JPH04330862A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ファクシミリや複写
機等における画像を電気信号に変換する画像読取装置に
係わり、入力される下限の基準レベル特に黒レベルでの
ばらつきの補正を精度よく、しかも簡単に実現できる画
像読取装置に関するものである。以下、この明細書では
入力される下限の基準レベルを黒レベルを例として述べ
ている。

【０００２】

【従来の技術】図７はＮＥＣ技報Ｖｏｌ．４１　　Ｎ０
．３／１９８８に示された従来の画像読取装置の回路ブ
ロック図を示すものである。図７において、２９はＣＣ
Ｄセンサ、３０はＣＣＤセンサの出力を増幅するための
アンプ、３１は信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、３
２はシェーディング補正、ノイズリダクション等の信号
処理部、３３は画像縮小部、３４は輪郭強調部、３５は
リングバッファ、３６は色補正部、３７は誤差拡散部、
３８は回路全体を制御するための制御部、３９はライン
メモリ、４０は色補正係数が格納してあるテーブルメモ
リである。

【０００３】次に動作について説明する。図示しない光
源により照明された原稿はＣＣＤ２９により読み取られ
、このＣＣＤ２９より得られた画像信号は、アンプ３０
により増幅され、Ａ／Ｄ変換器３１によってディジタル
信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化
された画像信号は、信号処理部３２によってノイズのな
い均一な信号にされる。次いで画像縮小部３３、輪郭強
調部３４、リングバッファ３５を経て、色補正部３６に
入った画像信号は、ここで色再現性がよくなるような変
換処理が施され、さらに２値化が必要な場合は誤差拡散
部３７で２値化されて出力される。

【０００４】次いで、信号処理部の信号処理について説
明する。一般的に画像読取装置の光学特性において、以
下のような画像歪が発生する。 ■　　ＣＣＤセンサの構成素子の光電変換特性がばらつ
いているために起こる個々の画素間の感度差による画像
歪■　　光源照度の中心部と端部との不均一さ、レンズ
の特性により端部との不均一さ、レンズの特性により端
部の光量が不足するシェーディング歪

【０００５】これらの歪やばらつきを補正するために、
白レベルでのデータを事前に読取っておき、信号処理部
３２において白レベルのデータをリファレンス電圧とし
て補正を行っている。黒レベルでのばらつきの補正の方
法としては、上記白レベルの補正と同様の方法をとるこ
とができる。すなわち事前に読み取った黒レベルのデー
タを用いて減算器によって減算して補正する方法が一般
的である。

【０００６】従って従来の方式では黒レベルの補正は、
ディジタル値にして整数の値の範囲でしか補正をしてい
ない。しかしながら、黒レベルの値というのはかなり出
力値が低く、そのため整数値だけの補正では精度がよい
とはいえず、また小数部分まで補正を行うにしてもそれ
なりに余分のハードウェアを必要とするので採用しにく
いというのが実状であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の画像読取装置は下限の基準レベルでの補正は整数の範
囲での補正でしか行わず、下限の基準レベルの補正を行
うには精度的に不十分であり、また小数部分の補正を行
うにしても装置が複雑化するので採用しにくいといった
問題があった。

【０００８】この発明、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、入力の下限基準レベルでの補正
を精度よく、しかも簡単に実現できる画像読取装置を得
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像読取
装置の第１の発明は、原稿面からの反射光を電気信号に
変換する１個または複数個の受光素子からなる受光手段
と、該受光手段の出力に基づいて信号処理を行う手段と
、上記信号処理を経た出力信号のγ補正を行う手段と、
上記γ補正の後に画像処理を行う手段とを備えた画像読
取装置において、上記受光手段によって入力される下限
の基準レベルでの信号を事前に読取りその読み取ったデ
ータを用いて下限の基準レベルの補正データを算出する
補正データ算出手段と、実際の画像読取時の上記受光手
段の出力より上記下限の基準レベルの補正データの整数
部分を減算する減算手段とを備え、上記γ補正手段は上
記補正データの小数部分に対する補正を施したγ補正特
性によりγ補正を行なう構成としたものである。

【００１０】また、第２の発明は、原稿面からの反射光
を電気信号に変換する１個または複数個の受光素子から
なる受光手段と、該受光手段の出力側に設けられ入力信
号の利得を制御する利得制御回路の出力に基づいて信号
処理を行う手段と、上記信号処理を経た出力信号のγ補
正を行う手段と、上記受光手段によって入力される下限
の基準レベルでの信号を事前に読取りその読み取ったデ
ータを用いて下限の基準レベルの補正データを算出する
補正データ算出手段と、実際の画像読取時の上記受光手
段の出力より上記下限の基準レベルの補正データの整数
部分を減算する減算手段とを備え、上記γ補正手段は上
記補正データの小数部分に対する補正を施したγ補正特
性によりγ補正を行う画像読取装置であって、上記受光
手段によって下限の基準レベルでの信号を事前に読み取
るときは、実際の画像読取り時よりも上記利得制御回路
の利得が大きく設定される構成としたものである。

【００１１】

【作用】この発明における画像読取装置の第１の発明は
、下限の基準レベルの補正データを整数部分と小数部分
とに分け、それぞれ減算器とγ補正テーブルとを用いて
行うことにより、小数部分の補正まで行われ、精度のよ
い、しかも下限の基準レベルの補正が簡単に実現できる
。

【００１２】また、第２の発明は、下限の基準レベルの
データ読取り時に利得制御回路の利得を実際の画像デー
タ読取り時より大きく設定することにより、更に精度の
高い下限の基準レベルの補正データを得ることができる
。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は本発明の一実施例による画像読取装置を示し
、図において、１は原稿面からの反射光を電気信号に変
換するＣＣＤ等の受光手段、２は受光手段１からの出力
信号を増幅するためのアンプ、３は上記出力信号をディ
ジタル化するためのＡ／Ｄ変換器を内蔵した利得制御回
路、４は黒レベルの補正データを算出すための補正デー
タ算出器、５は黒レベルの補正を行うための減算器、６
は白レベルの補正や色補正等を行うための信号処理部、
７はγ補正のための補正テーブルを選択するためのテー
ブル選択器、８は入力ｘに対し　Ｌｏｇｙ＝γ　Ｌｏｇ
ｘの関係を持つような出力ｙを得るγ補正部、９は拡大
縮小や画質を調整するための画像処理部である。

【００１４】図２は、第１図における利得制御回路３の
詳細を示し、図において１０はＡ／Ｄ交換器、１１はサ
ンプルホールド回路、１２はサンプルホールド回路から
の出力を増幅するためのアンプ、１３はＣＰＵ、１Ａは
スイッチ、１Ｂは基準電源である。

【００１５】次に動作について説明する。受光手段１よ
り得られた黒レベルのデータは、アンプ２を経て利得制
御回路３によってディジタル化される。利得制御回路３
によってディジタル化された黒レベルのデータを基に、
補正データ算出器４において黒レベル補正用データを算
出する。この時、黒レベルのデータを複数ライン分読取
っておき、平均値をとる等の方法で精度のよい補正デー
タを算出する。補正データ算出器４において算出された
補正データの整数部分は減算器５にセットされる。

【００１６】またテーブル選択器７において上記補正デ
ータの小数部分を用いて、黒レベルの補正を施したあら
かじめ用意されている複数個のγ補正テーブルより最適
なγ補正テーブルが選択される。実際に画像データを読
み取る場合は、減算器５において整数部分の補正が行わ
れ、信号処理部６において白レベルの補正や色補正がな
される。

【００１７】その後、γ補正部８においてγ特性の補正
がなされると同時に、小数部分の黒レベルの補正がさら
に行われ、均一なデータが得られる。その後、画像処理
部９において拡大縮小等の画像処理がなされ、外部に出
力される。

【００１８】次に、黒レベルのデータの読取方法につい
て説明する。図２に、この発明における利得制御回路の
詳細を示す。通常の画像読取時には、ＣＣＤ１からの出
力の一部をサンプルホールド回路１１によってサンプル
ホールドし、これを増幅器１２を通してＡ／Ｄ変換器１
０のＶＲＥＦ　に参照電圧として入力させる。

【００１９】黒レベルのデータを読取る場合は、上記Ａ
／Ｄ変換器１０の参照電圧として、通常の画像読取時に
おけるサンプルホールド回路１１からの出力値よりも十
分に低い電圧を設定する。これは、基準電源１Ｂとスイ
ッチ１Ａとアンプ１２のゲイン調整等を用いて行われる
。黒レベルでのデータは、ＣＣＤ１からのアナログでの
出力値は低い値を示すものの、Ａ／Ｄ変換器１０の参照
電圧を低い値に設定することでＡ／Ｄ変換器の入力レン
ジが下げられることとなるので、Ａ／Ｄ変換後のディジ
タル値は結果的に増幅された形になる。即ち、ここで参
照電圧を下げることは、利得制御回路の利得を大きくし
たのと同様の意味をもつ。そして、この増幅された出力
値を用いて、第１図における補正データ算出器４上で補
正データを算出することで精度の良い黒レベルの補正が
行える。

【００２０】図３に黒レベルの補正を施したγ補正曲線
を示す。前記黒レベルの補正データの小数部分の値をΔ
ｘとし、γ補正曲線１４をｘ軸方向に平行移動させるこ
とで、黒レベルの補正を施した新しいγ補正曲線１５を
得る。このγ補正曲線１５をあらかじめ複数個作成して
おき、図１におけるテーブル選択器７によって最適なγ
補正曲線のテーブルを選択し、γ補正部８において黒レ
ベルの補正を行う。

【００２１】図４に黒レベルの補正データを作成し、各
回路にセットするまでの手順をフローチャートにした図
を示す。黒レベルのデータを読取るための初期設定をし
（１６）、黒データを収集し（１８）、Ｎライン分読み
取った後（１９）、補正データ算出（２０）時に平均値
をとる等の方法で精度のよい補正でを算出する。

【００２２】得られた補正データの整数部分は減算器へ
セット（２１）される。さらに補正データの小数部分を
基にγテーブルが選択（２２）される。（１６）〜（２
２）の一連の動作は、毎回画像読取を行う前に実施する
ことが可能である。また、黒データの読取はそのライン
数Ｎが多いほど精度が高い。

【００２３】図５は、この発明の多の実施例を示したも
のである。図５における１〜９は、図１のものと同一で
ある。２３はメモリ、１３はＣＰＵである。図５におい
て、ＣＣＤ１より得られた黒データは、メモリ２３に数
ライン分格納される。ＣＰＵ１３はメモリ２３内のデー
タを読み出し、平均値をとる等の方法で精度のよい補正
データを算出する。算出された補正データの整数部分は
減算器５にセットされる。さらに、補正データの小数部
分を用いて図３に示すγ補正曲線をＣＰＵで演算、作成
し、γ補正テーブルとしてγ補正部８にセットする。

【００２４】図６に上述した一連の処理の手順をフロー
チャートにした図を示す。これにより、前記実施例と同
様の効果を得ることができ、しかもγ補正テーブルをあ
らかじめ複数個持っておく必要がなく、常に最適な補正
が実現できる。

【００２５】なお、この実施例では、下限の基準レベル
として黒レベルを例としたが、この発明はこれに限定さ
れず、他の色のレベルを下限の基準として用いる装置に
も広く適用できるものである。また、この実施例では、
利得制御回路としてＡ／Ｄ変換器を用いた例について述
べたが、利得制御回路にＡ／Ｄ変換器をもたず、例えば
ディジタル信号系またはアナログ信号系で構成される利
得制御回路においても利得が固定されないものであれば
同様に適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る画像読取
装置の第１の発明によれば、減算器とγ補正とを併用し
て下限の基準レベルでのばらつきを補正するように構成
したので、精度のよい下限の基準レベルの補正が簡単に
実現でき、しかもより均一な画像データが得られ、画質
の信頼度が向上するといった効果がある。

【００２７】また、第２の発明によれば、下限の基準レ
ベルのデータを読み取る場合において、利得制御回路の
利得が実際の画像データ読取り時より大きく設定される
ようにしたので、より精度の高い補正データが得られる
といった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における画像読取装置のブ
ロック構成図である。

【図２】この発明の一実施例における利得制御回路の回
路図である。

【図３】この発明の一実施例におけるγ補正曲線を示す
図である。

【図４】この発明の一実施例における黒レベルでの補正
データを作成する動作フロー図である。

【図５】この発明の他の実施例における画像読取装置の
ブロック構成図である。

【図６】この発明の他の実施例における動作フロー図で
ある。

【図７】従来の画像読取装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１　　受光手段（ＣＣＤ） ２　　アンプ ３　　利得制御回路 ４　　補正データ算出器 ５　　減算器 ６　　信号処理部 ７　　テーブル選択器 ８　　γ補正部 ９　　画像処理部 １０　　Ａ／Ｄ変換器 １１　　サンプルホールド回路 １２　　増幅器 １３　　中央処理装置（ＣＰＵ） １Ａ　　スイッチ １Ｂ　　基準電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿面からの反射光を電気信号に変換
   する１個または複数個の受光素子からなる受光手段と、
   該受光手段の出力に基づいて信号処理を行う手段と、上
   記信号処理を経た出力信号のγ補正を行う手段と、上記
   γ補正の後に画像処理を行う手段とを備えた画像読取装
   置において、上記受光手段によって入力される下限の基
   準レベルでの信号を事前に読取りその読み取ったデータ
   を用いて下限の基準レベルの補正データを算出する補正
   データ算出手段と、実際の画像読取時の上記受光手段の
   出力より上記下限の基準レベルの補正データの整数部分
   を減算する減算手段とを備え、上記γ補正手段は上記補
   正データの小数部分に対する補正を施したγ補正特性に
   よりγ補正を行うことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】　　原稿面からの反射光を電気信号に変換
   する１個または複数個の受光素子からなる受光手段と、
   該受光手段の出力側に設けられ入力信号の利得を制御す
   る利得制御回路の出力に基づいて信号処理を行う手段と
   、上記信号処理を経た出力信号のγ補正を行う手段と、
   上記受光手段によって入力される下限の基準レベルでの
   信号を事前に読取りその読み取ったデータを用いて下限
   の基準レベルの補正データを算出する補正データ算出手
   段と、実際の画像読取時の上記受光手段の出力より上記
   下限の基準レベルの補正データの整数部分を減算する減
   算手段とを備え、上記γ補正手段は上記補正データの小
   数部分に対する補正を施したγ補正特性によりγ補正を
   行う画像読取装置であって、上記受光手段によって下限
   の基準レベルでの信号を事前に読み取るときは、実際の
   画像読取り時よりも上記利得制御回路の利得が大きく設
   定される構成としたことを特徴とする画像読取装置。