JP4107635B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置やコピー機等の画像読取装置であって、原稿読み取り用の光源である冷陰極管の光量の変動により発生する画像データの濃度のばらつきを抑えることができる画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ファクシミリ装置やコピー機等の画像読取装置では、通常、撮像素子(CCD)の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子(CCD)に入射する光を収束させる結像レンズの歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを低減させるために、いわゆるシェーディング補正が行なわれる。このシェーディング補正とは、撮像素子(CCD)の各画素からの出力であるアナログの画素信号をアナログ/デジタル変換器によりデジタルデータに変換して得られる画像データP1に対して、黒基準データB及び白基準データWを用いて、以下の(1)式に基づいて補正画像データP2を得るものである。
【数2】
ただし、nは処理ビット数(アナログ/デジタル変換器のビット数)である。
【0003】
ここで、黒基準データBとは、真っ黒な黒基準画像を読み取ったときに撮像素子(CCD)の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換したものであり、例えば、原稿読み取り用の光源を消灯して読み取り動作を行わせることにより得ることができる。また、白基準データWとは、真っ白な白基準画像を読み取ったときに撮像素子の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換したものであり、例えば、原稿読み取り用の光源を点灯させて予め備えた白基準板の読み取り動作を行わせることにより得ることができる。
【0004】
このようにして得た撮像素子(CCD)の各画素毎の白基準データW及び黒基準データBに基づいて、原稿読み取り時に撮像素子(CCD)の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換して得られる画像データP1に対して、その画素に対応する白基準データWおよび黒基準データBを用いて上記(1)式の補正を施すことにより補正画像データP2を求め、光学的なゆがみや撮像素子(CCD)の各画素のばらつきを補償することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のシェーディング補正においては、以下のような問題がある。すなわち、原稿読み取り用の光源として一般的に使用されている冷陰極管は、温度の上昇に伴って光量が低下するという特性を有するため、この冷陰極管を原稿読み取り用の光源として使用している場合には、大量の枚数の原稿を連続して読み取るために光源を長時間連続して点灯させると、光量が低下して撮像素子(CCD)の出力の信号レベルが低下する事態が生じる場合がある。しかしながら、従来のシェーディング補正では、複数枚の原稿を連続して読み取る際であっても、各ページの読み取り処理毎に黒基準データB及び白基準データWを取得することはせず、あらかじめ得られた黒基準データB及び白基準データWを用いて複数枚の原稿について全く同一の補正を行なうこととしていた。そのため、原稿読み取り用の光源の光量が一定している場合では好適な補正を行なうことが可能であるが、複数枚の原稿を連続して読み取る際に光源の光量が低下すると適正な補正を行なうことができずに読み取った画像データの画質が暗くなることによる濃度のばらつきが生じるという問題があった。
【0006】
一方、原稿の各ページの読み取り処理毎に黒基準画像及び白基準画像を読み取り、そこで得られた黒基準データB及び白基準データWを用いて各ページ毎にシェーディング補正を行なうこととすれば上記のような問題は生じない。しかしながら、従来のシェーディング補正は、撮像素子(CCD)の全ての画素について補正するために、原稿の幅方向全域にわたって黒基準画像及び白基準画像を読み取り、更に、ノイズの影響を抑えるために複数ラインについて黒基準画像及び白基準画像を読み取った上でそれらの平均値を算出し、黒基準データB及び白基準データWを得るという方法をとっているため、これらの処理を各ページ毎に行なうとすれば複数枚の原稿を読み取るのに多くの時間がかかることとなり、実質的には各ページ毎にシェーディングデータの取り込みを行なうことは困難であるという問題があった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数枚の原稿を読み取る際に、短い処理時間内で各ページ毎に補正を行い得るようにすることにより、原稿読み取り用の光源として冷陰極管を使用する場合等において、光源を長時間連続して点灯させることによりその光量が変動する場合であっても、その影響を受けずに最適なシェーディング補正を行なうことができる画像読取装置を提供することを技術課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項1に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと前記第1白基準データW1と前記補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の1ページ目の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pから第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pを引いた差である基準補正値Xと基準補正値Xに対応する基準補正値Xを取得した時から2ページ目以降のページの読み取り開始直前までの時間経過T後の補正データKの値を定めた補正テーブルとに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な前記補正データKを取得することを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載する画像読取装置は、第2白ピーク値W2Pは原稿読取部の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた第2白基準データW2の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用し、第1白ピーク値W1Pは第2白基準データW2を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用することを特徴とするものである。
【0010】
請求項3に記載する画像読取装置は、第2白基準データW2は、原稿読取部の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素の出力値を得ることを特徴とするものである。
【0011】
請求項4に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと第1白基準データW1と補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはm(m=1,2,3,・・・,m−1,m,・・・)ページ目の画像データP1(m)に対するシェーディング補正に使用する補正データK(m)を、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第2白基準データW2(m)の第2白ピーク値W2P(m)から第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pを引いた差とし、一定範囲以外の各画素についての補正データK(m)は一定範囲の画素についての補正データK(m)に更に第1白基準データW1のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とするものである。請求項5に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと第1白基準データW1と補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはm(m=1,2,3,・・・,m−1,m,・・・)ページ目の画像データP1(m)に対するシェーディング補正に使用する補正データK(m)を、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第2白基準データW2(m)の1ページ前の第2白基準データW2(m−1)の第2白ピーク値W2P(m−1)から第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pを引いた差に一定の補正値αを加えた値とし、一定範囲以外の各画素についての補正データK(m)は一定範囲の画素についての補正データK(m)に更に第1白基準データW1のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る画像読取装置1について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る画像読取装置1が適用されるコピー・ファクシミリ複合機2を示す断面図であり、図2は、本実施形態に係る画像読取装置1の原稿読取部3の周辺の拡大断面図である。
【0013】
本実施形態に係る画像読取装置1が適用されるコピー・ファクシミリ複合機2は、図1に示すように、画像読取装置1のほか、この画像読取装置1で読み取った画像データを記録紙に記録する記録部4、所定の記録紙を収納する記録紙収納部5、及び記録紙を記録紙収納部5から記録部4へ搬送するための記録紙搬送路6等を備える記録装置7や、画像データの送受信を行なうためのモデム8や網制御装置(NCU)9(図3参照)等を有して構成されている。なお、本発明に係る画像読取装置1は、原稿の画像をデジタルデータとして読み取る装置であればあらゆる装置に適用することが可能であり、このようなコピー・ファクシミリ複合機2以外にも、ファクシミリ装置やコピー機、あるいはパーソナルコンピュータなどの外部コンピュータのイメージスキャナ等に適用する場合もある。
【0014】
画像読取装置1は、原稿読取部3と、原稿自動供給部(ADF:Automatic Document Feeder)10と、フラットベッド部11とを備えている。ここで、原稿自動供給部10は、読み取り前の複数枚の原稿が載置される原稿供給トレー12と、この複数枚の原稿を1枚ずつ分離して搬送する搬送ローラ13及びこれを駆動する搬送ローラ駆動モータ14(図3参照)と、原稿が搬送される経路を構成する原稿搬送路15と、この原稿搬送路15の最下部の下面に設けられた透明な平板からなる原稿自動読取面16と、原稿搬送路15の終端に設けられて読み取り後の原稿が排出される原稿排出トレー17とを有している。そして、原稿搬送路15を搬送される原稿は、原稿自動読取面16の上面を通過する際に、その下方の所定位置に停止している原稿読取部3によりその画像が読み取られる。一方、フラットベッド部11は、その上面に原稿を載置するための透明な平板からなる原稿載置面18と、原稿自動供給部10と一体的に形成され、原稿載置面18の上面に載置された原稿を上から押えつけて密着させるための押えカバー19とを有している。そして、原稿載置面18に載置された原稿は、その下方において移動する原稿読取部3によりその画像が読み取られる。
【0015】
原稿読取部3は、図2に示すように、原稿自動読取面16の上面を通過する原稿、又は原稿載置面18の上面に載置された原稿に光を照射する光源20と、原稿からの反射光を結像レンズ21へ入射させるために光路を変更する複数のミラー22と、そこから入射した光を撮像素子(CCD)23上に結像させるための結像レンズ21と、この結像レンズ21により結像された画像を電気信号に変換して出力する撮像素子23とを有して構成される。光源20としては、ここでは一般的な冷陰極管を使用している。この原稿読取部3は、原稿自動供給部10及びフラットベッド部11の双方における原稿の読み取りに使用される。そのため、図1に示すように、原稿読取部3は、移動機構24により原稿載置面18に沿って水平に前後方向に適宜移動される。なお、便宜上この発明の実施の形態の説明においては、図1における左側を前方、右側を後方として説明する。この移動機構24として、ここでは、前後一対のプーリ25と、これらのプーリ25に巻き掛けられた駆動ベルト26と、いずれか一方のプーリ25を所定量回転させて原稿読取部3を所定の位置に移動させるためのステップモータ27とを有して構成されている。
【0016】
また、図2に示すように、原稿自動供給部10の原稿搬送路15におけるの原稿自動読取面16の上方には、白基準板28が配置されている。この白基準板28は、原稿読取部3においてこれを読み取ることにより、シェーディング補正の際に使用する第1白基準データW1及び第2白基準データW2(図3及び図4参照)を取得するための板状部材である。そのため、基準となる白色の色彩を有し、汚れ等が付着しにくい合成樹脂等の素材により形成される。原稿読取部3において読み取る際に、原稿を読み取るのとほとんど同じ条件で白基準板28を読み取ることができるようにするため、白基準板28は、原稿自動読取面16又は原稿載置面18の上面とほぼ同じ高さとなるように配置すると好適である。そのため、ここでは、白基準板28は、原稿自動供給部10の原稿搬送路15を構成する部材と一体とし、原稿自動読取面16の上面に接する位置に配置している。なお、白基準板28の位置はこの位置に限定されるものではなく、他の位置に配置することも可能であり、また、その数量も1個に限定されるものではなく、複数配置することも可能である。
【0017】
次に、本実施形態に係るコピー・ファクシミリ複合機2の電気的構成について説明する。図3は、本実施形態に係る画像読取装置1が適用されるコピー・ファクシミリ複合機2の電気的構成を示すブロック図である。MPU(Microprocessing Unit)29は、バス30を介してコピー・ファクシミリ複合機2を構成する各部と接続されており、これらの各部の制御やシェーディング補正のための演算処理等を行う。ROM(Read Only Memory)31はMPU29の動作に必要な各種のプログラムを記憶する部分であり、シェーディング補正プログラム32も記憶されている。RAM(Random Access Memory)33はコピー・ファクシミリ複合機2の動作の実行に伴って取得された各種データ等を一時的に記憶する部分であり、シェーディング補正に用いる補正データK、黒基準データB、第1白基準データW1、第2白基準データW2、及び補正テーブル39等が記憶されている。アナログ/デジタル変換器34は、原稿読取部3の撮像素子23からの出力であるアナログの画素信号をデジタルデータに変換するものである。
【0018】
原稿読取部3は、上述の通り、光源20及び撮像素子23を備え、MPU29からの動作信号に基づいて原稿の画像を読み取り、アナログの画素信号として出力する。移動機構24は、MPU29からの動作信号に基づいてステップモータ27を動作させて原稿読取部3を適宜移動させる。原稿自動供給部10は、MPU29からの動作信号に基づいて搬送ローラ駆動モータ14を動作させて原稿を1枚ずつ供給する。記録装置7は、原稿読取部3において読み取った原稿の画像を記録紙に記録する装置である。画像メモリ35は、読み取った画像データ及び受信した画像データを一時的に記憶するメモリである。コーデック(CODEC:Coder and Decoder)36は、ファクシミリ送受信のために画像データの符合化及び復号を行なう。モデム8及び網制御装置(NCU)9は、ファクシミリ送受信のための通信制御手段である。操作部37は、コピー・ファクシミリ複合機2の操作を行なうための各種操作キーを備えている。表示部38は、コピー・ファクシミリ複合機2の動作状態や各種の設定状態等を表示する表示パネルや表示灯等を備えている。
【0019】
次に、本実施形態に係る画像読取装置1が行なうシェーディング補正の処理について説明する。画像読取装置1は、原稿の読み取り開始直前に白基準板28を読み取って得られる第2白基準データW2に基づいて所定の補正データKを取得し、この補正データKを用いて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行なう。
【0020】
このシェーディング補正の処理は、より詳細には、原稿読み取り用の光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態で白基準板28を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に白基準板28を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られている黒基準データBと第1白基準データW1と補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行ない、補正画像データP2を出力するという処理を行なうというものである。
【0021】
その際、具体的には、補正画像データP2は、次の式(2)に基づいて算出される。ただし、nはアナログ/デジタル変換器34による処理ビット数である。また、Kは、後述するように0以下の値をとる。
【数4】
ここで、補正画像データP2は、撮像素子23の各画素毎にそれぞれ算出される。したがって、補正前の画像データP1、第1白基準データW1、黒基準データB、補正データKについても、それぞれ対応する各画素毎のデータが式(2)に代入される。
【0022】
第1白基準データW1は、原稿読み取り用の光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態で、原稿読取部3において光源20を点灯させて白基準板28を読み取ったときに撮像素子23の各画素から出力される画素信号を、アナログ/デジタル変換器34によりデジタルデータの出力値に変換して得るものである。この第1白基準データW1は、光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態であって、点灯に伴う温度の上昇によって光量が低下する以前の光源20の光量が最大であるときの白基準データであり、シェーディング補正を行なう際の基準となるデータである。すなわち、この第1白基準データW1は、上記(2)式に代入して使用され、従来と同様に、撮像素子23の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子23に入射する光を収束させる結像レンズ21の歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを補正する際の基準となる。したがって、第1白基準データW1は、撮像素子23の全ての画素についての出力値を得るために、図4に示すように、原稿読取部3の読み取り幅の全体について読み取りを行ない取得される。また、ノイズの影響を抑えるために複数ラインの読み取りを行ない、各画素についての複数ラインの平均値が第1白基準データW1として採用される。なお、図4は、原稿読取部3の撮像素子23の各画素の第1白基準データW1、第2白基準データW2、及び黒基準データBとしての出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【0023】
一方、第2白基準データW2は、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の1ページ目の読み取り開始直前、あるいは、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページの読み取り開始直前に、原稿読取部3において光源20を点灯させて白基準板28を読み取ったときに撮像素子23の各画素から出力される画素信号を、アナログ/デジタル変換器34によりデジタルデータの出力値に変換して得るものである。この第2白基準データW2を、1組の原稿の1ページ目の読み取り開始直前にのみ取得するか、1組の原稿の各ページの読み取り開始直前に取得するかは、後述する補正データKの取得方法により異なる。この第2白基準データW2は、光源20の光量が現実に原稿の読み取りを行なう際の光量であるときの白基準データであり、既に光源20である冷陰極管の温度が上昇している場合には、それにより光量が低下した状態にあるときの白基準データとなる。この第2白基準データW2は、補正データKを取得する際に用いる第2白ピーク値W2Pを得るためのデータである。したがって、撮像素子23の全ての画素についての出力値を得る必要はなく、一定範囲の画素のみについての出力値を得ることができれば十分であるため、図4に示すように、原稿読取部3の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取りを行ない取得される。ここでは、原稿読取部3の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素を、第2白基準データW2を得るための一定範囲として設定している。
【0024】
黒基準データBは、真っ黒な黒基準画像を読み取ったときに撮像素子23の各画素から出力される画素信号をデジタルデータの出力値に変換して得るものであり、例えば、原稿読取部3において光源20を点灯させずに読み取り動作を行わせることにより得ることができる。この黒基準データBは、第1白基準データW1と同様に、シェーディング補正を行なう際の基準となるデータであり、上記(2)式に代入して使用され、撮像素子23の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源20の光量のムラ、あるいは撮像素子23に入射する光を収束させる結像レンズ21の歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを補正する際の基準となる。したがって、黒基準データBは、撮像素子23の全ての画素についての出力値を得るために、図4に示すように、原稿読取部3の読み取り幅の全体について読み取りを行ない取得される。また、ノイズの影響を抑えるために複数ラインの読み取りを行ない、各画素についての複数ラインの平均値が黒基準データBとして採用される。
【0025】
補正データKは、第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて、所定の方法により取得されるデータである。この補正データKは、原稿読取部3の光源20である冷陰極管が点灯に伴う温度の上昇によって光量の低下を生じるという特性を有することに対応するものであって、このような光源20の光量の低下に伴い、読み取った画像データの画質が暗くなることにより生じる画像データの濃度のばらつきを補正するためのものである。そのため、補正データKは、上記(2)式に代入して使用され、光源20の光量が最大であるときの白基準データである第1白基準データW1に対して、0以下の値をとる補正データKを加算することにより、第1白基準データW1の値を光源20の光量の低下に合わせて補正するものである。したがって、補正データKの値は、撮像素子23の各画素毎に、現実に原稿の各ページの読み取りを行なう際の状態であって光源20の光量が低下したときの白基準データの値から、光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態であって光量が最大であるときの第1白基準データW1の値を引いた差に相当する値とする。このため、補正データKは必ず0以下の値となる。
【0026】
補正データKの取得方法としては、具体的には、以下の2通りの方法が考えられる。第1の方法は、図4に示すように、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の1ページ目の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pから、第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pを引いた差W2P−W1Pを基準補正値Xとし(X=W2P−W1P、X≦0)、この基準補正値Xと、それに対応する所定時間後の補正データKの値を定めた補正テーブル39(図5参照)とに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な補正データKを取得する方法である。ここで、第2白ピーク値W2Pは、原稿読取部3の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた第2白基準データW2の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用する。また、第1白ピーク値W1Pは、第2白基準データW2を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用する。このように、第2白ピーク値W2P及び第1白ピーク値W1Pについて、原稿読み取り幅の全体からではなくそのうちの一定範囲の中からピーク値をとることにより、その処理時間を速くすることができる。また、特定画素の値のみを比較するのではなく一定範囲の中のピーク値を比較することによりノイズの影響を抑えることもできる。
【0027】
この基準補正値Xは、原稿読取部3の読み取り幅のうちの一定範囲の画素の出力値について、光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態であって光量が最大であるときを基準として、原稿の1ページ目の読み取り開始直前における光源20の光量が低下した量に対応する値を示すものとなる。したがって、撮像素子23の当該一定範囲の画素については、原稿の1ページ目の画像データP1に対するシェーディング補正に使用する補正データKは基準補正値Xとすることができる(K=X)。
【0028】
一方、図4に示すように、第1白基準データW1は、レンズの歪みにより両側が小さくなるので、撮像素子23の当該一定範囲以外の各画素についての補正データKは、当該一定範囲の画素についての補正データKを更に第1白基準データW1のカーブに合わせて補正することにより取得する。すなわち、各画素における第1白基準データW1と黒基準データBとの比であるダイナミックレンジW1/Bの値に合わせて、前述の一定範囲の画素についての補正データKの値を更に補正したK´を当該一定範囲以外の各画素の補正データKとする。ここでは、具体的には、当該一定範囲以外の各画素の第1白基準データをそれぞれW1´とし、このW1´に対応する画素の黒基準データをB´とし、第1白ピーク値W1Pに対応する画素の黒基準データをBPとすると、次の式(3)に基づいてK´は算出される。
【数5】
【0029】
また、このような当該一定範囲の画素についての補正データKからK´を算出する処理は、2ページ目以降も各ページ毎に行なう必要があるため、その処理はできる限り簡単なものであることが望ましい。そこで、K´を算出する処理を更に簡単にして処理速度を速くするために、黒基準データBの値は各画素毎にほとんど変動がないことを利用して、黒基準データBを全ての画素において一定とみなすことにより、次の式(4)に基づいてK´を算出することも可能である。
【数6】
なお、更なる処理の簡略化及び迅速化のため、補正データKの値を第1白基準データW1のカーブに合わせて補正せず、原稿読取部3の読み取り幅の全ての画素について一定の補正データKを用いる場合もある。
【0030】
以下、説明を簡単にするために、原稿の2ページ目以降の画像データP1に対するシェーディング補正に使用する補正データKについては、撮像素子23の当該一定範囲の画素についての補正データKについてのみ説明するが、当該一定範囲以外の画素についての補正データKについては、すべて同様に第1白基準データW1のカーブに合わせて上記の方法で補正することにより取得する。なお、更なる処理の簡略化及び迅速化のため、補正データKの値を第1白基準データW1のカーブに合わせて補正せず、撮像素子23の全ての画素について一定の補正データKを用いる場合もある。
【0031】
原稿の2ページ目以降のシェーディング補正に使用する補正データKは、基準補正値Xと、この基準補正値Xを取得した時から2ページ目以降の当該ページの読み取り開始直前までの経過時間Tとに基づいて補正テーブル39から取得する。ここで、補正テーブル39は、図5に示すように、基準補正値Xの値と前記経過時間Tとに対応する適正な補正データKをそれぞれ定めたテーブルである。この補正テーブル39に定められる補正データKの値としては、実験により求めた値を使用する。この図5においては、補正データKの値が−32以下となる部分は存在しないが、これは、光源20の光量の低下は長時間経過すると一定となるためである。したがって、経過時間Tが300秒以上の場合は、補正データKは全て−32という一定値を用いる。また、この補正テーブル39においては、補正データKの値を経過時間Tについて15秒毎に定めているため、当該ページの読み取り開始直前までの経過時間Tと一致する時間が補正テーブル39に無い場合には、補正テーブル39の中から最も近い補正データKの値を使用する。
【0032】
以上のようにすることにより、原稿の1ページ目の読み取り開始直前に取得した基準補正値Xに基づいて2ページ目以降のシェーディング補正に用いる補正データKをも取得することができるので、各ページの画像データP1の読み取り動作の間に撮像素子23による読み取り等の処理を行なう必要がなく、非常に短時間で補正データKを取得してシェーディング補正を行なうことが可能となる。
【0033】
一方、補正データKを取得するための第2の方法は、図6に示すように、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2(m)(m=1,2,3,…,m−1,m,…)の第2白ピーク値W2P(m)から、第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pを引いた差W2P(m)−W1Pを補正データK(m)とする(K(m)=W2P(m)−W1P、K≦0)方法である。すなわち、前述の第1の方法では、原稿の1ページ目の読み取り開始直前にのみ取得していた第2白基準データW2を、2ページ目以降の各ページの読み取り開始直前においても取得し、その第2白ピーク値W2P(m)に基づいて各ページの補正データK(m)を取得するものである。したがって、補正テーブル39は使用しない。この際、第2白ピーク値W2P(m)及び第1白ピーク値W1Pの取得方法は、前述の第1の方法の場合と同様とする。
【0034】
なお、各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2(m)の第2白ピーク値W2P(m)を、その直後に読み取った画像データP1(m)のシェーディング補正に用いることが処理速度との関係で困難である場合には、各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2(m)の1ページ前の第2白基準データW2(m−1)の第2白ピーク値W2P(m−1)を用いて、この第2白ピーク値W2P(m−1)から第1白ピーク値W1Pを引いた差W2P(m−1)−W1Pに一定の補正値αを加えた値を補正データK(m)とする(K(m)=W2P(m−1)−W1P+α、K≦0)ことも可能である。
【0035】
以上のようにして求めた補正データKを、上記(2)式において、第1白基準データW1に加算することにより、光源20である冷陰極管が十分に冷却された状態の光量が最大であるときの白基準データに対して、光源20である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下量に対応する補正を加えることができ、画像データP1に対するシェーディング補正において、光源20である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下を反映して、原稿の各ページの読み取り開始直前の光量に合わせた適正な補正を行なうことが可能となる。
【0036】
なお、以上の例では、第2白基準データW2は、原稿読取部3の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素の出力値から得ている。しかしながら、原稿読取部3の機械構造上、そのような第2白基準データW2の取得が困難であり、読み取り幅の両端部近傍における各画素の出力値からしか第2白基準データW2を取得することができない場合がある。このような場合には、図7に示すように、この第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pと、この第2白基準データW2を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値から得た第1白ピーク値W1Pとに基づいて基準補正値X´を求めると(X´=W2P−W1P、X´≦0)、その値は、前記の通りに原稿読取部3の読み取り幅の中央付近における各画素の出力値から第2白基準データW2を得て算出した基準補正値Xと比較して小さいものとなる傾向がある(X´<X)。
【0037】
したがって、このような基準補正値X´を当該一定範囲の画素についての補正データKとすると、シェーディング補正を適正に行なうことができず、読み取り幅の中央付近の画像が暗くなってしまう場合がある。そこで、このような場合には、読み取り幅の中央付近の画素についての補正データKが適正な値となるようにするため、基準補正値X´に対して、所定の補正係数βを乗じることにより補正データKを求めると好適である(K=β×X´(=X))。ここで、補正係数βは、読み取り幅の中央付近における各画素の出力値から第2白基準データW2を得て算出した基準補正値Xをこの場合の基準補正値X´で除した値に等しいとし(β=X/X´)、実験によりあらかじめ求めておく。
【0038】
また、補正データKを取得するために、第1白ピーク値W1Pに代えて第1白平均値W1Aを用い、第2白ピーク値W2Pに代えて第2白平均値W2Aを用いることも可能である。この場合、前述の補正データKの第1の取得方法においては、原稿の1ページ目の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2の第2白平均値W2Aから、第1白基準データW1の第1白平均値W1Aを引いた差W2A−W1Aを基準補正値Xとして(X=W2A−W1A、X≦0)、補正データKを取得する。また、前述の補正データKの第2の取得方法においては、原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第2白基準データW2(m)(m=1,2,3,…,m−1,m,…)の第2白平均値W2A(m)から、第1白基準データW1の第1白平均値W1Aを引いた差W2A(m)−W1Aを補正データK(m)として取得する(K(m)=W2A(m)−W1A、K≦0)。このように、第2白ピーク値W2P及び第1白ピーク値W1Pに代えて、第2白基準データW2及び第1白基準データW1の平均値である第2白平均値W2A及び第1白平均値W1Aを採用することにより、シェーディング補正の処理に要する時間は若干長くなるが、よりノイズの影響を受けにくい正確な補正を行なうことができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像読取装置によれば、撮像素子(CCD)の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子(CCD)に入射する光を収束させる結像レンズの歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを低減させるという通常のシェーディング補正の目的に加えて、原稿読み取り用の光源として冷陰極管を使用する場合において、その光源である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下を反映して、原稿の各ページ毎の読み取り開始直前の光量に合わせた適正なシェーディング補正を行なうことができる。また、この際、上述の通りの方法により短い処理時間で補正データKを取得し、この補正データKを用いてシェーディング補正を行なうことにより、特に複数枚の原稿を読み取る場合において、各ページ毎に適正な補正を行なうことができるように異なる値を用いてシェーディング補正を行なうにも関わらず、処理時間を長くすることなく補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像読取装置が適用されるコピー・ファクシミリ複合機を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像読取装置の原稿読取部の周辺の拡大断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る画像読取装置が適用されるコピー・ファクシミリ複合機の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データKの第1の取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の撮像素子の各画素の出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【図5】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データKの第1の取得方法で使用する補正テーブルの例を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データKの第2の取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の撮像素子の各画素の出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【図7】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データKの取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の読み取り幅の両端部近傍における各画素の出力値からしか第2白基準データW2を取得することができない場合を示す図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置
2 コピー・ファクシミリ複合機
3 原稿読取部
10 原稿自動供給部
11 フラットベッド部
16 原稿自動読取面
18 原稿載置面
20 光源
21 結像レンズ
22 ミラー
23 撮像素子
24 移動機構
28 白基準板
29 MPU
31 ROM
33 RAM
34 アナログ/デジタル変換器
39 補正テーブル
W1 第1白基準データ
W2 第2白基準データ
W1P 第1白ピーク値
W2P 第2白ピーク値
B 黒基準データ
K 補正データ
X 基準補正値
T 経過時間
Claims (5)
- 光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと前記第1白基準データW1と前記補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、
1枚又は複数枚からなる1組の原稿の1ページ目の読み取り開始直前に取得した前記第2白基準データW2の前記第2白ピーク値W2Pから前記第1白基準データW1の前記第1白ピーク値W1Pを引いた差である基準補正値Xと当該基準補正値Xに対応する当該基準補正値Xを取得した時から2ページ目以降の当該ページの読み取り開始直前までの時間経過T後の補正データKの値を定めた補正テーブルとに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な前記補正データKを取得することを特徴とする画像読み取り装置。 - 前記第2白ピーク値W2Pは原稿読取部の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた前記第2白基準データW2の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用し、前記第1白ピーク値W1Pは前記第2白基準データW2を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記第2白基準データW2は、前記原稿読取部の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の前記一定範囲の各画素の出力値を得ることを特徴とする請求項2記載の画像読取装置。
- 光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと前記第1白基準データW1と前記補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、
原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはm(m=1,2,3,・・・,m−1,m,・・・)ページ目の画像データP1(m)に対するシェーディング補正に使用する補正データK(m)を、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に前記原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第2白基準データW2(m)の第2白ピーク値W2P(m)から前記第1白基準データW1の前記第1白ピーク値W1Pを引いた差とし、前記一定範囲以外の各画素についての補正データK(m)は当該一定範囲の画素についての補正データK(m)に更に前記第1白基準データW1のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とする画像読取装置。 - 光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第1白基準データW1の第1白ピーク値W1Pと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第2白基準データW2の第2白ピーク値W2Pとに基づいて所定の補正データKを取得し、予め得られた黒基準データBと前記第1白基準データW1と前記補正データKとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データP1に対してシェーディング補正を行い、補正画像データP2を出力する画像読取装置であって、
原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはm(m=1,2,3,・・・,m−1,m,・・・)ページ目の画像データP1(m)に対するシェーディング補正に使用する補正データK(m)を、1枚又は複数枚からなる1組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に前記原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第2白基準データW2(m)の1ページ前の第2白基準データW2(m−1)の第2白ピーク値W2P(m−1)から前記第1白基準データW1の前記第1白ピーク値W1Pを引いた差に一定の補正値αを加えた値とし、前記一定範囲以外の各画素についての補正データK(m)は当該一定範囲の画素についての補正データK(m)に更に前記第1白基準データW1のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とする画像読取装置。
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