JPH02134068A - 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、画像読取装置に関するものである。

［従来の技術］ 般に、この種の装置において、原稿照明用光源の配光特
性等により、原稿にはない明暗のむら等のシェーディン
グ現象が生しることが知られている。

従来から知られている画像読取装置では、このようなり
ａ調特性のむらの補正（シェーデイング歪補正と称する
）を行なうために、原稿の読取に先立って、イメージセ
ンサの読取位置に設けられた白色基準面をイメージセン
サで、位置を変えながら複数ライン分読み取り、読み取
った電気信号を順次加算し、記憶させ、最終的に加算さ
れた値をライン数で除算することにより得られる電気信
号を、白色基準信号としていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来例では、白色基準面にゴミや汚れ
等が付着した場合、ゴミや汚れ等が付着している部分を
複数ライン分読み取り、読み取った電気信号の平均値を
白色基準信号とするために、木来得られるべきシェーデ
イング歪曲線より、全体的に光量の低下したものが、シ
ェーデイング歪曲線として得られるという欠点がある。

よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、適切なシェー
デイング歪補正を行い得るよう構成した画像読取装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は原稿の画像をイ
メージセンサにより電気信号に変換して読み取る画像読
取装置において、前記イメージセンサの読取位置に白色
基準板を配設し、前記原稿の読取に先立って前記イメー
ジセンサにより前記白色基準板を位置を変えて複数ライ
ン読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取った
各ラインの電気信号を順次比較し、各々の画素の光量が
最大となるような１ライン分の電気信号を出力する比較
手段と、前記比較手段からの出力信号を白色基準信号と
し、該信号に基づいてシェーデイング歪補正処理を行な
う補正手段とを具備したものである。

［作　用］ 本発明によれば、原稿の読取に先だって、イメージセン
サで白色基準面を位置を変えて複数ライン分読み取り、
読み取った各ラインの各々の画素を比較し、最も光量の
大きい画素を選び、白色基準４３号とし、これをもとに
、シェーデイング歪補正を行なうようにしたものである
。

［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５図に本発明を適用した原稿画像読取装置の実施例の
外観斜視図、第４図にその内部構成図を示す。１は原稿
画像読取装置（以下、リーダと略称する）、２はリーダ
本体であり、プラテンガラス２７上の原稿（画像下向き
）を原稿照明ユニット２４で照射し、反射ミラー２５を
介して、レンズ２６により主走査方向に配列された複数
の受光素子からなるＣＣＤ　（↑荷結合デバイス）２２
に原稿像を結像させるよう構成しである。原稿照明ユニ
ット２４およびミラー２５は不図示の駆動系により主走
査方向とは垂直な副走査方向に移動可能である。３は原
稿自動送り装置（以下、ＡＤＦと略称する）であり、原
稿載置台３！上のシート状原稿（画像は上向き）は、第
５図に破線で示す矢印Ｂ方向に搬送され、原稿排出台３
２上に排出される。

図中、２１は制御ユニット、２３はＣＣＤ　ドライバで
、両者の回路構成を第３図に示す。また、２８／３３は
、それぞれ後述する°°ブックモード”時／“シート（
スルー）モード“時基準位置指標板である。

つぎに、第４図ないし第６図に基づいて、リーダ１の動
作を説明する。この実施例のソーダ１は、閉し込みのな
い一般用紙（シー１へ）原稿を八ＤＦ３により副走査方
向に搬送しながら画像を読取る“シート（スルー）干−
ト°′と、例えは書籍（木）のように閉じ込みのある原
稿をプラテンカラス２７上に載置して原稿照明ユニット
２４およびミラー２５を副走査方向に移動することによ
り画像を読取る°゛ブツクモード゛°の２つの動作モー
トを有する。まず、“シート（スルー）モードについて
説明する。

（１）　　”シートモードパ 本実施例のリーダｌは、常に外部装置（例えば、ディジ
タルプリンタ、パーソナルコンピュタ等）に接続されて
おり、これら外部装置との制御信号の通信や、外部装置
への画像情報信号出力は、インターフェース回路２０７
を介して行なわれる。

ＡＤＦ３の原稿載置台３１上に原稿が載置された状態（
画像上向き）で、外部装置により各種モートの指示か人
力される。例えば、画素密度を、４００ｄｐｉ、］０Ｏ
ｄｐｉ、２００ｄｐｉのいずれにするか、あるいは、画
像信号を２値信号にするか多値信号にするか、等である
。これを受けたＣＰＵ２０８は、予め、タイミング信号
発生回路２０９やセレクタ２０６に制御信号を送出して
、上記画素密度や画像信号を設定しておく。また、光学
系の原稿照明ユニット２４か、ＡＤＦ３での原稿読取位
置（第４図に示す位置）にあるか否かを“シートモード
”時の基準板３３によって確認する。

もし、原稿が＾ＤＦ原稿読取位置にない場合には、つぎ
の原稿読取り開始指令によって読取り動作を開始する前
に、原稿照明ユニット２４７を移動するようにしである
。この状態で、外部より原稿読取り開始指令が人力され
ると、ＣＰＵ２０８は、ランプ制御信号を出力して、照
明ユニット２４のランプをオンさせると共に、八〇Ｆ３
に原稿給送開始指令を出力する。これにより、八〇Ｆ３
の原稿載置台３１上に置かれた原稿は、第４図に示す破
線の経路に向って矢印Ｂ方向に搬送される。

本実施例のリーダ１において、八〇Ｆ３の原稿搬送や光
学系走査の駆動に用いられるモータには、ステッピング
モータを採用しているため、これらモータ駆動用のパル
ス周波数を変化させることにより、搬送や走査の速度を
自由に変えることができる。また、原稿の先端がリーダ
１の原稿照明位置に到達したか否かは、八〇Ｆ３に配設
された原稿先端検知センサ（不図示）により検出し得る
。

原稿が原稿照明位置に到達するまでの間、ＣＣＤ２２に
結像された画像は後述するようにディジタル値に変換さ
れてインターフェース回路２０７に人力されるが、これ
は本来の画像でないため、ＣＰＵ２０８は画像信号を出
力しないようインターフェース回路２０７に出力“不可
”の制御信号を与える。

つぎに、原稿が前記原稿照明位置に到達すると、ＣＰＵ
２０Ｂはインターフェース回路２０７　に画像信号出力
“可”°の制御信号を出力し、読取られた画像信号が次
々と外部装置に送出される。

そして、原稿後端が原稿照明位置を通過し終えたとぎ、
前記原稿先端検知センサによりこれを検出し、再度、イ
ンターフェース回路２０７に画像信号出力“不可°°の
制御信号を指令することにより、インターフェース回路
２０７は画像信号出力を停止すると共に、原稿読取り終
了信号を外部装置に出力する。この後、所定時間内に、
外部装置より原稿読取り開始指令が来ない場合には、Ｃ
ＰＩＩ２０８は原稿照明ユニット２４のランプをオフし
て、一連の動作を終了する。

（２）　　”ブックモード” “ブックモード”の場合、原稿は第４図のプラテンガラ
ス２７上に、右端が原稿の先端となるように載置される
（画像は下向き）。

また、光学系の原稿照明ユニット２４は、第４図で右端
が初期位置となり、前記“シートモード”の場合と同様
に、“ブックモード”時基準位置指標２８によって基準
位置を確認するように構成しである。なお、原稿読取り
開始前の画素密度や画像信号の設定は、前記“シートモ
ード”時の場合と同様である。

外部装置より原ｆＡ読取り開始指令が入力されると、ま
ず、ランプ制御信号を出力して原稿照明ユニット２４の
ランプをオンさせる。ここで、直ちに原稿読取りの走査
を開始することなく、ランプの光量が安定するまで約３
００〜５００ｍ５待機する。この間、゛シートモード′
”時と同様に、インターフェース回路２０７に画像信号
が人力されるが、ＣＰＵ２０８の制御信号により、外部
装置には画像信号は出力されない。外部装置より原稿読
取り開始指令が人力されると、直ちに原稿照明ユニット
２４が、第４図矢印Ａ方向に走査を開始する。

原稿照明ユニット２４の初期位置からプラテンガラス２
７上の原稿先端位置までの距離は約２〜３ＩＩＩＩ１１
あり、この間に不図示のモータによる光学系の走査速度
が安定するよう制御されている。原稿照明ユニット２４
が上記原稿先端位置まで来たとき、ＣＰＵ２０８はイン
ターフェース回路２０７に画像信号出力“可′°の制御
信号を出力し、読取られた画像信号が次々と外部装置に
送出される。

光学系の走査長は、ＣＰＩＩ２０８がモータを駆動する
パルス数によって一義的に決定されるため、ＣＰＵ２０
８は必要なパルス数をモータに出力した時点で、原８ｆ
読取り終了と判断して、ランプオフ、両像信号出力“不
可“、モータ反転の制御を行うと共に、原稿読取り終了
信号を外部装置に出力する。（：ＰＵ２０８のモータ反
転制御により、原稿照明ユニット２４は第４図矢印Ｃ方
向に進み、“ブックモード”時の基準板２８により、初
期位置に到達したことが検出されたときに停止する。こ
の光学系戻りの区間に、外部装置より次の原稿読取り開
始指令が来ない場合には、初期位置に停止して一連の動
作を終了する。

つぎに、第６図に示したブロック図と、第７図に示した
各信号波形タイミングチャートとに基づいてこの回路動
作を説明する。第４図におけるＣＣＤ　ドライバ２３上
のＣＣＤ２２は、制御ユニット２１上のタイミング信号
発生回路２０９（第６図の２１０は発振器を示す）　に
よって生成される各タイミング信号Φ１．Φ２．Φ□、
Φ８□（第７図参照）により、ＣＣＤ駆動回路２０３を
通して駆動される。

ＣＣＤ２２より出力される画像アナログ信号は、アンプ
２０１により増幅されて、アナログ／ディジタル（へ／
ＤＪコンバータ２０２　に人力される。このへ／Ｄコン
バータ２０２においては、タイミング信号発生回路２０
９で生成されたタイミング信号ΦＡ（＋より、画像信号
がアナログ１３号から６ビツトのディジタル信号に変換
され、制御ユニット２１に出力される。

制御ユニット２１では、人力したディジタル画像信号を
前述の２つのモード、すなわち２値モートと多値モード
のいずれかで外部装置に出力し得る。この２モートのど
ちらで出力するかは、外部装置からの指令によって決定
され、ＣＰＵ２０Ｂがセレクタ２０６に制御信号を出力
することになる。

多値モードの場合には、６ビツトの画像信号を４ビツト
にしてセレクタ２０６に人力し、これが選択されてイン
ターフェース回路２０７に人力される。インターフェー
ス回路２０７では、多値モートの場合、２画素分の４ビ
ット信号を圧縮して８ビツトとし、外部装置に出力する
。

また、２値モードの場合は、ＣＰＵ２０８より出力され
るスライスレベルにより、２値化回路２０５で６ビツト
の画像信号が１ビツトに変換され、セレクタ２０６に人
力される。このスライスレベルには２通りあり、１つは
外部装置が指定するレベルで、この場合には、外部装置
によりて指定されたスライスレベルをそのままＣＰＯ２
０８が２値化回路２０５に出力し、また、他の１つは地
肌濃度検出によるスライスレベルである。本実施例で行
う地肌濃度検出は、地肌濃度検出回路２０４で画像主走
査方向１ライン毎の最大濃度値（最も明るい値）を検出
し、これをＣＰｔ１２０８が取込み、数ライン分を平均
した結果をスライスレベルとして２値化回路２０５に出
力する方法を用いている。

以上の方法により２値化された画像信号は、セレクタ２
０６に入力され、これが選択されてインターフェース回
路２０７に入力される。インターフェース回路２０７で
は、２値モードの場合、８画素分まとめて圧縮して８ビ
ツトとし、外部装置に出力する。

次に、本発明に基づくシェーディング歪補正について、
第１図、第２図、第３図および第４図に基づいて詳λ［
１な説明を行なう。ここで、第１図は第４図に示したシ
ェーディング補正回路２１１の内部ブロック図であり、
第２図は白色基＄信号の決定方法を表わすフローチャー
トであり、第３図は実際のシェーディング方法を表わす
図である。

第１図において、３０１は、原稿画像を走査し光電変換
信号を読み取る場合と、白色基準面を走査し白色基準信
号を読み取る場合とを切り換えるスイッチである。３０
２は、白色基準信号を得る際に、複数ライン分（例えば
ｎライン分（但し、ｎ≧２）とする）を読み取るとき、
２ライン目からｎライン目までを走査し、白色基準信号
を読み取る場合と、最初の１ライン目を走査し、白色基
準信号を読み取る場合とを切り換えるスイッチである。

記憶回路（［１）３０３および記憶回路（Ａ）３０５は
、ランダムアクセスメモリ（ｆｌＡＭ）で構成される。

比較回路３０４は、記憶回路（［１）３０３と記憶回路
（八）３ｏ５に各々記憶〇される１ライン分の白色基準
信号を比較するものである。記憶回路（Ｃ）３０６は、
リート才ンメモリ（ＲＯＭ）で構成される。３０７は乗
算回路である。

まず、第２図のステップＳｌにおいて、ｉは画素数を表
わし、ｊはライン数を表わす。ここでは、１＝ｊ＝１と
して初期設定を行なっている。それから白色基準面を走
査し、シェーディング波形の基準４９号を決定する動作
に移る。

白色基準面を走査し、シェーディング波形の基準信号を
記憶する時は、スイッチ３０１をｂ側に接続する。また
、最初の１ライン目を読み取るので、スイッチ３０２を
ｄ側に接続する。この時、読み取られた１ライン分の白
色基準信号は、＾／Ｄ変換部２０２によりデジタル信号
に変換され、記憶回路へ３０５に格納される。この時、
比較回路３０４は何の比較も行なわない（ステップＳ２
）。

次に、ステップＳ３によりｊ＝２とし、先程と位置を変
えて、Ｊライン目の読み取りを行なう。この時には、ス
イッチ３０２をａ側に接続する。この時、読み取られた
ｊライン目の白色基準信号は、１ライン目の時と同様に
して、記憶回路Ｂ５０３に格納される（ステップ５４）
。

この時、比較回路３０４において、記憶回路へ３０５と
記憶回路Ｂ５０６に格納されている１ライン分の白色基
準信号を、各々の画素（例えば、いま１ラインがｍ画素
から成りたっているとすると、その各々ｍ個の画素）に
ついて、１画素目からｍ画素目まで順次、比較を行なっ
ていく。記憶回路（＾）３０５のｉ番目の画素をＩ　Ａ
　＋記憶回路（Ｂ）３０３のｉ番目の画素を１．とする
。（ステップＳ５）。

そして、まずステップＳｌで定めたようにｉ＝１、すな
わち１画素目から、比較を行なっていく（ステップ５６
）。

ｉＡ≧１６、すなわちｉＡの方が光量が大きい場合、ま
たは、光量がｉＡとｉｌｌで等しい場合、ステップＳ８
へ進み、そうでない場合、すなわちｉａの方が光量が大
きい場合は、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７においては、記憶回路（八）３０５のｉ番
目の画素ｉＡをｉＢに置換えている。その後、ステップ
Ｓ８に進む。

ステップＳ８においてはｉ＝２とし、このｉがｌライン
分の画素数ｍを越えてしまったか否かの判断を行ない（
ステップＳ９）、未だ比較していない画素が有れば、再
びステップＳ５へ戻り、ｉを１つずつ増加させながら、
ｍ個の画素の比較を行なう。

ステップＳ５．　Ｓ６．Ｓ７．Ｓ８という一連の操作に
より、記憶回路（Ａ）３０５には比較的光量の大きいも
のが格納されていくことになる。

ステップＳ９において、ｉが１ライン分の画素数ｍを越
えてしまった場合は、ステップ５１０に進む。ここでは
、今まで読み取ったライン数ｊが、読み取らなくてはな
らないライン数ｎを越えているか否かを判断する。越え
ていない場合はステップＳ３に戻り、ライン数ｊを１つ
増加させ、今まで述べてきた処理を繰り返し行なう。

ステップ５１０において、ライン数ｊが読み取らなくて
はならないライン数ｎを越えてしまった場合には、最初
に定めた複数の０９４２分の読み取りを完了したことに
なるので、白色基準信号を決定する処■里を終了するこ
とになる。

以上述べた一連の処理により、記憶回路（＾）３０５に
は、位置を変えて複数（例えばｎ）ライン読み取った中
で、１画素目からｍ画素目まで、各々ｎ個のうち最も光
量の大きなものから成る１ライン分の電気信号が格納さ
れることになる。この電気信号を白色基準信号として、
シェーデイング歪補正処理を行なう、以下に、その方法
を述べる。

まず、原稿画像を読み取るのに際し、スイッチ３０１を
ａ側に接続する。この時、読み取ったあるラインのある
画素を仮りにＰとし、Ｐにおける電気信号をＹとする。

また、先に得た白色基準信号の曲線をｆ（３１１）とし
、本来白色とみなされなければならない曲線をｇ（３１
２）とする。次に、先に述べたＰにおけるシェーデイン
グ歪補正の方法を説明する。

まず、Ｐと同じ画素の部分に相当する曲線ｆと曲線ｇの
光量の大きさをそれぞれＸ（３１３）、＾（３１４）と
する。この時、曲線ｆ上の点になりつるあらゆるＸに対
して、Ａ／Ｘという値を予め記憶回路（Ｃ）３０６に格
納しておく。そして、乗算回路３０７において、ＹとＡ
／Ｘの乗算を行なうことにより、読み取った原稿画像に
おけるＰという部分の正確な光量が得られる。

以上のように、白色基準信号を得る際に、白色基準板を
位置を変えて複数回読み取り、且つ、その中で最も光量
の大きな画素を集め、シェーデイング歪曲線を得ること
により、ゴミや汚れ等の影響のないシェーデイング歪補
正が可能となる。

以上述べてきた実施例の他に、本発明はイメージセンサ
で原稿画像を読み取るファクシミリ装置等に通用可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、原稿の読み取りに
先立ち、イメージセンサで白色基準面を位置を変えて複
数ライン分読み取り、読み取った各ラインの各々の画素
を比較し、最も光量の大きい画素を選び、１ライン分の
白色基準信号を得る構成としであるので、原稿照明用光
源の配光特性等による明ｏｆｆのむらおよび白色基準面
のゴミや汚れ等により生じる不適切な基準信号を排除で
き、適確なシェーデイング歪補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従ったシェーデイング歪補正回路の一
例を示すブロック図、 第２図は本発明に係る白色基準信号決定方法の一例を表
わすフローチャート、 第３図は本発明におけるシェーディングの方法の一例を
表わす図、 第４図は本発明の一実施例の内部構成図、第５図は本発
明の一実施例の外観図、 第６図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第７図は
本実施例における各信号のタイミング図である。 １・・・画像読取装置（リーダ）、 ２・・・画像読取装置本体、 ３０３・・・記憶回路（ＲＡＭ）、 ・・・比較回路、 ・・・記憶回路（ＲＡＭ）、 ・・・記憶回路（ＲＯＭ）、 ・・・乗算回路。 主赴蚤方向 未尖℃用こおけるシエーテンング方ε去の−う列を示す
図第３図 ら （ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿の画像をイメージセンサにより電気信号に変換
   して読み取る画像読取装置において、前記イメージセン
   サの読取位置に白色基準板を配設し、前記原稿の読取に
   先立って前記イメージセンサにより前記白色基準板を位
   置を変えて複数ライン読み取る読取手段と、前記読取手
   段により読み取った各ラインの電気信号を順次比較し、
   各々の画素の光量が最大となるような１ライン分の電気
   信号を出力する比較手段と、 前記比較手段からの出力信号を白色基準信号とし、該信
   号に基づいてシェーディング歪み補正処理を行なう補正
   手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。