JPH03154570A - シェーディング補正装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアイメージセンサを用いた画像読取装置
等に利用されるシェーディング補正装置に係わり、特に
ｖＡ弔な構成でシェーディング波形と同じ補正用シェー
ディング波形を作成してシェーディング補正を行うシェ
ーディング補正装置に関する。

〔従来の技術〕

通常、この種の画像読取装置は第４図に示すように、最
初に基準白原稿の読取りを行った後、弓き続き、原稿上
の文字等の画像情報を読取る２段階による原稿読取り方
式をとっている。先ず、基準白原稿の読取りは、リニア
イメージセンサ（以下、センサと略称する）１て基準白
原稿を読みって電気信号に変換した後、クランプ回路２
に導入する。このクランプ回路２はセンサ１の例えば−
置端のマスクセンサ素子から得られる黒レベル出力を基
準レベルとしてクランプし、前記センサ１から出力され
る白原稿出力を通して演算増幅器等からなるゲインコン
トロール部３に送出する。このゲインコントロール部３
ではクランプ回路２の出力を白原稿読取り時に設定され
たゲイン「１」を用いて増幅した後、後続のＡ／Ｄ変換
回路４に導入する。このＡ／Ｄ変換回路４ではゲインコ
ントロール部３から得られた出力のうち最も低いレベル
を一定電圧である基準ローレベル電圧’１１”ＲＢにレ
ベルシフトし、基準ハイレベルｖＲＴは出力の最も高い
レベル以下になるように予め設定しておき、階調さをも
ったデジタルの基準白のデータ、いわゆるシェーディン
グ波形を得た後、このシェーディング波形信号を白メモ
リ５に記憶する。なお、このシェーディング波形とは光
源の中央部と端部との間の光量差や結像系レンジの特性
等によって生ずるセンサ１の不均一な出力波形を意味す
る。

次に、原稿上の文字等の画像情報読取り時には、実際の
原稿をセンサ１で読みって電気信号に変換した後、その
センサ１出力を前述と同様な機能をもったクランプ回路
２を通した後、ゲインコントロール部３に導入する。こ
のゲインコントロール部３はクランプ回路２の出力を、
自メモリ５のシェーディング波形データに基づき各画素
ごとにゲインを可変しながら増幅することによりシェー
ディング補正を行う。しかる後、Ａ／Ｄ変換回路４にお
いてシェーディング補正された画像信号の最下位レベル
および最上位レベルをそれぞれ一定電圧ＶＲＢ、ＶＲＴ
にレベルシフトさせて階調差をもたせたデジタル画像信
号を得、このデジタル画像データを後続の画像メモリ６
に格納した後、ホストコンピュータ７に転送する。この
ホストコンピュータ７ではデジタル画像信号を適宜な信
号処理を行ってファクシミリやプリンタ等に出力する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の画像読取装置のシェーディング補
正方式は、高精度にシェーディング補正を行えるものの
、シェーディング波形信号を記憶する白メモリ５やクラ
ンプ回路２の出力を各画素ごとにゲイン補正するゲイン
コントロール部３等が必要になるので、非常に高価で大
掛かりなものとなり、またゲインコントロール部３が非
常に複雑で高価なものである。そのため、手動式や簡易
型の画像読取装置には適用しにくい問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、簡単な構成
でシェーディング補正を行い得、簡易型の画像読取装置
に容易に適用できるシェーディング補正装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段コ 本発明は上記３題を解決するために、光源からの光を原
稿に照射し、このとき原稿から得られた反射光を光学レ
ンズを介してリニアイメージセンサに結像させて電気的
なアナログ画像信号とした後、Ａ／Ｄ変換回路によって
デジタル的な画像信号を得る画像読取装置において、基
準白原稿の読取り時に得られるセンサの出力波形とほぼ
同じ形状およびレベルを有する補正用シェーディング波
形を作成するシェーディング波形作成部を設け、さらに
Ａ／Ｄ変換回路において前記シェーディング波形作成部
で作成された補正用シェーディング波形を基準ハイレベ
ル電圧として前記アナログ画像信号をレベルシフトさせ
てＡ／Ｄ変換するシェーディング補正手段を設けてなる
構成である。

［作　用コ 従って、本発明は以上のような手段を溝したことにより
、シェーディング波形作成部では予め基準白原稿の読取
り時に得られるセンサの出力波形とほぼ同じ形状および
レベルを有する補正用シェーディング波形を作成してＡ
／Ｄ変換回路に基準ハイレベル電圧として与えているの
で、従来のように自メモリやゲインコントロール部を持
つことなくセンサからのアナログ画像信号をシエーディ
ング補正をしながら直接Ａ／Ｄ変換することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。同図において１１は図示していないが光源からの
光の照射によって原稿から得られる反射光を光学レンズ
を介して結像し電気的な画像信号を得るセンサである。

１２はクランプ回路であって、これは予め前記センサ１
１のうちＩＩＭＪえば一番端のセンサ素子をマスクする
ことにより、そのマスクセンサ索子の出力を取り込んで
基準レベル（クランプレベル）としながら前記センサ１
１の電気的な画像信号を取り込んで出力する機能をもっ
ている。。

１３はクランプ回路１２の出力をデジタル的な画像信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路である。このＡ／Ｄ変換回路
１３は、具体的には予め定めた所定の基準ローレベル電
圧ＶＲＢとシェーディング波形作成部１４で作成された
波形である基準ハイレベル電圧ＶＲＴとが人力され、ク
ランプ回路１２から出力された画像信号のうち当該画像
信号の基準レベルを基準ローレベル電圧ＶＲ１１までレ
ベルシフトさせて固定出力する一方、その画像信号の最
上位レベルにシェーディング波形作成部１４で作成−さ
れた波形を基準ハイレベル電圧ＶＲＴとしてレベルシフ
トさせながら階調差をもったデジタル的な画像信号を得
るものである。１５は画像メモリ、１６はホストコンピ
ュータである。

前記シェーディング波形作成部１４は基準白原稿を読取
ったときに得られるシェーディング波形と同様な波形、
つまり補正用シェーディング波形を作成するもので、そ
の波形の作成には折れ線近似法を用いて作成する手段や
Ｄ／Ａ変換回路を用いて作成する手段等が考えられるが
、以下、折れ線近似法を用いて第２図に示す半円形の波
形を作成する場合の構成について第３図を参照して説明
する。

すなわち、このシェーディング波形作成部１４は、右方
向にリニアに上昇傾斜する線形波形を作成する線形波形
作成手段１４１と、前記線形波形を用いて半円形を作成
するときに半径方向の大きさを可変する、例えば線形を
急激な傾きにして半円形の半径を大きく可変する如く調
整する半径調整用抵抗ＶＲＩと、線形波形の左右のバラ
ンスを調整する左右調整用抵抗ＶＲ２と、これら半径調
整および左右調整を行った後の線形波形を反転する反転
アンプ１４２と、この反転アンプ１４２から得られた例
えば右下がり傾斜の線形のうち左端からほぼ中央までを
反転処理するとともにその線形の左端から右端までの所
定点数の数値に係数（ゲイン）を与えて折れ線近似法に
より半円形を作成する折れ線近似半円形作成手段１４３
と、この半円形作成手段１４３によって作成された半円
形について階調差をもった所定のＤＣレベルに調整する
レベル調整抵抗を有するＤＣレベル調整手段１４４とに
よって構成されている。

以下、シェーディング波形作成部１４による補正用シェ
ーディング波形作成手順を説明した後、第１図の画（象
読取装置の動作について説明する。

先ず、補正用シェーディング波形の作成は、線形波形作
成手段１４１において右方向に上昇する所定の傾きをも
った線形波形（イ）を作成する。

このとき、第２図に示す半円形の幅りと線形波形（イ）
の横軸方間の長さｄとは等しいものとする。

以上のようにして線形波形作成手段１４１で作成された
線形波形（イ）について、半径調整用抵抗ＶＲＩでその
線形波形（イ）の傾きを可変する信号と左右調整用抵抗
ＶＲ２で図示（ロ）に示す如く線形波形（イ）を左右に
ずらすための信号とを反転アンプ１４２に導入する。従
って、この反転アンプ１４２からは反転された右下がり
の線形波形（ハ）が得られる。しかる後、半円形作成手
段１４３にて右下がりの線形波形（ハ）について折れ線
近似法を用いて半円形を作成する。つまり、この〒円形
作成手段１４３では右下がり傾斜の線形波形（ハ）のう
ち左端からほぼ中央までを反転処理するとともにその線
形波形（ハ）の左端から右端までの所定点数の信号レベ
ルに係数（ゲイン）を乗算するとか、或いは半円形作成
手段１４３がアンプで構成されている場合にはアンプゲ
インを可変しながら半円形波形（ニ）を作成する。しか
る後、半円形波形（ニ）のＤＣレベルを適宜２Ｉ整する
ことにより、基準白原稿を読取ったときに得られるシェ
ーディング波形と同様な補正用シェーディング波形を作
成し、第１図に示すＡ／Ｄ変換回路１３に対して基準ノ
＼イレベル電圧■！ｌＴとして供給する。

そこで、第１図の画像読取装置においては、Ａ／Ｄ変換
回路１３が前記センサ１１からクランプ回路１２を介し
て得られた電気的な画像信号についてその最下位レベル
と最上位レベルとを予め定めた所定の基準ローレベル電
圧ＶＲＢとシェーディング波形作成部１４で作成された
補正用シェーディング波形である基準ハイレベル電圧ｖ
Ｒ丁とにレベルシフトさせながら例えば２５６階調のデ
ジタル画像信号に変換した後、画像メモリ１５に順次格
納する。しかる後、画像メモリ１５のデジタル画像信号
をホストコンピュータ１６に転送し、ここで適宜な信号
処理を行ってファクシミリ画像信号或いはプリンタ信号
として利用される。

従って、以上のような実施例の構成によれば、予めシェ
ーディング波形作成部１４で基準白原稿の読取り時に得
られるセンサ１１の出力波形、つまりシェーディング波
形とほぼ同じ形状およびレベルを有する補正用シェーデ
ィング波形を作成してＡ／Ｄ変換回路１３に基準ノ１イ
レベル電圧として与えているので、基準白原稿からシェ
ーディング波形を読取る必要がなくなり、しかも読取っ
たシェーディング波形を記憶する白メモリも不要になる
。さらに、白メモリからシェーディング波形データを取
り出してゲイン調整を行うゲインコントロール部も不要
となり、従来の装置に較べて非常に簡単な構成でシェー
ディング補正を行うことができる。さらに、シェーディ
ング波形作成部〕４では所定の期間ごと、或いは必要な
時に第３図に示す如く半径調整用抵抗ＶＲＩ、左右調整
用抵抗ＶＲ２およびＤＣレベル調整手段１４４にて自在
に補正用シェーディング波形を調整できるので、センサ
１１のシェーディング波形に合わせて最適な補正用シェ
ーディング波形を簡単、かつ、容易に作成でき、特に手
動式画像読取装置や簡易型画像読取装置に容易に適用で
きるメリットがある。

なお、上記実施例では、線形波形作成手段１４１自身に
半径調整機能および左右調整機能を設ければ、必ずしも
反転アンプ１４２を設ける必要がない。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、簡１１ｉにシェー
ディング波形と同じ補正用シェーディング波形を得るこ
とができ、しかも補正用シェーディング波形をＡ／Ｄ変
換回路の基準ハイレベル電圧として用いれば自メモリや
ゲインコントロール部等を必要とすることなく容易にシ
ェーディング補正を行い得、特に手動式画像読取装置や
簡易型画像読取装置に適用して構成簡単でコスト的に紙
庫なものを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明装置の実施例を説明するた
めに示したもので、第１図はシェーディング補正装置を
適用した画像読取装置の構成図、第２図は折れ線近似法
による補正用シェーディング波形を示す図、第３図はシ
ェーディング波形作成部の具体的な構成図、第４図はシ
ェーディング補正機能をもった従来の画像読取装置の構
成図である。 １１・・・センサ、１３・・・Ａ／Ｄ変換回路、１４　
＝−シェーディング波形作成部、１５・・・画像メモリ
、１６・・・ホストコンピュータ、１４１・・・線形波
形作成手段、１４２・・・反転アンプ、１４３・・・折
れ線近似半円形作成手段、１４４・・・ＤＣレベル調整
手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光を原稿に照射し、このとき原稿から
   得られた反射光を光学レンズを介してリニアイメージセ
   ンサに結像させて電気的なアナログ画像信号に変換した
   後、Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル的な画像信号を得
   る装置において、基準白原稿の読取り時に得られる前記
   リニアイメージセンサの出力波形とほぼ同じ形状および
   レベルを有する補正用シェーディング波形を作成するシ
   ェーディング波形作成部と、前記Ａ／Ｄ変換回路におい
   て前記シェーディング波形作成部で作成された補正用シ
   ェーディング波形を基準ハイレベル電圧として用いて前
   記アナログ画像信号をレベルシフトさせてＡ／Ｄ変換す
   るシェーディング補正手段とを備えたことを特徴とする
   シェーディング補正装置。
2. （２）シェーディング波形作成部は、所定の傾斜角度を
   もつ線形波形を作成する線形波形作成手段と、この線形
   波形作成手段で作成された線形波形について半径調整お
   よび左右調整を行う調整手段と、この調整手段で調整さ
   れた線形波形を折れ線近似法によって半円形に作成する
   折れ線近似半円形作成手段と、この折れ線近似半円形作
   成手段で作成された半円形のＤＣレベルを調整して前記
   補正用シェーディング波形を得るＤＣレベル調整手段と
   を有する請求項１記載のシェーディング補正装置。