JP3411821B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフィルムに
記録された画像に光を照射し、ラインセンサを用いてそ
の画像を読み取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像読取装置では、パソ
コンに出力するための画像データを検出するプリスキャ
ンおよび本スキャンに先立って露出測定が行なわれ、ラ
インセンサの電荷蓄積時間である最適露光時間が算出さ
れる。すなわち露出測定では、本スキャンよりも粗いピ
ッチでスキャンが行なわれ、比較的短い露光時間でライ
ンセンサが露光されることによって検出された画像デー
タを解析することにより、最適露光時間が得られる。こ
の画像データの解析は、ラインセンサによって得られた
画像データの画素値のレベルの度数（画素数）分布を示
すヒストグラムに基いて行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ヒストグラムはメモリ
に格納される。すなわちメモリでは、画素値（例えば輝
度値）に対応したアドレスに、その画素値を有する画素
の数（度数）が格納される。ところが最適露光時間の算
出等では、ヒストグラムの全てが利用されるわけではな
く、所定の範囲のデータのみである。

【０００４】本発明は、メモリに格納するヒストグラム
のデータ量を削減することにより、メモリの容量を節約
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読取装
置は、１つの画像を構成する画素データを読み取る画素
データ読取手段と、画素データ読取手段によって読み取
られた画素データから所定範囲の画素データのみについ
て各画素データの画素値の分布を示すヒストグラムを作
成するヒストグラム作成手段と、画素データ読取手段に
設けられ画像を検出する光学センサと、ヒストグラムの
分布範囲における最大画素値よりも所定量だけ小さい最
大有効値に基づいて光学センサに対する最適露光時間を
求める露出測定手段と、ヒストグラムの分布範囲におけ
る最小画素値よりも所定量だけ大きい最小有効値と、最
大有効値とに基づいて、光学センサから出力される画素
データに対して色補正を行なうための色補正パラメータ
を求める色補正パラメータ演算手段とを備え、露出測定
手段で用いられるヒストグラムの所定範囲と、色補正パ
ラメータ演算手段で用いられるヒストグラムの所定範囲
とが、相互に異なる範囲であることを特徴としている。

【０００６】上記画像読取装置において、ヒストグラム
作成手段は、例えば色補正パラメータ演算手段による色
補正パラメータ演算の際に、画素値の取り得る範囲の最
大値から最大有効値より小さい第１の境界値までの画素
データと、最小有効値より大きくかつ第１の境界値より
も小さい第２の境界値から画素値の取り得る範囲の最小
値までの画素データとにおいて、各画素データの値の分
布を示すヒストグラムを作成してもよいし、また例えば
ヒストグラム作成手段が、露出測定手段による露出測定
の際に、光学センサの適正な出力値に基づいて決定され
た第３の境界値よりも小さい画素データのみ関して、各
画素データの値の分布を示すヒストグラムを作成しても
よい。

【０００７】画像読取装置は、ヒストグラム作成手段に
よって作成されたヒストグラムに関するデータをメモリ
に格納するデータ格納手段を備えていてもよい。

【０００８】上記画像読取装置において、ヒストグラム
作成手段が、画素値の取り得る範囲の最大値から最大有
効値より小さい第１の境界値までの画素データと、最小
有効値より大きくかつ第１の境界値よりも小さい第２の
境界値から画素値の取り得る範囲の最小値までの画素デ
ータとにおいて、各画素データの画素値の分布を示すヒ
ストグラムを作成する場合、データ格納手段が、最大値
から第１の境界値までの画素データのヒストグラムに関
するデータと第２の境界値から最小値までの画素データ
のヒストグラムに関するデータとを、メモリの連続した
アドレスに格納するように構成されてもよい。

【０００９】上記画像読取装置において、好ましくは最
大有効値が、ヒストグラムにおいて最大画素値からの度
数の総和が所定の閾値以上となるときの最大の画素値で
あり、最小有効値が、ヒストグラムにおいて最小画素値
からの度数の総和が所定の閾値以上となるときの最小の
画素値である。

【００１０】

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である画
像読取装置を示すブロック図である。

【００１２】この画像読取装置において用いられる被読
取原稿Ｍは透過原稿（フィルム）であり、このフィルム
にはカラー画像が記録されている。被読取原稿Ｍは原稿
移送機構１０によって矢印Ａ方向に間欠的に移送され
る。被読取原稿Ｍの通過経路の上方には光源２０が配設
され、また下方には結像レンズ３１とラインセンサ３０
が設けられている。光源２０の点灯と消灯は光源駆動回
路４１によって、またラインセンサ３０による画像の検
出動作はラインセンサ駆動回路４２によって制御され
る。原稿移送機構１０、光源駆動回路４１およびライン
センサ駆動回路４２はシステムコントロール回路４０か
ら出力される指令信号に従って動作する。

【００１３】ラインセンサ３０から読み出された画像デ
ータはアンプ４３により増幅され、Ａ／Ｄ変換器４４に
よってデジタル信号に変換される。デジタルの画像デー
タは、画像処理回路４５においてシェーディング補正を
施された後、メモリ４６に一旦格納される。この画像デ
ータはメモリ４６から読み出され、色補正、ガンマ補正
等の所定の演算処理を施される。そして画像データは、
インターフェース回路４７において所定のフォーマット
に従った信号に変換され、出力端子４８を介して、この
画像読取装置の外部に設けられたコンピュータ６０に出
力される。画像処理回路４５とインターフェース回路４
７は、システムコントロール回路４０により制御され
る。

【００１４】本実施形態において、画像読取装置の全て
の動作はコンピュータ６０によって制御されるが、スイ
ッチ４９をシステムコントロール回路４０に接続して、
このスイッチ４９を操作することによって画像読取装置
の動作を制御するように構成してもよい。

【００１５】図２は原稿移送機構１０、光源２０および
ラインセンサ３０を示している。被読取原稿Ｍは枠体１
１によって支持されたフィルム状の透過原稿であり、枠
体１１は板状のステージ１２に止め具１３によって固定
される。ステージ１２には、被読取原稿Ｍに対応した位
置に、図示しない開口が形成されている。ステージ１２
の側端面にはラック１４が形成され、このラック１４に
は原稿送りモータ１５の出力軸に設けられたピニオン１
６に噛合している。原稿送りモータ１５はシステムコン
トロール回路４０の制御に基づいて駆動され、被読取原
稿Ｍの位置が制御される。

【００１６】光源２０はステージ１２の上方に位置し、
ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）およびレッド（Ｒ）の光
を出射する発光素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを、この順
序で周期的に配列して構成されているが、この配列は目
的に応じて変更可能である。なお、図２では発光素子は
６個だけ示されているが、さらに多くの発光素子を設け
てもよく、あるいは少なくてもよい。これらの発光素子
２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはステージ１２の幅方向に延び
る細長い支持部材２２に支持され、支持部材２２とステ
ージ１２の間には、支持部材２２と平行に延びるシリン
ドリカルレンズ２３が配設されている。すなわち発光素
子２１から出射された光はシリンドリカルレンズ２３に
よって集光され、被読取原稿Ｍの上にライン状に照射さ
れる。

【００１７】ラインセンサ３０はステージ１２を挟んで
光源２０の下方に位置し、光源２０とシリンドリカルレ
ンズ２３に平行に設けられている。すなわちラインセン
サ３０は、被読取原稿Ｍが移送される方向に略直交する
方向に延びている。ラインセンサ３０とステージ１２の
間には結像レンズ３１が設けられている。結像レンズ３
１はラインセンサ３０と平行に延び、ロッドレンズアレ
イによって構成される。したがって、被読取原稿Ｍに対
して光源２０によって光が照射されると、この被読取原
稿Ｍに記録された画像が、結像レンズ３１を介してライ
ンセンサ３０の受光面に結像される。

【００１８】図３は、被読取原稿Ｍとして反射原稿が用
いられる場合の光源２０およびラインセンサ３０等の構
成を示している。この構成では、光源２０とシリンドリ
カルレンズ２３は、ラインセンサ３０および結像レンズ
３１とともに被読取原稿Ｍの下方に配設される。すなわ
ち、光源２０から出射された光はシリンドリカルレンズ
２３を介して被読取原稿Ｍの下面に照射され、この原稿
Ｍによって反射された光が結像レンズ３１を介してライ
ンセンサ３０に結像される。

【００１９】図４は画像読取装置において実行される画
像読取ルーチンを示すフローチャートである。

【００２０】ステップ１１０では、露出測定が実行され
る。すなわち光源２０が点灯された状態で、被読取原稿
Ｍが原稿移送機構１０により、ステップ１６０によって
実行される本スキャンよりも粗いピッチで間欠的に移送
される。この間欠移送の間に、ラインセンサ３０を一定
の露光時間だけ露光することにより、１画面分の画像デ
ータが検出される。この露出測定において、光源２０
は、ステージ１２が停止する度に発光素子２１Ｒ、２１
Ｇ、２１Ｂが所定の順序で点灯されるように制御され、
Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データが検出される。そして従来公知
の手法により、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像に関して、それぞれ最
適な出力レベルが得られるような露光時間すなわち最適
露光時間が算出される。

【００２１】次にステップ１２０〜ステップ１３６にお
いて、色補正パラメータを算出するための処理が行われ
る。被読取原稿Ｍから読み取られた画像信号は、ネガ／
ポジ変換を施される。この時、被読取原稿Ｍ（ネガフィ
ルム）の地色が有色であるため、色補正が必要となる。
すなわち色補正パラメータは、画像信号をネガ／ポジ変
換する際に行なわれる色補正に用いられる。

【００２２】ステップ１２０では粗スキャンが行われ
る。粗スキャンは露出測定と同様に光源２０が点灯され
た状態で行なわれ、本スキャンよりも粗いピッチで被読
取原稿Ｍが間欠的に移送される間に、ラインセンサ３０
が最適露光時間に従って露光され、１画面分の画素デー
タが検出される。そして、この画素データに基いて、図
５に示されるような、画素値の分布を示すヒストグラム
Ｈ１が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に求められる。すなわ
ち、図５の横軸は画素値（画像信号レベル）を示し、縦
軸は画素値の出現頻度（度数）を示す。

【００２３】ステップ１３０では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成
分のヒストグラムＨ１について、最大画素値Ｑ２から所
定量だけ小さい画素値である最大有効値Ｄが求められ
る。ステップ１３３では、各ヒストグラムＨ１につい
て、最小画素値Ｑ１から所定量だけ大きい画素値である
最小有効値ｄが求められる。次いでステップ１３６で
は、最大有効値Ｄと最小有効値ｄとを用いて色補正パラ
メータが算出される。なお最大有効値Ｄと最小有効値ｄ
の求め方、および色補正パラメータの算出については後
述する。

【００２４】ステップ１４０ではプリスキャンが行なわ
れる。このプリスキャンにおける画像の読取ピッチは例
えば、粗スキャンより細かく、かつ本スキャンの読取ピ
ッチよりも粗い。プリスキャンでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色
成分毎に、最適露光時間の露光によってラインセンサ３
０により画素データが検出され、この画素データはＡ／
Ｄ変換器４４によりデジタルの画素データに変換され
る。

【００２５】各色成分の画素データは画像処理回路４５
において、ステップ１３６において求められた色補正パ
ラメータを用いて色補正とネガ／ポジ変換を施される。
これにより得られた正規化データは、ガンマ補正を施さ
れた後、入出力端子４８を介して外部のディスプレイ装
置等へ出力され、このディスプレイ装置の画面上にカラ
ー画像が表示される。

【００２６】ステップ１５０では本スキャンを開始する
か否かが判定される。ユーザはディスプレイ装置の画面
に表示された画像を見ることによって、本スキャンを開
始するか否かを判断することができる。例えばマウスを
用いて本スキャンを開始するためのボタンをクリックす
ることにより、ステップ１５０からステップ１６０へ移
り、本スキャンが実行される。本スキャンを開始しない
ときは、エラー処理等が行なわれ、本スキャンの条件を
変更する処理およびプリスキャン等が行なわれる。

【００２７】ステップ１６０では本スキャンが実行さ
れ、所定の細かいピッチで被読取原稿Ｍの画像が読み取
られ、プリスキャンと同様に画素データが検出されて、
デジタルの画素データに変換される。このデジタルの画
素データは色補正およびネガ／ポジ変換され、正規化デ
ータに変換される。この正規化データは、例えばメモリ
４６に格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参
照することにより、予め設定された値に変換されて、ガ
ンマ補正等の補正を施される。このガンマ補正されたデ
ータは、インターフェース回路４７を介して、入出力端
子４８からディスプレイ装置へ出力され、このプログラ
ムは終了する。

【００２８】次に、色補正およびネガ／ポジ変換につい
て説明する。図５はラインセンサ３０によって得られた
画素データの値（画素値）の分布を示すヒストグラムＨ
１である。この画素データは次の（１）式によって、色
補正およびネガ／ポジ変換を施され、正規化データに変
換される。この正規化データにおける信号レベルの分布
を示すヒストグラムは図８に示されるようなものであ
り、図５〜図８のヒストグラムを参照して、（１）式の
意味を説明する。

【００２９】

【数１】

【００３０】（１）式において、Ｄはヒストグラムの最
大有効値であり、ｄはヒストグラムの最小有効値であ
る。Ｌ１、Ｌ２は、ガンマ補正等を行うためのルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）の下側基準値と上側基準値であ
る。すなわち下側基準値Ｌ１はＬＵＴにおいて参照可能
な画素値の最小値であり、上側基準値Ｌ２はＬＵＴにお
いて参照可能な画素値の最大値である。

【００３１】図５のヒストグラムＨ１における画素値
（入力値）は次の（２）式に従ってオフセット減算を施
される。

【００３２】

【数２】

【００３３】すなわち（入力値−ｄ）の項によって、画
素値が最小有効値ｄだけ減算され、ヒストグラムＨ１は
図５の左側にシフトする。このシフト後の画素値に下側
基準値Ｌ１を加算することにより、図６に示されるヒス
トグラムＨ２が得られる。

【００３４】ヒストグラムＨ２の実質的な分布幅Ｗ１は
Ｌ１〜Ｄであるが、（３）式に従って分布幅Ｗ２に変換
される。

【００３５】

【数３】

【００３６】すなわち、図６のヒストグラムＨ２におけ
る画素値Ｘ１からオフセットＬ１を引いた値（Ｘ１−Ｌ
１）に係数（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｄ−ｄ）を乗じることに
より、図７に示される分布幅Ｗ２に拡大される。これに
下側基準値Ｌ１を加算することにより、図７に示される
ヒトグラムＨ３が得られる。

【００３７】次に、上側基準値Ｌ２から（３）式のＸ２
を減じるとともに下側基準値Ｌ１を加算することにより
（（１）式参照））、ヒストグラムは図において左右に
反転される。すなわち画素データがネガ／ポジ変換さ
れ、図８に示される正規化データのヒストグラムＨ４が
得られる。

【００３８】このように画素データのヒストグラムは
（１）式によって、最小有効値ｄから最大有効値Ｄの分
布範囲が上側基準値Ｌ２から下側基準値Ｌ１の分布範囲
へ変換される。この分布範囲の変換が、Ｒ、ＧおよびＢ
の各色成分についてそれぞれ独立に行なわれることによ
って、各色成分のバランスがとられ、読み取られた画像
が本来有する自然な色調で再現され得る。すなわち各色
成分のヒストグラムの分布範囲が調整されることによっ
て、画素データが色補正される。なお（１）式におい
て、シフト量（すなわち最小有効値）ｄと係数（Ｌ２−
Ｌ１）／（Ｄ−ｄ）が色補正パラメータであり、これら
の色補正パラメータはＲ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に求めら
れる。

【００３９】色補正およびネガ／ポジ変換を施されて得
られた正規化データは、上述したようにＬＵＴを参照す
ることによりガンマ補正等を施され、ディスプレイ装置
へ転送されて、カラー画像が画面上に表示される。図９
はガンマ補正された画素データに対応したヒストグラム
Ｈ５を示している。この図に示されるように、ヒストグ
ラムＨ５はＬＵＴ［Ｌ１］からＬＵＴ［Ｌ２］の範囲内
に分布している。なおＬＵＴ［Ｌ１］、ＬＵＴ［Ｌ２］
はそれぞれ下側基準値Ｌ１および上側基準値Ｌ２に対応
したテーブル値である。また図１０はＬＵＴの構成例を
示している。

【００４０】図１１は図４のステップ１２０において実
行される粗スキャンのサブルーチンのフローチャートで
ある。ステップ２００では、それまでメモリに格納され
ていたヒストグラムのデータがクリアされる。ステップ
２１０では、ステージ１２が移送されて被読取原稿Ｍの
端部が光源２０に対応した初期位置に設定されるととも
に、被読取原稿Ｍの位置に対応したパラメータＹの初期
値が０に設定される。

【００４１】ステップ２２０では、光源２０の発光素子
２１Ｒが点灯され、被読取原稿Ｍに照射される。この被
読取原稿Ｍを透過した光によって、Ｒの最適露光時間だ
けラインセンサ３０が露光される。これによって、画素
データが１ライン分検出される。この画素データはＡ／
Ｄ変換器４４によりデジタルの画素データに変換されて
メモリ４６に一旦格納される。

【００４２】ステップ２３０では、ヒストグラムＨ１の
作成のサブルーチン（図１３参照）が実行され、ステッ
プ２２０において得られメモリ４６に格納された１ライ
ン分の画素データに基いて、ヒストグラムＨ１のデータ
が生成される。

【００４３】さて本実施形態ではヒストグラムＨ１の作
成において、１つの画像について得られた全ての画素デ
ータを用いるのではなく、最大値ＭＸ（１０ビットデー
タの場合、１０２３）から第１の境界値ＢＸまでの画素
データと、第２の境界値ＢＩから最小値ＭＩ（０）まで
の画素データとを用いている。第１および第２の境界値
ＢＸ、ＢＩはそれぞれ予め設定された値であり、第１の
境界値ＢＸは統計的に最大有効値Ｄよりも小さくなるよ
うに、また第２の境界値ＢＩは統計的に最小有効値ｄよ
りも大きくなるように定められる。

【００４４】図１２は、比較例と本実施形態におけるヒ
ストグラムＨ１のメモリマップの一例を示している。こ
の例では、入力画素データの階調は１０ビットである。

【００４５】全ての画素データを用いてヒストグラムを
作成する比較例では符号Ｐ１により示されるように、ア
ドレス（０）〜（１０２３）に画素値の度数Ｋ［０］〜
［１０２３］が格納されている。これに対して本実施形
態では、アドレス（２５３）〜（６４０）に、上ヒスト
グラムＰ２を構成する度数ＨＫ［０］〜［３８７］が格
納されている。すなわちアドレス（６４０）に最大値Ｍ
Ｘ（＝１０２３）の度数ＨＫ［３８７］が格納され、ア
ドレス（２５３）に第１の境界値ＢＸの度数ＨＫ［０］
が格納されている。またアドレス（０）〜（２５２）
に、下ヒストグラムＰ３を構成する度数ＬＫ［０］〜
［２５２］が格納されている。すなわちアドレス（０）
に最小値ＭＩ（＝０）の度数ＬＫ［０］が格納され、ア
ドレス（２５２）に第２の境界値ＢＩの度数ＬＫ［２５
２］が格納されている。

【００４６】このように本実施形態では、最大値ＭＸか
ら第１の境界値ＢＸまでの画素データのヒストグラムに
関するデータと、第２の境界値ＢＩから最小値ＭＩまで
の画素データのヒストグラムに関するデータとが、メモ
リの連続したアドレス［０］〜［６４０］に格納されて
いる。

【００４７】図１３はヒストグラムＨ１を作成するサブ
ルーチンのフローチャートである。このサブルーチンを
１回実行することにより、１ライン分のヒストグラムが
作成される。なお、この例では、最大値ＭＸは１０２
３、第１の境界値ＢＸは６３６、第２の境界値ＢＩは２
５２、最小値ＭＩは０である。

【００４８】ステップ３１０ではパラメータＸの初期値
が０に設定される。パラメータＸは、ラインセンサ３０
の長手方向に配列されるフォトダイオード（すなわち画
素）の位置に対応し、初期値０は１ライン上の端部にあ
る画素の位置を示す。

【００４９】ステップ３２０では、メモリ４６から１画
素の画素値Ｎが読み取られる。ステップ３３０では画素
値Ｎが第２の境界値ＢＩ（＝２５２）よりも大きいか否
かが判定される。画素値Ｎが第２の境界値ＢＩ以下であ
るとき、すなわち画素値Ｎが下ヒストグラムＰ３に対応
するとき、ステップ３４０において画素値の度数ＬＫ
［Ｎ］がカウントされる。すなわちステップ３４０によ
り、下ヒストグラムＰ３が生成されてステップ３８０へ
進む。

【００５０】これに対し、ステップ３３０において画素
値Ｎが第２の境界値ＢＩよりも大きいと判定されたと
き、ステップ３５０が実行され、画素値Ｎが第１の境界
値ＢＸ（＝６３６）よりも小さいか否かが判定される。
画素値Ｎが第１の境界値ＢＸ以上であるとき、すなわち
画素値Ｎが上ヒストグラムＰ２に対応するとき、ステッ
プ３６０において画素値Ｎから第１の境界値ＢＸ（＝６
３６）が減算され、ステップ３７０において画素値の度
数ＨＫ［Ｎ］がカウントされる。例えば画素値１０２３
の場合、度数ＨＫ［３８７］がカウントされる。すなわ
ちステップ３７０により、上ヒストグラムＰ２が生成さ
れてステップ３９０へ進む。

【００５１】ステップ３５０において画素値Ｎが第１の
境界値ＢＸよりも小さいと判定されたとき、すなわち画
素値Ｎが２５３〜６３５の間の値をとるとき、この画素
値Ｎは上ヒストグラムＰ２にも下ヒストグラムＰ３にも
含まれないため、ステップ３４０、３６０、３７０はス
キップされ、ステップ３９０へ進む。

【００５２】ステップ３８０ではパラメータＸが１だけ
加算される。ステップ３９０ではパラメータＸがライン
センサ３０の全画素数以上であるか否かが判定される。
パラメータＸが全画素数よりも小さいとき、ステップ３
２０へ戻り、上述した処理が繰り返される。

【００５３】ステップ３９０においてパラメータＸが全
画素数の値以上に達したと判定されると、すなわちＲの
色成分の１ライン分の画素値に関してヒストグラムが作
成されると、このサブルーチンは終了し、図１１のステ
ップ２３０へ戻り、次にステップ２４０が実行される。

【００５４】ステップ２４０〜２７０では、ステップ２
２０、２３０と同様にして、ＧおよびＢの露光とヒスト
グラムの作成とが行われる。すなわちステップ２４０で
は、光源２０の発光素子２１Ｇが点灯し、Ｇの最適露光
時間の露光によってＧの画素データが検出される。ステ
ップ２５０では、Ｇのヒストグラムが１ライン分作成さ
れる。ステップ２６０では光源２０の発光素子２１Ｂが
点灯し、Ｂの最適露光時間の露光によってＢの画素デー
タが検出される。ステップ２７０ではＢのヒストグラム
が１ライン分作成される。

【００５５】ステップ２８０では、ステージ１２すなわ
ち被読取原稿Ｍが１ピッチ分移送され、ステップ２９０
ではパラメータＹが１だけ加算される。ステップ３００
において、パラメータＹが終了値（すなわち、粗スキャ
ンの走査ライン数）以上であるか否かが判定される。パ
ラメータＹが終了値より小さいとき、ステップ２２０〜
ステップ３００までの処理が再度実行され、次のライン
のヒストグラムが作成される。ステップ３００において
パラメータＹが終了値以上であると判定されたとき、１
画像分のヒストグラムが完成しており、この粗スキャン
のサブルーチンは終了する。

【００５６】図１４は、図４のステップ１３０において
実行される最大有効値Ｄを求めるサブルーチンのフロー
チャートである。最大有効値Ｄは、上ヒストグラムＰ２
から求められる。

【００５７】ステップ５１０では最大有効値Ｄの初期値
として、画素値Ｅが上ヒストグラムＰ２の上限値に設定
される。この上ヒストグラムＰ２の上限値は図１２の例
では６４０である。ステップ５２０では度数の総和Ｌが
初期値０に設定される。ステップ５３０では、閾値ＴＨ
が例えば全画素数の０．５％の度数に設定される。この
閾値ＴＨに従って最大有効値Ｄが決定される。すなわち
最大有効値Ｄは、度数の総和Ｌが閾値ＴＨ以上となる時
の最大の画素値である。

【００５８】ステップ５４０では上ヒストグラムＰ２に
基づいて度数の総和Ｌが求められる。すなわち図１２に
示されるメモリのアドレス（６４０）から度数ＨＫ［３
８７］が読み出されて、それまでの度数の総和Ｌに加算
される。ステップ５５０では、度数の総和Ｌが閾値ＴＨ
以上であるか否かが判定される。度数の総和Ｌが閾値Ｔ
Ｈ以上でないとき、ステップ５６０において、画素値Ｅ
が１だけ減算される。次いでステップ５７０では、画素
値Ｅが上ヒストグラムＰ２の下限値よりも大きいか否か
が判定される。下限値は図１２の例では２５３である。
画素値Ｅが上ヒストグラムＰ２の下限値よりも大きいと
き、すなわち画素値Ｅが上ヒストグラムＰ２の中に含ま
れているとき、ステップ５４０が再び実行され、上ヒス
トグラムＰ２の上限値６４０から画素値Ｅまでの度数の
総和Ｌが求められる。

【００５９】このようにして、ステップ５５０において
度数の総和Ｌが閾値ＴＨ以上であると判定されたとき、
ステップ５８０において画素値Ｅが１だけ減算されて、
ステップ５９０が実行される。また、ステップ５７０に
おいて画素値Ｅが上ヒストグラムＰ２の下限値以下であ
ると判定されたとき、ステップ５９０が実行される。ス
テップ５９０では、 Ｄ＝Ｅ＋１＋（１０２３−上ヒストグラムの上限値） （５） に従って、最大有効値Ｄが求められる。すなわち（５）
式によって画素値Ｅは、第１の境界値から第２の境界値
までの範囲の画素データが省略されない完全なヒストグ
ラムにおける最大有効値Ｄに変換される。

【００６０】図１５は、図４のステップ１３３において
実行される最小有効値ｄを求めるサブルーチンのフロー
チャートである。最小有効値ｄは、下ヒストグラムＰ３
から求められる。

【００６１】ステップ６１０では最小有効値ｄの初期値
として、画素値ｅが０に設定される。ステップ６２０で
は度数の総和Ｌが初期値０に設定される。ステップ６３
０では、閾値ＴＨが例えば全画素数の０．５％の度数に
設定される。この閾値ＴＨに従って最小有効値ｄが決定
される。すなわち最小有効値ｄは、度数の総和Ｌが閾値
ＴＨ以上となる時の最小の画素値である。

【００６２】ステップ６４０では下ヒストグラムＰ３に
基づいて度数の総和Ｌが求められる。すなわち図１２に
示されるメモリのアドレス（０）から下限値の度数ＬＫ
［０］が読み出されて、それまでの度数の総和Ｌに加算
される。ステップ６５０では、度数の総和Ｌが閾値ＴＨ
以上であるか否かが判定される。度数の総和Ｌが閾値Ｔ
Ｈ以上でないとき、ステップ６６０において、画素値ｅ
が１だけ加算される。次いでステップ６７０では、画素
値ｅが下ヒストグラムＰ３の上限値よりも小さいか否か
が判定される。上限値は図１２の例では２５３である。
画素値ｅが下ヒストグラムＰ３の上限値よりも小さいと
き、すなわち画素値ｅが下ヒストグラムＰ３の中に含ま
れているとき、ステップ６４０が再び実行され、下ヒス
トグラムＰ３の下限値０から画素値ｅまでの度数の総和
Ｌが求められる。

【００６３】このようにして、ステップ６５０において
度数の総和Ｌが閾値ＴＨ以上であると判定されたとき、
ステップ６８０において画素値ｅが１だけ加算されて、
ステップ６９０が実行される。また、ステップ６７０に
おいて画素値ｅが下ヒストグラムＰ３の下限値よりも小
さいと判定されたとき、ステップ６９０が実行され、画
素値ｅから１が減算されて最小有効値ｄが求められる。

【００６４】以上のように本実施形態によれば、ヒスト
グラムの全てのデータをメモリに格納するのではなく、
色補正等において用いられるデータのみをメモリに格納
している。したがってヒストグラムを格納するためのメ
モリ容量を削減することができる。

【００６５】上述した実施形態では、色補正パラメータ
の算出においてヒストグラムが用いられていたが、図４
のステップ１１０において実行される露出測定において
もヒストグラムを用いることもできる。露出測定では、
ラインセンサ３０の露光時間はプリスキャンや本スキャ
ンに比べて非常に短い。そこで、図１８に示されるよう
に第３の境界値ＢＥよりも小さい画素値のみに関してヒ
ストグラムが作成される。すなわちヒストグラム作成の
ルーチンは、図１３においてステップ３５０、３６０、
３７０を省略するとともに、ステップ３３０において画
素値が第３の境界値ＢＥよりも小さいか否かを判定する
ように変更すればよい。なお第３の境界値ＢＥは、例え
ば上側基準値Ｖｍａｘの約１／２の値を有する。次に露
出測定の処理について述べる。

【００６６】図１６および図１７は露出測定における粗
スキャンを行うサブルーチンのフローチャートである。

【００６７】ステップ７００では、それまでメモリ４６
に格納されていたヒストグラムのデータがクリアされ
る。ヒストグラムはＲ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に作成され
る。ステップ７１０では、ステージ１２が移送されて被
読取原稿Ｍの端部が光源２０に対応した初期位置に設定
されるとともに、被読取原稿Ｍの位置に対応したパラメ
ータＹの初期値が０に設定される。

【００６８】ステップ７２０では、光源２０の発光素子
２１Ｒが点灯されて被読取原稿Ｍに照射され、被読取原
稿Ｍを透過した光によって、Ｒに関する第１の露光時間
だけラインセンサ３０が露光される。これによって、画
素データが１ライン分検出される。この画素データはＡ
／Ｄ変換器４４によりデジタルの画素データに変換され
てメモリ４６に格納される。ステップ７３０では、図１
１のステップ２３０と同様にして、ヒストグラムの作成
のサブルーチンが実行される。

【００６９】ステップ７４０では、光源２０の発光素子
２１Ｇが点灯され、ラインセンサ３０がＧに関する第１
の露光時間だけ露光される。ステップ７５０では、Ｇの
ヒストグラムが作成される。ステップ７６０では、光源
２０の発光素子２１Ｂが点灯され、ラインセンサ３０が
Ｂに関する第１の露光時間だけ露光される。ステップ７
７０では、Ｂのヒストグラムが作成される。

【００７０】このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に
ついて、それぞれ１ライン分だけ、第１の露光時間を用
いてヒストグラムが作成される。

【００７１】次に、ステップ７８０〜ステップ８３０に
おいて、第１の露光時間と同様に、第２の露光時間を用
いて、各色成分毎にヒストグラムが作成される。Ｒの第
２の露光時間、Ｇの第２の露光時間、およびＢの第２の
露光時間は、それぞれラインセンサ３０等の入出力特性
およびＡ／Ｄ変換器の入力レンジに基づいて定められ
る。また、これらの第２の露光時間は第１の露光時間よ
りも長く設定される。

【００７２】ステップ７８０〜ステップ８３０の処理内
容は、基本的にステップ７２０〜７７０と同じである。

【００７３】ステップ８４０では、ステージ１２すなわ
ち被読取原稿Ｍが１ピッチ分移送され、ステップ８５０
ではパラメータＹが１だけ加算される。ステップ８６０
において、パラメータＹが終了値（すなわち、粗スキャ
ンの走査ライン数）以上であるか否かが判定される。パ
ラメータＹが終了値より小さいとき、ステップ７２０〜
ステップ８６０までの処理が再度実行され、次のライン
のヒストグラムが作成される。ステップ８６０において
パラメータＹが終了値以上であると判定されたとき、１
画像分のヒストグラムが完成しており、この露出測定の
サブルーチンは終了する。図１８において、符号Ｈ６は
第１の露光時間によるヒストグラムを示し、符号Ｈ７は
第２の露光時間によるヒストグラムを示す。

【００７４】次に、図１４に示される最大有効値Ｄの算
出のサブルーチンと同様なプログラムが実行され、第１
および第２の露光時間によるヒストグラムの最大有効値
Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分毎に求めら
れる。

【００７５】最適露光時間ｔは、（４）式によって求め
られる。

【数４】

【００７６】図１８において、ヒストグラムＨ６は第１
の露光時間ｔ１の露光によって得られる画素データに対
応し、ヒストグラムＨ７は第２の露光時間ｔ２の露光に
よって得られる画素データに対応している。上側基準値
Ｖｍａｘはラインセンサ３０の適正な出力値であり、特
にＡ／Ｄ変換器４４の入力レンジによって定まる。

【００７７】ラインセンサ３０への入射光量に対するＡ
／Ｄ変換器４４の出力特性において、Ａ／Ｄ変換器４４
の出力信号は、入射光量が相対的に小さい範囲では非線
形性が強い。そこで最適露光時間は、ラインセンサ３０
とアンプ４３の入出力特性を考慮して算出され、非線形
性の影響を極力除去するように決定される。

【００７８】すなわち、第１の露光時間ｔ１の間ライン
センサ３０およびアンプ４３の入出力特性が非線形であ
るのに対し、第１の露光時間ｔ１より長い露光時間、す
なわちラインセンサ３０の出力である画素値の範囲（Ｖ
ｍａｘ−Ｄ１）において、ラインセンサ３０およびアン
プ４３の入出力特性は略線形であり、ラインセンサ３０
の出力は露光時間（ｔ２−ｔ１）に略比例する。したが
って、露光時間（ｔ２−ｔ１）に比例係数（Ｖｍａｘ−
Ｄ１）／（Ｄ２−Ｄ１）を乗ずることによって、ライン
センサ３０の出力範囲を（Ｄ２−Ｄ１）から（Ｖｍａｘ
−Ｄ１）に拡大し、これに第１の露光時間ｔ１を加算す
ることによって最適露光時間ｔが求められる。

【００７９】このように（４）式によれば、ラインセン
サ３０およびアナログ処理回路の入出力特性が略線形で
ある範囲におけるヒストグラムから得られる比例係数が
用いられるため、最適露光時間が高精度に算出される。

【００８０】このように露出測定においても、第３の境
界値ＢＥより小さい値を有する画素データのみを用いて
ヒストグラムを作成することにより、ヒストグラムを格
納するためのメモリ容量を削減することができる。

【００８１】また、露出測定におけるヒストグラムＨ
６、Ｈ７の画素データ（横座標）の範囲は、色補正パラ
メータの演算における範囲と必ずしも同じとは限らな
い。したがって通常、第１、第２および第３の境界値
は、露出測定と色補正パラメータ演算において相互に異
なる。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、メモリに
格納するヒストグラムのデータ量を削減することによ
り、メモリの容量を節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像読取装置を示す
ブロック図である。

【図２】被読取原稿として透過原稿が用いられる場合
の、原稿移送機構、光源およびラインセンサを示す斜視
図である。

【図３】被読取原稿として反射原稿が用いられる場合の
光源およびラインセンサ等の配置を示す図である。

【図４】画像読取ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図５】ラインセンサによって得られた画素値の分布を
示すヒストグラムの図である。

【図６】図５のヒストグラムにオフセット減算を施すこ
とによって得られたヒストグラムを示す図である。

【図７】図６のヒストグラムに係数（Ｌ２−Ｌ１）／
（Ｄ−ｄ）を乗じることにより得られたヒストグラムを
示す図である。

【図８】正規化データのヒストグラムを示す図である。

【図９】ガンマ補正された画素データに対応したヒスト
グラムを示す図である。

【図１０】ルックアップテーブルの構成例を示す図であ
る。

【図１１】粗スキャンを行なうためのサブルーチンのフ
ローチャートである。

【図１２】ヒストグラムのメモリマップの例を示す図で
ある。

【図１３】ヒストグラムの作成を行うサブルーチンのフ
ローチャートである。

【図１４】最大有効値を求めるサブルーチンのフローチ
ャートである。

【図１５】最小有効値を求めるサブルーチンのフローチ
ャートである。

【図１６】露出測定を行なうためのサブルーチンの前半
部分を示すフローチャートである。

【図１７】露出測定を行なうためのサブルーチンの後半
部分を示すフローチャートである。

【図１８】露出測定において得られるヒストグラムを示
す図である。

【符号の説明】

Ｍ 被読取原稿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの画像を構成する画素データを読み
   取る画素データ読取手段と、 前記画素データ読取手段によって読み取られた画素デー
   タから所定範囲の画素データのみについて各画素データ
   の画素値の分布を示すヒストグラムを作成するヒストグ
   ラム作成手段と、 前記画素データ読取手段に設けられ前記画像を検出する
   光学センサと、 前記ヒストグラムの分布範囲における最大画素値よりも
   所定量だけ小さい最大有効値に基づいて前記光学センサ
   に対する最適露光時間を求める露出測定手段と、 前記ヒストグラムの分布範囲における最小画素値よりも
   所定量だけ大きい最小有効値と、前記最大有効値とに基
   づいて、前記光学センサから出力される画素データに対
   して色補正を行なうための色補正パラメータを求める色
   補正パラメータ演算手段とを備え、 前記露出測定手段で用いられるヒストグラムの所定範囲
   と、前記色補正パラメータ演算手段で用いられるヒスト
   グラムの所定範囲とが、相互に異なる範囲である ことを
   特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記ヒストグラム作成手段が、前記色補
   正パラメータ演算手段による色補正パラメータ演算の際
   に、前記画素値の取り得る範囲の最大値から前記最大有
   効値より小さい第１の境界値までの画素データと、前記
   最小有効値より大きくかつ前記第１の境界値よりも小さ
   い第２の境界値から前記画素値の取り得る範囲の最小値
   までの画素データとにおいて、各画素データの値の分布
   を示すヒストグラムを作成することを特徴とする請求項
   １に記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記ヒストグラム作成手段が、前記露出
   測定手段による露出測定の際に、前記光学センサの適正
   な出力値に基づいて決定された第３の境界値よりも小さ
   い画素データのみ関して、各画素データの値の分布を示
   すヒストグラムを作成することを特徴とする請求項１に
   記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記ヒストグラム作成手段によって作成
   されたヒストグラムに関するデータをメモリに格納する
   データ格納手段を備えたことを特徴とする請求項１に記
   載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記ヒストグラム作成手段が、前記画素
   値の取り得る範囲の最大値から前記最大有効値より小さ
   い第１の境界値までの画素データと、前記最小有効値よ
   り大きくかつ前記第１の境界値よりも小さい第２の境界
   値から前記画素値の取り得る範囲の最小値までの画素デ
   ータとにおいて、各画素データの画素値の分布を示すヒ
   ストグラムを作成し、前記データ格納手段が、前記最大
   値から前記第１の境界値までの画素データのヒストグラ
   ムに関するデータと前記第２の境界値から前記最小値ま
   での画素データのヒストグラムに関するデータとを、前
   記メモリの連続したアドレスに格納することを特徴とす
   る請求項４に記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記最大有効値が、前記ヒストグラムに
   おいて前記最大画素値からの度数の総和が所定の閾値以
   上となるときの最大の画素値であり、前記最小有効値
   が、前記ヒストグラムにおいて前記最小画素値からの度
   数の総和が所定の閾値以上となるときの最小の画素値で
   あることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。