JPH06164956A - カラー画像読取装置 - Google Patents

カラー画像読取装置

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JPH06164956A
JPH06164956A JP4337942A JP33794292A JPH06164956A JP H06164956 A JPH06164956 A JP H06164956A JP 4337942 A JP4337942 A JP 4337942A JP 33794292 A JP33794292 A JP 33794292A JP H06164956 A JPH06164956 A JP H06164956A
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JP
Japan
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JP4337942A
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English (en)
Inventor
Takashi Kawai
川井  隆
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー画像を種々な色フィルターを介して読
み取ったときの画像信号を演算し求めることができるカ
ラー画像読取装置を得ること。 【構成】 原稿台上のカラー画像を複数の異った波長域
の色フィルターを介して分光的に順次読み取る画像読取
手段と、該画像読取手段からの画像信号を予め設定し記
憶部に記憶しておいた分光特性の色光で読み取ったとき
の画像信号を演算により求める演算手段と、該演算手段
により演算した画像信号を記憶する画像記憶手段とを有
していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー画像読取装置に関
し、特にカラー画像を分光的に色分解して読み取り、該
読み取り結果を基にして所望する任意の分光特性で該カ
ラー画像を読み取ったときの読み取り信号を演算し生成
するようにしたカラー画像を扱う工学、医学、産業等の
各分野に好適なカラー画像読取装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より工業や医療等の分野における多
くのカラー画像読取装置に於いては、原稿面上に載置し
たカラー画像を結像光学系を介して色分解フィルターを
設けたCCD等のラインセンサー面上に結像させて、こ
のときの各色光に基づくラインセンサーからの出力信号
を利用して該カラー画像をデジタル的に読み取ってい
る。
【0003】図2は従来のパーソナルコンピュータの画
像入力装置として用いられているカラー画像読取装置の
光学系の要部概略図である。
【0004】同図に於いては原稿台ガラス203上に載
置したカラー画像202を照明手段204より照明して
いる。そして該カラー画像202面からの反射光束を走
査用の折り返しミラー205,206,207を介して
光路を折り曲げ、結像レンズ系208に入射させてい
る。
【0005】結像レンズ系208は、赤色(R)、緑色
(G)、青色(B)の3つの分光感度特性を有するよう
に色フィルターをその面上に設定した3つのラインセン
サー(CCD)209R,209G,209B等から成
る受光手段209面上に該カラー画像を結像させてい
る。
【0006】尚、受光手段209の赤色(R)、緑色
(G)、青色(B)の3色光の分光感度を有する3つの
ラインセンサー209R,209G,209Bは副走査
方向に配列されている。
【0007】そして3つのラインセンサー209R,2
09G,209Bからの出力信号を不図示の画像処理部
にて電気信号に変換すると共にカラー画像202を副走
査方向に移動させて、これによりカラー画像202全面
の読み取りを行っている。
【0008】尚、同図に於いてカラー画像202を図中
矢印A方向に順次搬送させてカラー画像を読み取る際、
光路長を一定に保つ為光源204と折り返しミラー20
5を速度Vで、又折り返しミラー206,207を速度
V/2で同期をとって駆動させている。
【0009】図3は印刷、簡易印刷分野における画像入
力装置として広く利用されている回転ドラムを用いた従
来のカラー画像読取装置の要部概略図である。
【0010】図3において300は、カラー画像301
を固定設置するためのドラムである。通常ドラム300
は強化ガラス、アクリル樹脂、金属等からできており、
高精度に心円がとられている。カラー画像301は、こ
のドラム300上に密着添付し、ドラム300が高速回
転する。ドラム300上のカラー画像301の読み取り
領域は光ファイバー303で導光された照明ランプ30
2からの光束で照明される。
【0011】カラー画像301からの反射光(図中点
線)は、レンズ304、読み取り解像度を決めるため数
種類の開口を有するアパーチャー305のうちの1つの
開口を介し、R,G,B3種類の分光透過率特性を有す
るダイクロイックフィルターおよびミラーより成る色分
解系306によって、3色に色分解され、光電子倍増管
307のヘッドに結像する。これによりR,G,Bの3
色の色分解信号を生成し、後の画像処理部(不図示)へ
出力している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来のカラー画像読取
装置はR,G,Bの色フィルターをCCD面上に装着し
て色分解系を構成したり、ダイクロイックミラー等を利
用して色分解系を構成している。
【0013】この為、カラー画像読み取りの分光特性が
一義的に決まってしまい、例えば医療分野等で特に赤色
領域で高分解能のカラー画像を分光特性を特定して得よ
うとしても、分光特性が一定の為、得ることが出来ない
という問題点があった。
【0014】又、図3に示すカラー画像読取装置では色
フィルターの交換は比較的容易であるが、色再現の為の
最適な分光特性を有する色フィルターはその都度、作成
して用意しなければならず、製作精度(分光特性精度)
や作成時間、そして作成コスト等の点で問題点があっ
た。
【0015】又、従来のカラー画像読取装置では図4に
示すようにRGB表色系における等色関数と呼ばれる分
光特性等の一部に負の値を有する仮想的な分光特性を用
いてカラー画像を得ることができない。
【0016】この他、カラー画像読取装置としてカラー
画像を狭帯域波長のバンドパスフィルターによって読み
取り、各波長毎の色分解画像をコンピューター上の記憶
装置に記憶させ希望する分光特性と、これら分光的に読
み取られた色分解画像との演算により希望する分光特性
による読み取り画像を作成する場合、例えば、波長40
0nm〜700nmの可視波長領域において波長間隔1
0nm毎に色分解して分光的な色分解画像を作成する場
合には31枚の色分解画像を作成しなければならず、記
憶容量的な負荷が非常に大きく、特に大画面画像の作成
が難しいという問題点があった。
【0017】本発明はカラー画像を所定の分光特性の複
数の色光で読取るカラー画像読取手段と予め設定した複
数の分光特性を記憶した記憶部とを利用し、少ない記憶
量の記憶部により希望する任意の分光特性でカラー画像
を読み取ったときの各色光に基づく画像信号を演算し出
力するようにし、これにより種々の分光特性の色光でカ
ラー画像を読み取ったときと同様の画像信号を得ること
ができるようにしたカラー画像読取装置の提供を目的と
する。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像読取
装置は原稿台上のカラー画像を複数の異った波長域の色
フィルターを介して分光的に順次読み取る画像読取手段
と、該画像読取手段からの画像信号を予め設定し記憶部
に記憶しておいた分光特性の色光で読み取ったときの画
像信号を演算により求める演算手段と、該演算手段によ
り演算した画像信号を記憶する画像記憶手段とを有して
いることを特徴としている。
【0019】
【実施例】図1は本発明のカラー画像読取装置の実施例
1の要部概略図である。
【0020】図中300はドラムであり、その面上には
カラー画像301が密着固定配置している。ドラム30
0は回転軸300aを中心に等速回転している。106
は帯状の標準白板であり、ドラム300面上の一部に設
けている。303は光ファイバーであり照明光源302
からの光束を導光し、カラー画像301の読み取り領域
を照明している。
【0021】304は対物レンズであり、カラー画像3
01を後述するアパーチャー305と色分解系101の
色フィルターを介して光電子増倍管307面上に結像し
ている。アパーチャー305は読み取り解像力を決める
為の異った径の開口を複数個円板上の周囲に設けた構成
より成っている。
【0022】色分解系101はカラー画像を分光的に読
み取る為に、例えば図5に示すように波長400nm〜
700nmの可視波長域内を10nm毎の波長域に色分
解した複数の色フィルターを円板上の周囲にターレット
式に設けた構成より成っている。
【0023】本実施例の色分解系101は色フィルター
が全体として31枚より成るが図1では便宜上6枚の色
フィルターを示している。
【0024】色分解系101は画像読み取りの際には1
つの色フィルターが光路上に挿着される。そして読み取
り終了後は円板を回転させて、次の色フィルターが光路
上に挿着されるようにして、順次分割した波長域毎に読
取っている(以下このような読取り方式を「面順次読み
取り」という。)。
【0025】306はミラーである。307は光電子増
倍管であり、対物レンズ304で結像したカラー画像を
電気信号に変換している。本実施例では要素101,3
02,303,304,305は画像読取手段の一要素
を構成している。
【0026】102はA/D変換器であり、光電子増倍
管307からのアナログ信号をデジタル信号に変換して
いる。103は演算手段としてのCPUであり、各種の
演算処理を行っている。
【0027】104は画像記憶手段であり、面順次読み
取りで読み取った各波長域毎のカラー画像情報を一時的
に記憶している。画像記憶手段104は少なくとも読み
取り領域1画面分の記憶容量を有している。
【0028】105は記憶部(メモリー)であり、希望
する任意の色分解特性を記憶している。この色分解特性
は、例えば本発明のカラー画像読取装置に接続したホス
トコンピュータ(不図示)によって作成され書き込まれ
ている。106は表示手段であり、演算手段103で演
算した画像情報を表示している。
【0029】図5は本実施例の色分解系101の各色フ
ィルターの分光特性の説明図である。
【0030】同図では簡単の為に波長400nmから5
00nmの間をピーク波長400nm,410nm,4
20nm,・・・500nmを中心とし、波長域を10
nm間隔に取り、半値幅を約10nmとする11枚の色
フィルターの分光特性を表わしている。実際にはこの様
な分光特性の色フィルターが波長700nmまで計31
枚配列されている(以後、このそれぞれの分光特性分布
を波長400nmから順にT1 ,T2 ,T3 ,・・・T
( λ -400)/10+1・・・T31、又そのピーク波長をλ1
λ2 ,λ3 ・・・λ( λ -400)/10+1 ,λ31とす
る。)。
【0031】次にカラー画像読取装置の画像読み取り動
作、および、信号演算処理について説明する。
【0032】画像読み取りに際し、カラー画像301の
ドラム300上への設置、解像度の決定とアパーチャー
305の開口の選択が終了すると、色分解系101の色
フィルターが初期位置に回転し、光路上に位置する。例
えば色フィルターT1 がセットされ、読み取りが開始す
る。
【0033】今、色フィルターT1 での画像読み取り信
号をx1 とする。又、ドラム300上の標準白板106
により白レベルの規格化用データWがドラム300の1
回転毎に読み込まれる。
【0034】色フィルターT1 で標準白板106を読み
取った時の白板読み取り信号をω1とすると、カラー画
像301の分光反射率R1
【0035】
【数1】 で表わされる。ここでα1 は標準白板の波長λ1 におけ
る分光反射率で、これは予め本装置が記憶している。
【0036】(1)式は、白レベル信号ω1 、画像読み
取り信号x1 、白レベル分光反射率α1 より1画素毎、
リアルタイムでCPU103によって計算され、カラー
画像1画素の分光反射率R1 が算出される。
【0037】カラー画像の分光反射率R1 は、さらにメ
モリー105から引用された、希望としている任意の色
フィルターFの波長λ1 における分光透過率f1 と乗算
される。このとき画像信号S1 は S1 =Y1 =f11 =f1 α11 /ω1 ・・・・・・(2) となる。画像信号S1 (=Y1 )は、画像記憶手段10
4に書き込まれ、記憶される。
【0038】このように、波長λ1 での色分解画像読み
取りが行われ、原稿画像上の全画素について(1),
(2)式で表わされる演算が行われ、1画面分の画像読
み取り、演算、信号書き込み、記憶が完了した時点で、
波長λ1 での読み取りが終了する。
【0039】次に色分解系101の円板が回転し、2番
目の色フィルターT2 が光路中にセットされ、波長λ2
における画像読み取りが開始する。
【0040】波長λ1 での読み取りと同様(1),
(2)式は、以下の様になる。
【0041】
【数2】 ここでx2 ,ω2 は色フィルターT2 による、原稿画像
読み取り信号及び標準白板読み取り信号、α2 は標準白
板の波長λ2 における分光反射率、f2 はフィルターF
の波長λ2 における分光透過率である。
【0042】画像信号Y2 はさらに、前回画像記憶手段
104に記憶された画像信号S1 と加算され、画像信号
2 を算出し、画像信号S2 があらためて画像記憶手段
104に書き込み記憶される。
【0043】 S2 =Y2 +S1 =Y2 +Y1 ・・・・・・・・・・(3) 以上、(1)’,(2)’,(3)式の動作を色分解系
101の色フィルターの枚数分(本実施例では31回)
繰り返される。
【0044】最終的に画像記憶手段104に書き込まれ
た画像信号Sは
【0045】
【数3】 で表わされる信号値となり、これはカラー画像を希望の
分光特性を有する任意の色フィルターFで読み取った時
の読み取り信号となる。
【0046】以上、本発明の実施例1においては、分光
的に画像読み取りを行う色フィルターと1画面分の画像
記憶手段104、そして任意の色フィルターFを記憶し
た記憶部105とを有する例について説明した。
【0047】図6は本発明のカラー画像読取装置の実施
例2の要部概略図である。図6において図1で示した要
素と同一要素には同符番を付している。
【0048】実施例1においては、画像記憶手段104
の記憶容量はカラー画像領域の1画面分、任意の分光透
過率分布を書き込まれた記憶部105は、1種類の分光
特性を記憶したものであった。
【0049】これに対して、本実施例では画像記憶手段
601の記憶容量を複数面分(本実施例ではR面、G
面、B面の3画面とする)書き込み可能とし、又記憶部
602には、3種類の分光特性(例えばRGBカラーフ
ィルターやxyz等色関数など)を記憶するように構成
している。
【0050】これによりカラー画像の読み取り回数は実
施例1より増えることなく、同時に3つの色光での読み
取り画像を生成している。
【0051】このとき、演算手段(CPU)603によ
り、画像信号Sn
【0052】
【数4】 n=1,2,3(rgb,xyz・・・)で表わされる
式より演算を行いそれぞれの面を画像記憶手段601に
書き込んでいる。この他の構成は実施例1と同じであ
る。
【0053】図7は本発明のカラー画像読取装置の実施
例3の要部概略図である。図7において図6で示した要
素と同一要素には同符番を付している。
【0054】実施例1,2ではカラー画像を分光的に読
み取る画像読取装置として31枚の狭帯域の色フィルタ
ーを円板上に設けた色分解系101を用いて面順次に読
み取りを行う構成について説明した。
【0055】これに対して本実施例では色分解系101
のかわりに、回折格子701および、例えば1列に配列
されたCCDラインセンサーから成る受光素子702を
用い画像の読み取り回数を一回とし、これにより実施例
1、2と同様に任意の色フィルターによる読み取り画像
を生成している。
【0056】本実施例の構成においては、カラー画像の
読み取り信号は、例えば受光素子702が10nm間隔
で検知できる様に構成しておき、 xi (i=1,2,3(λ-400)/10+1,31) と一度に全可視領域の出力信号を読み取り、任意の色フ
ィルターFn (n=1,2,3)から
【0057】
【数5】 を演算し、一度に画像記憶手段601への書き込みを行
っている。この他の構成は実施例1と同じである。
【0058】
【発明の効果】本発明によれば、以上のようにカラー画
像を所定の分光特性の複数の色光で読取るカラー画像読
取手段と予め設定した複数の分光特性を記憶した記憶部
とを利用し、少ない記憶量の記憶部により希望する任意
の分光特性でカラー画像を読み取ったときの各色光に基
づく画像信号を演算し出力するようにし、これにより種
々の分光特性の色光でカラー画像を読み取ったときと同
様の画像信号を得ることができるようにしたカラー画像
読取装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の要部概略図
【図2】従来のカラー画像読取装置の要部概略図
【図3】従来のカラー画像読取装置の要部概略図
【図4】RGB等色関数の分光特性の説明図
【図5】本発明に係る色フィルターの分光特性の説明図
【図6】本発明の実施例2の要部概略図
【図7】本発明の実施例3の要部概略図
【符号の説明】
101 色分解系 102 A/D変換器 103 演算手段 104 画像記憶手段 105 記憶部 106 表示手段 300 ドラム 301 カラー画像 302 照明光源 303 光ファイバー 304 対物レンズ 305 アパーチャー 306 ミラー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿台上のカラー画像を複数の異なった
    波長域の色フィルターを介して分光的に順次読み取る画
    像読取手段と、該画像読取手段からの画像信号を予め設
    定し記憶部に記憶しておいた分光特性の色光で読み取っ
    たときの画像信号を演算により求める演算手段と、該演
    算手段により演算した画像信号を記憶する画像記憶手段
    とを有していることを特徴とするカラー画像読取装置。
JP4337942A 1992-11-25 1992-11-25 カラー画像読取装置 Pending JPH06164956A (ja)

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JP4337942A JPH06164956A (ja) 1992-11-25 1992-11-25 カラー画像読取装置

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JP4337942A JPH06164956A (ja) 1992-11-25 1992-11-25 カラー画像読取装置

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JPH06164956A true JPH06164956A (ja) 1994-06-10

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JP (1) JPH06164956A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007208908A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 National Univ Corp Shizuoka Univ スキャナー装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007208908A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 National Univ Corp Shizuoka Univ スキャナー装置

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