JPH02309873A

JPH02309873A - シェーディング補正回路

Info

Publication number: JPH02309873A
Application number: JP1131742A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okada; 浩行岡田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-12-25
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2833006B2

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、画像読取装置における画像信号のシェーディ
ング補正回路に関するものである。

従来の技術従来、画像読取装置において読取対象原稿を蛍光灯など
の照明手段により照明し、この読取対象原稿をライン状
の固体イメージセンサにより走査して画像信号を得てい
るが、これには光源の不拘−及びレンズの特性によりシ
ェーディングが発生している。従って、第２図に示すよ
うに原稿１７ｔ！：読取る前に予め一様な白を有する原
稿セット部１３を照明手段１４により照明し、レンズ１
５を介してイメージセンサ１６に投射し、一様な白を有
する原稿セット部１３の画像信号（シェーディング波形
）を得、このシェーディング波形を基準電位としてスラ
イスレベルを生成し、原稿画像信号のＡ／Ｄ変換と同時
にシェーディング補正を行っている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、原稿の斜行等により基準白信号の読取位
置に原稿の一部分、または全体が到達した場合、或いは
汚れ等が付着したときには、基準白の読取位置に到達し
た原稿の影、原稿の色、或いは汚れ等により第３図に示
すようにシェーディング波形１９が変化し、それと同様
にスライスレベル２０も変化する。従って、例えばスラ
イスレベル２０により原稿画像信号２１の２値化を行っ
たとき、原稿の影等によるスライスレベル２０の湯側へ
の移動により、本来、黒として抽出されるべき部分が白
とされてしまい、画質の劣化を生じるという課題があっ
た。

また、複数のスライスレベルにより原稿画像信号を多値
化する場合にも原稿の影や汚れの付着部分の濃度値が他
の部分と比べ低くなり、画質の劣化を拍くという同様の
課題がある。

本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記諸課
題を解消することを可能とした新規なシェーディング補
正回路を提供することにある。

課題を解決するための手段上記目的を達成する為に、本発明に係るシェーディング
補正回路は、一様な白を有する原稿セット部から基準白
信号を予め読取り、その信号を利用してシェーディング
を自動的に補正する画像読取装置において、読取対象原
稿を読取る直前に基準白信号を与える原稿セット部から
得られる画１象信号をディジタル信号に変換する手段と
、該変換されたディジタル信号を記憶する手段と、ディ
ジタル化された基準白信号の形状を判断する為の変化点
を検出する手段と、上記の変１ヒ点から所定の範囲を補
間する手段と、上記の記憶手段に記憶されているデータ
からアナログの基準白信号を再生する手段と、この基準
白信号を基準電位として、入力されたアナログの原稿画
像信号をディジタル信号に変換する手段とを具備して構
成される。

即ち、本発明は、原稿読取前に読取った基準白信号の状
態により基準白信号の読取位置にＥＣ稿の一部が到達、
或いは汚れ等かけ着し基準白信号の形状に異常があると
判断された場合に、その形状が異常である部分を正常な
部分から補間し、これを原稿画像信号のΔ／Ｄ変換の際
の基準電位として用いて、基準白信号の異常による画質
の劣化を未然に防ぐことを特徴としている。

実施例次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
して具体的に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示し、シェーディング補
正回路を具備した画像信号のディジタル化回路のブロッ
ク構成図である。

第１図を参照するに、イメージセンサ１は光電変換部と
電荷転送の為のシフトレジスタを備えている。

２はクロックパルス発生回路であり、イメージセンサｌ
のシフトレジスタに所定の周波数のクロックパルス信号
を入力するものである。イメージセンサ１のシフトレジ
スタの信号電荷は上記クロックパルスによって順次出力
される。

３は増幅器であり、イメージセンサ１のシフ１〜レジス
タから出力される信号、即ち１走査線の各画素に対応す
る画像情報を表す信号電荷に比例する電流を所定レベル
に増幅して出力する。

４はセレクタであり、上記の増幅器３からの出力が基準
白信号のときには基準白信号Δ／Ｄ変換回路５へ、或い
は原稿画像信号の場合には原稿画像信号Ａ／Ｄ変換回路
１０へ入力するように切換制御を行う。

基準白信号Δ／Ｄ変換回路５は、増幅器３から出力され
たアナログの基準白信号をディジタル信号に変換する。

６はメモリ（ＲＡＭ）であり、基準白信号Ａ／Ｄ変換回
路５からの出力のディジタル化された基準白信号、或い
は後述する補間回路８がら出力される基準白信号を記憶
する。

変化点検出回路７は、上記メモリ６がら基準白信号のデ
ータを読出し、曲率を求めて変化点の閾値と比較し、閾
値以上である点を変化点として検出する。

補間回路８は、上記変化点検出回路７において変化点と
判断された点から所定の範囲を補間することで変化点部
分を平滑１ヒする。

９は基準白信号Ｄ／Ａ変換回路であり、上記メモリ６に
記憶されている基準白信号のデータをアナログ信号に変
換する。

１０は原稿画像信号Ａ／Ｄ変換回路であり、上記の基準
白信号Ｄ／Ａ変換回路９の出力のアナログ信号を基準電
位として原稿画＋１．１２号をディジタル信号１２に変
換する。

以下に、上述の構成のシェーディング補正回路の動作を
第４図の本手法の流れに従い説明する。

（１）、初めに、イメージセンサ１により一様な白を有
する原稿セット部から１ライン分の白データを読取り、
増幅器３を用いて所定レベルに増幅し、セレクタ４を切
換えて基準白信号Ａ／ｌ）変換回路５へ基準白信号を入
力する。ここで、基準白信号はアナログ信号からディジ
タル信号に変換されてメモリ６に記憶される。

（２）１次に、変化点検出回路７によりメモリ６のデー
タが読出され、基準白信号の各点の曲率を算出する。

ここで、曲線をＹ＝ｆ（ｘ）としたとき、曲率は１１＋
（ｄｙ／ｄｘ）２１”２で与えられる。この式をＭ数的な形の折線に対して計算
する為に平均化の概念を導入して、近傍のに個の点列に
ついて平均的に考える。これは、第５図に示すように、
曲率を求めようとする注目点Ｐｉについてその座環を（
ｘｉ、ｙｉ）とし、その左右にそれぞれに個の点を収り
、それからを計算し、これらの値からｄｘ” ｏｙ −＝ｄ□　　　　　　　　　　　　　　　（６）ｄｘとする、従って、注目点Ｐｉの曲率Ｃｉは式（７）で表
される。

この曲率を１ライン分の全ての点に対して求める。

（３）、変１ヒ点を求める際の閾（直Ｔｈｅと各点の曲
率を比較して式（８）を満足する点を検出する。

ＣＩ≧ＴＩ＋ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　　（
８）但し、ｌ＝に＋１．に＋２．・・、ｎ−ｋｎは１ラ
イン分の点の数ここで、閾値Ｔｈｃは任意に設定できるものとし、同値
Ｔｌ＋ｃを大きくすると小さな変化点の検出ができなく
なるが、後の補間処理等の処理時間の短縮が可能となる
。また、閾値ＴＩ＋ｃを小さくすると、小さな変化点も
検出が可能となり、より精度の高い線の復元ができる。

（４）、上記（３）で式（８）を満足する点が存在しな
い場合には、基準白信号に変１ヒ点がない、即ち基準白
信号が正常であると判断し、下記（８）へ行く。

また、式（８）を満足する点が存在する場合には、下記
（５）へ行く。

（５）、変化点として検出された点に対し、第６図に示
すように変化点２８．２９．３０から所定の範囲を補間
範囲３１．３２．３３として求める。

このとき、注目点の補間範囲内に他の変化点の補間範囲
がある場合には、これらの補間範囲を融合し、１つの補
間範囲と考え拡大補間範囲３４とする。

（６）、補間の際の基点として補間範囲の左右の点３５
．３６及びその点から所定の範囲だけ内側の点３７．３
８を求め、Ｌａｇｒａｎｇｅの補間によって基点３７．
３８間を補間し、その結果をメモリ６へ書込む。

（７）、上記（６）の処理を全ての変化点の補間範囲に
対して行う。

これが終了したならば、補間された基準白信号に対し、
上記（２）へ行き、再び変化点の検出を行う。

ここで、変化点の検出を繰返して行う理由は、第７図の
ように基準白信号４０の形状が変化している部分に平坦
な部分が含まれていた場合、補間範囲の大きさにより１
度の補間処理では正常な基準白信号が復元できない為で
ある。

（８）、正常な形状に復元された基準白信号３９をメモ
リ６から読出し、基準白信号Ｄ／Ａ変換回路９によりア
ナログの基準白信号を再生する。

（９）、原稿を読取り、この原稿画像信号が原稿画像信
号Ａ／Ｄ変換回路ｌＯへ入力されるようにセレクタ４を
切換え、基準白信号Ｄ／Ａ変換回路９の出力の基準白信
号を基準電位として原稿画像信号Ａ／Ｄ変換回路１０に
よりＡ／Ｄ変換を行い、原稿画像信号のディジタル信号
１２を得る。

発明の効果以上に詳述したように、本発明によれば、原稿読取位置
においてシェーディング補正の為の基準白となる一様な
白を有する面を照明手段により照明し、これを固体イメ
ージセンサにより読取り基準白信号を得、この基準白信
号から変化点の検出を行い、変化点が検出された場合は
基準白信号に異常があると判断し、この部分を正常と考
えられる部分から補間することで基準白信号の復元を可
能とする。これを原稿画ｆ象信号のＡ／Ｄ変換の際の基
準電位として用いることにより基準白信号の異常による
画質の劣化を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシェーディング補正回路を具備し
た画像信号のディジタル化回路の一実施例を示すブロッ
ク構成図、第２図は画像読取機構の構造説明図、第３図
はシェーディング波形とスライスレベルの生成の説明図
、第４図は本回路の処理の流れの説明図、第５図は曲率
の計算の説明図、第６図はシェーディング波形の復元の
説明図、第７図は平坦な部分を含むシェーディング波形
の復元の説明図である。１・・・イメージセンサ、２・・・クロックパルス発生
回路、３・・・増幅器、４・・・セレクタ、５・・・基
準白信号Ａ／Ｄ変換回路、６・・・メモリ、７・・・変
化点検出回路、８・・・補間回路、９・・・基準白信号
Ｄ／ＡｙＲｆ１４回路、ｌＯ・・・原稿画像信号Ａ／Ｄ
変攪回路、１１・・・制御部、１２・・・ディジタル信
号、１３・・・原稿セット部、１４・・・照明手段、１
５・・・レンズ、１６・・・イメージセンサ、１７・・
・原稿、１８・・・黒レベル、１９・・・シェーディン
グ波形、２０・・・スライスレベル、２１・・・原稿画
像信号、２２・・・曲線、２３・・・シェーディング波
形、２４・・・閾値、２５・・・各点の曲率、２６・・
・点の位置、２７・・・曲率、２ｇ、２９．３０・・・
変化点、３１．３２．３３・・・補間範囲、３４・・・
拡大補間範囲、３５．３６．３７．３８・・・基点、３
９・・・復元されたシェーディング波形、４０・・・シ
ェーディング波形、４１．４２．４３．４４．４５．４
６．４７．４８・・・基点、４９・・・閾値、５０・・
・各点の曲率、５１・・・各点の位置、５２・・・曲率
、５３．５４．５５．５６・・・補間範囲、５７　、５
８・・・拡大補間範囲、５９・・・１回目の復元処理で
得られたシェーディング波形、６０．６１．６２．６３
・・・基点、６４．６５．６６．６７・・・補間範囲、
６８・・・拡大補間範囲、６９・・・２回目の復元処理
で得られたシェーディング波形特許出願人　　日本電気株式会社代　理　人　　弁理士　熊谷雄太部第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

画像読取装置の原稿読取位置においてシェーディング補
正の為の基準となる一様な白を有する画を読取り基準白
信号を予め得て、その信号を利用してシェーディングを
自動的に補正する画像読取装置に関し、原稿読取前に読
取った基準白信号の形状を判断する為の変化点を検出す
る手段と、上記の変化点から所定の範囲を補間する手段
とを備えて、シェーディング補正の為の基準白信号の形
状に異常があった場合、それを自動的に補正して正常な
基準白信号を復元することを特徴としたシェーディング
補正回路。