TW400680B - Color image reader - Google Patents

Description

A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係關於適用於彩色傳真裝置等之彩色影像讀取 裝置的改良。 〔習知技術〕 最近，傳真機或影印機（C 〇 P y機）等都朝著可讀 取彩色影像開發，並隨著高性能的彩色印表機或彩色顯示 器等的普及，更增加其需要性。 此種彩色影像讀取裝置，利用光學式的彩色感測器， 分別讀取對應光三原色（R G B )的影像，藉由分別對應 R G B的影像處理電路，修正彩色感測器所讀取的影 像資料，然後混合這些影像資料而形成彩色影像。 以下，參考第4圖〜第6圖來說明關於進行修正的影 像處理電路。 第4圖係用來說明自動增益控制（AGC，automatic gain control )的修正之圖。 由彩色感測器所讀取的影像資料的類比信號，根據彩 色感測器的特性或光源的種類等，會有不同的輸出位準。 另外，將此類比信號轉換成數位信號的A/D轉換器’固 定參考電壓（白値電壓、黑値電壓）。因此，將上述類比 信號輸入A/D轉換器之前’必須先檢測出類比信號的尖 峰値，再配合A/D轉換器的全値（Full scale)來修正該 値。 說明此步驟的—個例子’首先，讀取白光資料’提高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2丨0'x297公嫠）-4 - {誚尤閲讀背面之注意事項再蛾寫本頁) 訂

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In Ha* 1 1^1 · 朽.^祁屮-*·ί;"··ίν·Λ·-"η?7ί^^'作^印5,: A7 _B7_ 五、發明説明（2 ) 增益，以一條線的最後像素的輸出位準對照白光位準電壓 (V w 1 )(第4圖（a))。其次，控制峰値的增益， 該線內的輸出峰値對照白光位準電壓（Vwl)(第4圖 (b ))。 第5圖係用來說明遮蔽修正（不均勻修正）的圖。 如圖所示，以彩色感測器讀取的主要掃描方向的白光 資料的輸出波形中，由於光源兩端的光度較小、透鏡周圍 的減光所產生之遮蔽歪斜、以及因感測器的像素單元之特 性凌亂而產生·的高頻歪斜，而必須修正該等歪斜。藉由該 等修正，消除照明的不均勻或感測器感度的不均勻情況， 可再現一致化的影像資料的色彩濃度。 第6圖係用來說明T修正的圖。 一般的光學式感測器具有第6圖所示的光電轉換特性 ，其輸入光量與輸出電壓的關係可由下式表示。 y = a x r + b y :輸出電壓 a :感測器感度 x :輸入光量 b :暗時輸出電壓 爲了使影像資料更接近自然影像，r修正即是將人眼 睛的感度特性（對數特性）以上式之r値（感測器的r特 性）來修正（圖示中，r爲1 )。亦即，對於較濃的影像 ，可強調濃度差，而對於較淡的影像，則較不著重於濃度 差。 本纸张尺度適州中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-5· ί--.-丨，---01 -------1Τ------Φ— {誚尤閲讀背面之注意事項再蛾巧本茛) i A7 ________B7____ 五、發明説明（3 ) 〔發明所欲解決之課題〕 根據以上的說明，在習知彩色影像讀取裝置中，對於 彩色感測器所讀取的光三原色（RG B )的影像資料，因 爲必須分別設置影像處理電路，製造成本高，所以降低製 造成本成爲一個重要的課題》 本發明係鑒於上述情況而開發出來，其目的在於提供 一種彩色影像讀取裝置，在順序讀取R G B的影像資料時 ’依序地變換·用來修正的資料，而使影像處理電路變成單 一化，來降低製造成本。 〔解決課題所用的手段〕 爲了達成上述目的，在本發明之申請專利範圍第1項 之彩色影像讀取裝置中，具備：以三次讀取同一影像之光 三的原色之各色之光學式彩色感測器；以及當該彩色感測 器進行影像輸出時，修正所讀取影像資料之單一影像處理 電路。 本發明之彩色影像讀取裝置，適用於傳真機、影印機 、以及影像掃描器等，藉由C C D彩色感測器，三次讀取 每一掃描線或每一頁之光的三原色（RGB)，並藉由影 像處理電路，依序進行影像資料修正。 申請專利範圍第2項之彩色影像讀取裝置，係針對申 請專利範圍第1項之彩色讀取裝置，其中前述影像處理電 路，具備：儲存光三原色之每一色之A G C修正、遮蔽修 (討先閱讀背面之，注意寧硕再^"本頁)

本紙张尺度適川中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐> -6- A7 _________B7__ 五、發明説明（4 ) 正、以及r修正之各資料的記憶裝置；而且，參照該記憶 裝置，對於前述彩色感測器所讀取的影像資料進行前述各 項修正。 在此，記億裝置爲了保持信號取得的高速及防止太複 雜的處理，每個修正處理均由一組S RAM所構成，最好 是每個匯流排均與影像處理電路連結》若根據此構成，每 組S R AM均儲存作爲修正之個別R G B影像的資料。 申請專利範圍第3項所記載之彩色影像讀取裝置，係 針對申請專利··範圍第2項之彩色讀取裝置，其中彩色感測 器對每一掃描線進行前述三次輸出，前述影像處理電路， 藉由區塊切換而參照儲存在前述記憶裝置之前述各作爲修 正的資料。 在此，彩色感測器藉由線順序方式，在各掃描線上， 一邊進行R G B的切換，一邊讀取影像。前述各修正處理 ’對應RGB.三種顏色，在RGB各個影像資料修正處理 時，切換作爲擴充記憶體所設置的複數個（9組）區塊， 並進行參考。 〔發明之實施形態〕 以下，參考圖面來說明本發明之實施形態》 第1圖係顯示彩色影像讀取裝置之構成要件的方塊圖 。在此，雖然顯示：對於每條掃描線，一邊進行RGB切 換一邊讀取影像之線順序的裝置之例子；但是，本發明並 不限定於此，亦可採用每一面切換R G B的順序方式。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） {郃先背面之注意事邛再祕艿本頁)

A7 _ ___ B7_ 五、發明説明（5 ) 根據圖式，1爲分3次讀取同一影像之光的三原色（ RGB)之CCD彩色感測器1，2爲放大所輸入的類比 信號的放大器（AMP) ，3爲CCD彩色感測器1每次 進行影像讀取時，修正所讀取之影像資料之單一的影像處 理電路，4爲影像處理電路3在修正處理時使用的修正資 料記憶裝置，5爲區塊切換電路，6 r、6 g、6 b爲暫 儲經過影像處理電路3修正後之個別RG B影像資料的線 性記億體，7爲根據每個線性記億體6 r、6 g、6 b所 輸入的影像資料調節色彩濃淡後輸出之色修正電路。 影像處理電路3，具備：進行AGC修正，改變輸入 波位準之A G C電路以及將感測器之暗位準設定爲基準電 壓的固定（clamp )電路3 1 ;將類比信號轉換成數位信號 之A/D轉換器3 2 ;進行遮蔽修正之遮蔽修正電路3 3 :進行r修正之r修正電路：以及控制C C D彩色感測器 1之各RGB的讀取之時序產生器3 5。 又，記憶裝置4，由：A G C修正用記億體4 1、遮 蔽修正用記憶體4 2、及r修正用記憶體4 3等外部記憶 體所構成，且儲存著對R G B個別影像之各修正資料。 在此，對於各修正用記憶體41、42、43，具備 儲存RGB個別修正資料之區塊B1 r、Big、Bib 、B2r、B2g、B2b、B3r、B3g、B3b， 並藉由切換電路5依序切換，參照各修正電路3 1、3 3 、3 4來處理。 即，藉由時序產生器3 5控制C CD彩色感測器讀取 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-8 - (計先閱讀背面之注意事項再Ji'i?!J本頁)

#ν:ίτ部屮-欠核準X;,,J<1.消贤As竹W印i木 A7 B7 五、發明説明（6 ) R (紅色）時，區塊切換電路5將各修正用記億體4 1、 42、43分別切換到11之記憶區塊31]：、821：、 B 3 r，而在讀取G (綠色）時，則切換到B 1 g、 B2g、B3g，而在讀取B (藍色）時’則切換到 Blb、B2b、B3b。 藉由該等區塊切換，若變換R G B個別之修正用資料 ’影像處理電路3的各修正電路3 1、3 3、3 4，對於 相同的記億體（相同位址）進行資料的讀取，且對於各修 正用記憶體41、42、43，不須——從新輸入修正資 料，可以達到高速處理功能。 以下，說明上述彩色影像讀取裝置的基本動作。 第2圖顯示彩色影像讀取裝置的整體動作流程圖，第 3圖爲第2圖中特定步驟之詳細動作流程圖。 影像讀取動作，在初期處理時，將各修正資料儲存在 各記憶體 Blr、Blg、Blb、B2r、B2g、 B2b、B3r、B3g、B3b中之後，開始讀取 每一條線的影像資料。在此，雖然在每頁均有更新修正資 料，但本發明並不限定於此，亦可不進行更新的動作（以 上爲第2圖之步驟100〜111)。 在第3圖（a )的r修正資料寫入處理（第2圖的步 驟104)中，藉由區塊切換，一邊依序將r修正用記憶 體43的位址切換到各記憶區塊B3 r、B3g、B3b ，同時分別對應RGB的影像資料，寫入預先設定之對應 r値的修正資料，而儲存在各記憶區塊B 3 r、B 3 g、 本紙張尺度適和中國國家標车（CNS ) A4規格（210X297公釐）-9 · (計先閱妫背面之注意事項再填η本ΤΪ) .4 訂 A7 ____B7_ 五、發明説明（7 ) B3b中（步驟201〜206)。 在第3圖（b)的AGC修正資料做成處理（第2圖 的步驟1 0 5 )中，藉由區塊切換，一邊依序將AG C修 正用記憶體4 1的位址切換到各記憶區塊Blr、Big 、B 1 b，同時分別對應RGB的影像資料，進行AGC 動作（參考第4圖），寫入控制之增益値的修正資料，而 儲存在各記憶區塊B1 r、Big、Bib中（步驟 2 1 1 〜2 1 9 )。 在第3圖·（ c)的遮蔽修正資料做成處理（第2圖的 步驟1 0 6 )中，藉由區塊切換，一邊依序將遮蔽修正用 記憶體4 2的位址切換到各記憶區塊B 2 r、B 2 g、 B 2 b，同時分別對應RGB的影像資料，進行遮蔽動作 (參考第5圖），寫入產生歪斜的像素位置或理想的波形 資料等修正資料，而儲存在各記憶區塊B2 r、B2g、 B 2b中（步驟221〜229)。 在第3圖（d )的每一影像線讀取處理（第2圖的步 驟1 0 7 )中，藉由區塊切換，一邊依序將各修正用記億 體41、42、43的位址切換到R記憶區塊B 1 r、 B2r、B3r、G 記憶區塊 Blg、B2g、B3g、 B記憶區塊B1 b、B2b、B3b，各修正電路3 1、 33、34，一邊依序參考各修正用記憶體41、42、 4 3，分別對讀取之RG B進行輸出修正，並將修正後的 各影像資料暫存在各線記憶體6 r、6 g、6 b中（步驟 2 3 1 〜2 3 9 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~~-10- (ϊί先閲讀背面·5¾意事碩再祕巧本頁)

朽"部屮^"-^^^5消贽合：^^卬*':木 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之後，藉由色修正電路7，對RG B之各影像資料進 行色彩濃淡調整，接著’若該彩色影像讀取裝置爲傳真機 ，則進行傳真輸出作業；若爲彩色影印機’則進行紙張影 印輸出處理。 〔發明效果〕 根據以上說明可知，若使用本發明之彩色影像讀取裝 置，可達到以下的效果。 根據申請專利範圍第1項，由於構成當彩色感測器分 別讀取影像之光的三原色時，藉由影像處理電路’修正所 讀取之影像資料，故可藉由單一影像處理電路來進行三種 顏色的影像處理。因此，不須習知的彩色影像讀取裝置’ 必須具備三組影像處理電路，因而可以降低製造成本。 根據申請專利範圍第2項，影像處理電路，因具備儲 存用來對光的三原色之每一顏色進行A G C修正、遮蔽修 正、以及r修正所需之資料的記億裝置，在讀取影像資料 時，可依序參考該記億裝置，進行最適當的修正。 根據申請專利範圍第3項，由於彩色感測器採用依序 讀取每條掃描線中光的三原色之每一顔色的方式，比起面 順序方式，因不需要高精度的位置控制，且不須具備面記 憶體，可以抑制成本增加。 影像處理電路，因利用區塊切換，將記憶在記憶裝置 內的各修正資料進行參照，每次讀取時，不須將修正資料 轉送到各修正用記憶體，故可實現高速處理的功能。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨Ο X 297公釐）-11- (翱先閔請背面之注意寧領再βη本頁) ;----^---1T------f..---------------- A7 B7 五、發明説明（9 ) 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示本發明之彩色影像讀取裝置之構成要件 的方塊圖。 第2圖係表示本發明之彩色影像讀取裝置之基本動作 的流程圖。 第3圖係表示本發明之彩色影像讀取裝置之基本動作 的流程圖。 第4圖係用來說明A G C修正的圖。 第5圖係用來說明遮蔽修正的圖。 第6圖係用來說明r修正的圖。 〔符號說明〕 1 : C C D彩色感測器 、 3 :影像處理電路 31:AGC電路、固定電路 3 3 :遮蔽修正電路 3 4 : r修正電路 4 :記憶裝置 41:AGC修正用記憶體 42:遮蔽修正用記憶體 4 3 : r修正用記憶體 5 :區塊切換電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-12 - (誚尤閱讀背面之注意事項再"',"本頁)

LJ .丁 -55

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 .一種彩色 之光學式彩 正所讀取影 .如申請專 中前述影像 C修正_、遮 記憶裝置， 述各項修正 .如申、請專 中彩色感測 處理電路藉 各修正資料 色各色 出時修 2 置，其 之A G 參照該 進行前 3 置，其 述影像 之前述 影像讀取裝置，具備讀取影像之光三原 色感測器、及該彩色感禪葶進行影像輸 V 像資料之單一影像蹊理電路。 利範圍第1項所記載之彩色影像讀取裝 I理路具備有儲存光三原色之每一色 蔽修正、r修正之各資料的記憶裝置， 對於前述彩色感測器所讀取的影像資料 0 利範圍第2項所記載之彩色影像讀取裝 器對每一掃描線進行前述三次輸出，前 由區塊切換而參照儲存在前述記憶裝置 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂. -气丨！ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 衣紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-13