JP2000270216A - 原稿読取装置 - Google Patents
原稿読取装置Info
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Landscapes
- Image Input (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の原稿読取装置では、原稿読取時に読取画
像の階調特性について補正することはできず、補正が必
要な場合は、読取結果の画像データに対して、後で補正
処理するしかなかった。しかし後で行う修正処理は煩雑
であり、修正が困難である場合も少なくなかった。 【解決手段】本発明は、原稿読取時に行われるシェーデ
ィング補正の特性を、原稿画像の階調分布に応じて調整
可能にして、原稿読取の時点で最適な階調の画像データ
が得られるようにするものである。シェーディング補正
の特性は画像データと白黒レベルのシェーディング波形
の最大、最小値、あるいはヒストグラムを修正すること
によって変更する。
像の階調特性について補正することはできず、補正が必
要な場合は、読取結果の画像データに対して、後で補正
処理するしかなかった。しかし後で行う修正処理は煩雑
であり、修正が困難である場合も少なくなかった。 【解決手段】本発明は、原稿読取時に行われるシェーデ
ィング補正の特性を、原稿画像の階調分布に応じて調整
可能にして、原稿読取の時点で最適な階調の画像データ
が得られるようにするものである。シェーディング補正
の特性は画像データと白黒レベルのシェーディング波形
の最大、最小値、あるいはヒストグラムを修正すること
によって変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シェーディング補
正機能を有する原稿読取装置に関するものであり、特に
シェーディング補正特性を調整する手段を設けることに
より、原稿画像の階調特性に応じて適切な画像データが
得られるようにした原稿読取装置に関する。
正機能を有する原稿読取装置に関するものであり、特に
シェーディング補正特性を調整する手段を設けることに
より、原稿画像の階調特性に応じて適切な画像データが
得られるようにした原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、写真などの中間調画像の読取が
可能な原稿読取装置では、レンズの集光特性、蛍光灯の
照明ムラや発光量の経時変化、あるいは原稿の地色変動
などに自動的に追従して、常に適切な階調での画像読取
ができるように、シェーディング補正が行われている。
可能な原稿読取装置では、レンズの集光特性、蛍光灯の
照明ムラや発光量の経時変化、あるいは原稿の地色変動
などに自動的に追従して、常に適切な階調での画像読取
ができるように、シェーディング補正が行われている。
【０００３】図９は、シェーディング波形の例を示し、
ＣＣＤによるライン走査時の白レベル波形 Iw と黒レベ
ル波形 Ib 、および画像信号波形 Ir を示している。一
般にライン走査の両端部では、中央部に比べて蛍光灯な
どの照明光源からの光量が不足することから、レベルの
落ち込みが生じるので、特にシェーディング補正が必要
となる。
ＣＣＤによるライン走査時の白レベル波形 Iw と黒レベ
ル波形 Ib 、および画像信号波形 Ir を示している。一
般にライン走査の両端部では、中央部に比べて蛍光灯な
どの照明光源からの光量が不足することから、レベルの
落ち込みが生じるので、特にシェーディング補正が必要
となる。
【０００４】図１０は、従来のシェーディング補正回路
の一例を示したものである。図１０において、１は撮像
素子のＣＣＤ、２はＣＣＤ１から出力されるアナログ画
像信号を増幅する増幅器、３はアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４は基準シート
あるいは原稿読取時にシェーディング補正用の白レベル
値および黒レベル値を作成する白黒ホロワ回路、５は作
成された白レベル値を記憶する白レベルメモリ、６は作
成された黒レベル値を記憶する黒レベルメモリ、７およ
び８は白レベルメモリ５と黒レベルメモリ６から読み出
されるデジタル信号形式の白レベル値と黒レベル値をア
ナログ信号形式に変換するＤ／Ａ変換器である。
の一例を示したものである。図１０において、１は撮像
素子のＣＣＤ、２はＣＣＤ１から出力されるアナログ画
像信号を増幅する増幅器、３はアナログ画像信号をデジ
タル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４は基準シート
あるいは原稿読取時にシェーディング補正用の白レベル
値および黒レベル値を作成する白黒ホロワ回路、５は作
成された白レベル値を記憶する白レベルメモリ、６は作
成された黒レベル値を記憶する黒レベルメモリ、７およ
び８は白レベルメモリ５と黒レベルメモリ６から読み出
されるデジタル信号形式の白レベル値と黒レベル値をア
ナログ信号形式に変換するＤ／Ａ変換器である。
【０００５】原稿読取時に、ＣＣＤ１が原稿面をライン
走査するのと同期して、白レベルメモリ５と黒レベルメ
モリ６からそれぞれ１ライン分の白レベル値 Iw と黒レ
ベル値 Ib が読み出され、Ｄ／Ａ変換器７、８によりア
ナログ信号に変換されて、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器３の
基準電圧端子ref1とref2に印加される。一方、増幅器２
から出力されるアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３の
信号入力端子inに入力される。これにより、Ａ／Ｄ変換
器３は、白レベル値(Iw ) と黒レベル値(Ib )の間をダ
イナミックレンジとして、入力アナログ画像信号(Ir )
をデジタル画像信号に変換する。また白黒ホロワ回路４
は、原稿読取に追従して、デジタル画像信号と白レベル
メモリ５および黒レベルメモリ６の現在に記憶値とに基
づき新しい白レベル値(Iw ) と黒レベル値(Ib ) を作成
して、メモリの内容を更新する。
走査するのと同期して、白レベルメモリ５と黒レベルメ
モリ６からそれぞれ１ライン分の白レベル値 Iw と黒レ
ベル値 Ib が読み出され、Ｄ／Ａ変換器７、８によりア
ナログ信号に変換されて、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器３の
基準電圧端子ref1とref2に印加される。一方、増幅器２
から出力されるアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３の
信号入力端子inに入力される。これにより、Ａ／Ｄ変換
器３は、白レベル値(Iw ) と黒レベル値(Ib )の間をダ
イナミックレンジとして、入力アナログ画像信号(Ir )
をデジタル画像信号に変換する。また白黒ホロワ回路４
は、原稿読取に追従して、デジタル画像信号と白レベル
メモリ５および黒レベルメモリ６の現在に記憶値とに基
づき新しい白レベル値(Iw ) と黒レベル値(Ib ) を作成
して、メモリの内容を更新する。
【０００６】このような従来のシェーディング補正回路
は、照明光源の光量変化や原稿の地色の変化に対応して
自動的に補正を行うように動作するものであり、読取画
像の階調特性などを補正することはできなかった。
は、照明光源の光量変化や原稿の地色の変化に対応して
自動的に補正を行うように動作するものであり、読取画
像の階調特性などを補正することはできなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の原稿読取装置で
は、原稿読取時に読取画像の階調特性について補正する
ことはできず、補正が必要な場合は、読取結果の画像デ
ータに対して、後で修正処理するしかなかった。しかし
後で行う修正処理は煩雑であり、修正が困難である場合
も少なくなかった。
は、原稿読取時に読取画像の階調特性について補正する
ことはできず、補正が必要な場合は、読取結果の画像デ
ータに対して、後で修正処理するしかなかった。しかし
後で行う修正処理は煩雑であり、修正が困難である場合
も少なくなかった。
【０００８】本発明は、原稿読取時に最適な画像データ
を簡単に取得できるようにすることを目的とする。
を簡単に取得できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、原稿読取時に
行われるシェーディング補正の特性を、原稿画像の階調
分布に応じて調整可能にして、最適な階調の画像データ
が得られるようにするものである。
行われるシェーディング補正の特性を、原稿画像の階調
分布に応じて調整可能にして、最適な階調の画像データ
が得られるようにするものである。
【００１０】本発明による原稿読取装置は、以下のよう
に構成される。 （１） 撮像素子から出力される画像信号についてシェ
ーディング補正を行うシェーディング補正手段を備えた
原稿読取装置において、上記シェーディング補正手段が
行うシェーディング補正の特性を、読取原稿の画像に合
わせて最適に調整する調整手段を設けたことを特徴とす
る。 （２） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の出力側に設けられた可変増幅率の増幅器の増幅率を
制御することによりシェーディング補正の特性を調整す
ることを特徴とする。 （３） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の駆動周波数を制御することによりシェーディング補
正の特性を調整することを特徴とする。 （４） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の露光時間を制御することによりシェーディング補正
の特性を調整することを特徴とする。 （５） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の出力側に設けられたＡ／Ｄ変換器の基準電圧を制御
することによりシェーディング補正の特性を調整するこ
とを特徴とする。 （６） 前項（１）において、上記調整手段は、所望の
読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した画像
データの中の最大値と最小値を算出する手段と、算出さ
れた最大値と最小値に対してそれぞれの補正値を指示す
る手段と、該算出された最大値と最小値および該指示さ
れた最大値と最小値の補正値に基づいて必要なシェーデ
ィング補正の調整値を算出する手段とを備えていること
を特徴とする。 （７） 前項（１）において、上記調整手段は、所望の
読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した画像
データについてヒストグラムを算出する手段と、算出さ
れたヒストグラムについてその補正値を指示する手段
と、該算出されたヒストグラムおよび該指示されたヒス
トグラムの補正値に基づいて必要なシェーディング補正
の調整値を算出する手段とを備えていることを特徴とす
る。 （８） 前項（６）または（７）において、上記調整手
段は、αを原稿読取時の画像信号の調整係数とし、βと
γをそれぞれシェーディング補正の白記憶時と黒記憶時
における白レベルと黒レベルの調整係数とし、Ｗ
highlight とＷshadowを、白レベルの最大値と最小値と
し、Ｂhighlight とＢshadowを、黒レベルの最大値と最
小値とし、Ｖhighlight とＶshadowを、原稿読取データ
の最大値と最小値としたとき、シェーディング補正のた
めの白黒レベルの記憶時および原稿読取時に、次式の調
整係数を用いて、白黒レベルおよび原稿読取データの各
調整値を算出することを特徴とする。 α＝(1−Ｖshadow )・Ｂshadow・Ｒhighlight−(1−Ｖ
highlight ) ・Ｂhighlight ・Ｒshadowβ＝(1−Ｖ
shadow )・Ｂshadow・Ｗhighlight ・Ｖhighlight−(1
−Ｖhighlight )・Ｂhighlight ・Ｗshadow・Ｖshadow γ＝Ｗhighlight ・Ｂhighlight ・Ｒshadow−Ｗshadow
・Ｖshadow・Ｒhighlight （９） 前項（７）において、上記調整手段は、シェー
ディング補正のために黒レベルを記憶する時の調整値を
一定値として、白レベル記憶時および原稿読取時の各デ
ータに対する調整値を算出することを特徴とする。 （１０） 前項（７）において、上記調整手段は、シェ
ーディング補正のために黒レベルおよび白レベルを記憶
する時の各調整値を一定値として、原稿読取時の読取デ
ータに対する調整値を算出することを特徴とする。 （１１） 前項（６）または（７）において、上記調整
手段は、備えている所望の読取原稿の画像データを取得
する手段により、読取原稿上で任意の１ラインまたは複
数ライン、または全ラインの画像データを取得すること
ができ、該取得したラインの画像データ中で、最大値、
最小値の算出あるいはヒストグラムの算出を行うことを
特徴とする。 （１２） 前項（１）ないし（１１）において、上記調
整手段は、読取可能な色ごとに調整を行う構成を有す
る。
に構成される。 （１） 撮像素子から出力される画像信号についてシェ
ーディング補正を行うシェーディング補正手段を備えた
原稿読取装置において、上記シェーディング補正手段が
行うシェーディング補正の特性を、読取原稿の画像に合
わせて最適に調整する調整手段を設けたことを特徴とす
る。 （２） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の出力側に設けられた可変増幅率の増幅器の増幅率を
制御することによりシェーディング補正の特性を調整す
ることを特徴とする。 （３） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の駆動周波数を制御することによりシェーディング補
正の特性を調整することを特徴とする。 （４） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の露光時間を制御することによりシェーディング補正
の特性を調整することを特徴とする。 （５） 前項（１）において、上記調整手段は、撮像素
子の出力側に設けられたＡ／Ｄ変換器の基準電圧を制御
することによりシェーディング補正の特性を調整するこ
とを特徴とする。 （６） 前項（１）において、上記調整手段は、所望の
読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した画像
データの中の最大値と最小値を算出する手段と、算出さ
れた最大値と最小値に対してそれぞれの補正値を指示す
る手段と、該算出された最大値と最小値および該指示さ
れた最大値と最小値の補正値に基づいて必要なシェーデ
ィング補正の調整値を算出する手段とを備えていること
を特徴とする。 （７） 前項（１）において、上記調整手段は、所望の
読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した画像
データについてヒストグラムを算出する手段と、算出さ
れたヒストグラムについてその補正値を指示する手段
と、該算出されたヒストグラムおよび該指示されたヒス
トグラムの補正値に基づいて必要なシェーディング補正
の調整値を算出する手段とを備えていることを特徴とす
る。 （８） 前項（６）または（７）において、上記調整手
段は、αを原稿読取時の画像信号の調整係数とし、βと
γをそれぞれシェーディング補正の白記憶時と黒記憶時
における白レベルと黒レベルの調整係数とし、Ｗ
highlight とＷshadowを、白レベルの最大値と最小値と
し、Ｂhighlight とＢshadowを、黒レベルの最大値と最
小値とし、Ｖhighlight とＶshadowを、原稿読取データ
の最大値と最小値としたとき、シェーディング補正のた
めの白黒レベルの記憶時および原稿読取時に、次式の調
整係数を用いて、白黒レベルおよび原稿読取データの各
調整値を算出することを特徴とする。 α＝(1−Ｖshadow )・Ｂshadow・Ｒhighlight−(1−Ｖ
highlight ) ・Ｂhighlight ・Ｒshadowβ＝(1−Ｖ
shadow )・Ｂshadow・Ｗhighlight ・Ｖhighlight−(1
−Ｖhighlight )・Ｂhighlight ・Ｗshadow・Ｖshadow γ＝Ｗhighlight ・Ｂhighlight ・Ｒshadow−Ｗshadow
・Ｖshadow・Ｒhighlight （９） 前項（７）において、上記調整手段は、シェー
ディング補正のために黒レベルを記憶する時の調整値を
一定値として、白レベル記憶時および原稿読取時の各デ
ータに対する調整値を算出することを特徴とする。 （１０） 前項（７）において、上記調整手段は、シェ
ーディング補正のために黒レベルおよび白レベルを記憶
する時の各調整値を一定値として、原稿読取時の読取デ
ータに対する調整値を算出することを特徴とする。 （１１） 前項（６）または（７）において、上記調整
手段は、備えている所望の読取原稿の画像データを取得
する手段により、読取原稿上で任意の１ラインまたは複
数ライン、または全ラインの画像データを取得すること
ができ、該取得したラインの画像データ中で、最大値、
最小値の算出あるいはヒストグラムの算出を行うことを
特徴とする。 （１２） 前項（１）ないし（１１）において、上記調
整手段は、読取可能な色ごとに調整を行う構成を有す
る。
【００１１】図１は、本発明の基本構成を示す。
【００１２】図１において、１０は、画像入力部であ
り、基準シートや原稿面をライン走査してその画像デー
タを取得する。
り、基準シートや原稿面をライン走査してその画像デー
タを取得する。
【００１３】１１は、原稿面を照明するシャッタ／ラン
プである。シャッタの開閉時間やランプの点灯時間を制
御すれば、露光時間を変化させることができる。
プである。シャッタの開閉時間やランプの点灯時間を制
御すれば、露光時間を変化させることができる。
【００１４】１２は、ＣＣＤなどの撮像素子である。駆
動周波数を制御すれば、アナログ画像信号の出力レベル
を変化させることができる。
動周波数を制御すれば、アナログ画像信号の出力レベル
を変化させることができる。
【００１５】１３は、撮像素子から出力されるアナログ
画像信号を増幅する増幅器である。増幅率を制御すれ
ば、アナログ画像信号のレベルを変化させることができ
る。
画像信号を増幅する増幅器である。増幅率を制御すれ
ば、アナログ画像信号のレベルを変化させることができ
る。
【００１６】１４は、アナログ画像信号をデジタル画像
信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換の基準
電圧を制御することにより、変換比（スケール）を変化
させることができる。
信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換の基準
電圧を制御することにより、変換比（スケール）を変化
させることができる。
【００１７】１５は、白レベルと黒レベルを保持して、
画像信号のシェーディング補正を行うシェーディング補
正手段である。
画像信号のシェーディング補正を行うシェーディング補
正手段である。
【００１８】１６は、調整手段であり、所望の階調特性
の読取画像データを得るため、シェーディング補正の白
レベルおよび黒レベルと画像信号についてそれぞれ調整
係数を算出して、画像入力部１０内の１１〜１４の要素
の一つあるいは複数を制御し、白、黒レベルや読取画像
信号のレベルを補正してそれぞれの調整値を生成する。
の読取画像データを得るため、シェーディング補正の白
レベルおよび黒レベルと画像信号についてそれぞれ調整
係数を算出して、画像入力部１０内の１１〜１４の要素
の一つあるいは複数を制御し、白、黒レベルや読取画像
信号のレベルを補正してそれぞれの調整値を生成する。
【００１９】図２により、図１の調整手段１６の作用を
説明する。
説明する。
【００２０】図２の（ａ）は、調整手段１６による調整
を行う前の、従来と同様なシェーディング波形を示し、
Iw は白レベル波形、 Ib は黒レベル波形、 Ir は画像
信号波形である。調整手段１６は、これらの各波形
Iw 、 Ib 、 Ir のレベルと、読取画像について設定さ
れる所望の階調特性とに基づき、読取画像データの階調
特性を最適にする調整係数α、β、γを算出してそれぞ
れ白レベル、黒レベル、読取画像データの調整値Ｇw 、
Ｇb 、Ｇr を求め、図２の（ｂ）に示すような波形
Ｏw 、Ｏb 、Ｏr に変換する。この図２の（ｂ）の波形
に基づきシェーディング補正が実行される。補正された
結果の出力画像データＯは、次の数１で示す一般式で表
される。
を行う前の、従来と同様なシェーディング波形を示し、
Iw は白レベル波形、 Ib は黒レベル波形、 Ir は画像
信号波形である。調整手段１６は、これらの各波形
Iw 、 Ib 、 Ir のレベルと、読取画像について設定さ
れる所望の階調特性とに基づき、読取画像データの階調
特性を最適にする調整係数α、β、γを算出してそれぞ
れ白レベル、黒レベル、読取画像データの調整値Ｇw 、
Ｇb 、Ｇr を求め、図２の（ｂ）に示すような波形
Ｏw 、Ｏb 、Ｏr に変換する。この図２の（ｂ）の波形
に基づきシェーディング補正が実行される。補正された
結果の出力画像データＯは、次の数１で示す一般式で表
される。
【００２１】
【数１】
【００２２】この式から、調整値Ｇw 、Ｇb 、Ｇr の値
を適切に決定すれば、所望の階調特性を持つ画像データ
Ｏが得られることがわかる。
を適切に決定すれば、所望の階調特性を持つ画像データ
Ｏが得られることがわかる。
【００２３】数１の式は、次の係数変換を行うことによ
り、数２のように表される。
り、数２のように表される。
【００２４】 Ｇr ・ Ir →Ｒ , Ｇb ・ Ib →Ｂ , Ｇw ・ Iw →Ｗ
【００２５】
【数２】
【００２６】
【発明の実施の態様】図３の（ａ）〜（ｄ）に図１に示
した本発明の基本構成について４つの実施例を示す。
した本発明の基本構成について４つの実施例を示す。
【００２７】図３の（ａ）は請求項２の実施例である。
調整手段１６は、算出した調整値に基づいて増幅器１３
の増幅率を制御して、撮像素子１２から出力されるアナ
ログ画像信号のレベルを補正する。これにより、シェー
ディング補正と同時に読取画像の階調特性も補正する。
調整手段１６は、算出した調整値に基づいて増幅器１３
の増幅率を制御して、撮像素子１２から出力されるアナ
ログ画像信号のレベルを補正する。これにより、シェー
ディング補正と同時に読取画像の階調特性も補正する。
【００２８】図３の（ｂ）は請求項３の実施例である。
調整手段１６は調整値に基づいて撮像素子１２の駆動周
波数を変化させることにより、撮像素子の利得を制御し
て、出力されるアナログ画像信号のレベルを補正する。
調整手段１６は調整値に基づいて撮像素子１２の駆動周
波数を変化させることにより、撮像素子の利得を制御し
て、出力されるアナログ画像信号のレベルを補正する。
【００２９】図３の（ｃ）は請求項４の実施例である。
調整手段１６は、シャッタ／ランプ１１のシャッタ開閉
あるいはランプの点灯を制御することにより、撮像素子
の露光時間を変化させて、撮像素子１２から出力される
アナログ画像信号のレベルを補正する。
調整手段１６は、シャッタ／ランプ１１のシャッタ開閉
あるいはランプの点灯を制御することにより、撮像素子
の露光時間を変化させて、撮像素子１２から出力される
アナログ画像信号のレベルを補正する。
【００３０】図３の（ｄ）は請求項５の実施例であり、
調整手段１６は、調整値に基づいてＡ／Ｄ変換器１４の
基準電圧を制御することにより、Ａ／Ｄ変換スケールを
変化させて、出力されるデジタル画像信号のレベルを補
正する。
調整手段１６は、調整値に基づいてＡ／Ｄ変換器１４の
基準電圧を制御することにより、Ａ／Ｄ変換スケールを
変化させて、出力されるデジタル画像信号のレベルを補
正する。
【００３１】図４は、調整手段１６の処理機能を示す全
体フローチャートである。図中にＳ１〜Ｓ１５で示され
ている各ブロックは、ソフトウェアによって実現されて
いる要素の処理機能である。
体フローチャートである。図中にＳ１〜Ｓ１５で示され
ている各ブロックは、ソフトウェアによって実現されて
いる要素の処理機能である。
【００３２】Ｓ１〜Ｓ１２がメインのフローを構成して
いる。まず事前読取（プレスキャン）を行って、得られ
た画像データに基づいて調整値を算出し、その調整値を
用いて読取条件を変更（補正）して、本読取を実行す
る。
いる。まず事前読取（プレスキャン）を行って、得られ
た画像データに基づいて調整値を算出し、その調整値を
用いて読取条件を変更（補正）して、本読取を実行す
る。
【００３３】Ｓ１では、事前読取条件を設定し、その条
件によりＳ２で事前読取動作を実行する。事前読取で得
られた画像データはＳ３で保持される。この保持された
画像データについて、Ｓ４では最大値および最小値の検
出を行い、Ｓ５ではヒストグラムの生成を行う。
件によりＳ２で事前読取動作を実行する。事前読取で得
られた画像データはＳ３で保持される。この保持された
画像データについて、Ｓ４では最大値および最小値の検
出を行い、Ｓ５ではヒストグラムの生成を行う。
【００３４】Ｓ６では、検出された最大値、最小値ある
いは生成されたヒストグラムに対して、所望の階調特性
で画像読取を行わせるための変更設定を行う。Ｓ７で
は、Ｓ６で設定された画像読取を行う階調レベル範囲に
基づき、必要とされるシェーディング補正に対する調整
値を算出し、Ｓ８で保持する。
いは生成されたヒストグラムに対して、所望の階調特性
で画像読取を行わせるための変更設定を行う。Ｓ７で
は、Ｓ６で設定された画像読取を行う階調レベル範囲に
基づき、必要とされるシェーディング補正に対する調整
値を算出し、Ｓ８で保持する。
【００３５】Ｓ９では、本読取でのシェーディング補正
特性などの条件を設定し、Ｓ１０では、その設定された
条件を、Ｓ８で保持されている調整値にしたがって変更
する。その後、Ｓ１１で本読取動作の開始が指示された
なら、Ｓ１２で本読取動作を実行する。
特性などの条件を設定し、Ｓ１０では、その設定された
条件を、Ｓ８で保持されている調整値にしたがって変更
する。その後、Ｓ１１で本読取動作の開始が指示された
なら、Ｓ１２で本読取動作を実行する。
【００３６】なお、Ｓ８で保持された調整値は、次の原
稿読取に備えるため、Ｓ１３により以前の調整値として
保持される。そして、次の原稿読取が行われる際に、Ｓ
１〜Ｓ７の事前読取を行って調整値を得る代わりに利用
できる。その場合、Ｓ１４で以前の調整値として設定さ
れ、Ｓ８で現用の調整値として保持されて使用される。
同様にして、Ｓ１５では任意所望の調整値を設定するこ
とができ、設定された調整値はＳ８で現用の調整値とし
て保持され、使用可能にされる。
稿読取に備えるため、Ｓ１３により以前の調整値として
保持される。そして、次の原稿読取が行われる際に、Ｓ
１〜Ｓ７の事前読取を行って調整値を得る代わりに利用
できる。その場合、Ｓ１４で以前の調整値として設定さ
れ、Ｓ８で現用の調整値として保持されて使用される。
同様にして、Ｓ１５では任意所望の調整値を設定するこ
とができ、設定された調整値はＳ８で現用の調整値とし
て保持され、使用可能にされる。
【００３７】図５は、図４のフローのＳ６における調整
値算出処理の例を示したものである。図５の（ａ）は、
本発明による調整を行う前のシェーディング波形であ
る。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）のシェーディング波
形に基づいて従来方法でそのままシェーディング補正を
行ったときの出力画像データＯの波形である。この図５
の（ｂ）の出力画像データＯでは、階調レベルが、最大
値Ｏhighlight と最小値Ｏshadowの間で変化している。
この変化範囲は出力レベルのダイナミックレンジの中間
部分にかたまっており、画像のコントラストはあまり高
くない。画像のコントラストを高くするには、図５の
（ｄ）にＶhighlight とＶshadowで示すように、最大値
を上げ、最小値を下げて、全体を上下に引き伸ばす階調
補正が必要である。この階調補正処理は、図５の（ａ）
における画像信号波形Ｒ、白レベル波形Ｗ、黒レベル波
形Ｂ、に対してそれぞれ適当な調整係数α、β、γを乗
算して、図５の（ｃ）にようなシェーディング波形に変
換することにより実現される。図示の例の場合は、図５
の（ａ）の白レベル波形Ｗを下げて、白レベル波形Ｗと
黒レベル波形Ｂの間のダイナミックレンジを狭くするこ
とで、相対的に画像のコントラストが高くされている。
値算出処理の例を示したものである。図５の（ａ）は、
本発明による調整を行う前のシェーディング波形であ
る。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）のシェーディング波
形に基づいて従来方法でそのままシェーディング補正を
行ったときの出力画像データＯの波形である。この図５
の（ｂ）の出力画像データＯでは、階調レベルが、最大
値Ｏhighlight と最小値Ｏshadowの間で変化している。
この変化範囲は出力レベルのダイナミックレンジの中間
部分にかたまっており、画像のコントラストはあまり高
くない。画像のコントラストを高くするには、図５の
（ｄ）にＶhighlight とＶshadowで示すように、最大値
を上げ、最小値を下げて、全体を上下に引き伸ばす階調
補正が必要である。この階調補正処理は、図５の（ａ）
における画像信号波形Ｒ、白レベル波形Ｗ、黒レベル波
形Ｂ、に対してそれぞれ適当な調整係数α、β、γを乗
算して、図５の（ｃ）にようなシェーディング波形に変
換することにより実現される。図示の例の場合は、図５
の（ａ）の白レベル波形Ｗを下げて、白レベル波形Ｗと
黒レベル波形Ｂの間のダイナミックレンジを狭くするこ
とで、相対的に画像のコントラストが高くされている。
【００３８】図６は、図４のＳ７による所望のレベル範
囲設定処理の例である。図６の（ａ）は、階調の頻度分
布により最大・最小値調整を行う場合を示し、図６の
（ｂ）はヒストグラムにより調整を行う場合を示す。
囲設定処理の例である。図６の（ａ）は、階調の頻度分
布により最大・最小値調整を行う場合を示し、図６の
（ｂ）はヒストグラムにより調整を行う場合を示す。
【００３９】図６の（ａ）の上段のグラフは、図４のＳ
４における最大・最小値検出処理で作成された原稿画像
の階調値の頻度分布グラフであり、その最大値Ｏ
highlightと最小値Ｏshadowの間を拡げるように設定す
ることにより、読取画像の階調の分布が下段のグラフの
ように変形調整される。
４における最大・最小値検出処理で作成された原稿画像
の階調値の頻度分布グラフであり、その最大値Ｏ
highlightと最小値Ｏshadowの間を拡げるように設定す
ることにより、読取画像の階調の分布が下段のグラフの
ように変形調整される。
【００４０】図６の（ｂ）の上段のグラフは、図４のＳ
５におけるヒストグラム生成処理で生成された階調値の
ヒストグラムであり、真の最大値と最小値は、Ｏ
highlightとＯshadowで示されている。ここでヒストグ
ラム上の任意の２点に仮想的な最大値と最小値を設定す
る。この仮想的な最大値と最小値は、横軸（階調値）上
でＶ highlight とＶshadowで指定しても、あるいは縦軸
（累積度数）上でＶ' highli ght とＶ' shadowで指定し
てもよい。この指定値にしたがって、下段のグラフのよ
うにヒストグラムの変形調整が行われる。
５におけるヒストグラム生成処理で生成された階調値の
ヒストグラムであり、真の最大値と最小値は、Ｏ
highlightとＯshadowで示されている。ここでヒストグ
ラム上の任意の２点に仮想的な最大値と最小値を設定す
る。この仮想的な最大値と最小値は、横軸（階調値）上
でＶ highlight とＶshadowで指定しても、あるいは縦軸
（累積度数）上でＶ' highli ght とＶ' shadowで指定し
てもよい。この指定値にしたがって、下段のグラフのよ
うにヒストグラムの変形調整が行われる。
【００４１】次に図５、図６に示した調整処理のアルゴ
リズムについて説明する。図５のシェーディング波形補
正の場合、出力画像信号のレベルは次の数３から求ま
る。
リズムについて説明する。図５のシェーディング波形補
正の場合、出力画像信号のレベルは次の数３から求ま
る。
【００４２】
【数３】
【００４３】 ここで、α：読取時の調整係数 （α≠０） β：白記憶時の調整係数 （β≠０） γ：黒記憶時の調整係数 （γ≠０） 数３の右辺の分母と分子をそれぞれγで除算すると、次
の数４のようになる。
の数４のようになる。
【００４４】
【数４】
【００４５】ここで変数置換α′＝α／γ, β′＝β／
γを行うことにより、数５が得られる。
γを行うことにより、数５が得られる。
【００４６】
【数５】
【００４７】図６（ａ），（ｂ）に示される読取画像デ
ータあるいはそのヒストグラムから検出された階調の最
大値と最小値（Ｏhighlight , Ｏshadow）は、図５
（ａ）のシェーディング波形から、次の数６のようにな
る。
ータあるいはそのヒストグラムから検出された階調の最
大値と最小値（Ｏhighlight , Ｏshadow）は、図５
（ａ）のシェーディング波形から、次の数６のようにな
る。
【００４８】
【数６】
【００４９】図４のフローのＳ７における所望レベル範
囲設定処理で設定された最大・最小値（Ｖhighlight ,
Ｖshadow）と数５、数６により、次に示す数７の関係式
が得られる。
囲設定処理で設定された最大・最小値（Ｖhighlight ,
Ｖshadow）と数５、数６により、次に示す数７の関係式
が得られる。
【００５０】
【数７】
【００５１】数７中の調整係数α′, β′は、次の数８
により求めることができる。
により求めることができる。
【００５２】
【数８】
【００５３】数５と数８から、調整値Ｇr ′，Ｇw ′
は、次の数９のようになる。
は、次の数９のようになる。
【００５４】
【数９】
【００５５】画像読取時および白黒レベル記憶時のそれ
ぞれの調整値をＧr ′，Ｇw ′，Ｇb ′とすると、次の
数１０で表される。
ぞれの調整値をＧr ′，Ｇw ′，Ｇb ′とすると、次の
数１０で表される。
【００５６】
【数１０】
【００５７】数４と数５から、調整係数α、β、γは次
の数１１のようになる。
の数１１のようになる。
【００５８】
【数１１】
【００５９】図７は、調整値算出処理の１実施例の概要
を示す。まず、事前読取で得られた画像データから最大
値と最小値およびそれらの座標を検出する。利用者が最
大値と最小値の検出値に対して変更が必要と考えた場合
は、所望値を設定する。最大値と最小値の検出値および
所望値から、シェーディング補正の白レベル、黒レベル
と読取画像データのそれぞれに対して必要とする調整係
数α、β、γを算出する。
を示す。まず、事前読取で得られた画像データから最大
値と最小値およびそれらの座標を検出する。利用者が最
大値と最小値の検出値に対して変更が必要と考えた場合
は、所望値を設定する。最大値と最小値の検出値および
所望値から、シェーディング補正の白レベル、黒レベル
と読取画像データのそれぞれに対して必要とする調整係
数α、β、γを算出する。
【００６０】調整係数α、β、γは、それぞれ白記憶メ
モリ、黒記憶メモリ、読取メモリから読み出された白レ
ベル、黒レベル、読取画像データと乗算され、白レベ
ル、黒レベル、読取画像データの各調整値として、白記
憶調整値、黒記憶調整値、読取調整値が生成される。生
成された白記憶調整値Ｇw 、黒記憶調整値Ｇb 、読取調
整値Ｇr は、調整値保持手段( 所定のメモリ領域) に保
持される。なお、黒記憶調整値Ｇb 、あるいはさらに白
記憶調整値Ｇw は、一定値、つまりライン走査に対して
変化しない平坦値、をとらせることができる。
モリ、黒記憶メモリ、読取メモリから読み出された白レ
ベル、黒レベル、読取画像データと乗算され、白レベ
ル、黒レベル、読取画像データの各調整値として、白記
憶調整値、黒記憶調整値、読取調整値が生成される。生
成された白記憶調整値Ｇw 、黒記憶調整値Ｇb 、読取調
整値Ｇr は、調整値保持手段( 所定のメモリ領域) に保
持される。なお、黒記憶調整値Ｇb 、あるいはさらに白
記憶調整値Ｇw は、一定値、つまりライン走査に対して
変化しない平坦値、をとらせることができる。
【００６１】図８は、事前読取に続く本読取のために行
われる、調整値による読取条件変更処理のフローチャー
トである。Ｓ２１〜Ｓ２９は、処理の各ステップであ
る。
われる、調整値による読取条件変更処理のフローチャー
トである。Ｓ２１〜Ｓ２９は、処理の各ステップであ
る。
【００６２】まず本読取の開始により、Ｓ２１で本読取
のシェーディング補正に用いる白レベルの記憶を開始す
る。
のシェーディング補正に用いる白レベルの記憶を開始す
る。
【００６３】Ｓ２２では、調整値保持手段を参照し、白
記憶調整値Ｇw があれば読み出し、Ｓ２３で白レベルの
変更値として記憶させる。
記憶調整値Ｇw があれば読み出し、Ｓ２３で白レベルの
変更値として記憶させる。
【００６４】Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６では、同様にして
黒記憶調整値Ｇb について黒レベルの変更記憶を行う。
黒記憶調整値Ｇb について黒レベルの変更記憶を行う。
【００６５】次にＳ２７で本読取処理を開始し、Ｓ２８
で調整値保持手段を参照して読取調整値Ｇr を読み出
し、Ｓ２９で、先に変更記憶してある白レベルをＧw 、
黒レベルＧb を用いてシェーディング補正を行い、補正
結果の読取データを出力して終了する。
で調整値保持手段を参照して読取調整値Ｇr を読み出
し、Ｓ２９で、先に変更記憶してある白レベルをＧw 、
黒レベルＧb を用いてシェーディング補正を行い、補正
結果の読取データを出力して終了する。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、通常の原稿読取装置に
備えられているシェーディング補正機能を利用すること
により、原稿読取時の読取画像の階調補正を比較的簡単
にかつ低コストで実現することができ、読取画像の品質
向上を図ることができる。
備えられているシェーディング補正機能を利用すること
により、原稿読取時の読取画像の階調補正を比較的簡単
にかつ低コストで実現することができ、読取画像の品質
向上を図ることができる。
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明における調整手段の作用説明図である。
【図３】本発明の実施例の基本構成図である。
【図４】調整手段の全体フローチャートである。
【図５】調整値算出処理の例の説明図である。
【図６】所望レベル範囲設定処理の例の説明図である。
【図７】調整値算出処理の説明図である。
【図８】調整値による読取条件変更のフローチャートで
ある。
ある。
【図９】シェーディング波形の例の説明図である。
【図１０】従来のシェーディング補正回路の一例の構成
図である。
図である。
１０： 画像入力部 １１： シャッタ／ランプ １２： 撮像素子 １３： 増幅器 １４： Ａ／Ｄ変換器 １５： シェーディング補正手段 １６： 調整手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB02 DA01 DA04 DA06 DB06 DC02 DC04 5C072 AA01 BA08 UA02 UA05 UA06 UA17 5C077 LL04 MM03 MP01 MP08 PP06 PP10 PP43 PP44 PP45 PQ08 PQ12 PQ19 RR01 RR11 RR12
Claims (12)
- 【請求項１】 撮像素子から出力される画像信号につい
てシェーディング補正を行うシェーディング補正手段を
備えた原稿読取装置において、 上記シェーディング補正手段が行うシェーディング補正
の特性を、読取原稿の画像に合わせて最適に調整する調
整手段を設けたことを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記調整手段は、撮
像素子の出力側に設けられた可変増幅率の増幅器の増幅
率を制御することによりシェーディング補正の特性を調
整することを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項３】 請求項１において、上記調整手段は、撮
像素子の駆動周波数を制御することによりシェーディン
グ補正の特性を調整することを特徴とする原稿読取装
置。 - 【請求項４】 請求項１において、上記調整手段は、撮
像素子の露光時間を制御することによりシェーディング
補正の特性を調整することを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項５】 請求項１において、上記調整手段は、撮
像素子の出力側に設けられたＡ／Ｄ変換器の基準電圧を
制御することによりシェーディング補正の特性を調整す
ることを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項６】 請求項１において、上記調整手段は、所
望の読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した
画像データの中の最大値と最小値を算出する手段と、算
出された最大値と最小値に対してそれぞれの補正値を指
示する手段と、該算出された最大値と最小値および該指
示された最大値と最小値の補正値に基づいて必要なシェ
ーディング補正の調整値を算出する手段とを備えている
ことを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項７】 請求項１において、上記調整手段は、所
望の読取原稿の画像データを取得する手段と、取得した
画像データについてヒストグラムを算出する手段と、算
出されたヒストグラムについてその補正値を指示する手
段と、該算出されたヒストグラムおよび該指示されたヒ
ストグラムの補正値に基づいて必要なシェーディング補
正の調整値を算出する手段とを備えていることを特徴と
する原稿読取装置。 - 【請求項８】 請求項６または請求項７において、上記
調整手段は、 αを原稿読取時の画像信号に対する調整係数とし、 βとγをそれぞれシェーディング補正の白記憶時と黒記
憶時における白レベルと黒レベルに対する調整係数と
し、 Ｗhighlight とＷshadowを、白レベルの最大値と最小値
とし、 Ｂhighlight とＢshadowを、黒レベルの最大値と最小値
とし、 Ｖhighlight とＶshadowを、原稿読取データの最大値と
最小値としたとき、 シェーディング補正のための白黒レベルの記録時および
原稿読取時に、次式の調整係数を用いて、白黒レベルお
よび原稿読取データの各調整値を算出することを特徴と
する原稿読取装置。 α＝(1−Ｖshadow )・Ｂshadow・Ｒhighlight−(1−Ｖ
highlight ) ・Ｂhighlight ・Ｒshadowβ＝(1−Ｖ
shadow )・Ｂshadow・Ｗhighlight ・Ｖhighlight−(1
−Ｖhighlight )・Ｂhighlight ・Ｗshadow・Ｖshadow γ＝Ｗhighlight ・Ｂhighlight ・Ｒshadow−Ｗshadow
・Ｖshadow・Ｒhighlight - 【請求項９】 請求項７において、上記調整手段は、シ
ェーディング補正のために黒レベルを記憶する時の調整
値を一定値として、白レベル記憶時および原稿読取時の
各データに対する調整値を算出することを特徴とする原
稿読取装置。 - 【請求項１０】 請求項７において、上記調整手段は、
シェーディング補正のために黒レベルおよび白レベルを
記憶する時の各調整値を一定値として、原稿読取時の読
取データに対する調整値を算出することを特徴とする原
稿読取装置。 - 【請求項１１】 請求項６または請求項７において、上
記調整手段は、備えている所望の読取原稿の画像データ
を取得する手段により、読取原稿上で任意の１ラインま
たは複数ライン、または全ラインの画像データを取得す
ることができ、該取得したラインの画像データ中で、最
大値、最小値の算出あるいはヒストグラムの算出を行う
ことを特徴とする原稿読取装置。 - 【請求項１２】 請求項１ないし請求項１１において、
上記調整手段は、読取可能な色ごとにシェーディング補
正の調整を行う構成を有することを特徴とする原稿読取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074892A JP2000270216A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 原稿読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074892A JP2000270216A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 原稿読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000270216A true JP2000270216A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13560498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074892A Pending JP2000270216A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 原稿読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000270216A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7480397B2 (en) | 2003-04-18 | 2009-01-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Fingerprint image reading apparatus |
| JP2011250194A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Yazaki Corp | 車載画像撮影用制御装置 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11074892A patent/JP2000270216A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7480397B2 (en) | 2003-04-18 | 2009-01-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Fingerprint image reading apparatus |
| JP2011250194A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Yazaki Corp | 車載画像撮影用制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040907 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050208 |