および走査系
ユニット５が原稿台ガラス２の先端部の非画像領域に配
置された標準白板３の位置に移動して、原稿照明装置４
を点灯する点が異なるのみであるので、その同一部分の
説明は省く。

色補正時に、まず原稿走査系ユニット５が均一白色板３
の位置（ホームポジション）にある時、すなわち複写動
作または原稿読み取り動作に先立ち、露光用ハロゲンラ
ンプ４を点灯させ、均−白レベルの画像データを１ライ
ン分の補正ＲＡＭ７８°に格納する。

例えば、センサ７が主走査方向に＾４サイズの長手方向
の幅を有するとすれば、１６ｐｅｊ２　／ＩＩ量で１８
Ｘ２９７跪膳雪４７５２画素、すなわち少なくともＲＡ
Ｍ７８°の容量は４７５２バイトであり、第８図に示す
ように、ｉ画素目の白色板データが１．（ｉ−１〜４６
５２）とすると、ＲＡＭ７８°には第９図に示すように
、各画素毎の白色板３に対するデータが格納される。

一方、上述のＷｌに対して、ｉ番目の画素の通常の画像
の読み取り値ＤＩに対する補正後のデータＤＯは ｏ０＝ｏｉｘ　ＦＦＨ／Ｌ となるべきである、ここでＦＦＨは色データを示す、そ
こで、第３図のコントローラ１３内のＣＰｕ２２により
、ラッチ８５°の■′、■’　１　＠’　Ｉ　Ｏ’　に
対してゲート８０’　を閉じ、ゲート８１′　を開き、
さらにセレクタ８２′　および８３′で端子Ｂが選択さ
れるように出力し、これによりＲＡＭ７８’をＣＰｔ１
アクセス可能とする０次に、先頭画素Ｗ、に対しＦＦ、
／Ｗ６＋次の画素Ｗ１に対しＦＦ／Ｗ、　−・・と順次
演算して、データの置換を行う。

このようにして色成分画像のブルー成分に対するデータ
置換を終了したら（第１０図のステップＢ参照）、同様
にグリーン成分（第１０図のステップＧ参照）、レッド
成分（第１θ図のステップＲ参照）と順次に行い、以後
入力される原画像データＤＩに対して、Ｄｏ−ＤＩＸＦ
ＦＨ／Ｗ１がＲＡＭ７８°から出力されるように、Ｏ′
傷信号ゲート８０′が開き、■′傷信号ゲート８１’　
が閉じ、セレクタ８３′の端子Ａが選択されて、　ＲＡ
Ｍ７８°から読み出された係数データＦＦＨ／Ｉｔ、が
信号線５５３−５５７を通り、一方から入力された原画
像データ５５１どの乗算が乗算器７９′で演算されて出
力される。

第１１図は第４図に示す本発明実施例の濃度変換回路１
１０のテーブルのデータ内容の一例を示し、第１２図は
第１１図のデータの一部を拡大して詳細に示したもので
ある。第１１図および第１２図において、横軸はシェー
ディング後の信号値（入力値）、縦軸は濃度変換補正後
の信号値（出力値）を表わす０本図に示すように、横軸
の白レベルから黒の方向に向かう時に、数レベル（例え
ば、８レベルから４０レベル）は白レベル区間として信
号値が２５５のまま出力されるようにしである。このよ
うに、原稿の浮きおよび濃度むら等の画像欠陥として考
えられ得るもののレベル値をあらかじめ、第１２図で示
すように白レベル区間として設定しておけば、画像のか
ぶり９画像の飛びをうまく押えることができる。

これをもう少し動作の面で具体的に説明すると、第１図
において、標準白板３と、原稿台ガラス２の決められた
上にシェーディング調整時にのみ置く白紙１とを順次読
むために走査系ユニット５を本図の矢印の方向に移動す
る。ここで、第１２図の白レベル区間が可変になるよう
に、第４図の濃度変換回路１１０のテーブル内容を書き
かえ可能なＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）にして
おくことも好ましい。また、シェーディング補正回路７
７におけるシェーディング補正ＷＡの部分を可変にして
おくことも良く、そのＷＡと白レベル区間を組み合わせ
て変えられるようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、濃度変換回路の
テーブルに白レベルから数レベルは白レベルと同等な濃
度データが得られる白レベル区間を設けるようにしたの
で、読取画像のかぶりゃ飛び等の画質劣化を防ぎ、良好
な画像読取が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の画像読取装置の概略断面図、 第３図は第２図の本発明実施例の画像読取装置における
コントローラ（制御回路）の構成を示すブロック図、 第４図は第３図のビデオ処理ユニットの構成例を示すブ
ロック図、 第５図は本発明実施例の黒補正回路の構成を示すブロッ
ク図、 第６図は本発明実施例の黒補正での読み取りデータの一
例を示す波形図、 第７図は本発明実施例の白レベル補正回路の構成を示す
ブロック図、 第８図は本発明実施例の白レベル補正での読み取りデー
タの一例を示す波形図、 第９図は第７図のＲＡＭに対するデータの置換動作を示
す説明図、 第１Ｏ図は第９図のデータの置換動作の手順を示すフロ
ーチャート、 第１１図は第４図の濃度変換回路のテーブルのデータ内
容を示す特性図、 第１２図は第１１図の一部を拡大して示す拡大図である
。 １・・・原稿、 ２・・・原稿台ガラス、 ３・・・標準白板、 ４・・・原稿照明装置、 ５・・・走査系ユニット、 ６・・・短焦点レンズアレイ、 ７・・・密着型カラー光電変換素子アレイ、１３・・・
コントローラ、 ２２・ＣＰＵ　。 ７７Ｂ、７７Ｇ、７７Ｒ・・・黒補正回路、７７Ｂ’、
７７Ｇ’　、７７Ｒ’・・・白レベル補正回路、７８′
　・−ＲＡＭ。 ７９′・・・乗算器、 １１０・・・濃度変換回路。 亥マ赴令ＩＪ、＋１）基本樵刃−のプロ・ツク図第１図 第２図 莢ツ邑例のビーｒオ烈−環ユ二７トのフ゛ロフクロ第４
図　゛ 烹に渋已例のヌネ訂正、τｆ）か亡、み取りデータタ′
爺丞すシ皮形囲第６図 欠宏邑グリの白レベル才酊正でのか乞耳丈すテ゛−タイ
列を示すン皮近１囚第８図 父プ乞例α科りθ１鋏を示す亥活明区 第９図 莢１８（ＰＪのテ゛−夕の１１交ｆ太作手領を示すフロ
ー今ヤード第１Ｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿走査系により白レベル調整用の白板からの反射
   光を光電変換して得た信号値と、原稿の白部に相等する
   白紙からの反射光を光電変換して得た信号値とに基づい
   て白レベルを決定するシェーディング補正手段を有する
   画像読取装置において、 原稿の反射光量に比例した信号値を濃度値に変換するに
   際し、前記シェーディング補正手段により決定された前
   記白レベルから所定の数レベルは白レベル区間として常
   に当該白レベルと同等な濃度値に変換する濃度変換手段 を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置において
   、 前記白レベル区間は８レベルから４０レベルの間に設定
   されていることを特徴とする画像読取装置。