JPH0376471A - カラー画像入力装置 - 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〕 本発明はファイリングシステムや、イメージワークステ
ーションに用いられるカラー画像入力装置に関するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は複数のカラーセンサチップから成るカラーライ
ンセンサを用いたカラー画像入力装置において１色補正
を行なうためのマスキングマトリクス演算部と、そのた
めのチップ間補正マトリクス係数、出力補正マトリクス
係数、画質補正マトリクス係数の３種のマトリクス係数
をマトリクス係数記憶部に備え、画像入力に先がけて３
種のマトリクス係数を演算処理してマスキングマトリク
ス演算部に入力することにより、チップ間色バラツキを
小さくシ、出力装置に色再現良く出力し、かっ色変換や
彩度変換や明度変換など、希望の画質を得られるように
するとともに、マスキングマトリクス演算部を複雑にす
ることなく達成したちのである。

〔従来の技術〕

従来のカラー画像入力装置としては縮小結像レンズとＣ
ＯＤ　（電荷結合素子）イメージセンサとを組み合わせ
、色分解の方式としてカラーフィルタや３色の光源を切
り換えるものが知られている。しかしそれらはセンサの
蓄積時間や光量伝達率の関係から高速に入力することが
できず、また大型であった。その問題を解決すべく密着
形と称されている原稿幅と同しサイズのカラーラインセ
ンサを用いた画像入力装置が提案されている。

またカラー画像人力装置により得られたデジタル画信号
をそのまま出力装置に出しても好ましい色再現を得られ
ず、マスキングマトリクス演算をしたり、ルックアップ
テーブル参照をして色補正を行なう必要がある。

また明度調整や彩度調整や色強調や色変換など色に関す
る画質の調整の要求に応えるべく、それぞれの調整のた
めの回路を付加することち行なわれている。

【発明が解決しようとする課題１ 小型で高速入力を特徴とする密着形のカラーラインセン
サを用いると、複数のカラーセンサチップから構成する
のでチップ毎に分光感度特性が異なるので、チップ毎の
色補正が必要となる。その際にルックアップテーブルで
行なおうとするとそのテーブルは膨大となるし１種々の
出力装置に合わせようとすると、出力装置の種類のテー
ブルが必要となる。そこでマスキングマトリクス演算が
好ましいと云えるが、チップ間色補正の他に何種類かの
出力装置に合わせようとすると、そのマトリクス係数は
膨大となるし、その係数を求めるに際しても、何種もの
色票を入力してそのデータを出力装置に出して決定する
ので、極めて生産性の悪いものであった。

しかも前記の彩度調整や色強調の機能を付加するとその
分の回路が増大して著しくコスト高を招くという問題が
あった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はかかる従来の問題点を解決するために、色補正
を行なうための積和演算器とマトリクス係数レジスタと
から成るマスキングマトリクス演算部を設け、チップ間
補正をするためのチップ数分のマトリクス係数から成る
チップ間補正マトリクス係数と、ＮＴＳＣ方式のモニタ
ーＣＲＴや熱転写プリンタや昇華形サーマルプリンタな
どの各種出力装置に合わせるための所定出力装置の種類
骨の出力補正マトリクス係数と、明度調整や彩度調整や
色強調や色変換など色に関する各種画質を補正するため
の画質補正マトリクス係数を備えて、それらのマトリク
ス係数をマトリクス係数記憶部に記憶しておき、画像の
入力に先立ってこれら３種のマトリクス係数を演算処理
してマスキングマトリクス演算部に入力するようにした
。

【作用］ 上記の如く構成することにより１回路的には単に積和演
算から成るマスキングマトリクス演算部とマトリクス係
数記憶部とで構成できる。

補正するその作用は以下の如くとなる。例えばカラーラ
インセンサからの出力がＲ，Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）の３
色とし、マスキングマトリクス演算部が１次に設定すれ
ば３×３つま、す９個のマトリクス係数を積和演算する
ことになる。式に表わすと以下の通りである。Ｒ″、Ｇ
′、Ｂ゛は補正後のデータである。

ａ、からａＳ！までのマトリクスはカラーセンサチップ
１個につき１組必要となる。これを（ａＩＪ）と記すこ
とにすると、カラーセンサチップがｎ個から成るカラー
ラインセンサの場合、ｎ個の（ａｌ）が必要である。こ
の（ａ、Ｊ）はチップ間補正のためのものであり、出力
装置に対応するために新たに（ｋ、）というマトリクス
を用意する。（ｋｌ）は出力装置の数をｍとするとｍ個
必要となる。また同様にして色強調などの画質補正に係
わるマトリクスを（１１）と記すことにすると、３種の
マトリクス係数を演算処理すると以下の通りとなる。

（ＰＩＪ）　＝　（１＋ａｌｆｋ１１ｆａ＋＝）　　　
”’　（２）この（２）式の演算処理はカラー画像入力
装置のＣＰＵ　（中央演算処理装置）によって容易に計
算することができる。結局マスキングマトリクス演算部
では以下の演算をすることになる。

ここで（１，Ｊ）と（ｋｉｊ）はそれぞれｌｆＩ類であ
り、（ａ、Ｊ）はカラーセンサチップ数ｎだけあるので
、（ｐｌ）もｎ個となる。

これにより、チップ間補正、出力補正、画質補正が一度
で行なわれる。

〔実施例１ 以下本発明を実施例の図面とと６に説明する。

第１図は本発明の一実施例でのブロック構成図である。

カラーラインセンサｌはフォトトランジスタアレーやＣ
ＣＤによるカラーセンサチップを直線状あるいは千鳥状
に配置したもので１例ば１チツプが８ｍｍで、入力幅が
２１０ｍｍなら２７チツブが配置される。そして色分解
する際は基本的に３色に分解できれば良いが、ここでは
Ｒ，Ｇ、Ｂとして説明すると、Ｒ，Ｇ、Ｂのカラーフィ
ルタがカラーセンサチップの各画素毎に設けられている
。光源２は例えば螢光灯であり原稿面を照射し、図示さ
れてないがロッドレンズアレーなどにより等倍結像をカ
ラーラインセンサｌに導びく。

このカラー画像入力装置が原稿固定方式なら、モータ３
によって、一体化されたカラーラインセンサｌや光源２
を走査すれば良い。光源２やモータ３はＣＰＵ４によっ
て容易に制御できる。さて、カラーラインセンサ１の画
像出力はアナログ処理部５に入力される。アナログ処理
部５はカラーラインセンサｌのゲインを調整したり、ア
ナログ信号をデジタル信号に変換したり、光源２やカラ
ラインセンサ１の照度ムラや感度ムラを補正したりする
公知の回路が使用できる。

さてマスキングマトリクス演算部６およびマトリクス係
数記憶部７が本発明の特徴とする部分である。マスキン
グマトリクス演算部６は基本的には積和演算器から成り
、アナログ処理部５より入力されたＲ、Ｇ、Ｂのデジタ
ル画信号とマトリクス係数記憶部７より得た３種のマト
リクス係数をＣＰＵ４で演算処理した結果とで積和演算
するものである。つまり前述した（３）式を実行するも
のである６マトリクス係数記憶部７はＦＲＯＭ（プログ
ラマブルリードオンリーメモリ）で構成するのが好まし
い。マトリクス係数記憶部７の内容は前述したように、
チップ間を補正するための、カラーセンサチップ数分の
（ａ　、Ｊ）で示したチップ間補正マトリクス係数、出
力装置に対応させるための（ｋｌ）で示した出力補正マ
トリクス係数、（１，Ｊ）で示した各種の画質補正のた
めの画質補正マトリクス係数が記憶されており、ＣＰＵ
４で（ａｌＪ）、（ｋＩＪ）、（ＩＩＪ）をロードして
マトリクス演算処理して（ｐｌ）を作成し、得られたマ
トリクス係数をマスキングマトリクス演算部６の中の７
トリクス係数レジスタにダウンロードすることにより色
補正が成され、マスキングマトリクス演算部６の出力と
してＲ゛、Ｇ゛Ｂ　を出力する。

マスキングマトリクス演算部６の出力はデジタル処理部
８に入力される。デジタル処理部８は、色補正以外の各
種機能の実行、例えば変倍や輪郭強調や疑似中間調処理
などであり、必要に応じて公知の回路で構成できるちの
である。その出力はＩ／Ｆ　（インターフェイス）９を
経て外部に出力される６例えばワークステーションやパ
ーソナルコンピュータに入力される。Ｉ／Ｆ９は従って
、ＧＰＩＢとかＲ５２３２ＣとかＳＣ５Ｉとかのインタ
ーフェイスで所望のＩ／Ｆとすることができる。プログ
ラム記憶部ｌＯはＣＰＵ４のプログラムを実行するため
のやはりＦＲＯＭなどの記憶素子であり、ＣＰＵ４がシ
ングルチップマイクロコンピュータであり、内部にＲＯ
Ｍ領域を持っていればそこに設けてち良いし、マトリク
ス係数記・瞳部７の内容ら同様に、ＣＰＵ４やプログラ
ム記憶部１０に設けてち良い。

この実施例では３　ｆｌのマトリクス係数の演算処理を
ＣＰ［）４で実行する例を挙げているが、回路で構成し
てち良い、しかし、このマトリクス係数の演算処理は、
画像入力の動作に先立って、希望する１種類の（ｋ、、
）と１種類の（１，Ｊ）をチップ間補正のチップ数ｎ個
に対応する（ａ、）に演算するだけなので、十分にＣＰ
ｔＪ４のプログラムで実行することができる。また３ｆ
Ｉのマトリクス係数の演算について、多くの（１，、Ｊ
）の中から１つを選ぶように説明したが、例えば明度調
整（ｑＩＪ）、彩度調整（ｒ、、）、色強調（ｓｌ）、
色変換（ｔｌ）としてそれぞれの機能について複数レベ
ルのマトリクス係数を用意しておき、（ｌ　ＩＪ）　＝
　（ｑｚ）（ｒ＋Ｊｌｆｓｚｌｆｔ＋７）・・・（４） として（ＩＩＪ）をやはりＣＰＵ４で演算処理する方が
良い、３種のマトリクス係数の演算処理とは、この様な
場合も含むものである。

次に各種マトリクス係数の算出について説明する。先ず
チップ間補正マトリクス係数（ａ、、）であるが、これ
は（ｐｌ）を正規行列として、例えば１０色程度の色票
を読みとり、最小２乗法によりマトリクス係数を算出す
る。この際に、カラーセンサチップの平均値をネライと
する値として用いてち良いし、ＮＴＳＣ方式のカラーモ
ニタに出力するときの値をネライとすることもできる。

出力補正マトリクス係数（ｋｌ）は例えば昇華形サーマ
ルプリンタであれば、先に述べたネライ値とその出力装
置との差を少なくすべく印字サンプルから同様にして最
小２乗法にて得ることができる。この値はカラーセンサ
チップのバラツキとは無関係であり、１つの出力装置に
対して１種類の（ｋ、ｊ）のみでよい。（ａｌ）を算出
するときに、ＮＴＳＣ方式のカラーモニタに出力すると
きの値をネライ値としておくと、ＮＴＳＣ方式カラーモ
ニタを標準値として設定できるので都合が良い。（１１
）は調整する内容によって任意に与えられる０例えば明
度調整の際には（ｑ　＋ａ）を対角行列として係数を１
より大で明る（、ｌより小とすると暗くすることができ
る。彩度調整の際には（ｒｌ）に於いて、行を加えた値
を１とし、対角の値が１より大の時高彩度、１より小の
とき低彩度とすることができる。色強調の場合は（ｓｌ
）に於て、強調すべき行の値を全体に大きくすれば強調
され、色変換の場合は（ｔｌ）に於て、例えばＲとＧを
入れ換えるときは、正規行列の１の部分を入れ換えるだ
けで良い。

次にマスキングマトリクス演算部６を第２図に示すマス
キングマトリクス演算部の構成例の図を用いて説明する
。この構成例は第１図におけるマスキングマトリクス演
算部６に相当するもので、第１図のマトリクス係数記憶
部７がらＣＰＵ４が３種のマトリクス係数を読出し演算
処理して、カラーセンサチップの数のマトリクス係ｖｌ
（ｐｌＪ）をデータバス（ＤＢ）を介してマトリクス係
数レジスタ１０にダウンロードする。このマトリクス係
数レジスタ１０は一般的なＲＡＭ　（ランダムアクセス
メモリ）で良い。マトリクス係数レジスタｌＯがＲＡＭ
から成っていれば、そのアドレス（Ａｄｄｒ）はライン
信号（ＬＩＮＥ）とクロック信号（ＣＬＫ）によって得
るアドレスデコーダ１１から供給される。ライン信号は
カラーラインセンサｌの主走査の同期信号で、クロック
信号は画素単位の同期信号である。アドレスデコーダｌ
ｌは一般的なカウンタ回路で構成できるもので、マトリ
クス係数（ｐｌ）を順番にデコードしてゆくとともに、
１つのカラーセンサチップの最後の画素が終了するとと
もに、次の（ｐｌＪ）の内容に相当するアドレスを送る
。

セレクタ１２はＲ，Ｇ、Ｈの画信号データを。

Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｒ，Ｇ、Ｂ・・・・のように順次セレクト
するちので、−射的なセレクタでよい、セレクタ１２の
出力は積和演算器１３に入力される。積和演算器１３は
乗算器と加算器とからなる一４ｍ的なものを使用できる
。積和演算器１３は先に述べた（３）式のマトリクス演
算を実行し、Ｒ′、Ｇ’、Ｂ′の順に出力してゆき、ラ
ッチ１４によってラッチされて、色補正された画信号と
してＲ′、Ｇ′、Ｂ′を出力する０図に示してないが、
出力装置の対応として、ルックアップテーブルによるガ
ンマ補正を入れることちできる。

〔発明の効果］ 以上述べてきたように本発明によれば、小型で高速入力
が可能な複数のカラーセンサチップから成るカラーライ
ンセンサを用いながら、チップ間の分光特性のバラツキ
を解消し、出力装置対応の色補正を行ない、明度調整や
彩度調整や、色強調や、色変換などの画質補正を、マト
リクス係数記憶部とマスキングマトリクス演算部とで簡
単に構成することができるので、高画質で高機能のカラ
ー画像入力装置を安価に提供することができるちのであ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のカラー画像入力装置の一実施例を示す
ブロック構成図、第２図は本発明におけるマスキングマ
トリクス演算部の一実施例を示す構成図である。 ５　・ ６　・ ７　・ ８　・ ９　・ ｌ　０　・ １１　　・ ｌ　２　・ ｌ　３　・ ｌ　４　・ ・アナログ処理部 ・マスキングマトリクス演算部 ・マトリクス係数記憶部 ・デジタル処理部 ・Ｉ／Ｆ ・マトリクス係数レジスタ ・アドレスデコーダ ・セレクタ ・積和演算器 ・ラッチ 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のカラーセンサチップからなるカラーラインセンサ
   を用いたカラー画像入力装置において、色補正を行なう
   ためのマスキングマトリクス演算部と、前記マスキング
   マトリクス演算部に入力するマトリクス係数として、複
   数のカラーセンサチップの分光特性のバラツキを補正す
   るためのチップ数に等しい組のチップ間補正マトリクス
   係数、出力装置に合わせて与えられる出力補正マトリク
   ス係数、および画質を補正するための画質補正マトリク
   ス係数をマトリクス係数記憶部に備え、画像入力に先が
   けて前記３種のマトリクス係数を演算処理した結果を前
   記マスキングマトリクス演算部にダウンロードして色補
   正を行なうことを特徴とするカラー画像入力装置。