JPH01126877A - Shading correcting method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To highly accurately read a picture by dividing a picture area into plural small areas, storing the background density of the respective small areas and correcting a picture signal in a scanning thereafter by the use of this background density. CONSTITUTION:The picture signal obtained by a first scanning of all the areas of an image sensor 12 is stored in a frame memory 22, read to a background density (BG) detecting circuit 24 for every small area and the BG of the respective small areas is obtained. Namely, the data (picture signal) of the small areas divided into many from the picture area is read from the memory 22 and the BG of this small area is obtained by the use of a histograph, for instance. Then, it is defined to be the quantity of correcting the shading to correct the picture signal at the time of reading and scanning the picture thereafter. Thereby, the picture can be highly accurately read.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、イメージセンサ等から画像を読込む際に、画
像の場所による照度むらや原画自身が有する濃度むら等
のシェーディングを補正するシェーディング補正方法に
関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides shading correction for correcting shading caused by uneven illuminance depending on the location of the image and uneven density of the original image itself when reading an image from an image sensor etc. It is about the method.

（発明の背景） 一次元ラインセンサや二次元エリヤセンサ等のイメージ
センサ、あるいはテレビカメラ等により光電変換された
画像信号を２値化回路に通し、ある閾値より上か下かを
判別して２値化することが広く行われている。この場合
光源や撮像光学系には場所によるむらが必ずあり、また
フィルム画像を読込む場合にはこのフィルム自身の濃度
むらが有るから、これらのむら（シェーディングという
）の影響を受けないようにする必要が生じる。(Background of the Invention) An image signal photoelectrically converted by an image sensor such as a one-dimensional line sensor or two-dimensional area sensor, or a television camera, etc. is passed through a binarization circuit, and it is determined whether it is above or below a certain threshold value. It is widely practiced. In this case, there will always be unevenness depending on the location of the light source and imaging optical system, and when reading film images, there will be density unevenness of the film itself, so it is necessary to avoid being affected by these unevenness (called shading). occurs.

従来よりこのシェーディングに対しては、２値化するた
めの閾値を全画像領域内の位置に依存させる動的閾値を
用いる方法がある。しかしこの方法は光学系の照度むら
に対しては有効であるが、フィルム原画を用いてこのフ
ィルムの画像ヲ読取る場合にはフィルムごとにその濃度
むらが異なるために効果がない、という問題があった。Conventionally, for this shading, there is a method using a dynamic threshold that makes the threshold for binarization dependent on the position within the entire image area. However, although this method is effective against uneven illuminance in the optical system, there is a problem in that it is not effective when reading an image on a film using an original film because the density unevenness differs from film to film. Ta.

また入力画像信号を一定抵抗で分圧してから積分してこ
の積分値を閾値とする浮動閾値による２値化の方法も従
来より知られている。しかしこの方法は積分を行うため
に非常に細かく白黒変化する画像に対しては高精度な画
像あ２値化が期待できない、という問題があった。Furthermore, a method of binarization using a floating threshold is also known, in which an input image signal is voltage-divided by a constant resistance, then integrated, and the integrated value is used as a threshold. However, since this method performs integration, there is a problem in that highly accurate image binarization cannot be expected for images that change black and white very minutely.

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、光
学系自身が木来持つ照度むらだけでなくフィルム原画等
のように画像自身の濃度むらが発生する場合にも対応で
き、しかも高精度な画像の読込みが可能なシェーディン
グ補正方法を提供することを目的とする。(Purpose of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and is designed to deal with not only the unevenness of illuminance inherent in the optical system itself, but also cases where density unevenness occurs in the image itself, such as in original film images. It is an object of the present invention to provide a shading correction method that can read images with high accuracy.

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、−度目の走査により、各小
領域のバックグラウンド濃度を求めてメモリする一方、
その後の走査において読出した画像信号を前記バックグ
ラウンド濃度を用いて補正することを特徴とする画像の
シェーディング補正方法により達成される。(Structure of the Invention) According to the present invention, this purpose is to obtain and memorize the background density of each small area by the -th scan;
This is achieved by an image shading correction method characterized in that the image signal read out in subsequent scanning is corrected using the background density.

すなわち画像の種類に対応してバックグラウンド濃度の
検出に最適な小領域の大きさすなわち母集団の大きさを
予め設定しておき、この母集団を用いて各小領域毎のバ
ックグラウンド濃度を求めこれをシェーディング補正量
としてその後の画像読出し走査時に画像信号を補正する
ものである。In other words, the size of the small region, that is, the size of the population, that is optimal for detecting the background density is set in advance according to the type of image, and the background density of each small region is calculated using this population. This is used as a shading correction amount to correct the image signal during subsequent image readout scanning.

（実施例） 第１図は本発明の一実施例装置の概念図、第２図は画像
領域の分割例を示す図、第３図はヒストグラムを用いて
バックグラウンド濃度を求める説明図である。(Embodiment) FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of dividing an image area, and FIG. 3 is an explanatory diagram for determining background density using a histogram.

第１図で符号ｌＯは原稿であり、この原稿１０の画像は
フォトセンサアレイ、ラインセンサ等のイメージセンサ
１２で読取られる。この実施例の場合イメージセンサ１
２は１次元ラインセンサなのでこのイメージセンサ１２
あるいは原稿１０は副走査方向に移動される。なお２次
元イメージセンサを用いてもよいのは勿論であり、この
場合はイメージセンサは固定となる。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an original, and an image of this original 10 is read by an image sensor 12 such as a photo sensor array or a line sensor. In this embodiment, image sensor 1
Since 2 is a one-dimensional line sensor, this image sensor 12
Alternatively, the original 10 is moved in the sub-scanning direction. Note that it is of course possible to use a two-dimensional image sensor, and in this case, the image sensor is fixed.

イメージセンサ１２の出力信号は、信号処理回路１４に
おいてイメージセンサ１２の各画素の感度のバラツキ等
が補正されかつ波形整形されてＡ／Ｄ変換器１６に入力
される。このＡ／Ｄ変換器１６においてイメージセンサ
１２の出力はデジタル化されて画像信号χとされる。The output signal of the image sensor 12 is input to the A/D converter 16 after being corrected for variations in sensitivity of each pixel of the image sensor 12 and waveform-shaped in the signal processing circuit 14 . In this A/D converter 16, the output of the image sensor 12 is digitized into an image signal χ.

１８．２０は同期して作動する切換スイッチ、２２はフ
レームメモリである。イメージセンサ１２の第１回目の
全領域の走査により得られた画像信号はこのフレームメ
モリ２２に記憶される。18 and 20 are changeover switches that operate synchronously, and 22 is a frame memory. The image signal obtained by the first scan of the entire area of the image sensor 12 is stored in this frame memory 22.

このメモリ２２の内容は多数の小領域に分割されてバッ
クグラウンド濃度（Ｂ　Ｇ）検出回路２４に読出され、
ここで各小領域のバックグラウンド濃度ｂｊｊが求めら
れる。The contents of this memory 22 are divided into many small areas and read out to the background density (BG) detection circuit 24.
Here, the background density bjj of each small region is determined.

すなわちこのＢＧ検出回路２４は第２図に示すように画
像領域の中から多数に分割され小領域Ｂｉｊのデータ（
画像信号）をメモリ２２から読出し、この小領域３口の
バックグラウンド濃度ｂｉｊを例えばヒストグラムを用
いて求める。That is, this BG detection circuit 24 is divided into a large number of parts from the image area as shown in FIG.
The image signal) is read out from the memory 22, and the background density bij of the three small areas is determined using, for example, a histogram.

第３図（Ａ１）は全画像領域に対する画像信号χの時間
変化を、（Ａ２）はそのヒストグラムを示す。この（Ａ
Ｉ）図から明らかなように、全画像領域を対象にすると
照度むらやフィルム原画の濃度むら等のシェーディング
が大きく影響し、そのヒストグラムが（Ａ２）図のよう
に双Ｉｌｌ！型になったとしてもその谷の出力レベルχ
０は正しいバックグラウンド濃度を示していない。ここ
でヒストグラムを求める画像領域を第２図に示すように
小領域Ｂｊｊに制限すれば、この小領域Ｂｉｊ内でのシ
ェーディングの変化量は少なくなる。従ってヒストグラ
ムを求めるのに十分なサンプル数を含む大きさの小領域
Ｂｉｊを決めておけば、この小領域内のバックグラウン
ド濃度は高精度に求められる。すなわち画像信号χの時
間変化は第３図（Ｂｌ）に示すようにシェーディングの
影響をほとんど受けず、そのヒストグラム（Ｂ２）には
正しいバックグラウンド濃度す、ｊが求められる。FIG. 3 (A1) shows the temporal change of the image signal χ for the entire image area, and FIG. 3 (A2) shows its histogram. This (A
I) As is clear from the figure, when the entire image area is targeted, shading such as uneven illuminance and uneven density of the film original image has a large influence, and the histogram becomes double Ill! as shown in figure (A2). Even if it becomes a type, the output level of that valley χ
0 does not indicate correct background concentration. If the image area for which the histogram is calculated is limited to the small area Bjj as shown in FIG. 2, the amount of change in shading within this small area Bij will be reduced. Therefore, by determining a small region Bij that is large enough to include a sufficient number of samples to obtain a histogram, the background concentration within this small region can be determined with high precision. That is, the time change of the image signal χ is hardly affected by shading as shown in FIG. 3 (Bl), and the correct background density j is determined from the histogram (B2).

前記のＢＧ検出回路２４においてはこのようにｂｉｊは
スイッチ２０を介してバックグラウンド濃度（Ｂ　Ｇ）
メモリ２６に入力され、ここに記憶される。このように
して全ての小領域のバックグラウンド濃度ｂｉｊがこの
メモリ２６に記憶される。In the above-mentioned BG detection circuit 24, bij is thus set to the background concentration (BG) via the switch 20.
It is input to the memory 26 and stored there. In this way, the background densities bij of all small areas are stored in this memory 26.

第１回目の走査によりバックグラウンド濃度ｂｉｊが求
められメモリ２６に入力されると、以後はスイッチ１８
．２０は第１図で反実線位置に切換わる。そしてイメー
ジセンサ１２から読取られる画像信号χはスイッチ１８
を通って補正回路２８に入力され、この補正回路２８で
は入力された画像信号χのアドレスに対応する小領域の
バックグラウンド濃度ｂ＋ｊをメモリ２６から読出す。After the background density bij is determined by the first scan and input into the memory 26, the switch 18
．． 20 switches to the counter-solid line position in FIG. The image signal χ read from the image sensor 12 is transmitted to the switch 18.
The correction circuit 28 reads out the background density b+j of the small area corresponding to the address of the input image signal χ from the memory 26.

そして例えば（χ−ｂｉｊ）等の所定の演算式により補
正をする。Then, correction is performed using a predetermined arithmetic expression such as (χ-bij).

この補正後の出力信号ｙは比較器３０において２値化さ
れる。ここに出力信号ｙはすでにシェーディング補正済
みであるから２値化のための閾値Ｅｏは固定値でもよい
。この比較器３０で白黒判別された二値化信号Ｚは増幅
器３２で像幅されプリンタ３４においてハードコピー化
される。例えばレーザプリンタを用いる場合には、半導
体レーザ３４から射出されるレーザビームをシャッタ３
６を介してポリゴナルミラー３８に導き、ここで反射し
てＰＰＣプリンタの感光ドラム４０に潜像を形成させる
。そして公知のＰＰＣ方式により用紙４２に画像が転写
される。The output signal y after this correction is binarized by the comparator 30. Since the output signal y has already undergone shading correction, the threshold Eo for binarization may be a fixed value. The binary signal Z discriminated between black and white by the comparator 30 is converted into an image by an amplifier 32 and converted into a hard copy by a printer 34. For example, when using a laser printer, the laser beam emitted from the semiconductor laser 34 is sent to the shutter 3.
6 to the polygonal mirror 38, where it is reflected to form a latent image on the photosensitive drum 40 of the PPC printer. The image is then transferred onto the paper 42 using the known PPC method.

以上の実施例では、各小領域のバックグラウンド濃度ｂ
ｉｊをヒストグラムを用いて求めているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば画像信号χの平均
値を用いたり、画像信号χの最小値（最大値）に一定値
を加算（減算する）した値をバックグラウンド濃度とし
てもよい。In the above embodiment, the background density b of each small region
Although ij is determined using a histogram, the present invention is not limited to this. For example, the average value of the image signal χ may be used, or a constant value may be added to the minimum (maximum) value of the image signal χ ( The value obtained by subtraction) may be used as the background concentration.

また小領域の大きさは、イメージセンサが読取る画像の
種類や内容等によって適宜選定すべきであり、この小領
域の大きさを使用者が画像に対応して選択できるように
しておいてもよい。In addition, the size of the small area should be selected appropriately depending on the type and content of the image read by the image sensor, and it may be possible to allow the user to select the size of the small area depending on the image. .

（発明の効果） 本発明は以上のように、画像領域を複数の小領域に分割
し、各小領域のバックグラウンド濃度をメモリし、その
後の走査においては画像信号をこのバックグランド濃度
を用いて補正するものであるから、光学系の照度むらだ
けでなくフィルムなどの原画の濃度むらに対しても有効
なシェーディング補正が可能になる。また浮動閾値法の
ように積分回路を必要としないから応答性が高くでき、
非常に繊細な画像に対しても高精度な画像の読取な りが可能と←る。(Effects of the Invention) As described above, the present invention divides an image area into a plurality of small areas, stores the background density of each small area, and uses this background density to convert image signals in subsequent scanning. Since it is a correction method, effective shading correction can be performed not only for uneven illuminance in an optical system but also for uneven density in an original image such as a film. Also, unlike the floating threshold method, it does not require an integrating circuit, so it can provide high responsiveness.
High-precision image reading is possible even for extremely delicate images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例装置の概念図、第２図は画像
領域の分割例を示す図、第３図はヒストグラムを用いて
バックグラウンド濃度を求める説明図である。 １０・・・原稿、 １２・・・イメージセンサ、 ２２・・・フレームメモリ、 ２６・・・バックグラウンド濃度メモリ。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　弁
理士　山　１）文　雄 （他１名） 品−春１臂ε ぺ　　　　　　　　　　　８ 手続補正書（自発） 昭和６２年１２月２２日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２８４１５２号 ２、発明の名称 シェーディング補正方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名称　（５２０
）富士写真フィルム株式会社代表者　　大　西　　　實 ４、代理人 住　所　　東京都港区西新橋１丁目６番２１号大和銀行
虎ノ門ビル　（電話５９１−７５５６）氏名　（８２２
２）弁理士山田文雄″・、５、補正命令の日付 自発 ６、補正により増加する発明の数　　　０７、補正の対
象 ８、補正の内容 （１）明細書第２頁第１６〜１７行、 「非常に細かく白黒変化する画像に対しては」を次のよ
うに補正する。 「、白黒変化の少い画像に分圧や積分の定数を合わせて
おいた場合には細かく白黒変化する画像に対してこれら
定数が適合せず２値化の精度が悪くなる。また逆に白黒
変化の細かい画像に定数を合わせておいた場合には荒い
白黒変化しかない画像に対してやはり適合せず」 （２）同書第４頁第１９行、 「フレームメモリ」を「バッファメモリ」と補正する。 （３）同書第５頁第１〜３行、 「フレームメモリ２２に記憶される。このメモリシン ２２の内容は多数の小領域分割されてバックグラウンド
濃度」 を次のように補正する。 「バッファメモリ２２に記憶されながら小領域ごとにバ
ックグラウンド濃度」 （４）第１図を別添のとおり補正する。 （以上）FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of dividing an image area, and FIG. 3 is an explanatory diagram for determining background density using a histogram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Original, 12... Image sensor, 22... Frame memory, 26... Background density memory. Patent applicant Fuji Photo Film Co., Ltd. Agent Patent attorney Yama 1) Yu Fumi (1 other person) Shin-Haru 1 arm ε Pe 8 Procedural amendment (voluntary) December 22, 1988 Commissioner of the Patent Office Kuni Ogawa Husband 1, Display of the case Patent Application No. 284152 filed in 1984 2, Name of the invention Shading correction method 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant address 210 Nakanuma, Minamiashigara City, Kanagawa Prefecture Name (520)
) Fuji Photo Film Co., Ltd. Representative: Minoru Ohnishi 4, Agent address: Yamato Bank Toranomon Building, 1-6-21 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo (Telephone: 591-7556) Name: (822)
2) Patent Attorney Fumio Yamada'', 5, Date of amendment order 6, Number of inventions increased by amendment 07, Subject of amendment 8, Contents of amendment (1) Page 2 of the specification, lines 16-17, `` For images with very fine black-and-white changes, correct ``'' as follows. "If the constants for partial pressure and integration are adjusted to an image with small black-and-white changes, these constants will not be suitable for images with fine black-and-white changes, resulting in poor binarization accuracy. If the constant is adjusted to an image with fine changes, it will not be suitable for an image with only coarse black-and-white changes.'' (2) In the same book, page 4, line 19, ``frame memory'' is corrected to ``buffer memory.'' do. (3) Page 5, lines 1 to 3 of the same book, ``The contents of this memory memory 22 are stored in the frame memory 22.The contents of this memory memory 22 are divided into many small areas and the background density'' is corrected as follows. "Background density for each small area while being stored in the buffer memory 22" (4) Correct FIG. 1 as shown in the attachment. (that's all)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一度目の走査により、各小領域のバックグラウンド濃度
を求めてメモリする一方、その後の走査において読出し
た画像信号を前記バックグラウンド濃度を用いて補正す
ることを特徴とするシェーディング補正方法。A shading correction method characterized in that the background density of each small area is determined and stored in a first scan, and the image signal read out in a subsequent scan is corrected using the background density.