JPS60259063A - シエ−デイング歪み補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はシェーディング歪みの補正係数を高精度でめる
ことのできるシェーディング歪み補正装置に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 ファクシミリ等の画像装置は、第１図に示すような光学
系を組込んだスキャナ″によって書画情報の読取りを行
うのが一般的である。このスキャナは、白基準板１０又
（ｒｉ原稿１１を照明するランプ１２と、上記白基準板
１Ｑ又は原稿１１の像を結像させるだめのレンズ１３と
、レンズ１３によって結像させた光学像を光電変換する
ＣＯＤイメージセンサ１４と、ＣＯＤイメージセンサ１
４の出力を増幅し、アナログ画信号ａを出力するプリア
ンプ１５とから構成されている。このスキャナから出力
されたアナログ画信号ａはシェーディング歪み補正装置
によって歪み補正されるが、かかるシェーディング歪み
補正装置の従来例としては、例えば第２図に示すような
ものがある。

この従来のシェーディング歪み補正装置は、バッファ・
アンプ１と、アナログ画信号をデジタル化するＡ／Ｄ変
換器２と、デジタル化されだ画信号に応じた補正係数を
決定するＲＯＭ４と、ＲＯＭ４で決定された補正係数を
走査−ライン分記憶するＲ　Ａ　Ｍ　６と、デジタル画
信号に対して歪み補正を施す乗算器３とから成る。スキ
ャナから出力されたアナログ画信号ａは、先ずバッファ
・アンプ１に入力され、増幅されてアナログ画信号すと
なり、Ａ／Ｄ変換器２に入力される。このＡ／Ｄ変換器
２は、アナログ画信号すをデジタル画信号Ｃに変換して
出力する。デジタル画信号Ｃの一方は、ＲＯＭ４に出力
され、ＲＯＭ４はデジタル画信号Ｃに応じて補正係数ｄ
を決定し、この補正係数をＲＡ　Ｍ　ｓ　Ｋ出力する。

ＲＡＭ５ば、上記補正係数を一ライン走査分記憶する。

デジタル画信号Ｃのもう一方は乗算器３に入力され、さ
らにＲＡＭ５から読み出された補正係数データｄ′が乗
算器３に入力されて、乗算が行なわれ、画信号に歪み補
正が施される。

このような、ンエーディング歪み補正装置は、後述する
トレーニング・モードで白基準板１ｏを読取り、ＲＯＭ
　４ｔｄ、、この読み取り操作で得られたデジタル画信
号Ｃから補正係数ｄをめて出力し、ＲＡＭ５に記憶させ
る。このときの補正係数値Ｍは次式で表わされる。

Ｖ　、、ＸＭ／２ｎ＝　Ｋ　・・・　・・・・・・・（
１）ここで、 ■１ｎ＝白基準板で読取走査した時のデジタル画信号値
、 ｎ　：量子化ビット数、 Ｋ　：シェーディング歪み補正範囲の下限値に相当する
定数、 である。

ととるが、上記第（１）式中、Ｍ／２”≦１だから、■
、□はＫの値以下をとると、第（１）式における乗算結
果はＫとなることが出来ない。よって、デジタル画信号
値ｖｌｎはＫを下限値、２ｎ　を上限値とする範囲中に
なければならない。

次に、スキャン・モードでは、スキャナに原稿が送り込
捷れ、原稿の読取りを行なう。この読取り操作において
、乗算器３ば、このときのデジタル画信号Ｃを受取ると
共に、上記トレーニング・モード時に書込まれた補正係
数ｄ′をＲＡＭ５から読出して来て、これらを乗算し、
積としてデジタル画信号ｆ、即ちシェーディング歪み補
正の施された画信号ｆを得る。ここで、補正係数ぼけ上
記ｄと同じ内容である。このときのデジタル画信号ｆの
値を■。わ、とすると、ｖｏｕｔは次式でめられる。

Ｖ。ｕｔ−Ｖ、　ｘ　Ｍ／２ｎ−−−−−（２）ここで
、 ■：原稿を読取走査した時のデジタル画信号値、である
。

なお、トレーニング・モードでの補正係数のＲＡＭ５へ
の書込み、或はスキャン・モードでの補正係数のＲＡＭ
５からの読出し及び乗算は、ＣＣＤイメージセンサ−４
の各画素毎に行なわれる。

これらの二つのモードでＲＡＭアドレスの同期をとるた
めに、信号ｅによってアドレスが選択される。

しかしながら、このような従来のシェーディング歪み補
正装置にあっては、補正が施された画信号ｆの値Ｖ。ｕ
ｌは、その補正精度が白基準板１０読取走査時の画信号
値■、。に左右されるという特質を持つ。即ち、ｖｐ、
ｖｉｎに付随する量子化誤差Δｖｐ、ΔＶ１ｎを考える
と、誤差を含まない形の理論上の■。０．と、現実の誤
差を持つｖ島、とは、上記（１）　、　（２）式より以
下のように表わされる。

■島ｔ　＝　（”ｐ＋Δ■ｐ）×に／（ｖｌｎ＋Δｖｉ
り＝Ｖ、、ｘＫ／Ｖｌｎ十Δｖ、ｘＫ／Ｖｉ。

−■。１．＋Δ■ｐ　ｘ　Ｋ／Ｖ　、。　・・・・・・
・・（４）即ち、補正された画信号ｆの値Ｖｇｕｔの誤
差は、白基準板１０の読取り走査時の画信号Ｃの値■・
が大きい程／ｈさくなる。したがって、■・　は、Ｋ≦
■ｉｎ≦２ｎ という条件を満たす他に補正精度を高めるためには■１
ｎを２ｎのレベルに出来るだけ近づけることが必要であ
る。

ところが、スキャナに組込まれたランプ１２等は、点灯
時間の経過に伴なって光量が変化し、この為に、白基準
板１ｏを読取った時の画信号の値ｖｌｎは、時間と共に
変化してしまい、この値を２ｎのレベルに近づけておく
ことは容易ではない。しだがって、時間と共にシェーデ
ィング歪み補正装置の出力として得られる画信号の濃淡
レベルが変化するという欠点の他に、補正精度を高いレ
ベルに維持できないという問題点を生ずる。

かかる問題に対して、バッファアップ１の前段にＡＧＣ
回路を設けて、アナログ画信号の振幅を最適値に制御す
ることで対処できる。

しかし、上記アナログ画信号の振幅は一定値ではなく、
上述したように、シェーディング歪みを持っており、し
かも、その歪もスキャナ毎に異なっているから、波形に
よってゲイン量が左右されるＡＧＣ回路では、最適値に
対する制御が不安定となってしまう。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので
、補正精度を高いレベルに維持しなから画信号のシェー
ディング歪みを補正することの可能な装置を提供し上記
従来の問題点を解決することを目的とするものである。

本発明は、上記目的を達成するため、アナログ画信号を
増幅するバッファアンプの前段に減衰器を設け、その減
衰比を決定するに当り、シェーディング歪み補正装置の
トレーニング・モード時にはアナログ画信号の犬ｌＪ＼
レベルを比較する比較器の出力信号を用いる一方、スキ
ャン・モード時にはシェーディング歪み補正装置のオー
バーフロー信号を用いる、というように各信号を切替え
て用い、それぞれのパルス信号を積分回路を通して得た
アナログ電圧により制御するようにしたことを要旨とす
るものである。

実施例の説明 本発明の一実施例を添付の図面を参照して詳細に説明す
る。

第３図は、本発明の一実施例に係るシェーディング歪み
補正装置を示す図である。この図において、７はスキャ
ナから入力されるアナログ画信号ａを減衰させる減衰器
、１は上記減衰器７の出力信号ｄを後段に対して増幅す
るバッファ・アンプ、２はアナログ画信号すをデジタル
画信号Ｃに変換するＡ／Ｄ変換器、４はデジタル画信号
Ｃに対して補正係数ｄを出力するＲＯＭ、５は補正係数
ｄを記憶するＲＡＭ、３はデジタル画信号Ｃと補正係数
ｄ′とを乗算するだめの乗算器である。まだ、９はアナ
ログ画信号ビを、画信号を制御したいある一定の固定レ
ベルと比較する比較器、８はトレーニング・モード時に
は比較器９の出力信号りを、スキャン・モード時には乗
算器３のオーバーフロー信号ｑを選択して出力するセレ
クタ、６はセレクタ８の出力ｊをパルス積分してアナロ
グ電圧信号ｋに変換し、この信号ｋによって定められる
ゲインを減衰器７に出力する積分回路である。

なお、スキャナについては第１図に関連して説明したス
キャナの一般例と同様な構成を有し、ランプ１２によっ
て照明された白基準板１０又は原稿１１の画像は、レン
ズ１３を介してＣＯＤイメージセンサ１４の受光面に結
像され、ＣＯＤイメージセンサ１４によりアナログ画信
号に光電変換される。白基準板１０又は原稿１１に対す
る読取走査のうち、主走査はＣＯＤイメージセンサによ
って行なわれ、副走査は原稿の移動によって行なわれる
（但し白基準板１ｏに対する副走査は行なわれない）。

ＣＯＤイメージセンサ１４から出力されたアナログ画信
号は、プリアンプ１５によって増幅された後、アナログ
画信号ａとなってシェーディング歪み補正装置に入力さ
れる。

この実施例に係るシェーディング歪み補正装置の作用に
ついて以下説明する。

原稿１１の読取走査に先立って、白基準板１０の読取走
査がスキャナによって行なわれ、当該白基準板１００反
射率に比例したレベルのアナログ画信号ａがシェーディ
ング歪み補正装置に入力される。この時（は、シェーデ
ィング歪み補正装置はトレーニング・モードで動作する
。減衰器７で減衰されたアナログ画信号ａは、バッフ７
アンブ１で増幅された後アナログ画信号すとなり、Ａ／
Ｄ変換器２に入力される。Ａ／Ｄ変換器２ば、アナログ
画信号すをデジタル画信号Ｃに変換し、ＲＯＭ４に出力
する。ＲＯＭ４は、トレーニングモード期間に動作する
もので、入力されるデジタル画信号Ｃで指定されるアド
レスから、上記（１）式で決る補正係数ｄを出力し、こ
の補正係数ｄはＲＡＭ５に書き込寸れる。一方、このト
レーニング・モードの時にセレクタ８は、比較器９がア
ナログ画信号ｄをある一定の固定レベルと比較して出力
する判定信号りを選択して信号Ｊとして積分回路６に出
力する。積分回路６は、パルス信号である信号】を積分
することにより、信号）の”　Ｈ”状態の頻度をアナロ
グ電圧の大小に変換し、信号にとして減衰器７に出力す
る。減衰器７は、信号ｋが犬のときは、減衰比を大きく
し、信号ｋが小のときは減衰比を／ｈさくして両信号ｄ
を減衰し、その結果画信号ｄを出力する。即ち、減衰器
７、比較器９、セレクタ８、積分回路６で形成される負
帰還ループは、画信号ｂ′が大レベルのときは減衰器７
の減衰比を大きくし、画信号ｄが小レベルのときは減衰
器７の減衰比を小さくすることで、画信号ｂ′を一定レ
ベルに制御する機能があり、いわゆるＡ、　Ｂ　Ｃ回路
を構成している。従って、比較器９の比較基準となる固
定レベルを予め高く設定しておくことにより、画信号ｄ
を高いレベルに保持することができる。この状態で、先
に述べた補正係数ｄがＲＡ　Ｍ　ｔｓに書き適寸れ、主
走査１ライン分の書込みが終了すると、トレーニング・
モードは終了する。

次に、スキャナに原稿１１が送り込まれ、原稿１１の読
取走査が開始されると、シェーディング歪み補正装置は
スキャン・モードで動作する。上述のトレーニング・モ
ードと同様の動作によって得られるデジタル画信号Ｃと
、トレーニング・モードでＲＡＭ５に書込まれた補正係
数を信号ｄ′として読出し、上記デジタル画信号Ｃと補
正係数ｄ′とを乗算器３で乗算して、補正を施されたデ
ジタル画信号ｆを出力する。このスキャンモードでは、
セレクタ８は、乗算器３から出力されるオーバーフロー
信号ｑを選択し、積分回路６に信号ｊを出力する。

上述のオーバーフロー信号ｑは、（２）式における■。

０．が（１）式で示すＫの値より大きくなった場合に、
即ち、原稿読取時（スキャン・モード）の画信号の値ｖ
ｐが、白基準板読取時（トレーニング・モード）の画信
号の値■ｉｎより大きくなった場合に゛′Ｈ″ルベルと
なる信号である。

減衰器７、バッファアンプ１、Ａ／Ｄ変換器２、乗算器
３、セレクタ８、積分回路６で形成される負帰還ループ
は、画信号Ｃの値■、が■□ユを越えると減衰器７の減
衰比を大きくし、■、が■ｉｎを下回ったときには減衰
器７の減衰比を小さくすることで、画信号Ｃを外部の影
響を受けず一定レベルに制御するという、いわゆるＡＢ
Ｃ回路としての機能を発揮するのである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、トレーニング・モ
ード操作時に動作するＡＢＣ回路によって、画信号が高
いレベルで保持されるので、シェーディング歪み補正係
数が高精度でめられ、又スキャンモード時に動作する新
しい方式のＡＢＣ回路によって、画信号のシェーディン
グ歪みに゛沿って画信号レベルの大小を制御するので、
外部の影響を受けず、安定して精度の高いシェーディン
グ歪み補正のなされた画信号を得るという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像装置において用いられるスキャナのプＣ１
７り図、第２図は画像装置内に備え付けられるシェーデ
ィング歪み補正装置のブロック図、第３図は本発明の一
実施例によるシェーディング歪み補正装置のブロック図
である。 ２　・・・Ａ／Ｄ変換器、３・・・・乗算器、４・　・
ＲＯＭ、５・・・・・ＲＡＭ、　６−・・・積分回路、
７・・・・・減衰器、８・・・・セレクタ、９・・・・
比較器、１０・・・・積分回路、１１・・・・・・原稿
、１２・・・・ランプ、１４・・・・・ＣＣＤイメージ
センザ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スキャナから伝送されるアナログ画信号をデジタル画信
   号に変換し出力するＡ／Ｄ変換手段と、補正係数データ
   を記憶する記憶手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段から出力さ
   れるデジタル画信号と上記記憶手段より読出される補正
   係数データとの間の演算を行ない、シェーディング歪み
   補正を施したデジタル画信号を出力するデジタル演算手
   段とから成る処理系と、上記処理系の出力の大小の状態
   によって上記アナログ画信号のレベルを制御する自動利
   得制御系とから成るシェーディング歪み補正装置。