JPH02211771A - 画像信号処理方法 - 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］ 本発明はファクシミリ装置や製版用画像読取装置等にお
いて用いられる光電変換素子から得られる画像信号の処
理方法に関し、−層詳細には、例えば、ライン状に配列
された多数の光電変換部で構成されるＣＣＤ　（電荷結
合素子）等の固体イメージセンサを複数接続して原稿画
像を読み取る際、当該固体イメージセンサの接続部分に
おける暗電流に起因した画像信号の段差を補正してむら
のない高品質な画像を得ることを可能とした画像信号処
理方法に関する。

［発明の背景コ 例えば、印刷、製版の分野において作業工程の合理化、
画像品質の向上等を目的として原稿に担持された画像情
報を電気的に処理しフィルム原版を作成する画像走査再
生システムが広範に用いられている。

この画像走査再生システムは画像読取装置と画像再生装
置とから基本的に構成されている。

すなわち、画像読取装置では画像読取部において一方向
に副走査搬送される原稿の画像情報が固体イメージセン
サによって前記副走査方向と略直交する方向へ主走査さ
れ電気信号に変換される。次に、前記画像読取装置で光
電変換された画像情報は画像再生装置において製版条件
に応じた階調補正、エツジ強調等の演算処理が施された
後、レーザ光等の光信号に変換されフィルム等の感光材
料からなる画像記録担体上に再生される。なお、この画
像記録担体は所定の現像装置によって現像処理されフィ
ルム原版として印刷等に供されることになる。

ところで１１．前記画像読取装置において原稿を主走査
してその画像情報を読み取る場合、通常、固体イメージ
センサとして数千０光電変換部を主走査方向に沿って一
列に配列したＣＣＤイメージセンサが用いられている。

この場合、前記画像読取装置では主走査方向に幅の広い
原稿の画像情報を高解像度で読み取るため、複数のＣＣ
Ｄイメージセンサを光学的に直列に接続して使用してい
る。なお、各ＣＣＤイメージセンサによって光電変換さ
れた画像情報は電気的に接続することでもとの画像情報
を構成する。

ここで、ＣＣＤイメージセンサ等の固体イメージセンサ
を構成する各光電変換部には、光入射がない場合であっ
ても半導体に特有の暗電流途存在している。そして、こ
の暗電流に基づく固体イメージセンサからの出力電圧は
、一般ニ、夫々の固体イメージセンサ毎に異なる特性と
なっている。このため、固体イメージセンサの接続部分
より出力される画像信号に段差が生じ、この段差に起因
して再生画像上にすし状の明暗むらが惹起するという不
都合が指摘されている。

なお、この明暗むらは原稿画像の濃度が高濃度である場
合に特に顕著に観測される。

［発明の目的コ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、複数の光電変換部で構成される複数の光電変換
素子を接続して原稿画像を読み取る際、各光電変換素子
の暗電流に基づく出力信号から当該出力信号を補正する
補正信号を得、光電変換素子により読み取った原稿の画
像信号を前記補正信号で補正することにより、光電変換
素子の暗電流に起因して発生する接続部分の再生画像上
のむらを除去し高品質な画像を得ることを可能とする画
像信号処理方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は複数の光電変換
部を有する光電変換素子を複数個接続してなる画像読取
部により原稿に担持された画像情報を読み取ることで得
られる画像信号の処理方法において、前記各光電変換素
子の接続部分を含む部位における光電変換部の暗電流に
基づく出力信号を測定し、次いで、前記接続部分を含む
部位における各光電変換素子間の出力信号の差を０とす
べく補正信号を求めた後、画像情報より得られた画像信
号を前記補正信号に基づいて補正処理することを特徴と
する。

なお、本発明では各光電変換素子における光電変換部の
暗電流に基づく出力信号を測定し、前記出力信号だけオ
フセットすることで前記各光電変換素子の粗調整を行い
、次いで、各光電変換素子の接続部分を含む部位におけ
る光電変換部の暗電流に基づく出力信号を測定し、前記
出力信号に基づいて補正信号を求めることで前記各光電
変換素子の微調整を行っている。

［実施態様］ 次に、本発明に係る画像信号処理方法についてこれを実
施するための装置との関係において好適な実施態様を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

゛第１図にふいて、参照符号１０は本実施態様に係る画
像信号処理方法が適用される画像走査再生システムの読
取部を示す。この読取部１０では原稿Ｓに担持された画
像情報が光源１２からの照明光によって照明され、その
反射光り、が第１ミラー１６および集光レンズ１８を介
して複数の光電変換部から構成される光電変換素子であ
る３個の固体イメージセンサ、例えば、ＣＣＤイメージ
センサ２０ａ乃至２０ｃにより光電的に読み取られる。

この場合、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０Ｃは数
十個の光電変換部Ｎ、、Ｎ、およびＮｃで構成されて詣
り、ＣＣＤイメージセンサ２０ｂの両端部側に存在する
光電変換部Ｎ、とＣＣＤイメージセンサ２０ａ、２０ｃ
の端部側に存在する光電変換部Ｎ、　、Ｎｃとは第２ミ
ラー２２を介して所定の光電変換部Ｎ−、ＮｂおよびＮ
ｃが光学的に重畳するように配置されている。なお、前
記原稿Ｓは図示しない搬送機構により矢印へ方向に副走
査搬送されると共に、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至
２０Ｃによって矢印Ｂ方向に主走査されることでその全
面の画像情報が読み取られる。

一方、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０ｃによって
光電変換された画像情報は画像信号Ｇ１、Ｇ、およびＧ
ｃとして信号補正回路２４に導入された後、補正され画
像信号Ｇ。とじて信号処理回路２６に導入される。信号
処理回路２６では前記画像信号Ｇ。に対して階調補正、
エツジ強調等の画像処理が施され、次いで、網点画像信
号発生部２８に導入される。網点画像信号発生部２８で
は所定の網点信号に基づいて前記画像信号Ｇ。

が２値信号に変換され、当該２値信号がレーザ走査部３
０に導入される。そして、レーザ走査部３０において、
前記２値信号に基づいてレーザ光Ｌｐをオン／オフ制御
すると共に当該オン／オフ制御されたレーザ光Ｌｐを光
偏向器（図示せず）によって偏向してフィルムＦ上に網
点画像を形成する。この場合、フィルムＦは矢印Ｃ方向
に副走査搬送されると共に、レーザ光り、によって当該
副走査方向と略直交する方向に主走査されることで画像
情報が二次元的に再生される。

ここで、信号補正回路２４は第２図に示すように構成さ
れる。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０
Ｇから出力される画像信号Ｇ、乃至Ｇｃは夫々加算器３
２ａ乃至３２ｃ１切換スイツチ３４ａ乃至３４Ｃおよび
抵抗Ｒ６乃至Ｒ，を介して反転加算器３６に導入される
。反転加算器３６からの出力信号は加算器３８を介して
ゲイン補正回路を構成する乗算型Ｄ／Ａ変換器４０に導
入される。この場合、前記加算器３８にはＤ／Ａ変換器
４２を介して後述する補正信号が供給される。従って、
乗算型Ｄ／Ａ変換器４０からの出力信号は補正された画
像信号としてＡ／Ｄ変換器４４に導入された後、デジタ
ル信号としての画像信号Ｇ０に変換され、第１図に示す
信号処理回路２６に導入される。一方、Ａ／Ｄ変換器４
４の出力端子には前記補正信号を算出するための補正量
演算部４６が接続されており、この補正量演算部４６に
よって算出された補正信号はメモリ４８に格納され、前
記メモリ４８よりＤ／Ａ変換器４２に供給される。

本発明に係る画像信号処理方法を実施するための画像走
査再生システムは基本的には以上のように構成されるも
のであり、次にその作用並びに効果について説明する。

先ず、各ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０ｃの暗電
流に基づくオフセット電圧を測定する。

すなわち、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０Ｇを遮
光状態とし、切換スイッチ３４３をＯＮ。

切換スイッチ３４ｂおよび３４ｃをＯＦＦとしてＣＣＤ
イメージセンサ２０Ｈの暗電流に基づくオフセット電圧
α６を求める。この場合、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ
の暗電流に基づく電圧信号は加算器３２ａ１切換スイツ
チ３４ａｉ６よび抵抗Ｒ６を介して反転加算器３６に供
給され、極性が反転された後、加算器３８を介して乗算
型Ｄ／Ａ変換器４０に導入される。乗算型Ｄ／Ａ変換器
４０はこの電圧信号のゲイン補正を行ってＡ／Ｄ変換器
４４に出力する。Ａ／Ｄ変換器４４は当該電圧信号をデ
ジタル信号に変換し補正量演算部４６に供給する。そこ
で、補正量演算部４６はＣＣＤイメージセンサ２０ａを
構成する各光電変換部Ｎ６からの電圧信号を平均化する
ことでオフセット電圧α、を求める。同様に、切換スイ
ッチ３４ａ乃至３４Ｃを順次切り換えてＣＣＤイメージ
センサ２０ｂおよび２０Ｇに対するオフセット電圧α、
およびα。を求める（第３図参照）。

ここで、ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０Ｃの暗電
流に基づく電圧信号は、第３図に示すように、各光電変
換部Ｎ６毎に異なっており、所謂、うねりを含んだ状態
となっている。この場合、前記うねりによる電圧信号の
オフセット分を考慮せずオフセット電圧α１、αｂおよ
びα。

のみで各ＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０Ｃからの
画像信号Ｇ１乃至Ｇｃの補正を行うと、ＣＣＤイメージ
センサ２０ａ乃至２０Ｃの接続部分における前記オフセ
ット量の相違によって画像上の対応する接続部分に濃度
むらが発生してしまう。

そこで、本実施態様では、前述のようにして求めたオフ
セット電圧α６、αｂおよびα。を加算器３２ａ乃至３
２Ｃに夫々供給することでＣＣＤイメージセンサ２０ａ
乃至２０Ｃの暗電流に対する電圧信号の粗調整を行うと
共に、補正量演算部４６により求めた補正信号を加算器
３８に供給することでＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至
２０Ｃの各接続部分を含む近傍の部位における前記電圧
信号の微調整を行っている。

先ず、前記補正信号を求めるため、切換スイッチ３４ａ
をＯＮにすると共に切換スイッチ３４ｂおよび３４Ｃを
ＯＦＦとしてＣＣＤイメージセンサ２０ａからの暗電流
に基づく電圧信号を取り込む。この場合、前記電圧信号
は負の極性を有しており、この電圧信号に対して加算器
３２ａからオフセット電圧α、が加算され反転加算器３
６を介して加算器３８に導入される。従って、加算器３
８に導入される電圧信号は実質的にオフセット電圧α、
を差し引いて極性を反転した信号となっている。

この場合、ＣＣＤイメージセンサ２０ａおよび２０ｂは
、第４図ｇに示すように、その端部同士が光学的に重畳
するように配置されている。そこで、ＣＣＤイメージセ
ンサ２０ｂに重畳するＣＣＤイメージセンサ２０Ｈの端
部側の暗電流によるオフセット電圧（加算器３２ａにオ
フセット電圧α６を供給した場合の反転加算器３６から
の出力信号）をＯＦ、とする（第４図す参照）。また、
同様に、ＣＣＤイメージセンサ２０Ｈに重畳するＣＣＤ
イメージセンサ２０ｂの端部側のオフセット電圧をＯＦ
、とする（第４図Ｃ参照）。

従って、例えば、切換スイッチ３４ａおよび３４ｂを第
４図ｇおよびｅに示すタイミングで切り替えた場合、加
算器３８に導入される電圧信号は第４図ｆのようになる
。

ここで、加算器３８の後段に位置するゲイン補正回路で
ある乗算型Ｄ／Ａ変換器４０は入力信号に対して第５図
に示す非線型な出力特性を有している。従って、この乗
算型Ｄ／Ａ変換器４０を用いて正確にゲイン補正を行う
ためには所定レベル以上の入力信号を印加させる必要が
ある。

そこで、乗算型Ｄ／Ａ変換器４００線型域となる人力信
号Ｖ。が当該乗算型Ｄ／Ａ変換器４０に供給されるよう
に加算器３８に対して補正信号を加える（第４図Ｃ参照
）。

すなわち、加算器３８に対してオフセット電圧ＯＦ、が
供給されている間、補正量演算部４６はＤ／Ａ変換器４
２を介して前記加算器３８に対し徐々に増加する信号を
加え、乗算型Ｄ／Ａ変換器４０からの出力が入力信号Ｖ
。に対応した出力信号βとなった時、Ｄ／Ａ変換器４２
に対する出力信号を補正信号Ｖ６としてメモリ４８に格
納する。

また、補正量演算部４６は加算器３８に対してオフセッ
ト電圧（ＯＦ、　＋　ＯＦｂ　）が供給されている間、
Ｄ／Ａ変換器４２を介して徐々に増加する信号を前記加
算器３８に加算し、乗算型Ｄ／Ａ変換器４０からの出力
信号がβとなった時点のＤ／Ａ変換器４２に対する出力
信号を補正信号Ｖ（Ａや、。

としてメモリ４８に格納する。同様に、加算器３８に対
してオフセット電圧ＯＦ、が供給されている時のＤ／Ａ
変換器４２に対する出力信号を補正信号Ｖ、としてメモ
リ４８に格納する。この結果、第４図ｇに示す補正信号
ＶＢ　、Ｖ（ａ＋ｂｌ　、ｖｂが得られる。なお、これ
らの作業はＣＣＤイメージセンサ２０ｂおよび２ＯＣ間
の接続部分に対しても同様にして行い、その時の補正信
号もメモリ４８に格納しておく。

次に、以上のようにして求めた補正信号を用いて原稿Ｓ
に担持された画像情報の読取を行う。

先ず、光源１２によって照明された原稿Ｓからの画像情
報は反射光り、として第１ミラー１６および集光レンズ
１８を介し７てＣＣＤイメージセンサ２０ａおよび２０
Ｃに導かれると共に第２ミラー２２を介してＣＣＤイメ
ージセンサ２０ｂに導かれる。ＣＣＤイメージセンサ２
０ａ乃至２０ｃは前記反射光Ｌｓを光電変換し、画像信
号Ｇ６乃至Ｇｃとして信号補正回路２４に供給する。

信号補正回路２４に供給された画像信号Ｇ６乃至Ｇｃは
加算器３２ａ乃至３２Ｃによって極性の反転されたオフ
セット電圧α６乃至α。が加算されることで各ＣＣＤイ
メージセンサ２０ａ乃至２０Ｃの暗電流に基づくオフセ
ット量が粗調整され、切換スイッチ３４ａ乃至３４ｃ、
抵抗Ｒ，乃至ＲＣｓ反転加算器３６を介して加算器３８
に順次供給される。この場合、加算器３８にはメモリ４
８に格納された所定の補正信号がＣＣＤイメージセンサ
２０ａ乃至２０Ｃによる走査位置に応じてＤ／Ａ変換器
４２を介して供給される。

すなわち、例えば、メモリ４８からはＣＣＤイメージセ
ンサ２０ａに対する補正信号Ｖ、が読み出され、Ｄ／Ａ
変換器４２を介して前記加算器３８に供給される。従っ
て、加算器３８の後段に位置する乗算型Ｄ／Ａ変換器４
０にはＣＣＤイメージセンサ２０ａからの画像信号Ｇ、
をオフセット電圧α、および補正信号Ｖ、で補正した信
号が印加される。そして、乗算型Ｄ／Ａ変換器４０は前
記補正された画像信号Ｇ１のゲイン補正を行ってＡ／Ｄ
変換器４４に出力する。この場合、乗算型Ｄ／Ａ変換器
４０からの出力信号は出力信号βに所望の画像信号を加
算した信号となっており、その線型性が補償されている
。

また、ＣＣＤイメージセンサ２０ａおよび２０ｂの重畳
した部分からの画像信号Ｇ、＋Ｇｂはオフセット電圧α
１、α、とメモリ４８からの補正信号Ｖ（、。、］　と
で補正されて乗算型Ｄ／Ａ変換器４０に供給される。こ
の場合、乗算型Ｄ／Ａ変換器４０からの出力信号は、Ｃ
ＣＤイメージセンサ２０ａからの画像信号Ｇ、の場合と
同様に、出力信号βに所望の画像信号を加算した信号と
なっている。従って、乗算型Ｄ／Ａ変換器４０からの出
力信号はＣＣＤイメージセンサ２０ａおよび２Ｏｂ間の
暗電流に基づくオフセット量の差が補正され、段差のな
い信号としてＡ／Ｄ変換器４４に供給される。同様にＣ
ＣＤイメージセンサ２０ｂおよび２０Ｃからの画像信号
Ｇｂ　、　Ｇｃ　も補正され段差のない信号としてＡ／
Ｄ変換器４４に供給される。

Ａ／Ｄ変換器４４は前記出力信号をデジタル信号として
の画像信号Ｇｏに変換し、後段の信号処理回路２６に出
力する。信号処理回路２６では前記画像信号Ｇ０に対し
、製版条件に応じた階調補正、エツジ強調、倍率変換等
の処理を行った後、網点画像信号発生部２８に出力する
。網点画像信号発生部２８では導入された画像信号Ｇ。

に応じてパルス幅変調した２値信号を生成し、レーザ走
査部３０に導入する。そして、レーザ走査部３０は前記
２値信号に応じてレーザ光ＬＰを制御しフィルムＦ上に
所望の画像を記録する。この場合、各ＣＣＤイメージセ
ンサ２０ａ乃至２０Ｃからの画像信号Ｇ２乃至Ｇ０は加
算器３２ａ乃至３２Ｃに印加されるオフセット電圧α。

乃至α。

とメモリ４８から加算器３８に印加される補正信号とに
よって滑らかに接続されるため、各ＣＣＤイメージセン
サ２０ａ乃至２０Ｃの接続部分に対応した画像にすし状
の明暗むらが発生することがなく極めて高品質な画像を
得ることが出来る。

ここで、上述した実施態様ではＣＣＤイメージセンサ２
０ａ乃至２０Ｃを遮光状態としてオフセット電圧および
補正信号の算出を行ったが、例えば、−様な濃度からな
る基準板をＣＣＤイメージセンサ２０ａ乃至２０Ｃによ
って読み取ることで得られる電圧信号に基づき前記オフ
セット電圧および補正信号を設定することも可能である
。

また、メモリ４８に格納された補正信号を加算器３８に
印加する代わりに、極性を反転して反転加算器３６を構
成するオペアンプの正極端子に印加するように構成する
ことも可能である。さらに、前記補正信号はＣＣＤイメ
ージセンサ２０ａ乃至２０Ｃの接続部分近傍の複数の光
電変換部Ｎ。乃至Ｎｃからの電圧信号を平均して求める
ことも可能である。

なお、上述した実施態様ではＣＣＤイメージセンサ２０
ａ乃至２０ｃの接続部分近傍における補正信号を一定値
として暗電流の補正を行っているが、当該接続部分近傍
の各光電変換部毎に補正信号を求め、この補正信号に基
づいて夫々の光電変換部の暗電流の補正を行うようにし
てもよい。この場合、接続部分における画像は一層滑ら
かに接続されることになる。また、各ＣＯＤイメージセ
ンサ２０ａ乃至２０Ｃの暗電流に対するオフセット電圧
α６、α、およびα。のレベルが小さい場合には、粗調
整を行うことなく直接補正信号を求めることで各ＣＣＤ
イメージセンサ２０ａ乃至２０Ｃの暗電流補正を行うこ
とも可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、多数の光電変換部で構
成される複数の光電変換素子を接続して原稿画像を読み
取る際、各光電変換素子の接続部分における光電変換部
の暗電流に起因する電圧信号を各光電変換素子毎に求め
、この電圧信号から補正信号を算出し、原稿画像より得
られた画像信号を前記補正信号に基づいて補正をしてい
る。従って、光電変換素子の接続部分における画像を連
続的に接続することが出来、これによって再生画像上の
すし状のむらを除去して高品質の画像を生成出来る利点
が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、固体イメージセンサとしてＣＣＤイメージセン
サに限らずＢＢＤ（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄ
ｅｖｉｃｅ）イメージセンサを採用することも可能であ
る等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像信号処理方法が適用される画
像走査再生システムの概略構成図、第２図は第１図に示
す画像走査再生システムにおける信号補正回路の構成ブ
ロック図、第３図は光電変換素子の暗電流に基づく電圧
信号の特性説明図、 第４図ａは第１図に示すＣＣＤイメージセンサの配置説
明図、 第４図す乃至ｇは第２図に示す信号補正回路におけるタ
イムチャート、 第５図は第２図に示す乗算型Ｄ／Ａ変換器の特性図であ
る。 １０・・・読取部 ２０ａ〜２０Ｃ・・・ＣＣＤイメージセンサ２４・・・
信号補正回路　　　　２６・・・信号処理回路２８・・
・網点画像信号発生部　３０・・・レーザ走査部３２　
ａ　〜３２　ｃ　、　３８−・・加算器４０・・・乗算
型Ｄ／Ａ変換器　４２・・・Ｄ／Ａ変換器４４・・・Ａ
／Ｄ変換器　　　　４６・・・補正量演算部Ｆ・・・フ
ィルム　　　　　　Ｓ・・・原稿ち 光電変換部Ｎ、（Ｎｂ、Ｎｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光電変換部を有する光電変換素子を複数個
   接続してなる画像読取部により原稿に担持された画像情
   報を読み取ることで得られる画像信号の処理方法におい
   て、前記各光電変換素子の接続部分を含む部位における
   光電変換部の暗電流に基づく出力信号を測定し、次いで
   、前記接続部分を含む部位における各光電変換素子間の
   出力信号の差を０とすべく補正信号を求めた後、画像情
   報より得られた画像信号を前記補正信号に基づいて補正
   処理することを特徴とする画像信号処理方法。