JPH11331513A - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
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- JPH11331513A JPH11331513A JP10155249A JP15524998A JPH11331513A JP H11331513 A JPH11331513 A JP H11331513A JP 10155249 A JP10155249 A JP 10155249A JP 15524998 A JP15524998 A JP 15524998A JP H11331513 A JPH11331513 A JP H11331513A
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Abstract
高速に読取ることができる画像続取装置を提供すること
にある。 【解決手段】 イメージセンサ7では、原稿面により反
射された光を1ライン毎に指定された光蓄積時間T/m
毎に主走査して電気信号に光電変換し、この電気信号を
増幅器11で指定されたゲインmに応じて増幅し、この
電気信号をA/D変換器13では指定された基準電圧以
上のダイナミックレンジ内でデジタルデータに変換す
る。シェーディング補正部15では、A/D変換された
ディジタルデータから補正値データを引いて、イメージ
センサ7の光電素子毎の感度ばらつきを補正する。そし
て、γ変換部17では、γ変換テーブルの値を用いてデ
ィジタルデータをγ変換し、画像データを出力する。さ
らに、走行制御部9では、イメージセンサ7と光源部5
を原稿3の原稿面に沿って1ライン毎に指定された移動
速度で走行して順次に副走査し、原稿3を1枚分だけ読
取る。
Description
いても、原稿を高速に読取ることができる画像続取装置
に関する。
−253149号公報記載の「階調画像読取装置」が報
告されている。このものは、プリスキャン時に得られた
画像データのヒストグラム、または、原稿上に照射され
る光の明るさを検出するためのセンサにより、光量調
整、または、光蓄積時間を制御して光蓄積量を決定し、
本スキャン時に画像データを得るようにしていた。
の「画像読取装置」が報告されている。このものは、プ
リスキャン時に得られたの画像データのヒストグラムを
作成し、その最大値・最小値に基づいて光量、ゲインを
調整し、プリスキャン時の階調特性とヒストグラムに基
づいて、階調変換テーブル(γ変換テーブル)を決定し
て本スキャン時の画像データを得るようにしている。
載の「カラー画像読取方法、カラー画像読取装置および
カラー画像読取システム」が報告されている。このもの
は、プリスキャン時に得られたγ補正後の画像データに
基づいて、γ変換テーブル、光量を決定し、本スキャン
時に画像データを得るようにしている。
は、いずれも光量を制御して、階調性の非常に高い画像
データを得ることができという利点を有していた。
8−279910号公報および特開平9ー307774
号公報に記載されたものは、光量及びγ変換テーブルの
みを制御するものであり、読取速度の向上に寄与するも
のではなかった。また、特開平6ー253149号公報
に記載されたものは、光蓄積時間の制御も行うので、光
源の光量に余裕のある場合には原稿の読取速度を向上す
ることができるものである。
稿の読取速度を向上することはできない。一般に普及さ
れている反射型の画像読取装置は、キセノンランプ、蛍
光灯、冷陰極管、LED等を光源として用いており、読
取速度はイメージセンサの周波数特性で決定するのでは
なく、照明光量とセンサ感度の関係で決定している。こ
の場合、照明光量が不足するので、照明光量の不足分を
補うように速度設定がなされ、センサの光蓄積時間を上
限として数分の1程度の速度で動作させているものが多
い。
足してくると暗部のべた画像にノイズが目立つようにな
る。特に、CCDセンサやMOSセンサではある一定以
上の光蓄積量がないと階調特性が悪化する。例えば、M
OSセンサではγ特性が下に凸になる度合いが大きくな
る。そこで、光蓄積量(光容積時間×光量)を大きくす
るには、照明光量を上げるか、光蓄積時間を大きくする
ために、読取速度を遅くする必要があった。
その目的としては、上記のような無調整の照明を用いて
も、原稿を高速に読取ることができる画像続取装置を提
供することにある。
上記課題を解決するため、原稿面上に無調節の光を照射
する照明手段と、この原稿面により反射された光を1ラ
インづつ光蓄積時間毎に蓄積して主走査方向の電気信号
に変換する光電変換手段と、前記照明手段および光電変
換手段を前記原稿面に対して副走査方向に指定された移
動速度で移動する移動手段と、前記光電変換手段により
変換された電気信号を指定されたゲインに応じて増幅す
る増幅手段と、この増幅手段により増幅された電気信号
を所定レンジ内でデジタルデータに変換するA/D変換
手段と、操作に応じて指定された読取速度を入力する操
作手段と、この操作手段により入力された読取速度に応
じて、前記移動手段への移動速度、前記光電変換手段へ
の光蓄積時間、前記増幅手段へのゲインを調整し、前記
原稿の光学濃度を絞って原稿の読取速度を可変になるよ
うに制御する制御手段とを有することを要旨とする。
るため、前記制御手段は、前記増幅手段へのオフセット
を調整し、A/D変換時のダイナミックレンジを拡張す
るように制御することを要旨とする。
るため、プリスキャン時の画像データに基づいて、読取
濃度の出現度合いを表すヒストグラムを生成するヒスト
グラム生成手段と、このヒストグラム生成手段により生
成されたヒストグラムを記憶するヒストグラム記憶手段
とを備え、前記制御手段は、プリスキャン時に得られた
ヒストグラム中の高濃度領域の光学濃度に基づいて、原
稿の読取速度を可変になるように制御することを要旨と
する。
るため、前記制御手段は、プリスキャン時に得られたヒ
ストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、ま
たは、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合に
は、原稿の光学濃度を制限すべきオフセット値を判別し
て前記増幅手段に設定し、原稿の読取速度を可変になる
ように制御することを要旨とする。
るため、前記制御手段は、プリスキャン時に得られたヒ
ストグラム中に原稿の高濃度領域が出現しない場合、ま
たは、高濃度領域が文字・線画像のみと判定した場合に
は、このヒストグラム中の最大値、最小値に基づいて、
前記増幅手段のオフセット及びゲインを調整し、A/D
変換時のダイナミックレンジを拡張し、原稿の読取速度
を可変になるように制御することを要旨とする。
を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る画像読取装置1の構成を示す図である。図1に
示すように、原稿3と、光源部5と、イメージセンサ7
と、走行制御部9と、増幅器11と、A/D変換器13
と、シェーディング補正部15と、γ変換部17と、操
作部19と、スキャナ制御部21とから構成されてい
る。
上に読み取りに先立って置かれており、画像や文字等が
描かれている原稿面が光源部5およびイメージセンサ7
側に向けられている。光源部5は、キセノンランプ、蛍
光灯、冷陰極管、LED等による無調節光を用いてい
る。イメージセンサ7は、CCD等の電荷蓄積型のライ
ンセンサから構成され、光源からの光が原稿3に照射さ
れ原稿3により反射された光像の1ライン分が光電変換
されて光蓄積時間毎に電荷として蓄積され、1ライン毎
に順次に電気信号として増幅器11に出力される。
部5を原稿3の原稿面に沿って1ライン毎に指定された
移動速度で走行して副走査する。増幅器11は、例えば
オペアンプ回路からなり、イメージセンサ7から出力さ
れた電気信号を指定されたゲインに応じて増幅する。A
/D変換器13は、指定された基準電圧より上方レンジ
の増幅器11から出力された電気信号をディジタルデー
タにA/D変換して量子化する。
の補正値データを予め記憶しておき、A/D変換された
ディジタルデータから補正値データを引いて、イメージ
センサ7の光電素子毎の感度ばらつきを補正する。γ変
換部17は、スキャナ制御部21に予め記憶されている
γ変換テーブルの値を用いてディジタルデータをγ変換
し、画像データを出力する。
RAM等を有するマイクロコンピュータ、タイミング回
路、基準電圧出力回路等から構成されており、読取原稿
の光学濃度を絞って、読取速度を可変に設定するため
に、ROMに記憶されている制御プログラムに従って、
操作部19でユーザにより指定された走査速度に応じて
走行制御部9に副走査速度を設定し、ライン周期毎にイ
メージセンサ7の光電変換を制御し、増幅器11の増幅
ゲインを設定し、さらに、A/D変換器13に基準電圧
を設定することで装置全体を制御する。
読取装置1に採用される光学濃度と読取速度の関係につ
いて説明する。まず、一般に用いられているの反射型の
画像読取装置では、光学濃度ODが1.8〜2.0まで
読取ることができるように構成されている。
文字・線画像のみ黒で他は明るめの色の画像の場合に
は、光学濃度ODのある値以上を最小値としても問題は
ない。または、暗部の画像領域がつぶれてもいい場合に
は、光学濃度ODのある値以上を最小値とすれば、ノイ
ズは目立たなくなる。
=0.1)で画像データを切り取った後に、光学濃度O
D=2.0(反射率r=0.01)でも、良好な画像デ
ータが得られる場合には、10倍の速度で光電変換して
読み取っても光学濃度OD=1.0の部分は同様の画像
データが得られるので、イメージセンサ7や光源部5及
び走行制御部9を高速に移動可能に構成すれば、例えば
10倍の速度で原稿を読取ることができる。
16)〜2.0の範囲で良好な画像データが得られる原
稿に対しては、通常動作時のS/N比にも依存するので
1倍速、光学濃度OD=1.5(r=0.03)で2倍
速、光学濃度OD=1.0で4倍速程度の読取速度に設
定するのが適切である。
取装置1の動作を説明する。まず、操作部19には、ユ
ーザによる指定速度範囲として標準から4倍速程度まで
の速度範囲を設けておき、その指定値をmとする。スキ
ャナ制御部21は、操作部19から指定値mを受け取る
と、光電変換ゲインをこの指定値mに変更するために、
増幅器11にゲインmを設定して指定する。なお、A/
D変換器13の基準電圧を1/mに設定するようにして
もよい。
すように、増幅器11にゲインmを設定したときに得ら
れる飽和光量を基準にしたγ変換テーブルを内部ROM
から読み出しγ変換部17の内部RAMに設定する。具
体的には、γ変換部17に設定される標準読取時のでγ
変換テーブルの反射率rの分解能をm倍にしておき、そ
の一部を用いてγ変換テーブルを生成する。または、標
準読取時のでγ変換テーブルの反射率rから内挿法に基
づいて、分解能がm倍時のγ変換テーブルを生成する。
但し、分解能がm倍に対応する光学濃度ODには制限が
あるので、図2に示すように、この制限に対応した反射
率r以下は全て最小値とする。
イミング回路に対して、イメージセンサ7のライン周期
に対応する光蓄積時間を標準時の1/mに設定し、イメ
ージセンサ7に順次に出力するように設定する。また、
イメージセンサ7の駆動クロックは、1ラインの画素数
分の期間が1ライン周期分より小さければよいので、指
定値mの設定範囲に応じたクロック周波数の設定が可能
なようにクロック周波数切替回路をこのタイミング回路
内に用意すればよい。さらに、スキャナ制御部21は、
走行制御部9に対して標準読取時のm倍の速度で走行す
るように移動速度を設定する。
部19を用いてユーザが指定した指定値mに応じて、画
像読取装置1の各部を上述したように設定するので、原
稿面上に無調節の光を光源部5から照射された場合、イ
メージセンサ7では、この原稿面により反射された光を
1ライン毎に指定された光蓄積時間T/m毎に主走査し
て電気信号に光電変換する。そして、増幅器11では、
イメージセンサ7により光電変換された電気信号を指定
されたゲインmに応じて増幅する。そして、A/D変換
器13では、増幅器11により増幅された電気信号を指
定された基準電圧以上のダイナミックレンジ内でデジタ
ルデータに変換する。そして、シェーディング補正部1
5では、1ライン分の補正値データを予め記憶してお
き、A/D変換されたディジタルデータから補正値デー
タを引いて、イメージセンサ7の光電素子毎の感度ばら
つきを補正する。そして、γ変換部17では、スキャナ
制御部21に予め記憶されているγ変換テーブルの値を
用いてディジタルデータをγ変換し、画像データを出力
する。さらに、走行制御部9では、イメージセンサ7と
光源部5を原稿3の原稿面に沿って1ライン毎に指定さ
れた移動速度で走行して順次に副走査し、原稿3を1枚
分だけ読取る。
た原稿3の光学濃度ODを絞り、光電変換時のゲインを
調節して読取速度を可変にすることができる。この結
果、ユーザが指定した読取速度に従って、光学濃度OD
を制限して原稿を読取ることができ、ノイズの発生が少
ない高速読取を行うことができる。
2の実施の形態に係る画像読取装置21の構成を示す図
である。図3に示す構成要素のうち図1に示す構成と同
様のものには同一番号を付与し、その構成の説明を省略
する。
限していたので、光学濃度ODに対応した反射率r以下
ではA/D変換が可能なダイナミックレンジが無駄に使
用されていた。そこで、第2の実施の形態では、スキャ
ナ制御部39は、増幅器33のオフセット及びゲインを
制御し、A/D変換器35によるA/D変換が可能なダ
イナミックレンジを反射率rから上限まで拡張し、増幅
器33から入力される電気信号に対してA/D変換す
る。
光学濃度ODの制限に対応した反射率rを考え、出力値
ofsと等価な電圧に下げるように設定すればよい。ま
た、増幅器33のゲインgは、A/D変換器35の出力
最大値をkとすると、 g=m×(k/(k−ofs)) にすれば、図4に示すように、白レベルWが最大値kの
近傍になる。なお、スキャナ制御部39では、増幅器3
3にオフセット及びゲインの電圧を制御する。そして、
スキャナ制御部39では、シェーディング補正部37に
指定するシェーディング補正の白基準データWは、フル
レンジ読取時の白補正データWとオフセットofsに基
づいて、 w=(W−ofs)×g として生成する。
実質的なA/D変換時のダイナミックレンジを拡張し
て、A/D変換時の階調分解能を向上するので、連続階
調変化(グラデーシヨン)領域に対して擬輪郭が発生す
ることを抑制することができる。この結果、光学濃度O
Dの制限に対応したA/D変換時のダイナミックレンジ
を拡張でき、階調性の向上したノイズの発生が少ない状
態で高速読取を行うことができる。
3の実施の形態に係る画像読取装置31の構成を示す図
である。図5に示す構成要素のうち図3に示す構成と同
様のものには同一番号を付与し、その構成の説明を省略
する。第1及び第2の実施の形態では、操作部19によ
りユーザが速度指定をする必要があったが、第3の実施
の形態では、プリスキャン時に得られる画像データのヒ
ストグラムを利用して、光学濃度ODの設定すべき値を
求めて速度制御を行うことで、ユーザによる速度の指定
を省くことにする。
ャン時に得られる画像データに基づいて、原稿3の読取
濃度のヒストグラムを生成してヒストグラム記憶部53
に記憶しておく。ここで、ヒストグラム記憶部53に記
憶されたヒストグラム中に高濃度領域を判別し、上述し
たように、光学濃度OD=1.8(r=0.016)〜
2.0の範囲では、1倍の読取速度、光学濃度OD=
1.5(r=0.03)で2倍の読取速度、光学濃度O
D=1.0(反射率r=0.1)で4倍の読取速度に設
定するのが適切である。一方、図6に示すように、高濃
度領域が存在しない場合には、最小値ofsにより光学
濃度ODを制限すればよい。
トグラム中に、図7に示すように、文字・線画像(イ)
とは別の高濃度領域が存在しない場合には、文字・線画
像部分(イ)を除く領域の最小値ofsにより光学濃度
ODを制限すればよい。具体的には、図7に示すよう
に、ある濃度ofs以下の頻度がx以下の領域(ロ)に
は階調性画像はないと判断し、得られたオフセット最小
値ofsをオフセットとして増幅器33に設定すればよ
い。
プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに
基づいて、光学濃度ODの制限すべきオフセットを判別
して増幅器に自動設定できるので、ユーザによる読取速
度の指定を省くことができ、ノイズの発生が少ない状態
で高速読取を行うことができる。
の形態に係る画像読取装置の構成は、図5に示す第3の
実施の形態に係る画像読取装置の構成と同様であるの
で、その説明を省略する。第2及び第3の実施の形態で
は、図8に示すように、白側のA/D変換のダイナミッ
クレンジ(ハ)を拡張しなかったが、第4の実施の形態
では、プリスキャン時に得られる画像データのヒストグ
ラムを利用して、光学濃度ODの最大値を検出できるの
で、スキャナ制御部39は、光学濃度ODの最大値まで
をA/D変換のダイナミックレンジになるように増幅器
33のオフセット及びゲインを調整すればよい。
時の対象光学濃度OD(1.8〜2.0程度)の反射率
r(0.016〜0.01)と上記光学濃度ODに対応
する反射率の比である。増幅器33のオフセットは、標
準読取時の光学濃度ODの制限に対応した反射率rを考
え、出力値ofsと等価な電圧に下げるように設定すれ
ばよい。増幅器33のゲインgは、A/D変換器35が
出力可能な最大値をk、検出した最大値をjとすると、 g=m×(k/(j−ofs)) となるように設定すればよい。
ある範囲になるように増幅器33のオフセットおよびゲ
インを調整すると、オフセット調整量によってはシェー
デイング補正で問題が発生することがあるので、フルレ
ンジ読取時の白補正データ、黒補正データに基づいて、
調整後の黒補正データ、白補正データを生成するように
する。
基準データをB、本スキャン時の白基準データをw、黒
基準データをbとすると、図8に示すような関係になる
ので、 w=(W−ofs)×g b=(B−ofs)×g として、本スキャン時の白基準データ及び黒基準データ
を得ることができる。但し、A/D変換器35のビット
数をnとすると、 b<0,w>2n になる可能性があるので、シェーデイング補正からγ変
換を終了するまでの行程の間、シェーデイング補正部3
7とγ変換部17のデータビット数を1ビットないし2
ビットだけ増やして処理する必要がある。
プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに
基づいて、光学濃度ODの最大値を制限値として設定
し、かつ、最大値と最小値に基づいて、A/D変換のダ
イナミックレンジを拡張しているので、ユーザによる指
定を省いて、階調性を向上することができ、ノイズの発
生が少ない状態で高速読取を行うことができる。
本発明によれば、イメージセンサにより読取られた原稿
の光学濃度ODを絞り、光電変換時のゲインを調節して
読取速度を可変にすることができる。この結果、ユーザ
が指定した読取速度に従って、光学濃度ODを制限して
原稿を読取ことができ、ノイズの発生が少ない高速読取
を行うことができる。
質的なA/D変換時のダイナミックレンジを拡張して、
A/D変換時の階調分解能を向上するので、連続階調変
化(グラデーシヨン)領域に対して擬輪郭が発生するこ
とを抑制することができる。この結果、光学濃度ODの
制限に対応したA/D変換時のダイナミックレンジを拡
張でき、階調性の向上したノイズの発生が少ない状態で
高速読取を行うことができる。
リスキャン時に得られたヒストグラム中の高濃度領域の
光学濃度に基づいて、原稿の読取速度を可変になるよう
に制御することで、ユーザによる読取速度の指定を省く
ことができ、高速読取を行うことができる。
プリスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに
基づいて、光学濃度ODの制限すべきオフセットを判別
して増幅器に自動設定できるので、ユーザによる読取速
度の指定を省くことができ、ノイズの発生が少ない状態
で高速読取を行うことができる。
リスキャン時に得られた画像データのヒストグラムに基
づいて、光学濃度ODの最大値を制限値として設定し、
かつ、最大値と最小値に基づいて、A/D変換のダイナ
ミックレンジを拡張しているので、ユーザによる指定を
省いて、階調性を向上することができ、ノイズの発生が
少ない状態で高速読取を行うことができる。
1の構成を示す図である。
る。
21の構成を示す図である。
を表す図である。
31の構成を示す図である。
て生成された原稿3の読取濃度のヒストグラムを表す図
である。
て生成された原稿3の読取濃度のヒストグラムとして、
文字・線画像(イ)を含むことを表す図である。
を表す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 原稿面上に無調節の光を照射する照明手
段と、 この原稿面により反射された光を1ラインづつ光蓄積時
間毎に蓄積して主走査方向の電気信号に変換する光電変
換手段と、 前記照明手段および光電変換手段を前記原稿面に対して
副走査方向に指定された移動速度で移動する移動手段
と、 前記光電変換手段により変換された電気信号を指定され
たゲインに応じて増幅する増幅手段と、 この増幅手段により増幅された電気信号を所定レンジ内
でデジタルデータに変換するA/D変換手段と、 操作に応じて指定された読取速度を入力する操作手段
と、 この操作手段により入力された読取速度に応じて、前記
移動手段への移動速度、前記光電変換手段への光蓄積時
間、前記増幅手段へのゲインを調整し、前記原稿の光学
濃度を絞って原稿の読取速度を可変になるように制御す
る制御手段とを有することを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、 前記増幅手段へのオフセットを調整し、A/D変換時の
ダイナミックレンジを拡張するように制御することを特
徴とする請求項1記載の画像読取装置。 - 【請求項3】 プリスキャン時の画像データに基づい
て、読取濃度の出現度合いを表すヒストグラムを生成す
るヒストグラム生成手段と、 このヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラ
ムを記憶するヒストグラム記憶手段とを備え、 前記制御手段は、 プリスキャン時に得られたヒストグラム中の高濃度領域
の光学濃度に基づいて、原稿の読取速度を可変になるよ
うに制御することを特徴とする請求項1記載の画像読取
装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、 プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃
度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・
線画像のみと判定した場合には、原稿の光学濃度を制限
すべきオフセット値を判別して前記増幅手段に設定し、
原稿の読取速度を可変になるように制御することを特徴
とする請求項3記載の画像読取装置。 - 【請求項5】 前記制御手段は、 プリスキャン時に得られたヒストグラム中に原稿の高濃
度領域が出現しない場合、または、高濃度領域が文字・
線画像のみと判定した場合には、このヒストグラム中の
最大値、最小値に基づいて、前記増幅手段のオフセット
及びゲインを調整し、A/D変換時のダイナミックレン
ジを拡張し、原稿の読取速度を可変になるように制御す
ることを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15524998A JP3641365B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15524998A JP3641365B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 画像読取装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11331513A true JPH11331513A (ja) | 1999-11-30 |
JP3641365B2 JP3641365B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=15601804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15524998A Expired - Fee Related JP3641365B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3641365B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013071289A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP15524998A patent/JP3641365B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013071289A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3641365B2 (ja) | 2005-04-20 |
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