JPH0630259A

JPH0630259A - 画像読取装置の画質補正回路

Info

Publication number: JPH0630259A
Application number: JP4182361A
Authority: JP
Inventors: Haruo Yo; 治雄余
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】回路規模を小さくし且つシェーディング補正
とコントラスト補正を高速に行うことができる画像読取
装置の画質補正回路を提供する。【構成】所定基準画像を画像読取りすることにより光
量歪みを有する該基準画像の画像データを得、該光量歪
みを補正する画素毎のシェーディング補正用データを作
成し、読取り用原稿を画像読取りして得られる画像デー
タの各ピクセルデータに対し上記画素毎のシェーディン
グ補正用データを重畳演算することにより得られる画素
毎のピクセルデータに基いて該ピクセルデータのコント
ラストを調整するコントラスト補正用データを作成し、
上記シェーディング補正用データとコントラスト補正用
データから画素毎の補正用データを作成し、本来の画像
読取りする際に得られるピクセルデータに対して補正用
データを重畳演算する様にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿を光学的・電子的
に読取る画像読取装置に関し、特に、シェーディング補
正とコントラスト補正を行うための画像読取装置の画質
補正回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる画像読取装置は、ファクシミリや
複写機、光学読取り装置等の広い分野に適用されてい
る。複写機を例に説明すると、図３に示すように、装置
本体２の上部に透光板４を有する上板６が設けられ、更
に上板６の上部に蓋体８がヒンジ結合（図示せず）によ
って開閉自在に設けられ、透光板４と蓋体８の間に原稿
１０がセットされるようになっている。更に、画像読取
り時には、原稿１０をセットした状態で透光板４と蓋体
８を一体として図中の矢印Ｘの方向（副走査方向）に移
動させる移動機構（図示せず）が設けられている。

【０００３】装置本体２の上側ケースには、紙面に対し
て直交する方向（主走査方向）に向けてスリット状に形
成された開口１２が設けられており、開口１２に対向す
るようにして集光レンズアレイ１４と光源ランプ１６，
１８が設けられている。そして、光源ランプ１６，１８
からの光によって照明された原稿１０からの反射光が集
光レンズ１４で受光され、更に、反射ミラー２０とリレ
ーレンズ２２及び反射ミラー２４を介してＣＣＤ等のイ
メージセンサ２６に導かれ、イメージセンサ２６からは
所定のタイミングで光電変換出力信号Ｓ_iが出力され
る。尚、イメージセンサ２６は、反射ミラー２０とリレ
ーレンズ２２及び反射ミラー２４を介して光学的に読取
られた主走査方向の１ライン分の画像を同時に受光する
複数の画素を有するラインセンサから成り、これらの画
素に発生する光電変換出力信号Ｓ_iを所謂点順次走査の
所定タイミングで時系列的に出力するようになってい
る。即ち、画像読取り時には、矢印Ｘの方向に所定周期
で原稿１０が副走査される毎に、イメージセンサ２６が
上記点順次走査のタイミングで１ライン分の光電変換出
力信号Ｓ_iを時系列的に出力することにより主走査が実
現され、この副走査と主走査を繰り返すことによって原
稿１０の全面の画像を読取るようになっている。更に、
イメージセンサ２６から出力される光電変換出力信号Ｓ
_iは、図４に示すシェーディング補正及びコントラスト
補正のための画質補正回路によって補正処理された後、
各種信号処理回路等に転送されるようになっている。即
ち、この画質補正回路は、図３に示した光源ランプ１
６，１８の発光特性、リレーレンズ２２を含む光学系の
結像特性、イメージセンサ２６の感度不均一性に起因し
て光電変換出力信号Ｓ_iに生じる光量歪み (Shading)を
デジタル信号処理によって補正するシェーディング補正
回路と、原稿画像の濃淡の不鮮明性をデジタル信号処理
によって補正するコントラスト補正回路を有する構成と
なっている。

【０００４】図４において、イメージセンサ２６から出
力される画素毎の光電変換出力信号Ｓ_iを所定ビットの
ピクセルデータＤ_iにデジタル変換するＡ／Ｄ変換器２
８を備え、Ａ／Ｄ変換器２８の出力が切換え回路３０を
介して白色データメモリ３２とシェーディング補正回路
３４に切換え接続され、更に、シェーディング補正回路
３４の出力がコントラスト補正回路３６に接続されてい
る。コントラスト補正データメモリ３８は、後述する調
整時に、コントラスト補正回路３６から出力されるピク
セルデータＤ_Oを一時的に記憶するためにあり、白色デ
ータメモリ３２と共にマイクロプロセッサ４０に接続さ
れている。マイクロプロセッサ４０は、白色データメモ
リ３２に保持されたピクセルデータＤ_iからシェーディ
ング補正用データを形成して第１の補正データメモリ４
２に記憶させると共に、コントラスト補正データメモリ
４０に保持されたピクセルデータＤ_Oからコントラスト
補正用データを形成して第２の補正データメモリ４４に
記憶させ、これらの補正用データに基いて、シェーディ
ング補正回路３４によるシェーディング補正と、コント
ラスト補正回路３６によるコントラスト補正を行わせる
ようになっている。

【０００５】次に、図４に示す画質補正回路の動作を説
明する。まず、通常の画像読取りの前の調整時におい
て、シェーディング補正とコントラスト補正を行うため
の補正データの作成処理が行われる。最初に、マイクロ
プロセッサ４０の制御により切換え回路路３０が接点ａ
側に接続され、図３の蓋板８の裏面側に設けられている
基準白原稿（図示せず）の全体を画像読取りすることに
よって、基準白原稿の１フレーム画像分のピクセルデー
タＤ_iを白データメモリ３２に記憶させ、更に、１フレ
ーム画像分のこれらのピクセルデータＤ_iを画素毎のシ
ェーディング補正データとして第１の補正データメモリ
４２に記憶させる。

【０００６】次に、マイクロプロセッサ４０の制御によ
り切換え回路路３０が接点ｂ側に切換え接続され、ユー
ザーが透光板４と蓋板８の間に設置した所望の読取り用
原稿について画像読取りを行う。そして、Ａ／Ｄ変換器
２８から切換え回路３０を介してシェーデイング補正回
路３４に入力されるピクセルデータＤ_iは、上記点順次
走査のタイミングに同期して第１の補正データメモリ４
２から出力される画素毎のシェーディング補正データＤ
_SHと次式（１）の演算が行われ、光量歪みとは逆特性の
重付けが成されることでシェーデイング補正されたピク
セルデータＤ_Sが形成される。

【０００７】

【数１】

【０００８】尚、式（１）において、係数Ｋはピクセル
データＤ_Sの最大階調であり、例えば、８ビットのピク
セルデータＤ_Sを処理する場合にはＫ＝２５５となる。
更に、シェーデイング補正回路３４から出力されるピク
セルデータＤ_Sは順次にコントラスト補正回路３６に供
給され、ピクセルデータＤ_Sの順序に対応して第２の補
正データメモリ４４から出力されるコントラスト補正用
データＤ_Cと次式（２）の演算が行われる。

【０００９】

【数２】

【００１０】但し、この時点では、未だコントラスト補
正用データＤ_Cが作成されていないので、第２の補正デ
ータメモリ４４中の全てのデータは全て等しい値であ
り、実質的にコントラスト補正が成されないピクセルデ
ータＤ_Oが出力される。そして、シェーディング補正は
成されたがコントラスト補正が未だ成されていない調整
時でのこれらのピクセルデータＤ_Oは、順次にコントラ
スト補正データメモリ３８に記憶される。

【００１１】次に、マイクロプロセッサ４０が、コント
ラスト補正データメモリ３８に格納されたピクセルデー
タＤ_Oを解析して、最低濃度の部分と文字等に相当する
最大濃度の部分を検出し、最適のコントラスト強調を実
現することができるコントラスト補正用データＤ_Cを画
素毎に作成して、これらを第２の補正データメモリ４４
に記憶させる。

【００１２】そして、このような初期段階での調整処理
が完了すると、切換え回路３０が接点ｂに接続された状
態となり、原稿の本来の画像読取りが開始される。本来
の画像読取りにおいては、透光板４と蓋体８の間に設置
された原稿を主走査及び副走査に同期して読取り、それ
によってイメージセンサ２６から点順次走査のタイミン
グで出力される光電変換出力信号ＳｉがＡ／Ｄ変換器２
８でデジタル化されたピクセルデータＤ_iとなってシェ
ーディング補正回路３４に供給され、第１の補正データ
メモリ４２からのシェーディング補正用データＤ_SHと上
記式（１）の演算処理によってシェーディング補正され
る。更に、シェーディング補正されたピクセルデータＤ
_Sはコントラスト補正回路３６でコントラスト補正用デ
ータＤ_Cと上記式（２）の演算処理によってコントラス
ト補正が行われる。この結果、コントラスト補正回路３
６には、シェーディング補正とコントラスト補正が行わ
れたピクセルデータＤ_Oが発生することとなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画質
補正回路にあっては、シェーディング補正回路とコント
ラスト補正回路が別個独立に設けられているので、回路
規模が大きく且つ複雑となり、更に処理のための制御が
複雑になると共に処理時間が長くなる問題があった。特
に、画像データを高速処理する場合には大きな問題点と
なっていた。

【００１４】本発明は、このような問題点に鑑みて成さ
れたものであり、回路規模を小さくし且つシェーディン
グ補正とコントラスト補正を高速に行うことができる画
像読取装置の画質補正回路を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】画像読取装置の画像読取
りによって得られる画像データに対してシェーディング
補正及びコントラスト補正を行う画像読取装置の画質補
正回路において、基準白原稿等の所定基準画像を画像読
取りすることによって光量歪みを有する該基準画像の画
像データを得て、該光量歪みを補正する画素毎のシェー
ディング補正用データを作成し、読取り用原稿を画像読
取りして得られる画像データの各ピクセルデータに対し
て上記画素毎のシェーディング補正用データを重畳演算
することにより得られる画素毎のピクセルデータに基い
て上記原稿の最大濃度と最低濃度を検出すると共に、該
ピクセルデータのコントラストを調整する画素毎のコン
トラスト補正用データを作成し、上記シェーディング補
正用データとコントラスト補正用データを乗算すること
によって画素毎の補正用データを作成し、上記読取り用
原稿を本来の画像読取りする際に得られる画像データの
画素毎のピクセルデータに対して上記補正用データを重
畳演算することでシェーディング補正及びコントラスト
補正を行なう構成とした。

【００１６】

【作用】かかる構成を有する本発明によれば、本来の画
像読取りの際には、画像データの各ピクセルデータに対
して、シェーディング補正とコントラスト補正が同時に
行なわれるので、従来技術のように夫々の別個の補正回
路によって順次に補正を行なう場合よりも、処理時間が
短縮化されると共に回路規模が小さくなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明による一実施例を図面と共に説
明する。図１は、例えば図３に示したような走査機構と
光学機構及び光源変換機構を有する画像読取り機構によ
って画像読取りされて、イメージセンサから出力される
光電変換出力信号Ｓ_iに対して、シェーディング補正と
コントラスト補正を行うための補正回路を示す。即ち、
Ａ／Ｄ変換器４６は、上記画像読取り機構が主走査及び
副走査に同期した点順次走査に同期してイメージセンサ
から出力される画素毎の光電変換出力信号Ｓ_iをデジタ
ルのピクセルデータＤ_iに変換して切換え回路４８に出
力する。切換え回路４８は、切換え動作によって、白色
データメモリ５０と補正回路５２のいずれか一方へピク
セルデータＤ_iを転送するために設けられている。マイ
クロプロセッサ５４は、後述する補正調整時に白色デー
タメモリ５０に記憶されるピクセルデータＤ_iからシェ
ーディング補正用データＤ_SHを作成すると共に、同じく
補正調整時にコントラスト補正データメモリ５８に記憶
されるピクセルデータからコントラスト補正用データＤ
_Cを作成して、シェーディング補正及びコントラスト補
正を同時に実現するための補正用データＤ_CMを作成し
て、その補正データＤ_CMを補正データメモリ５６に記憶
させる演算機能を有する。補正データメモリ５６は、シ
ェーディング補正とコントラスト補正を行う際に補正用
データＤ_CMを補正回路５２に供給するようになってい
る。

【００１８】次に、かかる補正回路の作用を説明する。
尚、図３に示すような画像読取り機構が適用されるもの
とする。

【００１９】実際の画像読取りを行う前の補正調整時に
は、マイクロプロセッサ５４の制御により切換え回路路
４８が接点ａ側に接続され、図３の蓋板８の裏面側に設
けられている基準白原稿（図示せず）を画像読取りする
ことによって、基準白原稿の１フレーム画像分のピクセ
ルデータＤ_iを白データメモリ５０に記憶させ、更に、
１フレーム画像分のこれらのピクセルデータＤ_iを画素
毎のシェーディング補正用データとして補正データメモ
リ５６に記憶させる。次に、マイクロプロセッサ５４の
制御により切換え回路路４８を接点ｂ側に切換え接続
し、ユーザーが図３の透光板４と蓋体８に設置した所望
の原稿について画像読取りを行う。したがって、Ａ／Ｄ
変換器４６から切換え回路４８を介して補正回路５２へ
入力されるピクセルデータＤ_iは、該ピクセルデータＤ
_iの順序に対応して補正データメモリ５６から出力され
る画素毎の補正用データＤ_CMと次式（３）の演算が行わ
れ、シェーディング補正されたピクセルデータＤ_Oが形
成される。

【００２０】

【数３】

【００２１】尚、式（３）において、係数Ｋはピクセル
データＤ_Oの最大階調であり、例えば、８ビットのピク
セルデータＤ_Oが扱われる場合にはＫ＝２５５となる。

【００２２】但し、この時点での補正用データＤ_CMはシ
ェーディング補正のみを実現するデータであるので、補
正調整時において上記式（３）によって得られるピクセ
ルデータＤ_Oは、コントラスト補正が行われていない。
即ち、画素毎のシェーディング補正用データをＤ_SHとす
れば、この時点ではＤ_CM＝１／Ｄ_SHの関係となってい
る。そして、この補正調整時のピクセルデータＤ_Oは、
順次にコントラスト補正データメモリ５８に記憶され
る。

【００２３】次に、マイクロプロセッサ５４は、コント
ラスト補正データメモリ５８に記憶されたピクセルデー
タＤ_Oを解析し、最低濃度の部分と文字等に相当する最
大濃度の部分を検出し、最適のコントラスト強調を実現
することができるコントラスト補正用データＤ_Cを画素
毎に作成する。そして、上記シェーディング補正用デー
タＤ_SHとコントラスト補正用データＤ_Cを画素毎にＤ_C
／Ｄ_SHの演算を行って得られる新たな補正用データＤ_CM
を再度補正データメモリ５６に記憶させる。そして、こ
のような初期段階での調整処理が完了すると、切換え回
路４８が接点ｂに接続された状態となり、原稿の本来の
画像読取りが開始される。本来の画像読取りにおいて
は、透光板４と蓋体８の間に設置された原稿を主走査及
び副走査に同期して読取り、それによってイメージセン
サ２６から点順次走査のタイミングで出力される光電変
換出力信号Ｓ_iがＡ／Ｄ変換器４６でデジタル化された
ピクセルデータＤ_iとなって補正回路５２に供給され
る。補正回路５２は、ピクセルデータＤ_iと補正データ
メモリ５６からの補正用データＤ_CMについて上記式
（３）の演算処理を行い、シェーディング補正とコント
ラスト補正を同時に処理したピクセルデータＤ_Oを出力
する。

【００２４】このように、この実施例によれば、補正回
路５２が補正データメモリ５６に記憶されている補正用
データＤ_CMをピクセルデータＤ_iに重み付け処理するだ
けでシェーディング補正とコントラスト補正を一括して
行うので、従来技術に較べて処理速度が速くなると共に
回路規模が小さくなる。

【００２５】次に、他の実施例を図２と共に説明する。
図２は、例えば図３に示したような走査機構と光学機構
及び光源変換機構を有する画像読取り機構によって画像
読取りされて、イメージセンサから出力される光電変換
出力信号Ｓ_iに対して、シェーディング補正とコントラ
スト補正を行うための補正回路を示す。即ち、Ａ／Ｄ変
換器６０は、上記画像読取り機構が主走査及び副走査に
同期した点順次走査に同期してイメージセンサから出力
される画素毎の光電変換出力信号Ｓ_iをデジタルのピク
セルデータＤ_iに変換して切換え回路６２に出力する。
切換え回路６２は、図示の接点ａに切換わることによ
り、ピクセルデータＤ_iを白色データメモリ６４に転送
し、接点ｂに切換わることによりピクセルデータＤ_iを
補正処理されたピクセルデータＤ_Oとして出力し、図示
していない各種の画像信号処理回路等に転送する。

【００２６】マイクロプロセッサ６６は、後述する補正
調整時に白色データメモリ６４に記憶されるピクセルデ
ータＤ_iからシェーディング補正用データＤ_SHを作成す
ると共に、同じく補正調整時にコントラスト補正データ
メモリ６８に記憶されるピクセルデータからコントラス
ト補正用データＤ_Cを作成し、更に、シェーディング補
正及びコントラスト補正を同時に実現するための補正用
データＤ_CMを作成して、その補正用データＤ_CMを補正デ
ータメモリ７０に記憶させる演算機能を有する。コント
ラスト補正データメモリ６８は補正調整時において切換
え回路６２から出力される１フレーム画分のピクセルデ
ータＤ_Oを記憶するためにある。補正データメモリ７０
は、シェーディング補正とコントラスト補正を行う際に
補正データＤ_CMをＤ／Ａ変換器７２に供給し、Ｄ／Ａ変
換器７２の出力信号が増幅器７４を介してＡ／Ｄ変換器
６０のゲイン調整端子に供給されるようになっている。

【００２７】次に、かかる他の実施例の作用を説明す
る。尚、図３に示すような画像読取り機構が適用される
ものとする。

【００２８】実際の画像読取りを行う前の補正調整時に
は、マイクロプロセッサ６６の制御により切換え回路路
６２が接点ａ側に接続され、図３の蓋板８の裏面側に設
けられている基準白原稿（図示せず）を画像読取りする
ことによって、基準白原稿の１フレーム画像分のピクセ
ルデータＤ_iを白データメモリ６４に記憶させ、更に、
１フレーム画像分のこれらのピクセルデータＤ_iを画素
毎のシェーディング補正用データとして補正データメモ
リ７０に記憶させる。

【００２９】次に、マイクロプロセッサ６６の制御によ
り切換え回路路６２を接点ｂ側に切換え接続し、ユーザ
ーが図３の透光板４と蓋体８に設置した所望の原稿を画
像読取りする。ここで、Ａ／Ｄ変換器６０は補正データ
メモリ７０から出力される補正用データＤ_CMの変化に従
ってＡ／Ｄ変換器６０のゲインが自動調節されるので、
シェーデイング補正されたピクセルデータＤ_iが出力さ
れることとなる。但し、補正調整時には、補正用データ
Ｄ_CMはシェーディング補正のみを実現するデータである
ので、ピクセルデータＤ_Oはコントラスト補正が行われ
ていない。即ち、画素毎のシェーディング補正用データ
をＤ_SHとすれば、この時点ではＤ_CM＝１／Ｄ_SHの関係と
なっており、Ｄ／Ａ変換器７２を介して増幅器７４から
出力される制御信号も１／Ｄ_SHに比例した振幅の信号で
ある。そして、この補正調整時のピクセルデータＤ
_Oは、順次にコントラスト補正データメモリ６８に記憶
される。

【００３０】次に、マイクロプロセッサ６６は、コント
ラスト補正データメモリ６８に記憶されたピクセルデー
タＤ_Oを解析し、最低濃度の部分と文字等に相当する最
大濃度の部分を検出し、最適のコントラスト強調を実現
することができるコントラスト補正用データＤ_Cを画素
毎に作成する。そして、上記シェーディング補正用デー
タＤ_SHとコントラスト補正用データＤ_Cを画素毎にＤ_C
／Ｄ_SHの演算を行って得られる新たな補正用データＤ_CM
を再度補正データメモリ７０に記憶させる。そして、こ
のような初期段階での調整処理が完了すると、切換え回
路６２が接点ｂに接続された状態となり、原稿の本来の
画像読取りが開始される。

【００３１】本来の画像読取りにおいては、透光板４と
蓋体８の間に設置された原稿を主走査及び副走査に同期
して読取り、それによってイメージセンサ２６から点順
次走査のタイミングで出力される光電変換出力信号Ｓｉ
がＡ／Ｄ変換器６０でデジタル化されたピクセルデータ
Ｄ_iとなり、切換え回路６２を介して補正後のピクセル
データＤ_Oとして出力される。ここで、Ａ／Ｄ変換器６
０は、光電変換出力信号Ｓ_iが入力される所定の点順次
走査タイミングに同期して補正データメモリ７０から出
力される補正用データＤ_CMによってゲイン調整が行われ
るので、前記式（３）と等しい補正処理が実現されるこ
ととなり、ピクセルデータＤ_iはそのまま補正されたピ
クセルデータＤ_Oとなる。

【００３２】このように、この実施例によれば、補正デ
ータメモリ７０から出力されるシェーディング補正及び
コントラスト補正を同時に行う補正用データにしたがっ
てＡ／Ｄ変換器６０のゲインが自動調節されるので、処
理速度が速くなると共に回路規模が小さくなる。

【００３３】尚、これらの実施例は、図３に示す画像読
取り機構中のイメージセンサから出力される光電変換出
力信号に対してシェーディング補正及びコントラスト補
正を行なう場合を示したが、周知の画像読取り機構に適
用することができるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シェーデイング補正とコントラスト補正を同時に行う補
正手段を設けたので、処理速度が速くなると共に、回路
規模が小さくなり、高速画像信号処理を行う際に優れた
効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の他の一実施例の構成を示すブロック図
である。

【図３】イメージスキャナの画像読取り機構の一例を示
す概略断面図である。

【図４】従来のイメージスキャナの構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

４６，６０…Ａ／Ｄ変換器、４８，６２…切換え回路、
５０，６４…白データメモリ、５２…補正回路、５４，
６６…マイクロプロセッサ、５６，７０…補正データメ
モリ、５８，６８…コントラスト補正データメモリ、７
２…Ｄ／Ａ変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像読取装置の画像読取りによって得ら
れる画像データに対してシェーディング補正及びコント
ラスト補正を行う画像読取装置の画質補正回路におい
て、所定の基準画像を画像読取りすることによって光量歪み
を有する該基準画像の画像データを得て、該光量歪みを
補正する画素毎のシェーディング補正用データを作成
し、読取り用原稿を画像読取りして得られる画像データ
の各ピクセルデータに対して上記画素毎のシェーディン
グ補正用データを重畳演算することにより得られる画素
毎のピクセルデータに基いて上記原稿の最大濃度と最低
濃度を検出すると共に、該ピクセルデータのコントラス
トを調整する画素毎のコントラスト補正用データを作成
し、上記シェーディング補正用データとコントラスト補
正用データを乗算することによって画素毎の補正データ
を作成し、上記読取り用原稿を本来の画像読取りする際
に得られる画像データの画素毎のピクセルデータに対し
て上記補正データを重畳演算することでシェーディング
補正及びコントラスト補正を行なう補正回路を備えたこ
とを特徴とする画像読取装置の画質補正回路。