(57)【要約】【課題】輝度を補償する機能を有するスキャニングシステム及びその方法を提供する。【解決手段】統計ウィンドウ制御ユニット、輝度統計論理ユニット及び比較論理ユニットを含み、前記統計ウィンドウ制御ユニットは統計ウィンドウ設定領域を設定し、前記輝度統計論理ユニットは、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成し、前記比較論理ユニットは、前記輝度統計データと前記輝度目標値と同様であるか否かを比較するために用いられる。【選択図】図２
2010166550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャニングシステムが複数のページをスキャンする時の輝度を補償するために用いられる輝度を補償する機能を有する画像プロセッサであって、
アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる画像処理プログラムモジュールと、
前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を設定する統計ウィンドウ制御ユニットと、
前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成する輝度統計論理ユニットと、
前記輝度統計論理ユニットに接続され、前記輝度統計データと標準輝度と同様であるか否かを比較する比較論理ユニットと、
を含むことを特徴とする画像プロセッサ。
【請求項２】
前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記輝度を補償し、次ページをスキャンする前記輝度と前記標準輝度を一致させることを特徴とする請求項１に記載の画像プロセッサ。
【請求項３】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像プロセッサ。
【請求項４】
制御レジスタまたは制御問い合わせ表を利用して前記統計ウィンドウ制御ユニットを設定することを特徴とする請求項１に記載の画像プロセッサ。
【請求項５】
前記比較論理ユニットは、電圧制御情報を有する問い合わせ表であり、光源の輝度を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像プロセッサ。
【請求項６】
スキャニングシステムが複数のページをスキャンする時の輝度を補償するために用いられる輝度補償装置であって、
前記輝度補償装置は、アナログフロントエンド制御ユニット、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含み、
前記アナログフロントエンド制御ユニットは、アナログフロントエンドユニットのデジタル信号データのゲイン値及びオフセットために用いられ、
前記画像プロセッサは、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、前記デジタル信号データを受信するために用いられる画像処理プログラムモジュールと、前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を設定する統計ウィンドウ制御ユニットと、前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成する輝度統計論理ユニットと、前記輝度統計論理ユニットに接続され、前記輝度統計データと輝度目標値と同様であるか否かを比較する比較論理ユニットとを含み、
前記第１の電圧制御回路は、前記画像プロセッサに接続され、電圧調整信号を出力して前記光源の前記輝度を調整することを特徴とする輝度補償装置。
【請求項７】
前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記光源の前記輝度を補償し、次ページをスキャンする前記光源の輝度と前記標準輝度を一致させることを特徴とする請求項６に記載の輝度補償装置。
【請求項８】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項６に記載の輝度補償装置。
【請求項９】
制御レジスタまたは制御問い合わせ表を利用して前記統計ウィンドウ制御ユニットを設定することを特徴とする請求項６に記載の輝度補償装置。
【請求項１０】
前記比較論理ユニットは、電圧制御情報を有する問い合わせ表であり、光源の輝度を調整することを特徴とする請求項６に記載の輝度補償装置。
【請求項１１】
複数のページをスキャンする時の輝度を補償する機能を有するスキャニングシステムであって、
前記スキャニングシステムは、光源、画像センサ、アナログフロントエンドユニット、輝度補償装置、第２の電圧制御回路及びインバータを含み、
前記光源は、輝度を提供して前記ページに照射されるために用いられ、
前記画像センサは、前記ページ上に画像データを検知するために用いられ、前記画像データに対応するアナログ信号データを出力し、
前記アナログフロントエンドユニットは、前記画像センサに接続され、前記アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、
前記輝度補償装置は、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含み、
前記画像プロセッサは、前記デジタル信号データの処理を行うために用いられ、統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成し、且つ前記輝度統計データと標準輝度と同様であるか否かを比較し、
前記第１の電圧制御回路は、前記画像プロセッサに接続され、電圧調整信号を出力して前記光源を調整し、
前記第２の電圧制御回路は、前記第１の電圧制御回路に接続され、直流電圧を出力するために用いられ、
前記インバータは、前記第２の電圧制御回路に接続され、前記直流電圧を受けるとともに、交流高電圧振幅を出力し、複数の直流レベルによって前記輝度を制御することを特徴とするスキャニングシステム。
【請求項１２】
前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記光源の輝度を補償し、次ページをスキャンする前記光源の輝度と前記標準輝度を一致させることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１３】
前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様である場合、前記スキャニングシステムは、前記現在ページの輝度を利用して次ページをスキャンすることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１４】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以外のスキャニング荷台の領域であり、且つ前記現在ページは前記スキャニングシステムのスキャニング荷台上に設置されることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１５】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１６】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以外且つスキャニング荷台以外の領域であり、前記領域は前記スキャニングシステム中に設置されることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１７】
制御レジスタまたは制御問い合わせ表を利用して前記統計ウィンドウ制御ユニットを設定することを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１８】
前記電圧制御情報はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項１９】
前記パルス幅変調信号は、前記デジタル信号データのオンになっていた時間、オフになっていた時間及び周波数を修正するために用いられることを特徴とする請求項１８に記載のスキャニングシステム。
【請求項２０】
前記電圧調整信号は、直流電圧制御信号であることを特徴とする請求項１９に記載のスキャニングシステム。
【請求項２１】
前記直流電圧制御信号は、ビット制御信号であることを特徴とする請求項２０に記載のスキャニングシステム。
【請求項２２】
前記ビット制御信号は、パルストリガ信号、ストロボトリガ信号、レベルトリガ信号またはエッジトリガ信号であることを特徴とする請求項２１に記載のスキャニングシステム。
【請求項２３】
前記アナログフロントエンドユニットさらには、デジタル・アナログ・コンバーター、アナログ・デジタル・コンバーター及び演算増幅器を含むことを特徴とする請求項１１に記載のスキャニングシステム。
【請求項２４】
スキャニングシステムが複数のページをスキャンする時の輝度を補償するために用いられる輝度補償方法であって、
（ａ）校正情報を形成して画像校正工程を実行する工程と、
（ｂ）各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を形成する工程と、
（ｃ）前記校正情報に応じて第１のページをスキャンする工程と、
（ｄ）前記統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在ページの現在輝度統計データを形成するとともに、前記現在ページに対応するデジタル信号データを形成する工程と、
（ｅ）前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様であるか否かを比較する工程と、
（ｆ）前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、前記現在輝度統計データにより次ページの前記輝度を調整し、調整信号を利用して前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて補償工程を実行し、前記次ページの輝度と標準輝度を一致させる工程と、
（ｇ）前記次ページをスキャンする工程と
を含むことを特徴とする輝度補償方法。
【請求項２５】
（ｃ）工程において、前記校正情報は、前記第１のページをスキャンする前記輝度と前記標準輝度の間の差値を表すことを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項２６】
（ｅ）工程において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様である場合、前記現在ページの前記光源の輝度を利用して前記次ページをスキャンする（ｅ１）工程さらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項２７】
（ｅ）工程後、前記スキャニングシステム前記ページをスキャンすることを完了するか否か判断し、まだ完了しない場合、（ｄ）工程に返し、前記ページのスキャンを完成するまで（ｄ）工程及び（ｅ）工程を繰り返せる（ｅ２）工程さらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項２８】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項２９】
（ｆ）工程において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記光源の前記輝度を補償し、前記次ページをスキャンする前記光源の輝度と前記標準輝度を一致させることを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項３０】
（ｆ）工程において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記スキャニングシステムのアナログフロントエンドユニットのゲイン値を調整することを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【請求項３１】
（ｆ）工程において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて前記画像データを所定の割合に応じて調整することを特徴とする請求項２４に記載の輝度補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補償装置及びその方法に関し、特に文書ページまたは物件のスキャン輝度を補償するために用いられる輝度を補償する機能を有するスキャニングシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発達に伴い、電子文書の使用を非常によくみかけ、文書の保存、処理及びインターネットにより転送の利便性のため、常に紙類の文書を電子ファイルのフォームにスキャンする必要があり、特に転送する文書の解像感を確保するため、紙類の文書のスキャンが明瞭であるか否かは重要なものとなった。従来、ウォームアップ（ｗａｒｍ−ｕｐ）時間をスキャナの冷陰極蛍光ランプに提供する必要があり、文書の複数のページをスキャンする場合は、スキャナの蛍光ランプは、スキャンするページ数を増大させるに従って輝度は高くなっている。これにより、前、後ページのスキャンする輝度かはるかに等しくなく、各スキャンページの輝度が不均一になり、スキャン品質に悪い影響を与えることがあり、例えば、最後のページをスキャンする蛍光ランプの輝度は最初のページをスキャンする蛍光ランプの輝度よりも遥かに大きい。
【０００３】
図１は従来の輝度を補償する機能を有するスキャナ１００を示すブロック図である。スキャナはランプ１０２、画像センサ１０４、アナログフロントエンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ：ＡＦＥ）１０６、画像プロセッサ１１０、直流電圧制御回路１１２及びインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１１４を含む。この画像プロセッサ１１０は画像処理プログラムモジュール１１６を有する。
【０００４】
ランプ１０２は、光源を提供し、文書を照射する。画像センサ１０４は、文書のページの画像データを検知し、対応するアナログ信号データを出力する。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０６はアナログ信号データをデジタル信号データに変換する。画像プロセッサ１１０は、画像処理プログラムモジュール１１６を介してデジタル信号データを処理する。直流電圧制御回路１１２は直流電圧を出力し、インバータ１１４は、この直流電圧制御回路１１２に接続され、直流電圧を受け、一定の直流電圧を出力してランプの輝度を制御する。画像プロセッサ１１０は、画像処理プログラムモジュール１１６を介してデジタル信号データのイメージゲイン（ｉｍａｇｅ  ｇａｉｎ）を処理することができないため、各スキャンページの輝度が不均一になる。なお、直流電圧制御回路１１２及びインバータ１１４は、一定の直流電圧を使用して、ランプ１０２を駆動し、画像プロセッサ１１０から制御情報を受信しなく、文書の各ページの輝度かはるかに等しくない問題が生じてい、画像品質に悪い影響を与えることがある。従って、上述の問題を解決するための文書のスキャン技術が望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、文書ページまたは物件のスキャン輝度を補償するために用いられる輝度補償機能を有するスキャニングシステム及びその方法を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、輝度補償機能を有するスキャニングシステム及びその方法が提供される。前記スキャニングシステムは、光源、画像センサ、アナログフロントエンドユニット、輝度補償装置、第２の電圧制御回路及びインバータを含む。前記輝度補償装置は、アナログフロントエンド制御ユニット、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含む。前記画像プロセッサは、画像処理プログラムモジュール、統計ウィンドウ制御ユニット、輝度統計論理ユニット及び比較論理ユニット２２６を含む。
【０００７】
前記光源は、前記ページに照射される光源輝度を提供するために用いられ。前記画像センサは、前記ページ上に画像データを検知するために用いられ、前記画像データに対応するアナログ信号データを出力する。前記アナログフロントエンドユニットは、前記画像センサに接続され、前記アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、デジタル・アナログ・コンバーター（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＤＡＣ）、アナログ・デジタル・コンバーター（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）及び演算増幅器（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＯＡＭＰ）をさらに含む。前記輝度補償装置は、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、文書の各ページの輝度を調整するために用いられる。前記第２の電圧制御回路は、前記第１の電圧制御回路に接続され、直流電圧を出力するために用いられる。前記インバータは、前記第２の電圧制御回路（例えば直流電圧制御回路）に接続され、前記直流電圧を受けるとともに、交流  （Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）高電圧振幅を出力し、複数の直流レベルによって前記光源の輝度を制御するために用いられる。前記交流（ＡＣ）高電圧振幅はランプの輝度を制御するために用いられることができる。
【０００８】
前記画像処理プログラムモジュールは、アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる。前記統計ウィンドウ制御ユニットは、前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を設定するために用いられる。前記輝度統計論理ユニットは、前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成するために用いられる。前記比較論理ユニットは、前記輝度統計論理ユニットに接続され、前記輝度統計データと前記輝度目標値と同様であるか否かを比較するために用いられる。
【０００９】
前記比較論理ユニットにおいて、前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、調整信号は、前記輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて輝度を補償し、前記次ページをスキャンする輝度と標準輝度を一致させる。前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様である場合、前記スキャニングシステムは、前記現在ページの前記光源の輝度を利用して前記次ページをスキャンする。
【００１０】
また、本発明の輝度補償機能を有するスキャニングシステムを利用して輝度補償を実行する方法の工程を以下に含む。
【００１１】
工程（ａ）において、画像校正工程を実行し、校正情報を形成する。前記校正工程は、白い板をスキャンし、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）及びホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）の情報を取得する。工程（ａ）の校正情報に応じて、輝度補償装置は、ランプの輝度制御（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）及びゲイン制御（ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）によりスキャンするページの輝度を制御する。
【００１２】
工程（ｂ）において、統計ウィンドウ設定領域を形成し、各ページの輝度統計データの基準領域にする。
【００１３】
工程（ｃ）において、前記校正情報に応じて第１のページをスキャンする。
【００１４】
工程（ｄ）において、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在ページの現在輝度統計データを形成するとともに、前記現在ページに対応するデジタル信号データを形成する。第１実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以外のスキャニング荷台の領域であり、且つ前記現在ページは前記スキャニングシステムの前記スキャニング荷台上に設置される。第２実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以内の領域である。第３実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在ページの範囲以外且つスキャニング荷台以外の領域であり、前記領域は前記スキャニングシステム中に設置される。
【００１５】
工程（ｅ）において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様であるか否かを比較する。
【００１６】
また、工程（ｅ）において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度は同じでない場合、前記現在輝度統計データにより次ページの輝度を調整し、調整信号を利用して前記現在輝度統計データと前記標準輝度の間の差値に応じて補償工程を実行し、次ページの輝度と標準輝度を一致させる。つまり、光源の輝度または画像のゲイン値を変更し、次ページをスキャンする。
【００１７】
また、工程（ｅ）において、前記現在輝度統計データと前記標準輝度と同様である場合、前記現在ページの光源の輝度または前記画像のゲイン値を利用して次ページをスキャンする工程さらに含む。
【００１８】
工程（ｆ）において、スキャニングシステムが前記ページをスキャンすることを完了するか否か判断する。まだ完了しない場合、工程（ｄ）に返し、前記ページのスキャンを完成するまで継続する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、即時に文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を検知し、次に文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を補償し、文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の輝度補償機能を有するスキャナを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による輝度補償機能を有するスキャニングシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態による輝度補償機能を有するスキャニングシステムを示すブロック図である
【図４】本発明の実施形態による輝度を補償する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明では、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）または制御信号を利用して、光源に提供される電圧を制御し、イメージゲイン（ｉｍａｇｅ  ｇａｉｎ）を調整しでもよく、且つ即時に文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を検知し、次に文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を補償し、文書の各ページ或いは物件のスキャン輝度を一致させる。本発明のスキャニングコントローラは、文書画像スキャナがシンプレックス（ｓｉｍｐｌｅｘ）またはデュープレックス（ｄｕｐｌｅｘ）を実行することをサポートすることができる。
【００２２】
図２は、本発明の第１実施形態による輝度を補償する機能を有するスキャニングシステムを示すブロック図である。スキャニングシステム２００は、光源２０２、画像センサ２０４、アナログフロントエンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ：ＡＦＥ）ユニット２０６、輝度補償装置２０８、第２の電圧制御回路２１０及びインバータ２１２を含む。この輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンド制御ユニット２１４、画像プロセッサ２１６及び第１の電圧制御回路２１８を含む。この画像プロセッサ２１６は、画像処理プログラムモジュール２２０、統計ウィンドウ制御ユニット２２２、輝度統計論理ユニット２２４及び比較論理ユニット２２６を含む。本発明の一実施形態において、光源２０２は、例えばランプ或いは違う光源装置である。画像センサ２０４は、例えば電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）またはコンタクトイメージセンサ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ：ＣＩＳ）であり、一つまたは複数の画像センサであることができる。スキャニングシステム２００は、複数のページをスキャンするために用いられ、如何なる物件または物体をスキャンするために用いられることも可能である。このページは、例えば文書のページである。本発明の輝度を補償する機能は、スキャニングシステムにおいて回路素子の誤差による輝度の違いに適用され、効果的に文書または物件のスキャン輝度を補償して一致させる。
【００２３】
スキャニングシステム２００において、光源２０２は画像センサ２０４に接続され、アナログフロントエンドユニット２０６は輝度補償装置２０８に画像センサ２０４を接続し、第２の電圧制御回路２１０はインバータ２１２に輝度補償装置２０８を接続し、インバータ２１２は光源２０２に接続される。
【００２４】
この光源２０２は、ページに照射される光源輝度を提供するために用いられ、一つまたは複数の光源であることができる。画像センサ２０４は、ページ上に画像データを検知するために用いられ、この画像データに対応するアナログ信号データを出力し、一つまたは複数の画像センサであることができる。アナログフロントエンドユニット２０６は、画像センサ２０４に接続され、アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、一つまたは複数のアナログフロントエンドユニットであることができる。アナログフロントエンドユニット２０６さらには、デジタル・アナログ・コンバーター（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＤＡＣ）、アナログ・デジタル・コンバーター（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）及び演算増幅器（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＯＡＭＰ）を含む。輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンドユニット２０６に接続され、文書の各ページの輝度を調整するために用いられる。第２の電圧制御回路２１０は、第１の電圧制御回路２１８に接続され、直流電圧を出力するために用いられる。インバータ２１２は、第２の電圧制御回路２１０（例えば直流電圧制御回路）に接続され、この直流電圧を受けるとともに、交流  （Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）高電圧振幅を出力し、複数の直流レベルによって光源の輝度を制御する。この交流（ＡＣ）高電圧振幅はランプの輝度を制御するために用いられることができる。
【００２５】
輝度補償装置２０８では、スキャニングシステムが複数のページをスキャンする時に使用される光源の輝度を補償するために用いられることができる。輝度補償装置２０８はアナログフロントエンドユニット２０６に接続され、第１の電圧制御回路２１８は第２の電圧制御回路２１０に輝度補償装置２０８を接続する。
【００２６】
アナログフロントエンド制御ユニット２１４は、アナログフロントエンドユニット２０６のアナログ信号から変換されるゲイン及びオフセットを制御するために用いられる。この画像プロセッサ２１６は、アナログフロントエンドユニット２０６に接続され、デジタル信号データの処理を行うために用いられる。第１の電圧制御回路２１８は、画像プロセッサ２１６に接続され、電圧調整信号を出力して光源の輝度を調整する。本発明の一実施形態において、この電圧調整信号は、パルス幅変調信号であり、デジタル信号のオンになっていた時間（ｏｎ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）、オフになっていた時間（ｏｆｆ−ｄｕｒａｔｉｏｎ）及び周波数を修正するために用いられる。また他の実施形態では、この電圧調整信号は、直流電圧制御信号である。この直流電圧制御信号は、例えば一つまたは複数のビットの制御信号である。このビット制御信号は、パルストリガ信号（ｐｕｌｓｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）、ストロボトリガ信号（ｓｔｒｏｂｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）、レベルトリガ信号（ｌｅｖｅｌ  ｔｒｉｇｇｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）またはエッジトリガ信号（ｅｄｇｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）である。
【００２７】
輝度を補償する機能を有する画像プロセッサ２１６において、画像処理プログラムモジュール２２０はスキャニングシステム２００のアナログフロントエンドユニット２０６に接続され、統計ウィンドウ制御ユニット２２２は輝度統計論理ユニット２２４に画像処理プログラムモジュール２２０を接続し、比較論理ユニット２２６は輝度補償装置２０８の第１の電圧制御回路２１８に輝度統計論理ユニット２２４を接続する。
【００２８】
画像処理プログラムモジュール２２０は、アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる。統計ウィンドウ制御ユニット２２２は、画像処理プログラムモジュール２２０に接続され、各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を設定するために用いられる。輝度統計論理ユニット２２４は、統計ウィンドウ制御ユニット２２２に接続され、統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成するために用いられる。比較論理ユニット２２６は、輝度統計論理ユニット２２４に接続され、輝度統計データと輝度目標値と同様であるか否かを比較するために用いられる。
【００２９】
比較論理ユニット２２６において、現在輝度統計データと標準輝度は同じでない場合、調整信号は、輝度統計データと標準輝度の間の差値に応じて輝度を補償し、次ページをスキャンする輝度と標準輝度を一致させる。現在輝度統計データと標準輝度と同様である場合、スキャニングシステムは、現在ページの輝度を利用して次ページをスキャンする。
【００３０】
本発明の第１実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外のスキャニング荷台の領域であり、且つこの現在ページはスキャニングシステムのスキャニング荷台上に設置される。本発明の第２実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以内の領域である。本発明の第３実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外且つスキャニング荷台以外の領域であり、この領域はスキャニングシステム中に設置される。
【００３１】
画像プロセッサ２１６は、制御レジスタまたは制御問い合わせ表を利用して統計ウィンドウ制御ユニット２２２を設定する。比較論理ユニット２２６は、制御論理、制御レジスタまたは制御問い合わせ表であり、電圧制御情報を有し、光源の輝度を調整する。
【００３２】
図３は、本発明の第２実施形態による輝度を補償する機能を有するスキャニングシステム２００ａを示すブロック図であるとともに、図２を参照して説明する。輝度補償機能を有するスキャニングシステム２００ａは、図２の輝度補償機能を有するスキャニングシステム２００と類似しており、輝度補償機能を有するスキャニングシステム２００の画像プロセッサ２１６及び輝度補償機能を有するスキャニングシステム２００ａの画像プロセッサ２１６ａのみが異なる。この画像プロセッサ２１６ａは、画像処理プログラムモジュール２２０ａ、統計ウィンドウ制御ユニット２２２、輝度統計論理ユニット２２４及び比較論理ユニット２２６を含む。この画像処理プログラムモジュール２２０ａさらにはゲイン制御モジュール２２８を含む。
【００３３】
もし第１の電圧制御回路２１８は一定の直流電圧制御信号を出力することができるだけであり、且つ第２の電圧制御回路２１０は僅かに一定の直流電圧を発生する場合、光源２０２は、制御パルス幅変調または電圧出力信号によって輝度を変化させることができない。この時、本発明のアナログフロントエンド制御ユニット２１４により、アナログフロントエンドユニット２０６のデジタル・アナログ・コンバーター（ＤＡＣ）、アナログ・デジタル・コンバーター（ＡＤＣ）及び演算増幅器（ＯＡＭＰ）を制御することができ、スキャン画像データのゲイン及びオフセットを調整するとともに、画像プロセッサに設置される画像処理プログラムモジュール２２０ａを利用してデジタルゲイン制御モジュール２２８を実行し、画像プロセッサ２１６ａのスキャン画像データの輝度を調整して変更する。次に、比較論理ユニット２２６の結果に応じてデジタルゲイン値を生成する。このデジタルゲイン値は、問い合わせ表の方法により取得され、スキャン画像データの輝度を変更する。したがって、本発明のスキャニングシステム２００ａのゲイン制御モジュール２２８は、文書の各ページの輝度を一致させることができる。
【００３４】
輝度を補償する機能を有する画像プロセッサ２１６ａにおいて、画像処理プログラムモジュール２２０ａはスキャニングシステム２００ａのアナログフロントエンドユニット２０６に接続され、統計ウィンドウ制御ユニット２２２は輝度統計論理ユニット２２４に画像処理プログラムモジュール２２０ａを接続し、比較論理ユニット２２６は輝度補償装置２０８の第１の電圧制御回路２１８に輝度統計論理ユニット２２４を接続する。
【００３５】
具体的には、画像処理プログラムモジュール２２０ａは、アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するとともに、ゲイン制御モジュール２２８を実行するために用いられる。統計ウィンドウ制御ユニット２２２は、画像処理プログラムモジュール２２０ａに接続され、各ページの輝度統計データの基準領域にして統計ウィンドウ設定領域を設定するために用いられる。輝度統計論理ユニット２２４は、統計ウィンドウ制御ユニット２２２に接続され、統計ウィンドウ設定領域に応じて現在ページの現在輝度統計データを形成するために用いられる。比較論理ユニット２２６は、輝度統計論理ユニット２２４に接続され、輝度統計データと標準輝度と同様であるか否かを比較するために用いられる。この標準輝度は輝度を比較するために用いられる。
【００３６】
比較論理ユニット２２６において、現在輝度統計データと標準輝度は同じでない場合、デジタルゲイン値は、現在輝度統計データと標準輝度の間の差値に応じてこの画像データの輝度を補償し、次ページをスキャンする画像データの輝度と標準輝度を一致させる。現在輝度統計データと標準輝度と同様である場合、スキャニングシステムは、現在ページのデジタルゲイン値を利用して次ページをスキャンする。
【００３７】
本発明の第１実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外のスキャニング荷台の領域であり、且つこの現在ページはスキャニングシステムのスキャニング荷台上に設置される。本発明の第２実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以内の領域である。本発明の第３実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外且つスキャニング荷台以外の領域であり、この領域はスキャニングシステム中に設置される。
【００３８】
画像プロセッサ２１６ａは、制御レジスタまたは制御問い合わせ表を利用して統計ウィンドウ制御ユニット２２２を設定する。比較論理ユニット２２６は、制御論理または問い合わせ表であり、ゲイン値制御情報を有し、デジタルゲイン値を調整して画像データの輝度を補償する。
【００３９】
上述したことから分かるように、光源が文書ページまたは物件上に照射する輝度が一致しない場合、本発明の輝度補償装置２０８は、光源の輝度を修正し、或いは画像ゲインを調整し、画像の輝度を均一にバランスさせて文書の各ページ或いは物件の輝度を一致させることができる。画像ページデータをスキャンする前、スキャニングシステム２００は、画像校正を実行する必要があり、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）、ホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）、画像のオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）校正またはゲイン調整を含む。輝度補償装置２０８は、統計ウィンドウ設定（ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ  ｗｉｎｄｏｗ  ｓｅｔｔｉｎｇ）（領域範囲設定）を参考して輝度統計データ（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）を生成するとともに、生成される輝度統計データを利用して輝度を補償して輝度目標値に合致させる。
【００４０】
図２から図４を参照する。図４は、本発明の実施形態による輝度を補償する方法を示す流れ図である。スキャニングシステム２００は、光源２０２、画像センサ２０４、アナログフロントエンドユニット２０６、輝度補償装置２０８、第２の電圧制御回路２１０及びインバータ２１２を含む。の輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンド制御ユニット２１４、画像プロセッサ２１６及び第１の電圧制御回路２１８を含む。この画像プロセッサ２１６は、画像処理プログラムモジュール２２０、統計ウィンドウ制御ユニット２２２、輝度統計論理ユニット２２４及び比較論理ユニット２２６を含む。スキャニングシステム２００は、例えば文書の複数のページをスキャンするために用いられ、如何なる物件または物体をスキャンするために用いられることも可能である。
【００４１】
工程Ｓ４００において、画像校正工程を実行し、校正情報を形成する。この校正工程は、白い板をスキャンし、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）及びホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）の情報を取得する。工程Ｓ４００の校正情報に応じて、輝度補償装置２０８は、ランプの輝度制御（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）及びゲイン制御（ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）によりスキャンするページの輝度を制御することができる。ゲイン制御（ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）は、デジタル画像のゲイン値（ｉｍａｇｅ  ｇａｉｎ）を調整するために用いられ、或いはアナログフロントエンド制御ユニット２１４を利用してアナログフロントエンドユニット２０６のアナログ信号をデジタル信号に変換するゲイン値及びオフセットを制御する。
【００４２】
工程Ｓ４０２において、統計ウィンドウ設定領域を形成し、各ページの輝度統計データの基準領域にする。
【００４３】
工程Ｓ４０４において、この校正情報に応じて第１のページをスキャンする。
【００４４】
工程Ｓ４０６において、統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在ページの現在輝度統計データを形成するとともに、この現在ページに対応するデジタル信号データを形成する。第１実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外のスキャニング荷台の領域であり、且つこの現在ページはスキャニングシステムのスキャニング荷台上に設置される。第２実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以内の領域である。第３実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在ページの範囲以外且つスキャニング荷台以外の領域であり、この領域はスキャニングシステム中に設置される。
【００４５】
工程Ｓ４０８において、現在輝度統計データと標準輝度と同様であるか否かを比較する。
【００４６】
工程Ｓ４０８において、現在輝度統計データと標準輝度は同じでない場合、現在輝度統計データにより次ページの輝度を調整し、これは調整信号を利用して現在輝度統計データと標準輝度の間の差値に応じて補償工程を実行し、次ページの輝度と標準輝度を一致させる。つまり、光源の輝度または画像のゲイン値を変更し、工程Ｓ４１０に述べるように、次に工程Ｓ４１２を実行し、次ページをスキャンする。
【００４７】
工程Ｓ４０８において、現在輝度統計データと標準輝度と同様である場合、工程Ｓ４１２に述べるように、現在ページの光源の輝度または画像のゲイン値を利用して次ページをスキャンする工程さらに含む。
【００４８】
工程Ｓ４１４において、スキャニングシステム２００がこのページをスキャンすることを完了するか否か判断する。まだ完了しない場合、工程Ｓ４０６に返し、このページのスキャンを完成するまで継続する。  
【００４９】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００５０】
１００  スキャナ
１０２  ランプ
１０４  画像センサ
１０６  アナログフロントエンド
１１０  画像プロセッサ
１１２  直流電圧制御回路
１１４  インバータ
１１６  画像処理プログラムモジュール
２００、２００ａ  スキャニングシステム
２０２  光源
２０４  画像センサ
２０６  アナログフロントエンドユニット
２０８  輝度補償装置
２１０、第２の電圧制御回路
２１２  インバータ
２１４  アナログフロントエンド制御ユニット
２１６、２１６ａ  画像プロセッサ
２１８  第１の電圧制御回路
２２０、２２０ａ  画像処理プログラムモジュール
２２２  統計ウィンドウ制御ユニット
２２４  輝度統計論理ユニット
２２６  比較論理ユニット
２２８  ゲイン制御モジュール
【図１】
2010166550.tif 000003
【図２】
2010166550.tif 000004
【図３】
2010166550.tif 000005
【図４】
2010166550.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月12日(2010.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補償装置及びその方法に関し、特に、スキャン対象としての文書ページまたは物件の明るさを検知することより、光源の輝度を補償する機能を有するスキャニングシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発達に伴い、電子文書の使用を非常によくみかけ、文書の保存、処理及びインターネットにより転送の利便性のため、常に紙類の文書を電子ファイルのフォームにスキャンする必要があり、特に転送する文書の解像感を確保するため、紙類の文書のスキャンが明瞭であるか否かは重要なものとなった。従来、ウォームアップ（ｗａｒｍ−ｕｐ）時間をスキャナの冷陰極蛍光ランプに提供する必要があり、文書の複数のページをスキャンする場合は、スキャナの蛍光ランプは、スキャンするページ数を増大させるに従って輝度は高くなっている。これにより、前、後の文書ページの明るさは遥かに等しくなく、各文書ページの明るさが不均一になり、スキャン品質に悪い影響を与えることがあり、例えば、最後の文書ページをスキャンする蛍光ランプの輝度は最初の文書ページをスキャンする蛍光ランプの輝度よりも遥かに大きい。
【０００３】
図１は従来の輝度を補償する機能を有するスキャナ１００を示すブロック図である。スキャナはランプ１０２、画像センサ１０４、アナログフロントエンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ：ＡＦＥ）１０６、画像プロセッサ１１０、直流電圧制御回路１１２及びインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１１４を含む。この画像プロセッサ１１０は画像処理プログラムモジュール１１６を有する。
【０００４】
ランプ１０２は、光源を提供し、文書を照射する。画像センサ１０４は、文書のページの画像データを検知し、対応するアナログ信号データを出力する。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０６はアナログ信号データをデジタル信号データに変換する。画像プロセッサ１１０は、画像処理プログラムモジュール１１６を介してデジタル信号データを処理する。直流電圧制御回路１１２は直流電圧を出力し、インバータ１１４は、この直流電圧制御回路１１２に接続され、直流電圧を受け、一定の直流電圧を出力してランプの輝度を制御する。しかし、直流電圧制御回路１１２及びインバータ１１４は、一定の直流電圧を使用してランプ１０２を駆動し、画像プロセッサ１１０から制御情報を受信しないので、文書の各ページの明るさは遥かに等しくない問題が生じ、画像品質に悪い影響を与えることがある。従って、上述の問題を解決するための文書のスキャン技術が望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、スキャン対象としての文書ページまたは物件の明るさを検知することにより、光源の輝度を補償し、文書ページまたは物件の明るさを所定の標準明るさと一致させる光源輝度補償機能を有するスキャニングシステム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、光源輝度補償機能を有するスキャニングシステム及びその方法が提供される。前記スキャニングシステムは、光源、画像センサ、アナログフロントエンドユニット、輝度補償装置、第２の電圧制御回路及びインバータを含む。前記輝度補償装置は、アナログフロントエンド制御ユニット、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含む。前記画像プロセッサは、画像処理プログラムモジュール、統計ウィンドウ制御ユニット、明るさ統計論理ユニット及び比較論理ユニット２２６を含む。
【０００７】
前記光源は、前記文書ページに照射される光を提供するために用いられ。前記画像センサは、前記文書ページ上に画像データを検知するために用いられ、前記画像データに対応するアナログ信号データを出力する。前記アナログフロントエンドユニットは、前記画像センサに接続され、前記アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、デジタル・アナログ・コンバーター（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＤＡＣ）、アナログ・デジタル・コンバーター（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）及び演算増幅器（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＯＡＭＰ）をさらに含む。前記輝度補償装置は、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、光源の輝度を調整するために用いられる。前記第２の電圧制御回路は、前記第１の電圧制御回路に接続され、直流電圧を出力するために用いられる。前記インバータは、前記第２の電圧制御回路（例えば直流電圧制御回路）に接続され、前記直流電圧を受けるとともに、交流（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）高電圧を出力し、電圧のレベルによって前記光源の輝度を制御するために用いられる。前記交流（ＡＣ）高電圧はランプの輝度を制御するために用いられることができる。
【０００８】
前記画像処理プログラムモジュールは、アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる。前記統計ウィンドウ制御ユニットは、前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各文書ページの明るさ統計データの基準領域として統計ウィンドウ設定領域を設定するために用いられる。前記明るさ統計論理ユニットは、前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成するために用いられる。前記比較論理ユニットは、前記明るさ統計論理ユニットに接続され、前記現在明るさ統計データと所定の標準明るさとは同じであるか否かを比較するために用いられる。
【０００９】
前記比較論理ユニットにおいて、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じでない場合、調整信号は、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさの間の差値に応じて光源の輝度を補償し、前記文書の次のページをスキャンするときの文書ページの明るさを前記標準明るさと一致させる。前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じである場合、前記スキャニングシステムは、前記現在の文書ページをスキャンするときの前記光源の輝度により、前記文書の次のページをスキャンする。
【００１０】
また、本発明の光源輝度補償機能を有するスキャニングシステムを利用して光源輝度補償を実行する方法の工程を以下に含む。
【００１１】
工程（ａ）において、画像校正工程を実行し、校正情報を形成する。前記校正工程は、白い板をスキャンし、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）及びホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）の情報を取得する。工程（ａ）の校正情報に応じて、輝度補償装置は、ランプの輝度制御（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）によりスキャンする文書ページの明るさを制御する。
【００１２】
工程（ｂ）において、統計ウィンドウ設定領域を形成し、各文書ページの明るさ統計データの基準領域とする。
【００１３】
工程（ｃ）において、前記校正情報に応じて第１の文書ページをスキャンする。
【００１４】
工程（ｄ）において、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成するとともに、前記現在の文書ページの明るさに対応するデジタル信号データを形成する。第１実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以外のスキャニングプラットホームの領域であり、且つ前記現在の文書ページは前記スキャニングシステムの前記スキャニングプラットホーム上に設置される。第２実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域である。第３実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域はスキャニングプラットホーム以外の領域であり、前記領域は前記スキャニングシステム中に設置される。
【００１５】
工程（ｅ）において、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じであるか否かを比較する。
【００１６】
また、工程（ｅ）において、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさは同じでない場合、前記現在明るさ統計データにより、前記文書の次のページのスキャンするときの明るさを調整するために、調整信号を利用して前記現在明るさ統計データと前記標準明るさの間の差値に応じて補償工程を実行し、前記文書の次のページのスキャンするときの明るさを標準明るさと一致させる。つまり、光源の輝度を変更し、前記文書の次のページをスキャンする。
【００１７】
また、工程（ｅ）において、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じである場合、前記現在の文書ページをスキャンするときの光源の輝度により、次の文書ページをスキャンする工程さらに含む。
【００１８】
工程（ｆ）において、スキャニングシステムが前記文書ページをスキャンすることを完了するか否か判断する。まだ完了していない場合、工程（ｄ）に返し、前記文書ページのスキャンを完成するまで継続する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、即時にスキャン対象としての文書の各ページ或いは物件の明るさを検知し、所定の標準明るさとの比較により光源の輝度を補償し、文書の各ページ或いは物件の明るさを所定の標準明るさと一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の輝度補償機能を有するスキャナを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による光源輝度補償機能を有するスキャニングシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による光源の輝度を補償する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明では、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）または制御信号を利用して、光源に提供される電圧を制御し、即時にスキャン対象としての文書の各ページ或いは物件の明るさを検知し、所定の標準明るさとの比較により光源の輝度を補償し、文書の各ページ或いは物件の明るさを当該所定の基準明るさと一致させる。本発明のスキャニングコントローラは、文書画像スキャナが片面（ｓｉｍｐｌｅｘ）または両面（ｄｕｐｌｅｘ）スキャンを実行することをサポートすることができる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による光源の輝度を補償する機能を有するスキャニングシステムを示すブロック図である。スキャニングシステム２００は、光源２０２、画像センサ２０４、アナログフロントエンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ：ＡＦＥ）ユニット２０６、輝度補償装置２０８、第２の電圧制御回路２１０及びインバータ２１２を含む。この輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンド制御ユニット２１４、画像プロセッサ２１６及び第１の電圧制御回路２１８を含む。この画像プロセッサ２１６は、画像処理プログラムモジュール２２０、統計ウィンドウ制御ユニット２２２、明るさ統計論理ユニット２２４及び比較論理ユニット２２６を含む。本発明の一実施形態において、光源２０２は、例えばランプ或いは違う光源装置である。画像センサ２０４は、例えば電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）またはコンタクトイメージセンサ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ：ＣＩＳ）であり、一つまたは複数の画像センサであっても良い。スキャニングシステム２００は、複数の文書ページをスキャンするために用いられ、如何なる物件または物体をスキャンするために用いられることも可能である。この文書ページは、例えば本のページである。本発明の光源輝度補償機能は、光源の輝度を補償することにより、文書または物件の明るさを所定の標準明るさと一致させることができる。
【００２３】
スキャニングシステム２００において、光源２０２は画像センサ２０４に接続され、アナログフロントエンドユニット２０６は輝度補償装置２０８に画像センサ２０４を接続し、第２の電圧制御回路２１０はインバータ２１２に輝度補償装置２０８を接続し、インバータ２１２は光源２０２に接続される。
【００２４】
この光源２０２は、文書ページに照射される光を提供するために用いられ、一つまたは複数の光源であっても良い。画像センサ２０４は、文書ページ上に画像データを検知するために用いられ、この画像データに対応するアナログ信号データを出力し、一つまたは複数の画像センサであっても良い。アナログフロントエンドユニット２０６は、画像センサ２０４に接続され、アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、一つまたは複数のアナログフロントエンドユニットであってもよい。さらに、アナログフロントエンドユニット２０６は、デジタル・アナログ・コンバーター（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＤＡＣ）、アナログ・デジタル・コンバーター（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）及び演算増幅器（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＯＡＭＰ）を含む。輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンドユニット２０６に接続され、光源の輝度を調整するために用いられる。第２の電圧制御回路２１０は、第１の電圧制御回路２１８に接続され、直流電圧を出力するために用いられる。インバータ２１２は、第２の電圧制御回路２１０（例えば直流電圧制御回路）に接続され、この直流電圧を受けるとともに、交流（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）高電圧を出力し、電圧のレベルによって光源の輝度を制御する。この交流（ＡＣ）高電圧はランプの輝度を制御するために用いられることができる。
【００２５】
輝度補償装置２０８では、スキャニングシステムが複数の文書ページをスキャンする時に使用される光源の輝度を補償するために用いられることができる。輝度補償装置２０８はアナログフロントエンドユニット２０６に接続され、第１の電圧制御回路２１８は第２の電圧制御回路２１０に輝度補償装置２０８を接続する。
【００２６】
アナログフロントエンド制御ユニット２１４は、アナログフロントユニット２０６を制御し、アナログフロントユニットに、アナログ信号データをデジタル信号データに変換させるために用いられる（例えば、アナログフロントエンド制御ユニット２１４は、アナログ信号をデジタル信号データに変換した後のゲイン及びオフセットを制御することができる）。この画像プロセッサ２１６は、アナログフロントエンドユニット２０６に接続され、デジタル信号データの処理を行うために用いられる。第１の電圧制御回路２１８は、画像プロセッサ２１６に接続され、光源の輝度を調整するための電圧調整信号を出力する。本発明の一実施形態において、この電圧調整信号は、パルス幅変調信号であり、デジタル信号のオンになっていた時間（ｏｎ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）、オフになっていた時間（ｏｆｆ−ｄｕｒａｔｉｏｎ）及び周波数を修正するために用いられる。また他の実施形態では、この電圧調整信号は、直流電圧制御信号である。この直流電圧制御信号は、例えば一つまたは複数のビットの制御信号である。このビット制御信号は、パルストリガ（ｐｕｌｓｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ）、ストロボトリガ（ｓｔｒｏｂｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ）、レベルトリガ（ｌｅｖｅｌ  ｔｒｉｇｇｅｒ）またはエッジトリガ（ｅｄｇｅ  ｔｒｉｇｇｅｒ）を行うための信号である。
【００２７】
光源の輝度を補償する機能を有する画像プロセッサ２１６において、画像処理プログラムモジュール２２０はスキャニングシステム２００のアナログフロントエンドユニット２０６に接続され、統計ウィンドウ制御ユニット２２２は明るさ統計論理ユニット２２４に画像処理プログラムモジュール２２０を接続し、比較論理ユニット２２６は輝度補償装置２０８の第１の電圧制御回路２１８に明るさ統計論理ユニット２２４を接続する。
【００２８】
画像処理プログラムモジュール２２０は、アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる。統計ウィンドウ制御ユニット２２２は、画像処理プログラムモジュール２２０に接続され、各文書ページの明るさ統計データの基準領域として統計ウィンドウ設定領域を設定するために用いられる。明るさ統計論理ユニット２２４は、統計ウィンドウ制御ユニット２２２に接続され、統計ウィンドウ設定領域に応じて現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成するために用いられる。比較論理ユニット２２６は、明るさ統計論理ユニット２２４に接続され、明るさ統計データと所定の標準明るさとは同じであるか否かを比較するために用いられる。
【００２９】
比較論理ユニット２２６において、現在明るさ統計データと標準明るさとは同じでない場合、調整信号は、現在明るさ統計データと標準明るさの間の差値に応じて光源の輝度を補償し、次の文書ページのスキャンするときの明るさを標準明るさと一致させる。現在明るさ統計データと標準明るさとは同じである場合、スキャニングシステムは、現在の文書ページをスキャンするときの光源の輝度により、次の文書ページをスキャンする。
【００３０】
本発明の第１実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在の文書ページの範囲以外のスキャニングプラットホームの領域であり、且つこの現在の文書ページはスキャニングシステムのスキャニングプラットホーム上に設置される。本発明の第２実施形態において、統計ウィンドウ設定領域は現在の文書ページの範囲以内の領域である。本発明の第３実施形態において、統計ウィンドウ設定領域はスキャニングプラットホーム以外の領域であり、この領域はスキャニングシステム中に設置される。
【００３１】
画像プロセッサ２１６は、制御レジスタまたは制御用参照表（lookup
table）を利用して統計ウィンドウ制御ユニット２２２を設定する。比較論理ユニット２２６は、制御論理回路ユニットである。制御用参照表は、電圧制御データを有し、光源の輝度を調整するための電圧値を照会するために用いられる。
【００３２】
上述したことから分かるように、光源が文書ページまたは物件上に照射するときに、その文書ページまたは物件の明るさが所定の標準明るさと一致しない場合、本発明の輝度補償装置２０８は、光源の輝度を修正し、文書の各ページ或いは物件の明るさを所定の標準明るさと一致させることができる。文書ページ等をスキャンする前、スキャニングシステム２００は、画像校正を実行する必要があり、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）、ホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）、画像のオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）校正またはゲイン調整を含む。輝度補償装置２０８は、統計ウィンドウ設定（ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ  ｗｉｎｄｏｗ  ｓｅｔｔｉｎｇ）（領域範囲設定）を参考にして、明るさ統計データ（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）を（例えば、統計ウィンドウ設定領域内の幾つかの箇所の明るさを平均することにより）生成するとともに、生成された明るさ統計データを利用して光源の輝度を補償し、文書ページのスキャンするときの明るさを所定の標準明るさと合致させる。
【００３３】
図２と図３を参照する。図３は、本発明の一実施形態による光源の輝度を補償する方法を示す流れ図である。スキャニングシステム２００は、光源２０２、画像センサ２０４、アナログフロントエンドユニット２０６、輝度補償装置２０８、第２の電圧制御回路２１０及びインバータ２１２を含む。輝度補償装置２０８は、アナログフロントエンド制御ユニット２１４、画像プロセッサ２１６及び第１の電圧制御回路２１８を含む。この画像プロセッサ２１６は、画像処理プログラムモジュール２２０、統計ウィンドウ制御ユニット２２２、明るさ統計論理ユニット２２４及び比較論理ユニット２２６を含む。スキャニングシステム２００は、例えば文書の複数のページをスキャンするために用いられ、如何なる物件または物体をスキャンするために用いられることも可能である。
【００３４】
工程Ｓ４００において、画像校正工程を実行し、校正情報を形成する。この校正工程は、白い板をスキャンし、ダークシェーディング（ｄａｒｋ  ｓｈａｄｉｎｇ）及びホワイトシェーディング（ｗｈｉｔｅ  ｓｈａｄｉｎｇ）の情報を取得する。工程Ｓ４００の校正情報に応じて、輝度補償装置２０８は、ランプの輝度制御（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）によりスキャンする文書ページの明るさを制御することができる。
【００３５】
工程Ｓ４０２において、統計ウィンドウ設定領域を形成し、各文書ページの明るさ統計データの基準領域とする。
【００３６】
工程Ｓ４０４において、この校正情報に応じて第１のページをスキャンする。
【００３７】
工程Ｓ４０６において、統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成するとともに、この現在の文書ページに対応するデジタル信号データを形成する。第１実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以外のスキャニングプラットホームの領域であり、且つ前記現在の文書ページは前記スキャニングシステムの前記スキャニングプラットホーム上に設置される。第２実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域である。第３実施形態において、前記統計ウィンドウ設定領域はスキャニングプラットホーム以外の領域であり、前記領域は前記スキャニングシステム中に設置される。
【００３８】
工程Ｓ４０８において、現在明るさ統計データと所定の標準明るさとは同じであるか否かを比較する。
【００３９】
工程Ｓ４０８において、現在明るさ統計データと標準明るさは同じでない場合、現在明るさ統計データにより次の文書ページの明るさを調整する。これは調整信号を利用して現在明るさ統計データと標準明るさとの間の差値に応じて補償工程を実行し、次の文書ページの明るさを標準明るさと一致させる。つまり、光源の輝度を変更し、工程Ｓ４１０に述べるように、次に工程Ｓ４１２を実行し、次の文書ページをスキャンする。
【００４０】
工程Ｓ４０８において、現在明るさ統計データと標準明るさとは同じである場合、工程Ｓ４１２に述べるように、現在の文書ページをスキャンするときの光源の輝度により、次の文書ページをスキャンする工程さらに含む。
【００４１】
工程Ｓ４１４において、スキャニングシステム２００が前記文書ページをスキャンすることを完了するか否か判断する。まだ完了していない場合、工程Ｓ４０６に返し、前記文書ページのスキャンを完成するまで継続する。
【００４２】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１００  スキャナ
１０２  ランプ
１０４  画像センサ
１０６  アナログフロントエンド
１１０  画像プロセッサ
１１２  直流電圧制御回路
１１４  インバータ
１１６  画像処理プログラムモジュール
２００ スキャニングシステム
２０２  光源
２０４  画像センサ
２０６  アナログフロントエンドユニット
２０８  輝度補償装置
２１０ 第２の電圧制御回路
２１２  インバータ
２１４  アナログフロントエンド制御ユニット
２１６ 画像プロセッサ
２１８  第１の電圧制御回路
２２０ 画像処理プログラムモジュール
２２２  統計ウィンドウ制御ユニット
２２４  明るさ統計論理ユニット
２２６  比較論理ユニット
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の文書ページをスキャンする時の当該文書ページの明るさを所定の標準明るさと一致させるために用いられる、光源輝度補償機能を有する画像プロセッサであって、
アナログ画像信号から変換されたデジタル信号データを受信するために用いられる画像処理プログラムモジュールと、
前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各前記文書ページの明るさ統計データの基準領域として統計ウィンドウ設定領域を設定する統計ウィンドウ制御ユニットと、
前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成する明るさ統計論理ユニットと、
前記明るさ統計論理ユニットに接続され、前記明るさ統計データと前記標準明るさとは同じであるか否かを比較する比較論理ユニットと、
を含み、
前記現在明るさ輝度統計データと前記標準明るさは同じでない場合、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとの間の差値に応じて前記光源の輝度を補償し、次の文書ページをスキャンする時の当該次の文書ページの明るさを前記標準明るさと一致させる、
ことを特徴とする画像プロセッサ。
【請求項２】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像プロセッサ。
【請求項３】
複数の文書ページをスキャンする時の当該文書ページの明るさを所定の標準明るさと一致させるために用いられる輝度補償装置であって、
アナログフロントエンド制御ユニット、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含み、
前記アナログフロントエンド制御ユニットは、アナログフロントエンドユニットを制御し、当該アナログフロントエンドユニットに、アナログ信号データをデジタル信号データに変換させるために用いられ、
前記画像プロセッサは、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、前記デジタル信号データを受信するために用いられる画像処理プログラムモジュールと、前記画像処理プログラムモジュールに接続され、各前記文書ページの明るさ統計データの基準領域として統計ウィンドウ設定領域を設定する統計ウィンドウ制御ユニットと、前記統計ウィンドウ制御ユニットに接続され、前記統計ウィンドウ設定領域に応じて現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成する明るさ統計論理ユニットと、前記明るさ統計論理ユニットに接続され、前記明るさ統計データと前記標準明るさとは同じであるか否かを比較する比較論理ユニットと、を含み、
前記第１の電圧制御回路は、前記画像プロセッサに接続され、光源の輝度を調整するための電圧調整信号を出力し、
前記現在明るさ輝度統計データと前記標準明るさは同じでない場合、前記電圧調整信号により、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとの間の差値に応じて前記光源の輝度を補償し、次の文書ページをスキャンする時の当該次の文書ページの明るさを前記標準明るさと一致させる、
ことを特徴とする輝度補償装置。
【請求項４】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項３に記載の輝度補償装置。
【請求項５】
複数の文書ページをスキャンする時の当該文書ページの明るさを所定の標準明るさと一致させる、光源輝度補償機能を有するスキャニングシステムであって、
光源、画像センサ、アナログフロントエンドユニット、輝度補償装置、第２の電圧制御回路及びインバータを含み、
前記光源は、前記ページに照射される光を提供するために用いられ、
前記画像センサは、前記文書ページ上における画像データを検知するために用いられ、前記画像データに対応するアナログ信号データを出力し、
前記アナログフロントエンドユニットは、前記画像センサに接続され、前記アナログ信号データをデジタル信号データに変換し、
前記輝度補償装置は、前記アナログフロントエンドユニットに接続され、画像プロセッサ及び第１の電圧制御回路を含み、
前記画像プロセッサは、前記デジタル信号データの処理を行うために用いられ、統計ウィンドウ設定領域に応じて現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成し、且つ前記現在明るさ統計データと標準明るさとは同じであるか否かを比較し、
前記第１の電圧制御回路は、前記画像プロセッサに接続され、前記光源の輝度を調整するための電圧調整信号を出力し、
前記第２の電圧制御回路は、前記第１の電圧制御回路に接続され、直流電圧を出力するために用いられ、
前記インバータは、前記第２の電圧制御回路に接続され、前記直流電圧を受けるとともに、交流高電圧を出力し、当該交流高電圧によって前記光源の輝度を制御し、
前記現在明るさ輝度統計データと前記標準明るさは同じでない場合、前記電圧調整信号により、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとの間の差値に応じて前記光源の輝度を補償し、次の文書ページをスキャンする時の当該次の文書ページの明るさを前記標準明るさと一致させる、
ことを特徴とするスキャニングシステム。
【請求項６】
前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じである場合、前記現在の文書ページをスキャンする時の前記光源の輝度により、前記次の文書ページをスキャンすることを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項７】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以外のスキャニングプラットホームの領域であり、且つ前記現在の文書ページは前記スキャニングシステムのスキャニングプラットホーム上に設置されることを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項８】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項９】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記スキャニングプラットホーム以外の領域であり、前記領域は前記スキャニングシステム中に設置されることを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項１０】
前記電圧調整信号は、パルストリガ、ストロボトリガ、レベルトリガまたはエッジトリガを行うための信号であることを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項１１】
前記アナログフロントエンドユニットは、デジタル・アナログ・コンバーター、アナログ・デジタル・コンバーター及び演算増幅器を含むことを特徴とする請求項５に記載のスキャニングシステム。
【請求項１２】
複数の文書ページをスキャンする時の当該文書ページの明るさを所定の標準明るさと一致させるために用いられる光源輝度補償方法であって、
（ａ）校正情報を形成して画像校正工程を実行する工程と、
（ｂ）各前記文書ページの明るさ統計データの基準領域として統計ウィンドウ設定領域を形成する工程と、
（ｃ）前記校正情報に応じて第１の文書ページをスキャンする工程と、
（ｄ）前記統計ウィンドウ設定領域に応じて、現在の文書ページの現在明るさ統計データを形成するとともに、前記現在の文書ページに対応するデジタル信号データを形成する工程と、
（ｅ）前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じであるか否かを比較する工程と、
（ｆ）前記現在明るさ統計データと前記標準明るさは同じでない場合、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさの間の差値により、前記光源の輝度を補償し、次の文書ページのスキャンする時の明るさを前記標準明るさと一致させる工程と、
（ｇ）前記次の文書ページをスキャンする工程と
を含むことを特徴とする輝度補償方法。
【請求項１３】
（ｃ）工程において、前記校正情報は、前記第１の文書ページをスキャンする時の当該文書ページの明るさと前記標準明るさの間の差値を表すことを特徴とする請求項１２に記載の輝度補償方法。
【請求項１４】
（ｅ）工程において、前記現在明るさ統計データと前記標準明るさとは同じである場合、前記現在の文書ページをスキャンする時の前記光源の輝度により、前記次の文書ページをスキャンする（ｅ１）工程さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の輝度補償方法。
【請求項１５】
（ｅ）工程後、前記文書ページをスキャンすることを完了するか否か判断し、まだ完了していない場合、（ｄ）工程に返し、前記文書ページのスキャンを完成するまで（ｄ）工程及び（ｅ）工程を繰り返せる（ｅ２）工程さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の輝度補償方法。
【請求項１６】
前記統計ウィンドウ設定領域は前記現在の文書ページの範囲以内の領域であることを特徴とする請求項１２に記載の輝度補償方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010166550.tif 000007
【図２】
2010166550.tif 000008
【図３】
2010166550.tif 000009