JPH0969940A - 画像情報読取装置のシェーディング補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取画像信号のシェーディングを補正するシ
ェーディング補正方法において、シェーディング補正デ
ータをアナログ変換することなく、簡易な構成により読
取画像信号のシェーディング補正を行う。 【解決手段】 シェーディング補正データを読み取られ
たデジタル画像信号の分解能よりも高い分解能において
算出し、算出されたシェーディング補正データを、デジ
タルの画像信号に加算することによりシェーディング補
正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報が記録さ
れている被走査面を光ビームで走査して画像情報を含ん
だ光を生ぜしめ、この光を光電的に検出して画像信号を
得る画像情報読取装置において、走査光ビームの強度ム
ラ、走査速度ムラ、光電読取手段の検出ムラ等による画
像信号の変動を補正する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像情報が記録された被走査面に光ビー
ムを走査させて、その被走査面からの反射光、透過光あ
るいは発光光を検出することにより画像情報の読取りを
行う画像情報読取装置が、従来より例えばコンピュータ
の画像入力部、ファクシミリの画像読取部等において使
用されている。このような画像情報読取装置において
は、レーザ光源等から発せられる光ビームを光偏向器に
より偏向して被走査面を走査せしめ、被走査面からの画
像情報を担持した光を光電読取手段により検出すること
により画像信号が得られる。上記光電読取手段として
は、比較的小型の光電子増倍管（フォトマルチプライヤ
ー）と一端が主走査線に沿って配され他端が上記フォト
マルチプライヤーに接合するように成形された光ガイド
とからなるもの、特開昭62-16666号等に開示されてい
る、主走査線に沿って直接配される長尺のフォトマルチ
プライヤー、あるいは主走査線に沿って配されるライン
センサ等が用いられる。

【０００３】ところが上述のような画像情報読取装置で
は、光偏向器の反射面の反射率ムラによる走査光ビーム
の強度ムラ、また光偏向器の偏向速度のバラツキによる
光ビームの走査速度ムラ、あるいは上記光ガイドの主走
査方向における集光ムラや長尺のフォトマルチプライヤ
ーの主走査方向における感度ムラによる光電読取手段の
検出ムラ等により、光電読取手段から得られる画像信号
が変動することがある。このような各種ムラにより光検
出効率の部分的な低下（シェーディング）が生じると、
当然ながら、被走査面に記録された画像情報を正しく検
出することが不可能となる。

【０００４】そこで、本出願人により、上記シェーディ
ングの状態を予め検出しておき、光ビームの主走査位置
に応じて画像信号やフォトマルチプライヤーの感度を補
正する等してシェーディングの影響を回避するようにし
たシェーディング補正装置が既に提案されている。

【０００５】ところがこのようにすると、シェーディン
グ補正を受けた画像信号に基づいて形成した再生画像に
おいて、スジ状のムラが発生することがある。すなわち
通常上記のシェーディング補正は、光電子増倍管等の光
検出器から出力されたアナログ画像信号をデジタル変換
し、このデジタル画像信号に、シェーディング特性に応
じたシェーディング補正データを加減することによって
なされるが、このデジタル補正におけるビット分解能が
低いと、シェーディング補正データが適正値よりも過不
足する点がビーム走査方向（集光体幅方向）に規則的に
発生するので、再生画像においては、周囲よりも濃度が
高い点あるいは低い点が発生し、この点が副走査方向
（ビーム走査方向と略直角な方向）に連なってスジ状の
ムラとなるのである。

【０００６】上記デジタル補正のビット分解能および再
生画像出力のビット分解能を十分に高めることにより、
上記不具合を解消することも可能であるが、そのように
すると大容量のメモリを備えた演算装置が必要になった
り、また上記補正処理および画像処理のスピードが低下
する、という別の問題が発生する。

【０００７】そこで本出願人により、デジタル画像信号
よりも高い分解能で求めたシェーディング特性に応じ
て、デジタル変換前のアナログ画像信号を補正すること
により、前述したスジ状のムラの発生が防止するシェー
ディング補正方法が提案されている（特開昭61-189762
号）。

【０００８】ところで、画像情報読取装置においては光
偏向器として複数の反射面を有する回転多面鏡が用いら
れる場合がある。この回転多面鏡を用いた場合には、例
えばガルバノメータミラーを用いた場合に比べて、偏向
速度を上げて読取りを高速で行うことができるという利
点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したシェーディン
グ補正方法は、予めシェーディング補正を行うためのシ
ェーディング補正データを求めておき、このシェーディ
ング補正データをデジタルのデータとして記憶手段に記
憶しておき、必要なときにこのシェーディング補正デー
タを読み出して、シェーディング補正を行うものであ
る。

【００１０】しかしながら、シェーディング補正はアナ
ログ画像信号に対して施されるため、デジタルデータと
して記憶されたシェーディング補正データをアナログ信
号に変換する必要があるため、シェーディング補正を行
う装置にシェーディング補正データをアナログ変換する
ための手段を設ける必要があり、これにより装置の構成
が複雑なものとなってしまっていた。

【００１１】また、デジタルのシェーディング補正デー
タをアナログデータに変換するデジタル−アナログ変換
器の能力によって、シェーディング補正の精度や演算速
度が制限されてしまう。すなわち、デジタル−アナログ
変換器の分解能は一定の値に限られており、分解能を上
げるとその演算速度は低下してしまう。逆に、演算速度
を上げるためには、分解能を低くする必要があるため、
精度のよい変換を行うことができない。

【００１２】本発明は上記事情に鑑み、デジタル−アナ
ログ変換器の能力に制限されることなく、簡易な構成に
より画像信号のシェーディング補正を行うことができる
シェーディング補正方法を提供することを目的とするも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるシェーディ
ング補正方法は、光ビームを反射偏向して画像情報が記
録されている被走査面を主副両方向に２次元的に走査さ
せ、該被走査面から発せられる前記画像情報を担持する
光を光電読取手段により読み取ってアナログ画像信号を
得、該アナログ画像信号をデジタル変換することにより
デジタルの画像信号を得る画像情報読取装置において、
前記光ビームの強度ムラ、走査速度ムラ、前記光電読取
手段の検出ムラ等による前記デジタル画像信号のシェー
ディングの特性を補正するシェーディング補正データ
を、前記デジタル画像信号よりも高い分解能において算
出して記憶手段に記憶させておき、該デジタル画像信号
に前記シェーディング補正データを加算することによ
り、前記シェーディングによる前記デジタル画像信号の
変動を補正することを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の効果】本発明による画像読取装置のシェーディ
ング補正方法は、デジタル画像信号よりも高い分解能で
求めたシェーディング補正データにより、デジタル画像
信号を補正するようにしたため、この補正に際してシェ
ーディング補正データが適正値よりも大きく過不足する
ことが無くなり、前述したスジ状のムラの発生が防止さ
れる。そしてこのようにシェーディング補正データの算
出のみを高分解能で行い、デジタル画像信号はそれより
も低い分解能で作成するようにしているから、画像処理
の速度が低下したり、画像処理用の演算装置として大記
憶容量のものが必要になることも無い。

【００１５】また、デジタル画像信号に対してデジタル
のシェーディング補正データによりシェーディング補正
を施すようにしたため、シェーディング補正データをア
ナログ変換するためのデジタル−アナログ変換器を設け
る必要が無くなり、装置の構成を簡易なものとすること
ができる。さらに、デジタル−アナログ変換器を設ける
必要がないため、演算処理の速度あるいは補正の精度が
変換器の能力に制限されることもなくなり、分解能の高
いシェーディング補正を高速に行うことが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００１７】図１は本発明によるシェーディング補正方
法の実施の形態によりシェーディング補正が行われる画
像情報読取装置を表す図である。この画像情報読取装置
は一例として、本出願人が既に特開昭55-12429号、同56
-11395号等において提案した蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光
体）のシートを用いる放射線画像情報記録再生システム
において、上記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽
発光光を読み取る放射線画像情報読取装置である。放射
線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート１は、
エンドレスベルト等のシート搬送手段２により、副走査
のために矢印Ｙ方向に搬送される。またレーザ光源３か
ら射出された励起光としての光ビーム3aは、光偏向器で
ある回転多面鏡４の反射面4aによって偏向され、蓄積性
蛍光体シート１を上記副走査方向Ｙと略直角な方向Ｘに
主走査する。こうして光ビーム3aが照射されたシート１
の箇所からは、蓄積記録されている放射線画像情報に応
じた光量の輝尽発光光が発散され、この輝尽発光光は集
光ガイド５を介して主走査線に沿って配された長尺のフ
ォトマルチプライヤー６によって光電的に検出される。

【００１８】上記フォトマルチプライヤー６から出力さ
れるアナログ出力信号Ｓは、ログアンプ７によって増幅
された後、Ａ／Ｄ変換器８においてデジタル化された
後、後述するデジタル演算部９に入力される。こうして
得られたデジタルの読取画像信号Ｓｄは画像処理回路10
に送られ、ここで階調処理、周波数処理等の処理を受け
た後、例えばＣＲＴ、光走査記録装置等の画像再生装置
11に入力される。上記読取画像信号Ｓｄは前記輝尽発光
光の光量を担持するものであるから、この読取画像信号
Ｓｄを用いれば、蓄積性蛍光体シート１に蓄積記録され
ていた放射線画像が、上記画像再生装置11により可視像
として再生される。なお読取画像信号Ｓｄは、上述のよ
うに直ちに画像再生装置11に入力する他、例えば磁気デ
ィスクや磁気テープ等の記録媒体に一時記録しておくよ
うにしてもよい。

【００１９】上記画像読取装置においては、前述のよう
に光ビームの強度ムラ、走査速度ムラおよび長尺フォト
マルチプライヤーの主走査方向の感度ムラ等に起因する
シェーディングが生じることがあり、このような各種ム
ラによるシェーディングが生じると、フォトマルチプラ
イヤーの出力信号Ｓは、同じ蓄積エネルギー量の画像部
分に対してもビーム走査位置に応じて変わってしまい、
正確な画像情報の読取りが行えなくなるので、シェーデ
ィング補正を行う必要がある。また、上記のように光偏
向器として回転多面鏡が用いられている場合には、回転
多面鏡の反射面ごとに、反射率、回転軸に対する角度
（いわゆる面倒れ）、回転軸からの距離、あるいは回転
速度に対応する偏向速度にバラツキが生じるため、シェ
ーディングの状態は光ビームを偏向する反射面によって
も異なってくる。従って、この場合のシェーディング補
正は回転多面鏡の各反射面に応じて行うことも考えられ
る。以下、このシェーディングを補正する方法について
説明する。

【００２０】前述したような放射線画像情報の読取りを
行う前に、蓄積性蛍光体シート１には一様強度のＸ線等
の放射線が照射される。このようにしていわゆるベタ露
光がなされた蓄積性蛍光体シート１は、前記と同様に画
像読取りにかけられる。光ビーム3aによって走査された
蓄積性蛍光体シート１からは、一様強度の輝尽発光光が
発散され、この輝尽発光光が光ガイド５を介してフォト
マルチプライヤー６によって検出される。このときフォ
トマルチプライヤー６から出力される参照出力信号Ｓｄ
０は、前述と同様にしてログアンプ７によって増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器８によりデジタル化された後、デジタ
ル演算部９に入力され、さらに補正値演算回路12に入力
される。この補正値演算回路12において、上記参照出力
信号の差（これは前記シェーディングによって生じるも
のであり、シェーディング特性を示している）は、同一
反射面により形成された走査線における主走査方向の画
素単位で求められる。以下、このシェーディング補正デ
ータの算出の詳細について説明する。

【００２１】まず、本実施の形態においては、回転多面
鏡の面数をＰ、蓄積性蛍光体シート１の主走査方向の画
素数をＮ、副走査方向の画素数をＰ×２^M 、読取りのビ
ット分解能をＬとする。

【００２２】図２に示すように蓄積性蛍光体シート１に
は主走査方向Ｘに沿ってＸ（ｉ，０）からＸ（ｉ，Ｎ−
１）（ｉ＝０〜Ｐ×２^M −１）のＮ列の画素が並んでお
り、また回転多面鏡４はＰ個の反射面4aを有しているの
で副走査方向Ｙに沿って形成されるＰ×２^M 個の画素
は、偏向を行った反射面に応じてＰ個のグループに分け
られる。補正値演算回路12は、例えばまず反射面０につ
いて、図３に示すようにそのＸ方向の各画素（ｉ，ｊ）
（ｊ＝０〜Ｎ−１）について、各画素値Ｘ（ｉ，ｊ）の
Ｙ方向の総和Ｓａ（０，ｊ）を求める。ここで、読取り
のビット分解能はＬビットであるため、総和Ｓａ（０，
ｊ）のビット分解能はＬ＋Ｍビットとなる。

【００２３】次いで、総和Ｓａ（０，ｊ）に対して、細
かいノイズ成分を除去するために必要に応じて平滑化処
理を施し、総和Ｓａ′（０，ｊ）を得る。さらに、この
総和Ｓａ′（０，ｊ）について、読取りのビット分解能
に揃えるため、この総和Ｓａ′（０，ｊ）の全ビット数
からＭビット切り捨てる。

【００２４】次いで、各総和Ｓａ′（０，ｊ）のメジア
ン値Ｓａ０（０）を求める。このメジアン値Ｓａ０
（０）の算出は以下の式（１）に基づいて行われる。

【００２５】 Sa0(k)=(max(Sa(k,j))-min(Sa(k,j))/2+min(Sa(k,j) （１） （ｋ＝０〜Ｐ−１） このようにしてメジアン値Ｓａ０（０）が求められる
と、各総和Ｓａ′（０，ｊ）とメジアン値Ｓａ０（０）
との差分を求め、この差分値を反射面０におけるシェー
ディング補正データＳ（０，ｊ）としてメモり13に記憶
する。このシェーディング補正データの算出は以下の式
（２）に基づいて行われる。

【００２６】 Ｓ（ｋ，ｊ）＝Ｓａ０（ｋ）−Ｓａ′（ｋ，ｊ） （２） （ｋ＝０〜Ｐ−１） 同様にして他の反射面についてもＸ方向のシェーディン
グ補正データが求められ、それぞれメモリ13に記憶され
る。したがってメモリ13には、図４に示すようにＰ種類
の主走査方向についてのシェーディング補正データが記
憶されることになる。

【００２７】上述したように蓄積性蛍光体シート１に蓄
積記録された放射線画像情報を読取る際には、メモリ13
から各反射面ごとのシェーディング補正データＳ（ｋ，
ｊ）が順番に呼び出され、蓄積性蛍光体シート１から読
み取られた画像信号の補正が行われる。すなわち、光ビ
ーム3aの主走査開始位置の光路上には、走査開始検出器
15が設けられており（図１においては便宜上走査開始検
出器15をブロック図で示す）、画像情報の読取りが開始
されると該走査開始検出器15は光ビーム3aを検出するご
とにクロック発生器16に信号を送り、この信号によりク
ロック発生器16からはパルス信号がメモリ13に向けて発
振される。回転多面鏡４は走査開始時に光ビームを反射
する反射面が予め決められており、メモリからはパルス
信号が入力されるのと同時に反射面に対応してシェーデ
ィング補正データＳ（ｋ，ｊ）が出力される。またこれ
とともにメモリ13には光ビームの主走査と同期した同期
信号Ｔが入力され、主走査方向の第ｎ列の画素が読み取
られるときにその第ｎ列に関するシェーディング補正デ
ータが出力せしめられるようになっている。これらのシ
ェーディング補正データＳ（ｋ，ｊ）は、メモリ13から
読み出された後、Ａ／Ｄ変換された後のデジタルの画像
信号に対して加算される。このデジタルの画像信号はシ
ェーディングの影響を受けたものとなっているが、この
画像信号にシェーディング補正データＳ（ｋ，ｊ）が加
えられることにより、シェーディングによる画像信号の
変動を補正して正確な画像を表す画像信号を得ることが
できる。また光ビームを偏向する反射面4aが変わるごと
に、メモリ13からは反射面に対応したシェーディング補
正データが順次出力される。

【００２８】このように本発明によるシェーディング補
正方法は、デジタル画像信号よりも高い分解能で求めた
シェーディング補正データにより、デジタル画像信号を
補正するようにしたため、この補正に際してシェーディ
ング補正データが適正値よりも大きく過不足することが
無くなる。したがって、このシェーディング補正データ
により補正された画像信号に基づいて再生された再生画
像においては、周囲よりも濃度が高くなったり低くなっ
たりする点が発生しなくなり、これによりスジ状のムラ
の発生を防止することができる。

【００２９】また、デジタル画像信号に対してデジタル
のシェーディング補正データによりシェーディング補正
を施すようにしたため、シェーディング補正データをア
ナログ変換するためのデジタル−アナログ変換器を設け
る必要が無くなり、装置の構成を簡易なものとすること
ができる。さらに、デジタル−アナログ変換器を設ける
必要がないため、演算処理の速度あるいは補正の精度が
変換器の能力に制限されることもなくなるため、分解能
の高いシェーディング補正を高速に行うことが可能とな
る。

【００３０】なお、上述した実施の形態では回転多面鏡
の面毎にシェーディング補正データを求めて補正するよ
うにしているが、面毎の誤差がさほど問題とならない場
合には、全体としてシェーディング補正データを求め
て、各面について同じ補正データにより補正すればよ
い。

【００３１】また、上述した実施の形態においては、シ
ェーディング補正データを求めるためにフォトマルチプ
ライヤー６に受光させる参照光として、Ｘ線等の放射線
によりベタ露光した蓄積性蛍光体シート１から発せられ
た輝尽発光光を利用しているが、シェーディング補正デ
ータを求めるための参照光はこれに限られるものではな
い。例えば蓄積性蛍光体シート１と同サイズに形成し
た、可視光エネルギーを蓄積可能な蓄積性蛍光体シート
に可視光を一様に照射し、次いでこの蓄積性蛍光体シー
トに光ビーム3aを照射し、そのとき該蓄積性蛍光体シー
トから発せられる輝尽発光光を参照光として利用するこ
ともできる。この場合には、読取り済みの蓄積性蛍光体
シートに残存する画像を除去するために通常読取装置に
組み込まれる消去用光源（消去光として可視光を放射す
る）を、シェーディング補正データを求めるために利用
することができ、便利である。

【００３２】また上記のような参照光を用いなくても、
メモリ13に記憶させておくシェーディング補正データを
求めることが可能である。すなわち、回転多面鏡４の各
反射面の上述した各種ムラ特性や、フォトマルチプライ
ヤー６の感度ムラ特性等がそれぞれ予め求められている
ような場合には、各特性に応じてシェーディング補正デ
ータを決定することができる。しかしながら、上記実施
の形態のように、参照光を用いて実際に読み取ったデー
タを用いて補正値演算回路12によりシェーディング補正
データを求めることにより、画像情報読取装置を実動し
て適宜シェーディング補正データを求めることが可能で
あるため、実際の稼動下におけるシェーディング補正デ
ータを求めることができ、シェーディング特性の経時変
化にも対応できて好ましい。

【００３３】さらに上述したシェーディング補正データ
によるシェーディング補正は、最終的に読取装置から得
られる画像信号をシェーディングの影響のないものにす
ることができれば、具体的にはどのようにして行っても
よく、上記実施の形態におけるように画像信号を直接変
化させる代わりに、シェーディングの状態に応じてフォ
トマルチプライヤーの感度を変化させたり、光ビームの
パワーを変化させたりしてもよい。また、光電読取手段
としては、上述した長尺のフォトマルチプライヤーの
他、従来より公知の大型の光ガイドと小型のフォトマル
チプライヤーを組み合わせてなるもの（特開昭55-87970
号等参照）や、ラインセンサ等を用いることもできる。

【００３４】さらに本発明のシェーディング補正方法
は、以上述べた蓄積性蛍光体シート１から発せられる輝
尽発光光を読み取る装置のみならず、被走査面から画像
情報を担って発せられる反射光、透過光等を読み取るそ
の他の画像情報読取装置においても利用され得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によりシェーディング補
正を行う画像情報読取装置を表す概略図

【図２】本発明によるシェーディング補正方法の実施の
形態を説明するための図

【図３】本発明によるシェーディング補正方法の実施の
形態を説明するための図

【図４】本発明によるシェーディング補正方法により求
められたシェーディング補正データを表す図

【符号の説明】

１ 蓄積性蛍光体シート 3a 光ビーム ４ 回転多面鏡 4a 反射面 ６ フォトマルチプライヤー ８ Ａ／Ｄ変換器 ９ デジタル演算部 12 補正値演算回路 13 メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを反射偏向して画像情報が記録
   されている被走査面を主副両方向に２次元的に走査さ
   せ、該被走査面から発せられる前記画像情報を担持する
   光を光電読取手段により読み取ってアナログ画像信号を
   得、該アナログ画像信号をデジタル変換することにより
   デジタルの画像信号を得る画像情報読取装置において、
   前記光ビームの強度ムラ、走査速度ムラ、前記光電読取
   手段の検出ムラ等による前記デジタル画像信号のシェー
   ディングの特性を補正するシェーディング補正データ
   を、前記デジタル画像信号よりも高い分解能において算
   出して記憶手段に記憶させておき、該デジタル画像信号
   に前記シェーディング補正データを加算することによ
   り、前記シェーディングによる前記デジタル画像信号の
   変動を補正することを特徴とする画像情報読取装置のシ
   ェーディング補正方法。