JPH08279901A - シェーディング補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光電変換素子がオーバーフローすることな
く、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数を有効に利用して充
分な階調を確保しつつ、ノイズ低減したシェーディング
補正装置を提供する。 【構成】 光源１０のみの透過光を光電変換素子１２で
光電変換し、その出力レベルをそのまま、あるいは減衰
させてＡ／Ｄ変換器１３で量子化してシェーディング波
形信号として記憶手段１４に記憶する。次に原稿１１を
光源１０で照明し、その透過光を光電変換素子１２で光
電変換して、その出力レベルをＡ／Ｄ変換器１３で量子
化する。その原稿読取信号の出力に同期して、シェーデ
ィング波形信号を読み出し、増幅器１５で原稿読取信号
レベルよりも高めに増幅した後、原稿読取信号と補正演
算部１６で演算処理してシェーディング歪を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスキャナやコピー等、原
稿を照明してその反射光、または透過光を光電変換して
読み取る画像読取装置の、照明光源や光学系のシェーデ
ィング補正を行うシェーディング補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば特公平２−１３５０８号公
報に開示された従来のシェーディング補正装置のブロッ
ク図である。図において、７１は増幅器、７２はＡ／Ｄ
変換器、７３は乗算器、７４はＲＯＭ、７５はＲＡＭ、
７６は積分回路、７７は減衰器、７８はセレクタ、７９
は比較器である。

【０００３】次に動作について説明する。原稿の読取走
査に先立って、白基準板の読取走査が行われ、当該白基
準板の反射率に比例したレベルのアナログ画信号が入力
される。減衰器７７で減衰されたアナログ画信号は増幅
器７１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７２に入力され、
ディジタル画信号に変換されＲＯＭ７４に出力される。
ＲＯＭ７４はディジタル画信号で指定されるアドレスか
ら補正係数を出力し、ＲＡＭ７５に書き込む。

【０００４】一方、セレクタ７８は、比較器７９がアナ
ログ画信号を所定の固定レベルと比較して出力する判定
信号を選択して、積分回路７６に出力する。積分回路７
６はパルス信号である上記判定信号を積分することによ
り、アナログ電圧の大小に変換し、減衰器７７に出力す
る。減衰器７７は、アナログ電圧の大小に応じて減衰比
を増減し、アナログ画信号を一定レベルに制御する。プ
リスキャン時は、比較器７９の比較基準となる固定レベ
ルを予め高く設定して１ライン分のデータをＲＡＭ７５
に書き込む。

【０００５】次にスキャンが開始されると、プリスキャ
ン時と同様の動作によって得られるディジタル画信号
と、ＲＡＭ７５に書き込まれた補正係数を乗算器７３で
乗算して、補正されたディジタル画信号を出力する。

【０００６】セレクタ７８は、乗算器７３から出力され
るオーバーフロー信号を選択し、積分回路７６に出力す
る。このオーバーフロー信号は、原稿読取時のディジタ
ル画信号の値が白基準板読取時のディジタル画信号の値
よりも大きくなった場合にハイレベルとなる信号で、積
分回路７６はパルス信号である上記オーバーフロー信号
を積分することにより、アナログ電圧の大小に変換し、
減衰器７７に出力する。減衰器７７は、アナログ電圧の
大小に応じて減衰比を増減し、アナログ画信号を一定レ
ベルに制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のシェーディング
歪み補正装置では、透過原稿読取において、原稿がない
場合のシェーディング波形読取レベルが透過原稿読取レ
ベルの数倍になるような場合、入力信号レベルの増幅率
で制御すると読取誤差やノイズ成分も増幅されることに
なるといった問題点があった。

【０００８】本発明は上述のような問題点を解消するた
めになされたもので、光電変換素子がオーバーフローす
ることなく、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数を有効に利
用して充分な階調を確保しつつ、ノイズを低減したシェ
ーディング補正装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
シェーディング補正装置は、原稿読取信号の必要量子化
ビット数が確保できるレベルでシェーディング波形信号
を読み取り、シェーディング歪補正時に原稿読取信号レ
ベルを確実に上回るレベルに一定の比率で増幅する手段
を用いて増幅した後、原稿読取信号と演算処理する構成
としたものである。

【００１０】また、本発明の請求項２に係るシェーディ
ング補正装置は、原稿読取信号の必要量子化ビット数が
確保できるレベルまでシェーディング波形信号を減衰さ
せて読み取り、シェーディング歪補正時に原稿読取信号
レベルを確実に上回るレベルに一定の比率で増幅する手
段を用いて増幅した後、原稿読取信号と演算処理する構
成としたものである。

【００１１】また、本発明の請求項３に係るシェーディ
ング補正装置は、原稿読取信号の必要量子化ビット数が
確保できるレベルまでシェーディング波形信号読取時に
光量を減衰させて読み取り、シェーディング歪補正時に
原稿読取信号レベルを確実に上回るレベルに一定の比率
で増幅する手段を用いて増幅した後、原稿読取信号と演
算処理する構成としたものである。

【００１２】また、本発明の請求項４に係るシェーディ
ング補正装置は、原稿読取信号の必要量子化ビット数が
確保できるレベルでシェーディング波形信号を読み取
り、シェーディング歪補正時に、予め検出した原稿読取
信号のピーク値を上回るレベルに一定の比率で増幅する
手段を用いて増幅した後、原稿読取信号と演算処理する
構成としたものである。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に係るシェーディング補正装
置においては、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数を有効に
利用することができる。

【００１４】また、本発明の請求項２に係るシェーディ
ング補正装置においては、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット
数を有効に利用することができ、増幅によるノイズ成分
の増加も最小限に抑えることができる。

【００１５】また、本発明の請求項３に係るシェーディ
ング補正装置においては、光電変換素子がオーバーフロ
ーすることなく、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数を有効
に利用することができる。

【００１６】また、本発明の請求項４に係るシェーディ
ング補正装置によれば、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数
を有効に利用しつつ、原稿読取信号との演算処理におい
て階調範囲を最大限利用することができる。

【００１７】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の実施例１におけるシェーディ
ング補正装置を示すブロック図である。図において、１
０は照明光源、１１は読取原稿、１２は光電変換素子、
１３はＡ／Ｄ変換器、１４は記憶手段、１５は増幅器、
１６は補正演算部である。

【００１８】図２は実施例１〜３におけるシェーディン
グ補正装置のシェーディング波形読取レベルと原稿読取
レベルを示す図であり、図において、ａはシェーディン
グ波形読取レベル、ｂはレベル補正されたシェーディン
グ波形レベル、ｃは原稿読取波形レベルである。

【００１９】次に動作について説明する。例えば、写真
フィルムのような透過原稿１１を光源１０で照明し、そ
の透過光量を光電変換素子１２で光電変換して、その出
力レベルをＡ／Ｄ変換器１３でディジタルデータに変換
する場合について述べる。シェーディング波形信号読取
時、所定の光量で原稿が無い状態で光源１０の透過光量
を光電変換素子１２で光電変換し、その出力レベル（図
２Ａのａ）をＡ／Ｄ変換器１３に入力する。Ａ／Ｄ変換
器１３でディジタルデータに変換されたシェーディング
波形信号を記憶手段１４に記憶する。

【００２０】次に原稿１１の読取時、光源１０で照明し
た原稿１１の透過光量を光電変換素子１２で光電変換
し、その出力レベル（図２Ｂのｃ）をＡ／Ｄ変換器１３
に入力する。Ａ／Ｄ変換器１３でディジタルデータに変
換された原稿画信号と同期して、記憶手段１４に記憶さ
れたシェーディング波形信号を読み出し、増幅器１５で
１０％程度増幅して（図２Ｂのｂ）、補正演算部１６に
入力する。補正演算部１６では原稿読取レベル（図２Ｂ
のｃ）を、原稿読取時に画信号と同期して読み出した上
記増幅されたシェーディング波形信号読取レベル（図２
Ｂのｂ）で割り算した後、２５６階調等所定の階調範囲
に正規化して出力する。

【００２１】実施例２．図３は本発明の実施例２におけ
るシェーディング補正装置を示すブロック図である。図
において、１７は減衰器、１８はセレクタである。な
お、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。

【００２２】次に動作について説明する。シェーディン
グ波形信号読取時、光源１０の透過光量を光電変換素子
１２で光電変換し、その出力レベル（図２Ａのｂ）を減
衰器１７で例えば１／２に減衰させたレベル（図２Ａの
ａ）をセレクタ１８で選択してＡ／Ｄ変換器１３に入力
する。Ａ／Ｄ変換器１３でディジタルデータに変換され
たシェーディング波形信号を記憶手段１４に記憶する。

【００２３】次に原稿１１の読取時、光源１０で照明し
た原稿１１の透過光量を光電変換素子１２で光電変換
し、その出力レベル（図２Ｂのｃ）をそのままセレクタ
１８で選択してＡ／Ｄ変換器１３に入力する。Ａ／Ｄ変
換器１３でディジタルデータに変換された原稿画信号と
同期して、記憶手段１４に記憶されたシェーディング波
形信号を読み出し、増幅器１５で２倍に増幅して元のレ
ベル（図２Ｂのｂ）に戻した後、補正演算部１６に入力
する。補正演算部１６では原稿読取レベル（図２Ｂの
ｃ）を、原稿読取時に画信号と同期して読み出した上記
増幅されたシェーディング波形信号読取レベル（図２Ｂ
のｂ）で割り算した後、２５６階調等所定の階調範囲に
正規化して出力する。

【００２４】実施例３．図４は本発明の実施例３におけ
るシェーディング補正装置のブロック図である。図にお
いて、１９は制御手段である。なお、図１と同一符号は
それぞれ同一または相当部分を示す。

【００２５】次に動作について説明する。シェーディン
グ波形信号読取時、制御手段１９で光源１０の光量、及
び光電変換素子１２の光蓄積時間を減少させた後、光源
１０の透過光量を光電変換素子１２で光電変換し、その
出力レベル（図２Ａのａ）をＡ／Ｄ変換器１３に入力す
る。 Ａ／Ｄ変換器１３でディジタルデータに変換され
たシェーディング波形信号を記憶手段１４に記憶する。

【００２６】次に原稿１１の読取時、制御手段１９で光
源１０の光量、及び光電変換素子１２の光蓄積時間を増
加させた後、光源１０で照明した原稿１１の透過光量を
光電変換素子１２で光電変換し、その出力レベル（図２
Ｂのｃ）をＡ／Ｄ変換器１３に入力する。Ａ／Ｄ変換器
１３でディジタルデータに変換された原稿画信号と同期
して、記憶手段１４に記憶されたシェーディング波形信
号を読み出し、増幅器１５で光量、及び光蓄積時間の減
少分を増幅して元のレベル（図２Ｂのｂ）に戻した後、
補正演算部１６に入力する。補正演算部１６では原稿読
取レベル（図２Ｂのｃ）を、原稿読取時に画信号と同期
して読み出した上記増幅されたシェーディング波形信号
読取レベル（図２Ｂのｂ）で割り算した後、２５６階調
等所定の階調範囲に正規化して出力する。

【００２７】実施例４．図５は本発明の実施例４におけ
るシェーディング補正装置のブロック図である。図にお
いて、２０は第２の記憶手段、２１は原稿ピークレベル
検出部である。なお、図１と同一符号はそれぞれ同一ま
たは相当部分を示す。

【００２８】図６は本発明の実施例４におけるシェーデ
ィング補正装置のシェーディング波形読取レベルと原稿
読取レベルを示す図であり、ａはシェーディング波形読
取レベル、ｂはレベル補正されたシェーディング波形レ
ベル、ｃは原稿読取波形レベルである。

【００２９】次に動作について説明する。シェーディン
グ波形信号読取時、光源１０の透過光量を光電変換素子
１２で光電変換し、その出力レベル（図６Ａのａ）をＡ
／Ｄ変換器１３に入力する。Ａ／Ｄ変換器１３でディジ
タルデータに変換されたシェーディング波形信号を記憶
手段１４に記憶する。

【００３０】次に原稿１１の読取時、光源１０で照明し
た原稿１１の透過光量を光電変換素子１２で光電変換
し、その出力レベル（図６Ｂのｃ）をＡ／Ｄ変換器１３
に入力する。Ａ／Ｄ変換器１３でディジタルデータに変
換された原稿画信号は一旦第２の記憶手段２０に記憶さ
れ、その過程でピーク検出部２１で原稿ピークレベルを
検出する。

【００３１】第２の記憶手段２０に記憶された原稿画信
号と同期して、記憶手段１４に記憶されたシェーディン
グ波形信号を読み出し、ピーク検出部２１で検出した原
稿ピークレベルに応じて、増幅器１５でシェーディング
波形信号を増幅し（図６Ｂのｂ）、補正演算部１６に入
力する。補正演算部１６では原稿読取レベル（図６Ｂの
ｃ）を、原稿読取時に画信号と同期して読み出した上記
増幅されたシェーディング波形信号読取レベル（図６Ｂ
のｂ）で割り算した後、２５６階調等所定の階調範囲に
正規化して出力する。

【００３２】なお、上記実施例における補正演算部で
は、原稿読取レベルをシェーディング波形信号レベルで
割り算しているが、記憶手段にシェーディング波形信号
の逆数を記憶しておき、原稿読取レベルと乗算しても構
わない。また、正規化する階調数も２５６以外の任意で
よい。

【００３３】さらに、シェーディング波形信号の増幅率
は、原稿読取レベルがオーバーフローしないレベルであ
れば任意でよく、シェーディング波形信号の読み取り時
に減衰させる場合も、その減衰比を任意に選んでよい。

【００３４】また、光源、光電変換素子、ピーク検出
部、Ａ／Ｄ変換器等にどのようなデバイス、方式を用い
ても、本発明の目的を達成できるものであれば構わな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
シェーディング補正装置によれば、原稿読取信号の必要
量子化ビット数が確保できるレベルでシェーディング波
形信号を読み取り、シェーディング歪補正時に原稿読取
信号レベルを上回るレベルに一定比率で増幅した後、原
稿読取信号と演算処理するようにしたので、Ａ／Ｄ変換
器の量子化ビット数を有効に利用することができる。

【００３６】また、本発明の請求項２記載のシェーディ
ング補正装置によれば、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数
を有効に利用することができ、増幅によるノイズ成分の
増加も最小限に抑えることができる。

【００３７】また、本発明の請求項３記載のシェーディ
ング補正装置によれば、光電変換素子がオーバーフロー
することなく、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数を有効に
利用することができる。

【００３８】また、本発明の請求項４記載のシェーディ
ング補正装置によれば、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数
を有効に利用しつつ、原稿読取信号との演算処理におい
て階調範囲を最大限利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１におけるシェーディング補
正装置を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施例１〜３におけるシェーディン
グ補正装置のシェーディング波形読取レベルと原稿読取
レベルを示す図である。

【図３】 本発明の実施例２におけるシェーディング補
正装置を示すブロック図である。

【図４】 本発明の実施例３におけるシェーディング補
正装置を示すブロック図である。

【図５】 本発明の実施例４におけるシェーディング補
正装置を示すブロック図である。

【図６】 本発明の実施例４におけるシェーディング補
正装置のシェーディング波形読取レベルと原稿読取レベ
ルを示す図である。

【図７】 従来のシェーディング補正装置のブロック図
である。

【符号の説明】

１０ 照明光源、１１ 原稿、１２ 光電変換素子、１
３ Ａ／Ｄ変換器、１４ 記憶手段、１５ 増幅器、１
６ 補正演算部、１７ 減衰器、１８ セレクタ、１９
制御手段、２０ 第２の記憶手段、２１ ピークレベ
ル検出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 尚利 長岡京市馬場図所１番地 三菱電機株式会 社映像システム開発研究所内 (72)発明者 野口 光一 長岡京市馬場図所１番地 三菱電機株式会 社映像システム開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一様濃度基準面または原稿を照明する光
   源と、前記一様濃度基準面または前記原稿を走査して画
   信号を出力する光電変換素子と、前記光電変換素子で走
   査して得られるアナログ値画信号をディジタル値画信号
   に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記一様濃度基準面または
   透過光を前記光電変換素子により走査して得られるアナ
   ログ値シェーディング波形信号を前記Ａ／Ｄ変換器でデ
   ィジタル値シェーディング波形信号に変換し、該ディジ
   タル値シェーディング波形信号を記憶する記憶手段と、
   前記原稿を前記光電変換素子で走査して得られるアナロ
   グ値画信号を前記Ａ／Ｄ変換器でディジタル値画信号に
   変換し、該ディジタル値画信号の出力に同期して前記記
   憶手段からディジタル値シェーディング波形信号を読み
   出す制御手段と、該ディジタル値画信号のシェーディン
   グ歪を該ディジタル値シェーディング波形信号と所定の
   演算を行うことにより補正する演算補正手段を備えた画
   像読取装置において、該ディジタル値シェーディング波
   形信号を前記記憶手段から読み出す際に、一定の倍率で
   増幅する手段を有することを特徴とするシェーディング
   補正装置。
2. 【請求項２】 前記一様濃度基準面または透過光を前記
   光電変換素子により走査して得られるアナログ値シェー
   ディング波形信号を一定の比率で減衰させた信号を前記
   Ａ／Ｄ変換器でディジタル値シェーディング波形信号に
   変換して前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段から読み
   出す際に該ディジタル値シェーディング波形信号を一定
   の倍率で増幅する手段を有することを特徴とする請求項
   １記載のシェーディング補正装置。
3. 【請求項３】 前記光源への通電量、あるいは前記光電
   変換素子の走査時間を制御する制御手段を有し、前記一
   様濃度基準面または透過光を前記光電変換素子により走
   査する際、前記制御手段により光量を一定の比率で減衰
   させて得られるアナログ値シェーディング波形信号を前
   記Ａ／Ｄ変換器でディジテル値シェーディング波形信号
   に変換して前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段から読
   み出す際に、該ディジタル値シェーディング波形信号を
   一定の倍率で増幅する手段を有することを特徴とする請
   求項１記載のシェーディング補正装置。
4. 【請求項４】 前記原稿を前記光電変換素子で走査して
   得られるアナログ値画信号を前記Ａ／Ｄ変換器でディジ
   タル値画信号に変換し、該ディジタル値画信号を記憶す
   る第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に前記原稿全
   体のディジタル値画信号を記憶する際にそのピーク値を
   検出する検出手段を備え、該検出レベルに応じて前記第
   ２の記憶手段からのディジタル値画信号出力に同期して
   前記記憶手段からディジタル値シェーディング波形信号
   を読み出す際、該ディジタル値シェーディング波形信号
   を一定の倍率で増幅する手段を有することを特徴とする
   請求項１記載のシェーディング補正装置。