JP3055032B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、イメージリーダ、ファクシミリなどの画
像入力装置において、画像基準部を読み取って得た画素
ごとの基準データに基づいて、原稿を読み取って得た画
像データをシェーディング補正する画像処理装置に関す
る。

［従来の技術］ イメージリーダ、ファクシミリなどの画像入力装置で
は、原稿に光を照射してその反射光を光電変換素子によ
り電気信号に変換している。

この画像入力装置では、光源の光量の変化などに対応
して画像信号を補正（シェーディング補正）する必要が
ある。

このシェーディング補正は、白板などの画像基準部を
読み取って各画素の基準データを入力し、次に原稿の画
像を読み取って画像データを入力し、前記基準データに
基づいて画像データを補正して行われる。

ところで、画像基準部に汚れがつくと正確な基準デー
タが得られず、シェーディング補正が不正確となり、画
質の劣化を招く結果となる。

そこで、この画像基準部の汚れによる影響を低減する
技術が要求される。

そのような技術の従来例として、特開昭62−230265号
公報に開示された装置は、画像基準部を複数ラインに分
割して読み取り、次に読み取った基準データの値と予め
設定した値とを比較して特異の値（汚れが原因）を除
き、特異な値を除いた値の画素ごとの平均値を算出し
て、各画素の基準データを求めている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記特開昭62−230265号公報の装置では、光
源の光量の低下などにより画像基準部を読み取って得た
基準データのレベルがすべての画素にわたって全体的に
低下すると、読み取ったすべての画素の値が予め設定し
た一定値より下回り、汚れ、傷などにより特異画素の検
出ができなくなる問題がある。

この発明の目的は、光源の光量が低下しても汚れ、傷
などによる特異画素を検出して正確な基準データを得る
ことができ、正確なシェーディング補正を行う画像処理
装置を提供することにある。

［課題を達成するための手段］ 原稿面を光源で照射しその反射光を光電変換して画像
データを得る画像処理装置において、画素ごとの基準デ
ータを得るための画像基準部と、原稿を読み取って得た
画像データを前記基準データに基づいて補正するシェー
ディング補正部と、前記画像基準部の初期状態で画素ご
との初期基準データを格納する初期基準データ格納手段
と、前記基準データと前記初期基準データとの画素ごと
の比を取る比演算部と、この比演算部からの演算値に基
づいて上記画素を特異画素としてその特異画素の基準デ
ータを修正する修正手段とを備えている。

［作用］ この発明では、画像基準部の初期状態を読み取って得
た画素ごとの基準データを初期基準データ格納手段にあ
らかじめ格納しておき、原稿読み取り前に画像基準部を
読み取って得た基準データと、初期基準データ格納手段
の初期基準データとの比を取る。本来は画素ごとの比が
ほぼ一定である所からずれている画素を判定すること
で、汚れ、傷などが付いた特異画素を検出し、次に基準
データの特異画素の部分を修正する。

［発明の一実施例］ ＜構成＞ 以下に、この発明の一実施例を図を参照して説明す
る。

第２図に示すように、この例の画像入力装置は、搬送
部１と、この搬送部１の上に着脱自在に設けられ原稿の
画像を入力する読取部２と、原稿トレー３とから概略を
構成されている。

読取部２をワードプロセッサ、パソコンなどの図示し
ないコンピュータに接続して使用される。

搬送部１を第２図に第３図を併せ参照して説明する。

原稿トレー３上の原稿を案内するガイド部４が設けら
れている。ガイド部４の上面には摩擦パット６が設けら
れ、この摩擦パット６は読取部１側の後記分離ローラ11
にバネにより圧接されている。

底部には板バネ７、８によりプレスローラ９、10が支
持され、読取部２側の後記搬送ローラ13と排出ローラ14
とにそれぞれ圧接されている。

また、シェーディング補正用の白色のたとえば合成樹
脂から形成された画像基準部として白基準部材301が取
り付けられている。この白基準部材301は、弾性を有
し、プラテンガラス31に圧接されている。

一方、読取部２を第２図に第３図および第４図を併せ
参照して説明する。

搬送部１の前記摩擦パット６に圧接する分離ローラ11
が設けられ、この分離ローラ11はパルスモータ12により
駆動回転され、分離ローラ11と摩擦パット６とにより原
稿を１枚に分離する。

搬送部１の前記プレスローラ９、10にそれぞれ接触す
る搬送ローラ13と排出ローラ14が設けられ、この搬送ロ
ーラ13と排出ローラ14とは前記パルスモータ12により駆
動回転され、第３図に示した読取部２と搬送部２との連
結状態でプレスローラ９、10との間で原稿を搬送して画
像を入力する（シートフィーダ型）。

また、第４図に示した搬送部１から読取部２を分離し
た状態において、搬送ローラ13よび排出ローラ14を駆動
回転して、読取部２は原稿に沿って自走して画像を入力
する（自走型）。

分離ローラ11は、読取部２の自走時には一方向クラッ
チ（図示略）により空転する。

分離ローラ11と搬送ローラ13および排出ローラ14との
駆動源として１個のパルスモータ12が設けられている。
そして、このパルスモータ12から分離ローラ11への伝動
機構、および搬送ローラ13と排出ローラ14への伝動機構
がそれぞれ次のように構成されている。

パルスモータ12の回転軸に２重のギア15、16が取り付
けられ、そのうち一方のギア15にギア17が噛合され、こ
のギア17に一体的に設けられたプーリ18はベルト19によ
りテンションプーリ20を介してプーリ21に連結され、こ
のプーリ21は一方向クラッチ（図示略）を介して分離ロ
ーラ11に連結されている。

一方、パルスモータ12の回転軸に取り付けられた前記
他方のギア16がベルト22によりプーリ23に連結され、こ
のプーリ23に一体的に設けられたプーリ24がベルト25に
よりテンションプーリ26を介してプーリ27に連結され、
このプーリ27は一方向クラッチ（図示略）を介して搬送
ローラ13に連結されているとともにベルト28によりプー
リ29に連結され、このプーリ29は排出ローラ14に一体的
に連結されている。

したがって、パルスモータ12の正転時（図示時計回
り）には、分離ローラ11が原稿搬入方向（図示時計回
り）に駆動回転されるが、搬送ローラ13および排出ロー
ラ14は一方向クラッチの作用により駆動伝達されない。

また、パルスモータ12の逆転時（図示反時計回り）に
は、搬送ローラ13および排出ローラ14は図示時計回りに
駆動回転されるが、分離ローラ11は一方向クラッチの作
用により駆動伝達されない。

第２図、第３図および第４図に示すように、光学系と
して、光を原稿に向けて照射する発光ダイオードなどの
光源30と、この光源30からの光を原稿に向けて出すとと
もに原稿から反射した画像光を取り入れるプラテンガラ
ス31と、プラテンガラス31から取り入れた画像光を反射
する反射ミラー32、33、34と、反射ミラー32、33、34か
ら画像光を入力して電気信号に変換するCCDなどの光電
変換素子35とが設けられている。

第３図および第４図に示すように、原稿トレー３に原
稿がセットされているかどうかを検知するレバー式のセ
ンサ36が設けられている。また、原稿の先端と後端を検
知する光学式のセンサ37が設けられている。

なお、第２図に示すように、原稿トレー３は、収納時
に搬送部２の外面に巻き付けるように3A、3Bの２つの部
分から構成されている。

信号処理系が第１図に示されている。

第１図に示すように、光電変換素子35からのアナログ
データをデジタルに変換するA/D変換部36と、このA/D変
換部36からの画像データＣおよび後記白メモリ39からの
修正基準データＫを入力して、修正基準データＫに基づ
いて画像データＣをシェーディング補正するシェーディ
ング補正部37とが設けられている。

ここで修正基準データＫは、白基準部材301の汚れ、
傷などの影響を低減した基準データである。修正基準デ
ータＫを得るため次のように構成されている。

前記A/D変換部36に、白基準部材301（第３図参照）の
初期状態を読み取った画素ごとの初期基準データＥを格
納しておく初期基準データ格納手段としての初期白メモ
リ38と、原稿読み取りごとにその前に白基準部材301を
読み取って得た基準データＦを一時的に記憶する白メモ
リ39とがそれぞれ接続されている。

初期基準データＥと基準データＦを比較して汚れ、傷
などのついた特異画素を検出する基準データ比較手段
が、比演算部40、平均演算部41、差演算部42および比較
部43とから構成されている。

比演算部40は初期白メモリ38の初期基準データＥと白
メモリ39の基準データＦとを入力して画素ごとの比G1、
G2…をとる。

平均演算部41はこのすべての画素の比G1、G2…の平均
値Ｈをとる。

差演算部42はこの平均値Ｈと前記画素ごとの比G1、G2
…との差I1、I2…をとる。

比較部43はこの差I1、I2…および予め設定された一定
値Ｊとを入力して比較し、一定値Ｊ以下の低レベルのＧ
を汚れのついた特異な画素と判定する。

第５図ＡにおいてＥは初期の白基準部材301から得た
初期基準データであり、光源30の光量の低下などによっ
て基準データはたとえばＦのように変動する。しかし、
すべての画素において初期の白基準部材301から得た初
期基準データＥと比べてほぼ同一比で変動する。つまり
図においてx1/y1＝x2/y2となる。したがって、第５図Ｂ
に44で示すようにある画素における比の値が他の画素と
比べて大きく相違するなら、白基準部材301の当該画素
に汚れ、傷などがついたものと判定する。

基準データＦにおける特異画素の部分44は、修正手段
としての修正部45により修正される。

この修正（書き直し）は、たとえば特異画素の低レベ
ル部分を平均値Ｈで置換するか、低レベル部分の近傍の
正常部分の値で置換して行う。

＜動作＞ 以上のように構成された装置の動作を次に説明する。

（１）まず、搬送部１に読取部２を連結してシートフィ
ーダ型として使用する場合について述べる。

原稿トレー３にセットされた原稿をセンサ36が検知す
る。

次にホストコンピュータ（図示略）から給紙指示信号
を読取部２に入力すると、パルスモータ12が正転（図示
時計回り）して分離ローラ11が駆動回転され、分離ロー
ラ11と摩擦パット６により原稿を１枚に分離して送り出
す。この際、搬送ローラ13および排出ローラ14は、一方
向クラッチが介在しているので回転しない。

次に、この原稿の先端をセンサ37が検知してから所定
量（所定時間またはパルスモータの所定パルス数）送っ
て、原稿の先端を搬送ローラ13とプレスローラ９との間
に突き当てて原稿を撓ませ、原稿先端の傾きを修正（ス
キュー修正）する。

次に、前記スキュー修正が完了する時間経過後、パル
スモータ12を停止し、逆転（図示反時計回り）させる。

このパルスモータ12の逆転により、搬送ローラ13およ
び排出ローラ14は図示時計回りに駆動回転され、原稿を
搬送する。この際、分離ローラ11は、一方向クラッチが
介在しているので回転しない。

次に、搬送ローラ13および排出ローラ14により所定量
原稿が搬送されると、光電変換素子35により画像入力が
開始される。

次に、原稿後端をセンサ37が検知した後、その原稿後
端が排出ローラ14を通過する量送ると、パルスモータ12
を停止させ、画像入力は完了する。

（２）読取部２を搬送部１から分離して自走型として使
用する場合を次に述べる。

読取部２を搬送部１から分離して、原稿上に載置す
る。

読取部２は、搬送ローラ13、排出ローラ14および分離
ローラ11により原稿上に支持される。

次に、コンピュータ（図示略）から給紙指示信号が読
取部２に入力すると、パルスモータ12が逆転する。

すると搬送ローラ13および排出ローラ14は図示時計回
りに駆動回転され、読取部２は図示右方向に自走し、自
走しながら原稿の画像を入力する。

上記（１）（２）のように使用態様で入力された画像
データは次のようにシェーディング補正される。

第１図を参照して、予め初期の白基準部材301を読み
取って各画素の初期基準データＥを初期白メモリ38に格
納しておく。

原稿読み取りごとにその前に白基準部材301を読み取
り、得た基準データＦを白メモリ39に一時的に記憶す
る。

初期白メモリ38の初期基準データＥと白メモリ39の基
準データＦとを比演算部40に入力し、画素ごとの比G1、
G2…をとる。

次に、この画素ごとの比G1、G2…を平均演算部41に入
力してすべての画素の比の平均値Ｈをとる。

次に、この平均値Ｈと前記画素ごとの比G1、G2…とを
差演算部42に入力し、その差I1、I2…をとる。

次に、この差I1、I2…および予め設定された一定値Ｊ
とを比較部43に入力して比較し、一定値Ｊ以下の低レベ
ルＩのものを汚れ、傷のついた特異な画素（第５図Ｂ参
照）と判定する。

そして、修正部45により白メモリ39の基準データＦに
おける特異画素に対応する低レベル部分44（第５図Ｂ参
照）を修正して、第５図ＡのＦと同一形状の正常な修正
基準データＫを得る。

画像データＣおよび白メモリ39からの修正基準データ
Ｋをシェーディング補正部37に入力し、修正基準データ
Ｋに基づいて画像データＣをシェーディング補正する。

＜実施例の効果＞ （１）白基準部材301に汚れ、傷などがついていても、
白基準部材301の初期状態から得た初期基準データＥ
と、原稿読取りごとにその前に白基準部材301から得た
基準データＦとを比較して汚れ、傷などのついた特異画
素を検出し、特異画素の基準データを修正するので、光
源の光量が低下しても、白基準部材301の汚れ、傷の影
響を低減した正確なシェーディング補正を行うことがで
き、画質を向上できる。

（２）白基準部材301の初期状態から得た基準データＥ
と、原稿読取りごとにその前に白基準部材301から得た
基準データＦとを比較して汚れ、傷などのついた特異画
素を検出し、特異画素の基準データを修正するので、白
基準部材301のある画素を副走査方向に横切る汚れが着
いていても、白基準部材301の汚れ、傷の影響を低減し
たシェーディング補正を行うことができ、画質を向上で
きる。

（２）白基準部材301の初期状態から得た基準データＥ
と、原稿読取りごとにその前に白基準部材301から得た
基準データＦとを比較して汚れ、傷などのついた特異画
素を検出するものであり、光電変換素子35の特定ビット
の特性が他のビットと当初より異なる場合、初期の基準
データＥの該当部分が低レベルとなり、初期の基準デー
タＥと原稿読取りごとの基準データＦとが相似するの
で、特異画素とは判定されない。すなわち、後天的に白
基準部材301に発生した汚れ、傷のみが検出され、光電
変換素子35の特定ビットの特性が他のビットと当初より
異なる場合に誤って白基準部材301の汚れ、傷と判定す
ることがない。

［変形例］ この発明は上記実施例に限定されるものではなく、他
に種々の変形例が可能である。

（１）画像入力装置は上記オートフィーダ・自走両用の
イメージリーダに限定されず、他の型のイメージリー
ダ、ファクシミリなどでもよい。

（２）上記実施例では画像基準部として原稿に接触する
型のものを示したが、画像基準部は原稿と非接触タイプ
のものとしてもよい。

（３）上記実施例では特異画素を検出してからメモリに
記憶した基準データにおける特異画素に対応する部分を
書き直し（修正）、この修正した基準データに基づいて
シェーディング補正しているが、特異画素を検出してか
ら書き直しを経ずにその検出結果を直接利用してシェー
ディング補正を行ってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したこの発明では、原稿読取り前に画像基準
部を読み取って得た基準データと、初期の画像基準部の
基準データとを比較して画像基準部における汚れ、傷な
どのついた特異画素を検出して、修正手段により修正し
た基準データに基づいてシェーディング補正を行うの
で、光源の光量が低下しても画像基準部についた汚れ、
傷の影響を低減して画質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。 第１図は信号処理系を示すブロック図である。 第２図は画像入力装置の概略的縦断面図である。 第３図は画像入力装置の縦断面図である。 第４図は画像入力装置の読取部の縦断面図である。 第５図Ａ、Ｂは基準データの特性線図である。 1:搬送部、2:読取部 35:光電変換素子 37:シェーディング補正部 38:初期白メモリ 39:白メモリ、40:比演算部 41:平均演算部、41:平均演算部 42:差演算部、43:比較部 45:修正部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿面を光源で照射しその反射光を光電変
   換して画像データを得る画像処理装置において、画素ご
   との基準データを得るための画像基準部と、原稿を読み
   取って得た画像データを前記基準データに基づいて補正
   するシェーディング補正部と、前記画像基準部の初期状
   態で画素ごとの初期基準データを格納する初期基準デー
   タ格納手段と、前記基準データと前記初期基準データと
   の画素ごとの比を取る比演算部と、この比演算部からの
   演算値に基づいて上記画素を特異画素としてその特異画
   素の基準データを修正する修正手段とを備えたことを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置は、前記比
   演算部からの演算値を全画素平均した平均比と前記画素
   ごとの比との差を求める差演算部を備え、前記修正手段
   は、この差演算部の出力値と所定値とを比較する比較手
   段の比較結果に基づいて前記特異画素の判断をする画像
   処理装置。