JPH0511701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 イメージスキヤナ等の画像入力装置において、
画像読み取り出力のビデオ信号に対する白レベル
を与えるため、まずシエーデイング補正のみを行
つた白レベル基準パターンを作成し、次に画像読
み取り中、白レベル基準パターンに、段階的に小
さくなる１より小さい比率を順次乗算して補正し
てゆき、エラー読み取りを生じる直前の比率を乗
じた白レベル補正パターンを、地色に対してコン
トラスト補正された白レベルパターンとして使用
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、イメージスキヤナやフアクシミリ装
置等の画像入力装置に関するものであり、特に白
レベルを生成するための白レベル追従回路に関す
る。

〔従来の技術〕

第４図に、従来の画像入力装置の概略的な構成
を示す。

従来のラスタ走査型の画像入力装置では、第４
図ａに示すように、蛍光灯４１，４２を用いて原
稿５０の面を照射し、これをCCD４３を用いて
走査して、原稿５０の画像情報を読み取り、ビデ
オ信号に変換する方式がとられている。

ところで、蛍光灯４１，４２は、照射する光量
の分布が一様でなく、端部に近い程照度が低下
し、またCCD４３の入力側に設けられる光学レ
ンズの特性により、周辺光量が低下する欠点をも
つ。このため各ラスタ（主走査方向）に沿つた光
量分布は、中央が高くて周辺が低くなり、白レベ
ル基準もこれに従つて補正される必要がある。こ
の補正は一般に、シエーデイング補正と呼ばれて
いる。

また、原稿５０の用紙自体がもつ反射率も読み
取り時に考慮する必要があり、この補正はコント
ラスト補正と呼ばれている。

このため、これらの補正を行つた白レベルを動
的に生成できる白レベル追従回路が設けられてい
る。第４図ｂに、従来の白レベル追従回路の代表
例の基本構成を示す。

図において、４４はＡ／Ｄ変換器、４５は白レ
ベルメモリ（RAM）、４６はＤ／Ａ変換器、４
７は比較器、４８は更新値修飾用のテーブルメモ
リ（ROM）である。

CCD４３から出力されるビデオ信号は、Ａ／
Ｄ変換器４４に印加され、白レベルを基準（スラ
イスレベル）とする相対値がＡ／Ｄ変換されて、
フアイルメモリ等に格納される。

ビデオ信号は比較器４７にも印加され、白レベ
ルを更新するために使用される。

白レベルメモリ４５は使用開始時にクリアされ
ており、まず基準白板を走査して、白に基づくシ
エーデイング補正を行つた白レベルパターンを作
成記録し、次に原稿の地色追従によるコントラス
ト補正動作が行われる。

白レベルメモリ４５には、１走査ライン分の白
レベルパターンが格納され、各走査に同期して画
素単位に読み出され、Ｄ／Ａ変換器４６でアナロ
グ信号に変換してから、Ａ／Ｄ変換器４４に白レ
ベルとして印加され、同時に、白レベル追従のた
め、比較器４７にも印加され、ビデオ信号と比較
されて、更新制御が行われる。

比較器４７における比較結果であるビデオ信号
と白レベルとの間の差量は、白レベルとともに、
テーブルメモリ４８を参照するために使用されテ
ーブルメモリ４８から、白レベルをゆるやかに更
新するための修飾値が読み出される。この更新修
飾値は、次に白レベルメモリ４５に書き込まれ
る。

ここで比較器４７から出力される差量を白レベ
ルの更新値として直接使用せず、修飾（関数変
換）したものを使用する理由は、階調変化がゆる
やかなこともある中間調画像の階調レベルに白レ
ベルが追従して、再現性が損なわれないようにす
るためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の白レベル追従回路では、シエーデイング
補正とコントラスト補正とを同一回路内で同時に
行つているため、以下のような問題が生じてい
た。

頁ごとに基準白を読み取つてシエーデイング
補正を行うため、スループツトが低下するこ
と。

シエーデイング補正機能とコントラスト補正
機能とが回路的に一体化しているため、複雑で
あるとともに、コストが上がる。

１ビツトのサイクル中で、白レベルメモリの
読み出し、比較、テーブルメモリの読み出し、
演算、白レベルメモリへの書き込みを全て行う
ため、高速化が困難であること。

コントラスト補正を行つた後、元の値に戻す
ことができないため、黒白画像と写真のような
基準白レベルを用いる画像とを混在させること
ができない。

原稿読み取り途中で停止すると、白レベルメ
モリの内容が更新されないため、充分な補正が
できず、品質の高い読み取りを行うことができ
ない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、メモリのアクセス動作、特に書き込
みが、高速化を阻む大きな要因となることから、
これらをできるだけ使用しない回路構成を実現す
るものであり、そのため、白レベルメモリに対し
てシエーデイング波形（パターン）を記録した後
は、読み出しのみとし、コントラスト補正は、白
レベルメモリから読み出した出力にプログラマブ
ルな乗算を行うことにより、目的とする白レベル
パターンを得るようにしている。

第１図に本発明の原理的構成を示す。

図において、１１はシエーデイング補正値記録
部、１２はコントラスト補正乗算部、１３は比較
部、１４はデコーダ、１５はビデオ信号、１６は
記録／追従モード信号である。

はじめに、記録／追従モード信号１６により記
録モードを設定し、シエーデイング補正値記録部
１１にシエーデイング補正値の記録動作を実行さ
せた後、追従モードに切り替え、シエーデイング
補正値記録部１１からシエーデイング補正値を読
み出して、コントラスト補正乗算部１２でコント
ラスト補正乗算を行わせ、乗算結果を白レベルと
して出力する。

比較部１３は、記録モードにおいて、シエーデ
イング補正値記録部１１の記録内容を基準白を読
み取り中のビデオ信号１５に一致するまで追従さ
せ、また追従モードにおいては、コントラスト補
正乗算部１２の乗算値を、乗算結果が原稿を読み
取り中のビデオ信号１５に一致する直前まで、す
なわちエラーを生じる限界まで変化させるために
使用される。

デコーダ１４は、記録／追従モード信号１６の
内容に応じて、シエーデイング補正値記録部１１
とコントラスト補正乗算部１２とに、必要な制御
信号を供給する。

〔作用〕

第２図は、第１図に示された本発明の構成に基
づく動作を説明するための波形図であり、ラスタ
走査について得られる各部の信号レベル変化を示
している。

図において、２０はビデオ信号波形、２１は基
準白に対応するシエーデイング補正パターン、２
２−１ないし２２−ｎはコントラスト補正過程で
の乗算結果パターンを表す。

記録モード設定時に、シエーデイング補正値記
録部１１は、基準白に基づいてシエーデイング補
正パターン２１を作成し、記録する。このシエー
デイング補正パターン２１は、写真を読み取る場
合の、用紙の地色に依存しない絶対白レベル基準
として使用される。

追従モード設定時に、コントラスト補正乗算部
１２は、シエーデイング補正パターン２１に対し
て、１本あるいは複数本のラスタ走査ごとに段階
的に値が小さくなる比率を乗数として乗算してゆ
き、乗算結果パターン２２−１ないし２２−ｎを
作成して、比較部１３の一方の入力に印加する。
比較部１３は、乗算結果パターン２２−ｎとビデ
オ信号波形２０とを比較すると、矢印の部分で一
致を検出する。比較部１３は、この一致結果を、
エラーとしてコントラスト補正乗算部１２に報告
する。

コントラスト補正乗算部１２は、比較部１３か
らエラーの報告を受けると、乗算の比率を１段階
前の２２−（ｎ−１）へ戻し、それによる乗算結
果を白レベルとして出力する。

このようにしてラスタ走査ごとに、あるいは複
数のラスタ走査ごとに、コントラスト補正が行わ
れ、白レベルの地色追従が自動的に行われる。

〔実施例〕

第３図に本発明の１実施例の構成を示す。

図において、３１はup／downカウンタ（可逆
カウンタ）、３２は白レベルメモリ、３３はＤ／
Ａ変換器、３４は電圧制御増幅器（VCA）、３５
はup／downカウンタ、３６はＤ／Ａ変換器、３
７は比較器、３８はラツチ、３９はビデオ信号、
４０は白レベル出力、４１はコントラスト設定値
を表す。

第３図において、up／downカウンタ３１と白
レベルメモリ３２からなる回路部分は第１図にお
けるシエーデイング補正値記録部１１の機能を実
現し、またup／downカウンタ３５と電圧制御増
幅器３４からなる回路部分は第１図におけるコン
トラスト補正乗算部１２の機能を実現している。

本実施例では、特に可変増幅率の電圧制御増幅
器を用いてアナログ乗算を行うことにより、高速
にコントラスト補正を行つている。はじめに、全
体的な動作を説明する。

白レベルメモリ３２は、ラスタ走査ごとにアク
セスされ、画素位置（ビツト）ごとの値が順次読
み出される。なお、初期値は０である。白レベル
メモリ３２から読み出された値は、up／downカ
ウンタ３１にセツトされ、同時にＤ／Ａ変換器３
３に印加されてアナログ信号に変換され、電圧制
御増幅器３４に入力される。

電圧制御増幅器３４の増幅率、すなわち乗数値
は、up／downカウンタ３５の値をＤ／Ａ変換器
３６でデイジタルアナログ変換した信号によつて
制御される。up／downカウンタ３５の値は分圧
比を表し、たとえば８ビツトカウンタで構成した
場合、１／256ステツプでのコントラスト補正が
可能である。

電圧制御増幅器３４から出力される乗算結果
は、比較器３７の一方の入力に与えられ、他方の
入力であるビデオ信号３９と比較される。比較結
果は、ラツチ３８に設定される。

ラツチ３８の設定状態は、up／downカウンタ
３１，３５にそれぞれ通知され、up／down動作
を制御する。

次に、記録モードと追従モードの個々の動作に
ついて説明する。

記録モード時には、up／downカウンタ３５は
規定された最大カウント値にリセツトされてお
り、コントラストは無補正状態にある。この状態
で各ラスタ走査ごとに白レベルメモリ３２から読
み出されたシエーデイング補正パターン（初期値
“０”レベル）中の順次の画素の値は、Ｄ／Ａ変
換器３３でアナログ信号に変換され、電圧制御増
幅器３４を無補正のまま通過し、比較器３７で、
ビデオ信号３９と比較される。ここでビデオ信号
のレベルが高ければ（このとき、CCDは基準白
を読み取つている筈であるため、ビデオ信号のレ
ベルは高い）、ラツチ３８はONに設定され、
up／downカウンタ３１に対してupカウントが指
示される。その結果、up／downカウンタ３１
は、白レベルメモリ３２から読み出された値に＋
１した結果を白レベルメモリ３２に書き込む。

記録モード中の各ラスタ走査で上記の動作を繰
り返すことにより、最終的には基準白をシエーデ
イング補正したパターンが、白レベルメモリ３２
内に生成される。

次に、追従モードが設定された時、白レベルメ
モリ３２の更新（書き込み）は禁止される。そし
てラスタ走査ごとにシエーデイング補正パターン
が読み出され、Ｄ／Ａ変換器３３によりアナログ
信号に変換して電圧制御増幅器３４に印加され
る。

up／downカウンタ３５は、追従モード期間
中、コントラスト無補正に対応するカウント値か
ら出発して、ラスタ走査ごとに１ずつ減算する
downカウント動作を行い、Ｄ／Ａ変換器３６を
介して、段階的に小さくなるアナログ信号レベル
のコントラスト補正比率を、電圧制御増幅器３４
の制御入力に印加する。

比較器３７は、各ラスタ走査期間中、電圧制御
増幅器３４の出力とビデオ信号（このときは原稿
読み取り中である）と比較し、ビデオ信号のレベ
ルを増幅器の出力が下まわる点があつたとき、エ
ラーとして、ラツチ３８をOFFにリセツトし、
up／downカウンタ３５に＋１のupカウントを指
示する。その結果、コントラスト補正比率は１段
階だけ大きくなり、エラーから解除される。

このようにして、ラスタ走査ごとに、ビデオ信
号のレベルに応じてコントラスト補正比率を増減
することにより白レベルを追従させてゆくことが
できる。

なお、乗算機能として、アナログ乗算の代わり
にデジタル乗算を使用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、メモリのアクセス時間が大幅
に削減され、スループツトが向上して、ハードウ
エアのコストダウンが可能となる。また光量をモ
ニタすることにより、動作途中の停止にも容易に
対処することが可能となり、さらに２値画像と写
真との混在したものの処理にも品質低下なしに適
応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成図、第２図は本発
明の作用を説明するための動作波形図、第３図は
本発明の１実施例の構成図、第４図は従来の画像
入力装置の概略構成図である。 第１図中、１１……シエーデイング補正値記録
部、１２……コントラスト補正乗算部、１３……
比較部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエーデイング補正パターンを作成し記録す
   るシエーデイング補正値記録部１１と、シエーデ
   イング補正パターンに対して適切な比率を乗算す
   ることによりコントラスト補正を行うコントラス
   ト補正乗算部１２と、シエーデイング補正パター
   ンにコントラスト補正を行つた結果をビデオ信号
   と比較する比較部１３とをそなえ、 また記録モードと追従モードの２つの動作モー
   ドを有し、 記録モード設定時には、シエーデイング補正値
   記録部１１はコントラスト補正乗算部１２のコン
   トラスト補正機能を停止させた状態で、比較部１
   ３の比較結果に基づいてビデオ信号のレベルに追
   従することによりシエーデイング補正パターンを
   作成して記録保持を行い、 追従モード設定時には、シエーデイング補正値
   記録部１１は記録保持しているシエーデイング補
   正パターンを読み出してコントラスト補正乗算部
   １２に印加し、コントラスト補正乗算部１２は、
   印加されたシエーデイング補正パターンに対し
   て、段階的に小さくなる比率を大きい方から１つ
   ずつ選択して順次乗算してその結果を比較部１３
   に印加し、比較部１３においてビデオ信号が前記
   乗算結果のレベルを越える点が検出されたとき、
   先に選択した比率を１段階前の比率に変更するこ
   とを特徴とする白レベル追従回路。