JPH04342358A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーバランスを自動
補正する画像入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、対象物をランプ光源で照射し、カ
ラー画像信号を入力する画像入力装置としては、ランプ
光量の大小による光源の色温度の変化を補正するため、
入力カラー信号を増幅する増幅器のゲインを切り換える
ようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、経時変化による色温度の変化や、ランプ毎の
色温度の相違を補正することができず、常に安定した色
温度補正を入力カラー信号に対して行うことができなか
った。

【０００４】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、常に安定した入力カラー信号を得ることができる
画像入力装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、原稿を照射する光源を有する画像入
力装置において、読取対象原稿の画像データに基づいて
、前記光源の色温度補正係数を算出する算出手段と、該
算出手段により算出された色温度補正係数に応じて色温
度を補正する補正手段を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明では、読み取り対象原稿の画像データに
基づいて、光源の色温度補正係数を算出手段により算出
し、算出手段により、算出された色温度補正係数に応じ
て補正手段により色温度を補正する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【０００８】図１は本発明の第１の実施例を示す。これ
は画像読取装置の例で、その構造を図２に示す。原稿台
ガラス１０１上に載置された原稿の画像情報を読み取る
為に主走査方向に並べられた複数個の受光素子を備えた
ＣＣＤ等の撮像素子１０３が使用される。ハロゲンラン
プ１０４からの照明光が原稿１０２面上の原稿から反射
されてミラー１０５，１０６，１０７を介してレンズ１
０８により撮像素子１０３上に結像される。照明１０４
、ミラー１０５からなる光学ユニット１１３とミラー１
０６，１０７からなる光学ユニット１１４は、２：１に
相対速度で移動するようになっている。この光学ユニッ
トはＤＣサーボモータ１０９によってＰＬＬ制御をかけ
ながら一定速度で左から右へ移動する。この移動速度は
往路では倍率に応じて２２．５ｍｍ／ｓｅｃから３６０
ｍｍ／ｓｅｃ迄可変で、復路では常に８００ｍｍ／ｓｅ
ｃである。

【０００９】この光学ユニットの移動する副走査方向（
以下、Ｘ方向と呼ぶ）に直交する主走査方向（以下、Ｙ
方向と呼ぶ）を撮像素子１０３により４００ｄｏｔｓ／
インチの解像度で読み取りながら光学ユニット１１３を
図２において左端のホームポジションから右の方へ所定
の位置迄移動させた後、再びホームポジション迄復動さ
せて１回の走査を終える。

【００１０】これにより、原稿全域を１ラインずつ読取
り走査する。１１１は遮光板であり、この遮光板１１１
がフォトインタラプタからなるホームポジションセンサ
１１０を横切ることで光学ユニットがホームポジション
に位置していることを検出する。

【００１１】１２１はランプ集光レンズ等が内蔵されて
いるプロジェクタユニットであり、１２３はハロゲンラ
ンプ、１２２はハロゲンランプ１２３の光を反射する反
射板、１２４は集光レンズ、１２６は投影レンズ、２３
０は読み取り対象フルム、１２７は反射ミラー、１０２
はフィルム像をスキャナ内部の読み取り部に結像するた
めのフレネルレンズ、１２５はトレイ１２７に格納され
た複数フィルムを回転移動しつつ連続的に読み取り位置
に搬送し、読み取り終了後読み取り位置から引き出すオ
ートキャリアである。このプロジェクタユニット１２１
により、の透過光を原稿台ガラス１０１に投影すること
により、フィルム画像をＣＣＤ１０３にて読み取る。

【００１２】１３０はＣＣＤ１０３で読み取った画像デ
ータをプリントするためのカラープリンタである。

【００１３】［画像読取装置における信号処理ブロック
の説明］図１は図２に示す画像読取装置における信号処
理ブロックの構成例である。

【００１４】照明は本実施例ではハロゲンランプ１２３
を用いており、光源光量制御部２０１により、点灯電圧
を制御することにより調光される。

【００１５】ＣＣＤ１０３によって読取られたライン毎
のアナログ画信号は、増幅器２０３により増幅された後
、Ａ／Ｄ変換器２０４により多値（本実施例では、８ビ
ット）のデジタル画像信号となる。

【００１６】本実施例では、原稿の黒レベルを“０”と
し、白レベルを“２５５”として読むようになっている
。Ａ／Ｄ変換器２０４の黒基準レベルと白基準レベルは
固定値が与えられており、ハロゲンランプ１２３を完全
に消し、ＣＣＤ１０３に光が入射しない状態でのＡ／Ｄ
変換出力が完全黒である０レベルとなるように増幅器２
０３のオフセットは調製されている。

【００１７】ＣＣＤ駆動信号発生回路２０５はＣＣＤ１
０３を駆動するのに必要なリセット信号、クロック信号
、水平同期信号等のＣＣＤ駆動信号２０６を発生すると
ともに、Ａ／Ｄ変換器２０４へのクロック信号２０７の
発生、ＣＣＤ１０３の各ビットの識別のためのアドレス
信号であるＣＣＤアドレス２０８の発生を行う。本実施
例では、ＣＣＤ１０３に５０００画素のラインセンサを
行っているため、ＣＣＤアドレスは水平同期信号に同期
して読み出される５０００個の画素に対応して０から４
９９９までアップカウントする。

【００１８】２０９はＡ／Ｄコンバータ２０４からのデ
ジタル画像信号に対し、図６に示すシェーディング補正
を実行するシェーディング補正回路である。

【００１９】シェーディング補正とは、ハロゲンランプ
１２３や、フレネルレンズ１０２、レンズ１０２に含ま
れる配光ムラや、ＣＣＤ１０３の各画素の感度ムラ、ま
たは、増幅器２０３の増幅度設定誤差等に起因する読取
画像信号２１６の不均一を補正するものである。メモリ
２１０は画像データをＣＰＵ回路部２１２に取り込むた
めのメモリである。

【００２０】モータドライバ２２３は光学系駆動モータ
１０９の前進，後進制御および速度制御を行うもので、
ＣＰＵ２１２のデータバス２２２から前進，後進および
速度データを受け、ＤＣサーボモータ１０９からのモー
タ回転に同期したエンコーダパルス信号２２４によりＰ
ＬＬ制御を用いて、モータ１０９の駆動制御を行う。こ
のエンコーダパルス信号２２４はＣＰＵ２１２にも与え
られ、ＣＰＵ２１２はこのエンコーダパルス信号２２４
をカウントすることのゆおり光学系の走査位置を検出す
る。

【００２１】ホームポジションセンサ１１０はフォトイ
ンタプラタからなるセンサである。

【００２２】ＣＰＵ２１２は、制御手段プログラムを格
納したＲＯＭ、ワーキング用ＲＡＭ、演算部等を内蔵し
たマイクロコンピュータからなり、本実施例のシーケン
ス制御，画像データ補正処理、照明系光量制御，走査部
の制御を行うものである。

【００２３】［ＣＣＤの増幅器２０３の説明］図３はＣ
ＣＤ１０３の増幅器２０３の構成を示す。

【００２４】７ビットのＤ／Ａ変換器６０１〜６０３に
より、図４に示すようにＣＣＤの出力電圧増幅率が制御
されている。

【００２５】［シェーディング補正の説明］図５は本実
施例におけるシェーディング補正の概略を示す。横軸は
ＣＣＤ１０３の各画素に対応し、縦軸は各画素に対応し
たＡ／Ｄコンバータ出力値である。特性ａは標準白原稿
に相当するシェーディング特性である。ここでポジフィ
ルム読み取りの場合の標準白原稿とはフィルムが設定さ
れていない状態で投影される画像等を意味する。このシ
ェーディング特性で読まれた原稿画像信号ｂはシェーデ
ィング補正により補正された画像信号ｃとして出力され
る。ここでＣＣＤ１０３の出力は光量に対して比例して
いるので、

【００２６】

【数１】 Ｃ＝（２４０／ａ）×ｂ　　…（１） ２４０：規格化白レベル（０≦ｂ≦２５５）として補正
される。

【００２７】シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５
には、この補正式に基づく補正データがＣＰＵ回路部２
１２により書き込まれる。すなわち、図６に示すように
ＲＡＭ２１５の上位アドレスにはシェーディングデータ
ＲＡＭ２１１からのシェーディング特性ａがＣＣＤの各
ｂｉｔに同期して入力され、下記アドレスには原稿読取
りによるＡ／Ｄ変換出力が入力され、ａ入力とｂ入力の
組み合わせによって補正出力ｃが出力されるように、シ
ェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５は構成されてい
る。

【００２８】［シェーディングデータサンプリング時の
処理流れ図の説明］図７はシェーディングデータサンプ
リング時のＣＰＵ回路部２１２による処理手順を示す流
れ図である。

【００２９】ステップ８０１で、シェーディング補正テ
ーブルＲＡＭ２１５の初期設定を行い、Ａ／Ｄ変換器２
０４のデジタル信号が変換されず、そのままメモリ２１
０に格納されるようにする。すなわち、シェーディング
補正テーブルＲＡＭ２１５の下位アドレス８ビットの部
分には、アドレスと同じ値を書き込み、シェーディング
補正テーブルＲＡＭ２１５の上位アドレス８ビットの部
分には、０を書き込む。ついで、ステップＳ８０２にお
いて、ＣＣＤ増幅器２０３を初期設定する。初期設定後
、ステップＳ８０３において、ランプ１２３の光源電圧
を制御し、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のＡ／Ｄ変換値の最
大値が特定の値（本実施例では２４０）を越えないよう
に、ランプ光量を制御する。そして、ステップ８０４に
おいて、ＣＣＤ増幅器２０３を制御し、Ｒ信号、Ｇ信号
、Ｂ信号の各々の信号の最大値が特定の値（本実施例で
は２４０）近傍となるように、ＣＣＤ増幅器２０３の制
御値を決める。その後、ステップＳ８０５において、メ
モリ２１０の画像データをＣＰＵ２１２に転送する。 画像データを複数回ＣＰＵ２１２に転送し、ＣＰＵ２１
２内部で平均化することにより、画像データのＳ／Ｎを
向上させることができる。ステップ８０６において、ス
テップＳ８０５で入力した画像データをシェーディング
データＲＡＭ２１１に格納しステップＡ８０７において
、式（１）で示す演算結果が得られるように、、シェー
ディング補正テーブルＲＡＭ２１５の値を構成する。

【００３０】［自動色温度補正時の処理流れ図の説明］
図８はＣＰＵ回路部２１２による自動色温度補正処理手
順を示す流れ図である。

【００３１】本例は、原稿読取ランプ光量が基準ランプ
光量より大きい例である。

【００３２】ステップＳ９０１にて、図７図示ステップ
Ｓ８０３で説明したシェーディング補正データサンプリ
ング時のランプ光量に、ハロゲンランプ１２３の光量を
設定する。ついで、ステップＳ９０２にて、図７図示ス
テップＳ８０４の処理で決められるＣＣＤアンプ２０３
のゲイン制御値を設定する。その後、ステップＳ９０３
にて、モータドライバ２２３を制御して、スキャナモー
タ１０９を駆動しながら画像データをサンプリングし、
Ｂ信号、Ｇ信号、Ｒ信号の平均値ＡＶＲＢ　，ＡＶＲＧ
　，ＡＶＲＲ　を次式（２）、（３）、（４）によりそ
れぞれ算出する。

【００３３】

【数２】

【００３４】

【数３】

【００３５】

【数４】

【００３６】そして、ステップＳ９０４にて、次式（５
）により係数Ｋを求め、

【００３７】

【数５】

【００３８】ランプ光量がＫ倍になるように、ハロゲン
ランプ１２３の光量を制御する。ランプ光量再設定時の
Ｂ、Ｇ、Ｒ信号輝度ヒストグラムの一例を図９（Ｃ）に
示す。

【００３９】ステップＳ９０５において、ステップＳ９
０３と同じ手順でＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均値ＡＶＲ′Ｂ　
，ＡＶＲ′Ｇ　，ＡＶＲ′Ｒ　を算出する。

【００４０】ステップＳ９０６にて、ランプ光色温度補
正値、すなわち、次式（６）、（７）（８）によりＢ、
Ｇ、Ｒ信号ＣＣＤアンプゲイン制御値ＢＮＥＷ，ＧＮＥ
Ｗ，ＲＮＥＷ　をそれぞれ算出する。

【００４１】

【数６】

【００４２】

【数７】 　　　　　　　　　　　　　　ＧＮＥＷ＝Ｇｓｈ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　…（７）

【００４３】

【数８】

【００４４】ただし、 Ｂｓｈ：　シェーディングデータサンプリング時のＢ信
号ＣＣＤアンプゲイン値 Ｇｓｈ：　シェーディングデータサンプリング時のＧ信
号ＣＣＤアンプゲイン値 Ｒｓｈ：　シェーディングデータサンプリング時のＲ信
号ＣＣＤアンプゲイン値 ステップＳ９０７にて、ステップＳ９０６で求めたＢ、
Ｇ、Ｒ信号ＣＣＤアンプゲイン制御値をＣＣＤアンプ２
０３に設定する。ハロゲンランプ１２３の色温度補正処
理後のＢ、Ｇ、Ｒ信号輝度ヒストグラムを図９（Ｃ）に
示す。

【００４５】このように、ランプ光源の電圧をあげ、ラ
ンプ光量が増すと、ランプの色温度があがり入力カラー
信号のうちＢ信号の輝度がＲ信号に比べて、相対的に上
がった状態になる。

【００４６】図９（ａ）は基準ランプ光量時のＢ、Ｇ、
Ｒ信号輝度ヒストグラムを示し、図９（ｃ）は色温度補
正後の入力カラー信号の輝度ヒストグラムを示す。図か
ら分かるように、Ｂ・Ｇ・Ｒのカラー信号のバランスが
基準ランプ光量時のカラーバランスとほぼ等しくなる。

【００４７】第２の実施例 本実施例は第１の実施例との比較で言えば、カラーバラ
ンスの制御方法が相違する。すなわち、第１の実施例で
は、入力画像全体の平均値に基づきカラーバランスの制
御を行った。一方、本実施例では、人間の視覚特性が明
るい部分の色味に敏感であることから、入力画像の明る
い部分の画像データに基づきカラーバランスを制御し、
人の視覚特性にあったカラーバランス制御を行った。

【００４８】図１０は自動色温度補正処理手順を示す流
れ図である。

【００４９】図８と同一ステップは同一ステップ番号を
付してある。ステップＳ９０１にてランプ光量を設定し
、ステップＳ９０２にてＣＣＤアンプゲインを設定する
。その後、ステップＳ１１０１にて、Ｂ、Ｇ、Ｒ信号平
均値、すなわちＬ　　ＡＶＢ　、Ｌ　　ＡＶＧ　、Ｌ　
　ＡＶＲ　を算出する。そして、ステップＳ９０４にて
ランプ光量を再設定し、ステップＳ９０５にて、Ｒ、Ｇ
、Ｂ信号平均値を算出し、ステップＳ１１０２にて、図
１１に斜線で示す部分の輝度平均値Ｌ　　ＡＶＢ　′、
Ｌ　　ＡＶＧ　′、Ｌ　　ＡＶＲ　′を算出し、次式（
９）、（１０）、（１１）により、ランプ光色温度補正
値、すなわち、ＣＣＤアンプゲイン制御値を算出する。

【００５０】

【数９】

【００５１】

【数１０】

【００５２】

【数１１】

【００５３】図１２に示す画素数Ｓ１　、Ｓ２　、Ｓ３
は、入力画像全体の画素数をＺとした場合、Ｓ　　＝Ｚ
／Ｎ（本実施例では、Ｎ＝１０）Ｓ１　≒Ｓ２　≒Ｓ３
　≒Ｓ で規定される値である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
読取対象となる原稿の画像データに基づいて、光源の色
温度を補正するようにしたので、カラーバランスに関し
、安定した入力信号を得ることができる。

【００５５】また、本発明によれば、特に、フィルム画
像入力のように、対象原稿の特性により、原稿を照射す
る光源光量が大幅に変わる場合、有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。

【図２】第１の実施例の画像入力装置の構造を示す図で
ある。

【図３】図１図示増幅器２０３の構成を示すブロック図
である。

【図４】増幅器制御デジタル値と出力電圧増幅倍率の関
係を示す図である。

【図５】シェーディング補正を示す説明図である。

【図６】シェーディング補正回路の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図７】シェーディングデータサンプリング時のＣＰＵ
回路部２１２による処理手順を示す流れ図である。

【図８】自動色温度補正時の処理の流れを示す図である
。

【図９】基準ランプ光量時、ランプ光量再設定時、ラン
プ光源温度補正処理後のＲＧＢ信号輝度ヒストグラムを
示す図である。

【図１０】第１の実施例における自動色温度補正時の処
理の流れを示す図である。

【図１１】平均値を算出する対象データを示す図である
。

【符号の説明】

１０３　　ＣＣＤ １２３　　ハロゲンランプ ２０１　　光源光量制御部 ２０３　　増幅器 ２０４　　Ａ／Ｄ変換器 ２０９　　シェーディング補正回路 ２１０　　メモリ ２１２　　ＣＰＵ回路部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿を照射する光源を有する画像入力
   装置において、読取対象原稿の画像データに基づいて、
   前記光源の色温度補正係数を算出する算出手段と、該算
   出手段により算出された色温度補正係数に応じて色温度
   を補正する補正手段を備えたことを特徴とする画像入力
   装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、算出手段はシェー
   ディングデータサンプリング時に決定される光源の光量
   での画像データと、原稿読み取り時の光源の光量での画
   像データを比較した結果に応じて色温度補正係数を算出
   することを特徴とする画像入力装置。
3. 【請求項３】　　請求項１において、算出手段は、シェ
   ーディングデータサンプリング時に決定される光源の光
   量での画像データと、原稿読み取り時の光源の光量での
   画像の明るい部分のデータを比較した結果に応じて色温
   度補正係数を算出することを特徴とする画像入力装置。