(57)【要約】【課題】画像読取装置において、白基準板のサンプリング値を光源ランプの光量低下に応じて修正する際に、実際の光量低下特性に即した修正を行なえるようにする。【解決手段】１枚目の原稿読取時に白基準値を取得するとともに、補助白基準板をサンプリングすることで光源ランプの光量の基準値を取得しておく。そして、２枚目以降の原稿読取の直前に補助白基準板をサンプリングして、光源ランプの光量を取得し、光源ランプの光量の基準値からの変化量を算出する。この光量の変化量で、１枚目の原稿読取時に取得した白基準値を修正してシェーディング補正を行なう。この際に、光量の変化に対する画素毎のサンプリング値の変化量をあらかじめ記録したプロファイルデータを参照し、画素毎に白基準値を修正する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサとを備え、読取対象物に前記光源からの光を照射し、反射光を前記イメージセンサで読み取る画像読取装置であって、
前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板と、
前記白基準板より小型の補助白基準板と、
前記光源の光量の経時変化に基づく、前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量である差分プロファイルデータと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値の変化量である差分補助プロファイルデータとを記憶した記憶手段と、
複数枚の原稿を読み取る際に、１枚目の原稿の読取前において前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値である基準光量データと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である基準光量補助データとを取得し、前記１枚目の原稿の読取データに対して、前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行ない、
２枚目以降の原稿の読取前において前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である最新光量補助データを取得し、当該原稿の読取データに対して、前記差分補助プロファイルデータに対する前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの変化量の比率と、前記差分プロファイルデータとから算出される修正値を用いて前記基準光量データを補正し、補正された前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうシェーディング補正手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置であって、
前記シェーディング補正手段が行なうシェーディング補正は、原稿の読取データをＤ、補正後の読取データをＤｓとした場合に、別途取得した黒基準値および読取値の階調数を用いて、
Ｄｓ＝（Ｄ−黒基準値）×階調数／（基準光量データ−修正値−黒基準値）
という補正式で表わされることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像読取装置であって、
前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値は、前記補助白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の平均値であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像読取装置であって、
前記読取値の平均値は、主走査方向、副走査方向とも幅を有する所定の領域における前記読取素子毎の読取値の平均値であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像読取装置であって、
前記シェーディング補正手段は、所定の条件を満たした場合には、最新に取得した基準光量データと最新に取得した基準光量補助データとを用いて、前記差分プロファイルデータと前記差分補助プロファイルデータとを更新することを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像読取装置であって、
前記シェーディング補正手段は、前記差分プロファイルデータと前記差分補助プロファイルデータとを更新した直後は、２枚目以降の原稿であっても、前記最新に取得した基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうことを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項４に記載の画像読取装置であって、
前記所定の条件は、原稿読取を開始後所定枚数の原稿を読み取った場合、原稿読取を開始後所定時間が経過した場合、前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの差分が前記差分補助プロファイルデータを超えた場合のいずれかを含むことを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
請求項２に記載の画像読取装置であって、
前記シェーディング補正は、ＲＧＢチャネル毎に行なうことを特徴とする画像読取装置。
【請求項９】
請求項１に記載の画像読取装置であって、
前記白基準板を読取対象としたときに、前記白基準板を副走査方向に複数ライン読み取り、
前記読取素子毎の読取値として、副走査方向の平均値を用いることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の画像読取装置であって、
前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量に代えて、前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量をさらに主走査方向で平均化処理したデータを前記差分プロファイルデータとすることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
光源と読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサとを備え、読取対象物に前記光源からの光を照射し、反射光を前記イメージセンサで読み取る画像読取装置における画像読取方法であって、
前記光源の光量の経時変化に基づく、前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量である差分プロファイルデータと前記白基準板より小型の補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値の変化量である差分補助プロファイルデータとを記憶するステップと、
複数枚の原稿を読み取る際に、１枚目の原稿の読取前において前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値である基準光量データと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である基準光量補助データとを取得し、前記１枚目の原稿の読取データに対して、前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行ない、
２枚目以降の原稿の読取前において前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である最新光量補助データを取得し、当該原稿の読取データに対して、前記差分補助プロファイルデータに対する前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの変化量の比率と、前記差分プロファイルデータとから算出される修正値を用いて前記基準光量データを補正し、補正された前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうシェーディング補正ステップと、
を含むことを特徴とする画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に係り、特に、シェーディング補正に費やす時間を削減し、原稿読取のスループットを高めた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置では、光源ランプの光量不均一や経時的変化、画像読取素子の感度バラツキ等による読取画像のムラを防止するために、シェーディング補正を行なっている。シェーディング補正では、画像読取装置に備えられた主走査幅以上の幅を有する白基準板をサンプリングすることで白基準値を取得し、画素毎の補正データを作成する。そして、原稿の画像を読み取って、読み取った画像の濃度を補正データに従って補正する。
【０００３】
特許文献１には、原稿の読取毎に白基準板をサンプリングすることによるスループット低下を防止するために、初回の原稿読取には白基準板をサンプリングして通常のシェーディング補正を行ない、以降の読み取りについては、白基準板をサンプリングせずに光源ランプの光量を計測し、初回の原稿読取時からの光量の低下に基づいて読取データを補正する簡略シェーディング補正を行なうことが記載されている。
【０００４】
一般に光源ランプの光量は、白基準板とは別に設けられた小型の補助的な白基準板を一部の読取素子を用いて読み取ることで計測する。光源ランプを移動させずに原稿を読み取ることができる自動原稿送り機構を備えた画像読取装置では、補助的な白基準板を、光源ランプが原稿読取位置から移動することなく読み取ることができる位置に配置することで、原稿読取のスループットをさらに向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された簡略シェーディング補正は、初回の原稿読取に取得した白基準値を、その時からの光量低下に応じて一律に修正してシェーディング補正に用いるようにしている。
【０００７】
しかしながら、光源ランプの特性や、冷却ファン等の気流による光源ランプ周辺の温度差等によって、光量低下は主走査方向の位置に応じて度合いが異なる場合がある。このため、初回の原稿読取に取得した白基準板のサンプリング値を光源ランプの光量低下に応じて一律に修正する手法では、必ずしも実際の光量低下特性に即した修正が行なわれているわけではない。
【０００８】
そこで、本発明は、白基準板のサンプリング値を光源ランプの光量低下に応じて修正する際に、実際の光量低下特性に即した修正を行なえるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である画像読取装置は、光源と読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサとを備え、読取対象物に前記光源からの光を照射し、反射光を前記イメージセンサで読み取る画像読取装置であって、前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板と、前記白基準板より小型の補助白基準板と、前記光源の光量の経時変化に基づく、前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量である差分プロファイルデータと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値の変化量である差分補助プロファイルデータとを記憶した記憶手段と、複数枚の原稿を読み取る際に、１枚目の原稿の読取前において前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値である基準光量データと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である基準光量補助データとを取得し、前記１枚目の原稿の読取データに対して、前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行ない、２枚目以降の原稿の読取前において前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である最新光量補助データを取得し、当該原稿の読取データに対して、前記差分補助プロファイルデータに対する前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの変化量の比率と、前記差分プロファイルデータとから算出される修正値を用いて前記基準光量データを補正し、補正された前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうシェーディング補正手段と、を備える。
【００１０】
本発明では、１枚目の原稿読取時に基準光量データを取得するとともに、補助白基準板をサンプリングすることで光源ランプの光量の基準値である基準光量補助データを取得しておく。そして、２枚目以降の原稿読取の直前に補助白基準板をサンプリングして、光源ランプの光量である最新光量補助データを取得し、基準光量補助データからの変化量を算出する。この変化量で、１枚目の原稿読取時に取得した基準光量データを修正してシェーディング補正を行なう。この際に、光量の変化に対する画素毎のサンプリング値の変化量をあらかじめ記録したプロファイルデータを参照し、画素毎に基準光量データを修正する。このように、プロファイルデータを参照し、画素毎に基準光量データを修正するため、実際の光量低下特性に即した修正を行なうことができる。
【００１１】
ここで、前記シェーディング補正手段が行なうシェーディング補正は、原稿の読取データをＤ、補正後の読取データをＤｓとした場合に、別途取得した黒基準値および読取値の階調数を用いて、
Ｄｓ＝（Ｄ−黒基準値）×階調数／（基準光量データ−修正値−黒基準値）
という補正式で表わされる。このシェーディング補正は、ＲＧＢチャネル毎に行なうことが望ましい。
【００１２】
また、前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値は、前記補助白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の平均値とすることができる。より具体的には、前記読取値の平均値は、主走査方向、副走査方向とも幅を有する所定の領域における前記読取素子毎の読取値の平均値とすることができる。
【００１３】
また、前記シェーディング補正手段は、所定の条件を満たした場合には、最新に取得した基準光量データと最新に取得した基準光量補助データとを用いて、前記差分プロファイルデータと前記差分補助プロファイルデータとを更新するようにしてもよい。
【００１４】
この場合、前記シェーディング補正手段は、前記差分プロファイルデータと前記差分補助プロファイルデータとを更新した直後は、２枚目以降の原稿であっても、前記最新に取得した基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうようにする。
【００１５】
なお、前記所定の条件は、原稿読取を開始後所定枚数の原稿を読み取った場合、原稿読取を開始後所定時間が経過した場合、前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの差分が前記差分補助プロファイルデータを超えた場合のいずれかを含むことができる。
【００１６】
また、前記白基準板を読取対象としたときに、前記白基準板を副走査方向に複数ライン読み取り、前記読取素子毎の読取値として、副走査方向の平均値を用いるようにしてもよい。
【００１７】
さらに、前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量に代えて、前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量をさらに主走査方向で平均化処理したデータを前記差分プロファイルデータとしてもよい。
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である画像読取方法は、光源と読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサとを備え、読取対象物に前記光源からの光を照射し、反射光を前記イメージセンサで読み取る画像読取装置における画像読取方法であって、前記光源の光量の経時変化に基づく、前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値の変化量である差分プロファイルデータと前記白基準板より小型の補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値の変化量である差分補助プロファイルデータとを記憶するステップと、複数枚の原稿を読み取る際に、１枚目の原稿の読取前において前記白基準板を読取対象としたときの前記読取素子毎の読取値である基準光量データと前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である基準光量補助データとを取得し、前記１枚目の原稿の読取データに対して、前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行ない、２枚目以降の原稿の読取前において前記補助白基準板を読取対象としたときの読取値の代表値である最新光量補助データを取得し、当該原稿の読取データに対して、前記差分補助プロファイルデータに対する前記基準光量補助データと前記最新光量補助データとの変化量の比率と、前記差分プロファイルデータとから算出される修正値を用いて前記基準光量データを補正し、補正された前記基準光量データを用いてシェーディング補正を行なうシェーディング補正ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、白基準板のサンプリング値を光源ランプの光量低下に応じて修正する際に、実際の光量低下特性に即した修正を行なえるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態における画像読取装置の画像読取面の概略構成を示す図である。
【図２】自動読取領域に対応する位置にあるキャリッジの斜視図である。
【図３】画像読取装置および画像読取装置から画像データを受信するホスト装置の制御系の機能構成を示すブロック図である。
【図４】固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］、固有光量補助データＭ０を取得する処理と、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］の初期値、光量差分補助プロファイルデータαの初期値とを取得する処理を示すフローチャートである。
【図５】実際の原稿読取時における１枚目の原稿の画像読取処理について説明するフローチャートである。
【図６】実際の原稿読取時における２枚目以降の原稿の画像読取処理について説明するフローチャートである。
【図７】簡略シェーディング補正について説明するフローチャートである。
【図８】光量低下前のラインデータと光量低下後のラインデータと平均化処理を行なった光量差分プロファイルデータを示すグラフと、光量低下前のラインデータと光量低下後のラインデータと平均化処理を行なわない光量差分プロファイルデータを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態における画像読取装置は、自動原稿読取台に載置された複数枚の原稿を自動的に取り込んで画像読取を行なうシートスルー読取モード動作と、ユーザによって原稿載置領域に１枚ずつ載置された原稿の画像を読み取るフラットベッド読取モード動作とを選択的に行なうことができる。シートスルー読取モードでは、原稿に光を照射する光源ランプと原稿からの反射光を取り込むミラーとを搭載したキャリッジを固定し、原稿を自動搬送することで読み取りを行ない、フラットベッド読取モードでは、原稿を固定し、キャリッジを走査させることで読み取りを行なう。
【００２２】
また、原稿画像の読取の際に行なうシェーディング補正について、原稿読取前に画素ごとに黒基準値と白基準値とをサンプリングして補正を行なう通常シェーディング補正と、光源ランプの光量の変化を検出することで補正を行なう簡略シェーディング補正とを行なうことができる。
【００２３】
図１は、本実施形態における画像読取装置の画像読取面の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図を示している。図１（ａ）に示すように画像読取装置１０は、シートスルー読取モードにおいて原稿の読取面となる自動読取領域１１と、フラットベッド読取モードにおいて原稿の読取面となる原稿載置領域１２とを備えている。これらの原稿読取面は、いずれもガラス板によって構成され、原稿読取面の周囲は遮光部材により覆われている。図１（ｂ）に示すように、自動読取領域１１の上方には、シートスルー読取モードにおける原稿搬送のガイドとなるガイド板１９が配置されている。
【００２４】
自動読取領域１１と原稿載置領域１２との間の遮光部材である位置ガイド板１４は、フラットベッド読取モードにおいて原稿載置領域１２に原稿を載置する際の位置合わせのガイドとして機能する。位置ガイド板１４の表側には、Ａ３、Ａ４、中心位置等の目印が表示されており、裏面には、白基準板１５が設けられている。
【００２５】
白基準板１５は、通常シェーディング補正において白基準値を取得するために読み取られる。通常シェーディング補正では、画素毎に補正用データを生成するため、白基準板１５は、ランプキャリッジ１６ａに搭載された第１ミラー４ａの幅以上の長さ、すなわち、読取対象幅以上の長さを有するようにする。なお、本実施形態では、光源ランプＯＮの状態で白基準板１５を読み取ることで白基準値のサンプリングを行ない、光源ランプＯＦＦの状態で白基準板１５を読み取ることで黒基準値のサンプリングを行なう。ただし、黒基準板を別途設けたり、他の場所で黒基準値のサンプリングを行なうようにしてもよい。なお、本発明は特に白基準値を取り扱うため、以降では黒基準値のサンプリングについては説明を省略する。
【００２６】
光源ランプ１８から照射され、原稿で反射した光は、第１ミラー４ａ、第２ミラー４ｂ、第３ミラー４ｂ、レンズ３によってイメージセンサ１７に導かれる。そして、イメージセンサ１７によって原稿の画像として読み取られる。
【００２７】
光源ランプ１８と第１ミラー４ａとを搭載したランプキャリッジ１６ａは、シートスルー読取モードにおいては、自動読取領域１１に対応する位置Ａに固定され、図示しない自動原稿搬送機構により搬送される原稿Ｇの画像を読み取る。フラットベッド読取モードにおいては、白基準板１５に対応する位置Ｂにおいて通常シェーディング補正のための白基準値のサンプリングを行ない、原稿載置領域１２の端位置Ｃに向かって、図示しないキャリッジ移動機構によって水平に移動することによって原稿載置領域１２に載置された原稿の画像を読み取る。
【００２８】
第２ミラー４ｂと第３ミラー４ｃとを搭載したミラーキャリッジ１６ｂは、ランプキャリッジ１６ａの移動方向に合わせて、１／２の距離の割合で移動する。本実施形態の画像読取装置１０は、いわゆるフル・ハーフレートミラースキャン方式を採用しており、筐体に固定されているイメージセンサ１７と原稿面との距離を一定に保つようにしている。
【００２９】
自動読取領域１１の主走査方向側の遮光部材の裏面には、補助白基準板１３が設けられている。補助白基準板１３は、光源ランプの光量の変化を検出するために読み取るものである。補助白基準板１３は、ランプキャリッジ１６ａが自動読取領域１１に対応する位置Ａに固定されている状態で読み取ることができる位置に配置されている。補助白基準板１３は、光源ランプ１８の光量を計測できれば足りるため、白基準板１５よりも小型の部材を用いることができる。なお、補助白基準板１３は、白基準板１５とともに、一様な反射率からなる白色板（例えば、白マイラシール）を用いるようにする。ただし、他の部材を転用したり、他の領域に配置するようにしてもよい。
【００３０】
図２は、自動読取領域１１に対応する位置Ａにあるランプキャリッジ１６ａの斜視図である。本図に示すようにランプキャリッジ１６ａは、冷陰極管等の光源ランプ１８と第１ミラー４ａを備えており、光源ランプ１８が出射する光の読取対象物による反射光を第１ミラー４ａで反射して、ミラーキャリッジ１６ｂの第２ミラー４ｂに導く構成となっている。ただし、ランプキャリッジ１６ａにライン型のイメージセンサを搭載して原稿の反射光を直接読み取る、いわゆる密着タイプの構成としてもよい。
【００３１】
シートスルー読取モードにおいて、原稿Ｇは、ランプキャリッジ１６ａの方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に図示しない原稿搬送機構によってガイド板１９に案内されて搬送され、ライン単位で画像を読み取られる。
【００３２】
図３は、画像読取装置１０および画像読取装置１０から画像データを受信するホスト装置８０の制御系の機能構成を示すブロック図である。本図に示すように画像読取装置１０は、上述のイメージセンサ１７、光源ランプ１８に加え、制御部２０、記憶部３０、キャリッジ移動機構部４０、原稿搬送機構部５０、操作パネル６０を備えている。ただし、操作パネル６０は、画像読取装置１０の外部、例えば、ホスト装置８０側に備えさせるようにしてもよい。
【００３３】
制御部２０は、ＣＰＵ、画像処理回路、インタフェース回路等により構成され、画像読取装置１０における画像読取動作を制御する。本実施形態において制御部２０は画像読取制御部２１、画像読取条件設定部２２、画像処理部２３、色変換処理部２４、画像出力部２５を備えている。これらは、ＣＰＵが後述するＲＯＭ３２に記録された制御用プログラムを実行することにより構成される。
【００３４】
画像読取制御部２１は、画像読取条件設定部２２が受け付けた画像読取条件にしたがって、キャリッジ移動機構部４０、原稿搬送機構部５０、光源ランプ１８の動作を制御して、原稿の読取処理を行なう。すなわち、シートスルー読取モードの場合は、ランプキャリッジ１６ａを自動読取領域１１の位置まで移動させ、原稿を原稿搬送機構部５０によって搬送させることにより原稿の読取処理を行なう。また、フラットベッド読取モードの場合は、原稿載置領域１２に載置された原稿に対してランプキャリッジ１６ａを副走査方向に移動させることにより原稿の読取処理を行なう。
【００３５】
画像読取条件設定部２２は、操作パネル６０あるいは接続されたホスト装置８０等から画像読取条件の設定を受け付ける。画像読取条件設定部２２が受け付ける読取条件には、例えば、シートスルー読取モード／フラットベッド読取モード、両面読取／片面読取、拡大縮小処理、カラー／モノクロ、階調数、解像度等を含めることができる。
【００３６】
画像処理部２３は、イメージセンサ１７で読み取った画像データに対する画像処理を行なう。画像処理には、イメージセンサ１７の素子間の感度バラツキ等を補正するためのシェーディング補正が含まれる。このため、画像処理部２３は、シェーディング補正処理を行なうシェーディング補正部２３１を備えている。
【００３７】
上述のように、シェーディング補正部２３１は、通常シェーディング補正と簡略シェーディング補正とを選択的に行なうことができる。通常シェーディング補正は、以下の手順で行なわれる。すなわち、原稿の画像読取に先立ち、白基準板１５を光源ランプ１８がＯＮの状態でサンプリングすることにより、白基準値を画素毎に取得する。そして、光源ランプ１８がＯＮの状態で原稿の読取を開始し、読み取った画像データを、取得した白基準値と別途取得した黒基準値とを用いて画素毎に補正する。
【００３８】
読み取った画像データをＤ、白基準値をＷ、黒基準値をＢとすると、シェーディング補正後の画像データＤｓは、
Ｄｓ＝（Ｄ−Ｂ）×階調数／（Ｗ−Ｂ）
とすることができる。なお、シェーディング補正は、補正精度を高めるため、ＲＧＢチャネル毎に行なうことが望ましい。
【００３９】
また、簡略シェーディング補正の概略手順は以下の通りである。なお、簡略シェーディング補正は、２枚目以降の原稿に対して行ない、１枚目の原稿に対しては、通常シェーディング補正を行なう。ただし、２枚目以降の原稿に対しても適宜通常シェーディングを行なうようにしてもよい。
【００４０】
簡略シェーディング補正では、１枚目の原稿読取時に補助白基準板１３をサンプリングすることで光源ランプ１８の光量の基準値を取得しておく。そして、２枚目以降の原稿読取の直前に補助白基準板１３をサンプリングして、光源ランプ１８の光量を取得し、光源ランプ１８の光量の基準値からの変化量を算出する。この光量の変化量で、１枚目の原稿読取時に取得した白基準値を修正してシェーディング補正を行なう。この際に、光量の変化に対する画素毎のサンプリング値の変化量をあらかじめ記録したプロファイルデータを参照し、画素毎に白基準値を修正するようにする。簡略シェーディング補正の詳細な手順については後述する。
【００４１】
色変換処理部２４は、ＲＧＢ形式の画像データをＣＭＹＫ形式に変換したり、階調を減少させる処理を行なう。画像出力部２５は、読み取った画像データをホスト装置８０に転送する処理を行なう。
【００４２】
記憶部３０は、ＲＡＭ３０とＲＯＭ３２とを備えている。ＲＯＭ３２には、書換可能なＥＥＰＲＯＭ３２ａが含まれる。揮発性の記憶装置であるＲＡＭ３０には、白基準板１５をサンプリングして得られる白基準値、黒基準値、補助白基準板１３を読み取ることで得られる光量データ、画像読取データ等が記憶される。また、ＲＡＭ３０は、作業用領域としても用いられる。
【００４３】
不揮発性の記憶装置であるＲＯＭ３２には、制御用プログラムが格納されている。書換可能なＥＥＰＲＯＭ３２ａには、後に詳述するプロファイルデータ、固有光量データ等が格納されている。これらのデータは、画像読取装置１０の起動時にＲＡＭ３０に転送されて用いられる。また、プロファイルデータが更新された場合には、ＥＥＰＲＯＭ３２ａに書き戻される。
【００４４】
キャリッジ移動機構部４０は、モータ、駆動ベルト等から構成することができ、画像読取制御部２１の制御に従って、ランプキャリッジ１６ａを読取位置に移動させたり、副走査方向に移動させたりする。また、ミラーキャリッジ１６ｂをランプキャリッジ１６ａの移動方向に合わせて１／２の距離で移動させる。原稿搬送機構部５０は、原稿反転機構を含んでおり、読取条件として両面読取が設定された場合には、表面読取後に裏面を読み取るために原稿を反転させる。
【００４５】
ホスト装置８０は、例えば、プリンタ、ＰＣ等とすることができ、画像読取装置と接続し、画像データの受信処理を制御するホストコントローラ８１を備えている。
【００４６】
次に、上記構成の画像読取装置１０が行なう特徴的な処理についてフローチャートを参照して説明する。まず、画像読取装置１０の固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］、固有光量補助データＭ０を取得する処理と、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］の初期値、光量差分補助プロファイルデータαの初期値とを取得する処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
ここで、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］は、光源ランプ１８を点灯した直後の光量低下がない状態で白基準板１５をサンプリングしたときの画素毎の値である。なお、ｍはイメージセンサ１７が読み取る画素数である。固有光量補助データＭ０は、光源ランプ１８を点灯した直後の光量低下がない状態で補助白基準板１３をサンプリングしたときの代表値である。本実施形態において、光量補助データは、光源ランプ１８の光量を示すデータとして用いるため、画素毎ではなく、サンプリング値の代表値を使用する。
【００４８】
代表値は、例えば、補助白基準板１３を読み取った複数画素の値の平均値とすることができる。これにより補助白基準板１３の汚れやムラ等の影響を軽減することができる。複数画素は、例えば、主走査方向の所定長さ、副走査方向の所定長さで構成される領域内の画素とすることができる。ただし、主走査方向の複数個の画素の平均値としてもよい。
【００４９】
固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］および固有光量補助データＭ０は、画像読取装置１０の固有の情報としてＥＥＰＲＯＭ３２ａに記録する。本処理は、例えば、画像読取装置１０の出荷前等に行なったり、画像読取装置１０の設置時等に行なうようにすることが好ましい。あるいは画像読取装置１０の点検時に行なうようにしてもよい。
【００５０】
また、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］は、光源ランプ１８の点灯状態がしばらく継続した場合に、白基準板１５を読み取って算出するデータであり、光量の低下によりサンプリング値がどの程度低下したかを画素毎に示すデータである。光量差分補助プロファイルデータαは、光源ランプ１８の点灯状態がしばらく継続した場合に、補助白基準板１３を読み取って算出するデータであり、どの光源ランプ１８の光量がどの程度低下したかを示すデータである。
【００５１】
このように、本実施形態では、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］と光量差分補助プロファイルデータαとから、点灯時間継続による光源ランプ１８の光量差分と白基準板１５のサンプリング値の差分とを関連付けるようにしている。そして、実際のスキャンジョブにおける簡略シェーディング補正の際には、補助白基準板１３のサンプリング値の差分のみを取得して、白基準板１５のサンプリング値の画素毎の差分を、プロファイルデータを用いて推定する。
【００５２】
光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］、光量差分補助プロファイルデータαは、本処理によって初期値が算出され、ＥＥＰＲＯＭ３２ａに記録される。両プロファイルデータは、ユーザによる画像読取装置１０の画像読取処理の際に必要に応じて更新される。
【００５３】
図４のフローチャートに示すように、本処理では、まず、光源ランプ１８をＯＮにする（Ｓ１０１）。そして、光量が低下する前の状態で、固有光量補助データＭ０を取得する（Ｓ１０２）。固有光量補助データＭ０の取得では、補助白基準板１３をサンプリングするため、自動読取領域１１の位置にランプキャリッジ１６ａを移動させる。そして、補助白基準板１３の所定領域をサンプリングし、読取値の平均値を算出して固有光量補助データＭ０とする。所定領域は、例えば、主走査方向Ｘ画素、副走査方向Ｘ画素の正方領域とすることができる。
【００５４】
次に、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］を取得する（Ｓ１０３）。固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］の取得では、白基準板１５をサンプリングするため、白基準板１５の位置にランプキャリッジ１６ａを移動させる。そして、白基準板１５を複数ラインサンプリングして、画素毎の平均値を固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］とする。このように、副走査方向で平均値を算出することにより、白基準板１５の汚れ、ムラ等の影響を軽減することができる。ただし、１ラインのみのサンプリングであってもよい。また、固有光量補助データＭ０と固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］の取得順序は逆にしてもよい。取得した固有光量補助データＭ０と固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］は、ＥＥＰＲＯＭ３２ａに記録する。
【００５５】
その後、光源ランプ１８の光量が低下した状態でデータを取得するため、所定時間経過するのを待つ（Ｓ１０４）。所定時間は、例えば、１０分とすることができる。
【００５６】
所定時間経過後（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、最新光量補助データＮを取得する（Ｓ１０５）。最新光量補助データＮは、最新の、すなわち、光量低下後に補助白基準板１３をサンプリングしたときの代表値である。補助白基準板１３のサンプリング、および、代表値の算出方法は、固有光量補助データＭ０についての処理と同様とすることができる。
【００５７】
さらに、最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］を取得する（Ｓ１０６）。最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］は、最新の、すなわち、光量低下後に白基準板１５をサンプリングしたときの画素毎の値である。白基準板１５の読み取り方法は、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］についての処理と同様とすることができる。最新光量補助データＮと最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］の取得順序は逆にしてもよい。
【００５８】
次に、光量差分補助プロファイルデータαを算出して、ＥＥＰＲＯＭ３２ａに記録する（Ｓ１０７）。光量差分補助プロファイルデータαは、固有光量補助データＭ０から最新光量補助データＮを差し引くことで算出する。すなわち、光源ランプ１８の光量低下前後における光量の差分である。
【００５９】
また、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］を算出して、ＥＥＰＲＯＭ３２ａに記録する（Ｓ１０８）。光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］は、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］から最新光量欄データＱ［１〜ｍ］を差し引くことで算出する。すなわち、光源ランプ１８の光量低下前後における白基準板１５のサンプリング値の画素毎の差分である。
【００６０】
以上の処理を終えると、光源ランプ１８をＯＦＦにして、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］、固有光量補助データＭ０を取得する処理と、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］の初期値、光量差分補助プロファイルデータαの初期値とを取得する処理を終了する。
【００６１】
次に、実際の原稿読取時における画像処理装置１０の処理について図５、図６のフローチャートを参照して説明する。実際の原稿読取時では、複数枚の原稿を連続的に読み取る際に、１枚目の原稿と、２枚目以降の原稿とでシェーディング補正制御が異なる。
【００６２】
具体的には、１枚目の原稿では、通常シェーディング補正を行なうとともに、光量の基準となるデータを取得する。一方、２枚目以降の原稿では簡略シェーディング補正を行なう。これにより原稿読取のスループットを高めるようにしている。ただし、２枚目以降の原稿の読み取りの際に必要に応じて、プロファイルデータを更新する処理を行なうことができる。この際には、通常シェーディング補正を行なうようにする。
【００６３】
画像読取実行の際には、ユーザから読取モードやカラー／モノクロ等の読取条件が設定される。本実施形態は、読取条件が、原稿が自動的に連続して読み取られるシートスルー読取モードの場合に特に効果的である。
【００６４】
画像読取処理では、まず、光源ランプ１８をＯＮにする（Ｓ２０１）。そして、光量低下前の基準光量補助データＭを取得する（Ｓ２０２）。基準光量補助データＭは、今回の画像読取ジョブにおいての基準光量となる。基準光量補助データＭの取得では、補助白基準板１３をサンプリングするため、自動読取領域１１の位置にランプキャリッジ１６ａを移動させる。そして、補助白基準板１３の所定領域をサンプリングし、読取値の平均値を算出して基準光量補助データＭとする。所定領域は、固有光量補助データＭ０における所定領域と同様とすることができる。
【００６５】
次に、基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］を取得する（Ｓ２０３）。基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］は、今回の画像読取ジョブにおいての基準光量ラインデータとなる。基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］の取得では、白基準板１５をサンプリングするため、白基準板１５の位置にランプキャリッジ１６ａを移動させる。そして、白基準板１５を複数ラインサンプリングして、画素毎の平均値を基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］とする。
【００６６】
次いで、１枚目の原稿を読み取り（Ｓ２０４）、読み取った原稿の画像データに対して、通常シェーディング補正を行なう（Ｓ２０５）。通常シェーディング補正では、直前に読み取った基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］を白基準値として用いて、上述の式にしたがってシェーディング補正を行なう。
【００６７】
次原稿がない場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）は、光源ランプ１８をＯＦＦにして（Ｓ２０７）、原稿読取処理を終了する。次原稿がある場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）には、プロファイルデータを更新するかどうかを判断する（Ｓ３０１）。
【００６８】
ここで、プロファイルデータを更新するかどうかの判断は、種々の判断基準を用いることができる。例えば、所定枚数の原稿を読み取った後にプロファイルデータを更新するようにすることができる。あるいは、後述する最新光量補助データＮを取得した結果、光源ランプ１８の光量の低下量が所定値、例えば、光量差分補助プロファイルデータαを超えた場合にプロファイルデータを更新するようにしてもよい。さらには、原稿の読取時間が所定時間を経過した場合にプロファイルデータを更新するようにしてもよい。
【００６９】
一般に、光源ランプ１８の光量の低下量は環境温度に左右される。したがって、実際の光量低下の状態に対応してシェーディング補正の精度を高めるためには、画像読取の環境下でプロファイルデータを更新することが望ましい。
【００７０】
プロファイルデータの更新により、シェーディング補正の精度を一層高めることができる。しかしながら、プロファイルデータの更新の際には、後述するように最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］を取得する必要がある。最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］を取得するためには、ランプキャリッジ１６ａを白基準板１５の位置まで移動させなければならないため、読取処理の生産性が低下するおそれがある。
【００７１】
そこで、生産性を重視するモードと、画像品質を重視するモードとを用意しておき、ユーザが画像品質を重視するモードを選択した場合に、より頻繁にプロファイルデータを更新するようにしてもよい。また、画像読取ジョブの終了後にプロファイルデータを更新するようにして、読取処理の生産性に影響を与えないようにしてもよい。
【００７２】
プロファイルデータを更新しない場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）には、原稿の読み取りの前に、光源ランプ１８の現在の光量を把握するために最新光量補助データＮを取得する（Ｓ３０２）。最新光量補助データＮの取得では、補助白基準板１３の所定領域をサンプリングし、読取値の平均値を算出して最新光量補助データＮとする。補助白基準板１３は、シートスルー読取モードの際にランプキャリッジ１６ａを移動させずにサンプリングすることができる。
【００７３】
そして、原稿を読み取り（Ｓ３０３）、読み取った画像データに対して簡略シェーディング補正を行なう（Ｓ３０４）。
【００７４】
図７は、簡略シェーディング補正の手順を示すフローチャートである。本図に示すように簡略シェーディング補正では、１枚目の画像読み取り前に取得した基準光量補助データＭから直前に取得した最新光量補助データＮを差し引いて光量差分補助データβを算出する（Ｓ４０１）。光量差分補助データβは、画像読取ジョブの開始時から現時点における光源ランプ１８の光量低下量を示している。
【００７５】
次に、下式に示すように、光量差分補助プロファイルデータαに対する光量差分補助データβの比率と光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］とを乗じて画素毎の白基準修正値Ａｄｊ［１〜ｍ］を算出する（Ｓ４０２）。
【００７６】
白基準修正値Ａｄｊ［１〜ｍ］＝β／α×Ｐｒｏ［１〜ｍ］
白基準修正値Ａｄｊ［１〜ｍ］は、１枚目の画像読み取り前に取得した基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］が画素毎にどの程度低下したかを推定した値である。
【００７７】
次いで、基準光量ラインデータＰ［１〜ｍ］から白基準修正値Ａｄｊ［１〜ｍ］を差し引いて、補正白基準値ａＷ［１〜ｍ］を算出する（Ｓ４０３）。そして、補正白基準値ａＷ［１〜ｍ］を白基準値として用いてシェーディング補正を行なう（Ｓ４０４）。これにより簡略シェーディング補正が終了する。
【００７８】
簡略シェーディング補正が終了すると、次原稿があるかどうかを判断する（Ｓ３１１）。次原稿がない場合（Ｓ３１１：Ｎｏ）は、光源ランプ１８をＯＦＦにして（Ｓ３１２）、原稿読取処理を終了する。次原稿がある場合（Ｓ３１１：Ｙｅｓ）には、プロファイルデータを更新するかどうかを再度判断する（Ｓ３０１）。
【００７９】
プロファイルデータを更新する場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）には、まず、光源ランプ１８の現在の光量を把握するために最新光量補助データＮを取得する（Ｓ３０５）。最新光量補助データＮの取得では、補助白基準板１３の所定領域をサンプリングし、読取値の平均値を算出して最新光量補助データＮとする。
【００８０】
そして、最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］を取得する（Ｓ３０６）。最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］の取得では、白基準板１５をサンプリングするため、白基準板１５の位置にランプキャリッジ１６ａを移動させる。そして、白基準板１５を複数ラインサンプリングして、画素毎の平均値を最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］とする。
【００８１】
次いで、光量差分補助プロファイルデータαを算出して、更新する（Ｓ３０７）。光量差分補助プロファイルデータαは、固有光量補助データＭ０から直前に取得した最新光量補助データＮを差し引くことで算出する。
【００８２】
また、光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］を算出して、更新する（Ｓ３０８）。光量差分プロファイルデータＰｒｏ［１〜ｍ］は、固有光量ラインデータＰ０［１〜ｍ］から直前に取得した最新光量欄データＱ［１〜ｍ］を差し引くことで算出する。これにより両プロファイルデータが更新される。
【００８３】
そして、原稿を読み取り（Ｓ３０９）、読み取った画像データに対して通常シェーディング補正を行なう（Ｓ３１０）。すなわち、プロファイルデータの更新の際に、最新光量ラインデータＱ［１〜ｍ］を取得しているため、このデータを用いて通常シェーディング補正を行なうようにしている。
【００８４】
その後、次原稿があるかどうかを判断し（Ｓ３１１）、次原稿がない場合（Ｓ３１１：Ｎｏ）は、光源ランプ１８をＯＦＦにして（Ｓ３１２）、原稿読取処理を終了する。次原稿がある場合（Ｓ３１１：Ｙｅｓ）には、プロファイルデータを更新するかどうかを再度判断する（Ｓ３０１）。
【００８５】
上記実施形態では、光源ランプ１８の光量低下前後の光量ラインデータの差分を光量差分プロファイルデータとして用いていた。しかしながら、光量ラインデータは、白基準板１５のサンプリング値であるため、ノイズや白基準板１５の汚れの影響等が含まれている可能性がある。光量ラインデータの取得時に副走査方向の複数のラインをサンプリングして平均値を算出することでノイズ等の影響を少なくすることができるが、光量差分プロファイルデータは、差分値であるため、多少のノイズも大きな変動となって表れてくるおそれがある。
【００８６】
また、光量差分プロファイルデータは、読取素子毎の特性を補正するシェーディング補正の際に、光源ランプ１８の光量低下が各画素に与える影響を把握するものであるため、主走査方向の光量低下の大まかな傾向が表わされることが望ましい。
【００８７】
そこで、光量ラインデータの差分で得られた光量差分プロファイルデータをさらに主走査方向で平均化処理を施して、光量差分プロファイルデータとして用いるようにしてもよい。
【００８８】
平均化処理は、例えば、周辺の画素値を用いて加重平均を算出することで行なうことができる。この場合、例えば、Ｐｒｏ［ｎ］のデータについて、Ｐｒｏ＿Ａｖ［ｎ］＝Ｐｒｏ［ｎ−２］／１６＋Ｐｒｏ［ｎ−１］／４＋Ｐｒｏ［ｎ］／４＋Ｐｒｏ［ｎ］／８＋Ｐｒｏ［ｎ＋１］／４＋Ｐｒｏ［ｎ＋２］／１６というような平均化処理を行なうことができる。
【００８９】
あるいは、Ｐｒｏ＿Ａｖ［ｎ］＝Ｐｒｏ［ｎ−４］／８＋Ｐｒｏ［ｎ−３］／８＋Ｐｒｏ［ｎ−２］／８＋Ｐｒｏ［ｎ−１］／８＋Ｐｒｏ［ｎ］／８＋Ｐｒｏ［ｎ＋１］／８＋Ｐｒｏ［ｎ＋２］／８＋Ｐｒｏ［ｎ＋３］／８というような８画素平均化処理や１６画素平均化処理等を行なうようにしてもよい。さらには、光量低下前のラインデータと光量低下後のラインデータの双方を主走査方向で平均化処理を行なってから差し引くことで光量差分プロファイルデータを作成するようにしてもよい。
【００９０】
図８（ａ）は。光量低下前のラインデータと光量低下後のラインデータと平均化処理を行なった光量差分プロファイルデータを示すグラフである。また、図８（ｂ）は。光量低下前のラインデータと光量低下後のラインデータと平均化処理を行なわない光量差分プロファイルデータを示すグラフである。本図に示すように、光量差分プロファイルデータの平均化処理を行なうことで、ノイズ等の影響を抑え、主走査方向の光量低下の大まかな傾向が把握できるようになっている。なお、光量差分プロファイルデータのグラフは値が小さいため、グラフのレンジを異ならせている。
【符号の説明】
【００９１】
３…レンズ、４ａ…第１ミラー、４ｂ…第２ミラー、４ｃ…第３ミラー、１０…画像読取装置、１１…自動読取領域、１２…原稿載置領域、１３…補助白基準板、１４…位置ガイド板、１５…白基準板、１６ａ…ランプキャリッジ、１６ｂ…ミラーキャリッジ、１７…イメージセンサ、１８…光源ランプ、１９…ガイド板、２０…制御部、２１…画像読取制御部、２２…画像読取条件設定部、２３…画像処理部、２４…色変換処理部、２５…画像出力部、３０…記憶部、３１…ＲＡＭ、３２…ＲＯＭ、４０…キャリッジ移動機構部、５０…原稿搬送機構部、６０…操作パネル、８０…ホスト装置、８１…ホストコントローラ、２３１…シェーディング補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010011439.tif 000009
【図８】
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