JPH0353674A - シェージング補正方法 - 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、画像入力装置におけるシェージング補正方法
に関する。

（従来の技術） 画像処理装置に用いられる画像入力装置，その他ファク
シミリのイメージスキャナなどに見られる画像入力装置
では、より正確な画像処理を行うために、又はより正確
な画像を再現するために、シェージング補正が行われる
。ここで、シェージングとは、イメージセンサの主走査
一周期分を観測するとき、背景の白レベルが平坦になら
ず歪む現象のことをいう．その原因は、照明の不均一レ
ンズのｃｏｓ’φ則による周辺レベルの低下、センサの
画素ごとの特性のばらつきなどである．従来の画像入力
装置におけるシェージング補正方法は、内部回路によっ
てシェージングを補正するような波形を発生させ、シェ
ージングを含んだ映像信号との演算を行うことによって
シェージングを補正するものである．例えば、第６図（
ａ）に示すように、画像入力装置によって取り込まれた
映像信号Ｉｓがシェージングを含んでいると、映像信号
Ｉｓの中心レベルを結んだ線ＳＯがシェージング特性を
示すことになる。そこで、第６図（ｂ）に示すように、
上記シェージング特性Ｓｏを打ち消すためのシェージン
グ特性Ｓｏと同じ補正波形Ｓを発生させ、この補正波形
Ｓを基準として上記映像信号Ｉｓを補正すれば，第６図
（Ｃ）に示すようなシェージングのない信号のみの波形
が得られる。この信号のみの波形を画像処理や画像の再
現等に用いることにより、正確な画像処理や画像の再現
等を行うことができる． （発明が解決しようとする課題） 上記従来のシェージング補正方法によれば、第６図に示
すような比較的単純な形のシェージング特性の場合はそ
れほど問題はない。しかし、呪実のシェージング特性は
，照明系やイメージセンサのバラツキ等の要素が加わる
ことによって複雑な形のシェージング特性となり，この
複雑な形のシェージング特性にあわせてこれを打ち消す
波形を発生させるのは難しい．従って，正確なシェージ
ング補正を行うことは難しかった． 本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、種々の原因によって発生する複雑な形の
シェージング特性に対してそれぞれのシェージングを打
ち消すことができるようにし、これによって正確なシェ
ージング補正を行うことができるようにしたシェージン
グ補正方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は，一様な輝度分布を有する画像を入力して得ら
れたシェージング特性により、イメージセンサの全画素
について全濃度に対応する補正データを求めてこれをメ
モリ手段に記憶させておき、入力された画像の濃度デー
タに対し、対応する補正データを上記メモリ手段より出
力することを特徴とする。

（作用） 一様な輝度分布を有する画像を入力して得られるシェー
ジング特性により、イメージセンサの全画素について全
濃度に対応する捕正データを記憶するようにしたため、
上記補正データには照明系やイメージセンサのバラツキ
等の要素も含めた実際のシェージング特性が記憶される
。このシェージング特性にしたがって入力画像の濃度デ
ータが補正される． （実施例） 以下、図面を参照しながら本発明にかかるシェージング
補正方法の実施例について説明する．まず、本発明にか
かるシェージング補正方法の考え方について説明する．
第１面において、被写体１の画像は結像レンズ２によっ
てイメージセンサ３の受光面上に結像される．イメージ
センサ３からは各画素ごとに信号が出力され、この出力
信号はアンプ４によって増幅され、アナログ・デジタル
変換器５でデジタル信号に変換され出力される．イメー
ジセンサ３は、例えば２５６ドットの１次元イメージセ
ンサ（ラインセンサ）で構成されているものとする． ここで、最も明るく、かつ、輝度が一様でばらつきのな
い被写体１を撮像した場合、イメージセンサ３の各画素
感度が一様でばらつきがなく、レンズ２の透過率も中央
部と周辺部とで変わりがなく一定であるとすれば、出力
も平坦でばらつきのないものとなるばずである．しかし
ながら、レンズ２の透過率やイメージセンサ３の各画素
の感度のバラツキ等によって出力は平坦とはならず、シ
ェージングが発生する． そこで，被写体１を最も明るく、かつ、全体の輝度が一
定でばらつきのないものとして基準白レベルを用い、こ
のときのイメージセンサ３の各画素の出力をとる．この
操作は次のような手順で行う．まず、基準白レベルを撮
像し、次に光量調整ボリュームを中心位置に設定し、次
にゲインを調整して映像出力が飽和白レベルＬＳとなる
ようにし，この状態でイメージセンサ３の各画素のデー
タを収集する。

第２図に示す山形の曲線Ｓｗは上記基準白レベルを用い
た場合の出力の例を示すもので、イメージセンサ３の画
素の中央部で最もレベルが高く、周辺部に至るに従って
レベルが低下するようなシェージング特性になっている
。上記曲線Ｓｗより低いレベルの山形の複数の曲線は被
写体１の輝度を落した場合の出力を示す．第２図で高い
レベルで水平に引いた破線Ｌｓは飽和白レベルであり、
イメージセンサ３の飽和出力レベルを示す。また、飽和
白レベルＬｓと略重なる水平な線Ｓｉは被写体１として
上記基準白レベルを用いた場合の理想的な出力を示すも
ので、この理想的な出力Ｓｉに重なるように補正できれ
ば、理想的なシェージング補正ができたことになる。

そこで上記基準白レベルを用いた場合の出力曲線Ｓｗか
ら、イメージセンサ３の中央部Ａから周辺部Ｂまでの総
ての画素での最大出力レベルをｒＦＦＪと補正する．具
体的には、濃度を２５６階調に分けた場合、総ての画素
での最大出力レベルをｒ２５６Ｊと補正する。また、黒
レベルＬｂを最低出力ｒｏｏＪとし，黒レベルＬｂから
各画素での最大出力レベルまでの間を２５６段階に等分
し、明るさに応じて比例的に補正する。この補正データ
は、イメージセンサ３の全画素につき全濃度に対応する
補正データとして演算によって求め、各画素の位置とそ
の出力とをアドレスとしてメモリ手段に記憶させておく
。第２図、第３図は，イメージセンサ３の画素数が２５
６ドットの場合を示す。第３図は上記補正データに基づ
いて各画素の出力を補正した結果を示すもので、基準白
レベルＳｗが飽和自レベルＬｓと一致し、また、各画素
の全濃度に対する出力レベルが平坦になっている． なお、補正データを演算によって求めるとき、関数を任
意に変えることにより任意の補正係数を得ることができ
、これによって補正後の曲線を任意に設定することがで
きる。補正後の曲線をどのようにするかは種々の考え方
があるので、それぞれの考え方に応じて適宜の曲線式に
なるように設定するものとする。

第４図は、メモリ手段６によるシェージング補正データ
の記憶の様子を概念的に示すもので、メモリ手段６とし
て例えば６４ＫＸ８ビットのＲＯＭを用い、そのハイア
ドレスをイメージセンサの各画素のドットナンバーに対
応させ、ローアドレスをデジタル変換された濃度データ
に対応させておく．そして、これらのアドレスによって
指定される領域には、前述のようにして前もって演算さ
れた補正データを書き込んでおく。例えば、「Ｏ』ドッ
ト目において基準白レベルがｒ２０］であったとすれば
、「ＯＯ〜２０ｏ」を「ＯＯ〜２５６」に補正し、補正
した値を書き込んでおく。さらに別の例で説明すると、
第４図において画素のドットナンバー「２」で出力がｒ
ａａＪであるとすると、この場合の補正データは上記ｒ
Ｑ）ドットの場合と同様に演算されてｒｂ　ｂＪと書き
込まれている。ｒｂｂＪはｒａａＪのある関数となって
いる。

次に、上記メモリ手段６を用いたシェージング補正方法
の具体例について説明する．第５図において、画像入力
装置から入力される映像信号は、アナログ・デジタル変
換器５によって例えば８ビットのデジタル信号に変換さ
れたあと、シェージング補正データを記憶したメモリ手
段６に入力される。メモリ手段６は，素子ドントナンバ
ーカウンタ９の計数値に応じてドットナンバーのハイア
ドレスが指定されると共に、このアドレスの中からさら
にデジタル変換された映像信号のレベルに応じたローア
ドレスが指定され、指定されたアドレスの８ビットの補
正データＤ０〜Ｄ，が読み出される。読み出された補正
データはラッチ回路７によって一時記憶されたあと補正
データＲＤ．−ＲＤ７としてメモリ８に書き込まれる．
メモリ８に書き込まれたデータが画像処理や画像の再生
等に供される．メモリ８に書き込まれたデータはシェー
ジング補正されたデータであり、しかも，この補正デー
タは照明系やイメージセンサのバラッキ等の要素も含め
た実際のシェージング特性に応じてこれを補正したデー
タであり、かつ、イメージセンサの全画素についての全
濃度に対応する補正データであるから、より正確な画像
処理又は画像の再生等を行うことができる。上記素子ド
ットナンバーカウンタ９の計数値はラッチ回路１０で一
時記憶され、上記補正データに対応する素子ドットナン
バーデータＳＡ．−ＳＡ，として出力される。

なお、補正データを記憶させるメモリ手段は、図示の実
施例のようにＲＯＭを用いて予め補正データを記憶させ
ておいてもよいし、ＲＡＭに補正データを書き込むよう
にしてユーザーが任意のシェージング補正を行うことが
できるようにしてもよい． （発明の効果） 本発明によれば、一様な輝度分布を有する画像を入力し
て得られるシェージング特性により、イメージセンサの
全画素について全濃度に対応する補正データを記憶する
ようにしたため、上記補正データには照明系やイメージ
センサのバラツキ等の要素も含めた実際のシェージング
特性を記憶されることができ、複雑な形のシェージング
特性を示す場合であっても、正確なシェージング補正を
行うことができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いるメモリ手段に補正データ
を記憶させるための光学系と回路の例を示すブロック図
、第２図はシェージング補正前のイメージセンサの出力
の例を示す線図、第３図はシェージング補正後のイメー
ジセンサの出力の例を示す線図、第４図は上記メモリ手
段に対する補正データの書き込みの様子を示す概念図、
第５図は本発明の方法を用いた画像入力装置の例を示す
ブロック図、第６図は従来のシェージング補正の概念を
示す波形図である。 ３・・・イメージセンサ、　６・・・メモリ手段．第 １ 図 第２ 図 第３図 第４図 ハＡアドレス　０−？ドνス 第６図 （０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イメージセンサを介して入力された画像の濃度データに
   シェージング補正をして出力するようにした画像入力装
   置のシェージング補正方法において、 一様な輝度分布を有する画像を入力して得られたシェー
   ジング特性により、上記イメージセンサの全画素につい
   て全濃度に対応する補正データを求めてこれをメモリ手
   段に記憶させておき、入力された画像の濃度データに対
   し、対応する補正データを上記メモリ手段より出力する
   ことを特徴とするシェージング補正方法。