JPH08237478A

JPH08237478A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH08237478A
Application number: JP7038365A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakahara; 真一若原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】欠陥画素を含まない白基準データに基づく補
正を可能としたシェーディング補正装置および光源の劣
化に自動的に対応する装置を含む画像読取装置を提供す
る。【構成】白基準板15の所定読取領域より、白基準画像
を読み込んで白基準データとして記憶する手段と、その
記憶した白基準データ中の欠陥画素の有無を判断する手
段とを繰り返して実行し、欠陥画素のない上記白基準板
15の所定読取領域を選定して、ここから読み取った白基
準画像を白基準データとしてシェーディング補正を行う
装置に加え、白基準データ中の特に最大値のホールド処
理により、光源４aの劣化を検知し、これにより可変増
幅回路34の増幅率を制御することにより光源４aの劣化
に対応するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ，フ
ァクシミリ装置，複写機等に用いられるシェーディング
補正装置を備えた画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読取装置に用いられているシ
ェーディング補正装置としては、例えば特開平３−2898
72号公報に示されるように、白基準データとするための
白基準板を数ライン読み込み、欠陥画素の有無に関わら
ずライン間で平均化処理を行ってシェーディング補正の
白基準データとするもの、或いは、特開平６−121162号
公報に示されるように、白基準データとするための白基
準板を数ライン読み込み、欠陥画素の判定を行って、こ
の欠陥画素データを白基準データ内に取り入れないもの
等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、欠陥画
素の有無に関わらずライン間で平均化処理を行って白基
準データとする特開平３−289872号公報に示されるもの
は、読み込んだ数ラインのデータの中に欠陥画素が含ま
れていると、平均化による丸め込み処理を用いても補正
が不完全となり、また、欠陥画素の判定を行い、欠陥画
素と判定したデータを白基準データ内に取り入れない特
開平６−121162号公報に示されるものは、取り入れない
欠陥画素を含んだデータがある場合には、欠陥画素を含
まないデータに至るまで、ラインデータを検証しながら
白基準データを取り込む処理が起こるので、この処理が
オーバーヘッドとなり高速読み取りの支障となる。

【０００４】本発明は、これらの問題点を解決し、欠陥
画素を含まない白基準データに基づく補正を可能とした
シェーディング補正装置を含む画像読取装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、１次元配列された複数の光電変換素子を
有するラインセンサを用いて画像読み取りを行う画像読
取装置であって、前記ラインセンサによって読み取った
白基準部材の所定読取領域における白基準画像を白基準
データとして記憶する手段と、前記の記憶した白基準デ
ータの最大レベルと最小レベルを検証することにより、
記憶した白基準データ中の欠陥画素の有無を判断する手
段と、原稿の画像を読み取ったラインセンサの出力を前
記記憶した白基準データに基づいて補正するシェーディ
ング補正手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】また、欠陥画素の有無を判断する手段によ
り白基準データ中に欠陥画素有りと判断した場合、前記
白基準部材の他の読取領域のラインセンサによる読み取
り、白基準データとしての記憶、欠陥画素の有無の判断
を繰り返す手段を更に備えたことを特徴とする。

【０００７】また、欠陥画素の有無を判断する手段によ
り白基準データ中に欠陥画素無しと判断した場合、以
後、その白基準データを読み取った白基準部材の読取領
域から白基準データを読み取る手段を更に備えたことを
特徴とする。

【０００８】また、記憶した白基準データの最大レベル
と最小レベルを検証することにより、光源の光量劣化を
検出する手段を更に備えたことを特徴とする。

【０００９】また、光源の光量劣化を検出する手段によ
り、光源の光量劣化と判断した場合、その判断結果に基
づいて原稿の画像を読み取ったラインセンサの出力を増
幅処理する増幅処理部のアンプゲインを引き上げる手段
を備え、光量劣化時にも同等の画像データ出力を得るこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係る画像読取装置では、白基準部材の
所定読取領域より、欠陥画素を含まない領域を自動的に
探索してその領域位置を記憶し、この領域から読み取っ
た白基準画像を白基準データとしてシェーディング補正
を行うので、正確なシェーディング補正が行われ、しか
も、高速読み取りが可能となる。また、光源の光量劣化
を検出する手段により、原稿の画像を読み取ったライン
センサの出力を増幅処理する増幅処理部のアンプゲイン
を制御するので、光源の光量劣化時にも定常時と同等の
画像データ出力を得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の画像読取装置の一実施例につ
いて図１乃至図５を参照しつつ説明する。

【００１２】図１は本発明の画像読取装置の全体構造を
示す概略側面図であり、装置の基本構成としては本体装
置１の右側上部に設けられた自動給紙装置２、原稿読取
台３より構成される。４は光源４aとミラー４bとを備え
た第１の走行体、５はミラー５a，５bを備えた第２の走
行体、６はレンズ、７はＣＣＤを使用した１次元の光電
変換素子(以下ＣＣＤという)、８はステッピングモータ
で、これらの各コンポーネントにより露光走査光学系９
が構成される。自動給紙装置２には、ＡＤＦ(Automatic
Document Feeder)ユニット10と原稿台11とが設けら
れ、前記ＡＤＦユニット10にはステッピングモータ12が
備えられており、更に、原稿読取台３の上部には原稿押
さえ板14が回動自在(図面上下方向)に取り付けられると
共に、原稿13はその原稿押さえ板14の下にセットされ
る。なお、原稿読取台３の端部にはシェーディング補正
用の白基準板15が配置されている。このように構成され
ている画像読取装置の露光走査光学系９に読み取られた
画像データの処理は、図２に示す制御回路によって行わ
れ、また、原稿読取モードとしては図３に示すような原
稿読取台３上に直接原稿を置いて画像読み取りを行うブ
ックモードと、図４に示すような自動給紙装置２を用い
て原稿読取台３上に原稿を送りこみ、画像読み取りを行
うＡＤＦモードにより行われる。

【００１３】まず、図３に示すようなブックモードの動
作について説明する。原稿13を原稿押さえ板14の下の原
稿読取台３上にセットした後、動作を開始させると図２
に示すＣＰＵ16は光源ドライバー17を動作させて光源４
a(この場合蛍光灯を使用)を点灯させ、ＣＣＤ駆動部18
により駆動されるＣＣＤ７により白基準板15を読み取
り、その出力は画像処理部19内のＡ／Ｄコンバータ(図
示せず)でアナログ／ディジタル変換され、画像データ
のシェーディング補正用の白基準データとして、画像処
理部19内のＲＡＭ(図示せず)に記憶される。更に、ＣＰ
Ｕ16はモータドライバ20をドライブしてステッピングモ
ータ８を動作させ、これにより走行体４は原稿13の下面
位置へ移動する。この走行体４が原稿面を一定速度で走
査することにより、その原稿13の画像データがＣＣＤ７
により光電変換される。図５は、前記画像処理部19の最
も基本的な内部構成を示しており、ＣＣＤ７により光電
変換されたアナログビデオ信号ａは、アナログビデオ処
理部21でディジタル変換処理が行われた後、シェーディ
ング補正処理部22、画像データ処理部23により、それぞ
れシェーディング補正，各種の画像データ処理が行わ
れ、２値化処理部24により、所望の２値化処理された２
値化データｂが作成されて、これが図２のスキャンバッ
ファ25に順次記憶されていく。Ｉ／Ｆコントローラ26
は、スキャンバッファ25内のデータを外部のホストコン
ピュータ(図示せず)等の装置に出力する制御を行う。バ
ッファコントローラ27はスキャンバッファ25への画像デ
ータの入出力管理を行うのである。

【００１４】ブックモードにおける画像読み取りの基本
動作は以上の通りであり、次に自動給紙装置２を用いて
画像データの読み取りを行うＡＤＦモードにおける画像
読み取りの基本動作について説明する。

【００１５】この場合は、先ず、白基準板15が読み込ま
れた後、ＣＰＵ16はモータドライバ28をドライブしてス
テッピングモータ12を動作させ、原稿台11にセットされ
た原稿13を分離ローラ29、搬送ローラ30で搬送して行き
走行体４の所定の読取位置まで搬送する。この時、原稿
13は一定速度で搬送されて行き、走行体４は停止したま
まで原稿面の画像データをＣＣＤ７で読み取る。以下前
記ブックモードと同様の処理を行い、２値化された画像
データは、図２のスキャンバッファ25に順次記憶され、
Ｉ／Ｆコントローラ26を介して、外部のホストコンピュ
ータ(図示せず)等の装置に送られるのである。

【００１６】本発明の画像読取装置の構成と動作の概要
については以上の通りであり、以下、これを参照しつ
つ、その骨子となるシェーディング補正手段について説
明する。

【００１７】図６に示すブロック図は、図１乃至図５に
示す前記画像読取装置の中のシェーディング補正手段に
関わる部分を細分化，模式化，且つ抜粋したものであ
り、図中、図１乃至図５に示すものと同一の部分には同
一の符号を付すものとする。図６において、光源４aに
より原稿13を照明し、反射光をシェーディング調整板32
を介してレンズ７によって集光し、ラインセンサである
ＣＣＤ７に結像する構成が基本となっている。ここで前
記シェーディング調整板32は、ラインセンサであるＣＣ
Ｄ７の中央部と端部での反射光量の差をなくすための光
量調整の役割を果たしており、シェーディング演算処理
においてあまりに、ＣＣＤ７の中央部と端部での反射光
量の差がありすぎると、多分に歪を含んだ演算結果しか
得られないために、予め反射光量の差をなくした後でシ
ェーディング演算処理を行うためのものである。このシ
ェーディング調整板32の働きを図７(a)，(b)を参照して
説明する。図７(a)はこのシェーディング調整板32がな
い場合の白基準板15のビデオデータを読み込んだ際の再
現レベル分布であり、中央部がレベルが高く、端部でレ
ベルが落ちる。図７(b)はシェーディング調整板32があ
る場合の同再現レベル分布であり、平均したレベルにな
っていることが判る。次にＣＣＤ７により光電変換した
後、アナログビデオデータとしてレベル調整器33により
レベル調整し、可変増幅回路34により増幅した後、Ａ／
Ｄ変換器35によりディジタル変換を行う。ディジタル化
したビデオデータは黒側のオフセット分となる部分を黒
演算回路36にて取り除き、シェーディング補正演算回路
37に送る。なお、前記黒側のオフセット部分には前記ラ
インセンサであるＣＣＤ７の出力が２チャンネルである
場合、そのチャンネル間の差分を含んでおり、前記黒演
算回路36による演算はこれを取り除くのが目的である。
シェーディング補正演算のためには、前記白基準板15か
ら読み取った白基準データをラインバッファ31に記憶
し、実際の原稿読み取りの際には、この白基準データと
原稿読取データ間でシェーディング演算処理を行い、画
像データとして次段へ出力するものである。本実施例で
の白基準板15を読み取った白基準データのラインバッフ
ァ31への格納方法としては、複数ラインの読み取りと、
その平均化処理を行いながら格納する方法と、１ライン
分格納する方法があるが、何れの方法でも差し支えな
い。

【００１８】白基準板15の初めの読取領域(読取領域１
とする)から読み取った白基準データの一例を図８に示
し、これにＡ，Ｂで示すような欠陥画素があった場合、
次のようにしてこれを検知する。図９にその手段を模式
化して示してあるが、これは図６に示したシェーディン
グ補正演算回路37とラインバッファ31の構成部分に含ま
れる動作から前記の検知動作を抜き出したものである。
白基準板15の読取領域１から読み取った白基準データ
は、白基準データ平均化処理後、またはこの処理をせず
直接ラインバッファへの格納処理が行われ、格納された
白基準データは取り込まれて、白基準データ中の最大値
と最小値がホールド処理、即ち、データサンプリングさ
れ、これを演算処理することにより最大値と最小値の判
定が行われ、そのレベルが予め想定していたレベルを外
れるときは、欠陥画素を含む白基準データをラインバッ
ファに格納していると判断する。また、前記想定レベル
が明確でない場合は、ラインバッファに格納している白
基準データに対して平均処理を行うか、または標準偏差
を求め、バラツキ具合を測ることにより、格納すべき白
基準データのレベル範囲を定め、前記最大値と最小値が
ホールド処理、即ち、データサンプリングされ、範囲外
ならば欠陥画素を含む白基準データをラインバッファに
格納していると判断する。

【００１９】このようにして記憶した白基準データ中の
欠陥画素の有無を判断し、白基準板15の読取領域１から
読み取った白基準データには欠陥画素があると判断され
た場合は、白基準板15の次の読取領域(読取領域２とす
る)から白基準データを読み取り、前記同様欠陥画素の
有無を判断し、また欠陥画素があると判断された場合
は、引き続き、白基準板15の更に次の読取領域(読取領
域３とする)から白基準データを読み取り、また欠陥画
素の有無を判断するという制御系が働き、以下、欠陥画
素なしの判断が出る読取領域ｎまでこの制御系による制
御を繰り返すことにより、最終的に欠陥画素のない白基
準データを得る。この欠陥画素のない白基準データを読
み込む動作はシェーディング補正を行う度に必要となっ
てくるので、一度最良の読取領域が決まったら、これ
を、何らかのメモリー、例えばバッテリーバックアップ
付のメモリー、或いはフラッシュ型のＲＯＭ等に記憶し
ておき、次の読み込み動作から必ずこの最良の読取領域
から白基準データを読み込むようにシステムを制御する
前記の制御系とは異なる制御系を更に設定すれば、以後
１回の読み込み動作で欠陥画素のない白基準データを読
み込むことができる。

【００２０】また、前記の白基準データ中の最大値と最
小値のホールド処理、特に最大値のホールド処理によ
り、光源の劣化を検知することができる。これを行うに
は予め白基準データのレベル範囲を設定しておき、この
設定したレベル範囲よりレベルが落ちていた時に光源の
劣化によりラインバッファに格納した白基準データのレ
ベルが落ちたと判断するので、光源の修復や、図６に示
す可変増幅回路34の増幅率を上げるなどの対応を図るこ
とができ、特に後者の可変増幅回路34の増幅率を制御す
るフィードバックループを作っておけば光源の劣化に対
して自動的に対応することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像読取
装置は、請求項１記載の発明によれば、記憶した白基準
データ中の欠陥画素の有無を直ちに判断することができ
る。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、欠陥画素を
含まない白基準データを記憶することができる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、白基準デー
タを記憶する毎に発生するオーバーヘッドをなくすこと
ができる。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、光源の劣化
を検知することができる。

【００２５】請求項５記載の発明によれば、光源の劣化
を検知した時に白基準データの増幅系統の増幅率を上げ
るフィードバック回路を設けることにより光量劣化時に
もこれに影響されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読取装置の一実施例を示す概略側
面である。

【図２】本発明の画像読取装置の一実施例の主要構成要
素を示すブロック図である。

【図３】本発明の画像読取装置の一実施例を示し、その
ブックモード時の画像読み取りの主要部を示す概略側面
図である。

【図４】本発明の画像読取装置の一実施例を示し、その
ＡＤＦモード時の画像読み取りの主要部を示す概略側面
図である。

【図５】本発明の画像読取装置の一実施例の主要構成要
素中の画像処理部の詳細を示すブロック図である。

【図６】本発明の画像読取装置におけるシェーデング補
正の動作を説明するためのブロック図である。

【図７】本発明の画像読取装置のシェーデング補正動作
時におけるシェーディング調整板の働きを説明するため
の信号レベルの状態を示す波形図である。

【図８】本発明の画像読取装置のシェーデング補正動作
時における白基準データの一例を示す波形図である。

【図９】本発明の画像読取装置のシェーデング補正動作
時における白基準データの欠陥画素の有無を検知する手
段を説明するための模式図である。

【符号の説明】１…本体装置、２…自動給紙装置、３…原稿読取
台、４…第１の走行体、５…第２の走行体、６…
レンズ、７…ＣＣＤ(ラインセンサ)、８…ステッピ
ングモータ、９…露光走査光学系、 10…ＡＤＦユニ
ット、 11…原稿台、 11a…係止部、 12…ステッピ
ングモータ、 13…原稿、 14…原稿押さえ板、 15…
白基準板、 16…ＣＰＵ、 17…光源ドライバー、 18
…ＣＣＤ駆動部、19…画像処理部、 20…モータドライ
バ、 21…アナログビデオ処理部、22…シェーディング
補正処理部、 23…画像データ処理部、 24…２値化処
理部、 25…スキャンバッファ、 26…Ｉ／Ｆコントロ
ーラ、 27…バッファコントローラ、 28…モータドラ
イバ、 29…分離ローラ、 30…搬送ローラ、 31…ラ
インバッファ、 32…シェーディング調整板、 33…レ
ベル調整器、 34…可変増幅回路、 35…Ａ／Ｄ変換
器、 36…黒演算回路、 37…シェーディング補正演算
回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１次元配列された複数の光電変換素子を
有するラインセンサを用いて画像読み取りを行う画像読
取装置であって、前記ラインセンサによって読み取った
白基準部材の所定読取領域における白基準画像を白基準
データとして記憶する記憶手段と、前記の記憶した白基
準データの最大レベルと最小レベルを検証することによ
り、記憶した白基準データ中の欠陥画素の有無を判断す
る判断手段と、原稿の画像を読み取ったラインセンサの
出力を前記記憶した白基準データに基づいて補正するシ
ェーディング補正手段とを備えたことを特徴とする画像
読取装置。
【請求項２】欠陥画素の有無を判断する判断手段によ
り白基準データ中に欠陥画素有りと判断した場合、前記
白基準部材の読取領域とは異なる他の読取領域のライン
センサによる読み取りと、白基準データとしての記憶
と、欠陥画素の有無の判断とを前記白基準データ中に欠
陥画素無しと判断されるまで繰り返す制御系を更に備え
たことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】欠陥画素の有無を判断する手段により白
基準データ中に欠陥画素無しと判断した場合、以後、そ
の白基準データを読み取った白基準部材の読取領域から
白基準データを読み取る制御系を更に備えたことを特徴
とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】記憶した白基準データの最大レベルと最
小レベルを検証することにより、光源の光量劣化を検出
する検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記
載の画像読取装置。
【請求項５】光源の光量劣化を検出する検出手段によ
り、光源の光量劣化を検出した場合、その検出結果に基
づいて原稿の画像を読み取ったラインセンサの出力を増
幅処理する増幅処理部のアンプゲインを引き上げる手段
を備え、光量劣化時にも定常時と同等の画像データ出力
を得ることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。