JPH03143168A - イメージセンサの２値化出力方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ファクシミリ等に用いられるイメージセンサ
を構成する複数の受光素子における出力信号のバラツキ
を補正するためのイメージセンサの２値化出力補正方法
に関するものである。

（従来の技術） 例えばファクシミリを初めとする画素読み取り装置は、
原稿等の被記録媒体上の画素をその濃淡情報により読み
取るため、原稿からの光を受光するイメージセンサを備
えている。この様なイメージセンサは、これに備わる多
数の受光素子に対し、−様な光量の光を照射した場合、
各受光素子から同様なレベルの出力信号（光電変換情ｔ
４＞が得られるものであることが望ましい。しかし、実
際は各受光素子の出力は−様なものとならない。したが
って、この様なイメージセンサを用い、一定の閾値信号
により２値化画像信号を得る場合には、安定した信号が
得られないという問題が生じてしまう。このため、この
問題を防止する目的のイメージセンサの出力補正方法が
従来より種々提案されている。

従来、この種の分野の技術としては、特公昭６１１４７
０２号公報等に記載されるものがあった。以下、その構
成を図を用いて説明する。

第２図は、従来のイメージセンサの２値化出力袖正方法
を用いた画素読み取り装置の構成ブロック図である。

この画素読み取り装置は、イメージセンサの出力信号Ｄ
ｉ入力用の入力端子上及び出力端子２を有している。そ
の入力端子１及び出力端子２間には、アナログスイッチ
３、アナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器
という〉４、ＲＡＭ５、ディジタル／アナログ変換器（
以下、Ｄ／Ａ変換器）６、及び割算器７が、順次、縦続
接続されている。さらに、入力端子上は、引算器８の入
力側に接続され、その引算器８の出力側には割算器７が
接続されている。また、Ａ／Ｄ変換器４の出力側と割算
器７の入力側の間には、ＲＡＭ９、Ｄ／Ａ変換器１−０
及び引算器８が縦続接続されている。そして、Ａ／Ｄ変
換器４の入力側がアナログスイッチ１１．を介して引算
器８の出力１則に接続されている。

次に、動作を説明する。

（イ〉準備段階の動作 入力端子■に、例えば、光源がオフ状態（暗時〉でのイ
メージセンサからの出力信号Ｄｉｄが入力されると、ア
ナログスイッチ３がオンし、アナログスイッチ１１はオ
フする。そのｔ＆、暗時の出力信号はＡ、／Ｄ変換器４
でディジタル化され、暗時画素出力ＤｉｄとしてＲＡＭ
９に格納される。さらに、暗時画素出力Ｄｉｄは必要に
応じて、Ｄ／Ａ変換器１０によってアナログ化された後
、引算器８へ出力される。

一方、入力端子■に、例えば、白色原稿に所定光量の光
が照射されている状態（明時）でのイメージセンサの出
力信号Ｄｉｗが入力されると、アナログスイッチ３がオ
フし、アナログスイッチ↓１はオンする。この結果、明
時の出力信号Ｄｉｗは引算器８に直接、入力される。そ
の後、引算器８は明時の出力信号ＤｉｗからＲＡＭ９に
格納されている暗時の出力信号Ｄｉｄを差し引いた（Ｄ
ｉｗ−Ｄｉｄ＞値をＡ／Ｄ変換器４へ出力する。

Ａ／Ｄ変換された明時の出力信号Ｄｉｗは、ＲＡＭ５に
格納される。さらに必要に応じてＤ／Ａ変換器６によっ
てアナログ化された後、割算器７へ出力される。なお、
原稿読取り時には、アナログスイッチ４，１１は共にオ
フしている。

（ロ）原稿読取り時の動作 次Ｇこ、白画素および黒画素を含んだ実際の原稿からの
画素毎の出力信号Ｄｉは、入力端子１を介して引算器８
のプラス（側端子に入力される。引算器Ｓのマイナス端
子側にはこの画素毎の出力信号Ｄｉに対応する暗時の出
力信号Ｄｉｄが入力されているのて゛、引算器８の出力
１則には（Ｄ　ｉ　−Ｄ　ｉｄ）が出力される。この＜
Ｄｉ−Ｄｉｄ）は、割算器７の一方の入力側に入力され
る。

割算器７の他方の入力側には、（Ｄｉｗ−Ｄｉｄ〉が入
力されているので、この割算器８にＫなる定数を持たせ
ておくことにより、 Ｄｉｘ＝＝Ｋ　（Ｄｉ−Ｄｉｄ）／　（Ｄｉｗ−Ｄｉｄ
）・・・・・・（１） 但し、Ｄｉｘ；補正出力信号 が実行され、出力端子２からは補正出力信号ＤｉＸが出
力される。

このように、従来のイメージセンサの２値化出力補正方
法は、イメージセンサの暗時における各暗時画素出力Ｄ
ｉｄと、一定光量が照射された時（明時）における各画
素出力Ｄｉｗとを用い、このイメージセンサ上に投影さ
れた像の濃淡に応じて得られる画素出力信号Ｄｉを上記
（１）式で補正し、その補正値Ｄｉｘを出力信号として
いた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のイメージセンサの２値化出力補正
方法により、安定化した２値化画像信号を得るためには
、出力端子２側に比較器が必要となる。そのため、その
分、回路形成面積が増大するという問題があった。

さらに、原稿読取り時において、その都度、補正値を算
出する必要があるため、動作速度の高速化が阻害される
という問題があった。

本発明は前記従来技術の持っていた課題として、回路形
成面積が増大する点、動作速度の高速化が阻害される点
について解決したイメージセンサの２値化出力補正方法
を提供するものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、前記課題を解決するために、複数の受光素子
を有するイメージセンサを用いて被記録媒体上の画素を
読み収り、その読み収り結果を２値化して２値化画像信
号として出力する際に、前記各受光素子の出力信号のバ
ラツキを補正するイメージセンサの２値化出力補正方法
において、明時またはその明時より所定量暗い光を受光
した時の前記各受光素子の出力信号Ｄｉｗと、暗時また
はその暗時より所定量明るい光を受光した時の前記各受
光素子の出力信号Ｄｉｄとに基づき、前記画素の２値化
のための補正化閾値信号Ｄｉｓを下記の式により求めて
予め記憶しておき、前記画素の読取り時における前記各
受光素子の出力信号と、予め記憶された前記補正化閾値
信号Ｄｉｓとを比較して前記２値化画像信号を求めるよ
うにしたものである。

Ｄｉｓ＝Ｋ　｛Ｓ　（Ｄｉｗ−Ｄｉｄ）　＋Ｄｉｄ）・
・・・・・（１） １旦し、Ｋ；定数、 Ｓ；画素濃度比率 （作用） 本発明は、以上のようにイメージセンサの２値化出力補
正方法を構成したので、明時またはその明時より所定量
暗い光を受光した時の各受光素子の出力信号Ｄｉｗと、
暗時またはその暗時より所定量明るい光を受光した時の
各受光素子の出力信号Ｄｉｄとに基づき、各受光素子の
出力信号のバラツキに応じた補正化閾値信号Ｄｉｓを記
憶し、かつイメージセンサの原稿読取り時における中間
調の画素信号を簡単な凹Ｂ１１！戒で２値化する。

したがって、前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第工図は、本発明の実施例を示すイメージセンサの２値
化出力方法を用いた画素読取り装置の構成ブロック図で
ある。

この画素読取り装置は、図示しないイメージセンサの出
力信号Ｄｉ入力用の入力端子５０を有し、その入力端子
５０にはアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変
換器という）５１の入力側が接続されている。そのＡ／
Ｄ変換器５１の出力１則には、ルックアップテーブル（
以下、ＬＵＴという）５２の一方の入力側が接続されて
いる。さらに、そのＬＵＴ５２の他方の入力側には、補
正化閾値信号Ｄｉｓを格納するための読み出し専用メモ
リ（以下、ＲＯＭという〉５３が接続され、出力側には
出力端子５４が接続されている。

ここで、ＬＵＴ５２は、補正化閾値信号Ｄｉｓによりイ
メージセンサの画素読取り時の中間調信号を２値化画素
信号Ｄｏとして出力する回路であり、例えば、８ビツト
の入出力を持つＲＯＭ等で構成され、この場合、８種類
の２値化画像信号ＤＯを同時に出力する。

以上のように構成される画素読み取り装置におけるイメ
ージセンサ２値化出力補正方法について、次に、説明す
る。

（イ〉準備段階の動作 予めＲＯＭ５３に補正化閾値信号Ｄｉｓを格納する。こ
の補正化閾値信号Ｄｉｓは次のようにして求める。

第３図は、複数の受光素子とその各出力信号Ｄｉとの関
係を示す図である。

第３図中の６０は明時の各受光素子の出力信号Ｄｉｗの
変化を示し、また、図中６１が暗時の各受光素子の出力
信号Ｄｉｄの変化を示すものである。−前約に、イメー
ジセンサの原稿読み取り時における中間調の出力信号Ｄ
ｉは、明時の出力信号Ｄｉｗと暗時の出力信号Ｄｉｄと
の範囲の中で画素濃度に比例して変化する。つまり、２
値化のための補正化閾値信号Ｄｉｓは、原稿の画素濃度
に比例配分して設定する方が補正にはより効果的である
。前述した補正出力信号Ｄｉｘを求める次式 ％式％ （） により、例えば、画素濃度比率Ｓが５０％時の補正化閾
値信号Ｄｉｓを求めると、 Ｄｉ　ｓ＝Ｋ　（０゜ （Ｄ　ｉｗ−Ｄ　ｉ　ｄ）＋Ｄ　ｉ　ｄ）・・・・・（
ｂ） となる。

第４図はＲＯＭ５３内の補正閾値信号Ｄｉｓの格納形式
を示す図である。この第４図が示すよ〕に、原稿の画素
濃度配分に比例した値が補正閾値信号ＤｉｓとしてＲＯ
Ｍ５３に格納される。ＲＯＭ５３の入力アドレスは、画
素配列により整列されたカウンタアドレスであり、アド
レス毎に予め格納された補正閾値信号Ｄｉｓを順次、出
力する画素タイミングを決定するものである。

第３図の６２は、明時の画素信号Ｄｉｗと暗時の画素信
号Ｄｉｄとから前述の（ｂ）式により、補正閾値信号Ｄ
ｉｓをグラフ化したものである。

この補正閾値信号Ｄｉｓを求める場合、明時の画素信号
Ｄｉｗは基準白原稿による光量ｌ○０％の時の値、およ
び暗時の画素信号Ｄｉｄは光量０％の時の値を用いて求
める。しかし、例えば、第５図のγ特性を示す図で明ら
かなように、２つ以上の異なるγ特性Ｂ、Ｃを有する画
素補正を行うには、明時よりやや暗い所定光量（例えば
約９０％〉、および暗時よりやや明るい所定光Ｍ（例え
ば約■○％〉をそれぞれ画素信号Ｄｉｗ、Ｄｉｄとして
、前述の（ｂ）式により、を求めることが望ましい。即
ち、明時および暗時の所定光量は必ずしも１００％、０
％のものではなく、例えば各受光素子の特性によるバラ
ツキを考慮した所定光量として補正化閾値信号Ｄｉｓを
求めることが、より理想のγ特性Ａに近い最適な補正と
なる。

このようにして求めた補正化閾値信号ＤｉｓをＲＯＭ５
３に第４図の格納形式に基づき格納する。

（口〉原稿読取り時の動作 イメージセンサの各受光素子からの出力信号Ｄｉが入力
されると、Ａ／Ｄ変換器５１によりディジタル化される
。そのディジタル化された出力信号Ｄｉは、ＬＵＴ５２
において、ＲＯＭ５３に格納された補正化閾値信号Ｄｉ
ｓと比較され、出力端子５４から２値化画像信号Ｄｏが
出力される。

本実施例は、次のような利点がある。

（１）第６図は、第２図を第１図と容易に比較できるよ
うに変形した変形図である。入出力端子１゜２、Ａ／Ｄ
変換器４、引き算器８、ルックアップテーブル７ａを備
え、さらに第２図のＲＡＭ５゜９をそれぞれＲＯＭ５ａ
、９ａに代えて構成している。この第６図と第上図とを
比較すると、第１図の回路構成は第６図の引算器８及び
ＲＯＭ９ａを省略した構成となっており、その分、回路
形成面積を縮小できる。

（２）第７図は、イメージセンサ上の、例えば２つの画
素ａ、ｂに照射される光量りと、これら画素ａ、ｂから
出力される出力電圧Ｄｉとの関係を示す図である。暗時
から明時までの光ｉＬの変化に対して画素ａ、ｂの出力
電圧Ｄｉ、Ｄ２は、第７図中のａ、ｂで示すようにそれ
ぞれ変化する。

これらを式で示すと、 Ｄ１＝　（Ｄｌｗ−Ｄｉｄ）Ｌ＋Ｄ１ｄＤ２＝　（Ｄ２
ｗ−Ｄ２ｄ）Ｌ＋Ｄ２ｄの関係になっている。

前述した従来の方法では、このような特性を有する各画
素において明時に共に第７図示す出力電圧ＤｉがＤｏｗ
値を得ることができるように、ＤｌまたはＤ２に対して
、 Ｋ　（Ｄｉ−Ｄｉｄ＞／（Ｄｌｗ−Ｄｉｄ）Ｋ　（Ｄ２
−Ｄ２ｄ）／　（Ｄ２ｗ−Ｄ２ｄ）の演算をそれぞれ行
い、同一の光量に対し、画素ａ、ｂの出力が等しくなる
ように補正している。

そして、各画素毎に暗時及び明時の出力Ｄｊｄ及びＤｉ
ｗをそれぞれ予め求めて上述の演算を行うことですべて
の画素に関し、第７図のＣに示すような補正を施してい
た。

しかしながら、本実施例においては、予め補正閾値信号
Ｄｉｓが格納されたＲＯＭ５３を用いるため、原稿読取
り時において、その都度、補正値Ｄｉｘを算出する必要
がないので、動作速度の高速化を図ることができる。

（３）ＬＵＴ５２にビット数の多い入出力を有するＲＯ
Ｍを使用すれば、その分、多種類の２値化画像信号Ｄｏ
を同時に出力できるので、画素の濃度選択を容易に行え
る。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。例えば、上記実施例では、明時より所
定量暗い光を９０％、または暗時より所定量目るい光を
工０％、としたが、これに限定されるものではなく、各
受光素子の特性によるバラツキを考慮してその所定光量
は決定される。

（発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば、明時また
はその明時より所定量暗い光と、暗時またはその暗時よ
り所定量目るい光を受光した時の各受光素子の出力信号
とに基づき、補正化閾値信号Ｄｉｓを予め求めて記憶し
ておき、画素の読取り時おける前記各受光素子の出力信
号と、予め記憶された補正化閾値信号Ｄｉｓとを比較し
て２値化画像信号Ｄｏを求めるようにしたので、受光素
子及び光学系等の特性により、画素濃度に対するイメー
ジセンサの出力信号にバラツキがあっても、簡単な四Ｂ
構成で、しがも高速で安定した２値化画像信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画素読取り装置の構成ブ
ロック図、第２図は従来の画素読取り装置の構成ブロッ
ク図、第３図は受光素子とその出力信号との関係を示す
図、第４図はＲＯＭ５３の格納形式を示す図、第５図は
γ特性を示す図、第６図は第２図の変形図、第７図は光
量と画素出力との関係図である。 ５１・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、５２・・・・・・ＬＵ
Ｔ、５３・・・・・・ＲＯＭ、Ｄｉｓ・・・・・・補正
化閾値信号、Ｄｉｗ・・・・・明時の受光素子の出力信
号、Ｄｉｄ・・・・・・暗時の受光素子の出力信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の受光素子を有するイメージセンサを用いて被記録
   媒体上の画素を読み取り、その読み取り結果を２値化し
   て２値化画像信号として出力する際に、前記各受光素子
   の出力信号のバラツキを補正するイメージセンサの２値
   化出力補正方法において、 明時またはその明時より所定量暗い光を受光した時の前
   記各受光素子の出力信号Ｄｉｗと、暗時またはその暗時
   より所定量明るい光を受光した時の前記各受光素子の出
   力信号Ｄｉｄとに基づき、前記画素の２値化のための補
   正化閾値信号Ｄｉｓを下記の式により求めて予め記憶し
   ておき、前記画素の読取り時における前記各受光素子の
   出力信号と、予め記憶された前記補正化閾値信号Ｄｉｓ
   とを比較して前記２値化画像信号を求めることを特徴と
   するイメージセンサの２値化出力補正方法。 Ｄｉｓ＝Ｋ｛Ｓ（Ｄｉｗ−Ｄｉｄ）＋Ｄｉｄ｝・・・・
   ・・（１） 但し、Ｋ；定数、 Ｓ；画素濃度比率