JPH01307366A - カラー画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用公爵〕 本発明はカラー画像読取装置などにおいて、１画素を複
数の色信号に分解して読取るカラー画像読取装置に関す
る。

士　　（従来の技術） ト　　　　一般にカラー画像を読取るためには異なる分
光特性を有する少なくとも３種類の色分解フィルタを用
いて１画素につき３種の色信号−を得る必要がある。こ
の色分解を固体撮像素子によって行う方法としては、１
画素につき１個の受光素子を用い、光源または色分解フ
ィルタを３通りに切り換えて読取ることにより１個の受
光素子で３種類の色信号を時分割Ｓ　　　的に得る方法
あるいは、１画素につき異なる隨　　　３種の色分解フ
ィルタを受光面に有する３個の受光素子を用いて３種類
の色信号を得る方法が知られている。この内、前者は光
源または色分解フィルタを切り換えるための可動部分が
必要であり、また、切り換えのために読取速度が遅くな
る欠点がある。これに対し、後者は受光素子が３倍必要
である。また、３種類の色信号が厳密には入力画像の同
一・点に対する情報ではないという欠点を有するが、可
動部分を不要とし、読取速度が速い点で優れている。

第４図は後者の方法によって構成された読取装置を示し
、読取原稿面ｌ下方に光源２、分布屈折型レンズアレイ
３および固体撮像素子４が配設されている。読取原稿面
ｌの一端部には白基準板５が設けられており、読取り前
にはこの白基準板５によって各素子のシェーディング補
正量が算出され、記憶されるようになっている。固体撮
像素子４は受光素子アレイの受光面上に３種類の色分解
フィルタが設けられている。

第５図はこの色分解フィルタの配列を示し、各画素毎に
レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色の
色分解フィルタがそれぞれ設けられ、この３種類の色分
解フィルタによって１画素を色分解して読取るようにな
っている。このような読−取装置では３種の色分解フィ
ルタが設けられた３個の受光素子で１組となり、組をな
す３個の受光素子からの出力信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ
信号）が各画素の色情報を表す時系列の色信号として出
力される。第６図はこのようにして出力される色信号を
示し、第ｎ画素目の信号をＲイ、Ｇ、　、Ｂ、とすると
、ｎに関する時系列で出力されている。

第７図は以上のようにして読取られた色信号を処理する
ブロック図であり、Ａ／Ｄ変換回路６．３色分離回路７
、シェーディング補正回路８、色変換回路９、フィルタ
回路１Ｏ１２値力ラー画像読取装置回路１１、カラー出
力部１２からなる。出力された色信号２１は先ず入／Ｄ
変換回路６でディジタル色信号に変換される。３色分離
回路７はＡ／Ｄ変換回路６からの時系列のＲＧＢ信号２
２をそれぞれ各信号毎に並列にＲ信号２３ａ、Ｇ信号２
３ｂ、Ｂ信号２３ｃに分離して出力する。シェーディン
グ補正回路８は各信号に対する受光素子の感度のばらつ
き、光源の照度むら、アナログ系のオフセット等の補正
を先に述べた白基準板５による補正量をもとに行う。色
変換回路９はシェーディング補正回路８で規格化された
Ｒ信号２４ａ、Ｇ信号２４ｂ、Ｂ信号２４ｃをＹ（イエ
ロー）信号２５ａ、Ｍ　（７ゼンタ）信号２５ｂ、Ｃ（
シアン信号）２５ｃに変換すると共に、Ｋ（ブラック）
信号２５ｄを得る。フィルタ回路１０はこれらの信号２
５ａ、２５ｂ、２５ｃ、、２５ｄに対して空間的な高域
強調処理や平均化処理を行う、２値化回路１１はフィル
タ回路ｌＯから出力された信号２６ａ、２６ｂ、２６ｃ
、２６ｄに対して単純２値化やデイザ処理を行い、これ
らの処理を経た信号２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄは
再現性の良好なカラー画像となってカラー出力部１２の
プリンタなどによって再生される。

このようなカラー複写機においては１画−素の色信号と
して厳密には位置の異なる３個の受光素子からの信号を
用いている。従って、輝度の変化の少ない画像の場合に
は、その影響はレンズの高域劣化などのために無視でき
るが、黒文字などのエツジ部では第８図に示すように、
同−画素内でも３色のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に差が生
ずる。そのため、無彩色の部分であるにもかかられず、
同一画素での規格化色信号の値は３色とも互いに異なり
、誤差が生じる。また、同様の理由から有彩色のエツジ
部分においても誤差が生じる。そして、このような誤差
は色再現性の劣化や再生画像の画質劣化の要因となる。

かかる劣化を防止する従来の技術が、特開昭６１−１５
４３５７号において提案されている。この従来技術にお
いては、シェーディング補正回路８と色変換回路９との
間に補間回路を設けて受光素子の位置の差による誤差を
補正している。すなわち、補間回路では、１百素から得
られる３種の色信号の内の−の色信号を位置基準とし、
この基準の色信号に隣接する色信号を補正演算処理し、
これにより同一点を示す補間色信号を得るものである。

具体的には第６図におい°ＣＧ７信号を基準の色信号と
した場合、 で示される直線的な補正演算を行って、同一点を示す補
間色信号として、Ｇ′７信号、Ｒ′７信号、Ｂ′７信号
を得るものである。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来の技術では、（１）で示すように、補正係数として
ｌ／３を乗する演算が必要となっているが、このような
ｌ／３倍の補正演算のためには乗算器が必須不可欠とな
っている。しかし、この乗算器を必要とする回路は、そ
の構成が複雑となる。このため、乗算器として、補正係
数１７３を記憶したルックアップテーブルなどのメモリ
を使用することも考えられるが、このようなメモリを使
用する場合には、回路をゲートアレイ化することができ
ない問題を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、位置補正演
算を簡単な回路構成で行うため、１／２を基礎の補正係
数として用いたものである。このため、本発明は一つの
画素から読み取られた複数の色信号の内、−の色信号を
基準位置の色信号とし、この基準の色信号に隣接する色
信号に対して１／２を基礎の補正係数とした位置補正演
算を行う補間手段を備えたことを特徴とする。

本発明は１画素につき３個またはそれ以上の色分解フィ
ルタを用いて色分解された色信号を読取る。基準位置の
色信号はこの読取られた複数の色信号の内の−を選択し
て決定される。補間手段はこの決定された色信号を基準
とし、この色信号に隣接する色信号に対して位置補正演
算を行う。位置補正演算は演算の対象となる色信号と基
準の色信号との相対位置関係を考慮して行う。すなわち
、基準の色信号に近接するほど、その色信号の要素が多
く、遠くなるほど、その色信号の要素が少なくなるよう
に隣接する同一色の色信号を加算する。かかる演算にお
いては１／２を基礎とした補正係数を用いて色信号の平
均化を行う。

この補正係数は加算された色信号に乗じるように用いら
れ、この乗算と前記加算を繰り返すことにより補間色信
号を実際の位置における色信号に接近させることができ
る。

なお、本発明では補間手段として上記位置補正演算機能
に加えて、時系列で入力される色信号を各色毎に分離す
る分Ｎ機能を備えることもできる。

〔作用〕

上記の構成により読み取られた各色の色信号は隣接する
同色の色信号との平均化が行われる。これにより色信号
の位置ずれの補間が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面を参照して具体的に説明する。

第１図は本発明に係るカラー画像読取装置の一実施例の
ブロック図を示し、Ａ／Ｄ変換回路６．３色分離回路７
、シェーディング補正回路８、色変換回路９、フィルタ
回路１Ｏ１２値化回路ＩＬカラー出力部１２を備え、さ
らにシェーディング補正回路８と色変換回路９の間に補
間回路１００が挿入されている。補間回路１００を除く
他の回路は第７図々示の各回路に対応するため、同一符
号を付しである。

すなわち、Ａ／Ｄ変換回路６ではカラー受光素子（図示
せず）から出力された時系列の色信号２１をディジタル
色信号２２として出力し、３色分離回路７ではこのディ
ジタル化された時系列の色信号２２から３種の色信号、
すなわち、Ｒ信号２３ａ、Ｇ信号２３ｂ、Ｂ信号２３ｃ
に分離して出力し、シェーディング補正回路８ではこれ
らの信号に対して白基準板からの補正量に基づいた規格
化を行う。規格化された各Ｒ信号２４ａ、Ｇ信号２４ｂ
、Ｂ信号２４ｃは補間回路１００に並列に入力され、補
間回路１００によって受光素子の位置の差により生じる
誤差の補正が行われる。この補正は各画素における−の
色信号を基準とし、この基準の色信号に隣接する色信号
に対して１／２を基礎の補正係数とした位置補正演算を
行うことにより行われる。位置補正演算は演算対象とな
る色信号が基準の色信号に近接するほど、色信号の要素
を多く取り入れ、基準の色信号に遠く゛なるほど、その
色信号の要素を少なくするようにして行われる。また、
かかる演算においては１／２を基礎の補正係数とし、隣
接する同一色間の色信号を加算することにより位置補正
演算を行う。例えば、第６図のように出力された色信号
に対する演算は、下記（２）式によって行う。すなわち
、Ｇ７７信を基準位置の色信号とした場合、 で示される位置補正演算を行い、得られたＧ′７信号、
Ｒ′、信号、Ｂ′ｏ信号を補間色信号３０ａ、３０ｂ、
３０ｃとして色変換回路９に入力するものである。

次に上記位置補正演算を行う補間回路１００の内部構成
を第２図により説明する。補間回路１００は基本的には
加算器および１／２を乗する乗算器によって構成される
。式（２）で示すように、Ｒ′、信号およびＢ′７信号
に対して位置補正演算を行うところから、加算器ｉ１１
．１１２がＲ信号処理回路に、加算器１０３．１０４゜
および乗算器１１３．１１４がＢ信号処理回路に設けら
れる。そして、これら乗算器に加えて各信号処理回路に
はレジスタであるラッチ１２１　、１２２．１２３．１
２４．１２５が設けられている。このうよな構成におい
て、シェーディング補正回路８で規格化されたＢ７７信
はラッチ１２１に、Ｒ７信号はラッチ１２３に、Ｇ７７
信はラッチ１２５に入力される。一方、ラッチ１２２に
は前回読込んだＢ１１−１信号が保持され、ラッチ１２
４には同様にＲＲ−＋が保持されている。Ｂ信号処理回
路における加算器１０１ではこれらのＢ１１信号、Ｂ７
−１信号を加算して（Ｂｆｉ−、＋Ｂ、）信号を算出す
る。この算出は次に、乗算器１１１によって１／２を乗
じられて（１／２　Ｂａ−、＋１／２　Ｂ、　”）信号
となり、加算器１０２に入力される。この入力と同期し
て加算器１０２にはＧｎ信号に近接した信号であるＢｎ
信号がラッチ１２１から入力され、これら入力された信
号の加算を行い、（ｌ／２８ｎ−ｔ　＋３／２　Ｂ、　
）信号を得る。そして、この算出信号は乗算器１１２に
よって１／２を乗じられ、最終的な補間色信号Ｂ”、　
　（＝１／４Ｂ、、−ｔ　＋３／４　Ｂ、　）を得る。

一方、Ｒ信号処理回路では同様に加算器１０３で（Ｒ，
−１十Ｒ，）信号を得、乗算器１１３で（１／２　Ｒ，
−１＋１／２　Ｒ，）信号を得る。次に加算器１０４に
は基準となるＧ７７信に近接した信号であるＲＲ−１信
号がラッチ１２４から入力され、このＲａ−１信号と（
１／２　Ｒ，−、＋１／２　Ｒ，）信号を加算して（２
／３　Ｒ，−、＋１／２　Ｒ，）信号を得る。そして、
乗算器１１４によって１７２を乗することにより補間色
信号Ｒ′、（＝３／４Ｒ−−＋　＋１／４　Ｒａ　）を
得る。なお、Ｇ００信は位置基準の信号であるため、そ
のままＧ′７信号として出力される。このうよな構成で
は、乗算器１１１．１１２．１１３．１１４は全て１／
２を乗じるだけであるから特殊な回路を必要としない。

より具体的には、８ビツトで表わされるデータＢａ−１
、ＢａまたはＲｎ−１、Ｒｎを得、このデータの最下位
ビットを切り捨てることにより近位的に得ることができ
る。このため、非常に簡単な回路構成で実現できる。

このような本実施例では補間回路ｌＯＯを用いることに
より従来１／３画素ずつずれていた色ずれ量を１／１２
画素相当まで減らすことができ、疑似的には実質的な同
一位置の色信号として見做すことができる。従って、従
来必要とした乗算器の如き特別な回路を用いることなく
色ずれの補正が行える。

なお、以上のようにして得られた各色の補間色信号３０
ａ、３０ｂ、３０ｃは次に、色変換回路９（第１図参照
）でＹ信号３１ａ、Ｍ信号３１ｂ、Ｃ信号３１ｃおよび
に信号３１ｄに変換された後、フィルタ回路ＩＯで高域
強調、平均化などの処理が行われて出力される。そして
この出力信号３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは二値化
回路１１で単純２値化、デイザ処理が行われてプリンタ
などのカラー出力部１２に信号３３ａ、３３ｂ、３３ｃ
、３３ｄとして出力される。

第３図は補間回路１００の別の内部構成を示す。この実
施例では時系列で入力される色信号を各色に分離し、そ
の後に位置補正演算を行うものである。このため、ラッ
チ１２１．１２２．１２５．１２４．１２３の前段に５
段のシフトレジスタ１３１．１３２．１３３．１３４．
１３５が設けられている。このシフトレジスタ１３１．
１３２．１３３．１３４．１３５は入力された色信号デ
ータにシフトして、シフトの都度、対応するラッチ１２
１　、１２２．１２５　、１２４．１２３に入力する。

そしてラッチ１２１に入力されたＲ７信号およびラッチ
１２４に保持されているＲ７−６信号は前記実施例と同
様に加算器１０３、乗算器１１３、加算器１０４、乗算
器１１４によって補間色信号Ｒ’、　　（−３／４　Ｒ
，、−１＋１／４　Ｒ，）に補正される。また、ラッチ
１２２に入力されたＢ１１信号およびラッチ１２３に保
持されているＢＭ−１信号は、加算器１０１　、乗算器
１１１、加算器１０２　、乗算器１１２によって補間色
信号Ｂ　”−（＝１／４８Ｍ−ｔ　＋３／４　Ｂ−４＋
　）に補正される。以下、同様にして（ｎ＋１）番目の
画素を位置補正する場合にはシフトレジスタ１３１．１
３２．１３３．１３４．１３５は３画素分をシフトし、
ラッチ１２１にＲ１１＋Ｉ信号、ラッチ１２２にＢい９
．信号、ラッチ１２５に０７や、信号、ラッチ１２４に
Ｒ，信号、ラッチ１２３にＢ７信号がラッチされて補間
演算を行う。このような構成ではシフトレジスタによっ
て３色の色信号が得られるため、３色分離回路７（第１
図参照）が不要となり、回路構成をより簡単にすること
ができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明は、補間回路により
色信号の読取りの位置ずれを実用上支障ない程度に補正
することができるた−め、色ずれを生じることがなく、
読取画像の文字などのエツジ部や粗い綱点部のエツジな
どにおける誤差が除去され、色再現性のよい画像が得ら
れる。

特に本発明では位置補正に使用する補正係数を１／２を
基礎にして用いるため、回路構成が簡単となり、ゲート
アレイによって容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像読取装置を示すブロック図
、第ｉ図はその補正回路の内部構成を示すブロック図、
第３図は補間回路の別例の内部構成を示すブロック図、
第４図は画像読取装置を示す斜視図、第５図は色分解フ
ィルタを示す図、第６図は時系列で出力される色信号を
示す図、第７図は画像読取装置の全体の構成を示すブロ
ック図、第８図は色誤差が生じることを説明する図。 符号の説明 １−・−・・−・−読取原稿面　　２−・−−−−−−
一光源３−・・−・−・−分布屈折率型レンズアレイ４
−−−−−−−−−−−一固体逼像素子　５−・・−−
−一−−−・白基準板６−・−・−・・・・−Ａ／Ｄ変
換回路７−−−−−・−・−・−３色分離回路８・−・
−一−−−−・シェーディング補正回路９−・−・−・
−・・−・色変換回路 １０・・−・−・・・・フィルタ回路　１１−−−−−
・・・−２，値化回路１２−−・・−・−・・−カラー
出力部１００・−・−・補間回路 １０１．１０２．１０３．１０４−−−−−−−加算器
１１１％１１２．１１３．１１４・−１曲・乗算器１２
１　、１２２．１２３．１２４．１２５−曲一曲ラッチ
１３１．１３２．１３３．１３４．１３５−・・・・−
・−シフトレジスタ 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　弁理士
　　　平　　１）忠　雄１００　　　　補間回路 １０１　、　＋０２．１０３．１０４　　−加算器Ｉｌ
ｌ　、＋１２．１１３．１１４−　　−乗算器＋２１　
、＋２２　、＋２３．１２４．１２５　　−　ラノ・ｙ
−１，１３２，１３３，１３４、＋３５ ゛　シフトレジスタ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１画素に対して少なくとも３個の色分解フィルタ
   を受光面に配置したカラー受光素子を用い、各画素から
   色分解された色信号を読み取るカラー画像読取装置にお
   いて、 前記各画素における一つの基準の色信号に隣接する色信
   号に対して１／２を基礎の補正係数とした位置補正演算
   を行って補間色信号を得る補間手段を備えたことを特徴
   とするカラー画像読取装置。
2. （２）前記補間手段は、時系列で入力される色信号を各
   色ごとに分離する色分離機能を有するものである請求項
   第１項記載のカラー画像読取装置。