JPH0614188A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基準
レベルとのレベル差に起因する出力画像の濃淡の発生を
防止する。 【構成】 ＣＣＤ２０１で読み取った画像データに対し
て，Ａ／Ｄ変換処理，シェーディング補正処理，ガンマ
変換処理等の各処理を施す画像処理装置において，シェ
ーディング補正処理後の画像データを入力し，奇数番目
の黒基準データと偶数番目の黒基準データとの不一致に
よる画像データのバラツキを補正する変換テーブル２１
１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，イメージスキャナ，フ
ァクシミリ装置，デジタル複写機等の画像処理装置に関
し，より詳細には，出力画像の濃度差を低減させる画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置では，量子化を行う
場合に，イメージセンサ（ＣＣＤ：固体撮像素子）の無
入射光部の画像データをサンプルし，この濃度レベルを
黒基準レベルとしている。

【０００３】例えば，高速駆動用ＣＣＤで良く用いられ
る画素分離出力方式で黒基準レベルを生成する場合に
は，画素分離出力の奇数番目の黒基準レベルと偶数番目
の黒基準レベルの平均値，最小値，或いは，最大値を黒
基準レベルに決めている。

【０００４】ところが，画素分離出力方式の画像処理装
置によれば，奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基
準レベルとにレベル差が存在するにも関わらず，これら
の平均値（或いは，最小値，最大値）を黒基準レベルと
して用いているため，使用する黒基準レベルが奇数番目
の画素及び偶数番目の画素の両方に適合せず，出力画像
において，奇数番目の画素と偶数番目の画素との間に濃
淡が生じてしまうという不都合があった。

【０００５】このため，これを解決するものとして，特
開平３−１８４４６９号公報に示されている様な「黒基
準レベル補正装置」が提案されている。この黒基準レベ
ル補正装置では，画素分離出力の奇数番目の黒基準レベ
ルと偶数番目の黒基準レベルを各々用意し，これらを量
子化の際の黒基準レベルとすることにより，奇数番目の
画素，偶数番目の画素共に黒基準レベルを適合させ，出
力画像において，奇数番目の画素と偶数番目の画素との
間に濃淡が生じてしまうのを防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の画像処理装置
は，出力画像において，奇数番目の画素と偶数番目の画
素との間に濃淡が生じてしまうという問題点を，特開平
３−１８４４６９号公報の「黒基準レベル補正装置」と
異なる方法で解決するものである。

【０００７】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基準レベル
とのレベル差に起因する出力画像の濃淡の発生を防止す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，イメージセンサで読み取った画像データ
に対して，Ａ／Ｄ変換処理，シェーディング補正，ガン
マ変換等の各処理を施す画像処理装置において，シェー
ディング補正後の画像データを入力し，奇数番目の黒基
準データと偶数番目の黒基準データとの不一致による画
像データのバラツキを補正する補正手段を具備した画像
処理装置を提供するものである。

【０００９】なお，補正手段は，奇数番目の黒基準デー
タ或いは（及び）偶数番目の黒基準データに基づいて処
理された画像データの値を入力し，予め画像データの値
毎に，奇数番目の黒基準データ或いは（及び）偶数番目
の黒基準データに基づいて設定された補正値を出力する
変換テーブルから成ることが望ましい。

【００１０】また，変換テーブルは，同時にガンマ変換
を行うことが望ましい。

【００１１】また，変換テーブルの補正値は，必要に応
じて変更可能であることが望ましい。

【００１２】

【作用】本発明の画像処理装置は，シェーディング補正
後の画像データの出力レベルを，変換テーブルにより，
理想的な濃度再現データによる適正な出力レベルに変換
する。

【００１３】

【実施例】以下，本発明の画像処理装置について，〔実
施例１〕，〔実施例２〕の順で図面を参照して詳細に説
明する。

【００１４】〔実施例１〕図１は，実施例１の画像処理
装置を搭載した画像読取装置１００の外観図であり，原
稿の読取からガンマ変換までの一連の動作を行う画像処
理部が収納されている画像読取装置本体１０１と，原稿
を自動搬送するＡＤＦ１０２と，読取済の原稿を排紙す
るための排紙トレイ１０３とから構成されている。

【００１５】図２は，画像処理部における画像データの
流れを示すブロック図であり，光源（図示せず）から原
稿に照射された光の反射光を電気信号（アナログ信号）
に変換するＣＣＤ２０１と，ＣＣＤ２０１から出力され
る奇数番目の画素によるアナログ電気信号を増幅するア
ンプ２０２と，ＣＣＤ２０１から出力される偶数番目の
画素によるアナログ電気信号を増幅するアンプ２０３
と，アンプ２０２及びアンプ２０３の出力を切り換える
セレクター２０４と，ＣＣＤ２０１，セレクター２０４
等にタイミング信号を送るタイミング発生回路２０５
と，セレクター２０４から出力されるアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２０６（ＡＤ
Ｃ）と，Ａ／Ｄコンバータ２０６へのリファレンス制御
のための＋ＲＥＦ回路２０７及び−ＲＥＦ回路２０８
と，Ａ／Ｄコンバータ２０６の出力（デジタル信号）に
対してシェーディング補正を行うシェーディング演算部
２０９と，シェーディング補正を行う際の補正用データ
を格納するためのシェーディングラインメモリ２１０
と，シェーディング補正後の画像データを入力し，奇数
番目の黒基準データと偶数番目の黒基準データとの不一
致による画像データのバラツキを補正する変換テーブル
２１１と，輝度データを濃度データに変換するガンマ変
換処理を行うガンマ変換部（γ変換部）２１２とを備え
ている。なお，ガンマ変換部２１２から出力されたデー
タは，次段の処理回路（図示せず）へ送出される。

【００１６】図３は，ＣＣＤ２０１の１ライン分の出力
例を示すタイムチャートであり，ＣＫ０，ＣＫ１はタイ
ミング発生回路２０５から出力され，ＣＣＤ２０１から
アナログ電気信号を出力する際の同期をとるためのクロ
ックである。なお，ＣＫ０が偶数番目の画素用のクロッ
ク，ＣＫ１が奇数番目の画素用のクロックである。ま
た，ＣＣＤ０はＣＣＤ２０１の偶数番目の画素による出
力であり，ＣＣＤ１はＣＣＤ２０１の奇数番目の画素に
よる出力である。また，図中のａは１ライン出力期間
（５０３６ピクセル）を，ｂはダミーデータ（１８ピク
セル）を，ｃは光シールドデータ（１２ピクセル）を，
ｄはダミーデータ（２ピクセル）を，ｅは有効画像デー
タ（５０００ピクセル）を，ｆはダミーデータ（４ピク
セル）を各々示している。Ｄ０〜Ｄ３５は，ダミーデー
タであることを示し，Ｓ１〜Ｓ５０００は，有効なデー
タであることを示している。

【００１７】以上の構成により，その動作を説明する。
初めに画像読取装置１００の動作について説明する。画
像読取装置１００は，画像読取装置本体１０１内の画像
処理部にて，原稿載置台に載置された原稿の画像をＣＣ
Ｄ２０１により１ラインずつ読み取り，Ａ／Ｄ変換，シ
ェーディング補正及びガンマ変換を行い，画像データを
出力する。なお，画像読取装置１００は，１ラインずつ
画像を読み取る間隔である副走査ピッチが可変になって
おり，用途に応じて画像の読取間隔を調節できる。ま
た，画像読取装置１００には，ＡＤＦ１０２が搭載され
ており，原稿を自動で搬送しながら原稿画像を読み取る
ことができ，読取済の原稿は，排紙トレイ１０３に排紙
される。

【００１８】次に，ＣＣＤ２０１による原稿の読み取り
から，ガンマ変換部２１２によるガンマ変換処理までの
動作を説明する。ＣＣＤ２０１は，タイミング発生回路
２０５からのタイミングパルスに同期して，原稿載置台
に載置された原稿の画像を光信号として読み取り，読み
取った画像の光信号をアナログ電気信号に変換する。ア
ナログ電気信号を出力する際には，ＣＣＤ２０１におけ
る奇数番目及び偶数番目の画素によるアナログ信号を別
々に出力する。出力されたアナログ信号の内，奇数番目
のアナログ信号は，アンプ２０２により増幅され，偶数
番目のアナログ信号は，アンプ２０３により増幅され
る。アンプ２０２，アンプ２０３により増幅されたアナ
ログ信号は，タイミング発生回路２０５のタイミングパ
ルスに同期して，セレクター２０４によりＡ／Ｄコンバ
ータ２０６に送られる。Ａ／Ｄコンバータ２０６に送ら
れたアナログ信号は，タイミング発生回路２０５のタイ
ミングパルスに同期して，デジタル信号に変換され，シ
ェーディング演算部２０９に送られる。ここで，Ａ／Ｄ
コンバータ２０６のリファレンス制御は，＋ＲＥＦ回路
２０７及び−ＲＥＦ回路２０８により行われる。＋ＲＥ
Ｆ回路２０７では，タイミング発生回路２０５のタイミ
ングパルスに同期して白基準レベルをサンプルホールド
し，−ＲＥＦ回路２０８では，タイミング発生回路２０
５のタイミングパルスに同期して黒基準レベルをサンプ
ルホールドする。なお，一般的には，図３に示したＣＣ
Ｄ２０１の出力例中の光シールドデータｃを黒基準レベ
ルとしている。また，サンプルホールドした白基準レベ
ル及び黒基準レベルは，奇数番目の画素レベル，偶数番
目の画素レベルの平均値，最小値，或いは，最大値をと
る方法が考えられるが，実施例１では，どの方法をとっ
ても良く，特に限定する必要は無い。

【００１９】シェーディング演算部２０９に送られたデ
ジタル信号は，シェーディングラインメモリ２１０に予
め格納してあるシェーディング補正用のデータに基づい
て，ＣＣＤ２０１の感度ムラ，光源ムラ等に対する補正
処理が行われ，変換テーブル２１１に送られる。変換テ
ーブル２１１に送られたデジタル信号は，適正な出力レ
ベルに補正され，ガンマ変換部２１２に送られる。ガン
マ変換部２１２に送られたデジタル信号は，輝度データ
であり，ガンマ変換が行われることにより濃度データに
変換される。最後に，この濃度データが次段の処理回路
（図示せず）へ出力される。

【００２０】ここで，図３に示したＣＣＤ２０１の１ラ
イン分の出力例について説明する。図示の如く，ＣＫ０
に同期して，偶数番目の画素による出力ＣＣＤ０が出力
され，ＣＫ１に同期して，奇数番目の画素による出力Ｃ
ＣＤ１が出力される。なお，図３ではＣＣＤ２０１を５
０００画素出力としているが，画素数はこれに限定する
ものではない。この様に，ＣＣＤ２０１では奇数番目，
偶数番目の画素で分割処理を行っているため，各チャン
ネル間にレベル差が発生し，このレベル差が濃淡となっ
て出力画像に現れる。

【００２１】この様子を図４を参照して説明する。図４
は，原稿反射濃度（横軸）に対する奇数番目の画素及び
偶数番目の画素の出力レベル（縦軸）の関係を示すグラ
フであり，４０１は奇数番目の画素の出力レベルのグラ
フを示し，４０２は偶数番目の画素の出力レベルのグラ
フを示している。図示の如く，奇数番目の画素の出力レ
ベルのグラフ４０１と，偶数番目の画素の出力レベルの
グラフ４０２との間にはレベル差が生じている。この様
にレベル差の生じた画像データは，変換テーブル２１１
により補正を行うことにより，理想的な画像データとす
ることができる。

【００２２】ここで，変換テーブル２１１による補正に
ついて，図５を参照して具体的に説明する。図５は，原
稿反射濃度に対する奇数番目及び偶数番目の画素の出力
レベルの補正の様子を示すグラフであり，５０１〜５０
３は原稿反射濃度（横軸）に対する各種出力レベル（縦
軸）の関係を示している。５０１は奇数番目の画素の出
力レベルのグラフを示し，５０２は偶数番目の画素の出
力レベルのグラフを示し，５０３は理想的な濃度再現デ
ータによる適正な出力レベルのグラフを示している。図
示の如く，原稿反射濃度に対する奇数番目の画素の出力
レベルのグラフ５０１，偶数番目の画素の出力レベルの
グラフ５０２に対し，理想的な濃度再現データによる適
正な出力レベルのグラフ５０３を用意し，このグラフを
用いて適正なデータに変換する。例えば，奇数番目の画
素の出力レベルのグラフ５０１により，出力レベルがＸ
１であった場合には，原稿反射濃度はｄであり，このｄ
に対して，理想的な濃度再現データによる適正な出力レ
ベルのグラフ５０３により適正な出力レベルＸが決ま
る。同様に，偶数番目の画素の出力レベルのグラフ５０
２により，出力レベルがＸ２であった場合にも，適正な
出力レベルＸが決まる。この様な変換をルック・アップ
・テーブル（ＬＵＴ）として，奇数番目，偶数番目に対
して各々作成する。このルック・アップ・テーブルを備
えたものが変換テーブル２１１となる。

【００２３】次に，変換テーブル２１１の設定方法につ
いて説明する。初めに，理想的な濃度再現データを用意
する。このデータは，変換テーブル２１１による変換後
の出力レベルを示し，このデータに変換することによ
り，奇数番目，偶数番目のレベル差を吸収し，また，マ
シーン間のバラツキをも取り除くことができる。次に，
図６を参照して変換テーブル２１１へのデータの格納ま
での動作を説明する。先ず，基準濃度パターン原稿を読
み取り（Ｓ６０１），そのマシーン特有の各パターンに
対する濃度レベルをサンプルする。サンプルデータは，
奇数番目，偶数番目の画素の出力を別々とし，各々の変
換テーブル毎に用意する。ここで，基準濃度パターン原
稿とは，コダックのグレイスケール等である。次に，理
想的な濃度再現データを参照し（Ｓ６０２），サンプル
した濃度レベルから理想的な濃度再現データに変換する
ルック・アップ・テーブルを演算処理によって奇数番目
の画素，偶数番目の画素に対して各々算出する（Ｓ６０
３）。続いて，算出したルック・アップ・テーブルを，
変換テーブルデータとして変換テーブル２１１に格納し
（Ｓ６０４），変換テーブル２１１の設定を終了する。
シェーディング補正後の画像データは，変換テーブル２
１１により変換され，奇数番目，偶数番目の出力に対し
て，感度差の無い理想的な画像データが得られる。

【００２４】なお，変換テーブル２１１の変換方法は，
奇数番目の画素の出力レベル，偶数番目の画素の出力レ
ベル共に変換しているが，特にこの方法に限定するもの
ではなく，奇数番目の画素の出力レベル（或いは偶数番
目の画素の出力レベル）を偶数番目の画素の出力レベル
（或いは奇数番目の画素の出力レベル）に合わせるよう
に，一方の出力レベルのみを変換する方法でも良い。

【００２５】ここで，経時変化により，光源光量が減っ
た場合，或いは，ＣＣＤの奇数番目，偶数番目の画素の
出力レベルが広がった場合等における画像劣化要因が発
生した場合の処理方法について説明する。先ず，基準濃
度パターン原稿を読み取り，変換テーブル２１１の再設
定を行う。再設定された変換テーブル２１１を用いるこ
とにより，経時変化による画像劣化要因を考慮した変換
を行うことができる。

【００２６】前述したように実施例１によれば，変換テ
ーブル２１１により，理想的な濃度再現データによる適
正な出力レベルに変換しているため，奇数番目の黒基準
レベルと偶数番目の黒基準レベルとのレベル差に起因す
る出力画像の濃淡の発生を防止することができる。ま
た，変換テーブル２１１を再設定することにより，経時
においても，奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基
準レベルとのレベル差に起因する出力画像の濃淡の発生
を防止することができる。

【００２７】〔実施例２〕実施例２は，実施例１の様に
変換テーブル２１１によりシェーディング補正後の画像
データを適正なデータとする際に，ガンマ変換を同時に
行うものである。図７は，実施例２の画像処理装置にお
ける画像データの流れを示すブロック図であり，図２と
同符号の物は実施例１と同様な構成である。ここで，７
０１は，シェーディング補正後の画像データを入力し，
奇数番目の黒基準データと偶数番目の黒基準データとの
不一致による画像データのバラツキを補正し，且つ，ガ
ンマ変換を同時に行う変換テーブルである。

【００２８】以上の構成により，その動作を説明する。
ＣＣＤ２０１による原稿の読み取りから，シェーディン
グ演算部２０９によるシェーディング補正までの動作は
実施例１と同様である。ここで，変換テーブル７０１の
動作について具体的に説明する。変換テーブル７０１で
は，実施例１の変換テーブル２１１と同様に，シェーデ
ィング補正後の画像データの出力レベルを適正な出力レ
ベルとし，設定方法も変換テーブル２１１と同様におこ
なわれるが，変換テーブル７０１の設定の際に，ガンマ
変換を考慮して設定している。従って，変換テーブル７
０１にて，適正な出力レベルに補正する際に，同時にガ
ンマ変換処理が行われる。

【００２９】ここで，変換テーブル７０１の設定につい
て，図８を参照して具体的に説明する。図８は，原稿反
射濃度（横軸）に対する出力レベル（縦軸）のガンマ変
換をも含めた補正の様子を示すグラフであり，８０１は
奇数番目の画素の出力レベルのグラフを示し，８０２ま
たは８０３はガンマ変換をも考慮した理想的な濃度再現
データによる適正な出力レベルのグラフを示している。
図示の如く，奇数番目の画素の出力レベルのグラフ８０
１に対して，ガンマ変換をも考慮した理想的な濃度再現
データによる適正な出力レベルのグラフ８０２または８
０３を用意し，このガンマ変換をも考慮した理想的な濃
度再現データによる適正な出力レベルのグラフ８０２ま
たは８０３に基づいて，実施例１の変換テーブル２１１
の設定と同様に，変換テーブル７０１を設定する。な
お，偶数番目の出力レベルに対しても同様に設定する。

【００３０】また，実施例１と同様に，経時変化によ
り，光源光量が減った場合，或いは，ＣＣＤの奇数番
目，偶数番目の画素の出力レベルが広がった場合等にお
ける画像劣化要因が発生した場合の処理方法について説
明する。先ず，基準濃度パターン原稿を読み取り，変換
テーブル７０１の再設定を行う。再設定された変換テー
ブル７０１を用いることにより，経時変化による画像劣
化要因を考慮した変換を行うことができる。

【００３１】前述したように実施例２によれば，実施例
１と同様に，変換テーブル７０１により，理想的な濃度
再現データによる適正な出力レベルに変換しているた
め，奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基準レベル
とのレベル差に起因する出力画像の濃淡の発生を防止す
ることができる。また，変換テーブル７０１で同時にガ
ンマ変換を行うため，ガンマ変換処理のブロックを変換
テーブル７０１に置き換えた構成で実現でき，回路規模
を大きくすることなしに，奇数番目の黒基準レベルと偶
数番目の黒基準レベルとのレベル差に起因する出力画像
の濃淡の発生を防止することができる。

【００３２】更に，変換テーブル７０１を再設定すれ
ば，経時においても，奇数番目の黒基準レベルと偶数番
目の黒基準レベルとのレベル差に起因する出力画像の濃
淡の発生を防止することができ，且つ，ガンマ変換を行
うことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上より明らかなように本発明の画像処
理装置によれば，イメージセンサで読み取った画像デー
タに対して，Ａ／Ｄ変換処理，シェーディング補正，ガ
ンマ変換等の各処理を施す画像処理装置において，シェ
ーディング補正後の画像データを入力し，奇数番目の黒
基準データと偶数番目の黒基準データとの不一致による
画像データのバラツキを補正する補正手段を具備したた
め，奇数番目の黒基準レベルと偶数番目の黒基準レベル
とのレベル差に起因する出力画像の濃淡の発生を防止す
ることができる。

【００３４】また，本発明の画像処理装置によれば，補
正手段を構成する変換テーブルは，同時にガンマ変換を
行うため，回路規模を大きくすることなしに，奇数番目
の黒基準レベルと偶数番目の黒基準レベルとのレベル差
に起因する出力画像の濃淡の発生を防止することができ
る。

【００３５】また，本発明の画像処理装置によれば，補
正手段を構成する変換テーブルの補正値は，必要に応じ
て変更可能であるため，経時においても，奇数番目の黒
基準レベルと偶数番目の黒基準レベルとのレベル差に起
因する出力画像の濃淡の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像処理装置を搭載した画像読取装
置の外観図である。

【図２】実施例１の画像処理装置における画像データの
流れを示すブロック図である。

【図３】実施例１の画像処理装置におけるＣＣＤの１ラ
イン分の出力例を示すタイムチャートである。

【図４】原稿反射濃度に対する奇数番目及び偶数番目の
画素の出力レベルのグラフである。

【図５】原稿反射濃度に対する奇数番目及び偶数番目の
画素の出力レベルの補正の様子を示すグラフである。

【図６】実施例１の画像処理装置の変換テーブルの設定
方法を示すフローチャートである。

【図７】実施例２の画像処理装置における画像データの
流れを示すブロック図である。

【図８】原稿反射濃度に対する出力レベルのガンマ変換
をも含めた補正の様子を示すグラフである。

【符号の説明】

２１１ 変換テーブル ７０１ 変換
テーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージセンサで読み取った画像データ
   に対して，Ａ／Ｄ変換処理，シェーディング補正，ガン
   マ変換等の各処理を施す画像処理装置において，前記シ
   ェーディング補正後の画像データを入力し，奇数番目の
   黒基準データと偶数番目の黒基準データとの不一致によ
   る画像データのバラツキを補正する補正手段を具備した
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記補正手段は，奇数番目の黒基準デー
   タ或いは（及び）偶数番目の黒基準データに基づいて処
   理された画像データの値を入力し，予め画像データの値
   毎に，奇数番目の黒基準データ或いは（及び）偶数番目
   の黒基準データに基づいて設定された補正値を出力する
   変換テーブルから成ることを特徴とする請求項１記載の
   画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記変換テーブルは，同時にガンマ変換
   を行うことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記変換テーブルの補正値は，必要に応
   じて変更可能であることを特徴とする請求項２または３
   記載の画像処理装置。