JPH0414960A - カラー読取装置 - 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】 （目　次） 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作」 実施例 発明の効果 〔概　要〕 読み取り画像の補正を行うようにしたカラー読取装置に
関し、 様々な要因によって生じる各分解色の読取誤差を補正す
ることを目的とし、 複数の受光素子を１列に並べたラインイメージセンサを
有し、ラインイメージセンサの各受光素子に対応する原
稿上の各画素からなるラインごとに、原稿上のカラー画
像を複数の色成分に色分解して読み取る読取手段と、読
取手段による原稿上の複数の画素の読取結果に基づいて
、各色成分ごとに、読取手段による読取画像の劣化を表
す点広がり関数の複数の画素に対応する係数を算出する
点広がり関数算出手段と、点広がり関数算出手段によっ
て算出された各色成分の点広がり関数が供給され、点広
がり関数の係数のそれぞれに対応する係数からなり、読
取手段による読取画像の劣化を打ち消すフィルタを算出
するフィルタ算出手段と、フィルタ算出手段によって算
出された各色成分のフィルタと読取手段による対応する
色成分の読取結果とを畳み込み積分した結果を読取結果
として出力する補正手段とを備えるように構成する。

［産業上の利用分野〕 本発明は、カラー読取装置に関し、特に、読み取り画像
の補正を行うようにしたカラー読取装置に関する。

カラー読取装置は、ファクシミリ装置やコンピュータへ
の画像入力装置として用いられており、例えば電荷結合
素子（ＣＣＤ）などを用いたイメージセンサによって、
カラー画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の
強度分布として測定して読み取るものが知られている。

また、このようなカラー読取装置には、カラー画像を高
精度で読み取ることが要求されるとともに、読み取った
カラー画像が劣化している場合には画像の補正を行い、
高い品質の読取画像を出力することが要望されている。

〔従来の技術〕

第６図に従来のフィルタ切換型カラー読取装置の構成を
示す。

原稿６１１上の線状の部分（以下、読取ラインと称する
）６１３は、蛍光灯などの照明装置６１２によって照明
されている。この読取ライン６１３からの反射光は、レ
ンズ６１４によってセンサ（例えばＣＣＤラインイメー
ジセンサ）６１５上に結像されている。

また、それぞれ赤色（Ｒ）成分、緑色（Ｇ）成分、青色
（Ｂ）成分を透過させるフィルタ６２１ｒ、６２１ｇ、
６２１ｂのいずれかが、原稿６１１からセンサ６１５へ
の光路に選択的に挿入されるようになっている（第６図
は、フィルタ６２１ｇが光路中に挿入された状態を示し
ている）。このようなカラー読取装置においては、光路
中に挿入するフィルタを切り換えることにより、センサ
６１５に到達する光の色成分を切り換えて、読取ライン
６１３からの反射光の各色成分の強度分布を時分割で測
定し、読取ライン６１３上のカラー画像の読み取りを行
うようになっている。

また、その後、原稿６１１を読取ライン６１３に垂直な
副走査方向（図において矢印Ａで示す）に所定の長さだ
け移動し、同様の処理を繰り返して２次元のカラー画像
の読み取りを行う。

別のカラー読取装置の例として、第７図に密着型のカラ
ー読取装置の構成を示す。

原稿７１１上の読取ライン７１３は、照明装置７１２に
よって照明されており、この読取ライン７１３からの反
射光が、直径ＩＷＩＩｌ程度の複数のレンズを一列に並
べて構成されたロッドレンズアレイ７１４により、ＣＣ
Ｄラインイメージセンサなとのセンサ７１５上に結像さ
れるようになっている。

ここで、上述したセンサ７１５の各素子の並びの方向の
長さは、原稿７１１の幅と同等となっている。また、第
８図に示すように、読取ライン７１３上の各画素には、
センサ６１５上の３つの素子の組が対応しており、これ
らの３つの素子のそれぞれは、Ｒ，Ｇ、Ｂ成分をそれぞ
れ分解色とするフィルタで覆われている。また、これら
の３つの素子の組の出力は、原稿７１１の読取ライン７
１３上の各画素の各成分の読取結果として出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来方式にあっては、カラー画像を
一旦Ｒ，Ｇ、Ｂの各成分に分解して各成分の強度分布を
測定し、その後、これらの測定結果を合成することによ
り、カラー画像を得ている。

ここで、各分解色の測定結果には、レンズ６１４および
ロッドレンズアレイ７１４などの結像用光学系の収差な
どによる誤差が含まれており、これらの誤差は、一般に
、各分解色ごとに異なっている。

例えば、第６図に示したフィルタ切換型のカラー読取装
置においては、通常、レンズ６１４は、読取ライン６１
３を縮小した像をセンサ６１５上に結ぶようになってい
る。ところで、このような縮小光学系においては、特に
、レンズ６１４の色収差のために、各分解色ごとに結像
位置が異なっている。また、各分解色ごとの読み取りが
時間差をもって行われるため、原稿６１１を副走査方向
に移動させながら読み取りを行う場合には、各分解色ご
とに読取位置そのものが異なっている。

また、第７図に示した密着型のカラー読取装置において
は、読取ライン７１３上の各画素に、センサ７１５の３
つの素子が対応しており、これらの３つの素子のそれぞ
れに対応する読取位置は、それぞれ１／３画素ずつ異な
っている。

このため、各分解色の測定結果を合成した得たカラー画
像に色ずれが発生し、読取画像の品質が低下するという
問題点があった。

上述したような色ずれを防止する方法としては、各分解
色ごとの誤差の要因（色収差など）を究明し、これらの
要因に基づいて、各分解色ごとの誤差を解析的に評価し
て、測定結果を補正する方法がある。しかしながら、カ
ラー読取装置は、多数の構成要素から構成されているた
め、多数の要因があり、全ての要因を考慮して解析的に
求めることは困難である。

本発明は、様々な要因によって生じる各分解色の読取誤
差を補正するようにしたカラー読取装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

ｊ　ｍの　■ 図において、請求項１の発明における読取手段１１０は
、複数の受光素子を１列に並べたラインイメージセンサ
１１１を有し、ラインイメージセンサ１１１の各受光素
子に対応する原稿１０１上の各画素からなるラインごと
に、原稿１０１上のカラー画像を複数の色成分に色分解
して読み取る。

魚床がり関数算出手段１２１は、読取手段１１０による
原稿１０１上の複数の画素の読取結果に基づいて、各色
成分ごとに、読取手段１１０による読取画像の劣化を表
す魚床がり関数の複数の画素に対応する係数を算出する
。

フィルタ算出手段１３１と、魚床がり関数算出手段１２
１によって算出された各色成分の魚床がり関数が供給さ
れ、魚床がり関数の係数のそれぞれに対応する係数から
なり、読取手段１１０による読取画像の劣化を打ち消す
フィルタを算出する。

補正手段１４０は、フィルタ算出手段１３１によって算
出された各色成分のフィルタと読取手段１１、０による
対応する色成分の読取結果とを畳み込み積分した結果を
読取結果として出力する。

ｊ　　−ン゛Ｉ２の　Ｈ 請求項２の発明によるカラー読取装置は、ラインイメー
ジセンサ１１１の１つの受光素子に相当するパターンを
有する基準画像１２２を備えて構成されている。

全体として、魚床がり関数算出手段１２１が、読取手段
１１０による基準画像１２２の読取結果に基づいて、魚
床がり関数を各色成分ごとに算出するように構成されて
いる。

ｊｉ−；’１３の　Ｈ 請求項３の発明において、補正手段１４０は、複数の各
色成分のそれぞれに対応する複数の補正処理手段１４１
を有して構成されている。

また、複数の補正処理手段１４１のそれぞれは、対応す
る色成分のフィルタを格納するフィルタ格納手段１４２
と、複数ラインに対応する読取結果が連続して入力され
、複数ラインの各画素に対応する読取結果を並列に出力
する出力手段１４３と、出力手段１４３の出力が導入さ
れ、複数ラインの読取結果を所定量ずつ保持する保持手
段１４４と、フィルタ格納手段１４２に格納されたフィ
ルタの各係数と保持手段１４４に保持された対応する読
取結果とを乗算する乗算手段１４５と、乗算手段１４５
による乗算結果の総和を求める演算手段１４６とを備え
て構成されている。

全体として、演算手段１４６の出力を補正処理手段１４
１の出力とするように構成されている。

ｉｖ　　″ンＪ４の 請求項４の発明において、合成手段１５１は、請求項１
あるいは請求項２記載のフィルタ算出手段１３１によっ
て算出されたフィルタと画像処理機能を有する他のフィ
ルタとを畳み込み積分して合成フィルタを生成する。

全体として、補正手段１４０が、合成手段１５１によっ
て生成された合成フィルタを用いて各色成分の読取結果
の補正を行うように構成されている。

〔作　用〕

ｆｆｉの　■ 請求項１の発明において、原稿１０１上のカラー画像は
、読取手段１１０のラインイメージセンサ１．１１の各
受光素子に対応する各画素からなるラインごとに、複数
の色成分に色分解して読み取られる。

この読取手段１１０による原稿１０１上の複数の画素の
読取結果に基づいて、魚床がり関数算出手段１２１によ
り、各色成分ごとに、読取手段１１０による読取画像の
劣化を表す魚床がり関数の上述した複数の画素に対応す
る係数が算出される。

この魚床がり関数がフィルタ算出手段１３１に供給され
、上述した魚床がり関数の係数のそれぞれに対応する係
数からなり、読取手段１１０による読取画像の劣化を打
ち消すフィルタが算出される。

フィルタ算出手段１３１によって算出された各色成分の
フィルタと読取手段１１０による対応する色成分の読取
結果とが、補正手段１４０によって畳み込み積分され、
各色成分の読取結果として出力される。

請求項１の発明にあっては、読取手段１１０による読取
画像の劣化を表す点広がり関数に基づいて、フィルタ算
出手段１３１により、上述した劣化を打ち消すフィルタ
が算出され、このフィルタと読取手段１１０による読取
結果との畳み込み積分を行うことにより、各色成分の読
取結果の補正が行われる。上述した点広がり関数には、
読取手段１１０における全ての要因による誤差が含まれ
ているので、上述したフィルタによって読取結果を補正
することにより、様々な誤差要因を考慮して、各色成分
の読取誤差を補正することが可能となる。

ｉｉ　　量〉゛工２の　日 請求項２の発明において、点広がり関数算出手段１２１
は、読取手段１１０によって、上述したラインイメージ
センサ１１１の１つの受光素子に相当するパターンを有
する基準画像１２２を読み取った際の読取結果に基づい
て、点広がり関数を各色成分ごとに算出する。

ここで、点広がり関数は、原稿１０１の位置に配置され
た点光源を読取手段１１０で読み取った際の読取画像の
広がりを示している。また、上述した基準画像のパター
ンは、原稿１０１の位置に配置された点光源に相当して
いる。

請求項２の発明にあっては、点光源に相当するパターン
を有する基準画像１２２を読み取った際の読取結果に基
づいて、点広がり関数が算出されるので、点広がり関数
を簡単に求めることができる。また、この点広がり関数
に基づいて算出されたフィルタを用いて読取結果の補正
を行うことにより、様々な誤差要因を考慮して、各色成
分の読取誤差を補正することが可能となる。

（ｉｉｉ　　ラン１３の　■ 請求項３の発明において、補正手段１４０は、複数の色
成分のそれぞれに対応する複数の補正処理手段１４１か
ら構成されている。

各補正処理手段１４１のフィルタ格納手段１４２には、
対応する色成分のフィルタが格納されている。また、出
力手段１４３には、対応する色成分の複数ラインの読取
結果が連続して入力され、これらのラインの各画素に対
応する読取結果が、この出力手段１４３により、並列に
出力されて保持手段１４４に導入され、この保持手段１
４４により、上述した複数ラインの読取結果が所定量ず
つ保持される。

また、乗算手段１４５により、フィルタ格納手段１４２
に格納されたフィルタの各係数と保持手段１４４に保持
された対応する読取結果との乗算が行われ、演算手段１
４６により、この乗算手段１４５による乗算結果の総和
が求められ、この演算手段１４６の出力が補正処理手段
１４１の出力とされる。

請求項３の発明にあっては、読取手段１１０による各ラ
インの読取結果を連続して補正処理手段１４１に供給す
ることにより、読取結果とフィルタとの畳み込み積分が
実行されるので、読取手段１１０による読取動作と並行
して、読取結果の補正処理を行うことができる。

ｆｆｉの　Ｕ 請求項４の発明において、合成手段１５１により、請求
項１あるいは請求項２記載のフィルタ算出手段１３１に
よって算出されたフィルタと画像処理機能を有する他の
フィルタとを畳み込み積分することにより、合成フィル
タが生成される。

請求項４の発明にあっては、上述した合成手段１５１で
生成された合成フィルタを用いて各色成分の読取結果の
補正が行われる。従って、各色成分の読取誤差を補正す
るとともに、合成された他のフィルタによる画像処理を
行うことが可能となる。

〔実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例によるカラー読取装置の構
成を示す。

第５図は、本発明の別実施例による補正処理部の構成を
示す。

ここで、第１図と実施例との対応関係について説明して
おく。

原稿１０１は、原稿２０１に相当する。

読取手段１１０は、画像読取部２１０に相当する。

ラインイメージセンサ１１１は、ＣＣＤラインイメージ
センサ（ＣＣＤセンサ）２１２に相当する。

魚床がり関数算出手段１２１は、ＰＳＦ算出部２５１に
相当する。

基準画像１２２は、基準画像２０２に相当する。

フィルタ算出手段１３１は、フィルタ算出部２５２に相
当する。

補正手段１４０は、補正回路２５３ｒ、２５３ｇ、２５
３ｂに相当する。

補正処理手段１４１は、補正回路２５３ｒ、２５３ｇ、
２５３ｂに相当する。

フィルタ格納手段１４２は、フィルタ係数レジス２７２
に相当する。

出力手段１４３は、ラインメモリ２７１．．２７１２お
よびメモリコントローラ２７４に相当する。

保持手段１４４は、ラッチ２７３Ａ、・・・、２７３１
に相当する。

乗算手段１４５は、乗算器２８１に相当する。

演算手段１４６は、判定回路２８２と加算器２８３．２
８４とＲＯＭ２８５とに相当する。

合成手段１５１は、フィルタ格納部５５１とフィルタ合
成部５５２とに相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下実施例の
構成および動作を説明する。

第２図において、２０１は原稿を、２１０は画像読取部
を、２１１はカラー読取機構を示している。このカラー
読取機構２１１としては、例えば、上述したフィルタ切
換型のカラー読取機構（第６図参照）あるいは密着型の
カラー読取機１（第７図参照）を用いればよい。

この画像読取部２１０において、カラー読取機構２１１
に備えられたＣＣＤラインイメージセンサ（以下、ＣＣ
Ｄセンサと称する）２１２により、原稿２０１上の読取
ラインにおけるカラー画像のＲ，Ｇ、Ｂ各成分の強度分
布が測定される。また、このＣＣＤセンサ２１２のアナ
ログ出力は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２１
３に入力され、Ｒ，Ｇ、Ｂ各成分の強度分布の測定結果
をデジタル値に変換したものが、画像読取部２１０によ
る読取結果として出力される。

その後、画像読取部２１０は、上述した読取ラインの方
向（主走査方向）に垂直な方向（副走査方向）に原稿２
０１を所定の距離だけ移動し、上述した読取動作を繰り
返して、原稿２０１上の２次元のカラー画像の読取を行
うようになっている。

このようにして読み取られた各成分の画像について、シ
ェーディング補正処理１色変換処理、補正処理を施した
後に、各成分の画像を合成して、表示装置（図示せず）
などに出力するようになっている。

ここで、シェーディングとは、画像に濃淡が現れること
をいい、カラー読取機構２１１に備えられた結像光学系
（第６図、第７図参照）の特性（いわゆるｃｏｓ　’則
による周辺光量の低下）などによって発生する。シェー
ディング補正部２３１は、画像読取部２１０により、白
色の板などを読み取ったときの読取結果に基づいて、原
稿２０１の読取結果を正規化することにより、シェーデ
ィング補正処理を行う。

また、色変換部２４１は、表示装置における信号系（例
えばＮＴＳＣ信号系）において、原稿２０１上の画像の
色が再現されるように、各色成分の読取結果を変換する
色変換処理を行う。

以下、画像の補正処理を行う補正処理部２５０について
説明する。

ここで、カラー読取装置によって出力される読取画像の
Ｒ，Ｇ、Ｂ成分ｙｉ（ｘ、い（ｌはＲ，Ｃ。

Ｂ）は、原稿上の画像（以下、原画像と称する）のＲ，
Ｇ、Ｂ成分をＸｌ（ｘ、ｙ）、カラー読取装置のＲ，、
Ｇ、Ｂ成分の点広がり関数（Ｐｏ１ｎｔ　５ｐｒｅａｄ
Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：　　Ｐ　Ｓ　Ｆ　）を１ｌｉ（ｘ、
ｙ）とすると、式（１）で表される。

二のように、Ｒ，Ｇ、Ｂ各成分の読取結果が含んでいる
誤差は、Ｒ，Ｇ、Ｂ各成分の点広がり関数で表される。

補正処理部２５０のＰＳＦ算出部２５１は、上述したＰ
ＳＦ算出部２５１とフィルタ算出部２５２とは、通常の
原稿の読み取りに先立って、上述した各色成分のＰ　Ｓ
　Ｆ　ｈ　ｉ（ｘ、ｙ）を算出するようになっている。

ここで、原稿２０１の読取ライン上にある理想的な点光
源（あるいは黒点）は、カラー読取機構２１１に含まれ
る様々な誤差要因により、ＣＣＤセンサ２１２によって
広がりをもった像として捉えられる。これは、式（１）
の原画像ｘｉ（ｘ、ｙ）をδ関数とした場合に相当する
。

従って、カラー読取機構２１１によって、理想的な点光
源に相当するパターンを読み取ったときのＣＣＤセンサ
２１２の出力に基づいて、ＰＳＦを求めることができる
。

この理想的な点光源に相当するパターンとして、例えば
、第３図に示すように、ＣＣＤセンサ２１２の１画素に
対応する大きさの黒色のパターン（白地の場合）を配置
した基準画像２０２を用意する。なお、黒色のパターン
の位置に限定はなく、また、黒地に白色のパターンを有
する基準画像を用いてもよい。

例えば、カラー読取装置の立ち上げ時に、操作者が上述
した基準画像２０２を原稿２０１の位置にセットし、画
像読取部２１０による読み取りを駆動するようにすれば
よい。このとき、画像読取部２１０による各読取ライン
の読取結果にシェーディング補正部２３１および色変換
部２４１による処理を施した結果が、Ｒ，Ｇ、Ｂ各成分
ごとに、上述したＰＳＦ算出部２５１に供給される。

ＰＳＦ算出部２５１は、点光源に相当するパターンおよ
びその周辺の各画素からなる領域（例えば、第３図に示
した３×３画素の領域）に対応するＣＣＤセンサ２１２
の画素の出力の処理結果を抽出する。以下、点光源に相
当するパターンの位置を座標の原点として、座標（ｊ＋
　ｋ　）　（ｊ、に＝　−１０，１）の画素に対応する
ＣＣＤセンサ２１２の画素の出力の処理結果を読取デー
タをｄｉ（Ｌｋ）と称する。ここで、ｉはＲ，Ｇ、Ｂの
いずれかを示している。

ＰＳＦ算出部２５１は、上述したようにして抽出したｄ
ｉ（Ｌｋ）に、式（２）に示す正規化処理を施して、Ｐ
ＳＦの各画素に対応する係数ｈｉ（ｊ、ｋ）を算出する
。

ΣΣｄ　ｉ（ｘ、ｙ）　−１・・・　（２）また、カラ
ー読取機構２１１に画像を劣化させる要因がない理想的
な場合は、Ｒ，Ｇ、Ｂ各成分についてのＣＣＤセンサ２
１２の出力もδ関数となる。このことを前提として、読
取結果ｄｊ（ｘ、ｙ）とδ関数とを畳み込み積分して得
られるｈ’ｉ（χ、Ｖ）と上述した読取結果ｄｉ（χ、
ｙ）とが、式（３）を満たすものとして、最小二乗法に
より、式（４）の平均二乗誤差ε２を最小とするＰ　Ｓ
　Ｆ　ｈ　ｉ（ｘ、ｙ）を推定してもよい。

ｄｉ（ｘ、ｙ）＝ｈｉ（ｘ、ｙ）＊ｈ’ｉ（ｘ、ｙ）　
　　　　−（３）ε”　＝Ｅ　（（ｄｉ（χ、ｙ）　　
ｈ’ｉ（ｘ、ｙ））”）　　・・・　（４）ここで、式
（３）において演算子＊は畳み込み積分を示し、また、
式（４）において演算子Ｅは期待値オペレータを示す。

上述したようにして算出されたＰ　Ｓ　Ｆ　ｈ　ｉ（ｘ
、ｙ）に基づいて、フィルタ算出部２５２は、原稿２０
１の読み取りに先立って、以下に述べるようにして、Ｒ
，Ｇ、Ｂ各色成分ごとに、補正フィルタｆｉ（ｘ、ｙ）
を求める。

式（５）に示すように、読取画像ｙｉ（ｘ、ｙ）は、原
画像ｘｉ（ｘ、ｙ）とＰ　Ｓ　Ｆ　ｈ　ｉ（ｘ、ｙ）と
の畳み込み積分で表され、式（６）に示すように、復元
画像９ｉ（ｘ、ｙ）は、読取画像ｙｉ（ｘ、ｙ）と補正
フィルタｆｉ（ｘ、いとの畳み込み積分で表される。

ｙｉ（ｘ、ｙ）＝ｈｉ（ｘ、ｙ）＊ｘｉ（ｘ、ｙ）−（
５）父ｉ（ｘ、ｙ）＝ｆｉ（ｘ、ｙ）＊ｙｉ（ｘ、ｙ）
−（６）これらの式（５）、　（６）に基づいて、補正
フィルタｆｉ（ｘ、ｙ）を求める方法として、様々な方
法があるが、−例としてウィーナーフィルタを求める場
合について説明する。

原画像ｘｉ（ｘ、ｙ）と復元画像Ｒｉ（ｘ、ｙ）との間
の平均二乗誤差ε２　（式（７）参照）を補正フィルタ
ｆｉ（ｘ、ｙ）による原画像の推定誤差を計る評価関数
とし、この平均二乗誤差ε２を最小とする補正フィルタ
ｆ　ｉ（ｘ、ｙ）を求めればよい。

ε２＝Ｅ　（（ｘｉ（ｘ、い−ｊ２　ｉ（ｘ、ｙ））２
）　−（７）また、フィルタ算出部２５２において算出
する補正フィルタｆ＋（ｘ、ｙ）としては、ウィーナー
フィルタに限らず、逆フィルタなどを算出するようにし
てもよい。

上述したＰＳＦ算出部２５１において、ＰＳＦｌｌｉ（
ｘ、ｙ）が３×３の行列として求められていることに対
応して、フィルタ算出部２５２において、補正フィルタ
ｆ　ｉ（ｘ、ｙ）は、第４図に示すように、３×３の行
列の形式ｆｉ（ｊ、ｋ）　（ｊ、　　ｋ＝−１，０゜１
）で求められる。

なお、ＰＳＦ算出部２５１においてＰＳＦを求める範囲
に限定はなく、点光源に相当するパターンを中心とする
ｎＸｎ画素に対応する読取データからＰＳＦを求めれば
よい。また、この場合は、フィルタ算出部２５２におい
て、ｎ行ｎ列の形式の補正フィルタが算出される。

このようにして生成された各色成分の補正フィルタは、
それぞれ補正処理部２５０の対応する補正回路２５３ｒ
、２５３ｇ、２５３ｂに供給されている。但し、第２図
においては、補正回路２５３ｇ、２５３ｂへの補正フィ
ルタの供給を示す線は省略した。また、これらの補正回
路２５３ｒ２５３ｇ、２５３ｂには、それぞれＲ，Ｇ、
Ｂ成分の読取データが導入されており、上述した補正フ
ィルタを用いて、各色成分の読取結果の補正を行うよう
になっている。

補正回路２５３ｒは、それぞれ１ライン分の容量を有す
る２つのラインメモリ２７１１．２７１２と、Ｒ成分の
補正フィルタｆｒ（ｊ、ｋ）の各係数を保持するフィル
タ係数レジスタ２７２と、それぞれ１画素分の読取デー
タを保持する９つのラッチ２７３Ａ、・・・、２７３．
　　と、上述したラインメモリ２７１、．２７１□およ
びフィルタ係数レジスタ２７２を制御するメモリコント
ローラ２７４と、上述した９つのラッチ２７３Ａ、・・
・、２７３＋に保持された読取データとフィルタ係数レ
ジスタ２７２に保持された補正フィルタの各係数との畳
み込み積分に相当する演算を行う演算回路２７５とを備
えて構成されている。

補正回路２５３ｇ、２５３ｂは、上述した補正回路２５
３ｒと同様に構成されており、それぞれに備えられたフ
ィルタ係数レジスタ（図示せず）には、それぞれＧ成分
の補正フィルタｆｇ（ｊ、ｋ）。

Ｂ成分の補正フィルタｆｂ（ｊ、ｋ）の各係数が保持さ
れている。

上述した２つのラインメモリ２，７１１，２７１□はシ
フトレジスタなどで構成されており、１ライン分の読取
データを保持するとともに、次のラインの読取データの
入力に応じて、保持している読取データを順次に出力す
るように構成されている。

また、上述したラッチ２７３Ａ、２７３Ｂ、２７３ｅは
直列に接続されており、ラッチ２７３ｃの出力はラッチ
２７３ｉ＋に、ラッチ２７３Ｂの出力はラッチ２７３Ａ
に順次に入力されている。ラッチ２７３ｎ　、２７３Ｅ
　、２７３Ｆおよびラッチ２７３Ｇ、２７３．．２７３
．も同様に、直列に接続されている。

また、色変換部２４１から各ラインのＲ成分の読取デー
タが連続して供給され、上述したラインメモリ２７１１
に入力されるとともにラッチ２７３ｃに入力されている
。このラインメモリ２７１゜の出力は、ラインメモリ２
７１□に入力されるとともにラッチ２７３Ｆに入力され
ており、また、ラインメモリ２７１□の出力は、ラッチ
２７３Ｉに入力されている。

最初の２ラインの読取データがそれぞれラインメモリ２
７１１．２７１２に格納され、３ライン目の供給が開始
されたときに、メモリコントローラ２７４は、ラッチ２
７３ｃに３ライン目の各画素に対応する読取データが入
力されるタイミングに同期して、ラッチ２７３．に２ラ
イン目が、ラッチ２７３１に１ライン目が入力されるよ
うに、ラインメモリ２７１１．２７１□の出力タイミン
グを制御する。

このようにして、連続して供給された３ラインの読取デ
ータが並列に、ラッチ２７３ｃ、２７３Ｆ２７３、に入
力される。

また、９つのラッチ２７３Ａ、・・・、２７３．に３×
３画素分の読取データが保持されたときに、メモリコン
トローラ２７４は、フィルタ係数レジスタ２７２を制御
して、補正フィルタの各係数を順次に演算回路２７５に
供給するようになっている。

ここで、ラッチ２７３．、・・・、２７３＋に保持され
た読取データをそれぞれｙ　（−Ｌ−１）　、・・・、
ｙ（１，１）とすると、読取データｙ（０，０）に対応
する画素の補正データＲ（０，０）は、式（９）で表さ
れる。

従って、演算回路２７５は、式（９）の演算を行い、こ
の演算結果をラッチ２７３Ｅに保持された読取データを
補正した補正データとして出力すればよい。

演算回路２７５において、乗算器２８１は、フィルタ係
数レジスタ２７２から順次に供給される補正フィルタの
係数ｆ（ｊ、ｋ）　とこの補正フィルタの係数に対応す
る読取データ７（Ｌｋ）との乗算を行うようになってい
る。但し、図において、ラッチ２７３．．２７３ｃ、２
７３１．２７３Ｆ、２７３、．２７３．に保持された読
取データの供給を示す線は省略した。

この乗算器２８１による乗算結果は、判定回路２８２に
供給され、この判定回路２８２により、上述した乗算結
果が正の値であるか負の値であるかが判定され、正の値
であるとされた場合は加算器２８３に、負の値であると
された場合は加算器２８４にそれぞれ入力されるように
なっている。

これらの加算器２８３．２８４のそれぞれは、入力され
た数値を順次に積算して総和を算出するように構成され
ている。従って、加算器２８３により、正の値を有する
乗算結果の総和が求められ、加算器２８４により、負の
値を有する乗算結果の総和が求められるようになってい
る。

また、演算回路２７５のＲＯＭ２８５には、予め、正の
乗算結果の総和と負の乗算結果の総和との組合せのそれ
ぞれに対応して、これらを加算した結果が格納されてお
り、加算器２８３，２８４の出力をアドレス入力として
、該当する加算結果をラッチ２７３．に保持された読取
データに対応する補正データとして出力するようになっ
ている。

例えば、上述した９つのラッチに２ライン目の２番目の
画素を中心とした３×３画素に対応する読取データが保
持されている場合は、演算回路２７５によって、これら
の読取データと補正フィルタとの畳み込み積分が行われ
、中心の画素に対応する読取データｄ　（２，２）に対
応する補正データ父（２，２）が得られる。

その後、ラッチ２７３．．２７３ｔ、２７３゜およびう
、７チ２１３ｃ、２７３．．２７３．に保持された読取
データが順次にシフトし、ラッチ２７３、．２７３Ｆ、
２７３．に各ラインの次の画素に対応する読取データを
入力する。

上述した動作を１ラインの各画素について繰り返して、
１ライン分の各画素に対応する補正データを求め、また
、この１ラインについての補正処理を各ラインについて
繰り返して、２次元のカラー画像の補正を行うようにな
っている。

このようにして、カラー読取機構２１１のＰＳＦ　ｈｒ
（ｘ、ｙ）に基づいて算出した補正フィルタｆｒ（ｘ、
ｙ）を用いて、画像読取部２１０によって読み取られた
Ｒ成分の読取結果に対応する読取データを補正すること
ができる。

同様にして、Ｇ成分、Ｂ成分の読取データの補正が行わ
れる。

上述したように、Ｐ　Ｓ　Ｆ　ｈ　ｉ（ｊ、ｋ）は、カ
ラー読取機構２１１において発生する誤差に関する全て
の情報を含んでいる。従って、このＰＳＦに基づいて算
出した補正フィルタｆｒ（χ、ｙ）、　　ｆｇ（ｘ、ｙ
）。

ｆｂ（ｘ、ｙ）によって読取データの補正を行うことに
より、様々な誤差要因を考慮して読取データの色ずれを
補正することが可能となり、高い品質の読取画像を出力
することができる。

また、第３図に示した基準画像２０２は、点光源に相当
しているので、ＰＳＦ算出部２５１は、この基準画像２
０２を画像読取部２１０によって読み取った際の読取デ
ータｄｉ（ｊ、ｋ）に基づいて、容易にＰＳ　Ｆ　ｈ　
ｉ（ｊ、ｋ）を算出することが可能となる。

また、ラインメモリ２７１．．２７１□とフィルタ係数
レジスタ２７２と９つのラッチ２７３Ａ、・・・２７３
、と演算回路２７５とを備えて補正回路２５３ｒ、２５
３ｇ、２５３ｂを構成することにより、画像読取部２１
０による原稿２０１の読取動作と並行して、読取画像の
補正処理を行うことが可能となり、高い品質の読取画像
を高速に出力することができる。

また、上述したようにして補正された読取画像Ｒｉ　（
ｘ、ｙ）に、式（１０）に示すように、様々な画像処理
機能を有するフィルタｇ　１　（ｘ、　ｙ）を掛は合わ
せて、出力画像をｚｉ（ｘ、ｙ）を得る場合がある。

ｚ　ｉ（ｘ、ｙ）　＝　ｇ　ｉ（ｘ、ｙ）　＊父１（Ｘ
Ｉい　　　　＝−００）二こで、復元画像父ｉ（ｘ、ｙ
月よ、式（６）に示したように、フィルタｆｉ（ｘ、い
と読取画像ｙｉ（ｘ、ｙ）との畳み込み積分で表される
から、弐〇〇は弐〇〇のように変形することができる。

ｚ　ｉ（ｘ、ｙ）　＝ｇ　ｉ（ｘ、ｙ）　＊　ｆ　ｉ（
ｘ、い＊　ｙ　ｉ（ｘ、ｙ）＝　ｆ’ｉ（ｘ、ｙ）　＊
　ｙ　ｉ（ｘ、い　　　　−（Ｉｔ）従って、フィルタ
ｆｉ（ｘ、ｙ）とフィルタｇ＋（ｘ、ｙ）とを畳み込み
積分し、合成フィルタｆ’ｉ（ｘ、ｙ）を算出し、この
合成フィルタｆ’ｘ（ｘ＋Ｙ）と読取画像ｙｉ（ｘ、ｙ
）との畳み込み積分を求めることにより、出力画像ｚ　
ｉ（ｘ、　ｙ）を得ることができる。

例えば、第５図に示すように、第２図に示した補正処理
部２５０に、画像処理機能を有するフィルタｇ＋（ｘ＋
いを格納するフィルタ格納部５５１と、このフィルタｇ
ｉ（ｘ、ｙ）とフィルタ算出部２５２で算出されたフィ
ルタｆｉ（ｘ、ｙ）とを合成するフィルタ合成部５５２
を付加して構成する。また、補正回路２５３ｒ、２５３
ｇ、２５３ｂのフィルタ係数レジスタ２７２に、上述し
たフィルタ合成部５５２によって合成された合成フィル
タｆ’ｉ（ｘ、ｙ）を格納すればよい。

例えば、上述した画像処理機能を有するフィルタｇｉ（
ｘ、ｙ）として、ラプラシアンフィルタなどの差分型フ
ィルタをフィルタ格納部５５１に格納すれば、フィルタ
合成部５５２により、上述したフィルタｆｉ（ｘ、ｙ）
とラプラシアンフィルタとを合成した合成フィルタｆ’
ｘ（ｘ、ｙ）を生成される。

このようにして生成された合成フィルタｆ’ｉ（ｘ＋ｙ
）が、補正回路２５３ｒ、２５３ｇ、２５３ｂのフィル
タ係数レジスタ２７２に格納され、演算回路２７５によ
り、この合成フィルタ白（ｘ、ｙ）と読取画像ｙｉ（ｘ
、ｙ）との畳み込み積分処理を行うことにより、色ずれ
の補正を行うとともに濃淡画像の輪郭やエツジの検出処
理および輪郭やエツジの強調などの画像処理を行うこと
が可能となる。

また、上述したフィルタ格納部５５１に、−様重み線型
フィルタやエツジ保存平滑フィルタなどの平滑フィルタ
を格納すれば、色ずれの補正を行うとともに読取画像ｙ
ｉ（ｘ、ｙ）に含まれているランダムノイズを抑制する
ことが可能となる。

また、メデイアンフィルタや最大値（あるいは最小値）
フィルタなどの局所統計量フィルタをフィルタ格納部５
５１に格納すれば、色ずれの補正を行うとともにごま塩
雑音の除去処理を行うことが可能となる。

上述したようにして、色ずれの補正を行うとともに、様
りな画像処理を同時に施すことが可能となり、より高い
品質の画像を出力することができる。

〔発明の効果〕

上述したように、請求項１の発明によれば、読取手段に
よる読取画像の劣化を表す魚床がり関数に基づいて、こ
の劣化を打ち消すフィルタが算出され、このフィルタに
よって読取結果が補正されるので、様々な誤差要因を考
慮して、各色成分の読取誤差を補正することが可能とな
り、色ずれを補正して高い品質の読取画像を出力するこ
とができる。

また、請求項２の発明によれば、点光源に相当するパタ
ーンを有する基準画像を読み取った際の読取結果に基づ
いて、点広がり関数を簡単に求めることができ、この点
広がり関数に基づいて算出されたフィルタを用いて、色
ずれを補正して高い品質の読取画像を出力することがで
きる。

また、請求項３の発明によれば、読取手段による各ライ
ンの読取結果を連続して補正処理手段に供給することに
より、読取結果とフィルタとの畳み込み積分が実行され
るので、読取手段による読取動作と並行して、読取結果
の補正処理を行うことができ、色ずれを補正した高い品
質の画像を高速に出力することができる。

また、請求項４の発明によれば、合成手段で生成された
合成フィルタを用いて各色成分の読取結果の補正が行わ
れ、各色成分の読取誤差を補正するとともに、合成され
た他のフィルタによる画像処理を行うことが可能となり
、より高い品質の画像を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の実施例によるカラー読取装置の構成図
、 第３図は基準画像の例を示す図、 第４図は補正フィルタの構成図、 第５図は別実施例による補正処理部の構成図、第６図は
従来のカラー読取装置の構成図、第７図は従来のカラー
読取装置の構成図、第８図はイメージセンサの説明図で
ある。 図において、 ０１は原稿、 １０は読取手段、 １１はラインイメージセンサ、 ２１は点広がり関数算出手段、 ２２は基準画像、 ３１はフィルタ算出手段、 ４０は補正手段、 ４１は補正処理手段、 １４２はフィルタ格納手段、 １４３は出力手段、 １４４は保持手段、 １４５は乗算手段、 １４６は演算手段、 １５１は合成手段、 ２０１．６１１，７１１は原稿、 ２０２は基準画像、 ２１０は画像読取部、 ２１１はカラー読取機構、 ２１２はＣＣＤラインイメージセンサ（ＣＣＤセンサ）
、 ２１３はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換部、２３１
はシェーディング補正部、 ２４１は色変換部、 ２５０は補正処理部、 ２５１はＰＳＦ算出部、 ２５２はフィルタ算出部、 ２５３は補正回路、 ２７１はラインメモリ、 ２７２はフィルタ係数レジスタ、 ２７３はラッチ、 ２７４はメモリコントローラ、 ２７５は演算回路、 ２８１は乗算器、 ２８２は判定回路、 ２８３．２８４は加算器、 ２８５はＲＯＭ、 ５５１はフィルタ格納部、 ５５２はフィルタ合成部、 ６１２．７１２は照明装置、 ６１３．７１３は読取ライン、 ６１４はレンズ、 ６１５．７１５はセンサ、 ６２１はフィルタ、 ７１４はロッドレンズアレイである。 本発明の原理プロ ツク図 第 図 基準画像の例を示す図 第 図 争甫正フ ィ ルタの構成図 第 図 男す実方缶＜ｐｕｔこよる争甫正処理＠トの構成図第 図 従来のカ ラー読取装置の構成図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の受光素子を１列に並べたラインイメージセ
   ンサ（１１１）を有し、前記ラインイメージセンサ（１
   １１）の各受光素子に対応する原稿（１０１）上の各画
   素からなるラインごとに、前記原稿（１０１）上のカラ
   ー画像を複数の色成分に色分解して読み取る読取手段（
   １１０）と、前記読取手段（１１０）による前記原稿（
   １０１）上の複数の画素の読取結果に基づいて、前記各
   色成分ごとに、前記読取手段（１１０）による読取画像
   の劣化を表す点広がり関数の前記複数の画素に対応する
   係数を算出する点広がり関数算出手段（１２１）と、 前記点広がり関数算出手段（１２１）によって算出され
   た各色成分の点広がり関数が供給され、前記点広がり関
   数の係数のそれぞれに対応する係数からなり、前記読取
   手段（１１０）による読取画像の劣化を打ち消すフィル
   タを算出するフィルタ算出手段（１３１）と、 前記フィルタ算出手段（１３１）によって算出された各
   色成分のフィルタと前記読取手段（１１０）による対応
   する色成分の読取結果とを畳み込み積分した結果を読取
   結果として出力する補正手段（１４０）と、 を備えるように構成したことを特徴とするカラー読取装
   置。
2. （２）前記ラインイメージセンサ（１１１）の１つの受
   光素子に相当するパターンを有する基準画像（１２２）
   を備え、 前記点広がり関数算出手段（１２１）が、前記読取手段
   （１１０）による前記基準画像（１２２）の読取結果に
   基づいて、前記点広がり関数を各色成分ごとに算出する
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー読取装置。
3. （３）前記補正手段（１４０）が、前記複数の各色成分
   のそれぞれに対応する複数の補正処理手段（１４１）を
   有し、 前記複数の補正処理手段（１４１）のそれぞれは、 対応する色成分のフィルタを格納するフィルタ格納手段
   （１４２）と、 複数ラインに対応する読取結果が連続して入力され、前
   記複数ラインの各画素に対応する読取結果を並列に出力
   する出力手段（１４３）と、前記出力手段（１４３）の
   出力が導入され、前記複数ラインの読取結果を所定量ず
   つ保持する保持手段（１４４）と、 前記フィルタ格納手段（１４２）に格納されたフィルタ
   の各係数と前記保持手段（１４４）に保持された対応す
   る読取結果とを乗算する乗算手段（１４５）と、 前記乗算手段（１４５）による乗算結果の総和を求める
   演算手段（１４６）と、 を備え、前記演算手段（１４６）の出力を前記補正処理
   手段（１４１）の出力とするように構成したことを特徴
   とする請求項１記載のカラー読取装置。
4. （４）請求項１あるいは請求項２記載のフィルタ算出手
   段（１３１）によって算出されたフィルタと画像処理機
   能を有する他のフィルタとを畳み込み積分して合成フィ
   ルタを生成する合成手段（１５１）を備え、 前記補正手段（１４０）が、前記合成手段（１５１）に
   よって生成された合成フィルタを用いて各色成分の読取
   結果の補正を行うように構成したことを特徴とするカラ
   ー読取装置。