JPH0879518A - 画像読み取り方法および装置 - Google Patents

画像読み取り方法および装置

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JPH0879518A
JPH0879518A JP6208890A JP20889094A JPH0879518A JP H0879518 A JPH0879518 A JP H0879518A JP 6208890 A JP6208890 A JP 6208890A JP 20889094 A JP20889094 A JP 20889094A JP H0879518 A JPH0879518 A JP H0879518A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
reading
image
voltage
conversion device
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JP6208890A
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English (en)
Inventor
Junnosuke Kataoka
淳之介 片岡
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル化に伴うS/N比の低下を減少させ
ることが出来る画像読み取り方法および装置を提供する
こと。 【構成】 光電変換デバイスにより高い輝度を有する基
準物体を読み取り、複数の光電変換素子の各々から出力
された出力電圧の中で最も高い出力電圧をA/Dコンバ
ータがデジタルデータに変換することの出来る最大の電
圧に増幅する場合に必要な第1の増幅倍率を計算し、第
1の増幅倍率に予め定めた第2の倍率を掛け、被読み取
り画像を光電変換デバイスにより読み取り、光電変換デ
バイスから入力された入力電圧を第2の増幅倍率で増幅
し、増幅された電圧をA/D変換装置によりA/D変換
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方法および装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】画像読み取り装置には、CCD、または
コンタクトセンサ等の光電変換デバイスの各光電変換素
子の光電変換効率のばらつきや、発光素子の光量のビッ
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。従来の画像読み取り装置は、シェー
ディング補正回路を用いて予め白色の基準板を読み取
り、入力された電圧を表す補正データをRAMに格納し
て、画像を読み取る時にRAMに格納された補正データ
を用いて入力された画像電圧レベルを補正していた。
【0003】入力画像電圧レベルはA/D変換される
が、A/D変換器の入力電位にはダイナミックレンジの
制限がある。より具体的には、A/D変換器は+ref
入力と−ref入力との間の入力電位のみを正確に変換
することが出来る。一方、A/D変換によるデジタル化
のノイズを最小限に抑えるためには、入力電位の振幅を
可能な限り大きくする必要がある。
【0004】そこで従来、画像電圧レベルの補正は、画
像を読み取ることにより得られた電位のピーク値(最も
白い画像から得られた入力電位)が、補正データ(白色
の基準板から得られた入力電位)と等しくなるように、
画像電圧を増幅することにより行っていた。また、この
増幅を行うためにAGC(自動増幅率制御回路)が設け
られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のシェーディング
補正方法によれば、白基準板の輝度レベルを、予め読み
取る画像の最も輝度の高い部分の輝度レベルと等しくし
ておく必要がある。このため従来、白基準板の材質およ
び厚さに多くの制限があり、画像読み取り装置の製造原
価を低減するための技術的課題となっていた。また、画
像の最も白い部分の輝度レベルが白基準板の輝度レベル
を越えることがにように、白基準板の輝度レベルは読み
取る画像の輝度レベルよりかなり高く設定されていた。
【0006】このためA/Dコンバータのダイナミック
レンジをフルに活用することが出来なく、S/N比の低
下を招いていた。そこで本発明は、このような問題を解
決することの出来る画像読み取り方法および装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【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、複数の光電変換素
子を有する光電変換デバイスを用いて、被読み取り画像
を光学的に読み取り、前記光電変換デバイスからの出力
電圧を増幅し、増幅された前記出力電圧をA/Dコンバ
ータでA/D変換することにより、画像をデジタル信号
に変換する画像読み取り方法において、前記光電変換デ
バイスにより、高い輝度を有する基準物体を読み取る基
準物体読み取りステップと、当該基準物体読み取りステ
ップにより前記複数の光電変換素子の各々から出力され
た出力電圧の中で、最も高い出力電圧を、前記A/Dコ
ンバータがデジタルデータに変換することの出来る最大
の電圧に増幅する場合に必要な、第1の増幅倍率を計算
する第1倍率計算ステップと、当該第1倍率計算ステッ
プにより計算した第1の増幅倍率に、予め定めた第2の
倍率を掛けて第2の増幅倍率を計算する乗算ステップ
と、前記被読み取り画像を前記光電変換デバイスにより
読み取る読み取りステップと、当該読み取りステップで
前記光電変換デバイスから入力された入力電圧を、前記
乗算ステップにより計算した第2の増幅倍率で増幅する
増幅ステップと当該増幅ステップにより増幅された電圧
を前記A/D変換装置によりA/D変換するステップと
を備えたことを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、複数の光電変換
素子を有する光電変換デバイスと、高い輝度を有する基
準物体と、前記光電変換デバイスにより、前記基準物体
を読み取る基準物体読み取り手段と、当該基準物体読み
取り手段により前記複数の光電変換素子の各々から出力
された出力電圧の中で、最も高い出力電圧を、前記A/
Dコンバータがデジタルデータに変換することの出来る
最大の電圧に増幅する場合に必要な、第1の増幅倍率を
計算する第1倍率計算手段と、当該第1倍率計算手段に
より計算した第1の増幅倍率に、予め定めた第2の倍率
を掛けて第2の増幅倍率を計算する乗算手段と、被読み
取り画像を前記光電変換デバイスにより読み取る画像読
取手段と、当該画像読取手段で前記光電変換デバイスか
ら入力された入力電圧を、前記乗算手段により計算した
第2の増幅倍率で増幅する増幅手段と当該増幅手段によ
り増幅された電圧をA/D変換するA/D変換手段とを
備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明によれば、光電変換デバイスにより高い
輝度を有する基準物体が読み取られ、複数の光電変換素
子の各々から出力された出力電圧の中で最も高い出力電
圧をA/Dコンバータがデジタルデータに変換すること
の出来る最大の電圧に増幅する場合に必要な第1の増幅
倍率が計算され、第1の増幅倍率に予め定めた第2の倍
率が掛けられ、被読み取り画像が光電変換デバイスによ
り読み取られ、光電変換デバイスから入力された入力電
圧が第2の増幅倍率で増幅され、増幅された電圧がA/
D変換装置によりA/D変換される。
【0010】
【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。
【0011】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。
【0012】6は、プリスキャン時に直流再生回路5で
再生した一番高い電位と等しい入力電位がBIAS2に
対して50〜150パーセントの電位になるように、直
流再生回路5から得られた入力電位を増幅する自動増幅
率制御回路(AGC回路)である。従来の画像読み取り
装置の自動増幅率制御回路は、プリスキャン時に直流再
生回路5で得られた一番高い電位がBIAS2と等しく
なるように、直流再生回路5から得られた入力電位を増
幅していた。
【0013】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。VI
DEO入力信号はサンプルホールド回路4でサンプルホ
ールドされ、直流再生回路5で直流再生され、AGC回
路6で増幅されて、A/Dコンバータ11のVinに入
力される。D/Aコンバータ11の、+refにはシェ
ーディング補正回路9の出力が、−refにはADC回
路10の出力が入力される。
【0014】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を
格納する。9はシェーディング補正回路であり、ABC
回路7で保持された白ピークレベルを+refとして入
力し、またBIAS1を−refとして入力し、RAM
8に格納した全白画像のビットばらつきデータをD/A
変換して11のA/Dコンバータの+ref電位を決定
する。
【0015】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。11はA/Dコンバータ
であり、シェーディング補正回路8の出力を+refと
して入力し、ADC回路10の出力を−refとして入
力し、AGC回路6の出力をVinに入力して得られた
結果をA/D変換する。
【0016】図2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)210でプリスキャンを開始すると、S
220でAGC回路6のゲインを最大値に設定する。
【0017】次にS230で白基準板を読み取る。読み
取られた画像のVIDEO信号は、サンプルホールド回
路4でサンプルホールドされ、直流再生回路5で直流再
生され、AGC回路6で増幅されて、A/Dコンバータ
11のVinに入力される。シェーディング補正回路9
のD/Aコンバータの+refにはBIAS2を、−r
efにはBIAS1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+r
efにBIAS2の電位が入力される。
【0018】ADコンバータ11の+refの電位より
Vinの電位が高い場合は、A/Dコンバータ11から
ADOF(ADオーバーフロー)が出力される。制御回
路1は、ADOFが出力されたと判断すると(S24
0)、AGC回路6のゲインを1ランク下げ(S25
0)、再びS230に戻り、白基準板を読み取る。制御
回路1の制御によらづに、ADOFを直接AGC回路6
にフィードバックしてAGC回路6のゲイン(AGCゲ
イン)を下げても良い。
【0019】S240でADOFが出力されなかった場
合は再び白基準板を読み取り、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(S260)。次に、S250で得られたAGC
ゲインに予め定めた倍率を掛ける。例えば、白基準板を
読み取ったときの直流再生回路5の最高出力電位が2.
6Vで、予め定めた倍率が1.5の場合は、S260
で、AGCゲインが 3.3 / 2.6 = 1.2
7倍になる。従って、S270でAGCゲインが1.2
7 × 1.5 = 1.9倍 になる。予め定めてお
く倍率は、白基準板の輝度を、通常読み取られる最も白
い紙の輝度で割ることにより定めておく。プリスキャン
が終わると原稿の読み取りを開始する。
【0020】図3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、S310で1ライン
の読み取りを開始する。S320で主走査方向の画素数
カウンタをリセットする。S330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RAM8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7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。
【0021】S340で、読み取った原稿のVIDEO
信号の0ビット目の値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+ref入力、
−ref入力、およびVinにデータが揃うので、S3
50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。
【0022】1画素のA/D変換が終了すると、S36
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、S370に進みカウンタの値
をインクリメントしてS330に戻り、次の画素の変換
を行う。S360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、
S380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、S300からS380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。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い輝度を有する基準物体を読み取った場合の電圧をA
/Dコンバータがデジタルデータに変換することの出来
る最大の電圧に増幅する場合に必要な第1の増幅倍率
に、予め定めた第2の倍率を掛けて得られた倍率で、被
読み取り画像を読み取った場合に得られた入力電圧が増
幅される。このため、白基準板の輝度レベルを、予め読
み取る画像の最も輝度の高い部分の輝度レベルと等しく
しておく必要がない。従って、白基準板の材質および厚
さについての制限が少なくなり、画像読み取り装置の製
造原価を低減することができる。
【0024】また、画像の最も白い部分の輝度レベルを
A/Dコンバータがデジタル信号に変換することの出来
る最も高い電圧に増幅することができるで、A/Dコン
バータのダイナミックレンジをフルに活用することが出
来る。従って、デジタル化に伴うS/N比の低下を減少
させることが出来る。
【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】プリスキャンの動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】画像の読み取り動作を示すフローチャートであ
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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の光電変換素子を有する光電変換デ
    バイスを用いて、被読み取り画像を光学的に読み取り、
    前記光電変換デバイスからの出力電圧を増幅し、増幅さ
    れた前記出力電圧をA/DコンバータでA/D変換する
    ことにより、画像をデジタル信号に変換する画像読み取
    り方法において、 前記光電変換デバイスにより、高い輝度を有する基準物
    体を読み取る基準物体読み取りステップと、 当該基準物体読み取りステップにより前記複数の光電変
    換素子の各々から出力された出力電圧の中で、最も高い
    出力電圧を、前記A/Dコンバータがデジタルデータに
    変換することの出来る最大の電圧に増幅する場合に必要
    な、第1の増幅倍率を計算する第1倍率計算ステップ
    と、 当該第1倍率計算ステップにより計算した第1の増幅倍
    率に、予め定めた第2の倍率を掛けて第2の増幅倍率を
    計算する乗算ステップと、 前記被読み取り画像を前記光電変換デバイスにより読み
    取る読み取りステップと、 当該読み取りステップで前記光電変換デバイスから入力
    された入力電圧を、前記乗算ステップにより計算した第
    2の増幅倍率で増幅する増幅ステップと当該増幅ステッ
    プにより増幅された電圧を前記A/D変換装置によりA
    /D変換する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】 複数の光電変換素子を有する光電変換デ
    バイスと、 高い輝度を有する基準物体と、 前記光電変換デバイスにより、前記基準物体を読み取る
    基準物体読み取り手段と、 当該基準物体読み取り手段により前記複数の光電変換素
    子の各々から出力された出力電圧の中で、最も高い出力
    電圧を、前記A/Dコンバータがデジタルデータに変換
    することの出来る最大の電圧に増幅する場合に必要な、
    第1の増幅倍率を計算する第1倍率計算手段と、 当該第1倍率計算手段により計算した第1の増幅倍率
    に、予め定めた第2の倍率を掛けて第2の増幅倍率を計
    算する乗算手段と、 被読み取り画像を前記光電変換デバイスにより読み取る
    画像読取手段と、 当該画像読取手段で前記光電変換デバイスから入力され
    た入力電圧を、前記乗算手段により計算した第2の増幅
    倍率で増幅する増幅手段と当該増幅手段により増幅され
    た電圧をA/D変換するA/D変換手段とを備えたこと
    を特徴とする画像読み取り装置。
JP6208890A 1994-09-01 1994-09-01 画像読み取り方法および装置 Pending JPH0879518A (ja)

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