JP2012004775A

JP2012004775A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2012004775A
Application number: JP2010136943A
Authority: JP
Inventors: Keitoku Ito; 敬徳伊東
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】スキャナ部のＣＣＤ撮像素子や照明光源などの部品を交換し色補正パラメータ値の再調整を行った場合に、画像読取装置の分光感度特性の変化を抑制する。
【解決手段】スキャナ部１００のＣＣＤ撮像素子（又は照明光源）を交換し、パラメータ値調整を指示すると、パッチチャート読取信号から抽出されたパッチ画像信号値で記憶部４０３（又は４０４）が書き換えられる結果、演算部４１０（又は４１１）で算出されるＣＣＤ撮像素子（又は照明光源）の特性のばらつきに対応したパラメータ修正量のみが更新される。演算部４１０，４１１で算出したパラメータ修正量を用い、記憶部４０９に記憶されているパラメータ基準値が修正され、修正後のパラメータ値が色補正部４０１に設定される。
【選択図】図４

Description

本発明は、原稿の読取走査を行って画像信号を出力するスキャナ部（画像読取手段）と、このスキャナ部より出力される画像信号に対し色補正処理を行う色補正部とを備える画像読取装置に係り、特に、色補正パラメータの制御技術に関する。

原稿の読取走査を行って画像信号を出力するスキャナ部（画像読取手段）の分光感度特性（色分解特性）は、スキャナ部に用いられているＣＣＤ撮像素子の分光感度特性、照明光源の分光放射特性、原稿からＣＣＤ撮像素子までの光路中に介在するレンズや赤外カットフィルタ等の分光透過特性等によって決定される。

このように、スキャナ部には、その分光感度特性に影響を及ぼす部品が少なくないが、特に、ＣＣＤ撮像素子の分光感度特性や照明光源の分光放射特性は部品毎のばらつきが大きい。このような部品毎の分光特性のばらつきにより、スキャナ部は分光感度特性のばらつきがかなり大きいため、画像読取装置では一般的に、そのスキャナ部から出力される画像信号に対し色補正処理を行う色補正部を設け、その色補正パラメータ値を適切に設定することによって、スキャナ部の分光感度特性のばらつきを補償するようにしている。

なお、関連した先行技術文献の例として、特許文献１及び特許文献２を挙げることができる。特許文献１では、スキャナ部の分光感度特性に応じた色補正を実現する目的で、複数の色補正パラメータ値の候補を予め用意しておき、スキャナ部で基準原稿を読み取って得られた画像信号に、それぞれの色補正パラメータ値の候補を用いて色補正した結果の誤差が最小となる色補正パラメータ値の候補を選択する。特許文献２では、スキャナ部の分光感度特性のばらつきに応じた色補正を実現する目的で、スキャナ部で標準原稿を読み取った画像信号を所定の色補正パラメータ値を用いて色補正処理した画像信号と、標準的な分光感度特性をもつスキャナ部で標準原稿を読み取った画像信号に所定の色補正パラメータ値を用いて色補正処理した画像信号との差分値を算出し、この差分値を用いて所定の色補正パラメータ値を修正する。

従来、画像読取装置では、スキャナ部（画像読取手段）のＣＣＤ撮像素子のような部品を交換して色補正パラメータ値の再調整を行った場合、画像読取装置の分光感度特性が大幅ら変化し、それ以前と同じような画像の読み取りを行うことができないという問題があった。

本発明の目的は、スキャナ部（画像読取手段）のＣＣＤ撮像素子や照明光源のような部品を交換して色補正パラメータ値の再調整を行った場合に、従来の画像読取装置ほど分光感度特性が大幅に変化しないようにした画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、
原稿の読取走査を行って画像信号を出力する画像読取手段と、
前記画像読取手段より出力される画像信号の色補正処理を行う色補正手段と、
前記画像読取手段が所定のパッチチャートの読取走査を行って出力した画像信号から該パッチチャート上の各パッチに対応した画像信号値をパッチ画像信号値として抽出し、該パッチ画像信号値に基づいて、前記画像読取手段を構成する交換可能な複数の特定部品のそれぞれ毎に、その分光特性のばらつきに応じた前記色補正処理のパラメータ（以下、色補正パラメータと記す）の修正量を決定し、該修正量を用いて色補正パラメータの基準値を修正した値を色補正パラメータ値として前記色補正手段に設定するパラメータ値決定手段と、
前記複数の特定部品中の指定した部品（以下、指定部品と記す）に関する調整を指示する指示手段とを有し、
前記指示手段により指定部品に関する調整が指示されたときに、前記パラメータ値決定手段において、前記画像読取手段が所定のパッチチャートの読取走査を行って出力した画像信号から抽出されたパッチ画像信号値に基づいて、該指定部品に対応した色補正パラメータの修正量を更新し、該指定部品以外の特定部品に対応した色補正パラメータの修正量は非更新とすることを特徴とする構成である。

画像読取手段を構成する交換可能な特定部品として、例えばＣＣＤ撮像素子と照明光源を考える。これらの部品の分光特性は時間の経過により徐々に変化する。

従来の画像読取装置では、例えば、ＣＣＤ撮像素子を交換して色補正パラメータ値の調整動作を行うと、その時点までの照明光源の分光放射特性の経時的変化をも補償するように色補正パラメータ値が修正される。その結果、画像読取装置の分光感度特性は、ＣＣＤ撮像素子の交換前の分光感度特性から大幅に変化してしまい、それ以前とは読み取った画像の色調などの違いが目立つという問題がある。照明光源を交換する場合も同様の問題がある。

本発明の画像読取装置では、例えばＣＣＤ撮像素子を指定部品とした調整を指示した場合、パッチチャートの画像信号から抽出されたパッチ画像信号値に基づいてＣＣＤ撮像素子に対応した色補正パラメータ修正量が更新されるが、照明光源に対応した色補正パラメータ修正量は非更新とされ、その時点までの照明光源の分光放射特性の経時的変化は照明光源に対応した色補正パラメータ修正量には反映されないので、交換したＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきのみを補償するように色補正パラメータ値が修正される。したがって、従来の画像読取装置に比べ、ＣＣＤ撮像素子の交換による分光感度特性の変化を抑制することができる。照明光源を指定部品として調整を指示した場合についても同様に、照明光源の交換に伴う画像読取装置の分光感度特性の変化を抑制することができる。

以上、交換可能な特定部品としてＣＣＤ撮像素子と照明光源を例にして説明したが、それ以外の部品を特定部品とした場合にも同様の効果を達成できることは明らかである。

本発明の画像読取装置の機能的構成の概要を説明するためのブロック図である。本発明の画像読取装置の単一ユニット化した形態及びスキャナ部（画像読取手段）の具体例を示す模式図である。指示入力部の表示画面の例を示す模式図である。パラメータ値決定部の内部構成を説明するためのブロック図である。パッチチャートの一例を示す模式図である。特徴量とマスキング係数変化量の関係式の説明図である。ＣＣＤ調整用パッチチャートと光源調整用パッチチャートを用いる場合の「全体調整」の動作を説明するためのフローチャートである。ＣＣＤ調整と光源調整とに共通のパッチチャートを用いる場合の「全体調整」の動作を説明するためのフローチャートである。「ＣＣＤ調整」の動作を説明するためのフローチャートである。「光源調整」の動作を説明するためのフローチャートである。

図１は、本発明に係る画像読取装置の機能的構成の概要を説明するためのブロック図である。図１において、１００は原稿の読取走査を行って画像信号を出力するスキャナ部（画像読取手段）である。このスキャナ部１００は、その分光感度特性（色分解特性）に影響を及ぼす部品（例えば、原稿を照明するための光源、原稿からの反射光を受光して光電変換し画像信号を出力する撮像素子など）を構成部品に含んでいる。

図１において、１０９はスキャナ部１００より出力される画像信号を処理する画像信号処理部である。本発明にあっては、画像信号処理部１０９は、スキャナ部１００から出力される画像信号に対して、スキャナ部１００の分光感度特性のばらつきの影響を補償する色補正処理を行う色補正部４０１と、この色補正処理のパラメータ（色補正パラメータ）の値を決定するパラメータ値決定部４０２を含む。このパラメータ値決定部４０２は、スキャナ部１００の分光感度特性に影響を及ぼす、交換可能な複数の特定部品のそれぞれの分光特性のばらつきに応じた色補正パラメータ修正量を、特定部品毎に独立して決定することができ、決定した色補正パラメータ修正量を用いて色補正パラメータの基準値を修正した値を色補正パラメータ値として色補正部４０１に設定する。

また、１１０は画像読取装置の動作に関する指示を入力するための指示入力部である。１１１はスキャナ部１００、画像信号処理部１０９及び指示入力部を制御する制御部である。

図１に示したような本発明の画像読取装置は、複写機やファクシミリ装置、それら機能を複合した装置などに組み込むことも可能であり、かかる形態も本発明に包含される。また、本発明の画像読取装置は、単一のユニットにまとめた形態をとることも、複数のユニット分割した形態をとることも可能である。複数のユニットに分割した形態の例としては、スキャナ部１００、指示入力部１１０、制御部１１１のスキャナ部１００及び指示入力部１１０に関連した機能部分を読取ユニットとし、この読取ユニットをコンピュータに接続し、このコンピュータを利用して、画像読取装置の残りの機能部分を実現する形態とすることができる。かかる実施形態も本発明に包含される。このようなコンピュータを利用して、読取ユニットに組み込まれない機能部分を実現するためのプログラムと、それが記録された半導体記憶素子、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどのコンピュータが読み取り可能な各種記録媒体も本発明に包含される。

図２は、本発明の画像読取装置を単一ユニットにまとめた形態を説明するための模式図である。図２には、スキャナ部１００の具体例も模式的に示されている。

ここに示したスキャナ部（画像読取手段）１００の例は、原稿１０１を照明する照明部１０２、原稿１０１からの反射光をレンズ１０３へと導く第１ミラー１０４、第２ミラー１０５及び第３ミラー１０６、赤外光等の余分な光成分を除去する光学フィルタ１０７、レンズ１０３により集光された原稿１０１からの反射光を受光して電気信号（画像信号）に変換する光電変換部１０８を備えている。照明部１０２は、主走査方向（図２の紙面に垂直な方向）に長い照明光源を含み、この照明光源は交換可能な部品である。この照明光源の分光特性（分光放射特性）によってスキャナ部１００の分光感度特性は左右されるので、この照明光源はスキャナ部１００の分光感度特性に影響を及ぼす交換可能な部品の一つである。光電変換部１０８は、入射光をＲ，Ｇ，Ｂ成分に色分解し、それら各成分を光電変換して画像信号を出力するＣＣＤ撮像素子を含む。このＣＣＤ撮像素子は、その分光特性（分光感度特性）がスキャナ部１００の分光感度特性を大きく左右する交換可能な部品の一つである。ミラー１０４，１０５，１０６の分光反射特性、光学フィルタ１０７の分光透過特性、レンズ１０３の分光透過特性もそれぞれスキャナ部１００の分光感度特性に影響を及ぼすが、ここでは照明光源とＣＣＤ撮像素子だけを、交換時に色補正パラメータ値修正の対象となる特定部品として扱うものとする。

照明部１０２と第１ミラー１０４は不図示の第１キャリッジに搭載され、第２ミラー１０５と第３ミラー１０６は不図示の第２キャリッジに搭載されている。これらキャリッジを駆動するための不図示のモータがある。

スキャナ部１００において、原稿の読取走査の主走査は光電変換部１０８のＣＣＤ撮像素子の内部で電気的に行われる。読取走査の副走査は、第１キャリッジに搭載された照明部１０２を図２において右方向へ移動させることによって行われる。原稿の読取走査中に、原稿の読取点から光電変換部１０８までの光路長を一定に維持するため、第２キャリッジは第１キャリッジの移動速度の半分の速度で右方向へ移動させられる。このようなキャリッジ移動のためのモータの駆動制御は、制御部１１１で行われる。

図２において、制御部１１１が実装された回路基板と画像信号処理部１０９が実装された回路基板は、ユニットの底部に配置されている。操作部１１０はユニットの右端側上部に配置されている。なお、光電変換部１０８には、ＣＣＤ撮像素子から出力されるアナログ画像信号を増幅しデジタル画像信号に変換する手段や、ＣＣＤ撮像素子を駆動するためのタイミング信号を発生する手段も含まれているが、これに限定されない。例えば、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する手段を画像信号処理部１０９に設け、ＣＣＤ撮像素子を駆動するタイミング信号の発生手段を制御部１１１に設けることも可能である。また、ＣＣＤ撮像素子に変えてＭＯＳ型撮像素子などを用いることも可能である。このような変形態様も本発明に含まれる。

指示入力部１１０は、例えばタッチパネル・ディスプレイとして構成される。そのような指示入力部１１０の表示画面の例を図３に示す。指示入力部１１０の表示画面は階層構造となっており、図３（Ａ）はそのトップ画面に相当する標準画面である。この画像読取装置の電源の投入直後などに、制御部１１１はこの標準画面を指示入力部１１０に表示させる。この標準画面上の「フルカラー読み取り」表示２０１又は「モノカラー読み取り」表示２０２にタッチすると、制御部１１１は、「フルカラー読取モード」又は「モノカラー読取モード」でスキャナ部１００に原稿を読み取らせ、画像信号処理部１０９よりフルカラー又はモノカラーの画像信号を出力させる。

標準画面上の「色調整」表示２０３にタッチすると、制御部１１１は色調整モードに移行し、指示入力部１１０に図３（Ｂ）に示すような色調整画面を表示させる。色調整画面には「全体調整」表示２０４、「ＣＣＤ調整」表示２０５、「光源調整」表示２０６及び「戻る」表示２０７が含まれている。「戻る」表示２０７にタッチすると、色調整モードを終了し図３（Ａ）の標準画面に戻る。

光電変換部１０８のＣＣＤ撮像素子を交換した際など、ＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の調整を行わせたい場合に、色調整画面上の「ＣＣＤ調整」表示２０５をタッチする。照明部１０２の照明光源を交換した際になど、その照明光源の分光特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の調整を行わせたい場合に、色調整画面上の「光源調整」表示２０６にタッチする。すなわち、指示入力部１１０は、複数の特定部品（ここではＣＣＤ撮像素子と照明光源）より選択した１の指定部品（ＣＣＤ撮像素子又は照明光源）に関する調整を指示する指示手段として機能するわけである。画像読取装置の組立時や工場出荷時などに色補正パラメータ値の初期設定を行わせたい場合、色調整画面上の「全体調整」表示２０４をタッチする。

次に、画像信号処理部１０９について具体的に説明する。図４は、画像信号処理部１０９のパラメータ値決定部３０２の内部構成の一例を示すブロック図である。

色補正部４０１は、スキャナ部１００より入力するスキャナ部１００の分光感度特性に依存した画像信号（ここではＲＧＢ信号）を標準的な画像信号に変換する色補正処理を行う。ここでは、色補正処理として［数１］に示す式（１）の変換（マスキング演算）が行われるものとして説明する。

式（１）において、（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）はスキャナ部１００より色補正部４０１に入力される画像信号の値（Ｒ，Ｇ，Ｂ成分値）であり、（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ）は色補正部４０１より出力される画像信号の値（Ｒ，Ｇ，Ｂ成分値）である。そして、（１）式中のマスキング係数Ｍ１１〜Ｍ３３が、パラメータ値決定部４０２で値を決定することになる色補正パラメータに相当する。

基準とする分光感度特性のスキャナ部（以下、”基準”スキャナ部と呼ぶ）により読み取られた画像信号に対する色補正に最適なマスキング係数Ｍ１１〜Ｍ３３の値（基準値と呼ぶ）が予め決定され、それら基準値がパラメータ値決定部４０２内のパラメータ基準値記憶部４０９に格納されている。このパラメータ基準値記憶部４０９は不揮発性記憶部であり、装置電源が断たれても、その記憶内容は保存される。マスキング係数（色補正パラメータ）の基準値の決定には既知の方法を用いればよい。

ここに示すパラメータ値決定部４０２の例は、前記のパラメータ基準値記憶部４０９のほか、パッチ画像信号値抽出部４１２、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４、基準パッチ画像信号値記憶部４０５，４０６、特徴量算出部４０７，４０８、パラメータ値修正演算部４１２０，４１１を含んでいる。

図中、破線枠４１３で囲まれた要素は、ＣＣＤ撮像素子の分光特性（分光感度特性）のばらつきに応じたパラメータ修正量を決定し、そのパラメータ修正量を用いてパラメータ基準値を修正するための手段を構成するものである。破線枠４１４で囲まれた要素は、照明光源の分光特性（分光放射特性）のばらつきに応じたパラメータ修正量を決定し、そのパラメータ修正量を用いてパラメータ基準値をさらに修正するための手段を構成するものである。なお、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４と基準パッチ画像信号値記憶部４０５，４０６は不揮発性記憶部であり、装置電源が断たれてもその記憶内容は保存される。

まず、パッチ画像信号値抽出部４１２と抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４について説明する。前記の色調整モードでは、所定の分光反射率のパッチが複数個配置された原稿（パッチチャートと呼ぶ）をスキャナ部１００で読み取らせてパッチチャートの画像信号を入力させ、このパッチチャートの画像信号からパッチデータ抽出部４１２でパッチチャート上の各パッチに対応した画像信号値（パッチ画像信号値）を抽出させる。このパッチ画像信号値としては、例えば、パッチ毎に、パッチ内の複数位置での画像信号値（Ｒ，Ｇ，Ｂ成分値）の平均値が抽出される。パッチ内のある一点での画像信号値をそのままパッチ画像信号値として抽出することも可能であるが、平均をとるほうがノイズの影響を受けにくくなるなど一般に好ましい。

色調整モードにおいて、「ＣＣＤ調整」表示２０４にタッチされた場合には、パッチ画像信号値抽出部４１２で抽出されたパッチ画像信号値によって抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容が書き換えられる。「光源調整」表示３０５にタッチされた場合には、抽出されたパッチ画像信号値によって抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容が書き換えられる。このような動作は制御部１１１により制御される。なお、「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とで別々のパッチチャートを用いてもよいし、共通のパッチチャートを用いてもよい（ただし、そのいずれかに統一する必要はある）。

色調整モードにおいて、「全体調整」表示２０６がタッチされた場合の動作は、「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とで別々のパッチチャートを用いるか共通のパッチチャートを用いるかによって多少異なる。別々のパッチチャートを用いる場合について説明すると、まず「ＣＣＤ調整」用のパッチチャートをスキャナ部１００で読み取らせ、その画像信号からパッチ画像信号値抽出部４１２でパッチ毎のパッチ画像信号値を抽出させ、このパッチ画像信号値で抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容を書き換えさせる。次に「光源調整」用のパッチチャートを読み取らせ、その画像信号からパッチ毎のパッチ画像信号値を抽出させ、このパッチ画像信号値で抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容を書き換えさせる。一方、［ＣＣＤ調整］と［光源調整］とに共通のパッチチャートを用いる場合には、そのパッチチャートをスキャナ部１００で一度だけ読み取らせ、その画像信号からパッチ画像信号値抽出部４１２でパッチ毎のパッチ画像信号値を抽出させ、このパッチ画像信号値で抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４の両方の記憶内容を書き換えさせる。このような動作は制御部１１１により制御される。

基準パッチ画像信号値記憶部４０５，４０６には、”基準”スキャナ部で色調整用パッチチャートを読み取らせ、その画像信号から抽出したパッチ毎のパッチ画像信号値が基準パッチ画像信号値として予め書き込まれている。なお、「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とに別々のパッチチャートが用いられる場合には、「ＣＣＤ調整」用パッチチャートを”基準”スキャナ部で読み取らせた画像信号より抽出したパッチ画像信号値が基準パッチ画像信号値記憶部４０５に基準パッチ画像信号値として予め書き込まれ、「光源調整」用パッチチャートを”基準”スキャナ部で読み取らせた画像信号より抽出したパッチ画像信号値が基準パッチ画像信号値記憶部４０６に基準パッチ画像信号値として予め書き込まれる。一方、「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とに共通のパッチチャートが用いられる場合には、”基準”スキャナ部でそのパッチチャートを読み取らせた画像信号より抽出したパッチ画像信号値が基準パッチ画像信号値記憶部４０５，４０６の両方に基準パッチ画像信号値として予め書き込まれる。

図５に、色調整モードで使用されるパッチチャートの一例を示す。このパッチチャートの例では、所定の色１１〜色ｍｎの正方形パッチが格子状に配置されている。ただし、パッチの形状や配置は図５の例に限らない。「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とに別々のパッチチャートを使用するようにしてもよいし、共通のパッチチャートを使用するようにしてもよいことは前述した通りである。ただし、個々の画像処理装置の色調整モードにおいて、そのスキャナ部で読み取らせるパッチチャートと、”基準”スキャナ部で読み取らせたパッチチャートとで、対応した各パッチの分光反射率が同等となるように、パッチチャートは管理される必要がある。

パラメータ値決定部４０２の説明に戻る。特徴量抽出部４０７は、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３に記憶されているパッチ画像信号値と基準パッチ画像信号値記憶部４０５に記憶されているパッチ画像信号値とに基づいて、ＣＣＤ撮像素子の分光特性（分光感度特性）のばらつきを表す特徴量を算出する。例えば、両方のパッチ画像信号値の差を求め、その差の所定の加重係数との積和により１乃至複数の特徴量を求める。すなわち、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３に記憶されているｉ番目のパッチについてのパッチ画像信号値を（Ｒｘｉ，Ｇｘｉ，Ｂｘｉ）とし、基準パッチ画像信号値記憶部４０５に記憶されている同じｉ番目のパッチについてのパッチ画像信号値を（Ｒｏｉ，Ｇｏｉ，Ｂｏｉ）とし、ｉ番目のパッチに対するｊ番目の特徴量に関する加重係数を（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）とすると、ｊ番目の特徴量を［数２］に示す式（２）で算出することができる。

特徴量算出部４０７で使用される加重係数（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）であるが、例えば、”基準”スキャナ部のＣＣＤ撮像素子を、その分光感度特性のばらつき範囲内の別なＣＣＤ撮像素子に交換した状態でパッチチャートを読み取って、その画像信号からパッチ画像信号値を抽出する操作を複数のＣＣＤ撮像素子と交換して順次行い、このようにして得られた複数組のパッチ画像信号値と、ＣＣＤ撮像素子を交換しない”基準”スキャナ部を用いてパッチチャートを読み取った画像信号から抽出したパッチ画像信号値との差分を主成分分析して得られる固有値ベクトルを、加重係数（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）として使用することができる。

すなわち、ＣＣＤ撮像素子を交換しない”基準”スキャナ部で得られたｉ番目のパッチについてのパッチ画像信号値を（Ｒｏｉ，Ｇｏｉ，Ｂｏｉ）とし、ｋ番目のＣＣＤ撮像素子に交換して得られたｉ番目のパッチについてのパッチ画像信号値を（Ｒｋｉ，Ｇｋｉ，Ｂｋｉ）とすると、次の［数３］に示すようなパッチデータの差分を主成分分析して得られる固有値ベクトルを、特徴量算出のための加重係数（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）として使用することができる。なお、ＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを捉えるには上位の固有値ベクトルだけを使用すれば十分であり、寄与率等に応じて算出する特徴量の数を決めることができる。

特徴量作出部４０８は、抽出パッチ画像信号値記憶部４０４に記憶されているパッチ画像信号値と基準パッチ画像信号値記憶部４０６に記憶されているパッチ画像信号値に基づいて、特徴量算出部４０７の場合と同様に、上記式（２）の演算によって、照明光源の分光特性（分光放射特性）のぱらつきを表す特徴量を算出する。この際に使用する加重係数（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）も同様に決定でき、例えば、”基準”スキャナ部の照明光源を、その分光放射特性のばらつき範囲内の別な照明光源に交換した状態でパッチチャートを読み取って、その画像信号からパッチ画像信号値を抽出する操作を複数の照明光源と交換して順次行い、このようにして得た複数組のパッチ画像信号値と、照明光源を交換しない”基準”スキャナ部を用いてパッチチャートを読み取った画像信号から抽出したパッチ画像信号値との差分を主成分分析して得られる固有値ベクトルを、照明光源に関する特徴量算出のための加重係数（Ｒｉｊ，Ｇｉｊ，Ｂｉｊ）として使用することができる。

パラメータ値修正演算部４１０は、特徴量算出部４０７で算出されたＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきに応じた特徴量と所定の加重係数との積和演算によって、前記式（１）の各マスキング係数（色補正パラメータ）に対する、ＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを補正するための修正量を算出する。すなわち、マスキング係数Ｍｐｑのｊ番目の特徴量に対する加重係数をαｐｑｊとすると、マスキング係数Ｍｐｑに対する修正量は次式で表される。

上記の加重係数αｐｑｊは、例えば、基準とする分光感度特性（すなわち”基準”スキャナ部の分光感度特性）に適したマスキング係数値と、前述したような”基準”スキャナ部のＣＣＤ撮像素子をその分光感度特性のばらつき範囲内の別なＣＣＤ撮像素子に交換した状態に適したマスキング係数値を複数組用意し、上記特徴量とマスキング係数変化量（別なＣＣＤ撮像素子に交換した状態に適したマスキング係数値と基準とする分光感度特性に適したマスキング係数値との差）との関係を、単回帰式または重回帰式にして求めることができる。

図６に、特徴量−マスキング係数変化量の関係と求められた単回帰式との関係を例示する。

同様に、パラメータ値修正演算部４１１は、特徴量算出部４０８で算出された照明光源の分光放射特性のばらつきに応じた特徴量と所定の加重係数との積和演算によって、前記式（１）の各マスキング係数（色補正パラメータ）に対する、照明光源の分光放射特性のばらつきを補正するための修正量を算出する。マスキング係数Ｍｐｑのｊ番目の特徴量に対する加重係数をαｐｑｊとすると、マスキング係数Ｍｐｑに対する修正量は同様に上記式（４）で算出される。この計算で用いられる加重係数をαｐｑｊは、例えば、基準とする分光感度特性（”基準”スキャナ部の分光感度特性）に適したマスキング係数値と、前述したような”基準”スキャナ部の照明光源をその分光放射特性のばらつき範囲内の別な照明光源に交換した状態に適したマスキング係数値を複数組用意し、上記特徴量とマスキング係数変化量（別な照明光源に交換した状態に適したマスキング係数値と基準とする分光感度特性に適したマスキング係数値との差）との関係を、単回帰式または重回帰式にして求めることができる。

そして、パラメータ基準値記憶部４０９より読み出した各マスキング係数（色補正パラメータ）の基準値に、パラメータ値修正演算部４１０で算出された修正量及びパラメータ値修正演算部４１１で算出された修正量が加算されることにより、各マスキング係数（色補正パラメータ）の基準値が修正され、この修正されたマスキング係数値が色補正部４０１に設定されて色補正処理（マスキング演算処理）に使用されるようになる。すなわち、パラメータ値修正演算部４０７，４０８で算出されたマスキング係数Ｍｐｑに対する修正量をそれぞれΔｐｑ（ＣＣＤ），Δｐｑ（光源）とすると、マスキング係数Ｍｐｑの修正値Ｍｐｑ’は次式で表される。

以上説明したように、パラメータ値決定部４０２は、ＣＣＤ撮像素子の分光特性のばらつきに応じたパラメータ値修正と、照明光源の分光特性のばらつきに応じたパラメータ値の修正とを、それぞれ独立して行うことができる。

さて、色調整モードにおける「全体調整」は、画像読取装置の組立時や工場出荷時など、画像読取装置の分光感度特性を初期化する場合に利用される。図７と図８はそれぞれ「全体調整」の動作説明のためのフローチャートであるが、図７は「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とに別々のパッチチャートを用いる場合のフローを示し、図８は「ＣＣＤ調整」と「光源調整」とに共通のパッチチャートを用いる場合のフローを示す。

なお、指示入力部１１０の色調整画面で「全体調整」表示２０４をタッチすると、図示しないが、「全体調整」に関連した指示入力のための案内が表示され、操作者はその案内に従って必要な指示入力などを行うことができる。

まず、図７を参照する。操作者は、スキャナ部１００に「ＣＣＤ調整」用パッチチャートをセットし、読取指示を入力する。スキャナ部１００でパッチチャートが読み取られ、その画像信号が画像信号処理部１０９に入力される。パッチ画像信号値抽出部４１２で画像信号よりパッチ毎のパッチ画像信号値が順次抽出され、抽出されたパッチ画像信号値により抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容が順次書き換えられる（ステップ１００１）。

次に、操作者は、「光源調整」用パッチチャートをセットし、読取指示を入力する。スキャナ部１００でそのパッチチャートが読み取られ、その画像信号が画像信号処理部１０９に入力される。パッチ画像信号値抽出部４１２で画像信号よりパッチ毎のパッチ画像信号値が順次抽出され、抽出されたパッチ画像信号値により抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容が順次書き換えられる（ステップ１００２）。

次に、特徴量算出部４０７でＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを表す特徴量が算出される。パラメータ値修正演算部４１０において、その特徴量に応じたパラメータ値修正量が算出され、その修正量が、基準値記憶部４０９より読み出された色補正パラメータ（マスキング係数）の基準値に加算されることによって色補正パラメータ値が修正される（ステップ１００３）。

次に、特徴量算出部４０８で照明光源の分光放射特性のばらつきを表す特徴量が算出される。パラメータ値修正演算部４１１において、その特徴量に応じたパラメータ値修正量が算出され、その修正量が、パラメータ値修正演算部４１０で修正後の色補正パラメータ（マスキング係数）値に加算されることによって色補正パラメータ値がさらに修正される（ステップ１００４）。

以上のようにして修正された色補正パラメータ（マスキング係数）値が色補正部４０１に設定される（ステップ１００５）。

なお、ステップ１００３を、ステップ１００１が終了した直後からステップ１００２と並行して実行させるようにしてもよい。また、ステップ１００３とステップ１００４を並行して実行させるようにしてもよい。

図８を参照する。操作者は、スキャナ部１００に「ＣＣＤ調整」と「光源調整」に共通のパッチチャートをセットし、読取指示を入力する。スキャナ部１００でパッチチャートが読み取られ、その画像信号が画像信号処理部１０９に入力される。パッチ画像信号値抽出部４１２で、その画像信号よりパッチ毎のパッチ画像信号値が順次抽出され、抽出されたパッチ画像信号値により抽出パッチ画像信号値記憶部４０３と抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の両方の記憶内容が順次書き換えられる（ステップ１０１１）。

以上の処理が終わると、特徴量算出部４０７でＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１０において、その特徴量に応じたパラメータ修正量が算出され、その修正量が、基準値記憶部４０９より読み出された色補正パラメータ（マスキング係数）の基準値に加算されることによって色補正パラメータ値が修正される（ステップ１０１２）。

次に、特徴量算出部４０８で照明光源の分光放射特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１１において、その特徴量に応じたパラメータ値修正量が算出され、その修正量が、パラメータ値修正演算部４１０で修正後の色補正パラメータ（マスキング係数）値に加算されることによって色補正パラメータ値がさらに修正される（ステップ１０１３）。

以上のようにして修正された色補正パラメータ（マスキング係数）値が色補正部４０１に設定される（ステップ１０１４）。なお、ステップ１０１２とステップ１０１３を並行して実行させるようにしてもよい。

色調整モードの「ＣＣＤ調整」又は「光源調整」は、画像読取装置のスキャナ部１００のＣＣＤ撮像素子又は照明光源を交換した場合などに利用される。図９は、「ＣＣＤ調整」の動作を説明するためのフローチャートである。図１０は、「光源調整」の動作を説明するためのフローチャートである。なお、指示入力部１１０の色調整画面で「ＣＣＤ調整」表示２０５又は「光源調整」表示２０６にタッチすると、図示しないが、「ＣＣＤ調整」又は「光源調整」に関連した指示入力のための案内が表示され、操作者はその案内に従って必要な指示入力などを行うことができる。

図９を参照する。スキャナ部１００のＣＣＤ撮像素子の交換を行った場合、操作者は、スキャナ部１００に「ＣＣＤ調整」用パッチチャート（又は共通パッチチャートを用いる場合には共通パッチチャート）をセットし、読取指示を入力する。スキャナ部１００でパッチチャートが読み取られ、その画像信号が画像信号処理部１０９に入力される。パッチ画像信号値抽出部４１２でパッチ画像信号値が順次抽出され、抽出されたパッチ画像信号値により抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容が順次書き換えられる（ステップ１０２１）。

次に、特徴量算出部４０７でＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１０において、その特徴量に応じたパラメータ修正量が算出され、その修正量が、基準値記憶部４０９より読み出された色補正パラメータ（マスキング係数）の基準値に加算されることによって色補正パラメータ値が修正される（ステップ１０２２）。

次に、特徴量算出部４０８で照明光源の分光放射特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１１において、その特徴量に応じたパラメータ修正量が算出され、その修正量が、パラメータ値修正演算部４１１で修正後の色補正パラメータ（マスキング係数）値に加算されることによって色補正パラメータ値がさらに修正される（ステップ１０２３）。なお、ステップ１０２２とステップ１０２３を並行して実行するようにしてもよい。

以上のようにして修正された色補正パラメータ（マスキング係数）値が色補正部４０１に設定される（ステップ１０２４）。

以上のように、「ＣＣＤ調整」の場合、パッチチャートの画像信号より抽出されたパッチ画像信号値によって抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容は書き換えられるので、ステップ１０２２でパラメータ値修正演算部４１０により算出される色補正パラメータ修正量は更新される。一方、抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容は書き換えられないので、ステップ１０２３でパラメータ値修正演算部４１１により算出される色補正パラメータ修正量は、当該ＣＣＤ撮像素子交換の前に算出された修正量と同じであって、非更新である。つまり、実質的に、交換されたＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の再修正だけが行われ、当該時点における照明光源の分光放射特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の再修正は行われない。したがって、当該時点より前の「全体調整」あるいは「光源調整」が行われた時点からの照明光源の分光放射特性の経時変化は修正後の色補正パラメータ値には反映されず、よって、ＣＣＤ撮像素子の交換に伴う画像読取装置の分光感度特性の変化が抑制される。

図１０を参照する。スキャナ部１００の照明光源の交換を行った場合、操作者は、スキャナ部１００に「光源調整」用パッチチャート（又は共通パッチチャートを用いる場合には共通パッチチャート）をセットし、読取指示を入力する。スキャナ部１００でパッチチャートの読取走査が実行され、その画像信号が画像信号処理部１０９に入力される。パッチ画像信号値抽出部４１２で、その画像信号よりパッチ毎のパッチ画像信号値が順次抽出され、抽出されたパッチ画像信号値により抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容が順次書き換えられる（ステップ１０３１）。

次に、特徴量算出部４０７でＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１０において、その特徴量に応じた色補正パラメータ修正量が算出され、その修正量が、基準値記憶部４０９より読み出された色補正パラメータ（マスキング係数）の基準値に加算されることによって色補正パラメータ値が修正される（ステップ１０３２）。

次に、特徴量算出部４０８で照明光源の分光放射特性のばらつきを表す特徴量が算出され、パラメータ値修正演算部４１１において、その特徴量に応じた色補正パラメータ修正量が算出され、その修正量が、パラメータ値修正演算部４１０で修正後の色補正パラメータ（マスキング係数）値に加算されることによって色補正パラメータ値がさらに修正される（ステップ１０３３）。

以上のようにして修正された色補正パラメータ（マスキング係数）値が色補正部４０１に設定される（ステップ１０３４）。なお、ステップ１０３２とステップ１０３３とを並行して実行するようにしてもよい。

以上のように、「光源調整」の場合、パッチチャートの画像信号より抽出されたパッチ画像信号値によって抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容は書き換えられるので、ステップ１０３３でパラメータ値修正演算部４１１により算出される色補正パラメータ修正量は更新される。一方、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容は書き換えられないので、ステップ１０３２でパラメータ値修正演算部４１０により算出される色補正パラメータ修正量は、当該照明光源交換の前に算出された修正量と同じであって、非更新である。つまり、実質的に、交換された照明光源の分光放射特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の再修正だけが行われ、当該時点におけるＣＣＤ撮像素子の分光感度特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値の再修正は行われない。したがって、当該時点より前の「全体調整」あるいは「ＣＣＤ調整」が行われた時点からのＣＣＤ撮像素子の分光感度特性の経時変化は修正後の色補正パラメータ値には反映されず、よって、照明光源の交換に伴う画像読取装置の分光感度特性の変化が抑制される。

なお、図９のステップ１０２１では抽出パッチ画像信号値記憶部４０４の記憶内容は書き換えられないので、ステップ１０２３でパラメータ値修正演算部４１１で算出される色補正パラメータ修正量はＣＣＤ撮像素子の交換前と変わらない。また、図１０のステップ１０３１では抽出パッチ画像信号値記憶部４０３の記憶内容は書き換えらないので、ステップ１０３２でパラメータ値修正演算部４１０で算出される色補正パラメータ修正量は照明光源の交換前と変わらない。したがって、パラメータ値修正演算部４１０，４１１で算出された色補正パラメータ修正量を保存する不揮発性記憶部を設けるならば、ステップ１０２３とステップ１０３２において特徴量と修正量の算出処理を行う必要はない。また、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４を一つにまとめることもできる（ただし、「ＣＣＤ調整」用パッチチャートと「光源調整」用パッチチャートを用いる場合には、抽出パッチ画像信号値記憶部４０３，４０４を独立して設ける必要がある）。このような変形態様も本発明に包含される。

また、「ＣＣＤ調整」と「光源調整」に共通のパッチチャートを用いる場合、基準パッチ画像信号値記憶部４０５，４０６は、記憶内容が同一であるので、一つにまとめることができる。このような変形態様も本発明に包含される。

なお、前記実施形態においては、色補正部４０１は色補正処理として単一の線形マスキング演算を行う構成であったが、領域分けしたマスキング演算（例えば特許文献２参照）や高次の項を含むマスキング演算を行う構成としたり、３次元ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を用いる構成としたりすることができる。ただし、色補正部４０１の変更に応じてパラメータ値決定部４０２の処理内容を適宜変更する必要がある。

また、前記実施形態においては、スキャナ部１００におけるＣＣＤ撮像素子と照明光源の分光特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値修正を独立して行うことができるようにした。しかし、スキャナ部１００の分光感度特性に影響を及ぼす他の部品、例えばレンズ１０３、光学フィルタ１０７、ミラー１０４，１０５，１０６、原稿がセットされるコンタクトガラスなどの全部もしくは一部についても、その分光透過特性もしくは分光反射特性のばらつきに応じた色補正パラメータ値修正を独立して行うことができるようにすることは容易である。かかる変形も本発明に包含される。

前記実施形態又はその前記変形に係る画像信号処理部と、制御部の画像信号処理部の制御に関連した機能をコンピュータのハードウェア資源を利用して実現することも可能であり、かかる態様も本発明に包含される。そのためのプログラムも本発明に包含される。そのようなプログラムが記録された半導体記憶素子、その他のコンピュータが読み取り可能な各種記録（記憶）媒体も本発明に包含される。

１００スキャナ部（画像読取手段）
１０２照明部
１０８光電変換部
１０９画像信号処理部
１１０指示入力部
１１１制御部
４０１色補正部
４０２パラメータ値決定部
４０３，４０４抽出パッチ画像信号値記憶部
４０５，４０６標準パッチ画像信号値記憶部
４０７，４０８特徴量算出部
４０９パラメータ基準値記憶部
４１０，４１１パラメータ値修正演算部
４１２パッチ画像信号値抽出部

特許第３４９４９２４号公報特許第４１１５０９８号公報

Claims

原稿の読取走査を行って画像信号を出力する画像読取手段と、
前記画像読取手段より出力される画像信号に対し色補正処理を行う色補正手段と、
前記画像読取手段が所定のパッチチャートの読取走査を行って出力する画像信号から、該パッチチャート上の各パッチに対応した画像信号値をパッチ画像信号値として抽出し、該パッチ画像信号値に基づいて、前記画像読取手段を構成する交換可能な複数の特定部品のそれぞれ毎に、その分光特性のばらつきに応じた前記色補正処理のパラメータ（以下、色補正パラメータと記す）の修正量を決定し、該修正量を用いて色補正パラメータの基準値を修正した値を色補正パラメータ値として前記色補正手段に設定するパラメータ値決定手段と、
前記複数の特定部品中の指定した部品（以下、指定部品と記す）に関する調整を指示する指示手段とを有し、
前記指示手段により指定部品に関する調整が指示されたときに、前記パラメータ値決定手段において、前記画像読取手段が所定のパッチチャートの読取走査を行って出力した画像信号から抽出されたパッチ画像信号値に基づいて、該指定部品に対応した色補正パラメータの修正量を更新し、該指定部品以外の特定部品に対応した色補正パラメータの修正量は非更新とすることを特徴とする画像読取装置。
前記パラメータ値決定手段は、前記複数の特定部品に１対１に対応付けられた、パッチ画像信号値を記憶するための複数の不揮発性記憶手段と、これら複数の不揮発性記憶手段に記憶されているパッチ画像信号値に基づき前記複数の特定部品のそれぞれに対応した色補正パラメータの修正量を決定する手段とを含み、
前記指示手段により指定部品に関する調整が指示されたときに、前記パラメータ値決定手段において、前記画像読取手段が所定のパッチチャートの読取走査を行って出力した画像信号から抽出されたパッチ画像信号値により、該指定部品に対応した前記不揮発性記憶手段の記憶内容を書き換え、該指定部品以外の特定部品に対応した前記不揮発性記憶手段の記憶内容は非書き換えとすることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記複数の特定部品として、原稿からの反射光を受光する撮像素子と原稿を照明する光源のうちの少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。