JPH0425286A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、イメージスキャナーやファクシミリの画像読
取部等に使用される画像読取装置に関する。

［従来の技術］ この種の画像読取装置は、光源により原稿を照明し、そ
の反射光又は透過光をラインセンサで受光してアナログ
な画像信号に変換し、その画像信号をさらにデジタルな
画像データに変換した後シェーディング補正して出力す
るようになっている。

なお、シェーディング補正とは、例えば光源による照明
ムラ、ラインセンサの各素子間の感度のバラツキ等によ
ってたとえ一様濃度の原稿を読み取っても−様な画像デ
ータが得られないことからこれを電気的に補正する方法
であり、例えば原稿の読取り前に濃度の−様な基準面を
読取って記憶し、原稿の読取り時にそのときの画像デー
タを記憶された基準面読取り時の画像データで補正する
処理をいう。

このような画像読取り処理を行う従来の画像読取装置と
しては特開昭６３−１１５２７７号公報のものが知られ
ている。これは第７図に示すように、ラインセンサから
のアナログな画像信号をＡ／Ｄ　（アナログ／デジタル
）変換器１でデジタルな画像データに変換し、その画像
データが基準黒ラインデータのときにはゲート２を信号
Ｓ１でイネーブルにして基準黒用メモリ３に記憶させ、
またその画像データが基準白ラインデータのときにはゲ
ート４を信号Ｓ２でイネーブルにして基準白用メモリ５
に記憶させるようになっている。そしてラインセンサて
原稿を読取ったときのＡ／Ｄ変換器１からの画像データ
を第１の減算器６に供給し、その第１の減算器６で原稿
読取り時の画像データから基準黒用メモリ３に記憶され
ている基準黒ラインデータを減算するとともに、第２の
減算器７で基準白用メモリ５に記憶されている基準白ラ
インデータから基準黒用メモリ３に記憶されている基準
黒ラインデータを減算し、補正演算部８て第２の減算器
７からデータをもとに第１の減算器６からのデータをシ
ェーディング補正して補正後の画像データとして出力す
るようになっている。

ところでこの種の画像読取装置では基準白ラインデータ
を得るために基準白色板を使用してその基準白面を読取
るようにしているが、基準白面にゴミや汚れがあったり
、回路動作により電気的ノイズが介入すると正しい基準
白データが得られなくなりこのため正しいンエーディン
グ補正ができなくなる問題がある。

そこでこの問題を解決するために特開昭６３１５５８６
９号公報では基準白面の読取りを複数回行ない、得られ
る各基準白ラインデータの平均値や中央値を求め、それ
を最終的な基準白ラインデータとすることによってゴミ
や汚れあるいは電気的ノイズに影響されないより正確な
基準白ラインデータを得るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこの従来装置は、より正確な基準白ラインデータ
が得られるので精度の高いシェーディング補正ができる
利点はあるが、より正確な基準白ラインデータを得るた
めに多数のメモリや処理回路を設けなければならず構成
が複雑化する問題かあった。

そこで本発明は、簡単な回路構成で精度の高いシェーデ
ィング補正ができる画像読取装置を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、光源により原稿を照明し、その反射光又は透
過光をラインセンサて受光してアナログな画像信号に変
換し、その画像信号をさらにデジタルな画像データに変
換した後シェーディング補正して出力する画像読取装置
において、光源の発光を停止して得られるラインセンサ
からの画像信号をデジタル変換した画像データを基準黒
ラインデータとして記憶する基準黒用メモリと、ライン
センサの読取り可能位置に設けられた基準白面と、光源
で基準白面を照明したときのラインセンサからの画像信
号をデジタル変換した画像データから基準黒用メモリに
記憶された基準黒ラインデータを減算するとともに、光
源で原稿を照明したときのラインセンサからの画像信号
をデジタル変換した画像データから基準黒用メモリに記
憶された基準黒ラインデータを減算する減算器と、光源
で基準白面を照明したときの画像データから基準黒ライ
ンデータを減算したときの減算器からのデータを基準白
ラインデータとして記憶する基準白用メモリと、光源で
基準白面を照明したときの画像データから基準黒ライン
データを減算したときの減算器からのデータと基準白用
メモリに記憶された基準白ラインデータを比較し減算器
からのデータが基準白ラインデータをオーバすると減算
器からのデータに基づいて基準白用メモリに記憶された
基準白ラインデータを補正するとともに、光源で原稿を
照明したときの画像データから基準黒ラインデータを減
算したときの減算器からのデータと基準白用メモリに記
憶された基準白ラインデータを比較することによりシェ
ーディング補正演算を行う補正演算部からなるものであ
る。

［作　用コ このような構成の本発明においては、光源の発光を停止
したときにラインセンサから得られる画像信号をデジタ
ル変換して基準黒ラインデータとして基準旭川メモリに
記憶させる。続いて光源で基準白面を照明したときにラ
インセンサから得られる画像信号をデジタル変換し、そ
のデジタル変換した画像データから基準旭川メモリに記
憶された基準黒ラインデータを減算器で減算して基準白
ラインデータを得、その基準白ラインデータを基準白用
メモリに記憶させる。

この状態で基準白面の次のラインをラインセンサで読取
り、ラインセンサから得られる画像信号をデジタル変換
し、そのデジタル変換した画像データから基準黒用メモ
リに記憶された基準黒ラインデータを減算器で減算しそ
の結果を補正演算部に供給する。補正演算部ではこの減
算器がらのデータと基準白用メモリに記憶された基準白
ラインデータを比較し、減算器からのデータが基準白ラ
インデータをオーバするときはその減算器がらのデータ
に基づいて基準白用メモリに記憶された基準白ラインデ
ータを補正する。そしてこれを何ラインか繰り返すこと
により基準白用メモリに記憶された基準白ラインデータ
はより正確となる。

そして基準白用メモリへの基準白ラインデータの設定か
終了すると原稿の読取が開始される。このときはライン
センサで原稿を読取ったときのＡ／Ｄ変換器からの画像
データから基準旭川メモリに記憶された基準黒ラインデ
ータが減算器で減算され、その減算されたデータと基準
白用メモリに記憶された基準白ラインデータが比較され
そのレベル比に応じてシェーディング補正演算が行われ
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図に示すように筐体１１の上面には透光性の原稿台
１２が設けられ、その原稿台１２の上に原稿１３が載置
されるようになっている。また前記原稿台１２の先端部
には下面が基準白面になっている基準白板１４が取り付
けられている。

前記筐体１１内には図中矢印方向に移動自在なセンサユ
ニット１５が設けられている。前記センサユニット１５
には前記原稿台１２を介して前記原稿１３や基準白面を
照明する光源１６ａ１６ｂ、前記原稿１３や基準白面か
らの反射光を反射する複数の反射ミラー１７．１７．・
・・　この反射ミラー１７からの反射光を収束する光学
レンズ１８及びこの光学レンズ１８で収束された光を主
走査方向の１ライン分受光するラインセンサ１９が設け
られている。

前記ラインセンサ１９は受光した光をアナログな電気信
号である画像信号に変換して出力するもので、この画像
信号を増幅器で増幅した後、第１図に示すように画像信
号ａとしてＡ／Ｄ変換器２０に供給するようになってい
る。

前記Ａ／Ｄ変換器２０は画像信号ａをデジタルな画像デ
ータｂに変換し、その画像データｂを減算器２１に供給
するとともにゲート２２に供給している。

前記ゲート２２は信号ｊがイネーブルとなったときゲー
トを開放して画像データｂを基準黒用メモリ２３に基準
黒ラインデータとして記憶させるようになっている。前
記信号ｊは前記センサユニット１５が基準白板１４の基
準白面を読取れる位置にあるときに光源１６ａ、１６ｂ
の発光を停止しているタイミングでイネーブルになるよ
うになっている。

前記基準黒用メモリ２３に基準黒ラインデータを記憶さ
せるときにはアドレス管理部２４からアドレスｎを発生
して記憶アドレスを指定するようになっている。

前記減算器２１はＡ／Ｄ変換器２０からの画像データｂ
と前記基準黒用メモリ２３から呼出された基準黒ライン
データＣからｂ−ｃの減算を行い、その結果得られる画
像データｄを補正演算部２５及びゲート２６に供給して
いる。

前記ゲート２６は信号ｋがイネーブルとなったときゲー
トを開放して画像デ、−夕ｄを基準白用メモリ２７に基
準白ラインデータとして記憶させるようになっている。

前記信号には前記センサユニット１５が基準白板１４の
基準白面を読取れる位置にあるときに光源１６ａ、１６
ｂが発光し、かつ最初の１ライン目をラインセンサ１９
が読取るタイミングでイネーブルになるようになってい
る。

前記基準白用メモリ２７に基準白ラインデータを記憶さ
せるときには前記アドレス管理部２４からアドレスｍを
発生して記憶アドレスを指定するようになっている。

前記補正演算部２５は第２図に示すように、除算器２８
と乗算器２９からなり、前記除算器２８で前記減算器２
１からの画像データｄと前記基準白用メモリ２７からの
基準白ラインデータｅとの除算、すなわちｄ　／　ｅを
行い、その結果りを前記乗算器２９に供給している。ま
た前記除算器２８はｄ≧ｅのとき、すなわち画像データ
ｄが基準白ラインデータｅをオーバしたときは信号ｆを
前記ゲート２６に供給してそのゲートを開放させるよう
にしている。

前記乗算器２９は除算結果りと予め設定された定数ｉを
乗算してシェーディング補正された画像データｇを出力
するようになっている。

二のような構成の本実施例においては、センサユニット
１５を基準白板１４の基準白面を読取れる位置にセット
する。そしてこの状態で先ず光源１６ａ、１６ｂの発光
を停止保持させてラインセンサ１９からの画像信号をＡ
／Ｄ変換器２０でデジタルな画像データに変換させる。

このとき信号ｊをイネーブルにしてゲート２２を開放さ
せる。

こうしてデジタル変換された画像データが基準黒用メモ
リ２３に記憶される。そしてこのときは光源１６ａ、１
６ｂの発光を停止させているのでラインセンサ１９は真
っ暗な状態で画像読取りを行うことになり、従って基準
黒用メモリ２３に記憶される画像データは基準黒ライン
データＣとなる。

こうして基準黒用メモリ２３への基準黒ラインデータの
記憶が終了すると、次に光源１６ａ。

１６ｂを発光させる。これにより今度は光源からの光が
基準白面に反射して得られる反射光がラインセンサ１９
に読取られる。

そしてこのときのＡ／Ｄ変換器２０からの画像データｂ
は減算器２１において基準黒用メモリ２３の基準黒ライ
ンデータＣと減算される。すなわちｂ−ｃの減算が行わ
れる。

こうして得られる画像データｄは基準白ラインデータｅ
となる。このとき信号ｋがイネーブルとなり、基準白ラ
インデータｅはゲート２６を介して基準山川メモリ２７
に記憶される。

続いてラインセンサ１９は基準白面の次のラインを読取
る。そしてこのときのＡ／Ｄ変換器２０からの画像デー
タｂも減算器２１において基準黒用メモリ２３の基準黒
ラインデータＣと減算される。そしてその結果得られる
画像データｄは補正演算部２５において基準白用メモリ
２７の基準白うインデータｅと比較される。すなわち除
算器２８によりｄ　／　ｅが行われ、もしｄ≧ｅであれ
ば信号ｆによりゲート２６かイネーブルとなってこのと
きの画像データｄにより基準山川メモリ２７のデータが
書替えられる。なお、除算器２８による除算処理をデー
タとして述べているが実際にはこの処理は画素単位で行
われ、従って基準白用メモリ２７の書替えは画素単位で
行われることになる。

そしてこの処理が何ラインか繰り返される。

従って最初のライン読取りにより第４図の（ａ）に示す
ような基準白ラインデータｅが得られたとすると、図中
イ部分及び口部骨では基準白面のゴミや汚れあるいは電
気的ノイズ等によって誤った画素データが得られレベル
が低下している。

この状態で次のラインを読取るとイ部分の画素データの
レベルダウンが改善されて第４図の（ｂ）に示すように
基準白ラインデータｅは補正される。

しかし口の部分は多少改善されるがまだ誤った画素デー
タとなっている。

さらに次のラインを読取ると口部骨の画素データのレベ
ルダウンが改善されて第４図の（ｅ）に示すように基準
白ラインデータｅは正しく補正されるようになる。

このようにして基準白面を複数ライン走査することによ
って基準白用メモリ２７には正確な基準白ラインデータ
ｅが記憶されるようになる。

そして基準白面を使用しての読取り処理が終了すると原
稿１３に対する読取りを開始する。

このときにはＡ／Ｄ変換器２０からの画像データｂが減
算器２１において基準黒用メモリ２３の基準黒ラインデ
ータＣと減算される。そしてその結果得られる画像デー
タｄが補正演算部２５において基準白用メモリ２７の基
準白ラインデータｅと比較される。すなわち除算器２８
でｄ／ｅ−ｈが求められ、さらに乗算器２９でｉ−ｈが
求められる。

こうして補正演算部２５からはシェーディング補正され
た画像データｇが出力されることになる。

例えば第５図にグラフで示すような関係に基準点ライン
データＢＫｓ基準白ラインデータＷ及び原稿データＤｓ
があった場合、ある画素点Ｓにおける基準黒ラインデー
タのレベルがｐ、基準白ラインデータのレベルがｑ＋ｐ
、原稿データのレベルがｒ十ｐであったとすると、補正
演算部２５はｒ　／　ｑ　Ｘ　ｉの補正演算を行うこと
になる。ここでＡ／Ｄ変換器２０として８ビツトのデジ
タル値の画像データを出力するとすると定数ｉを２５５
に設定する。

そして補正演算部２５からの出力はｒ　／　ｑ　Ｘ２５
５となる。これは基準白データを２５５等分した精度で
原稿データのデジタル値が得られることになる。こうし
て精度の高いシェーディング補正ができることになる。

しかもシェーデング補正及び基準白ラインデータの補正
を除算器２８及び乗算器２９のみの簡単な回路で構成さ
れる補正演算部２５を使用して行っているので、従来の
ように多数のメモリや処理回路を設ける必要は全く無く
回路構成を簡単化できる。

次に本発明の他の実施例を図面を参照して説明する。

これは第６図に示すように補正演算部をアドレスバスが
１６本、データバスが８本の６４にバイトのＲＯＭ　（
リード・オンリー・メモリ）３０とデコード回路３１で
構成したものである。その他は前記実施例と同一の構成
になっている。

この回路においては減算器２１からのデータｄを８本の
アドレスバスに入力し、基準山川メモリ２７からの基準
白ラインデータｅを残りの８本のアドレスバスに入力し
、かつデータバスからデータｇを出力させる。

またＲＯＭ３０には２５５　Ｘ　ｄ　／　ｅの演算結果
を予めデータとして格納する。

さらに除算結果のオーバフローはｄ≧ｅのときデータバ
スからｇ−２５５、すなわちｒ　ＩＩＬＩＩＩＩＩＪを
出力するようにＲＯＭ３０にデータを予め設定する。こ
のようにすればｄ≧ｅのときデコード回路３１の出力か
ローレベルとなり、これを信号ｆとする。

補正演算部をこのようにＲＯＭ３０とデコード回路３１
て構成しても前記実施例と同様の効果か得られるもので
ある。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、簡単な回路構成で
精度の高いシェーディング補正ができる画像読取装置を
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は要部回路構成を示すブロック図、第２図は第１図
における補正演算部の構成を示すブロック図、第３図は
装置を示す概略構成図、第４図は基準白ラインデータの
補正過程を説明するための図、第５図は補正演算部によ
るシェーディング補正法を説明するための図、第６図は
本発明の他の実施例における補正演算部の構成を示すブ
ロック図、第７図は従来例を示すブロック図である。 １３・・・原稿、 １４・・・基準白板、 １６ａ、１６ｂ−・・光源、 １９・・・ラインセンサ、 ２０・・・Ａ／Ｄ変換器、 ２１・・・減算器、 ２３・・・基準黒用メモリ、 ２５・・・補正演算部、 ７・・・基準白用メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源により原稿を照明し、その反射光又は透過光をライ
   ンセンサで受光してアナログな画像信号に変換し、その
   画像信号をさらにデジタルな画像データに変換した後シ
   ェーディング補正して出力する画像読取装置において、
   前記光源の発光を停止して得られる前記ラインセンサか
   らの画像信号をデジタル変換した画像データを基準黒ラ
   インデータとして記憶する基準黒用メモリと、前記ライ
   ンセンサの読取り可能位置に設けられた基準白面と、前
   記光源で前記基準白面を照明したときの前記ラインセン
   サからの画像信号をデジタル変換した画像データから前
   記基準黒用メモリに記憶された基準黒ラインデータを減
   算するとともに、前記光源で前記原稿を照明したときの
   前記ラインセンサからの画像信号をデジタル変換した画
   像データから前記基準黒用メモリに記憶された基準黒ラ
   インデータを減算する減算器と、前記光源で前記基準白
   面を照明したときの画像データから基準黒ラインデータ
   を減算したときの前記減算器からのデータを基準白ライ
   ンデータとして記憶する基準白用メモリと、前記光源で
   前記基準白面を照明したときの画像データから基準黒ラ
   インデータを減算したときの前記減算器からのデータと
   前記基準白用メモリに記憶された基準白ラインデータを
   比較し前記減算器からのデータが前記基準白ラインデー
   タをオーバすると前記減算器からのデータに基づいて前
   記基準白用メモリに記憶された基準白ラインデータを補
   正するとともに、前記光源で前記原稿を照明したときの
   画像データから基準黒ラインデータを減算したときの前
   記減算器からのデータと前記基準白用メモリに記憶され
   た基準白ラインデータを比較することによりシェーディ
   ング補正演算を行う補正演算部からなることを特徴とす
   る画像読取装置。