JP3633021B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機やファクシミリ装置などが光学的なイメージセンサを用いて原稿を読み取る場合には、光学系の歪、原稿を照射する光源の照度のばらつき、イメージセンサの画素ごとの感度ムラ等のシェーディング歪が各画素の画素値を不均質にするため、かかるシェーディング歪を電気的に是正する各種シェーディング補正技術が知られている。
【０００３】
このシェーディング補正技術の代表的なものとして、原稿として読取るべき画像をイメージセンサで読取走査する前に、予め白色の基準面（以下、「白基準面」という。）を読取り、この読取画像データに基づいてシェーディング補正に用いる補正用データ（以下、「白基準画像データ」という。）を作成し、該白基準画像データに基づいてイメージセンサで原稿画像を読み取った画像の読取データの白レベルをシェーディング補正する技術がある。
【０００４】
ところが、かかる従来技術では、シェーディング補正に用いる白基準画像データは、上記イメージセンサの光学的特性を正確に反映している必要があり、白基準面に付着したゴミや汚れ等の影響を受けていると、誤差が大きな補正を行うこととなり、かえって画質の劣化を招く原因となる。
【０００５】
そこで、かかる白基準面に付着したゴミ等の影響を最小限に抑えるために、特開平２−２０２７７２号公報には、アナログ画信号の各ビットに対する補正係数がとり得る範囲を規定し、この範囲外の補正係数を指定するビットレベルが入力された画信号は、隣接または近傍の補正された画信号に基づいて補間する画信号補正方式が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この従来技術では、隣接または近傍に位置する画信号に基づいた局所的な補間を行っているにすぎないため、白基準面に付着した１画素〜数画素程度のゴミにしか対処することができない。
【０００７】
また、特開平４−６８８６８号公報には、１ライン分の画像データをメモリに取り込み、注目画素の前後複数画素の画素値の平均値を１ラインの右側と左側の両側からそれぞれ求めて注目画素の画素値とする包絡線回路が開示されている。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、前後複数画素の平均値を注目画素ごとに順次求めるものであるため、シェーディング補正に用いる白基準画像データを作成するまでに時間を要し、シェーディング補正処理が遅延する。
【０００９】
さらに、実開平２−５５７６９号公報には、プレスキャン時に白基準面を読み取った読取データと、該読取データについて間引き及び欠損部の補間を行った低周波成分の補正データとに基づいて、白基準画像データを再生する画像読取装置が開示されている。
【００１０】
しかしながら、この従来技術では、白基準面の読取データを間引いた部分を補間する際に、間引かずに残したデータに基づいて演算処理を行っているため、間引かずに残したデータ自身が白基準面に付着したゴミの影響を受けていると、かえって誤った低周波成分用の補正用データを用いることになり、ゴミの影響が拡大する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特開平２−２０２７７２号公報に開示される画信号補正方式では、白基準面に付着した数画素程度のゴミにしか対応できず、特開平４−６８８６８号公報に開示される包絡線回路では、平均化処理に伴う処理遅延が累増し、特開平２−５５７６９号公報に開示される画像読取装置では、かえって画質の劣化を招くおそれがあるという問題があった。
【００１２】
特に、シェーディング補正に用いる白基準画像データは、白基準面に付着したゴミや汚れ等の影響を除くだけでなく、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したものでなければならない。
【００１３】
そこで、本発明では、上記問題点を解決し、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を局限するとともに、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したシェーディング補正を迅速に行うことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する白基準画像データ記憶制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記白基準画像データ記憶制御手段は、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが、前記記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は前記記憶手段に記憶した画像データが、前記算定手段が算定した最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データに１より大きいの所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
【作用】
請求項１の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、白基準画像データ記憶制御手段が、前記記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する。
【００２３】
また、請求項２の発明によれば、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが、前記記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は前記記憶手段に記憶した画像データが、前記算定手段が算定した最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２６】
また、請求項５の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２７】
また、請求項６の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データに１より大きい所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２９】
図２は、本発明に係る画像読取装置の外観構成を示す図である。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、この画像読取装置は、プラテンガラス２１を上面に有する画像読取装置筐体２２に、白色の原稿押さえ２３を有する原稿押さえカバー２４を開閉式に装着したものであり、原稿合わせマーク２５の位置を合わせて原稿をプラテンガラス２１上に載せ、原稿押さえカバー２４を閉じた後に所定の操作を行うことにより、原稿の読取りが行われる。
【００３１】
すなわち、図２（ｂ）に示すように、原稿２６の左辺及び下辺を原稿ガイド２５に沿わせるとともに、読取面をプラテンガラス２１側にして置き、原稿押さえカバー２４を閉じることになる。
【００３２】
なお、本実施例では、シェーディング補正に用いる白基準面２５ａを原稿ガイド２５内に設け、この白基準面２５ａを読み取って白基準画像データを作成した後に原稿２６を読取り、原稿２６の読取データを白基準画像データに基づいてラインごとに補正している。
【００３３】
図３は、上記画像読取装置の内部構造を示す図であり、原稿２６をプラテンガラス２１上に載せて所定の操作がなされると、ステッピングモータ２２ｂにより副走査方向に移動する光源２２ｃから上方に向けて光が照射され、この光が白基準面２５ａ又は原稿２６で反射した反射光がミラー２２ｄ及びレンズ２２ｅを介してイメージセンサ制御基盤２２ｆ上のイメージセンサ２２ｇに結像する。
【００３４】
そして、イメージセンサ２２ｇがこの結像を画像データに光電変換した後、制御ユニット２２ａ内に設けられたＡ／Ｄ変換器が該画像データを量子化することで、例えば各画素が８ビットからなる２５６諧調のデジタル画像データが得られる。
【００３５】
なお、この画像読取装置では、読取ラインを移動させながら白基準面２５ａを複数回読取り、それぞれの読取データに間引き及び補間処理を行なうことにより、白基準面２５ａに付着したゴミ及び汚れの影響を低減するとともに、生の読取データを考慮して光学系の特性を十分に反映するよう構成している。
【００３６】
次に、この画像読取装置の制御ユニット２２ａ内に設けられるシェーディング補正回路について説明する。
【００３７】
図１は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第１の実施例の細部構成を示す図である。
【００３８】
図１に示すように、このシェーディング補正回路１５は、補間回路１５ａと、パルス発生回路１５ｂと、比較回路１５ｃと、補正メモリ１５ｄと、補正演算回路１５ｅと、選択回路１５ｆとから構成され、原稿１１を読み取る前に、白基準面１０を５ライン分読み取って白基準画像データを作成することとする。
【００３９】
具体的には、白基準面１０を読取る５ラインのうち、第２ライン〜第５ラインの読取データに対して後述する間引き及び補間を行うとともに、該補間したデータと第１ラインの読取データを用いて白基準画像データを作成する。
【００４０】
補間回路１５ａは、白基準面１０で反射し、レンズ１２、イメージセンサ１３及びＡ／Ｄ変換器１４を介して入力された画素列のうち、第２ライン〜第５ラインに対応する画素列を受け取り、各画素列から画素の間引きを行うとともに、間引いた画素の画素値を補間して比較回路１５ｃに出力する処理部である。
【００４１】
具体的には、パルス発生回路１５ｂから得られるサンプリングパルスに基づいて、入力された画素列のうち一定間隔で位置する画素をラッチすることにより、ラッチした画素以外の画素を間引くとともに、ラッチした画素の画素値に基づいて欠損部の画素値を補間する。
【００４２】
すなわち、この実施例では、各画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を低減するために、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する画素列をラインごとに読み込むと、８画素づつ離隔した画素の画素値をラッチして、結果的にラッチした画素以外の画素を画素列から間引き、間引いた画素の画素値をラッチした画素の画素値に基づいて算定することにより、かかる欠損部の補間を行っている。
【００４３】
ところが、ラッチした画素の画素値自体が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けていると、かかる間引き及び補間により却ってゴミの影響を拡大する結果となる。
【００４４】
このため、この実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインの４ラインについて、各ラインごとに間引く画素の位置を変えながら欠損部の補間を行うことで、ラッチした画素の画素値自体が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けた場合の不具合を解消している。
【００４５】
パルス発生回路１５ｂは、上記補間回路１５ａ及び選択回路１５ｆにサンプリングパルスを提供するパルス発生回路である。
【００４６】
比較回路１５ｃは、補正メモリ１５ｄに記憶した補正データと、補間回路１５ａが間引き及び補間を行った補間データとを画素ごとに比較して、比較結果を選択回路１５ｃに出力する回路である。
【００４７】
選択回路１５ｆは、Ａ／Ｄ変換器１４から受け取った画素列と、比較回路１５ｃから受け取った画素列のいずれを補正メモリ１５ｄに出力するかを選択する処理部であり、具体的には、Ａ／Ｄ変換器１４から受け取った画素列が白基準面１０の第１ラインに対応する画素列である場合には該画素列を補正メモリ１５ｄに出力し、それ以外の場合には比較回路１５ｃから受け取った画素列を補正メモリ１５ｄに出力する。
【００４８】
補正メモリ１５ｄは、選択回路１５ｆが選択した画素列を記憶するラインメモリであり、少なくとも上記画素列の各画素値を記憶できる記憶容量を有している。
【００４９】
補正演算回路１５ｅは、レンズ１２及びイメージセンサ１３の光学系と、Ａ／Ｄ変換器１４とを介して原稿１１を読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてラインごとにシェーディング補正する演算回路であり、演算結果を画像処理部１６に出力する。
【００５０】
上記構成を有するシェーディング補正回路１５を用いて、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを読み取る都度、画素の間引き及びその補間を行い、補正メモリ１５ｃに記憶した第１ラインの画素列と画素ごとに比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｃに格納することにより、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減しつつ光学的特性を反映した白基準画像データを作成している。
【００５１】
次に、上記パルス発生回路１５ｂの細部構成と、該パルス発生回路１５ｂから出力されるサンプリングパルスの発生タイミングについて説明する。
【００５２】
図４は、図１に示すパルス発生回路１５ｂの細部構成を示す図である。
【００５３】
図４に示すように、このパルス発生回路１５ｂは、８クロックの間隔でサンプリングパルスを発生するサンプリング画素アドレスカウンタ４１と、ラインごとに第１パルスの発生時期をシフトするためのシフト量（第１の実施例では２クロックとする。）をサンプリング画素アドレスカウンタ４１に出力するシフト量カウンタ４２とからなり、サンプリング画素アドレスカウンタ４１は、ビデオクロック（ＣＫ）と、ライン同期信号（ＬＤ）と、ライン同期信号に基づいて動作するシフト量カウンタ４２から出力されるシフト量とを受け取ると、ラインごとにパルスの発生タイミングを２クロックシフトしたサンプリングパルスを出力する。
【００５４】
図５は、このパルス発生回路１５ｂが出力するサンプリングパルスの発生タイミングを示すタイミングチャートである。なお、このタイミングチャートでは、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する部分のみを説明する。
【００５５】
図５に示すように、第２ラインの場合には、ビデオクロックの第１クロックを起点としてパルス５ａを発生するとともに、次のパルス５ｂをパルス５ａから８クロック遅れた第９クロックで発生し、同様にパルス５ｃ及びパルス５ｄを発生する。
【００５６】
次に、第３ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第２ラインの場合よりも２クロックずらし、第３クロックを起点としてパルス５ｅを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５７】
また、第４ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第３ラインの場合よりもさらに２クロックずらし、第５クロックを起点としてパルス５ｆを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５８】
さらに、第５ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第４ラインの場合よりもさらに２クロックずらし、第７クロックを起点としてパルス５ｇを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５９】
このように、パルス発生回路１５ｂは、シフト量カウンタ４２に格納されたクロック数だけラインごとにパルスの発生時期をずらしながら、８クロックのパルス間隔でサンプリングパルスを発生する。
【００６０】
したがって、補間回路１５ａでは、８クロック（８画素）のパルス間隔からなり、ラインごとに２クロック（２画素）シフトされたサンプリングパルスに基づいて、画素値のラッチを行っており、結果的に、パルス発生回路１５ｂのサンプリングパルスに基づいてラッチした画素間に位置する７画素を間引きしている。
【００６１】
なお、本実施例では、間引き間隔を８画素とし、ラインごとのシフト量を２画素とする場合について説明するが、この間引き間隔及びシフト量は任意に設定することができる。
【００６２】
次に、補間回路１５ａの内部構成と、補間回路１５ａが行う補間処理とを詳細に説明する。
【００６３】
図６は、図１に示す補間回路１５ａの細部構成を示すブロック図である。
【００６４】
図６に示すように、この補間回路１５ａは、ラッチ回路６１と、レジスタ６２と、補間係数算出回路６３と、乗算器６４及び６５と、加算器６６とから構成される。
【００６５】
ラッチ回路６１は、パルス発生回路１５ｂが出力するサンプリングパルスに基づいて、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する各画素列から８画素ごとに画素値をラッチする回路である。
【００６６】
なお、このラッチ回路６１がラッチした画素値は、次の画素値をラッチするまでラッチ回路６１内部に保持され、次の画素値をラッチした時点でレジスタ６２に出力する。
【００６７】
レジスタ６２は、ラッチ回路６１から受け取った画素値を保持するレジスタであり、ラッチ回路６１が画素値を乗算器６４に出力する際に、レジスタ内部に保持した画素値が乗算器６５に出力される。
【００６８】
すなわち、レジスタ６２及びラッチ回路６１には、入力された画素列から連続してラッチされる８画素離れた２つの画素の画素値がそれぞれ格納されることになる。
【００６９】
例えば、図５に示すサンプリングパルスの場合には、ラッチ回路６１は、まず最初にパルス５ａに基づいてラッチした第１画素の画素値を内部に保持し、該ラッチ回路６１が、次のパルス５ｂに基づいて第９画素の画素値をラッチした時点で、第１画素の画素値をレジスタ６２に出力し、第９画素の画素値を内部に保持する。したがって、この時点で、レジスタ６２には第１画素の画素値が保持され、ラッチ回路６１には第９画素の画素値が保持される。
【００７０】
そして、レジスタ６２及びラッチ回路６１がそれぞれ保持する画素値が乗算部６４及び６５に出力され、必要な補正係数との積を取った後に加算されることにより、第２画素〜第８画素までの画素値が補間される。
【００７１】
次に、ラッチ回路６１が次のパルス５ｃに基づいて第１７画素の画素値をラッチしたならば、ラッチ回路６１内部に保持した第９画素の画素値がレジスタ６２に出力され、同様の処理が行われる。
【００７２】
このように、上記ラッチ回路６１及びレジスタ６２に保持した画素値に基づいて間引いた画素の画素値を補間する。
【００７３】
次に、上記構成を有する補間回路１５ａが行う補間処理について具体的に説明する。
【００７４】
図７は、上記補間回路１５ａが行う補間処理の具体例を示す図である。
【００７５】
図７に示すように、ここでは、パルス７ａに基づいてラッチされ、レジスタ６２内に保持された第ｎ画素と、パルス７ｂに基づいてラッチされ、ラッチ回路６１内に保持された第ｎ＋８画素との間に位置する第ｎ＋１画素〜第ｎ＋７画素の画素値を、第ｎ画素の画素値及び第ｎ＋８画素の画素値を比例配分して補間する場合について説明する。
【００７６】
第ｎ画素の画素値を’ａ’とし、第ｎ＋８画素の画素値を’ｂ’とすると、第ｎ＋ｉ画素（ｉ＝１〜７）の画素値ｃｉは、
ｃｉ ＝ ｛（８−ｉ）／８｝×ｎ ＋ （ｉ／８）×（ｎ＋８）
と推定することができる。
【００７７】
このため、各画素値は、
ｃ１ ＝ ７／８×ｎ＋（１／８）×（ｎ＋８）
ｃ２ ＝ ６／８×ｎ＋（２／８）×（ｎ＋８）
ｃ３ ＝ ５／８×ｎ＋（３／８）×（ｎ＋８）
ｃ４ ＝ ４／８×ｎ＋（４／８）×（ｎ＋８）
ｃ５ ＝ ３／８×ｎ＋（５／８）×（ｎ＋８）
ｃ６ ＝ ２／８×ｎ＋（６／８）×（ｎ＋８）
ｃ７ ＝ １／８×ｎ＋（７／８）×（ｎ＋８）
と算定できる。
【００７８】
したがって、レジスタ６２に保持された第ｎ画素の画素値ａと、ラッチ回路６１に保持された第ｎ＋８画素の画素値ｂとを用いて、第ｎ＋ｉ画素の画素値ｃｉを補間する場合には、補正係数算出回路６３は、乗算器６５に対しては（８−ｉ）／８を出力し、乗算器６４に対しては（ｉ／８）を出力する。
【００７９】
そして、補間回路１５ａは、上記補間手順により補間された画素列を比較回路１５ｃに出力し、比較回路１５は、該画素列の各画素値を補正メモリ１５ｄ内に保持する画素列の画素値と画素ごとに比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｄ内に格納する。
【００８０】
例えば、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ラインの処理を行った時点では、第１ラインを読み取った画素列の各画素値が補正メモリ１５ｄ内に格納されているため、第１ラインを読取った画素列と、第２ラインについて間引き及び補間処理を行った画素列とを画素ごとに比較して、画素値が大きな方を補正メモリ１５ｄ内に格納することとなる。
【００８１】
上記一連の処理を白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対してそれぞれ行うことにより、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減した白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することができる。
【００８２】
そして、原稿１１を読み取った画像データがラインごとに入力されると、補正演算回路１５ｅでは、補正メモリ１５内の白基準画像データに基づいてシェーディング補正を行い、画像処理部１６に出力する。
【００８３】
なお、この画像処理部１６では、シェーディング歪の補正を行った画像データに対して、フィルタ処理、拡大縮小処理、２値化処理等の予設定された画像処理を行っている。
【００８４】
次に、上記シェーディング補正回路１５が行う白基準画像データの作成手順について説明する。
【００８５】
図８は、シェーディング補正回路１５が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、白基準面の第１ラインを取り込んだ画素列Ｘの各画素値を、第２ライン〜第５ラインの画素列にそれぞれ間引き及び補間を施したデータで更新する場合について説明する。
【００８６】
まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ８０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ８０２）。
【００８７】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ８０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ８０４）。
【００８８】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ８０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ８０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉと大小比較する（ステップ８０７）。
【００８９】
その結果、画素値Ｙｉが画素値Ｘｉよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ８０８）、画素値Ｙｉが画素値Ｘｉ以下である場合には、そのままステップ８０９に移行する。
【００９０】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ８０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ８１０）、ステップ８０６に移行する。
【００９１】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ８１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ８１２）、ステップ８０３に移行し、次のラインに対してステップ８０３〜８１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【００９２】
上記一連の処理を行うことにより、白基準面１０の第１ラインの読取データを第２ライン〜第５ラインに対して間引き及び補間を施したデータで更新することとができるため、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減しつつ光学的特性を十分に反映したシェーディング補正用の白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することが可能となる。
【００９３】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【００９４】
図９は、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図である。
【００９５】
図９（ａ）は、白基準面１０の第１ラインを読み取った画素列の画素値の波形を示しており、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けて、画素９ａ〜画素９ｂの間で画素値が落ち込む様子を示している。
【００９６】
図９（ｂ）は、パルス発生回路１５ｂが発生したサンプリングパルスを示しており、このパルスが補間回路１５ａに出力され、補間回路１５ａが行う第２ライン〜第５ラインの間引き処理に利用される。
【００９７】
また、本実施例では、サンプリング間隔を８画素としているので、各パルスを８クロック離間するとともに、シフト量を２画素としているので、各ラインに発生するパルスが２画素づつずれている。
【００９８】
図９（ｃ）は、白基準面の第２ライン〜第５ラインを読み取った各ラインに間引き及び補間を行った処理結果を示しており、第５ラインは、ラッチした画素９ｃ自体がゴミの影響を受け、ゴミの影響を拡大した結果となっているが、第２ライン〜第４ラインについては、ゴミの影響を受けた画素を間引いた補間が行なわれ、画素値の落ち込みは見られない。
【００９９】
図９（ｄ）は、補正メモリ１５ｄに保持されるデータが順次改善される様子を示している。
【０１００】
すなわち、まず第１ラインの読取データが補正メモリ１５ｄに格納させた時点では、上述したように画素９ａ〜画素９ｂの間で画素値の落ち込みが見られるが、該第ラインの読取データを第２ラインに間引き及び補間を施したデータで更新すると、画素９ｄ〜画素９ｅに示すように落ち込みが改善されている。
【０１０１】
さらに、第３ライン及び第４ラインにそれぞれ間引き及び補間を施したデータで更新することにより、画素９ｆ〜９ｇ及び画素９ｈ〜画素９ｉに示すように落ち込み部分が改善される。
【０１０２】
そして、最後に、第５ラインに基づいて更新することとなるが、この第５ラインに間引き及び補間を施したデータは、ラッチした画素９ｃ自体がゴミの影響を受け、ゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１０３】
しかし、本実施例では、画素ごとに画素値を比較して、画素値の大きな方を採用するよう構成しているので、この第５ラインが補正メモリ１５ｄの内容に悪影響をもたらさない。
【０１０４】
このように、第２ライン〜第５ラインにそれぞれ間引き及び補間を施したデータで第１ラインの読取データを更新した結果が、最終的に補正メモリ１５ｄに記憶され、白基準画像データとして利用される。
【０１０５】
上述したように、第１の実施例では、ラインごとに２クロック単位でタイミングがシフトされた８クロック間隔のサンプリングパルスに基づいて、第２ライン〜第５ラインの読取データに対する画素の間引き及び補間を行うとともに、白基準面１０の第１ラインの読取データと、第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行ったデータとそれぞれ画素ごとに比較して画素値が最も大きなものを白基準画像データの構成画素として採用し、該構成画素からなる白基準画像データに基づいて原稿１１を読み取った画像データを補正するよう構成したので、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を局限するとともに、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したシェーディング補正を迅速に行うことができる。
【０１０６】
ところで、上記第１の実施例では、シェーディング補正回路１５内の比較回路１５ｃにおいて、間引き及び補間を行った画素の画素値と、補正メモリ１５ｄ内の画素の画素値とを大小比較し、大きな画素を補正メモリ１５ｄ内に保持するよう構成しているので、第１ラインの読取データ及び第２ライン〜第５ラインを補間したデータのうち、常に画素値が最大のものが白基準画像データの構成要素として利用されることになる。
【０１０７】
すなわち、白基準面にゴミが付着した場合には、一般的には当該部分の反射率が低下するため、第１の実施例ではその最大値を白基準画像データとして採用している。
【０１０８】
しかしながら、常に最大値をとることとすると、白基準画像データの各画素値が全体に高くなる傾向が生じ、また、白基準面よりも反射率が高いゴミが付着した場合には、白基準面に付着したゴミの影響を拡大することになる。
【０１０９】
そこで、以下では、かかる不具合を是正するシェーディング補正回路の第２の実施例について説明する。なお、説明の便宜上、上記第１の実施例と同様の部分については同一の符号を付することとしてその詳細な説明を省略する。
【０１１０】
図１０は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第２の実施例の細部構成を示す図である。
【０１１１】
図１０に示すように、このシェーディング補正回路１００は、図１に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ及び選択回路１５ｆに、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄと、演算回路１０２を付加した構成となる。
【０１１２】
図１に示すシェーディング補正回路１５と同様に、補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、上記補間回路１５ａが行うラッチのタイミングをサンプリングパルスとして提供するパルス発生回路である。
【０１１３】
また、補正メモリ１５ｄは、比較回路１５ｃにおける比較結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０１１４】
さらに、選択回路１５ｆは、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画素列と比較回路１５ｆから出力された画素列のいずれを補正メモリ１５ｄに出力するかを選択する処理部であり、具体的には、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画素列が白基準面１０の第１ラインに対応する画素列である場合には該画素列を補正メモリ１５ｄに出力し、その以外の場合には比較回路１５ｆから出力された画素列を補正メモリ１５ｄに出力する。
【０１１５】
ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄは、補間回路１５ａが間引き及び補間した画素列を白基準面の読取ラインごとに記憶する記憶部である。なお、この第２の実施例においても、上記第１の実施例の場合と同様に、白基準面の読取ライン数を５ラインとし、そのうち第２ライン〜第５ラインに対応する４つのラインメモリを設けている。
【０１１６】
演算回路１０２は、上記４つのラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに保持した画素列の対応する位置に存在する各画素値から、それぞれ最大値及び最小値のものを除いた２つの画素値の平均値をとる演算を行う演算回路である。
【０１１７】
ここで、最大値を除く理由は、白基準面に反射率の高いゴミが付着し、本来の白基準画像データよりも高い画素値が出現した場合を考慮したためであり、最小値を除く理由は、白基準面に反射率の低いゴミが付着し、画素値が落ち込んだ場合を考慮したためである。
【０１１８】
上記構成を有するシェーディング補正回路１００を用いることにより、反射率が異なる各種のゴミが白基準面に付着した場合であっても、かかるゴミの影響を除去したシェーディング補正を行うことができる。
【０１１９】
次に、上記演算回路１０２の細部構成について具体的に説明する。
【０１２０】
図１１は、上記演算回路１０２の細部構成を示す図である。
【０１２１】
図１１に示すように、この演算回路１０２は、最大値除去部１０２ａと、最小値除去部１０２ｂと、平均値算出部１０２ｃとから構成される。
【０１２２】
最大値除去部１０２ａは、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納された各画素列のうち、対応する位置に保持された４つの画素の画素値を同時に受け付け、かかる４つの画素値の最大値を算出し、該最大値を除去した３つの画素の画素値をそれぞれ最小値除去部１０２ｂに出力する処理部である。
【０１２３】
最小値除去部１０２ｂは、最大値除去部１０２ａから受け取った３つの画素値から最小値を算出し、該最小値を除いた２つの画素値を平均値算出部１０２ｃに出力する処理部である。
【０１２４】
平均値算出部１０２ｃは、最小値除去部１０２ｂから受け取った２つの画素値の平均値を算出する処理部である。
【０１２５】
上記演算回路１０２を用いることにより、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄ内に保持する各画素の対応する位置に保持された４つの画素値のうち、最大値及び最小値を除去した２つの画素値の平均が、補正メモリ１５ｄに格納され、該補正メモリ１５ｄ内に保持された画素値が、補正演算回路１５ｅがシェーディング補正を行う際の白基準画像データとして使用される。
【０１２６】
次に、上記シェーディング補正回路１００が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０１２７】
図１２は、シェーディング補正回路１００が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０１２８】
まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１２０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１２０２）。
【０１２９】
そして、白基準面１０の読取ラインを示す変数ｊに２を設定した後（ステップ１２０３）、白基準面１０の第ｊラインの画素列を間引きながらラッチして取り込む（ステップ１２０４）。なお、変数ｊに２を初期設定した理由は、間引き及び補間を行う第２ライン〜第５ラインに対応する変数としてｊを用いているためである。
【０１３０】
次に、ラッチして取り込んだ第ｊラインの間引いた画素の画素値を補間したデータＹｊを作成し（ステップ１２０５）、ラインメモリｊに格納する（ステップ１２０６）。
【０１３１】
そして、白基準面１０の第５ラインまでの画素列の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１２０７）、取り込みを終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動させ（ステップ１２０８）、変数ｊをインクリメントした後（ステップ１２０９）にステップ１２０４に移行する。
【０１３２】
これに対して、第５ラインまでの画素列を取り込み、間引き及び補間処理を終了して、その結果を各ラインメモリに格納した場合には、補正メモリ１５ｄ及び各ラインメモリに記憶した画素列の画素位置を示す変数ｉを１に初期設定し（ステップ１２１０）、各ラインメモリ内の第ｉ画素の画素値を読み出す（ステップ１２１１）。
【０１３３】
そして、各ラインメモリから読み出した画素値の最大値及び最小値を判別し（ステップ１２１２）、該最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値Ｍｉを求める（ステップ１２１３）。
【０１３４】
すなわち、本実施例では、４つのラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄにそれぞれ格納した画素列を対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値Ｍｉを利用している。
【０１３５】
次に、補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の第ｉ画素の画素値Ｘｉを読みだし（ステップ１２１４）、該画素値Ｘｉと、ステップ１２１３で算出した平均値Ｍｉとを比較する（ステップ１２１５）。
【０１３６】
そして、画素値Ｘｉが平均値Ｍｉよりも小さければ平均値Ｍｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素として格納し（ステップ１２１６）、平均値Ｍｉよりも大きければそのまま次の処理に移行する。
【０１３７】
そして、補正メモリ１５ｄ内に次に処理すべき第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１２１７）、次に処理すべき画素が存在する場合には、変数ｉをインクリメントした後（ステップ１２１８）にステップ１２１１に移行し、次に処理すべき画素が存在しない場合には処理を終了する。
【０１３８】
上記一連の処理を行うことにより、白基準面１０に反射率の高いゴミが付着した場合であっても、かかるゴミの影響を低減したシェーディング補正用の白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することが可能となる。
【０１３９】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０１４０】
図１３は、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図である。
【０１４１】
図１３（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着した反射率の高いゴミの影響を受けて、画素１３ａ〜画素１３ｂの間で画素値が上がり、白基準面１０に付着した反射率の低いゴミの影響を受けて、画素１３ｃ〜１３ｄの間で画素値が落ち込む様子を示している。なお、画像読取装置の光学的特性を受けて、画素１３ｓ〜画素１３ｔの間にゆらぎが見られる。
【０１４２】
図１３（ｂ）は、パルス発生回路１５ｂが発生するサンプリングパルスを示しており、このパルスが補間回路１５ａに出力され、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ライン〜第５ラインから画素をラッチする際に利用される。
【０１４３】
また、この実施例では、第１の実施例の場合と同様に、サンプリング間隔を８画素としているので、各パルスが８クロック離間するとともに、シフト量を２画素としているので、各ラインに発生するパルスが２画素づつずれている。
【０１４４】
図１３（ｃ）は、白基準面１０を読み取った第２ライン〜第５ラインについて間引き及び補間を行った処理結果を示しており、第２ラインでは、ラッチした画素１３ｅ自体が反射率の高いゴミの影響を受けているため該反射率の高いゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１４５】
また、第３ライン及び第４ラインについては、ゴミの影響を受けた画素を間引いて補間を行っているため、画素値の落ち込みは見られない。
【０１４６】
さらに、第５ラインでは、ラッチした画素１３ｆ自体が反射率の低いゴミの影響を受けているため、該反射率の低いゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１４７】
そして、上記第２ライン〜第５ラインの各画素値が、それぞれラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納される。
【０１４８】
図１３（ｄ）は、白基準面１０の第１ラインを示す波形と、図１３（ｃ）に示す第２ライン〜第５ラインを対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値を示す波形とを対比して示す図である。
【０１４９】
第２ライン〜第５ラインを対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値を示す波形を見ると、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けた画素１３ａ〜画素１３ｂに示す突出部分と、画素１３ｃ〜画素１３ｄに示す落ち込み部分が解消しているだけでなく、画素１３ｓ〜画素１３ｔに示すゆらぎ部分も解消されている。
【０１５０】
すなわち、白基準面１０に付着したゴミの影響のみならず、本来残すべき光学系の影響をも除去した結果となっている。
【０１５１】
図１３（ｅ）は、最終的に補正メモリ１５ｄ内に保持される白基準画像データを示す図であり、具体的には、図１３（ｄ）に示す２つの波形を画素ごとに比較して、画素値の大きなものを採用している。
【０１５２】
この白基準画像データによると、画素１３ｓ〜画素１３ｔに示す光学系の特性部分を残したまま、画素１３ａ〜画素１３ｂ及び画素１３ｃ〜画素１３ｄに出現した白基準面１０の付着したゴミの影響を除去できたことが分かる。
【０１５３】
上述したように、第２の実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに応じて２クロック単位でタイミングがシフトされた８クロック間隔のサンプリングパルスに基づいて、画素の間引きと、間引いた画素の画素値の補間とを行って各ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納するとともに、対応する画素の画素値のうちの最大値及び最小値を除去した２つの画素の平均値を算出して、補正メモリ１５ｄに格納した第１ラインの画素列を補正して白基準画像データを作成し、該白基準画像データに基づいて原稿１１を読み取った画像データを補正するよう構成したので、白基準面１１に反射率の高いゴミが付着した場合であっても、光学系の特性を十分に反映したシェーディング補正を迅速かつ適正に行うことができる。
【０１５４】
ところで、上記第１の実施例は、補正メモリ１５ｄに格納した白基準面１０の第１ラインの画素列を、第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行った画素列と画素ごとに比較して最も大きな画素値に置換するよう構成し、また、上記第２の実施例は、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行った各画素列を画素ごとに比較して最大値及び最小値を除いた平均値を算出し、該平均値を補正メモリ１５ｄに格納した白基準面１０の第１ラインの画素列と比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｄに格納するよう構成した。
【０１５５】
すなわち、上記第１の実施例及び第２の実施例は、いずれも第１ラインの画素列と、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データとを比較して、より大きな画素値を白基準画像データの構成要素をして採用するよう構成している。
【０１５６】
このため、上記第１ラインが光学的特性に係わる情報を保持していたとしても、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データの各画素値が、第１ラインの画素列の各画素値よりも大きな場合には、光学的特性を没却する結果となる。
【０１５７】
そこで、以下では、上記第１ラインの画素列が有する光学的特性に係わる情報の喪失を避けるために、補正メモリ１５ｄに格納した第１ラインの画素列を第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データに置き換えるための条件を設けた第３の実施例〜第６の実施例について説明する。
【０１５８】
なお、第３の実施例及び第４の実施例は、第１ラインの画素列の画素値と、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データとを画素ごとに比較した場合に、その差が、あるしきい値よりも小さければ補正データによる置換を行わないという制限を設けている。また、第５の実施例及び第６の実施例は、２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データと、第１ラインの読取データとを比較する際に、所定の定数を掛けた値を用いるという制限を設けている。
【０１５９】
まず、第３の実施例について説明する。
【０１６０】
図１４は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第３の実施例の細部構成を示す図である。
【０１６１】
図１４に示すように、このシェーディング補正回路１４０は、図１に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ及び補正演算回路１５ｅに、減算器１４０ａと、基準値記憶部１４０ｂと、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄとを付加した構成となる。
【０１６２】
図１に示すシェーディング補正回路１５と同様に、補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、補間回路１５ａ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに対してサンプリングパルスを出力するパルス発生回路である。
【０１６３】
また、補正メモリ１５ｄは、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄが選択した選択結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０１６４】
さらに、減算器１４０ａは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値から、補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値を減じて、両者の差を比較回路１５ｃに出力する処理部である。
【０１６５】
基準値記憶部１４０ｂは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値で補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値を置換するか否かのしきい値を記憶する記憶部であり、該しきい値としては、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が格納される。
【０１６６】
比較回路１５ｃは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値との差を減算器１４０ａから受け取ると、この値を基準値記憶部１４０ｂに記憶したしきい値と比較して、比較結果をセレクト信号としてセレクタ部１４０ｃに出力する処理部である。
【０１６７】
なお、補間回路１５ａからの画素値と、補正メモリ１５ｄからの画素値との差がしきい値を超える場合にはセレクト信号を’１’として、補間回路１５ａからの画素値を新たに採用する旨をセレクタ部１４０ｃに通知するとともに、しきい値以下である場合にはセレクト信号を’０’として、補間回路１５ａからの画素値を採用しない旨をセレクタ部１４０ｃに通知する。
【０１６８】
セレクタ部１４０ｃは、比較回路１５ｃから受け取ったセレクト信号に基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０１６９】
具体的には、セレクト信号が’１’の場合には、補間回路１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力し、セレクト信号が’０’の場合には、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する。
【０１７０】
セレクタ部１４０ｄは、白基準面１０の第１ラインについては読取データを補正メモリ１５ｄに出力し、第２ライン以降についてはセレクタ部１４０ｃから受け取ったデータを補正メモリ１５ｄに出力する処理部である。
【０１７１】
次に、上記シェーディング補正回路１４０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０１７２】
図１５は、シェーディング補正回路１４０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０１７３】
第１の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１５０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１５０２）。
【０１７４】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ１５０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ１５０４）。
【０１７５】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ１５０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ１５０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、しきい値ａよりも大きいか否かを確認する（ステップ１５０７）。
【０１７６】
その結果、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１５０８）、しきい値ａ以下である場合には、そのままステップ１５０９に移行する。
【０１７７】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１５０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ１５１０）、ステップ１５０６に移行する。
【０１７８】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１５１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ１５１２）、ステップ１５０３に移行し、次のラインに対してステップ１５０３〜１５１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０１７９】
上記一連の処理を行うことにより、補間回路１５ａが補間したデータと、補正メモリ１５ｄに記憶したデータとの差が、しきい値以下である場合には、白基準面１０に付着したゴミの影響ではなく、イメージセンサの感度むらによる歪又は光量分布による歪と考えて、該補間回路が補間したデータを棄却し、光学系の特性を十分反映させることができる。
【０１８０】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０１８１】
図１６は、順次補正メモリ１５ｄに保持される中間結果と、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの波形を示す図である。
【０１８２】
図１６（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けて、画素１６ａ〜１６ｂの間で画素値が落ち込むとともに、画素１６ｃの近傍で光量分布による歪が生じ、また画素１６ｄの近傍で感度むらによる歪が生じた様子を示している。
【０１８３】
図１６（ｂ）は、白基準面１０の第２ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第１ラインの読取データを点線で示す図であり、実線で示す第２ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けたため、ゴミの影響が画素１６ｅ〜画素１６ｆに拡大するとともに、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪が除去されている。
【０１８４】
そして、本実施例では、点線及び実線で示す各画素値の差が、あるしきい値よりも大きい場合には実線で示す第２ラインの処理結果を採用し、しきい値以下である場合には点線で示す第１ラインの読取データを採用することとしているため、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込みを一部改善する結果となる。
【０１８５】
図１６（ｃ）は、白基準面１０の第３ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第２ラインまでの処理結果を点線で示す図であり、実線で示す第３ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響と、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪とが、ともに除去されている。
【０１８６】
そして、本実施例による処理を行うと、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込みが完全に解消され、白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されることが分かる。
【０１８７】
図１６（ｄ）は、白基準面１０の第５ラインまでの処理を終了した時点で、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データを示す図であり、光学的特徴を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂに示す白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されたことが分かる。
【０１８８】
上述したように、第３の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値との差が、基準値記憶部１４０ｂに記憶したしきい値よりも大きな場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０１８９】
次に、第４の実施例について説明する。
【０１９０】
この第４の実施例は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値との差に着目する点では、上記第３の実施例と共通するが、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きいか否かで、異なるしきい値を用いるよう構成した点に特徴がある。
【０１９１】
図１７は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第４の実施例の細部構成を示す図である。
【０１９２】
図１７に示すように、このシェーディング補正回路１７０は、図１４に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、減算器１４０ａ、基準値記憶部１４０ｂ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに、凸側差分比較部１７１及び凹側差分比較部１７２を付加した構成となる。
【０１９３】
すなわち、図１４に示す第３の実施例の基準値記憶部１４０ｂ及び比較回路１５ｃを、凸側差分比較部１７１及び凹側差分比較部１７２に対してそれぞれ設けた点と、セレクタ部１４０ｃが２つのセレクタ信号を受けて選択処理を行う点が異なる。
【０１９４】
凸側差分比較部１７１は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも小さな場合（以下、「凸の場合」と言う。）を対象として設けた処理部であり、しきい値’ａ’を記憶した基準値記憶部１７１ａ及び比較回路１７１ｂからなる。
【０１９５】
凹側差分比較部１７２は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きな場合（以下、「凹の場合」と言う。）を対象として設けた処理部であり、しきい値’ｂ’を記憶した基準値記憶部１７２ａ及び比較回路１７２ｂからなる。
【０１９６】
なお、比較回路１７１ｂ及び１７２ｂは、同図に示す比較回路１５ｃと同様の処理を行う処理部であり、それぞれセレクト信号１及びセレクト信号２をセレクタ部１４０ｃに出力する。
【０１９７】
セレクタ部１４０ｃは、凸側差分比較部１７１の比較回路１７１ｂから出力されるセレクト信号１と、凹側差分比較部１７２の比較回路１７２ｂから出力されるセレクト信号２とに基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０１９８】
具体的には、セレクト信号１又はセレクト信号２のいずれかが’１’の場合には、補間回路１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力し、セレクト信号１及びセレクト信号２がともに’０’の場合には、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する。なお、セレクト信号１及びセレクト信号２がともに’１’の場合には、エラー処理を行う。
【０１９９】
次に、上記シェーディング補正回路１７０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２００】
図１８は、シェーディング補正回路１７０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２０１】
第３の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１８０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１８０２）。
【０２０２】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ１８０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ１８０４）。
【０２０３】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ１８０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ１８０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、０以上のしきい値ａよりも大きいか否かを確認する（ステップ１８０７）。
【０２０４】
その結果、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１８０９）、ステップ１８１０に移行する。
【０２０５】
これに対して、しきい値ａ以下である場合には、画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、０以下のしきい値ｂよりも小さいか否かを確認し（ステップ１８０８）、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ｂよりも小さな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１８０９）、ステップ１８１０に移行する。
【０２０６】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１８１０）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ１８１１）、ステップ１８０６に移行する。
【０２０７】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１８１２）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ１８１３）、ステップ１８０３に移行し、次のラインに対してステップ１８０３〜１８１２の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２０８】
上記一連の処理を行うことにより、補間回路１５ａが補間したデータの各画素値が、補正メモリ１５ｄに記憶した各画素値よりも大きいか否かで、異なるしきい値を設け、いずれかのしきい値以下である場合には、白基準面１０に付着したゴミの影響ではなく、イメージセンサの感度むらによる歪又は光量分布による歪と考えて、該補間回路が補間したデータを棄却し、光学系の特性を十分反映させることができる。
【０２０９】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０２１０】
図１９は、順次補正メモリ１５ｄに保持される中間結果と、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの波形を示す図である。
【０２１１】
図１９（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着した反射率の低いゴミの影響を受けて画素１６ａ〜１６ｂの間で画素値が落ち込むとともに、白基準面１０に付着した反射率の高いゴミ又はノイズの影響を受けて画素１９ａ〜１９ｂの間で画素値が突出した様子を示している。なお、画素１６ｃの近傍で光量分布による歪が生じ、また画素１６ｄの近傍で感度むらによる歪が生じている。
【０２１２】
図１９（ｂ）は、白基準面１０の第２ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第１ラインの読取データを点線で示す図であり、実線で示す第２ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けたため、ゴミの影響が画素１６ｅ〜画素１６ｆ及び画素１９ｃ〜画素１９ｄにそれぞれ拡大するとともに、光学的特性を示す画素１９ｃ及び画素１９ｄ近傍の歪が除去されている。
【０２１３】
そして、本実施例では、凸の場合にはしきい値ａを用い、凹の場合にはしきい値ｂを用いて、点線及び実線で示す各画素値の差としきい値との比較を行い、各しきい値よりも大きい場合にのみ実線で示す第２ラインの処理結果を採用することとしているため、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込み及び画素１９ａ〜画素１９ｂの突出を一部改善する結果となる。
【０２１４】
図１９（ｃ）は、白基準面１０の第３ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第２ラインまでの処理結果を点線で示す図であり、実線で示す第３ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響と、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪とが、ともに除去されている。
【０２１５】
そして、本実施例による処理を行うと、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込み及び画素１９ａ〜画素１９ｂの突出が完全に解消され、白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されることが分かる。
【０２１６】
図１９（ｄ）は、白基準面１０の第５ラインまでの処理を終了した時点で、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データを示す図であり、光学的特徴を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂ及び画素１９ａ〜画素１９ｂに示す白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されたことが分かる。
【０２１７】
特に、画素１９ａ〜画素１９ｂに示す突出部が、画素１６ａ〜画素１６ｂに示す落ち込み部よりもその程度が軽微となる場合に本実施例は有効であり、かかる場合に、第３の実施例に示すような共通のしきい値を用いると、画素１９ａ〜画素１９ｂの突出部を光学系の特性と捉えて残置するおそれが生じる。
【０２１８】
上述したように、第４の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きな場合（凸の場合）と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも小さな場合（凹の場合）とで異なるしきい値を用いることにより、白基準面１０に付着したゴミの反射率が高い場合及びノイズの影響をなくすことができる。
【０２１９】
次に、第５の実施例について説明する。
【０２２０】
第５の実施例は、２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データに所定の定数を掛けたものを、第１ラインの読取データと比較するよう構成した実施例である。
【０２２１】
図２０は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第５の実施例の細部構成を示す図である。
【０２２２】
図２０に示すように、このシェーディング補正回路２００は、図１４に示す第３の実施例の場合と同様に、補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄを有するとともに、乗算器２００ａを付加している。
【０２２３】
補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、補間回路１５ａ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに対してサンプリングパルスを出力するパルス発生回路である。
【０２２４】
補正メモリ１５ｄは、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄが選択した選択結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０２２５】
そして、乗算器２００ａは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して１未満の定数を掛け、その演算結果を比較回路１５ｃに出力する処理部であり、該定数は、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が利用される。
【０２２６】
なお、上記定数を１未満とした理由は、補間回路１５ａが第２ライン〜第５ラインを間引きして補間したデータよりも、補正メモリ１５ｄに記憶するデータを重視するためである。
【０２２７】
換言すると、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪等に代表される光学的特性をできるだけ残すために１未満の定数を乗算しているのである。
【０２２８】
比較回路１５ｃは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して所定の定数を乗算した値と、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の画素値とを比較して、比較結果をセレクト信号としてセレクタ部１４０ｃに出力する処理部である。
【０２２９】
セレクタ部１４０ｃは、比較回路１５ｃから受け取ったセレクト信号に基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０２３０】
セレクタ部１４０ｄは、白基準面１０の第１ラインについては読取データを補正メモリ１５ｄに出力し、第２ライン以降についてはセレクタ部１４０ｃから受け取ったデータを補正メモリ１５ｄに出力する処理部である。
【０２３１】
次に、上記シェーディング補正回路２００が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２３２】
図２１は、シェーディング補正回路２００が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２３３】
第３の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ２１０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ２１０２）。
【０２３４】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ２１０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ２１０４）。
【０２３５】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ２１０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ２１０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉに所定の１未満の定数ａを乗算した値が、画素値Ｘｉよりも大きいか否かを確認する（ステップ２１０７）。
【０２３６】
その結果、画素値Ｙｉ×ａが、画素値Ｘｉよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ２１０８）、画素値Ｘｉ以下である場合には、そのままステップ２１０９に移行する。
【０２３７】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ２１０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ２１１０）、ステップ２１０６に移行する。
【０２３８】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ２１１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ２１１２）、ステップ２１０３に移行し、次のラインに対してステップ２１０３〜２１１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２３９】
上記一連の処理を行うことにより、仮に補正メモリ１５ｄに記憶した画素列と、補間回路１５ａが作成したデータの値とがほぼ同じレベルの値を有するとしても、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列に存在する光学的な特徴を失うことなく、該白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２４０】
次に、上記乗算処理の概念について具体的に示す。
【０２４１】
図２２は、乗算器２００ａが乗算処理を行う前後の画素列の画素値の波形を示す図であり、乗算処理前の波形を実線で示し、乗算処理後の波形を点線で示している。
【０２４２】
図２２に示すように、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ライン〜第５ラインについて間引き及び補間処理を施した結果に対して１未満の定数を乗算すると、当然ながらその値は図示したように低下する。
【０２４３】
そこで、かかる１未満の定数を乗算して値を低下させる意味を説明すると、原則的には、白基準面１０の各ラインは同じ光学系を用いて読み取られるため、その読取データはほぼ同一レベルとなり、光学的な特性も各ラインの読取データに共通して生起する。
【０２４４】
また、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対して間引き及び補間処理を行うと、第１の実施例〜第４の実施例に示したように、光学的な特性が失われることが多い。
【０２４５】
このため、白基準面１０の第１ラインの読取データと、第２ラインに間引き及び補間を施した結果とを単に比較すると、第１ラインの読取データに存在する光学的な特性が、第２ライン〜第５ラインを補間したデータで置換されてしまい、光学的特性が十分に反映した白基準画像データを作成できない。
【０２４６】
そこで、本実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータに１未満の定数を掛けることにより、該データの有意性を低減しているのである。
【０２４７】
上述したように、第５の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に１未満の定数を乗算した値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値とを比較して、前者の方が大きい場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２４８】
次に、第６の実施例について説明する。
【０２４９】
この第６の実施例は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値の一方に定数を掛けることに着目した点では上記第５の実施例と共通するが、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を乗算するよう構成した点に特徴がある。
【０２５０】
補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を積算する意味は、上記第５の実施例に示す白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータに１未満の定数を掛けることと等価な意味を有しているため、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができることが分かる。
【０２５１】
図２３は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第６の実施例の細部構成を示す図である。
【０２５２】
図２３に示すように、このシェーディング補正回路２３０は、図２０に示す第５の実施例の場合と同様に、補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、セレクタ部１４０ｃ、セレクタ部１４０ｄ及び乗算器２００ａから構成される。
【０２５３】
ただし、乗算器２００ａは、第５の実施例のように補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して１未満の定数を掛けるのではなく、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の画素値に１以上の定数を乗算して、その演算結果を比較回路１５ｃに出力する点が異なる。
【０２５４】
なお、該定数は、第５の実施例と同様に、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が利用される。
【０２５５】
次に、上記シェーディング補正回路２３０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２５６】
図２１は、シェーディング補正回路２３０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２５７】
第５の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ２４０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ２４０２）。
【０２５８】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ２４０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ２４０４）。
【０２５９】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ２４０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ２４０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉが、画素値Ｘｉに所定の１以上の定数ａを乗算した値よりも大きいか否かを確認する（ステップ２４０７）。
【０２６０】
その結果、画素値Ｙｉが、画素値Ｘｉ×ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ２４０８）、画素値Ｘｉ×ａ以下である場合には、そのままステップ２４０９に移行する。
【０２６１】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ２４０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ２４１０）、ステップ２４０６に移行する。
【０２６２】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ２４１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ２４１２）、ステップ２４０３に移行し、次のラインに対してステップ２４０３〜２４１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２６３】
上記一連の処理を行うことにより、仮に補正メモリ１５ｄに記憶した画素列と、補間回路１５ａが作成したデータの値とがほぼ同じレベルの値を有するとしても、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列に存在する光学的な特徴を失うことなく、該白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２６４】
図２２は、乗算器２００ａが乗算処理を行う前後の画素列の画素値の波形を示す図であり、乗算処理前の波形を実線で示し、乗算処理後の波形を点線で示すように、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の各画素値に対して１以上の定数を乗算すると、その値は図示したように上昇する。
【０２６５】
すなわち、比較回路１５ｃが比較する対象は、補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の画素値と、補間回路１５ａからの出力であるため、かかる補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の画素値に１以上の定数を掛けることは、補間回路１５ａからの出力に１未満の定数を掛けることと等価であるため、第５の実施例と同様に、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータの有意性を低減できることが分かる。
【０２６６】
上述したように、第５の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を乗算した値とを比較して、前者の方が大きい場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２６７】
なお、上記第１の実施例〜第６の実施例では、白基準面１０の第１ラインの読取データを基準データとして、該第１ラインの読取データを、第２ライン〜第５ラインの読取データに間引き及び補間処理を施した結果を用いて更新するよう構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２ライン以降の読取データ及び複数のラインを基準データとすることもできる。
【０２６８】
また、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインの４ラインを、間引き及び補間処理の対象としたが、５ライン以上を対象とすることもできる。
【０２６９】
さらに、上記第１の実施例〜第６の実施例では、間引き間隔を８画素とし、読取ラインに応じて２画素ずつ間引き画素をシフトするよう構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意に間引き間隔及びシフト量を設定することができる。
【０２７０】
また、上記第１の実施例〜第６の実施例では、白基準面１０の異なるラインを用いて間引き及び補間処理を行うこととしたが、同一ラインについて間引き位置を変えながら補間処理を行うこともできる。
【０２７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を低減するとともに、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性を失うことなくシェーディング補正を迅速に行うことが可能となる。
【０２７３】
また、請求項２の発明では、補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、白基準面に付着した反射率が高いゴミおよびノイズの影響をも除去することが可能となる。
【０２７４】
また、請求項３の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【０２７５】
また、請求項４の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データが記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は記憶手段に記憶した画像データが最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、光学的特性により画素値が落ち込んだ部分と、画素値が突出した部分とを区別して取り扱うことが可能となる。
【０２７６】
また、請求項５の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【０２７７】
また、請求項６の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データに１より大きい所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データが大きい場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるシェーディング補正回路の第１の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る画像読取装置の外観構成を示す図。
【図３】図２に示す画像読取装置の内部構造を示す図。
【図４】図１に示すパルス発生回路の細部構成を示すブロック図。
【図５】図１に示すパルス発生回路が出力するサンプリングパルスの発生タイミングを示すタイミングチャート。
【図６】図１に示す補間回路の細部構成を示すブロック図。
【図７】図１に示す補間回路が行う補間処理の具体例を示す図。
【図８】図１に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図９】図１に示すシェーディング補正回路の補正メモリに保持する白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図。
【図１０】本発明に係わるシェーディング補正回路の第２の実施例の構成を示すブロック図。
【図１１】図１０に示す演算回路の細部構成を示すブロック図。
【図１２】図１０に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１３】図１０に示すシェーディング補正回路の補正メモリに保持する白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図。
【図１４】本発明に係わるシェーディング補正回路の第３の実施例の構成を示すブロック図。
【図１５】図１４に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１６】図１４に示す補正メモリに保持される中間結果と、最終的に保持される白基準画像データの波形を示す図。
【図１７】本発明に係わるシェーディング補正回路の第４の実施例の構成を示すブロック図。
【図１８】図１７に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１９】図１７に示す補正メモリに保持される中間結果と、最終的に保持される白基準画像データの波形を示す図。
【図２０】本発明に係わるシェーディング補正回路の第５の実施例の構成を示すブロック図。
【図２１】図２０に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図２２】図２０に示す乗算器が乗算処理を行う前後の波形を示す図。
【図２３】本発明に係わるシェーディング補正回路の第６の実施例の構成を示すブロック図。
【図２４】図２３に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図２５】図２３に示す乗算器が乗算処理を行う前後の波形を示す図。
【符号の説明】
１０，２５ａ 白基準面、 １１，２６ 原稿、
１２，２２ｅ レンズ、 １３ イメージセンサ、
１４ Ａ／Ｄ変換器、 １５，１００ シェーディング補正回路、
１４０，１７０，２００，２３０ シェーディング補正回路、
１５ａ 補間回路、 １５ｂ パルス発生回路、
１５ｃ，１７１ｂ，１７２ｂ 比較回路、
１５ｄ 補正メモリ、 １５ｅ 補正演算回路、 １５ｆ 選択回路、
１６ 画像処理部、 ２１ プラテンガラス、 ２２ 読取装置筐体、
２２ａ 制御ユニット、 ２２ｂ ステッピングモータ、
２２ｃ 光源、 ２２ｄ ミラー、
２２ｆ イメージセンサ制御基盤、 ２２ｇ イメージセンサ、
２３ 原稿押さえ、 ２４ 原稿押さえカバー、
２５ 原稿合わせマーク、 ４１ サンプリング画素アドレスカウンタ、
４２ シフト量カウンタ、 ６１ ラッチ回路、 ６２ レジスタ、
６３ 補正係数算出回路、 ６４，６５ 乗算器、 ６６ 加算器、
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ ラインメモリ、
１０２ 演算回路、 １０２ａ 最大値除去部、
１０２ｂ 最小値除去部、 １０２ｃ 平均値算出部、
１４０ａ 減算器、 ２００ａ 乗算器、
１４０ｂ，１７１ａ，１７２ａ 基準値記憶部、
１４０ｃ，１４０ｄ セレクタ、
１７１ 凸側差分比較部、 １７２ 凹側差分比較部
【産業上の利用分野】
本発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機やファクシミリ装置などが光学的なイメージセンサを用いて原稿を読み取る場合には、光学系の歪、原稿を照射する光源の照度のばらつき、イメージセンサの画素ごとの感度ムラ等のシェーディング歪が各画素の画素値を不均質にするため、かかるシェーディング歪を電気的に是正する各種シェーディング補正技術が知られている。
【０００３】
このシェーディング補正技術の代表的なものとして、原稿として読取るべき画像をイメージセンサで読取走査する前に、予め白色の基準面（以下、「白基準面」という。）を読取り、この読取画像データに基づいてシェーディング補正に用いる補正用データ（以下、「白基準画像データ」という。）を作成し、該白基準画像データに基づいてイメージセンサで原稿画像を読み取った画像の読取データの白レベルをシェーディング補正する技術がある。
【０００４】
ところが、かかる従来技術では、シェーディング補正に用いる白基準画像データは、上記イメージセンサの光学的特性を正確に反映している必要があり、白基準面に付着したゴミや汚れ等の影響を受けていると、誤差が大きな補正を行うこととなり、かえって画質の劣化を招く原因となる。
【０００５】
そこで、かかる白基準面に付着したゴミ等の影響を最小限に抑えるために、特開平２−２０２７７２号公報には、アナログ画信号の各ビットに対する補正係数がとり得る範囲を規定し、この範囲外の補正係数を指定するビットレベルが入力された画信号は、隣接または近傍の補正された画信号に基づいて補間する画信号補正方式が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この従来技術では、隣接または近傍に位置する画信号に基づいた局所的な補間を行っているにすぎないため、白基準面に付着した１画素〜数画素程度のゴミにしか対処することができない。
【０００７】
また、特開平４−６８８６８号公報には、１ライン分の画像データをメモリに取り込み、注目画素の前後複数画素の画素値の平均値を１ラインの右側と左側の両側からそれぞれ求めて注目画素の画素値とする包絡線回路が開示されている。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、前後複数画素の平均値を注目画素ごとに順次求めるものであるため、シェーディング補正に用いる白基準画像データを作成するまでに時間を要し、シェーディング補正処理が遅延する。
【０００９】
さらに、実開平２−５５７６９号公報には、プレスキャン時に白基準面を読み取った読取データと、該読取データについて間引き及び欠損部の補間を行った低周波成分の補正データとに基づいて、白基準画像データを再生する画像読取装置が開示されている。
【００１０】
しかしながら、この従来技術では、白基準面の読取データを間引いた部分を補間する際に、間引かずに残したデータに基づいて演算処理を行っているため、間引かずに残したデータ自身が白基準面に付着したゴミの影響を受けていると、かえって誤った低周波成分用の補正用データを用いることになり、ゴミの影響が拡大する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特開平２−２０２７７２号公報に開示される画信号補正方式では、白基準面に付着した数画素程度のゴミにしか対応できず、特開平４−６８８６８号公報に開示される包絡線回路では、平均化処理に伴う処理遅延が累増し、特開平２−５５７６９号公報に開示される画像読取装置では、かえって画質の劣化を招くおそれがあるという問題があった。
【００１２】
特に、シェーディング補正に用いる白基準画像データは、白基準面に付着したゴミや汚れ等の影響を除くだけでなく、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したものでなければならない。
【００１３】
そこで、本発明では、上記問題点を解決し、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を局限するとともに、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したシェーディング補正を迅速に行うことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する白基準画像データ記憶制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記白基準画像データ記憶制御手段は、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが、前記記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は前記記憶手段に記憶した画像データが、前記算定手段が算定した最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６の発明は、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データに１より大きいの所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
【作用】
請求項１の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、白基準画像データ記憶制御手段が、前記記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する。
【００２３】
また、請求項２の発明によれば、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが、前記記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は前記記憶手段に記憶した画像データが、前記算定手段が算定した最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２６】
また、請求項５の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段が補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２７】
また、請求項６の発明によれば、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、読取手段により前記白基準面の複数のラインを新たに読取り、サンプリング手段により、該新たに読取った複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、データ補間手段により、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データに１より大きい所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新し、前記白基準画像データとして前記記憶手段に記憶する。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２９】
図２は、本発明に係る画像読取装置の外観構成を示す図である。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、この画像読取装置は、プラテンガラス２１を上面に有する画像読取装置筐体２２に、白色の原稿押さえ２３を有する原稿押さえカバー２４を開閉式に装着したものであり、原稿合わせマーク２５の位置を合わせて原稿をプラテンガラス２１上に載せ、原稿押さえカバー２４を閉じた後に所定の操作を行うことにより、原稿の読取りが行われる。
【００３１】
すなわち、図２（ｂ）に示すように、原稿２６の左辺及び下辺を原稿ガイド２５に沿わせるとともに、読取面をプラテンガラス２１側にして置き、原稿押さえカバー２４を閉じることになる。
【００３２】
なお、本実施例では、シェーディング補正に用いる白基準面２５ａを原稿ガイド２５内に設け、この白基準面２５ａを読み取って白基準画像データを作成した後に原稿２６を読取り、原稿２６の読取データを白基準画像データに基づいてラインごとに補正している。
【００３３】
図３は、上記画像読取装置の内部構造を示す図であり、原稿２６をプラテンガラス２１上に載せて所定の操作がなされると、ステッピングモータ２２ｂにより副走査方向に移動する光源２２ｃから上方に向けて光が照射され、この光が白基準面２５ａ又は原稿２６で反射した反射光がミラー２２ｄ及びレンズ２２ｅを介してイメージセンサ制御基盤２２ｆ上のイメージセンサ２２ｇに結像する。
【００３４】
そして、イメージセンサ２２ｇがこの結像を画像データに光電変換した後、制御ユニット２２ａ内に設けられたＡ／Ｄ変換器が該画像データを量子化することで、例えば各画素が８ビットからなる２５６諧調のデジタル画像データが得られる。
【００３５】
なお、この画像読取装置では、読取ラインを移動させながら白基準面２５ａを複数回読取り、それぞれの読取データに間引き及び補間処理を行なうことにより、白基準面２５ａに付着したゴミ及び汚れの影響を低減するとともに、生の読取データを考慮して光学系の特性を十分に反映するよう構成している。
【００３６】
次に、この画像読取装置の制御ユニット２２ａ内に設けられるシェーディング補正回路について説明する。
【００３７】
図１は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第１の実施例の細部構成を示す図である。
【００３８】
図１に示すように、このシェーディング補正回路１５は、補間回路１５ａと、パルス発生回路１５ｂと、比較回路１５ｃと、補正メモリ１５ｄと、補正演算回路１５ｅと、選択回路１５ｆとから構成され、原稿１１を読み取る前に、白基準面１０を５ライン分読み取って白基準画像データを作成することとする。
【００３９】
具体的には、白基準面１０を読取る５ラインのうち、第２ライン〜第５ラインの読取データに対して後述する間引き及び補間を行うとともに、該補間したデータと第１ラインの読取データを用いて白基準画像データを作成する。
【００４０】
補間回路１５ａは、白基準面１０で反射し、レンズ１２、イメージセンサ１３及びＡ／Ｄ変換器１４を介して入力された画素列のうち、第２ライン〜第５ラインに対応する画素列を受け取り、各画素列から画素の間引きを行うとともに、間引いた画素の画素値を補間して比較回路１５ｃに出力する処理部である。
【００４１】
具体的には、パルス発生回路１５ｂから得られるサンプリングパルスに基づいて、入力された画素列のうち一定間隔で位置する画素をラッチすることにより、ラッチした画素以外の画素を間引くとともに、ラッチした画素の画素値に基づいて欠損部の画素値を補間する。
【００４２】
すなわち、この実施例では、各画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を低減するために、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する画素列をラインごとに読み込むと、８画素づつ離隔した画素の画素値をラッチして、結果的にラッチした画素以外の画素を画素列から間引き、間引いた画素の画素値をラッチした画素の画素値に基づいて算定することにより、かかる欠損部の補間を行っている。
【００４３】
ところが、ラッチした画素の画素値自体が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けていると、かかる間引き及び補間により却ってゴミの影響を拡大する結果となる。
【００４４】
このため、この実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインの４ラインについて、各ラインごとに間引く画素の位置を変えながら欠損部の補間を行うことで、ラッチした画素の画素値自体が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けた場合の不具合を解消している。
【００４５】
パルス発生回路１５ｂは、上記補間回路１５ａ及び選択回路１５ｆにサンプリングパルスを提供するパルス発生回路である。
【００４６】
比較回路１５ｃは、補正メモリ１５ｄに記憶した補正データと、補間回路１５ａが間引き及び補間を行った補間データとを画素ごとに比較して、比較結果を選択回路１５ｃに出力する回路である。
【００４７】
選択回路１５ｆは、Ａ／Ｄ変換器１４から受け取った画素列と、比較回路１５ｃから受け取った画素列のいずれを補正メモリ１５ｄに出力するかを選択する処理部であり、具体的には、Ａ／Ｄ変換器１４から受け取った画素列が白基準面１０の第１ラインに対応する画素列である場合には該画素列を補正メモリ１５ｄに出力し、それ以外の場合には比較回路１５ｃから受け取った画素列を補正メモリ１５ｄに出力する。
【００４８】
補正メモリ１５ｄは、選択回路１５ｆが選択した画素列を記憶するラインメモリであり、少なくとも上記画素列の各画素値を記憶できる記憶容量を有している。
【００４９】
補正演算回路１５ｅは、レンズ１２及びイメージセンサ１３の光学系と、Ａ／Ｄ変換器１４とを介して原稿１１を読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてラインごとにシェーディング補正する演算回路であり、演算結果を画像処理部１６に出力する。
【００５０】
上記構成を有するシェーディング補正回路１５を用いて、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを読み取る都度、画素の間引き及びその補間を行い、補正メモリ１５ｃに記憶した第１ラインの画素列と画素ごとに比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｃに格納することにより、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減しつつ光学的特性を反映した白基準画像データを作成している。
【００５１】
次に、上記パルス発生回路１５ｂの細部構成と、該パルス発生回路１５ｂから出力されるサンプリングパルスの発生タイミングについて説明する。
【００５２】
図４は、図１に示すパルス発生回路１５ｂの細部構成を示す図である。
【００５３】
図４に示すように、このパルス発生回路１５ｂは、８クロックの間隔でサンプリングパルスを発生するサンプリング画素アドレスカウンタ４１と、ラインごとに第１パルスの発生時期をシフトするためのシフト量（第１の実施例では２クロックとする。）をサンプリング画素アドレスカウンタ４１に出力するシフト量カウンタ４２とからなり、サンプリング画素アドレスカウンタ４１は、ビデオクロック（ＣＫ）と、ライン同期信号（ＬＤ）と、ライン同期信号に基づいて動作するシフト量カウンタ４２から出力されるシフト量とを受け取ると、ラインごとにパルスの発生タイミングを２クロックシフトしたサンプリングパルスを出力する。
【００５４】
図５は、このパルス発生回路１５ｂが出力するサンプリングパルスの発生タイミングを示すタイミングチャートである。なお、このタイミングチャートでは、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する部分のみを説明する。
【００５５】
図５に示すように、第２ラインの場合には、ビデオクロックの第１クロックを起点としてパルス５ａを発生するとともに、次のパルス５ｂをパルス５ａから８クロック遅れた第９クロックで発生し、同様にパルス５ｃ及びパルス５ｄを発生する。
【００５６】
次に、第３ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第２ラインの場合よりも２クロックずらし、第３クロックを起点としてパルス５ｅを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５７】
また、第４ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第３ラインの場合よりもさらに２クロックずらし、第５クロックを起点としてパルス５ｆを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５８】
さらに、第５ラインの場合には、最初のパルス発生時期を第４ラインの場合よりもさらに２クロックずらし、第７クロックを起点としてパルス５ｇを発生し、その後８クロックごとに順次パルスを発生する。
【００５９】
このように、パルス発生回路１５ｂは、シフト量カウンタ４２に格納されたクロック数だけラインごとにパルスの発生時期をずらしながら、８クロックのパルス間隔でサンプリングパルスを発生する。
【００６０】
したがって、補間回路１５ａでは、８クロック（８画素）のパルス間隔からなり、ラインごとに２クロック（２画素）シフトされたサンプリングパルスに基づいて、画素値のラッチを行っており、結果的に、パルス発生回路１５ｂのサンプリングパルスに基づいてラッチした画素間に位置する７画素を間引きしている。
【００６１】
なお、本実施例では、間引き間隔を８画素とし、ラインごとのシフト量を２画素とする場合について説明するが、この間引き間隔及びシフト量は任意に設定することができる。
【００６２】
次に、補間回路１５ａの内部構成と、補間回路１５ａが行う補間処理とを詳細に説明する。
【００６３】
図６は、図１に示す補間回路１５ａの細部構成を示すブロック図である。
【００６４】
図６に示すように、この補間回路１５ａは、ラッチ回路６１と、レジスタ６２と、補間係数算出回路６３と、乗算器６４及び６５と、加算器６６とから構成される。
【００６５】
ラッチ回路６１は、パルス発生回路１５ｂが出力するサンプリングパルスに基づいて、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対応する各画素列から８画素ごとに画素値をラッチする回路である。
【００６６】
なお、このラッチ回路６１がラッチした画素値は、次の画素値をラッチするまでラッチ回路６１内部に保持され、次の画素値をラッチした時点でレジスタ６２に出力する。
【００６７】
レジスタ６２は、ラッチ回路６１から受け取った画素値を保持するレジスタであり、ラッチ回路６１が画素値を乗算器６４に出力する際に、レジスタ内部に保持した画素値が乗算器６５に出力される。
【００６８】
すなわち、レジスタ６２及びラッチ回路６１には、入力された画素列から連続してラッチされる８画素離れた２つの画素の画素値がそれぞれ格納されることになる。
【００６９】
例えば、図５に示すサンプリングパルスの場合には、ラッチ回路６１は、まず最初にパルス５ａに基づいてラッチした第１画素の画素値を内部に保持し、該ラッチ回路６１が、次のパルス５ｂに基づいて第９画素の画素値をラッチした時点で、第１画素の画素値をレジスタ６２に出力し、第９画素の画素値を内部に保持する。したがって、この時点で、レジスタ６２には第１画素の画素値が保持され、ラッチ回路６１には第９画素の画素値が保持される。
【００７０】
そして、レジスタ６２及びラッチ回路６１がそれぞれ保持する画素値が乗算部６４及び６５に出力され、必要な補正係数との積を取った後に加算されることにより、第２画素〜第８画素までの画素値が補間される。
【００７１】
次に、ラッチ回路６１が次のパルス５ｃに基づいて第１７画素の画素値をラッチしたならば、ラッチ回路６１内部に保持した第９画素の画素値がレジスタ６２に出力され、同様の処理が行われる。
【００７２】
このように、上記ラッチ回路６１及びレジスタ６２に保持した画素値に基づいて間引いた画素の画素値を補間する。
【００７３】
次に、上記構成を有する補間回路１５ａが行う補間処理について具体的に説明する。
【００７４】
図７は、上記補間回路１５ａが行う補間処理の具体例を示す図である。
【００７５】
図７に示すように、ここでは、パルス７ａに基づいてラッチされ、レジスタ６２内に保持された第ｎ画素と、パルス７ｂに基づいてラッチされ、ラッチ回路６１内に保持された第ｎ＋８画素との間に位置する第ｎ＋１画素〜第ｎ＋７画素の画素値を、第ｎ画素の画素値及び第ｎ＋８画素の画素値を比例配分して補間する場合について説明する。
【００７６】
第ｎ画素の画素値を’ａ’とし、第ｎ＋８画素の画素値を’ｂ’とすると、第ｎ＋ｉ画素（ｉ＝１〜７）の画素値ｃｉは、
ｃｉ ＝ ｛（８−ｉ）／８｝×ｎ ＋ （ｉ／８）×（ｎ＋８）
と推定することができる。
【００７７】
このため、各画素値は、
ｃ１ ＝ ７／８×ｎ＋（１／８）×（ｎ＋８）
ｃ２ ＝ ６／８×ｎ＋（２／８）×（ｎ＋８）
ｃ３ ＝ ５／８×ｎ＋（３／８）×（ｎ＋８）
ｃ４ ＝ ４／８×ｎ＋（４／８）×（ｎ＋８）
ｃ５ ＝ ３／８×ｎ＋（５／８）×（ｎ＋８）
ｃ６ ＝ ２／８×ｎ＋（６／８）×（ｎ＋８）
ｃ７ ＝ １／８×ｎ＋（７／８）×（ｎ＋８）
と算定できる。
【００７８】
したがって、レジスタ６２に保持された第ｎ画素の画素値ａと、ラッチ回路６１に保持された第ｎ＋８画素の画素値ｂとを用いて、第ｎ＋ｉ画素の画素値ｃｉを補間する場合には、補正係数算出回路６３は、乗算器６５に対しては（８−ｉ）／８を出力し、乗算器６４に対しては（ｉ／８）を出力する。
【００７９】
そして、補間回路１５ａは、上記補間手順により補間された画素列を比較回路１５ｃに出力し、比較回路１５は、該画素列の各画素値を補正メモリ１５ｄ内に保持する画素列の画素値と画素ごとに比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｄ内に格納する。
【００８０】
例えば、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ラインの処理を行った時点では、第１ラインを読み取った画素列の各画素値が補正メモリ１５ｄ内に格納されているため、第１ラインを読取った画素列と、第２ラインについて間引き及び補間処理を行った画素列とを画素ごとに比較して、画素値が大きな方を補正メモリ１５ｄ内に格納することとなる。
【００８１】
上記一連の処理を白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対してそれぞれ行うことにより、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減した白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することができる。
【００８２】
そして、原稿１１を読み取った画像データがラインごとに入力されると、補正演算回路１５ｅでは、補正メモリ１５内の白基準画像データに基づいてシェーディング補正を行い、画像処理部１６に出力する。
【００８３】
なお、この画像処理部１６では、シェーディング歪の補正を行った画像データに対して、フィルタ処理、拡大縮小処理、２値化処理等の予設定された画像処理を行っている。
【００８４】
次に、上記シェーディング補正回路１５が行う白基準画像データの作成手順について説明する。
【００８５】
図８は、シェーディング補正回路１５が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、白基準面の第１ラインを取り込んだ画素列Ｘの各画素値を、第２ライン〜第５ラインの画素列にそれぞれ間引き及び補間を施したデータで更新する場合について説明する。
【００８６】
まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ８０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ８０２）。
【００８７】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ８０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ８０４）。
【００８８】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ８０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ８０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉと大小比較する（ステップ８０７）。
【００８９】
その結果、画素値Ｙｉが画素値Ｘｉよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ８０８）、画素値Ｙｉが画素値Ｘｉ以下である場合には、そのままステップ８０９に移行する。
【００９０】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ８０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ８１０）、ステップ８０６に移行する。
【００９１】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ８１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ８１２）、ステップ８０３に移行し、次のラインに対してステップ８０３〜８１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【００９２】
上記一連の処理を行うことにより、白基準面１０の第１ラインの読取データを第２ライン〜第５ラインに対して間引き及び補間を施したデータで更新することとができるため、白基準面１０に付着したゴミの影響を低減しつつ光学的特性を十分に反映したシェーディング補正用の白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することが可能となる。
【００９３】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【００９４】
図９は、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図である。
【００９５】
図９（ａ）は、白基準面１０の第１ラインを読み取った画素列の画素値の波形を示しており、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けて、画素９ａ〜画素９ｂの間で画素値が落ち込む様子を示している。
【００９６】
図９（ｂ）は、パルス発生回路１５ｂが発生したサンプリングパルスを示しており、このパルスが補間回路１５ａに出力され、補間回路１５ａが行う第２ライン〜第５ラインの間引き処理に利用される。
【００９７】
また、本実施例では、サンプリング間隔を８画素としているので、各パルスを８クロック離間するとともに、シフト量を２画素としているので、各ラインに発生するパルスが２画素づつずれている。
【００９８】
図９（ｃ）は、白基準面の第２ライン〜第５ラインを読み取った各ラインに間引き及び補間を行った処理結果を示しており、第５ラインは、ラッチした画素９ｃ自体がゴミの影響を受け、ゴミの影響を拡大した結果となっているが、第２ライン〜第４ラインについては、ゴミの影響を受けた画素を間引いた補間が行なわれ、画素値の落ち込みは見られない。
【００９９】
図９（ｄ）は、補正メモリ１５ｄに保持されるデータが順次改善される様子を示している。
【０１００】
すなわち、まず第１ラインの読取データが補正メモリ１５ｄに格納させた時点では、上述したように画素９ａ〜画素９ｂの間で画素値の落ち込みが見られるが、該第ラインの読取データを第２ラインに間引き及び補間を施したデータで更新すると、画素９ｄ〜画素９ｅに示すように落ち込みが改善されている。
【０１０１】
さらに、第３ライン及び第４ラインにそれぞれ間引き及び補間を施したデータで更新することにより、画素９ｆ〜９ｇ及び画素９ｈ〜画素９ｉに示すように落ち込み部分が改善される。
【０１０２】
そして、最後に、第５ラインに基づいて更新することとなるが、この第５ラインに間引き及び補間を施したデータは、ラッチした画素９ｃ自体がゴミの影響を受け、ゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１０３】
しかし、本実施例では、画素ごとに画素値を比較して、画素値の大きな方を採用するよう構成しているので、この第５ラインが補正メモリ１５ｄの内容に悪影響をもたらさない。
【０１０４】
このように、第２ライン〜第５ラインにそれぞれ間引き及び補間を施したデータで第１ラインの読取データを更新した結果が、最終的に補正メモリ１５ｄに記憶され、白基準画像データとして利用される。
【０１０５】
上述したように、第１の実施例では、ラインごとに２クロック単位でタイミングがシフトされた８クロック間隔のサンプリングパルスに基づいて、第２ライン〜第５ラインの読取データに対する画素の間引き及び補間を行うとともに、白基準面１０の第１ラインの読取データと、第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行ったデータとそれぞれ画素ごとに比較して画素値が最も大きなものを白基準画像データの構成画素として採用し、該構成画素からなる白基準画像データに基づいて原稿１１を読み取った画像データを補正するよう構成したので、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を局限するとともに、イメージセンサの微細な光学的特性を正確に反映したシェーディング補正を迅速に行うことができる。
【０１０６】
ところで、上記第１の実施例では、シェーディング補正回路１５内の比較回路１５ｃにおいて、間引き及び補間を行った画素の画素値と、補正メモリ１５ｄ内の画素の画素値とを大小比較し、大きな画素を補正メモリ１５ｄ内に保持するよう構成しているので、第１ラインの読取データ及び第２ライン〜第５ラインを補間したデータのうち、常に画素値が最大のものが白基準画像データの構成要素として利用されることになる。
【０１０７】
すなわち、白基準面にゴミが付着した場合には、一般的には当該部分の反射率が低下するため、第１の実施例ではその最大値を白基準画像データとして採用している。
【０１０８】
しかしながら、常に最大値をとることとすると、白基準画像データの各画素値が全体に高くなる傾向が生じ、また、白基準面よりも反射率が高いゴミが付着した場合には、白基準面に付着したゴミの影響を拡大することになる。
【０１０９】
そこで、以下では、かかる不具合を是正するシェーディング補正回路の第２の実施例について説明する。なお、説明の便宜上、上記第１の実施例と同様の部分については同一の符号を付することとしてその詳細な説明を省略する。
【０１１０】
図１０は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第２の実施例の細部構成を示す図である。
【０１１１】
図１０に示すように、このシェーディング補正回路１００は、図１に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ及び選択回路１５ｆに、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄと、演算回路１０２を付加した構成となる。
【０１１２】
図１に示すシェーディング補正回路１５と同様に、補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、上記補間回路１５ａが行うラッチのタイミングをサンプリングパルスとして提供するパルス発生回路である。
【０１１３】
また、補正メモリ１５ｄは、比較回路１５ｃにおける比較結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０１１４】
さらに、選択回路１５ｆは、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画素列と比較回路１５ｆから出力された画素列のいずれを補正メモリ１５ｄに出力するかを選択する処理部であり、具体的には、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画素列が白基準面１０の第１ラインに対応する画素列である場合には該画素列を補正メモリ１５ｄに出力し、その以外の場合には比較回路１５ｆから出力された画素列を補正メモリ１５ｄに出力する。
【０１１５】
ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄは、補間回路１５ａが間引き及び補間した画素列を白基準面の読取ラインごとに記憶する記憶部である。なお、この第２の実施例においても、上記第１の実施例の場合と同様に、白基準面の読取ライン数を５ラインとし、そのうち第２ライン〜第５ラインに対応する４つのラインメモリを設けている。
【０１１６】
演算回路１０２は、上記４つのラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに保持した画素列の対応する位置に存在する各画素値から、それぞれ最大値及び最小値のものを除いた２つの画素値の平均値をとる演算を行う演算回路である。
【０１１７】
ここで、最大値を除く理由は、白基準面に反射率の高いゴミが付着し、本来の白基準画像データよりも高い画素値が出現した場合を考慮したためであり、最小値を除く理由は、白基準面に反射率の低いゴミが付着し、画素値が落ち込んだ場合を考慮したためである。
【０１１８】
上記構成を有するシェーディング補正回路１００を用いることにより、反射率が異なる各種のゴミが白基準面に付着した場合であっても、かかるゴミの影響を除去したシェーディング補正を行うことができる。
【０１１９】
次に、上記演算回路１０２の細部構成について具体的に説明する。
【０１２０】
図１１は、上記演算回路１０２の細部構成を示す図である。
【０１２１】
図１１に示すように、この演算回路１０２は、最大値除去部１０２ａと、最小値除去部１０２ｂと、平均値算出部１０２ｃとから構成される。
【０１２２】
最大値除去部１０２ａは、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納された各画素列のうち、対応する位置に保持された４つの画素の画素値を同時に受け付け、かかる４つの画素値の最大値を算出し、該最大値を除去した３つの画素の画素値をそれぞれ最小値除去部１０２ｂに出力する処理部である。
【０１２３】
最小値除去部１０２ｂは、最大値除去部１０２ａから受け取った３つの画素値から最小値を算出し、該最小値を除いた２つの画素値を平均値算出部１０２ｃに出力する処理部である。
【０１２４】
平均値算出部１０２ｃは、最小値除去部１０２ｂから受け取った２つの画素値の平均値を算出する処理部である。
【０１２５】
上記演算回路１０２を用いることにより、ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄ内に保持する各画素の対応する位置に保持された４つの画素値のうち、最大値及び最小値を除去した２つの画素値の平均が、補正メモリ１５ｄに格納され、該補正メモリ１５ｄ内に保持された画素値が、補正演算回路１５ｅがシェーディング補正を行う際の白基準画像データとして使用される。
【０１２６】
次に、上記シェーディング補正回路１００が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０１２７】
図１２は、シェーディング補正回路１００が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０１２８】
まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１２０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１２０２）。
【０１２９】
そして、白基準面１０の読取ラインを示す変数ｊに２を設定した後（ステップ１２０３）、白基準面１０の第ｊラインの画素列を間引きながらラッチして取り込む（ステップ１２０４）。なお、変数ｊに２を初期設定した理由は、間引き及び補間を行う第２ライン〜第５ラインに対応する変数としてｊを用いているためである。
【０１３０】
次に、ラッチして取り込んだ第ｊラインの間引いた画素の画素値を補間したデータＹｊを作成し（ステップ１２０５）、ラインメモリｊに格納する（ステップ１２０６）。
【０１３１】
そして、白基準面１０の第５ラインまでの画素列の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１２０７）、取り込みを終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動させ（ステップ１２０８）、変数ｊをインクリメントした後（ステップ１２０９）にステップ１２０４に移行する。
【０１３２】
これに対して、第５ラインまでの画素列を取り込み、間引き及び補間処理を終了して、その結果を各ラインメモリに格納した場合には、補正メモリ１５ｄ及び各ラインメモリに記憶した画素列の画素位置を示す変数ｉを１に初期設定し（ステップ１２１０）、各ラインメモリ内の第ｉ画素の画素値を読み出す（ステップ１２１１）。
【０１３３】
そして、各ラインメモリから読み出した画素値の最大値及び最小値を判別し（ステップ１２１２）、該最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値Ｍｉを求める（ステップ１２１３）。
【０１３４】
すなわち、本実施例では、４つのラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄにそれぞれ格納した画素列を対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値Ｍｉを利用している。
【０１３５】
次に、補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の第ｉ画素の画素値Ｘｉを読みだし（ステップ１２１４）、該画素値Ｘｉと、ステップ１２１３で算出した平均値Ｍｉとを比較する（ステップ１２１５）。
【０１３６】
そして、画素値Ｘｉが平均値Ｍｉよりも小さければ平均値Ｍｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素として格納し（ステップ１２１６）、平均値Ｍｉよりも大きければそのまま次の処理に移行する。
【０１３７】
そして、補正メモリ１５ｄ内に次に処理すべき第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１２１７）、次に処理すべき画素が存在する場合には、変数ｉをインクリメントした後（ステップ１２１８）にステップ１２１１に移行し、次に処理すべき画素が存在しない場合には処理を終了する。
【０１３８】
上記一連の処理を行うことにより、白基準面１０に反射率の高いゴミが付着した場合であっても、かかるゴミの影響を低減したシェーディング補正用の白基準画像データを補正メモリ１５ｄ内に保持することが可能となる。
【０１３９】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０１４０】
図１３は、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図である。
【０１４１】
図１３（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着した反射率の高いゴミの影響を受けて、画素１３ａ〜画素１３ｂの間で画素値が上がり、白基準面１０に付着した反射率の低いゴミの影響を受けて、画素１３ｃ〜１３ｄの間で画素値が落ち込む様子を示している。なお、画像読取装置の光学的特性を受けて、画素１３ｓ〜画素１３ｔの間にゆらぎが見られる。
【０１４２】
図１３（ｂ）は、パルス発生回路１５ｂが発生するサンプリングパルスを示しており、このパルスが補間回路１５ａに出力され、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ライン〜第５ラインから画素をラッチする際に利用される。
【０１４３】
また、この実施例では、第１の実施例の場合と同様に、サンプリング間隔を８画素としているので、各パルスが８クロック離間するとともに、シフト量を２画素としているので、各ラインに発生するパルスが２画素づつずれている。
【０１４４】
図１３（ｃ）は、白基準面１０を読み取った第２ライン〜第５ラインについて間引き及び補間を行った処理結果を示しており、第２ラインでは、ラッチした画素１３ｅ自体が反射率の高いゴミの影響を受けているため該反射率の高いゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１４５】
また、第３ライン及び第４ラインについては、ゴミの影響を受けた画素を間引いて補間を行っているため、画素値の落ち込みは見られない。
【０１４６】
さらに、第５ラインでは、ラッチした画素１３ｆ自体が反射率の低いゴミの影響を受けているため、該反射率の低いゴミの影響を拡大した結果となっている。
【０１４７】
そして、上記第２ライン〜第５ラインの各画素値が、それぞれラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納される。
【０１４８】
図１３（ｄ）は、白基準面１０の第１ラインを示す波形と、図１３（ｃ）に示す第２ライン〜第５ラインを対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値を示す波形とを対比して示す図である。
【０１４９】
第２ライン〜第５ラインを対応する画素ごとに比較して、最大値及び最小値を除いた２つの画素の平均値を示す波形を見ると、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けた画素１３ａ〜画素１３ｂに示す突出部分と、画素１３ｃ〜画素１３ｄに示す落ち込み部分が解消しているだけでなく、画素１３ｓ〜画素１３ｔに示すゆらぎ部分も解消されている。
【０１５０】
すなわち、白基準面１０に付着したゴミの影響のみならず、本来残すべき光学系の影響をも除去した結果となっている。
【０１５１】
図１３（ｅ）は、最終的に補正メモリ１５ｄ内に保持される白基準画像データを示す図であり、具体的には、図１３（ｄ）に示す２つの波形を画素ごとに比較して、画素値の大きなものを採用している。
【０１５２】
この白基準画像データによると、画素１３ｓ〜画素１３ｔに示す光学系の特性部分を残したまま、画素１３ａ〜画素１３ｂ及び画素１３ｃ〜画素１３ｄに出現した白基準面１０の付着したゴミの影響を除去できたことが分かる。
【０１５３】
上述したように、第２の実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに応じて２クロック単位でタイミングがシフトされた８クロック間隔のサンプリングパルスに基づいて、画素の間引きと、間引いた画素の画素値の補間とを行って各ラインメモリ１０１ａ〜１０１ｄに格納するとともに、対応する画素の画素値のうちの最大値及び最小値を除去した２つの画素の平均値を算出して、補正メモリ１５ｄに格納した第１ラインの画素列を補正して白基準画像データを作成し、該白基準画像データに基づいて原稿１１を読み取った画像データを補正するよう構成したので、白基準面１１に反射率の高いゴミが付着した場合であっても、光学系の特性を十分に反映したシェーディング補正を迅速かつ適正に行うことができる。
【０１５４】
ところで、上記第１の実施例は、補正メモリ１５ｄに格納した白基準面１０の第１ラインの画素列を、第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行った画素列と画素ごとに比較して最も大きな画素値に置換するよう構成し、また、上記第２の実施例は、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに間引き及び補間を行った各画素列を画素ごとに比較して最大値及び最小値を除いた平均値を算出し、該平均値を補正メモリ１５ｄに格納した白基準面１０の第１ラインの画素列と比較して、より大きな画素値を補正メモリ１５ｄに格納するよう構成した。
【０１５５】
すなわち、上記第１の実施例及び第２の実施例は、いずれも第１ラインの画素列と、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データとを比較して、より大きな画素値を白基準画像データの構成要素をして採用するよう構成している。
【０１５６】
このため、上記第１ラインが光学的特性に係わる情報を保持していたとしても、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データの各画素値が、第１ラインの画素列の各画素値よりも大きな場合には、光学的特性を没却する結果となる。
【０１５７】
そこで、以下では、上記第１ラインの画素列が有する光学的特性に係わる情報の喪失を避けるために、補正メモリ１５ｄに格納した第１ラインの画素列を第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データに置き換えるための条件を設けた第３の実施例〜第６の実施例について説明する。
【０１５８】
なお、第３の実施例及び第４の実施例は、第１ラインの画素列の画素値と、第２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データとを画素ごとに比較した場合に、その差が、あるしきい値よりも小さければ補正データによる置換を行わないという制限を設けている。また、第５の実施例及び第６の実施例は、２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データと、第１ラインの読取データとを比較する際に、所定の定数を掛けた値を用いるという制限を設けている。
【０１５９】
まず、第３の実施例について説明する。
【０１６０】
図１４は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第３の実施例の細部構成を示す図である。
【０１６１】
図１４に示すように、このシェーディング補正回路１４０は、図１に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ及び補正演算回路１５ｅに、減算器１４０ａと、基準値記憶部１４０ｂと、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄとを付加した構成となる。
【０１６２】
図１に示すシェーディング補正回路１５と同様に、補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、補間回路１５ａ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに対してサンプリングパルスを出力するパルス発生回路である。
【０１６３】
また、補正メモリ１５ｄは、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄが選択した選択結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０１６４】
さらに、減算器１４０ａは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値から、補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値を減じて、両者の差を比較回路１５ｃに出力する処理部である。
【０１６５】
基準値記憶部１４０ｂは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値で補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値を置換するか否かのしきい値を記憶する記憶部であり、該しきい値としては、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が格納される。
【０１６６】
比較回路１５ｃは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに記憶した第１ラインの画素列の画素値との差を減算器１４０ａから受け取ると、この値を基準値記憶部１４０ｂに記憶したしきい値と比較して、比較結果をセレクト信号としてセレクタ部１４０ｃに出力する処理部である。
【０１６７】
なお、補間回路１５ａからの画素値と、補正メモリ１５ｄからの画素値との差がしきい値を超える場合にはセレクト信号を’１’として、補間回路１５ａからの画素値を新たに採用する旨をセレクタ部１４０ｃに通知するとともに、しきい値以下である場合にはセレクト信号を’０’として、補間回路１５ａからの画素値を採用しない旨をセレクタ部１４０ｃに通知する。
【０１６８】
セレクタ部１４０ｃは、比較回路１５ｃから受け取ったセレクト信号に基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０１６９】
具体的には、セレクト信号が’１’の場合には、補間回路１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力し、セレクト信号が’０’の場合には、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する。
【０１７０】
セレクタ部１４０ｄは、白基準面１０の第１ラインについては読取データを補正メモリ１５ｄに出力し、第２ライン以降についてはセレクタ部１４０ｃから受け取ったデータを補正メモリ１５ｄに出力する処理部である。
【０１７１】
次に、上記シェーディング補正回路１４０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０１７２】
図１５は、シェーディング補正回路１４０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０１７３】
第１の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１５０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１５０２）。
【０１７４】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ１５０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ１５０４）。
【０１７５】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ１５０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ１５０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、しきい値ａよりも大きいか否かを確認する（ステップ１５０７）。
【０１７６】
その結果、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１５０８）、しきい値ａ以下である場合には、そのままステップ１５０９に移行する。
【０１７７】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１５０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ１５１０）、ステップ１５０６に移行する。
【０１７８】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１５１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ１５１２）、ステップ１５０３に移行し、次のラインに対してステップ１５０３〜１５１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０１７９】
上記一連の処理を行うことにより、補間回路１５ａが補間したデータと、補正メモリ１５ｄに記憶したデータとの差が、しきい値以下である場合には、白基準面１０に付着したゴミの影響ではなく、イメージセンサの感度むらによる歪又は光量分布による歪と考えて、該補間回路が補間したデータを棄却し、光学系の特性を十分反映させることができる。
【０１８０】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０１８１】
図１６は、順次補正メモリ１５ｄに保持される中間結果と、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの波形を示す図である。
【０１８２】
図１６（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着したゴミの影響を受けて、画素１６ａ〜１６ｂの間で画素値が落ち込むとともに、画素１６ｃの近傍で光量分布による歪が生じ、また画素１６ｄの近傍で感度むらによる歪が生じた様子を示している。
【０１８３】
図１６（ｂ）は、白基準面１０の第２ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第１ラインの読取データを点線で示す図であり、実線で示す第２ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けたため、ゴミの影響が画素１６ｅ〜画素１６ｆに拡大するとともに、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪が除去されている。
【０１８４】
そして、本実施例では、点線及び実線で示す各画素値の差が、あるしきい値よりも大きい場合には実線で示す第２ラインの処理結果を採用し、しきい値以下である場合には点線で示す第１ラインの読取データを採用することとしているため、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込みを一部改善する結果となる。
【０１８５】
図１６（ｃ）は、白基準面１０の第３ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第２ラインまでの処理結果を点線で示す図であり、実線で示す第３ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響と、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪とが、ともに除去されている。
【０１８６】
そして、本実施例による処理を行うと、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込みが完全に解消され、白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されることが分かる。
【０１８７】
図１６（ｄ）は、白基準面１０の第５ラインまでの処理を終了した時点で、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データを示す図であり、光学的特徴を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂに示す白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されたことが分かる。
【０１８８】
上述したように、第３の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値との差が、基準値記憶部１４０ｂに記憶したしきい値よりも大きな場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０１８９】
次に、第４の実施例について説明する。
【０１９０】
この第４の実施例は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値との差に着目する点では、上記第３の実施例と共通するが、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きいか否かで、異なるしきい値を用いるよう構成した点に特徴がある。
【０１９１】
図１７は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第４の実施例の細部構成を示す図である。
【０１９２】
図１７に示すように、このシェーディング補正回路１７０は、図１４に示す補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、減算器１４０ａ、基準値記憶部１４０ｂ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに、凸側差分比較部１７１及び凹側差分比較部１７２を付加した構成となる。
【０１９３】
すなわち、図１４に示す第３の実施例の基準値記憶部１４０ｂ及び比較回路１５ｃを、凸側差分比較部１７１及び凹側差分比較部１７２に対してそれぞれ設けた点と、セレクタ部１４０ｃが２つのセレクタ信号を受けて選択処理を行う点が異なる。
【０１９４】
凸側差分比較部１７１は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも小さな場合（以下、「凸の場合」と言う。）を対象として設けた処理部であり、しきい値’ａ’を記憶した基準値記憶部１７１ａ及び比較回路１７１ｂからなる。
【０１９５】
凹側差分比較部１７２は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きな場合（以下、「凹の場合」と言う。）を対象として設けた処理部であり、しきい値’ｂ’を記憶した基準値記憶部１７２ａ及び比較回路１７２ｂからなる。
【０１９６】
なお、比較回路１７１ｂ及び１７２ｂは、同図に示す比較回路１５ｃと同様の処理を行う処理部であり、それぞれセレクト信号１及びセレクト信号２をセレクタ部１４０ｃに出力する。
【０１９７】
セレクタ部１４０ｃは、凸側差分比較部１７１の比較回路１７１ｂから出力されるセレクト信号１と、凹側差分比較部１７２の比較回路１７２ｂから出力されるセレクト信号２とに基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０１９８】
具体的には、セレクト信号１又はセレクト信号２のいずれかが’１’の場合には、補間回路１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力し、セレクト信号１及びセレクト信号２がともに’０’の場合には、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する。なお、セレクト信号１及びセレクト信号２がともに’１’の場合には、エラー処理を行う。
【０１９９】
次に、上記シェーディング補正回路１７０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２００】
図１８は、シェーディング補正回路１７０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２０１】
第３の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ１８０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ１８０２）。
【０２０２】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ１８０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ１８０４）。
【０２０３】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ１８０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ１８０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、０以上のしきい値ａよりも大きいか否かを確認する（ステップ１８０７）。
【０２０４】
その結果、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１８０９）、ステップ１８１０に移行する。
【０２０５】
これに対して、しきい値ａ以下である場合には、画素値Ｙｉから画素値Ｘｉを減じた値が、０以下のしきい値ｂよりも小さいか否かを確認し（ステップ１８０８）、画素値Ｙｉ−画素値Ｘｉがしきい値ｂよりも小さな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ１８０９）、ステップ１８１０に移行する。
【０２０６】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ１８１０）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ１８１１）、ステップ１８０６に移行する。
【０２０７】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ１８１２）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ１８１３）、ステップ１８０３に移行し、次のラインに対してステップ１８０３〜１８１２の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２０８】
上記一連の処理を行うことにより、補間回路１５ａが補間したデータの各画素値が、補正メモリ１５ｄに記憶した各画素値よりも大きいか否かで、異なるしきい値を設け、いずれかのしきい値以下である場合には、白基準面１０に付着したゴミの影響ではなく、イメージセンサの感度むらによる歪又は光量分布による歪と考えて、該補間回路が補間したデータを棄却し、光学系の特性を十分反映させることができる。
【０２０９】
次に、上記一連の処理を行った場合の処理結果を具体的に示す。
【０２１０】
図１９は、順次補正メモリ１５ｄに保持される中間結果と、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データの波形を示す図である。
【０２１１】
図１９（ａ）は、白基準面１０の第１ラインの読取データの画素列の画素値を示す波形であり、白基準面１０に付着した反射率の低いゴミの影響を受けて画素１６ａ〜１６ｂの間で画素値が落ち込むとともに、白基準面１０に付着した反射率の高いゴミ又はノイズの影響を受けて画素１９ａ〜１９ｂの間で画素値が突出した様子を示している。なお、画素１６ｃの近傍で光量分布による歪が生じ、また画素１６ｄの近傍で感度むらによる歪が生じている。
【０２１２】
図１９（ｂ）は、白基準面１０の第２ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第１ラインの読取データを点線で示す図であり、実線で示す第２ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響を受けたため、ゴミの影響が画素１６ｅ〜画素１６ｆ及び画素１９ｃ〜画素１９ｄにそれぞれ拡大するとともに、光学的特性を示す画素１９ｃ及び画素１９ｄ近傍の歪が除去されている。
【０２１３】
そして、本実施例では、凸の場合にはしきい値ａを用い、凹の場合にはしきい値ｂを用いて、点線及び実線で示す各画素値の差としきい値との比較を行い、各しきい値よりも大きい場合にのみ実線で示す第２ラインの処理結果を採用することとしているため、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込み及び画素１９ａ〜画素１９ｂの突出を一部改善する結果となる。
【０２１４】
図１９（ｃ）は、白基準面１０の第３ラインの読取データに対して間引き及び補間処理を施した処理結果を実線で示し、この時点で補正メモリ１５ｄに保持される第２ラインまでの処理結果を点線で示す図であり、実線で示す第３ラインの処理結果については、ラッチした画素が白基準面１０に付着したゴミの影響と、光学的特性を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪とが、ともに除去されている。
【０２１５】
そして、本実施例による処理を行うと、画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂの落ち込み及び画素１９ａ〜画素１９ｂの突出が完全に解消され、白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されることが分かる。
【０２１６】
図１９（ｄ）は、白基準面１０の第５ラインまでの処理を終了した時点で、最終的に補正メモリ１５ｄに保持される白基準画像データを示す図であり、光学的特徴を示す画素１６ｃ及び画素１６ｄ近傍の歪を残した状態で、画素１６ａ〜画素１６ｂ及び画素１９ａ〜画素１９ｂに示す白基準面１０に付着したゴミの影響が改善されたことが分かる。
【０２１７】
特に、画素１９ａ〜画素１９ｂに示す突出部が、画素１６ａ〜画素１６ｂに示す落ち込み部よりもその程度が軽微となる場合に本実施例は有効であり、かかる場合に、第３の実施例に示すような共通のしきい値を用いると、画素１９ａ〜画素１９ｂの突出部を光学系の特性と捉えて残置するおそれが生じる。
【０２１８】
上述したように、第４の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値が、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも大きな場合（凸の場合）と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値よりも小さな場合（凹の場合）とで異なるしきい値を用いることにより、白基準面１０に付着したゴミの反射率が高い場合及びノイズの影響をなくすことができる。
【０２１９】
次に、第５の実施例について説明する。
【０２２０】
第５の実施例は、２ライン〜第５ラインの画素列に基づく補正データに所定の定数を掛けたものを、第１ラインの読取データと比較するよう構成した実施例である。
【０２２１】
図２０は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第５の実施例の細部構成を示す図である。
【０２２２】
図２０に示すように、このシェーディング補正回路２００は、図１４に示す第３の実施例の場合と同様に、補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄを有するとともに、乗算器２００ａを付加している。
【０２２３】
補間回路１５ａは、入力された画素列の中から８画素ごとに画素値をラッチするとともに、ラッチした画素間に位置する画素の画素値を補間する処理部であり、パルス発生回路１５ｂは、補間回路１５ａ、セレクタ部１４０ｃ及びセレクタ部１４０ｄに対してサンプリングパルスを出力するパルス発生回路である。
【０２２４】
補正メモリ１５ｄは、セレクタ部１４０ｃ及び１４０ｄが選択した選択結果を記憶する記憶部であり、補正演算回路１５ｅは、原稿１１をラインごとに読み取った画像データを、補正メモリ１５ｄの画素値に基づいてシェーディング補正する演算回路である。
【０２２５】
そして、乗算器２００ａは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して１未満の定数を掛け、その演算結果を比較回路１５ｃに出力する処理部であり、該定数は、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が利用される。
【０２２６】
なお、上記定数を１未満とした理由は、補間回路１５ａが第２ライン〜第５ラインを間引きして補間したデータよりも、補正メモリ１５ｄに記憶するデータを重視するためである。
【０２２７】
換言すると、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪等に代表される光学的特性をできるだけ残すために１未満の定数を乗算しているのである。
【０２２８】
比較回路１５ｃは、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して所定の定数を乗算した値と、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の画素値とを比較して、比較結果をセレクト信号としてセレクタ部１４０ｃに出力する処理部である。
【０２２９】
セレクタ部１４０ｃは、比較回路１５ｃから受け取ったセレクト信号に基づいて、補正メモリ１５ｄから受け取った画素値と、補間回路１５ａから受け取った画素値のいずれの画素値を選択するかを決定し、該選択した画素値をセレクタ部１４０ｄに出力する処理部である。
【０２３０】
セレクタ部１４０ｄは、白基準面１０の第１ラインについては読取データを補正メモリ１５ｄに出力し、第２ライン以降についてはセレクタ部１４０ｃから受け取ったデータを補正メモリ１５ｄに出力する処理部である。
【０２３１】
次に、上記シェーディング補正回路２００が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２３２】
図２１は、シェーディング補正回路２００が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２３３】
第３の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ２１０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ２１０２）。
【０２３４】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ２１０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ２１０４）。
【０２３５】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ２１０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ２１０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉに所定の１未満の定数ａを乗算した値が、画素値Ｘｉよりも大きいか否かを確認する（ステップ２１０７）。
【０２３６】
その結果、画素値Ｙｉ×ａが、画素値Ｘｉよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ２１０８）、画素値Ｘｉ以下である場合には、そのままステップ２１０９に移行する。
【０２３７】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ２１０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ２１１０）、ステップ２１０６に移行する。
【０２３８】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ２１１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ２１１２）、ステップ２１０３に移行し、次のラインに対してステップ２１０３〜２１１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２３９】
上記一連の処理を行うことにより、仮に補正メモリ１５ｄに記憶した画素列と、補間回路１５ａが作成したデータの値とがほぼ同じレベルの値を有するとしても、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列に存在する光学的な特徴を失うことなく、該白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２４０】
次に、上記乗算処理の概念について具体的に示す。
【０２４１】
図２２は、乗算器２００ａが乗算処理を行う前後の画素列の画素値の波形を示す図であり、乗算処理前の波形を実線で示し、乗算処理後の波形を点線で示している。
【０２４２】
図２２に示すように、補間回路１５ａが白基準面１０の第２ライン〜第５ラインについて間引き及び補間処理を施した結果に対して１未満の定数を乗算すると、当然ながらその値は図示したように低下する。
【０２４３】
そこで、かかる１未満の定数を乗算して値を低下させる意味を説明すると、原則的には、白基準面１０の各ラインは同じ光学系を用いて読み取られるため、その読取データはほぼ同一レベルとなり、光学的な特性も各ラインの読取データに共通して生起する。
【０２４４】
また、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインに対して間引き及び補間処理を行うと、第１の実施例〜第４の実施例に示したように、光学的な特性が失われることが多い。
【０２４５】
このため、白基準面１０の第１ラインの読取データと、第２ラインに間引き及び補間を施した結果とを単に比較すると、第１ラインの読取データに存在する光学的な特性が、第２ライン〜第５ラインを補間したデータで置換されてしまい、光学的特性が十分に反映した白基準画像データを作成できない。
【０２４６】
そこで、本実施例では、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータに１未満の定数を掛けることにより、該データの有意性を低減しているのである。
【０２４７】
上述したように、第５の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に１未満の定数を乗算した値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値とを比較して、前者の方が大きい場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２４８】
次に、第６の実施例について説明する。
【０２４９】
この第６の実施例は、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値の一方に定数を掛けることに着目した点では上記第５の実施例と共通するが、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を乗算するよう構成した点に特徴がある。
【０２５０】
補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を積算する意味は、上記第５の実施例に示す白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータに１未満の定数を掛けることと等価な意味を有しているため、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができることが分かる。
【０２５１】
図２３は、本発明に係わるシェーディング補正回路の第６の実施例の細部構成を示す図である。
【０２５２】
図２３に示すように、このシェーディング補正回路２３０は、図２０に示す第５の実施例の場合と同様に、補間回路１５ａ、パルス発生回路１５ｂ、比較回路１５ｃ、補正メモリ１５ｄ、補正演算回路１５ｅ、セレクタ部１４０ｃ、セレクタ部１４０ｄ及び乗算器２００ａから構成される。
【０２５３】
ただし、乗算器２００ａは、第５の実施例のように補間回路１５ａが処理した画素列の画素値に対して１未満の定数を掛けるのではなく、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の画素値に１以上の定数を乗算して、その演算結果を比較回路１５ｃに出力する点が異なる。
【０２５４】
なお、該定数は、第５の実施例と同様に、イメージセンサの感度むら及び光量分布による歪に基づく経験値及び理論値を踏まえた値が利用される。
【０２５５】
次に、上記シェーディング補正回路２３０が白基準画像データを作成するまでの処理手順について説明する。
【０２５６】
図２１は、シェーディング補正回路２３０が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャートである。
【０２５７】
第５の実施例の場合と同様に、まず、白基準面１０の第１ラインを読取った画素列Ｘの各画素値を取り込み（ステップ２４０１）、該画素列Ｘを補正メモリ１５ｄに格納する（ステップ２４０２）。
【０２５８】
そして、次のラインである第２ラインの画素列の画素値を間引きながら取り込むとともに（ステップ２４０３）、該画素列の間引いた画素の画素値を補間した補間データＹを作成する（ステップ２４０４）。
【０２５９】
次に、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列Ｘの画素位置を示す変数ｉを１に初期設定するとともに（ステップ２４０５）、該補正メモリ１５ｄに記憶した第ｉ画素の画素値Ｘｉを読み出して（ステップ２４０６）、第２ラインの画素列の画素値を間引いて補間したデータＹのｉ番目の画素の画素値Ｙｉが、画素値Ｘｉに所定の１以上の定数ａを乗算した値よりも大きいか否かを確認する（ステップ２４０７）。
【０２６０】
その結果、画素値Ｙｉが、画素値Ｘｉ×ａよりも大きな場合には、画素値Ｙｉを補正メモリ１５ｄの第ｉ画素の位置に格納し（ステップ２４０８）、画素値Ｘｉ×ａ以下である場合には、そのままステップ２４０９に移行する。
【０２６１】
そして、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在するか否かを確認し（ステップ２４０９）、該画素が存在する場合には変数ｉをインクリメントして（ステップ２４１０）、ステップ２４０６に移行する。
【０２６２】
これに対して、補正メモリに第ｉ＋１画素が存在しない場合には、５ライン分の取り込みを終了したか否かを確認し（ステップ２４１１）、５ライン分の処理が終了していない場合には、間引く画素位置を一定量移動して（ステップ２４１２）、ステップ２４０３に移行し、次のラインに対してステップ２４０３〜２４１１の処理を繰り返し、５ライン分の取り込みを終了したならば、白基準画像データの作成処理を終了する。
【０２６３】
上記一連の処理を行うことにより、仮に補正メモリ１５ｄに記憶した画素列と、補間回路１５ａが作成したデータの値とがほぼ同じレベルの値を有するとしても、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列に存在する光学的な特徴を失うことなく、該白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２６４】
図２２は、乗算器２００ａが乗算処理を行う前後の画素列の画素値の波形を示す図であり、乗算処理前の波形を実線で示し、乗算処理後の波形を点線で示すように、補正メモリ１５ｄに記憶した画素列の各画素値に対して１以上の定数を乗算すると、その値は図示したように上昇する。
【０２６５】
すなわち、比較回路１５ｃが比較する対象は、補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の画素値と、補間回路１５ａからの出力であるため、かかる補正メモリ１５ｄ内に記憶した画素列の画素値に１以上の定数を掛けることは、補間回路１５ａからの出力に１未満の定数を掛けることと等価であるため、第５の実施例と同様に、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインを補間したデータの有意性を低減できることが分かる。
【０２６６】
上述したように、第５の実施例では、補間回路１５ａが処理した画素列の画素値と、補正メモリ１５ｄに保持した画素列の画素値に１以上の定数を乗算した値とを比較して、前者の方が大きい場合にのみ補間回路１５ａが処理した画素列の画素値を採用するよう構成したので、光学的特性を残したままの状態で白基準面１０に付着したゴミの影響を低減することができる。
【０２６７】
なお、上記第１の実施例〜第６の実施例では、白基準面１０の第１ラインの読取データを基準データとして、該第１ラインの読取データを、第２ライン〜第５ラインの読取データに間引き及び補間処理を施した結果を用いて更新するよう構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２ライン以降の読取データ及び複数のラインを基準データとすることもできる。
【０２６８】
また、白基準面１０の第２ライン〜第５ラインの４ラインを、間引き及び補間処理の対象としたが、５ライン以上を対象とすることもできる。
【０２６９】
さらに、上記第１の実施例〜第６の実施例では、間引き間隔を８画素とし、読取ラインに応じて２画素ずつ間引き画素をシフトするよう構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意に間引き間隔及びシフト量を設定することができる。
【０２７０】
また、上記第１の実施例〜第６の実施例では、白基準面１０の異なるラインを用いて間引き及び補間処理を行うこととしたが、同一ラインについて間引き位置を変えながら補間処理を行うこともできる。
【０２７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、白基準面に付着したゴミ及び汚れ等の影響を低減するとともに、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性を失うことなくシェーディング補正を迅速に行うことが可能となる。
【０２７３】
また、請求項２の発明では、補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、白基準面に付着した反射率が高いゴミおよびノイズの影響をも除去することが可能となる。
【０２７４】
また、請求項３の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【０２７５】
また、請求項４の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データが記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は記憶手段に記憶した画像データが最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、光学的特性により画素値が落ち込んだ部分と、画素値が突出した部分とを区別して取り扱うことが可能となる。
【０２７６】
また、請求項５の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【０２７７】
また、請求項６の発明では、イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データを記憶手段に記憶した後に、新たに読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングし、該サンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出するとともに、補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定し、該算定した最大画像データと、記憶手段に記憶した画像データに１より大きい所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、最大画像データが大きい場合にのみ最大画像データを用いて記憶手段に記憶した画像データを更新するよう構成したので、感度ムラや光量分布に伴う歪に代表される光学的特性をより正確に反映することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるシェーディング補正回路の第１の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る画像読取装置の外観構成を示す図。
【図３】図２に示す画像読取装置の内部構造を示す図。
【図４】図１に示すパルス発生回路の細部構成を示すブロック図。
【図５】図１に示すパルス発生回路が出力するサンプリングパルスの発生タイミングを示すタイミングチャート。
【図６】図１に示す補間回路の細部構成を示すブロック図。
【図７】図１に示す補間回路が行う補間処理の具体例を示す図。
【図８】図１に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図９】図１に示すシェーディング補正回路の補正メモリに保持する白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図。
【図１０】本発明に係わるシェーディング補正回路の第２の実施例の構成を示すブロック図。
【図１１】図１０に示す演算回路の細部構成を示すブロック図。
【図１２】図１０に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１３】図１０に示すシェーディング補正回路の補正メモリに保持する白基準画像データの画素列の画素値の波形等を示す図。
【図１４】本発明に係わるシェーディング補正回路の第３の実施例の構成を示すブロック図。
【図１５】図１４に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１６】図１４に示す補正メモリに保持される中間結果と、最終的に保持される白基準画像データの波形を示す図。
【図１７】本発明に係わるシェーディング補正回路の第４の実施例の構成を示すブロック図。
【図１８】図１７に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図１９】図１７に示す補正メモリに保持される中間結果と、最終的に保持される白基準画像データの波形を示す図。
【図２０】本発明に係わるシェーディング補正回路の第５の実施例の構成を示すブロック図。
【図２１】図２０に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図２２】図２０に示す乗算器が乗算処理を行う前後の波形を示す図。
【図２３】本発明に係わるシェーディング補正回路の第６の実施例の構成を示すブロック図。
【図２４】図２３に示すシェーディング補正回路が行う白基準画像データの作成手順を示すフローチャート。
【図２５】図２３に示す乗算器が乗算処理を行う前後の波形を示す図。
【符号の説明】
１０，２５ａ 白基準面、 １１，２６ 原稿、
１２，２２ｅ レンズ、 １３ イメージセンサ、
１４ Ａ／Ｄ変換器、 １５，１００ シェーディング補正回路、
１４０，１７０，２００，２３０ シェーディング補正回路、
１５ａ 補間回路、 １５ｂ パルス発生回路、
１５ｃ，１７１ｂ，１７２ｂ 比較回路、
１５ｄ 補正メモリ、 １５ｅ 補正演算回路、 １５ｆ 選択回路、
１６ 画像処理部、 ２１ プラテンガラス、 ２２ 読取装置筐体、
２２ａ 制御ユニット、 ２２ｂ ステッピングモータ、
２２ｃ 光源、 ２２ｄ ミラー、
２２ｆ イメージセンサ制御基盤、 ２２ｇ イメージセンサ、
２３ 原稿押さえ、 ２４ 原稿押さえカバー、
２５ 原稿合わせマーク、 ４１ サンプリング画素アドレスカウンタ、
４２ シフト量カウンタ、 ６１ ラッチ回路、 ６２ レジスタ、
６３ 補正係数算出回路、 ６４，６５ 乗算器、 ６６ 加算器、
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ ラインメモリ、
１０２ 演算回路、 １０２ａ 最大値除去部、
１０２ｂ 最小値除去部、 １０２ｃ 平均値算出部、
１４０ａ 減算器、 ２００ａ 乗算器、
１４０ｂ，１７１ａ，１７２ａ 基準値記憶部、
１４０ｃ，１４０ｄ セレクタ、
１７１ 凸側差分比較部、 １７２ 凹側差分比較部
Claims (6)
- イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、
前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、
前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、
前記記憶手段に記憶した画像データの画素毎に、該記憶手段に記憶した画像データと前記データ補間手段で補間した前記複数のラインの画像データを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新する白基準画像データ記憶制御手段と
を具備することを特徴とする画像読取装置。 - 前記白基準画像データ記憶制御手段は、
前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データの同一画素に関する最大値および／または最小値を除くとともに、残りの画像データの平均値を各画素毎に求め、前記記憶手段に記憶した画像データと該平均値とを同一画素に関して比較し、各画素の最大画像データに基づいて白基準画像データとし、該白基準画像データで前記記憶手段に記憶した画像データを更新することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。 - イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、
前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、
前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、
前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、
前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、画素値に所定のしきい値以上の差がある場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段と
を具備することを特徴とする画像読取装置。 - イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、
前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、
前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、
前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、
前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが、前記記憶手段に記憶した画像データよりも第１のしきい値以上大きいか、又は前記記憶手段に記憶した画像データが、前記算定手段が算定した最大画像データよりも第２のしきい値以上大きい場合にのみ、前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段と
を具備することを特徴とする画像読取装置。 - イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、
前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、
前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、
前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、
前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データに１未満の所定の定数を乗算した画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段と
を具備することを特徴とする画像読取装置。 - イメージセンサによる画像の読取走査に先だって該イメージセンサにより白基準面を読取り、該イメージセンサにより読取った画像データに基づいて形成した白基準画像データを記憶手段に記憶するとともに、該記憶手段に記憶した白基準画像データに基づき前記イメージセンサにより読取った画像の読取データを補正するシェーディング補正手段を有する画像読取装置において、
前記イメージセンサにより前記白基準面を読取った画像データを前記記憶手段に記憶した後に、前記イメージセンサにより前記白基準面を新たに複数ライン分読取る読取手段と、
前記読取手段により読取った前記複数のラインの画像データをそれぞれ異なる複数の画素位置で間欠的にサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段でサンプリングした画像データに基づき該ラインの他の画素の画像データを算出して補間するデータ補間手段と、
前記データ補間手段で補間した複数のラインの画像データを同一画素に関して比較して各画素の最大画像データを算定する算定手段と、
前記算定手段が算定した最大画像データと、前記記憶手段に記憶した画像データに１より大きい所定の定数を乗算した画像データとを同一画素に関して比較して、前記算定手段が算定した最大画像データが大きい場合にのみ前記最大画像データを用いて前記記憶手段に記憶した画像データを更新する更新手段と
を具備することを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05922195A JP3633021B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05922195A JP3633021B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08256264A JPH08256264A (ja) | 1996-10-01 |
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ID=13107114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05922195A Expired - Fee Related JP3633021B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3633021B2 (ja) |
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-
1995
- 1995-03-17 JP JP05922195A patent/JP3633021B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08256264A (ja) | 1996-10-01 |
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