JPH03270374A - 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】 〔概　要〕 画像読取装置に関し、 画像読取精度の向上を図ることを目的とし、画像読取装
置において、読み取られるべき原稿からの反射光とは別
個に、受光素子のオフセット特性を補正するための補正
光を照射する光源と、前記オフセットを補正する補正手
段（９）を備え、原稿の読取時において、前記反射光及
び補正光により生じた受光素子出力信号から、前記補正
光により生じた受光素子出力信号を差し引くことにより
、実際の受光素子出力信号を得るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像読取装置に関し、特に、オフセントにより
生じる低反剤率における受光素子出力信号の非線型性を
補正することができる画像読取装置に関する。

画像読取装置は、例えば、ファクシｆｉ　ＩＪ、モノク
ロスキャナ、カラースキャナのように、原稿に描かれた
画像情報を光学的に検知する受光素子（センサ）を設け
、このセンサ出力信号に対して所定の処理を行い画像を
再現する。この場合に、画像からの多階調データを精度
よ（読み取るためにセンサの非線型性を補正し、低明度
（即ち、原稿からの反射光が少ない低反射率）から高明
度まで高精度に読み取る技術が要望されている。

〔従来の技術〕

第４図は画像読取装置の要部構成図である。原稿１上の
読取ライン５は照明装置２により照明されており、この
読取ライン５上の画像が読み取られる。読取ライン５上
からの反射光はレンズ３によりラインイメージセンサ４
上に結像する。センサ４は、例えば、ＣＣＤ素子からな
り反射光を入射光量に対応した電気信号に変換し、画像
読取信号として後段の処理系に出力する。原稿１は図中
の矢印方向に移動し、順次１ラインずつ読み取られる。

このような画像読取装置において、高精度なセンサ出力
信号を得るための方法としてシェーディング補正法があ
る。この方法を用いて、■読取ライン５上での照明装置
（例えば、蛍光灯）２の管長方向やレンズ４のｃｏｓ’
θ法則等による光量の不均一性、 ■センサ４に用いられるＣＣＤ素子の画素間の感度のバ
ラツキ、 ■照明装置（光源）２の経時変化による光量の変動、 等を補正する。

また、カラー読取装置では上述の補正に加えてさらに自
レベルでの３色の色バランスの補正が行われる。

第５図はシェーディング補正法の説明図である。

この方法では、まず原稿１を読み取る前に基準白色板６
を上記の方法で読み取り、この読取信号をＡ／Ｄ変換し
てメモリ１３に記憶する。次に実際の原稿１を読み取る
。シェーディング補正回路１０は、実際の原稿１を読み
取って得られた１ラインのセンサ出力信号を、先に得ら
れた基準白色板６の読取信号により各画素毎に正規化す
る。このようにして上記の光量整形が可能になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図はセンサの出力電圧−照度（又は、反射率）特性
のグラフである。図中、横軸は照度又は反射率、縦軸は
センサ出力電圧である。実際のセンサ出力電圧は、図示
のように、反射率の低いレベルではセンサ出力電圧に非
線型性が見られ、低い反射率でも実際には一定レベルの
センサ出力電圧（オフセット電圧〉が出ている。

一方、上記の従来方法では上述のようにして光量の整形
は可能であるが、第６図図示のような低反射率における
センサ出力の非線型性を調整することはできない。

このことは低濃度の色に対する読取精度が悪化すること
を意味し、従って、画像読取装置としての有効階調数が
減少してしまうという問題があった。

本発明の目的は、有効階調数の減少を生じることなく低
明度での読取精度を保証する補正を行い、コントラスト
のよい読取を実現するための補正方式を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、画像読取装置に、読み取られるべき原
稿１からの反射光とは別個に、受光素子４のオフセット
特性を補正するための補正光を照射する光源８と、前記
オフセットを補正する補正手段９を備え、原稿１の読取
時において、前記反射光及び補正光により生じた受光素
子出力信号から、前記補正光により生じた受光素子出力
信号を差し引くことにより、実際の受光素子出力信号を
得るようにしたことを特徴とし、 前記補正手段９は、オフセット量を記憶するオフセット
用メモリ１２、シェーディング補正用のメモリ１３と、
前記受光素子４が受けた光量からオフセット量を減算す
る減算器１４と、シェーディング補正を演算する除算器
１５を具備することを特徴とする特 〔作　用〕 第１図は本発明の詳細な説明する図である。横軸は受光
素子面（センサ面）で受ける光量であり、縦軸はセンサ
出力信号である。後述のようにセンサ面を照射するオフ
セット補正用光源を設けるので、センサ面には原稿から
の反射光とオフセット光源からの補正光が入射される。

例えば、センサとして用いるＣＣＤ素子の受光型刻出力
信号の特性は、図示のように９．光量の少ない場合は曲
線■で示すように受光光量が零であっても多少出力を発
生する非線型性があり、その後、曲線■で示すように、
光量に比例して直線的に出力が増加し、さらに、曲線■
で示すように飽和する。

そこで、図示のように、読取前にセンサに一定レベルの
補正用の光量を与え、センサ面への光量を増加させて特
性の線型領域■を使用するようにするオフセット補正を
行い、センサの低明度領域での非線型部分■を使用せず
に、線型領域■のみを有効に活用するものである。

第２図は本発明の画像読取装置の一実施例構成図である
。原稿１上の読取ライン５は照明装置２により照明され
ており、この読取ライン５上の画像が読み取られる。読
取ライン５からの反射光はレンズ３によりセンサ４上に
結像する。センザ框は入射光量に対応した電気信号に変
換し、読取信号として後段の処理系へ引き渡す。原稿１
を図中の矢印方向に所定の長さだけ送って順次、１ライ
ン毎の読取を行う。

このとき、オフセット補正用に安定した微弱光量を発生
ずる光源８を設はセンサ受光面４を照射する。これによ
り、センサにある一定量のオフセット光量を与えること
で低光量での非線型性を補正できる。

ここで、この補正を行うために本発明ではシェーディン
グ補正用の基準白色板６の他にオフセット補正用の基準
黒板７を設け、さらに、オフセット補正回路９を設ける
。

原稿ｌを読み取る前に基準白色板Ｇを読み取り、この読
取信号を記憶する。次に、基準黒色板７を読み取りこの
読取信号を記憶する。さらに、実際の原稿を読み取る。

このとき、オフセット補正回路９は、得られたｊライフ
分のセンサ出力信号を先に得られた基準黒色板７の読取
信号により、第１図に示すオフセット光量についてオフ
セット補正する。さらに、シェーディング補正回路１０
により基準白色板６の読取信号で各画素毎に正規化する
ことにより、シェーディング補正及びオフセット補正が
可能になる。

第３図は第２図図示のオフセット補正回路の詳細ブロッ
ク図である。センサ４からの出力信号はＡ／Ｄ変換回路
１１によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、
まず、原稿を読み取る前にスイッチＳＷ１をｂ側に切り
換える。スイッチＳＷ２は基準黒色板７を読み取るとき
はａ側に、基準白色板６を読み取るときはｂ側に切り換
える。ＭＥＭ２．３はそれぞれ補正信号用の１ライン分
のラインメモリであり、上記スイッチの切り換えにより
読取信号が記憶される。原稿を読み取るときはスイッチ
ＳＷＩをａ側に切り換える。

先ず、読取信号は減算器４に人力されろ。ここで、オフ
セット補正用メモリ１２に格納された読取信号を減算す
ることによりオフセット補正が行われ、次に、除算器１
５に入力される。除算器１５ではシェーディング補正用
メモリ１３に格納された読取信号により正規化すること
によりシェーディング補正が行われ読取信号となる。

以上のようにして予めセンサに一定の微弱光量を与える
ことで低光量域、即ち、反射率の低い領域での非線型性
を補正することができる。

なお、本発明ではオフセット補正用光源の設置位置は特
に規定せず、また、オフセット補正用光源として読取用
光源を併用しても同等の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明ではセンサの低明度領域で
の非線型領域を使用せず、線型領域のみを有効に活用す
ることで有効階調数の減少を生じることなく、低明度色
での読取精度を保証し、コントラストの極めて優れた読
取画像を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例ブロック図、第３図は本発明
のオフセット補正回踏のブロック図、 第４図は従来の読取装置の要部構成図、第５図はシェー
ディング補正の要部構成図、及び 第６図はセンサの出力零圧刻反則率の特性グラフである
。 （符号の説明） １・・・原稿、　　　　　２・・・照明装置、３・・・
レンズ、　　　　４・・・センサ、５・・・読取ライン
、　　６・・・基準白色板、７・・・基準黒色板、　８
・・・オフセット補正用光源、９・・・オフセット補正
回路、 １１・・・Ａ／Ｄ変換回路、 １２、１３・・・メモリ、　１４・・・減算器、１５・
・・除算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像読取装置において、 読み取られるべき原稿（１）からの反射光とは別個に、
   受光素子（４）のオフセット特性を補正するための補正
   光を照射する光源（８）と、 前記オフセットを補正する補正手段（９）を備え、原稿
   （１）の読取時において、前記反射光及び補正光により
   生じた受光素子出力信号から、前記補正光により生じた
   受光素子出力信号を差し引くことにより、実際の受光素
   子出力信号を得るようにしたことを特徴とする画像読取
   装置。 ２、前記補正手段（９）は、オフセット量を記憶するオ
   フセット用メモリ（１２）、シェーディング補正用のメ
   モリ（１３）と、前記受光素子（４）が受けた光量から
   オフセット量を減算する減算器（１４）と、シェーディ
   ング補正を演算する除算器（１５）を具備する請求項１
   に記載の画像読取装置。