JPS6240873A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPS6240873A
JPS6240873A JP60180436A JP18043685A JPS6240873A JP S6240873 A JPS6240873 A JP S6240873A JP 60180436 A JP60180436 A JP 60180436A JP 18043685 A JP18043685 A JP 18043685A JP S6240873 A JPS6240873 A JP S6240873A
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shading
defective bit
signal
sensor
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JP60180436A
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Yoshinobu Mita
三田 良信
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は例えばCOD等のイメージセンサを用いた画像
読取装置に関し、特にイメージセンサを含む光学系に起
因して欠陥ビットと判定されたセンサセルからの画像信
号の補正の改良に関する。
以下余白 [従来の技術] 例えばCCDIのイメージセンサ(撮像素子)固有の問
題にいわゆるシェーディング及び欠陥ビットという問題
がある。
シェーディングとは、イメージセンサを用いたスキャナ
で真っ白い原稿を読み取って、イメージセンサの−)二
走査1周期分のビデオ信号を観測すると、信号レベルが
甲担にならずに歪んでみえる事である。この東は真っ白
の原稿でなくとも普通の原稿を読み取る時でも現れ、ラ
インセンサはシェーディングを含んだビデオ信号を出力
する。この信号をそのまま2 (ifiや階調データに
変換すると出力画像の画質が1りれたようになる。そこ
で、シ以ド余白 ニーティングを補止する東が必要になる。シェーディン
グの原因としては光源、レンズの結像特性(C094則
)、センサのばらつき等が考えられている。
−・方、欠陥ビットとは、イメージセンサの一部ビット
の出力そのものが極めて低く、その部分がセンサとして
の機能をしないものである。原因としては、例えばCO
D等であれば、チップそのものの−・部の欠陥、又は光
学系等のキズ等が考えられている。
そこで、従来からイメージセンサを画像読み取り装置に
用いるに際して、1.記シェーディングの補正及び欠陥
ビットの検出、欠陥ビットの画像信号の復元等は不可欠
である。そして従来はその欠陥ビットの検出及び特にそ
の画像信号の復元を行うために、複雑な回路を用いてい
た。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、欠陥ビットの補1Fのための複雑な独1
’t−した回路を設ける事は画像読取装置の小型化、省
スペース化の障害となっていた。本発明は1、記従来技
術の欠点に鑑みてなされたもので、極めて筒中な構成に
より欠陥ビットの画像値1(の復元をif能とする画像
読取装置を提案し、特にシェーディング補11−の為の
回路と回路を−・部共有するIGにより史に小規模化を
追求した画像読取装置を提案する小を課題とする。
E問題点を解決するだめの−L段] 1、記課題を達成するために例えば第1図に示す実施例
の画像読取装置は、イメージセンサの−・例である1次
元ラインセンサ100と、ラインセンサ100からの画
像信号AI  、A2 、A3 と該イメージセンサの
センサセル位置とを対応付ける画像値1)特足手段であ
る例えばシフ]・レジスタlO1と、ラインセンサlO
O及びラインセンサ100への光路に起因する欠陥ビッ
トの位置104を特定する欠陥ビット位置特定−手段1
02と、欠陥ビットの画像信号A2を補止する時は周囲
の画素の画像信号から推定1.て補正する欠陥どット補
止手段の−・例であるデータセレクタ103とを有する
「作用」 かかる第1図の構成において、欠陥ビット位置特定手段
102はシフトレジスタ101に欠陥ビットに対応する
画像値りが入力するタイミングをとらえて、セレノi・
信り105により、データセレクタ103はシフト1/
ジスタ101に保持されている1画素前の隣接画素の画
像信号を欠陥ビットの画像信号として復元する。
[実施例J 以ド添付図面に従って、本発明に係る実施例を史に訂、
1111に説明する。
く読取動作〉 ′rPJ2図(a)は実施例の画像読取装置に供される
欠陥ビット位d検出及びシェーディング補iTE tl
r−決定のための動nの概念を図示する。第2図(a)
に小す様に、原稿載置台2の先端に取りつけられた白色
補庄板lを光鯨13により照射して、その反Q4光を光
学系4がイメージセンサ(本例の場合は1次元ラインセ
ンサ)3上に結像する。光学系4及υラインセンサ3が
図中の矢印方向に移動して、その白色袖+E k 1を
走査17終るまでにシェーディング補IFμ及び、欠陥
ビットの位置を決定するどい〉ものである。
〈構成〉 第2図(b)に欠陥ビット検出のための回路ロジックを
示す。図中、5は照度から濃度・\の変換を行うログ(
LOG)変換部、7は欠陥ビット’rIl定部、8はシ
ェーディング補止(五及び欠陥ビットに関する情報を蓄
えるシェーディングRAM、9は画像データの補正とシ
ェーディングの補正を行う補正部である。
ラインセンサ3からの出力15をA/D変換されたディ
ジタルレベルとすると、LOG変換部5により輝度レベ
ルから濃度レベルの画像信号に変換きれる。濃度レベル
の画像信号16は欠陥ビット判定部7により欠陥ビット
を含む信号であるかどうかの判定を行われる。そして、
そのビットのセンサセルが欠陥ビットであるのか否かの
情報(欠陥ビット情報)、及びそのビットが欠陥ビット
でないときはそのシェー・テインク補+IE星(シェー
 O ティングデータ)をシェープインクRAM8に保イfす
る。欠陥ビット情報、シェ〜テイングデータはRAM付
勢信り12により、シェーディングRAM8に占き込ま
れる。本実施例では、欠陥ピッ]・情報及びシェープイ
ンクデータを総称してシェーディング補止データという
小とする。このように、シェーディングRAM8にシェ
ーディング補(Iデータを記憶した後に、補IE部9は
画像信号16に対17てシェーディングRAM8に記憶
されているシェープインクデータを用いてシェーディン
グ補止を行いながら、−・鮫の原稿を読み取る。
又、欠陥ピントと判定されたセルによる・般原稿からの
出力に対しては後述する方法により補正した画像信号を
得る。
欠陥ピッ]・判定部7はその−・例として第3図(a)
に不す様にOR回路等により構成される。
濃度レベルの画像値1416がnビットのD1〜Doで
あるとすると、第3図(a)のDs++ihが欠陥ビッ
ト情報、D、、02・・・、Dxがシェープインクデー
タである。
〈補止データの決定〉 本実施例におけるシェーディング補IFデータの決定に
ついて説明する。欠陥ビット判定部7にり、〜D1の画
像信号16が入力すると、ラインセンサ3及び光学系が
正常であれば、白色補iT、板lからの画像信号16の
MSHに近いビットDn、Dn用・・・Dxは”O°′
でアリ、従ってシェーディングに応じた濃度レベルとし
てLSBに近いDA 、D2 、D3・・・、DXのみ
が出力される。
尚、ド4h何ピッi・までをシェーディングデータとし
て扱って、残りの1−位ビツトを欠陥ピッ]・の判定に
使うかは、つまりXをどのように決定するかは出力画像
データの階調性やシェーディングRAMの客足との兼ね
あい等の条件によって決めるもので、本実施例では限定
しない。
そこで本実施例では、もしMSBに近いビットDn  
、Dnl 、Dn−2・+ 、Dx (7)いずれがが
“°1″となる場合、そのビットは欠陥ビット、あるい
はシェーディング補正対象外のビットと判定する。この
ように本実施例ではシェーディング補1F:対象外のビ
ットも欠陥ビットとみなしている。
シェーディング補IF対象外のビットとは、センサ表面
ガラスの傷等のために光が散乱してしまい、通常前られ
るべきシェーディングデータより極端に大きな濃度レベ
ルを持つビットである。この場合、画像データにシェー
ディング補正を施しても、入力画像の絶対出力が小さく
、階調性の良い画像データが得られなイ事や、ガラス面
での光の散乱によりそのビットのデータが頁のデータで
ある保証がない東等の理由により、シェーブイブ補正対
象外のデータも欠陥ビットとして扱う。
第3図(a)中のORゲー)20により濃度レベルの画
像信号16のD n ” D xのいずれかが” 1 
”の時に、欠陥ビットのサインとしてシェーディング補
正データ10の最−1−位ビツ)Ds+6+に” 1 
”をたてて、画像信号16のLSHに近いF位ビットD
I 、D2 、D3・・・、DXはそのままシェーディ
ングデータとする。即ち4欠陥ビツト情報とシェープイ
ンクデータからなるシェーディング補正データ10は最
)−位ビツ)DSIGNと下位ビットDI 、D2 、
D3・・・、Dxとで構成され、シェーディングRAM
8に記憶される。
又、前記欠陥ビットの検出は、第3図(b)に示した方
法によっても検出できる。即ち、画像値号16をある 
・定の閑イ1白21とコンパレータ22により比較]7
、画像信号16が閾葡21より大きかったllrに、そ
のビットを欠陥ビットと判定し、10定イぽi D S
 IGNを°゛l゛′とする。そして、シェーディング
データの−・部はそのまま欠陥ビット情報T)s1+;
NとともにシェーディングRAM8に記憶する。又、第
3図(a)、(b)の方法においては、トイ☆ビットの
みをシェーディングデータとしているが、1.イ☆ビッ
トがl°“の時には欠陥ビットとじて判定されるために
、その時にド位ビットのシェーディングデータは必要な
いから、シェーディングRAM8にシェーディングデー
タは記憶しないようにしてもよい。
以1−の様にシェープインクRAM8には欠陥ビット情
報とシェープインクデータが記憶される。只、一度欠陥
ビット情報が“l゛′になると、例えその原因がシェー
ディング補正板1の傷等が原因でもラインセンサそのも
のの欠陥として以後取り扱われてしまう。そこで本実施
例では、第4図(a)に小すように、例え欠陥ビット情
tνが°゛l′”となったセンサのビットでも、シェー
ディング補正板lの走査で全て欠陥ビットと判定きれな
い限り、欠陥ビットとじてみなさないようにする。第4
図(a)は、白色補正板1をラインセンサ3が走査して
、例えばカラム2についてのDSIGNが変化する様r
−を示す。ライン3までのDSIGNは°“0゛である
が、ライン4,5は°°1′。
となる。しかし、−・度でもDSIGNが“°0″と判
定されたカラム2のビットは欠陥ビットとみなさないの
である。
〈シェープインク情報の記憶〉 そのようにするために、シェーディングRAM  G 8は実際には第4図(b)で示す様な構成になっている
。図中、30はRAMのアドレスカウンタ笠を含むアド
レス制御部で、シェーディング補1Fテータ10の最1
−位ビットM S B (D 5IGN)を記fflす
る欠陥ピッ]・情報RAM31及びシェーディングデー
タ(DI・・・)を記憶するシェーディングデータRA
M32にアドレス信号37を出力する。33はRAM3
1.32の書き込み許可信号を発生するRAM制御部で
ある。RAM31 、32の容にはラインセンサ3の長
さだけある。
以ド、第4図(b)を参照して動作を説明する。第2図
(b)中の欠陥ビット判定部7より出力された欠陥ビッ
ト情報DSIGNとシェーディングデータ(Dz・・・
)から成るシェーディング補正データ10のうち1M5
Bある欠陥情報DSIG)Iは欠陥ヒツト情報RAM3
1に入力され、補IFチータフ 1Oの他のピッ1(DI・・・)はシェーディングデー
タRAM32に入力される。アドレス制御部30は画像
転送りロックCLKごとにRAM31 。
32に出力するアドレスをカウントアツプして、ライン
センサ3の画素数までカウントし、水1i同期信号HS
 Y N Cごとに内部のアドレスカウンタをクリアす
る。このアドレス値により、ラインセンサ3の個々のビ
ットに対応した欠陥ビット情報及びシェーディングデー
タをRAM31.32内に保存する。
ところで、RAM制御部33に入力するRAM付勢信号
12は白色補正板lの読み取り時に” 1 ”となり、
欠陥ビット情報RAM31、シェーディングデータRA
M32のE端fに入力してそれらを付勢する。又、RA
M制御部33にはRAM付勢信号12と欠陥ビット情報
DSIGN、及び木47−同期信号HSYNCが人力さ
れる。そこで、RAM制御部33より出力される信号に
ついて説明する。
信号35は、先ず白色補11゛板1の第1ラインに対し
てはRA M (−1勢信り12が“l″となった直後
に1水重量期期間つまり白色補正板1の1ラインを読み
取る時間の間” 1 ”となる。そのようにして、第1
ラインに対応する全ビットのシェープインクデータをi
!)き込む。第2ライン[1以隆に対しては、欠陥ピッ
i・情報DSIGNが°0”のとき、つまり、欠陥ビッ
トでない時にも°°1°゛となり、シエーテイングデー
タRAM32を書き込み語11丁状態にする。
一方、RAM制御部33の出力信号36は、先ず第1ラ
インに対してRAM伺勢信号12が” 1″”となった
直後にl水IIi同期期間の間゛1°。
となり、その後欠陥ビット情報DSIGNが0゛°の時
つまり欠陥ビットでない時に1″となり、欠陥ビット情
報RAMに欠陥ビットでないという情報DSIGN−0
を書き込む。DSIGNがl″の時は信号36は0′′
であり、欠陥ビット情報RAM31の内容を変更しない
以1−の動作により、複数ラインの白色補正板読み取り
時に欠陥ビットと判定されなかった時は、いつでも欠陥
ビット情報DSIGN= Oが欠陥ヒツト情報RAM3
1に書き込まれるので、白色補正板1のキズ又は汚れ等
で・面欠陥ビットと判定されたとしても、他のライン(
実質的には最終ライン)で欠陥ヒツトと判定されなけれ
ば、そのヒツトのセンサを1常なものとして取り扱う。
このように取り扱っても、シェープインクデータにより
シェーディング補止で対処出来るからである。本例では
欠陥ビット情報及びシェープインクデータを袖+E&1
を走査している間は変更できるようにしているが、他の
方法としてDSIGNであるラインの数を数えて、その
数が所定の数を越えた時は、以後にDSIGNが1″′
であるラインがあっても、RAM31.32を書き換え
ずに欠陥ビットとはみなきないという方V、も名えられ
る。
くシェーディング補止〉 白色補正板読補 ビット及びシェープインクデータ等のシェーディング補
11情報を?!)だ!−で、−・般の原稿の読み取りを
行う事がif能となる。即ち、シェーディングRAM8
は画像読み取り時には、RAM伺勢信号12により読み
出し専用に切り換えられる。読出ごれた欠陥ビット情報
及びシェープインクデータは袖i’l二云−タ11と1
7て、第2図(b)の補正部9に画像信号16と共に入
力され、補任部9からシェーディング補■1:及び欠陥
ピッI・補正された信す14を得る。補正部9は第5図
に示す様な構成になっている。図中、42は信号振り分
は部で、シェーディングRAM8の出力11は欠陥ビッ
トを示す最I−f☆ピッt・(DSIGN) 45とシ
ェーディング濃度データ44に振り分けられる。シェー
ディング81隻データ44は濃度画像信号16とともに
減算回路40に入力され、シェーディング補11;され
る。このシェープインク補IF−により、ラインセンサ
3の特性のバラツキ又はレンズの特性が補償される。尚
、本実施例中シェープインク補i1Eはa1隻レベルで
行っているので、減算回路40において、シェーディン
グ補1[を行っているが、輝度レベルの画像信号に対し
てシェーディング補IF]する時は第2図(b)の輝度
レベルの画像信号15に対して、第5図の減算回路40
の代りに除算回路を用いる!バは、i゛うまでもない。
〈欠陥ビットの補11−〉 通常のシェーディング補IFは(−記のように行うが、
次に欠陥ビンi・と判定されたセンサセルからの出力で
ある画像信号の補正について述べる。減算回路40によ
りシエーテイング補正された画像信号46はシフトレジ
スタ41に入力され、画像転送りロックでラッチされる
。従って、シフトレジスタ41により1画素分′M延さ
れるので、シフトレジスタ41の出力である画像信号4
7は画像イ、−8壮46の1つ11f1の隣接画素であ
る。そこで、信す−振り分は部42の出力45がl″′
、つまりシフトレジスタ41に入力しようとしている画
像信号46は欠陥ビットであるセンサからの画像信号で
あった時は、データセレクタ43において、セレクト信
号45により、1つ前の画像信号47が選択出力される
。欠陥ビットでない時、即ちセレクト信号45が°°0
”′である時は、注目画素の画像信号46が出力される
〈補iE部の変形例) 第2図(b)中の補正部9、特に欠陥ビットの補正のた
めの第5図のシフ) 1/ジスタ41及びデータセレク
タ43に代る別の実施例を示す。この変形例は第6図(
a)に示す様に、欠陥ピッI・からの画像信号の時は欠
陥ビットに応答する画素の周囲6画素のデータにより欠
陥ビットの補iEを行うものである。第6図(b)中、
51〜53はラインバッファで、1つのラインバッフγ
はラインセンサ3の1ライン分の8早をもつ。第6図(
b)中の54〜64は全てシフ]・レジスタであり、特
にシフトレジスタ54〜62の出力は第6図(a)の画
素構成に対応する。従ってシフトレジスタ58は第6図
(a)のA9に対応する。
今、1111画像データを第6図(a)のA9とした時
に注目画素に対応する欠陥ビットの判定信号はシフ]・
レジスタ64より出力される。シフトレジスタ63.6
4はシフトレジスタ54〜62との出力同期を11多る
ためである。
11均化部65は注目画素周囲の周囲の6画素Ax 、
A3 、A4 、A5 、A8 、Asの入力を受け、
それぞれの画素に屯み付は係数がかけられて11L均値
が出力される。ラインバッファ51は注目画ふの前ライ
ンのシェーディング補正後の画像信号が出力され、ライ
ンバッファ52は注目画素のラインのシエーテイング補
IL後の画像信号が出力され、ラインバッファ53は注
目画素の次のラインのシェーディング補正後の画像信号
が出力される。ラインバッファ51〜53の出力はシフ
トレジスタ54,57.60に入力され、シフトレジス
タ55,56,58,59,61.62により、画像転
送りロックでシフトされる。
今、注目画素A9が欠陥ビットと判定されなかった時は
セレクタ66よりシェーディング補II−後の画像信号
、即ちシフトレジスタ57の出力がそのまま出力される
。もし注目画素A9が欠陥ビットと判定された時は、シ
フトレジスタ64の出力はその判定情報であり、セレク
タ66のセレクト信号となるから、セレクタ66により
)i均化部65の出力が選択出力される。1i均化部6
5では次の処理が行われる。
モ均化出力Z = (A+B+÷ A3B3+  A4B4+  A3
B5+ A6B6+  AsBs  )/(81+ B
3 + B4 + F35+ 86 + Be)つまり
、周囲6画素に重み付けしたIIi均化出力が得られる
〈エリアセンサの場合) 前述した実施例は]ににラインセンサについて説明した
。しかしながら、本発明はラインセンサのみに適用され
るものでない。先ず、エリアセンサを用いた場合におけ
る欠陥ビットの検出する場合について言及すると、第4
図(b)の欠陥ビット情報RAM3 L及びシェーディ
ングデータRAMの容量をセンサセルの数だけ増やす。
そして、これらのRAMにJ)き込まれるべき情報を書
き込むタイミングは前述した実施例と同様に1ライン毎
に占き換えるか、又は白色補正板11.をエリアセンサ
の縦方向のセルの数だけ走査したならば、その時にRA
Mを書き換えるようにすればよい。
こうして、前述した1次元ラインセンサに適用された方
法は1リアセンサにも適用される11が明らかとなった
次に同しくエリアセンサにおける欠陥ビットの補1[′
に1次元ラインセンサに用いたr法を適用する場合につ
いて説明すると、欠陥ビットセルからの出力と考えられ
る注目画素A9の周囲8画素を参照して、次式のように
演算して補正ずればよい。
平均化出力Z ” (AIBd”  A2B2+  A3B3”  A
4B4+  A5B!1+  A6B6+  AtB1
+ AsBe )/ (B+ + B7 + B:l + B4 + B5 
+ B6 + 8+ + 88)このように、エリアセ
ンサの場合でも前記実施例の構成には何ら変更を加える
必要がない。
〈その他の変形例〉 1−記2つの実施例において、欠陥ビットの検出は濃1
隻レベルでiっだが、次に輝度レベルにある欠陥ヒラ]
・の検出を第7図に示す。
濃度レベルの時と同様に1−位数ビット(D1〜DX)
をNANDゲート70に人力する。もしシエーテイング
袖1F対象外のデータの時には輝度レベルが低く NA
NDゲートに入力される入力のいずれかが” o ”と
なり、DSIGNの出力が°°l゛′となり欠陥ビット
とt’ll’Zされる。又、Di〜Dnはそのままシエ
ーテイング輝度データとして欠陥判定データと 緒にシ
ェーディングRAMに記憶Sれる。
又、第3図(b)に示した方D、と同様に、輝度レベル
データをある−・定閾値Pと比較し、輝度レペルデータ
が閾値Pより小さい時に、欠陥ビットと判断して欠陥ビ
ット情報DSIGNを°゛l”′とし、%11度データ
はそのままDSIGNとともにシェープインクRAM8
に記憶するようにしてもよい。
「効果」 以上説明したように本発明によれば、簡単な構成により
、欠陥ビットの画像信号の復元が可能となり、更に本発
明の1実施態様によれば従来のシェープインク補1Fの
ための回路に組み込む東が口■能となり、更に小型化が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の基本動作を説明する図、 第2図(a)は実施例における欠陥ビットを検出するた
めの光路を示す図 第2図(b)は実施例の回路図、 第3図(a)、(b)はシェーディング補正データの決
定を説明する図、 第4図(a)は欠陥ビットを決定するための基本動作を
説明する図、 第4図(b)はシェー・ディングRAMの内部の回路例
の図、 第5図は補11部の回路図、 第6図(a)は補rlE部における補止の変形例を説明
する図、 第6図(b)は袖)−[部の変形例の回路図、第7図は
欠陥ビットの検出を輝度レベルにて行う場合の欠陥ヒラ
I・の決定を説明する図である。 図中、1・・・白色補IF板、3・・・ラインセンサ、
5・・・LOG変換部、7・・・欠陥ピッ) ’Fil
定部、8・・・シェーディングRAM、9・・・補止部
、30・・・アドレス制御部、31・・・欠陥ビット情
報RAM、32・・・シエーテイングデータRAM、3
3・・・RAM制御部、40・・・加η器、41・・・
シフ]・レジスタ、42・・・4”E号振り分は部、4
3・・・データセレクタ、51〜53・・・ラインメモ
リ、54〜62・・・シフトレジスタ、65・・・IL
均化部である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)イメージセンサからの画像信号と該イメージセン
    サのセンサセル位置とを対応付ける画像信号特定手段と
    、前記イメージセンサ及び該イメージセンサへの光路に
    起因する欠陥ビットの位置を特定する欠陥ビット位置特
    定手段と、欠陥ビットの画像信号を補正する時は周囲の
    画素の画像信号から推定して補正する欠陥ビット補正手
    段とを有する画像読取装置。
  2. (2)前記周囲の画素はイメージセンサの主走査方向又
    は副走査方向に隣接する画素の画像信号である事を特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の画像読取装置。
  3. (3)前記周囲の画素はイメージセンサの主副両走査方
    向に隣接する6画素又は8画素の画像信号である事を特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の画像読取装置。
  4. (4)更にシェーディング補正手段を備え、欠陥ビット
    補正手段は周囲の画素のシェーディング補正された後の
    画像信号を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第3項のいずれかに記載の画像読取装置。
  5. (5)画像信号は濃度で表わされ、欠陥ビット補正手段
    は濃度データの加減算により補正する事を特徴とする特
    許請求の範囲第4項に記載の画像読取装置。
  6. (6)画像信号は輝度で表わされ、欠陥ビット補正手段
    は濃度データの積算又は除算により補正する事を特徴と
    する特許請求の範囲第4項に記載の画像読取装置。
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JP60180436A Pending JPS6240873A (ja) 1985-08-19 1985-08-19 画像読取装置

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JP (1) JPS6240873A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051774A (en) * 1997-08-05 2000-04-18 Ykk Corporation Solar battery module and method for production thereof
US7102787B2 (en) 2001-05-14 2006-09-05 Nec Corporation Image reading apparatus

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