JPH07203155A - 画像読み取り方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃度の濃い画像に対して、光電変換装置の感
度等のビット誤差に基づく画像読み取り濃度のビット誤
差を小さく押さえることができる画像読み取り装置を提
供することを目的とする。 【構成】 光電変換装置を用いて光学的に読み取った画
像を電気信号に変換する画像読み取り方法において、黒
色を呈する部分を有する部材を具備し、光電変換装置の
全画素または一部の画素により前記部分をプリスキャン
し、プリスキャンにより得られた前記部分の輝度レベル
データをメモリに格納し、画像を読み取り、読み取った
画像の輝度レベルデータを、メモリに格納した前記部分
の輝度レベルを用いて補正する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換素子を用いて
画像を電気信号に変換する画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読み取り装置では、ＣＣＤ、
またはコンタクトセンサ等の光電変換デバイスのビット
ばらつきを補正するために、シェーディング補正回路が
設けられている。このシェーディング補正回路は、予め
均一な全白画像を読み取り、ビット毎の出力レベルを予
めＲＡＭに格納すると共に、実際に読み取った画像をＲ
ＡＭに格納した全白画像の読み取りレベルと比較して、
その差を真の画像の輝度とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像読み取り装
置では、画像のハイライト部、すなわち輝度レベルの高
い部分に対してはデバイスの感度のばらつきを補正する
ことができるが、高濃度部すなわち輝度レベルの低い部
分に対するデバイスの感度ばらつき（暗時出力ばらつ
き）を補正することができなかった。このため読み取っ
た画像を再生すると、高濃度部のレベルが揺らぎ、輝度
レベルの低い部分では少しのレベル差が大きい濃度の差
として現われることがあった。

【０００４】そこで本発明は、輝度レベルの高い画像の
みでなく、輝度レベルの低い（濃度の濃い）画像につい
ても、光電変換装置の感度等の誤差に基づく画像読み取
り濃度誤差を小さく押さえることができる読み取り装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明は、光電変換装置を用
いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画像
読み取り方法において、前記光電変換装置の全画素また
は一部の画素により、黒色を呈する部材または光源によ
る照射が行われていない部材をプリスキャンする第１の
ステップと、当該プリスキャンにより得られた前記部材
の輝度レベルデータをメモリに格納する第２のステップ
と、画像を読み取る第３のステップと、当該第３のステ
ップにより読み取った画像の輝度レベルデータを、前記
メモリに格納した輝度レベルデータを用いて補正する第
４のステップとを備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、光電変換装置を
用いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画
像読み取り方法において、前記光電変換装置の全画素ま
たは一部の画素により、白色を呈する部材および、黒色
を呈する部材もしくは光源による照射が行われていない
部材をプリスキャンする第１のステップと、当該プリス
キャンにより得られた、前記白色を呈する部材の輝度レ
ベルデータおよび、前記黒色を呈する部材もしくは光源
による照射が行われていない部材の輝度レベルデータを
メモリに格納する第２のステップと、画像を読み取る第
３のステップと、当該第３のステップにより読み取った
画像の輝度レベルデータを、前記メモリに格納した輝度
レベルデータを用いて補正する第４のステップとを備え
たことを特徴とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、光電変換装置を
用いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画
像読み取り装置において、黒色を呈する部材を光電変換
装置の光学的読み取り位置に配置したことを特徴とす
る。

【０００８】請求項４に記載の発明は、光電変換装置を
用いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画
像読み取り装置において、黒色を呈する部分および白色
を呈する部分を有する部材、または、黒色を呈する部分
を有する部材および白色を呈する部分を有する部材を具
備し、前記黒色を呈する部分を光電変換装置の光学的読
み取り位置に配置する手段と、前記黒色を呈する部分を
光電変換装置の光学的読み取り位置に配置する手段とを
備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項５に記載の発明は、光電変換装置を
用いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画
像読み取り装置において、前記光電変換装置の全画素ま
たは一部の画素により、黒色を呈する部材または光源に
よる照射が行われていない部材をプリスキャンする手段
と、当該プリスキャンにより得られた前記部材の輝度レ
ベルデータを格納するメモリと、読み取った画像の輝度
レベルデータを、前記メモリに格納した輝度レベルデー
タを用いて補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】請求項６に記載の発明は、光電変換装置を
用いて光学的に読み取った画像を電気信号に変換する画
像読み取り装置において、前記光電変換装置の全画素ま
たは一部の画素により、白色を呈する部材および、黒色
を呈する部材もしくは光源による照射が行われていない
部材をプリスキャンする手段と、当該プリスキャンによ
り得られた、前記白色を呈する部材の輝度レベルデータ
および、前記黒色を呈する部材もしくは光源による照射
が行われていない部材の輝度レベルデータを格納するメ
モリと、読み取った画像の輝度レベルデータを、前記メ
モリに格納した輝度レベルデータを用いて補正する補正
手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、全白レベルのプリスキャンだ
けではなく、全黒レベルのプリスキャンを行うととも
に、当該プリスキャンにより得られた暗時出力ビットば
らつきデータを用いて、暗時主力のビットばらつきに対
する補正を行うので、輝度レベルの高い画像のみでなく
濃度の濃い画像についても、光電変換装置の感度等の誤
差に基づく画像読み取り濃度の誤差を小さく押さえるこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施例を示すハードウエ
アブロック図である。図１において１は各ブロックの動
作を制御する制御回路、２および３は各ブロックで基準
となる電圧（ＢＩＡＳ１およびＢＩＡＳ２）を発生する
基準電圧発生回路である。４は光電変換素子等から出力
されたＶＩＤＥＯ信号を取り込むサンプルホールド回路
である。５は４でホールドした電位を、ＢＩＡＳ１を基
準とした電位に上げる直流再生回路である。６は、プリ
スキャン時に５で再生した一番高い電位がＢＩＡＳ２と
等しくなるように増幅率を制御し、その増幅率で直流再
生回路５の出力を増幅する自動増幅率制御回路（ＡＧＣ
回路）である。７は原稿を読み取る最中において、一定
の読み取り期間中に読み取った画像の白ピークレベルを
保持する自動増幅率制御回路（ＡＢＣ回路）である。８
はＲＡＭであり、プリスキャンにより全白画像を読み込
んで作ったビットばらつき補正データと、プリスキャン
により全黒画像を読み込んで作った暗時出力ビットばら
つき補正データとを格納する。

【００１４】９はＲＡＭ８に格納した全白画像のビット
ばらつきデータをＤ／Ａ変換したうえで、７で保持され
た白ピークレベルを＋ｒｅｆとし、またＢＩＡＳ１をー
ｒｅｆとして、１１のＡ／Ｄコンバータの＋ｒｅｆ電位
を決定するシェーディング補正回路である。１０は鉛筆
原稿等の濃度の薄い黒を灰色ではなく全黒と認識するた
めの自動黒基準レベル制御回路（ＡＤＣ回路）であり、
原稿を読み取る最中において、一定の読み取り期間中に
読み取った最も低い輝度レベルを黒レベルの基準電位と
する。１２はＲＡＭ８に格納した暗時出力ビットばらつ
き補正データをＤ／Ａ変換したうえで、ＡＤＣ回路でホ
ールドされた電位を−ｒｅｆとし、またＢＡＩＡＳ２を
＋ｒｅｆとして、１１のＡ／Ｄコンバータの−ｒｅｆ電
位を決定する暗時出力ビットばらつき補正回路である。
１１は、８のシェーディング補正回路の出力を＋ｒｅｆ
に、１２の暗時出力補正回路の出力を−ｒｅｆに、また
６のＡＧＣ回路の出力をＶｉｎに入力して得られた結果
を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータである。

【００１５】図３を用いて、プリスキャンによりビット
補正データを生成する動作を説明する。ステップ（以下
Ｓと略記する）３１０でプリスキャンを開始すると、Ｓ
３２０で全黒画像を読み取り、ＶＩＤＥＯ信号をサンプ
ルホールド回路４でサンプルホールドし、直流再生回路
５で直流再生し、ＡＧＣ回路６で増幅して、Ａ／Ｄコン
バータ１１のＶｉｎに入力する。デジタルに変換された
データを、暗時出力補正データとしてＲＡＭ８にストア
する。このとき、暗時出力補正回路１２のＤ／Ａコンバ
ータの、＋ｒｅｆにはＢＩＡＳ２を、−ｒｅｆにはＢＩ
ＡＳ１を、デジタルデータ入力にはオールＬを入力す
る。これにより当該Ｄ／ＡコンバータのＶｏｕｔからＡ
／Ｄコンバータ１１の−ｒｅｆにＢＩＡＳ１の電位が入
力される。

【００１６】次にＳ３３０で全白画像を読み取りＶＩＤ
ＥＯ信号をサンプルホールド回路４でサンプルホールド
し、直流再生回路５で直流再生し、ＡＧＣ回路６で増幅
して、Ａ／Ｄコンバータ１１のＶｉｎに入力する。デジ
タルに変換されたデータを、シェーディング補正データ
としてＲＡＭ８にストアする。このとき、シェーディン
グ補正回路９のＤ／Ａコンバータの、＋ｒｅｆにはＢＩ
ＡＳ２を、−ｒｅｆにはＢＩＡＳ１を、デジタルデータ
入力にはオールＨを入力する。これにより当該Ｄ／Ａコ
ンバータのＶｏｕｔからＡ／Ｄコンバータ１１の＋ｒｅ
ｆにＢＩＡＳ２の電位が入力される。プリスキャンが終
わると原稿の読み取りを開始する。

【００１７】図４を用いて原稿を読み取る動作を説明す
る。ライン同期信号を受け取ると、Ｓ４００で１ライン
の読み取りを開始する。Ｓ４１０で主走査方向の画素数
カウンタをリセットする。Ｓ４２０でカウンタの値で示
されるビット、即ち０ビット目の暗時出力補正データを
ＲＡＭ８からロードし、これを暗時出力補正回路１２の
Ｄ／Ａコンバータのデジタルデータ入力とし、＋ｒｅｆ
にＢＩＡＳ２を入力し、−ｒｅｆにＡＤＣ回路の出力を
入力してＤ／Ａ変換を行い、その出力をＡ／Ｄコンバー
タの−ｒｅｆへ入力する。

【００１８】Ｓ４３０でカウンタの値で示されるビッ
ト、即ち０ビット目のシェーディング補正データをＲＡ
Ｍ８からロードし、これをシェーディング補正回路９の
Ｄ／Ａコンバータのデジタルデータ入力とし、−ｒｅｆ
にＢＩＡＳ１を入力し、＋ｒｅｆにＡＢＣ回路の出力を
入力してＤ／Ａ変換を行い、その出力をＡ／Ｄコンバー
タの＋ｒｅｆへ入力する。Ｓ４４０で、読み取った原稿
のＶＩＤＥＯ信号の０ビット目をサンプルホールド回路
４でサンプルホールドし、直流再生回路５で直流再生
し、ＡＧＣ回路６で増幅して、Ａ／Ｄコンバータ１１の
Ｖｉｎに入力する。以上によりＡ／Ｄコンバータの＋ｒ
ｅｆ入力、−ｒｅｆ入力、およびＶｉｎにデータが揃う
ので、Ｓ４５０でＡ／Ｄ変換を行う。デジタルに変換さ
れた出力データは、不図示のデジタル出力２値化回路へ
転送される。

【００１９】１画素のＡ／Ｄ変換が終了すると、Ｓ４６
０でカウンタの値と１ラインの画素数とを比較し、カウ
ンタの値の方が小さければまだ１ライン分の全画素数の
変換が終了してないので、Ｓ４７０に進みカウンタの値
をインクリメントしてＳ４２０に戻り、次の画素の変換
を行う。Ｓ４６０でカウンタの値と画素数とが等しけれ
ば、１ライン分の全画素数の変換が終了しているので、
Ｓ４８０に進み、原稿の１ラインの読み取りを終了す
る。１頁の全ライン数の回数、Ｓ４００からＳ４８０の
ステップを繰り返すことにより、１頁の読み取りが終了
する。

【００２０】図５を用いて、黒色および白色の部材と、
光電変換装置との位置関係を説明する。図５において、
５３はＣＣＤ（光電変換装置）、５２は鏡である。黒色
を呈する部分および白色を呈する部分を有する部材とし
ては、例えば図５の５１に示すような、読み取り幅以上
の長さを有するローラであって、表面の一部を軸方向と
平行に黒色とし、他の一部を軸方向と平行に白色とした
ローラを用いることができる。ローラを回転して黒色部
を光路上に置くことにより黒色のプリスキャンを、ま
た、白色部を光路上に置くことにより白色のプリスキュ
ンを行うことができる。黒色部と白色部のいずれが光路
上にあるかは、プリスキャン時に得られた輝度データで
示される輝度により判断することができる。

【００２１】光路中に設けられた鏡の回転による光路の
切り替え、または部材のスライド等により、黒色を呈す
る部分および白色を呈する部分を光電変換装置の光学的
読み取り位置に配置するようにしても良い。

【００２２】黒色の部材が光学的読み取り位置に配置さ
れない場合に於ても、通常の画像の読み取りの際に点灯
する証明を、点灯せずに読み取りを行うことにより、黒
色のプリスキャンを行うこともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全白レベルのプリスキャンだけではなく、全黒レベルの
プリスキャンを行うとともに、当該プリスキャンにより
得られた暗時出力ビットばらつきデータを用いて、暗時
主力のビットばらつきに対する補正を行うので、輝度レ
ベルの高い画像のみでなく濃度の濃い画像についても、
光電変換装置の感度等の誤差に基づく画像読み取り濃度
の誤差を小さく押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明画像読み取り装置のハードウエアブロッ
ク図である。

【図２】従来の画像読み取り装置のハードウエアブロッ
ク図である。

【図３】プリスキャンの動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】画像の読み取り動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】光電変換装置による黒色部を有する部材の読み
取りを示す模式図である。

【符号の説明】

１ 制御回路 ２ 基準電圧発生回路 ３ 基準電圧発生回路 ４ サンプルホールド回路 ５ 直流再生回路 ６ ＡＧＣ ７ ＡＢＣ ８ ＲＡＭ ９ シェーディング補正回路 １０ ＡＤＣ １１ Ａ／Ｄコンバータ １２ 暗時出力補正回路 ５１ ローラ（黒色部および白色部を有する部材） ５２ ミラー ５３ ＣＣＤ（光電変換装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 康雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 三浦 滋夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中山 亨 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り方法におい
   て、 前記光電変換装置の全画素または一部の画素により、黒
   色を呈する部材または光源による照射が行われていない
   部材をプリスキャンする第１のステップと、 当該プリスキャンにより得られた前記部材の輝度レベル
   データをメモリに格納する第２のステップと、 画像を読み取る第３のステップと、 当該第３のステップにより読み取った画像の輝度レベル
   データを、前記メモリに格納した輝度レベルデータを用
   いて補正する第４のステップとを備えたことを特徴とす
   る画像読み取り方法。
2. 【請求項２】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り方法におい
   て、 前記光電変換装置の全画素または一部の画素により、白
   色を呈する部材および、黒色を呈する部材もしくは光源
   による照射が行われていない部材をプリスキャンする第
   １のステップと、 当該プリスキャンにより得られた、前記白色を呈する部
   材の輝度レベルデータおよび、前記黒色を呈する部材も
   しくは光源による照射が行われていない部材の輝度レベ
   ルデータをメモリに格納する第２のステップと、 画像を読み取る第３のステップと、 当該第３のステップにより読み取った画像の輝度レベル
   データを、前記メモリに格納した輝度レベルデータを用
   いて補正する第４のステップとを備えたことを特徴とす
   る画像読み取り方法。
3. 【請求項３】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り装置におい
   て、 黒色を呈する部材を光電変換装置の光学的読み取り位置
   に配置したことを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り装置におい
   て、 黒色を呈する部分および白色を呈する部分を有する部
   材、または、黒色を呈する部分を有する部材および白色
   を呈する部分を有する部材を具備し、 前記黒色を呈する部分を光電変換装置の光学的読み取り
   位置に配置する手段と、 前記黒色を呈する部分を光電
   変換装置の光学的読み取り位置に配置する手段とを備え
   たことを特徴とする画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り装置におい
   て、 前記光電変換装置の全画素または一部の画素により、黒
   色を呈する部材または光源による照射が行われていない
   部材をプリスキャンする手段と、 当該プリスキャンにより得られた前記部材の輝度レベル
   データを格納するメモリと、 読み取った画像の輝度レベルデータを、前記メモリに格
   納した輝度レベルデータを用いて補正する補正手段とを
   備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 光電変換装置を用いて光学的に読み取っ
   た画像を電気信号に変換する画像読み取り装置におい
   て、 前記光電変換装置の全画素または一部の画素により、白
   色を呈する部材および、黒色を呈する部材もしくは光源
   による照射が行われていない部材をプリスキャンする手
   段と、 当該プリスキャンにより得られた、前記白色を呈する部
   材の輝度レベルデータおよび、前記黒色を呈する部材も
   しくは光源による照射が行われていない部材の輝度レベ
   ルデータを格納するメモリと、 読み取った画像の輝度レベルデータを、前記メモリに格
   納した輝度レベルデータを用いて補正する補正手段とを
   備えたことを特徴とする画像読み取り装置。