JPH07250224A

JPH07250224A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH07250224A
Application number: JP6038066A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Mizuno; 利幸水野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】鏡面反射光を正反射光とを分離することによ
り、色再現性の良い画像データを形成することを目的と
する。【構成】照明光学系の偏光子１１３と受光光学系の検
光子１２１とを、各偏光方向が互いに直交するように配
置し、偏光性を持った照明光束の鏡面反射光は検光子１
２１により除去されるため、拡散反射光を使用した画像
形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿に光源よりの光を照
射し、その反射光により画像データを読み取る画像処理
方法および装置に関し、例えば色調整または色補正機能
を持つカラー複写機、カラースキャナ、カラープリンタ
等の画像処理方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置について、図５を参
照して説明する。

【０００３】図５は、従来の画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【０００４】図５において３０１はガラス板、３０２は
原稿である。また、３１１は照明光源、３１２は照明光
学系レンズ、３１４，３１５，３１６は走査ミラーであ
り、３２２は読み取り光学系レンズ、３２３は受光素
子、３２４はＡ／Ｄ変換部、３３０は画像処理部、３５
０は画像記録部である。

【０００５】図５においてハロゲンランプ等の照明光源
３１１よりの出射光は、照明光学系レンズ３１２を介し
てガラス板３０１の上に読み取り面を下にして載置され
た原稿３０２に斜めから照射される。原稿３０２に斜め
から照射された出射光は原稿３０２において反射され、
その反射光は走査ミラー３１４、３１５、３１６、およ
び読み取り光学系レンズ３２２を経て、ＣＣＤ等の受光
素子３２３に結像される。受光素子３２３に入射した反
射光はそれぞれ画像強度に応じて光電変換され、ＲＧＢ
の３色の信号として受光され、Ａ／Ｄ変換部３２４に送
られる。次にＡ／Ｄ変換部３２４において受光素子３２
３よりのアナログＲＧＢ信号が対応するデジタル信号に
変換されて画像信号となる。そしてＡ／Ｄ変換部３２４
から出力された画像信号に画像処理部３３０で所望の画
像処理を加えた後、画像出力部３５０において例えば記
録紙上への印刷出力や画像データ転送等の画像出力が行
われる。

【０００６】ところが、一般の原稿は出力された際の記
録方式や、記録紙等の記録される基材、およびインク等
の色材の違い等により、その表面において細かな凸凹の
大小や屈折率等が異なる。このため、原稿表面における
反射率、光沢度（拡散率）等の違いにより、色材の内部
を通過しない光束も様々な反射・拡散状態を示す。

【０００７】上述した様な色材の内部を通過しない光束
の反射光は、照明光源３１１と同じ色成分を持つ、着色
されない鏡面反射光となり、基材および色材の内部を通
過して着色された正反射光の光束に重なって現れる。

【０００８】この従来の原稿の表面状態による反射の様
子を、図６を参照して説明する。

【０００９】図６は、表面状態の異なる原稿における鏡
面反射の様子を示す図である。図６において、図６の
（ａ）に示す基材４１が最も光沢度が高く、従って光束
が入射した際の拡散性は最も低い。また、図６の（ｃ）
に示す基材４３が最も光沢度が低く、従って拡散性は最
も高い。図６の（ｂ）に示す基材４２は、図６の（ａ）
に示す基材４１、図６の（ｃ）に示す基材４３の中間の
光沢度および拡散性を持つ。

【００１０】図６の（ａ）において、太線で示される入
射光束は基材４１表面で反射され、実線で示される鏡面
反射光が発生する。この鏡面反射光は図６の（ａ）にお
いて最も拡散率が低く、一方向にまとまって発生する。
また、図６の（ｂ）における鏡面反射光は図６の（ａ）
に示される鏡面反射光よりも拡散して発生し、図６の
（ｃ）では更に拡散してしまい、自然光の鏡面反射との
区別がつかなくなってしまう。

【００１１】従来の画像処理装置においては、色材の内
部を通過して着色された正反射光と、着色されない鏡面
反射光の一部とを分離するために、照明光学系と受光光
学系とが、照明光学系の入射光と鏡面反射光とがなす角
度よりも小さな角度となるように配置されていた。例え
ば図５に示すように、走査ミラー３１４等の受光光学系
が原稿３０２に対して垂直に配置されている場合には、
照明光学系は原稿３０２における鏡面反射光となす角度
よりも小さな角度で、例えば照明光学系と受光光学系と
のなす角度が４５°となるように、配置されていた。

【００１２】以上説明したように従来の画像処理装置に
おいては、鏡面反射光と正反射光とを分離するために、
受光光学系に鏡面反射光が入射してしまうことを極力避
けるように、照明光学系と受光光学系とを配置してい
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の画像処理装置においては、原稿により様々
に拡散される鏡面反射光を十分に分離することはでき
ず、従って受光光学系では少なからず鏡面反射光を含む
正反射光を受光してしまう場合が多かった。そのため、
画像処理装置で処理される画像データの各色成分に少な
からずの鏡面反射光の成分が混入してしまったまま、画
像形成・出力が行われていた。

【００１４】原稿の画像データは、もちろん視覚的には
鏡面反射光を含まずに視認されるため、上述したように
鏡面反射成分を含んたまま形成・出力された画像の色成
分は、原稿が視認される際の色成分とは異なってしま
い、従って画像出力の際に、良い色再現性が得られない
一つの原因となっている。

【００１５】この原因を除去して良い色再現性を得るた
めには、従来の画像処理装置においては画像データの微
修正を繰り返し行わざるを得ず、時間的、コスト的な損
失が大きかった。

【００１６】また、鏡面反射光に対応する情報を得られ
ないため、画像形成の際に鏡面反射を考慮した適切な補
正はなされていなかった。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するためになされたものであり、上述した課題を解
決するために、以下の構成を備える。

【００１８】即ち、光源よりの出射光に偏光性を持たせ
る偏光付与手段と、前記偏光付与手段で偏光性を付与さ
れた出射光を原稿に照射する照射手段と、前記照射手段
により照射された原稿よりの反射光から前記偏光付与手
段により付与された偏光性を有する成分を除去する偏光
除去手段と、前記偏光除去手段で偏光性を除去された反
射光を受光する受光手段と、前記受光手段により受光さ
れた原稿画像の反射光を対応する電気信号に変換して画
像データを形成する画像形成手段と、前記画像形成手段
により形成された画像データを出力する出力手段とを有
し、前記受光手段は鏡面反射成分を除去した反射光を受
光することを特徴とする。

【００１９】更に、前記偏光除去手段による偏光性を有
する成分の除去情報を検出する鏡面反射情報検出手段を
有し、前記画像形成手段は前記鏡面反射情報検出手段に
より検出された情報を参照して画像形成を行うことを特
徴とする。

【００２０】例えば、前記偏光付与手段は偏光子を用い
て偏光性を付与し、前記偏光除去手段は検光子を用いて
偏光性を除去することをを特徴とする。

【００２１】

【作用】以上の構成により、偏光方向を保った着色され
ない鏡面反射光は、基材や色材の内部を通って着色され
た正反射光と分離されるため、視覚された色味に近い画
像データを得ることができる。従って、色再現性を良く
するための補正等の微修正は必要なくなり、高速に高画
質の画像が得られるばかりでなく、コスト的にも優れた
画像処理装置が提供できる。

【００２２】また、鏡面反射データを得ることができる
ため、鏡面反射を考慮した画像処理が可能となるほか、
最適な基材を選択する等に都合の良い情報が得られる。

【００２３】更に、光源に偏光性を持たせたために、ゴ
ーストやフレアー等、実際の原稿画像の反射光を妨害す
るような有害光を防ぐことも可能となるという特有の作
用効果が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳細に説明する。

【００２５】＜第１実施例＞図１は、本実施例における
画像処理装置の構成を示すブロック図である。

【００２６】図１において１０１はガラス板、１０２は
原稿である。１１０はスキャナ部であり、ハロゲンラン
プ等の照明用光源１１１と、照明光学系レンズ１１２と
光束を直線偏光にする偏光子１１３、走査ミラー１１
４、１１５、１１６より構成される。

【００２７】１２０は受光部であり、回転可能な検光子
１２１、読み取り光学系レンズ１２２、ＣＣＤ等のカラ
ー用の受光素子１２３、Ａ／Ｄ変換部１２４等から構成
される。１０３は偏光子検光子制御部であり、偏光子１
１３および検光子１２３の回転を制御し、光路外へ退避
させることが可能である。

【００２８】ガラス板１０１の上に読み取り面を下にし
て載置された原稿１０２に対し、照明用光源１１１より
の出射光が照明光学系レンズ１１２、および偏光子１１
３を介して所定の照明角度θを保って照射される。この
場合の所定の照明角度θは、出射光の正反射光を良く捕
らえ、また、ある程度の鏡面反射光を捕らえるように、
予め設定されている。

【００２９】原稿からの反射光はミラー１１４等を通
り、検光子１２１、読み取り光学系レンズ１２２、を経
て、受光素子１２３で受光され、ＲＧＢの３色のアナロ
グ信号として出力される。

【００３０】又、１３０は画像処理部でありシェーディ
ング補正部１３１、色補正部１３２、色変換部１３３、
データ処理部１３４等から構成される。１４０は主制御
部であり、ＣＰＵ１３８、およびＲＡＭ等のメモリａ１
３５から構成される。主制御部１４０は操作部１０４か
ら操作者によって入力される情報を参照して、本実施例
の画像処理装置全体を総轄的に制御する。

【００３１】受光部１２０において受光素子１２３に入
射、結像された光学像は光強度に対応したアナログ信号
として出力される。このアナログ信号はＡ／Ｄ変換部１
２４において対応するデジタル信号に変換された後に、
２値の画像信号として画像処理部１３０に入力される。
画像処理部１３０においては、入力された画像信号をま
ずシェーディング補正回路１３１により補正し、メモリ
ａ１３５に格納する。

【００３２】メモリａ１３５に格納されている画像デー
タは、画像処理装置１３０内の色補正部１３２、色変換
部１３３、データ処理部１３４等において、操作者によ
り操作部１０４から予め設定されている設定値に従っ
て、出力に必要な種々の画像処理が施される。そして、
形成された画像データは画像出力部１５０より出力され
る。

【００３３】上述したような構成を備える本実施例の画
像処理装置における画像処理の様子を、図２を参照して
説明する。

【００３４】図２は、本実施例の画像処理を示すフロー
チャートである。

【００３５】図２において、まずステップＳ２０１で偏
光子１１３の偏光方向と検光子１２１の偏光方向とが互
いに直交するように、偏光子検光子制御部１０３で制御
する。尚、この時の偏光子検光子制御部１０３の制御
は、操作部１０４からの操作者の指示により行われる。

【００３６】そして処理はステップＳ２０２に進み、ス
キャナ部１１０により原稿１０２が主走査方向に走査さ
れる。この時、原稿を照明する照明光は光路中に位置す
る偏光子１１３により、直線偏光性を持たされる。

【００３７】そしてステップＳ２０３において、原稿１
０２を照明する照明光の反射光を受光部１２０において
受光し、受光素子１２３により光電変換し、Ａ／Ｄ変換
部１２４で対応するデジタル信号に変換した後に、シェ
ーディング補正部１３１によって補正される。この時、
ステップＳ２０１において受光部１２０内の検光子１２
１は偏光子１１３に対して偏光方向が直交するように置
かれているため、原稿１０２よりの反射光のうち、着色
されない鏡面反射光は偏光を保っているため検光子１２
１により除去される。

【００３８】一方、原稿１０２の基材および色材の内部
を通ってきた着色された正反射光は自然光であるため偏
光性を持たず、検光子１２１を透過する。従って、ステ
ップＳ２０３において読み取られた画像データは、鏡面
反射光を除去した正反射光のみによる画像データであ
る。

【００３９】そしてステップＳ２０４で、ステップＳ２
０３で読み取られた正反射光のみからなる画像データは
メモリａ１３５に格納され、次にステップＳ２０５にお
いて、原稿１０２の走査が全て終了したか否かを判断す
る。終了していればステップＳ２１５に進み、未終了で
あればステップＳ２０２に戻り、処理を繰り返す。

【００４０】ステップＳ２１５においては、メモリａ１
３５に格納された画像データを読み出し、画像処理部１
３０で予め設定された種々の画像処理を施し、画像を形
成する。即ち、鏡面反射光を除去した反射光により画像
を形成する。このため、より原稿１０２に忠実な色再現
性を持った画像データを形成することができる。

【００４１】そしてステップＳ２１６において、ステッ
プＳ２１５で形成された画像データを画像出力部１５０
より出力する。

【００４２】以上説明したように本実施例によれば、偏
光子および検光子を光路中に備え、その偏光方向を制御
することにより鏡面反射光を除去して画像形成を行うこ
とができるため、画像形成のための各種補正処理は最小
限ですむ。従って色再現性に優れた画像形成が高速で行
えると同時に、画像処理装置そのものの構成も簡単でよ
く、コスト的にも優れた画像処理装置が提供できる。

【００４３】＜第２実施例＞上述した第１実施例におい
ては、偏光性をもつ鏡面反射光を除去することによる画
像形成について説明を行った。第２実施例においては、
更に鏡面反射光に関する情報を得て画像形成の際に参照
する例について説明を行う。

【００４４】図３に第２実施例における画像処理装置の
構成例を示す。上述した第１実施例の図１に示す構成と
同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。

【００４５】図３において、主制御部１４０はメモリａ
１３５，メモリｂ１３６，メモリｃ１３７を備える。

【００４６】以上の構成を備える第２実施例の画像処理
装置における画像処理の様子を、図４を参照して説明す
る。

【００４７】図４は、第２実施例における画像処理を示
すフローチャートである。

【００４８】図４において、上述した第１実施例と同様
の処理については同一ステップ番号を付し、説明を省略
する。

【００４９】図４において、ステップＳ２０１〜ステッ
プＳ２０５の処理を経て原稿１０２が全て走査終了した
場合、処理はステップＳ２０６に進む。

【００５０】ステップＳ２０６においては、読み取った
画像データをすぐに出力するか否かを判断する。この判
断は操作部１０４より操作者によって予め指示されてい
たか否かにより、行われる。ステップＳ２０６において
画像データを即時出力するのであればＳ２１５に進み、
上述した第１実施例に示したように、メモリａ１３５に
格納された画像データについて画像処理部１３０で種々
の画像処理を予め設定された様に施し、画像を形成す
る。即ち、着色されない鏡面反射光を除いた反射光によ
り画像を形成する。

【００５１】一方、ステップＳ２０６において即時出力
を行わないと判断されると処理はステップＳ２０７に進
む。ステップＳ２０７においては、偏光子１１３の偏光
方向と検光子１２１の偏光方向とが互いに一致するよう
に、偏光子検光子制御部１０３で制御する。

【００５２】次にステップＳ２０８において、上述した
ステップＳ２０２の処理と同様にスキャナ部１１０によ
り原稿１０２が主走査方向に走査される。この時、原稿
を照明する照明光束は光路中に位置する偏光子１１３に
より、直線偏光となる。

【００５３】そしてステップＳ２０９において、上述し
たステップＳ２０３の処理と同様に原稿１０２を照明す
る照明光の反射光を受光部１２０において受光し、カラ
ー用受光素子１２３により光電変換した後に、シェーデ
ィング補正部１３１によって補正される。この時、ステ
ップＳ２０７において受光部１２０内の検光子１２１は
偏光子１１３に対して偏光方向が一致するように置かれ
ているため、偏光を保っている着色されない鏡面反射光
と、原稿１０２の基材および色材の内部を通って着色さ
れた正反射光とは、全く分離されずに検光子１２１を透
過する。従って、ステップＳ２０９において読み取られ
た画像データは、鏡面反射光を含む全反射光の画像デー
タである。

【００５４】そしてステップＳ２１０で、ステップＳ２
０９で読み取られた鏡面反射光を含む全反射光の画像デ
ータはメモリｂ１３６に格納され、ステップＳ２１１に
おいて原稿１０２の走査が全て終了したか否かを判断す
る。終了していればステップＳ２１２に進み、未終了で
あればステップＳ２０８に戻り、処理を繰り返す。

【００５５】ステップＳ２１２においては、メモリａ１
３５、メモリｂ１３６に格納された各画像データを、不
図示の画像データ演算部で演算することにより、画像デ
ータの各ビット毎の鏡面反射データ、および平均的な鏡
面反射データを算出する。そしてステップＳ２１３にお
いて、ステップＳ２１２で得られた各鏡面反射データを
メモリｃ１３７に格納する。

【００５６】次にＳ２１４において、上述したようにし
てメモリａ１３５，メモリｂ１３６，メモリｃ１３７に
格納された各画像データおよび鏡面反射データは、画像
処理部１３０において各種の画像処理を施される。

【００５７】Ｓ２１４における画像処理は、例えばメモ
リｃ１３７内の鏡面反射データの値が大きければ、原稿
１０２においては拡散する反射光が多く、即ち原稿１０
２は光沢度が低いと判断できるため、画像処理部１３０
において彩度の低い表現となるように画像処理を行うこ
とができる。

【００５８】また、同様にメモリｃ１３７内の鏡面反射
データの値が小さければ、原稿１０２においては拡散す
る反射光が少なく、即ち原稿１０２は光沢度が高いと判
断できるため、画像処理部１３０において艶のある鮮や
かな表現となるように画像処理を行うことができる。

【００５９】そしてＳ２１６において、ステップＳ２１
４で形成された画像データ、又はステップＳ２１５で形
成された画像データを、画像出力部１５０より出力す
る。

【００６０】尚、第２実施例においては、鏡面反射デー
タを得るために原稿全ての画像データを２度に渡り読み
込む例について説明したが、例えば１度原稿全ての画像
データを読み込んだ後、２度目には原稿の任意の一部の
みを読み取ることにより、鏡面反射データを算出するよ
うにしてもよい。

【００６１】また、上述した第２実施例では鏡面反射デ
ータを参照して画像形成を行う例について説明を行った
が、例えば鏡面反射データにより原稿の基材を特定し
て、操作者に報知することにより、記録紙の基材を選択
を行うことも可能である。

【００６２】以上説明したように本実施例によれば、原
稿を２度走査することにより鏡面反射データを取得する
ことができるため、上述した第１実施例で得られる効果
に加え、更に汎用性のある画像処理が可能となり、原稿
の質感を損なわないような画像形成も可能となる。

【００６３】尚、上述した第１および第２実施例におい
ては光路中に偏光子および検光子により偏光を発生、除
去していたが、例えば走査ミラーそのものに偏光効果を
持たせることも可能であり、従って検光子を備えること
なく、上述した検光子と同様に偏光を除去する効果が得
られる。また、出射光の入射角度を変えることによっ
て、発生する偏光方向を制御することも可能である。こ
の場合、偏光子を備えることなく、上述した偏光子と同
様に偏光を発生する効果が得られる。

【００６４】更に、主に記録紙上に印刷出力する場合に
ついて説明を行ったが、もちろんＣＲＴ等の画像表示装
置に表示出力することも可能である。

【００６５】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、偏
光方向を保った着色されない鏡面反射光は、基材や色材
の内部を通って着色された正反射光と分離されるため、
視覚された原稿の色味に近い画像データを得ることがで
きる。従って、色再現性を良くするための補正等の微修
正は必要なくなり、高速に高画質の画像が得られるばか
りでなく、コスト的にも優れた画像処理装置が提供でき
る。

【００６７】また、鏡面反射データを得ることができる
ため、鏡面反射を考慮した画像処理が可能となるほか、
最適な基材を選択する等に都合の良い情報が得られる。

【００６８】更に、光源に偏光性を持たせたために、ゴ
ーストやフレアー等、実際の原稿画像の反射光を妨害す
るような有害光を防ぐことも可能となる。

【００６９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本実施例の画像処理を示すフローチャートであ
る。

【図３】本発明に係る第２実施例の画像処理装置の構成
を示すブロック図である。

【図４】第２実施例の画像処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】原稿の表面反射の様子を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１１３偏光子１２１検光子１０１原稿抑えガラス１０２原稿１０３偏光子検光子制御手段１０４操作部１１０スキャナ部１２０受光部１３０画像処理部１４０主制御部１５０画像記録部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源よりの出射光を原稿に照射し、原稿
よりの反射光を受光して対応する電気信号に変換して出
力する原稿読み取り工程と、前記原稿読み取り工程よりの電気信号より原稿読み取り
画像データを形成して出力する画像形成工程とを備え、前記原稿読み取り工程は前記光源よりの出射光に偏光性
を加えて前記原稿に照射すると共に原稿よりの反射光よ
り偏光性を除去した後に受光することにより鏡面反射成
分を除去することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】前記原稿よりの反射光から偏光性を除去
する際に偏光性を有する成分の除去情報を検出する鏡面
反射情報検出工程を有し、前記画像形成工程は前記鏡面反射情報検出工程により検
出された情報を参照して画像形成を行うことを特徴とす
る請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】光源よりの出射光に偏光性を持たせる偏
光付与手段と、前記偏光付与手段で偏光性を付与された出射光を原稿に
照射する照射手段と、前記照射手段により照射された原稿よりの反射光から前
記偏光付与手段により付与された偏光性を有する成分を
除去する偏光除去手段と、前記偏光除去手段で偏光性を除去された反射光を受光す
る受光手段と、前記受光手段により受光された原稿画像の反射光を対応
する電気信号に変換して画像データを形成する画像形成
手段と、前記画像形成手段により形成された画像データを出力す
る出力手段とを有し、前記受光手段は鏡面反射成分を除去した反射光を受光す
ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】前記偏光除去手段による偏光性を有する
成分の除去情報を検出する鏡面反射情報検出手段を有
し、前記画像形成手段は前記鏡面反射情報検出手段により検
出された情報を参照して画像形成を行うことを特徴とす
る請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】前記偏光付与手段は偏光子を用いて偏光
性を付与することを特徴とする請求項３又は４のいずれ
かに記載の画像処理装置。
【請求項６】前記偏光除去手段は検光子を用いて偏光
性を除去することをを特徴とする請求項３又は４のいず
れかに記載の画像処理装置。