(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を画素ごとに読み取り、各画素の濃度データを出力する読み取り手段の出力データを、シェーディング基準値に基づいて補正するシェーディング補正装置であって、
上記読み取り手段により濃度基準板を読み取らせたときにこの読み取り手段から出力される各画素の濃度データをシェーディング基準値として記憶するシェーディング基準値記憶手段と、
個々の画素を所定の処理方向に沿って順次注目画素とし、その注目画素の直前の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素のシェーディング基準値を上記シェーディング基準値記憶手段から読み出し、この読み出された複数の画素のシェーディング基準値の平均値を求める第１ブロック平均値演算手段と、
注目画素以降の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素のシェーディング基準値を上記シェーディング基準値記憶手段から読み出し、この読み出された複数の画素のシェーディング基準値の平均値を求める第２ブロック平均値演算手段と、
上記第１および第２ブロック平均値演算手段によってそれぞれ求められた平均値に基づいて、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素かどうかを判定する段差判定手段と、
この段差判定手段によって、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素でないと判定されたときには上記第１ブロック平均値演算手段によって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定め、上記段差判定手段によって、当該注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素であると判定されたときには上記第２ブロック平均値演算手段によって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定める正常値範囲設定手段と、
注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定手段によって設定された正常値の範囲内の値であれば、そのシェーディング基準値は正常値であると判定し、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定手段によって設定された正常値の範囲外の値であれば、そのシェーディング基準値は異常値であると判定する異常基準値判定手段とを含むことを特徴とするシェーディング補正装置。
【請求項２】
上記正常値範囲設定手段によって設定される正常値の範囲に対応した補正値を求める補正値演算手段と、
上記異常基準値判定手段によって異常値であると判定されたシェーディング基準値を上記補正値演算手段によって求められた補正値に補正するシェーディング基準値補正手段とをさらに含み、
上記補正値演算手段は、上記段差判定手段によって、注目画素が段差部の画素であると判定されたならば、上記第２ブロック平均値演算手段によって演算された平均値に基づいて、補正値を変更する手段を含むものであることを特徴とする請求項１記載のシェーディング補正装置。
【請求項３】
上記第１ブロック平均値演算手段は、上記異常基準値判定手段によって注目画素のシェーディング基準値が異常値であると判定されると、注目画素を次の画素に更新する際に、当該第１ブロック平均値演算手段が演算すべき平均値を更新せずに、従前の平均値を保持するものであることを特徴とする請求項１または２記載のシェーディング補正装置。
【請求項４】
画像を画素ごとに読み取り、各画素の濃度データを出力する読み取り手段の出力データを、シェーディング基準値に基づいて補正するシェーディング補正方法であって、
上記読み取り手段により濃度基準板を読み取らせたときにこの読み取り手段から出力される各画素の濃度データをシェーディング基準値として取得するステップと、
個々の画素を所定の処理方向に沿って順次注目画素とし、その注目画素の直前の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素の上記取得されたシェーディング基準値の平均値を求める第１ブロック平均値演算ステップと、
注目画素以降の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素の上記取得されたシェーディング基準値の平均値を求める第２ブロック平均値演算ステップと、
上記第１および第２ブロック平均値演算ステップによってそれぞれ求められた平均値に基づいて、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素かどうかを判定する段差判定ステップと、
この段差判定ステップによって、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素でないと判定されたときには上記第１ブロック平均値演算ステップによって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定め、上記段差判定ステップによって、当該注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素であると判定されたときには上記第２ブロック平均値演算ステップによって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定める正常値範囲設定ステップと、
注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定ステップによって設定された正常値の範囲内の値であれば、そのシェーディング基準値は正常値であると判定し、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定ステップによって設定された正常値の範囲外の値であれば、そのシェーディング基準値は異常値であると判定する異常基準値判定ステップとを含むことを特徴とするシェーディング補正方法。
【請求項５】
上記正常値範囲設定ステップによって設定される正常値の範囲に対応した補正値を求める補正値演算ステップと、
上記異常基準値判定ステップによって異常値であると判定されたシェーディング基準値を上記補正値演算ステップよって求められた補正値に補正するシェーディング基準値補正ステップとをさらに含み、
上記補正値演算ステップは、上記段差判定ステップによって、注目画素が段差部の画素であると判定されたならば、上記第２ブロック平均値演算ステップによって演算された平均値に基づいて、補正値を変更するステップを含むことを特徴とする請求項４記載のシェーディング補正方法。
【請求項６】
上記第１ブロック平均値演算ステップでは、上記異常基準値判定ステップによって注目画素のシェーディング基準値が異常値であると判定されると、注目画素を次の画素に更新する際に、当該第１ブロック平均値演算ステップにおいて演算すべき平均値を更新せずに、従前の平均値が保持されることを特徴とする請求項４または５記載のシェーディング補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、ファクシミリ装置やイメージスキャナ等の画像読み取り装置における読み取り画像中の濃度むらを低減するためのシェーディング補正装置およびシェーディング補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置やイメージスキャナ等のような画像読み取り装置では、読み取り用光源の照明むらなどに起因する画素間濃度むらを補償するために、いわゆるシェーディング補正が行われる。シェーディング補正では、イメージセンサの出力アナログ信号をアナログ／ディジタル変換器で変換したディジタルデータに対して、下記第（１）  式に基づく補正が施される。
【０００３】
【数１】
0003589847.tif 000002
【０００４】
この第（１）  式において、「黒基準値」とは真っ黒な黒基準画像を読み取ったときにイメージセンサから出力される画素信号をディジタルデータに変換した値であり、「白基準値」とは真っ白な白基準画像を読み取ったときにイメージセンサから出力される画素信号をディジタルデータに変換した値である。たとえば、黒基準値はイメージセンサの読み取り用光源を消灯して読み取り動作を行わせることにより得ることができ、白基準値は読み取り用光源を点灯させて予め備えられた白基準板の読み取りを行わせることにより得ることができる。
【０００５】
こうして、イメージセンサの各読み取り画素ごとに白基準値および黒基準値が求まるから、原稿を読み取る際にイメージセンサの各読み取り画素から出力される画素データに対して、その画素に対応した白基準値および黒基準値を用いて上記第（１）  式の補正を施すことにより、読み取り画素間の濃度むらを補償できる。ところが、画像読み取り装置の使用に伴って白基準板に局所的な汚れが付着すると、その汚れの箇所に対応した画素については正確な白基準値を得ることができない。その結果、シェーディング補正が不良になる。
【０００６】
そこで、たとえば、特開平７−２１２５８８号公報に開示されているように、異常な値を有する白基準値を補正するための処理が行われる。具体的には、或る画素の白基準値が一定のしきい値を超える場合には、その画素の白基準値を所定の補正値に置き換えるようにしている。この公開公報には、さらに、白基準板の全体に汚れが付着したときの問題を解決するために、上記しきい値および補正値をそれぞれ補正することが開示されているが、これらのしきい値および補正値はイメージセンサの全ての画素に対して一律に適用されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
画像を読み取るためのイメージセンサには、密着型イメージセンサが適用される場合がある。密着型イメージセンサは、読み取り対象の全幅をカバーすることができる長さに渡って読み取り画素を配列した構成を有している。しかし、１チップの半導体素子でこのような大きなイメージセンサを構成することはできないから、複数の一次元イメージセンサチップを直列に結合することにより、全体として大きなイメージセンサユニットを構成している。
【０００８】
ところが、複数のイメージセンサチップの特性を厳密に揃えることはできないから、上述のようにして白基準値を検出した場合には、図６において参照符号６０で示すように、チップの結合部に対応した段差が生じることは回避できない。このようなチップ間段差が生じている白基準値に対して、一定のしきい値を用いて白基準値の正常／異常を判定しても、このような判定をすべての画素に対して正確に行うことはできない。同様に、異常な白基準値を一定の補正値に補正したとしても、このような補正が適正であるとは限らない。
【０００９】
一方、ある注目画素の白基準値に対する処理を行う際に、その注目画素の近傍の複数の画素の白基準値の平均値を異常判定のためのしきい値として用い、また、その平均値を補正値として用いれば、注目画素の近傍の局所的な状況を反映した異常判定および白基準値補正が可能であると考えられる。
しかし、白基準値の段差の付近では、平均値は注目画素を順次更新していくに従って緩やかに段差に追従していくから、段差の付近においては、平均値といえども適切な異常判定値または補正値とはなり得ない。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、連続する画素のシェーディング基準値に段差がある場合であっても、シェーディング基準値の異常判定を適正に行うことができ、これにより、良好なシェーディング補正を行うことができるシェーディング補正装置およびシェーディング補正方法を提供することである。
【００１１】
また、この発明のさらなる目的は、連続する画素のシェーディング基準値に段差がある場合であっても、シェーディング基準値の補正を適正に行うことができ、これにより、良好なシェーディング補正を達成することができるシェーディング補正装置およびシェーディング補正方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、画像を画素ごとに読み取り、各画素の濃度データを出力する読み取り手段（１）の出力データを、シェーディング基準値（ＷＳＴ，ＢＳＴ）に基づいて補正するシェーディング補正装置であって、上記読み取り手段により濃度基準板（２４）を読み取らせたときにこの読み取り手段から出力される各画素の濃度データをシェーディング基準値として記憶するシェーディング基準値記憶手段（４１）と、個々の画素を所定の処理方向に沿って順次注目画素とし、その注目画素の直前の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素のシェーディング基準値を上記シェーディング基準値記憶手段から読み出し、この読み出された複数の画素のシェーディング基準値の平均値を求める第１ブロック平均値演算手段（４４，Ｓ１，Ｓ８）と、注目画素以降の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素のシェーディング基準値を上記シェーディング基準値記憶手段から読み出し、この読み出された複数の画素のシェーディング基準値の平均値を求める第２ブロック平均値演算手段（４７，Ｓ２）と、上記第１および第２ブロック平均値演算手段によってそれぞれ求められた平均値に基づいて、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素かどうかを判定する段差判定手段（４８，Ｓ３，Ｓ４）と、この段差判定手段によって、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素でないと判定されたときには上記第１ブロック平均値演算手段によって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定め、上記段差判定手段によって、当該注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素であると判定されたときには上記第２ブロック平均値演算手段によって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定める正常値範囲設定手段（４４，Ｓ５，Ｓ７）と、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定手段によって設定された正常値の範囲内の値であれば、そのシェーディング基準値は正常値であると判定し、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定手段によって設定された正常値の範囲外の値であれば、そのシェーディング基準値は異常値であると判定する異常基準値判定手段（４３，Ｓ７）とを含むことを特徴とするシェーディング補正装置である。なお、括弧内は、後述の実施形態における対応構成要素または処理ステップの参照符号を示す。以下、この項おいて同様である。
【００１３】
上記読み取り手段は、複数の半導体チップを組み合わせて構成されたスキャナユニットであってもよい。
また、上記第２ブロック平均値演算手段の演算対象の画素ブロックは、注目画素を含んでも含まなくてもよい。
さらに、上記第２ブロック平均値演算手段は、注目画素以降の複数個（好ましくは３個以上）の画素ブロックについてそれぞれ構成画素のシェーディング基準値の平均値を求めるものであることが好ましく、この場合に、段差判定手段は、当該複数個の画素ブロックについてそれぞれ求められた複数の平均値に基づいて、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素かどうかを判定するものであることが好ましい。
【００１４】
さらに具体的には、段差判定手段は、上記複数の画素ブロックの平均値がいずれも所定の上限しきい値よりも大きい場合に注目画素を段差部の画素と判定する手段(S3)と、上記複数の画素ブロックの平均値がいずれも所定の下限しきい値よりも小さい場合に注目画素を段差部の画素と判定する手段(S4)とを含むものであってもよい。この場合に、上記上限しきい値は、第１ブロック平均値演算手段によって求められた画素ブロックの平均値に所定の正の定数（β）を加算した値であってもよい。また、上記下限しきい値は、第１ブロック平均値演算手段によって求められた画素ブロックの平均値から所定の正の定数（γ）を減じた値であってもよい。
【００１５】
また、上記第１および第２ブロック平均値演算手段による演算対象の画素ブロックは、それぞれ、少なくとも１つ、好ましくは複数の画素（さらに好ましくは４個以上の画素）を含む。
また、上記正常値範囲設定手段は、第１ブロック平均値演算手段によって演算される画素ブロックのシェーディング基準値の平均値または第２ブロック平均値演算手段によって演算される画素ブロックのシェーディング基準値の平均値を利用して、たとえばこの平均値を中心とした一定の範囲を正常値の範囲として設定するものであってもよい。
【００１６】
上記請求項１の発明によれば、シェーディング基準値の正常値の範囲が、注目画素の直前の複数の画素のシェーディング基準値に基づいて定められるので、注目画素の近傍の状況を反映した局所的な基準値が定められることになる。そのため、読み取り手段の読み取り範囲内においてシェーディング基準値が大きくばらついている場合であっても、注目画素のシェーディング基準値が正常か異常かの判定を適切に行うことができる。これにより、異常なシェーディング基準値を確実に排除できるので、良好なシェーディング補正が可能になる。
【００１７】
しかも、注目画素の直前の画素ブロックのシェーディング基準値の平均値と、注目画素以降の画素ブロックのシェーディング基準値の平均値とに基づき、注目画素が段差部の画素がどうかが判定される。そして、注目画素が段差部の画素である場合には、注目画素以降の画素ブロックのシェーディング基準値の平均値に基づき、正常値の範囲が定められる。これにより、段差の影響を排除して、正常値の範囲を適切に設定することができるので、異常なシェーディング基準値を確実に排除することができ、適正なシェーディング補正を達成できる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、上記正常値範囲設定手段によって設定される正常値の範囲に対応した補正値を求める補正値演算手段(44,S1,S8) と、上記異常基準値判定手段によって異常値であると判定されたシェーディング基準値を上記補正値演算手段によって求められた補正値に補正するシェーディング基準値補正手段(45,S10)とをさらに含み、上記補正値演算手段は、上記段差判定手段によって、注目画素が段差部の画素であると判定されたならば、上記第２ブロック平均値演算手段によって演算された平均値に基づいて、補正値を変更する手段(44,S6) を含むものであることを特徴とする請求項１記載のシェーディング補正装置である。
【００１９】
この構成によれば、注目画素の直前の複数の画素のシェーディング基準値に基づいて定められる正常値の範囲に対応して補正値が求められ、異常値のシェーディング基準値は、この補正値に補正される。したがって、補正値は、注目画素の周辺の局所的状況を反映した値を取り得るから、シェーディング基準値の適切な補正が可能になる。
【００２０】
しかも、段差部の画素については、注目画素以降の画素ブロックのシェーディング基準値の平均値に基づいて、補正値が変更されるので、段差の影響を排除して、適正な補正値を設定することができる。これにより、良好なシェーディング補正を行うことができる。
なお、補正値演算手段は、正常値の範囲の中心値を補正値とするものであってもよい。
【００２１】
また、補正値演算手段は、正常値の範囲に関係なく、注目画素の近傍の所定の位置関係の複数の画素のシェーディング基準値の平均値を補正値として求めるものであってもよい。
請求項３記載の発明は、上記第１ブロック平均値演算手段は、上記異常基準値判定手段によって注目画素のシェーディング基準値が異常値であると判定されると、注目画素を次の画素に更新する際に、当該第１ブロック平均値演算手段が演算すべき平均値を更新せずに、従前の平均値を保持するものであることを特徴とする請求項１または２記載のシェーディング補正装置である。
【００２２】
この構成によれば、正常値とされたシェーディング基準値のみを用いて正常値の範囲が定められることになるので、さらに適切に正常値の範囲を定めることができる。
なお、正常値の範囲の設定には第１ブロック平均値演算手段によって求められた平均値が利用されるので、装置の構成および処理を簡単にすることができる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、画像を画素ごとに読み取り、各画素の濃度データを出力する読み取り手段の出力データを、シェーディング基準値に基づいて補正するシェーディング補正方法であって、上記読み取り手段により濃度基準板を読み取らせたときにこの読み取り手段から出力される各画素の濃度データをシェーディング基準値として取得するステップと、個々の画素を所定の処理方向に沿って順次注目画素とし、その注目画素の直前の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素の上記取得されたシェーディング基準値の平均値を求める第１ブロック平均値演算ステップ（Ｓ１，Ｓ８）と、注目画素以降の所定の位置関係の複数の画素を含む画素ブロックの構成画素の上記取得されたシェーディング基準値の平均値を求める第２ブロック平均値演算ステップ（Ｓ２）と、上記第１および第２ブロック平均値演算ステップによってそれぞれ求められた平均値に基づいて、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素かどうかを判定する段差判定ステップ（Ｓ３，Ｓ４）と、この段差判定ステップによって、注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素でないと判定されたときには上記第１ブロック平均値演算ステップによって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定め、上記段差判定ステップによって、当該注目画素がシェーディング基準値の段差部に相当する画素であると判定されたときには上記第２ブロック平均値演算ステップによって求められた平均値に基づいて当該注目画素のシェーディング基準値の正常値の範囲を定める正常値範囲設定ステップ（Ｓ５，Ｓ７）と、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定ステップによって設定された正常値の範囲内の値であれば、そのシェーディング基準値は正常値であると判定し、注目画素のシェーディング基準値が上記正常値範囲設定ステップによって設定された正常値の範囲外の値であれば、そのシェーディング基準値は異常値であると判定する異常基準値判定ステップ（Ｓ７）とを含むことを特徴とするシェーディング補正方法である。
【００２４】
この方法により、請求項１の発明と同様な効果が達成される。
請求項５記載の発明は、上記正常値範囲設定ステップによって設定される正常値の範囲に対応した補正値を求める補正値演算ステップ(S1,S8)と、上記異常基準値判定ステップによって異常値であると判定されたシェーディング基準値を上記補正値演算ステップよって求められた補正値に補正するシェーディング基準値補正ステップ(S10) とをさらに含み、上記補正値演算ステップは、上記段差判定ステップによって、注目画素が段差部の画素であると判定されたならば、上記第２ブロック平均値演算ステップによって演算された平均値に基づいて、補正値を変更するステップ(S6)を含むことを特徴とする請求項４記載のシェーディング補正方法である。
【００２５】
この方法により、請求項２の発明と同様な効果が達成される。
請求項６記載の発明は、上記第１ブロック平均値演算ステップでは、上記異常基準値判定ステップによって注目画素のシェーディング基準値が異常値であると判定されると、注目画素を次の画素に更新する際に、当該第１ブロック平均値演算ステップにおいて演算すべき平均値を更新せずに、従前の平均値が保持されることを特徴とする請求項４または５記載のシェーディング補正方法である。
【００２６】
この方法により、請求項３の発明と同様な効果が達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態が適用されたファクシミリ装置の画像処理に関連する部分の電気的構成を示すブロック図である。ファクシミリ装置にセットされた原稿は、スキャナ１で読み取られる。スキャナ１には、密着型イメージスキャナユニットが含まれている。
【００２８】
スキャナ１で読み取られた原稿のイメージデータは、入力インタフェース部２へ与えられ、このインタフェース部２で信号のサンプルホールド処理等が行われる。入力インタフェース部２は、この実施形態においては、アナログ回路で構成されており、上記処理はアナログ的に行われる。
入力インタフェース部２で処理されたイメージデータは、ディジタルＡＧＣ回路３へ与えられて、信号（イメージデータ）のレベルを所望の範囲に納めるためのゲインコントロールが行われ、かつ、アナログ信号からディジタル信号への変換が行われる。
【００２９】
次いで、ゲインコントロールされたイメージデータは、シェーディング補正回路４へ与えられ、シェーディング歪みが軽減または除去される。シェーディング歪みとは、スキャナ１で原稿を読み取る際の読み取り用光源の照明むらやその他の原因による画素間濃度むらをいう。この実施形態は、このシェーディング補正回路４の構成および処理に特徴がある。
【００３０】
シェーディング歪みが軽減または除去されたイメージデータは、次に、領域分離回路５へ与えられる。領域分離回路５では、入力されるイメージデータが文字を読み取ったイメージデータ（文字データ）であるか、写真を読み取ったイメージデータ（写真データ）であるか、または、印刷写真、たとえば新聞紙や雑誌等の写真画像を読み取った網点のイメージデータ（網点データ）であるのかの判別か行われる。
【００３１】
もし、入力されるイメージデータ中に、文字データ、写真データおよび網点データが混在している場合には、各データの領域分離が行われる。
領域分離回路５の出力側には、領域分離されたデータの種類別に異なる処理を施すフィルタ部６が接続されている。フィルタ部６は、微分フィルタ６Ａ、積分フィルタ６Ｂ、積分微分フィルタ６Ｃおよびデータスルーフィルタ６Ｄを備えている。そして、フィルタ部６は、領域分離回路５から各画素がいずれの領域のデータであるかを表す領域分離信号を受けて、各画素に対して適切なフィルタによる処理を施す。すなわち、文字データは、微分フィルタ６Ａに与えられ、輪郭を鮮明にするための処理が施される。網点データは、積分フィルタ６Ｂに与えられ、データの平滑化がされる。また、各領域の境界画素は、積分微分フィルタ６Ｃに与えられ、異なる画素情報の急激な濃度変化を緩和するための処理が施される。さらに、文字データおよび網点データ以外のデータ、すなわち、写真データは、データスルーフィルタ６Ｄに与えられ、そのまま、次の回路に送られる。
【００３２】
フィルタ部６からのデータは、ズーム・スムージング回路９へ与えられる。ズーム・スムージング回路９では、画像を拡大または縮小する場合に、その拡大または縮小処理およびそれに伴う画像の歪みを補正する処理が行われる。もし、画像を拡大または縮小しない場合には、ズーム・スムージング回路９は、イメージデータに何らの処理も施さない。
【００３３】
ズーム・スムージング回路９までの処理を経たイメージデータは、その後、種類に応じて次のいずれかの回路での処理が施され、多値データ（たとえば、８ビット（０〜２５５））から二値データ（「０」または「１」）への変換が行われる。
すなわち、イメージデータが写真データまたは網点データであって、中間調処理を施すべきものである場合には、γ補正回路１０へ与えられ、人間の目の特性に合わせるようにデータの感度特性が補正される。さらに、誤差拡散回路１１へ与えられて良好な中間調表現のための処理が施されたうえで、二値化される。
【００３４】
他方、イメージデータが文字データであり、単純二値化処理を施すべきデータの場合には、二値化回路１２へ与えられる。二値化回路１２は、二値化のためのスライスレベルを調整して、背景と文字や線画等とを区別する。このとき、濃度が適正になるよう、自動濃度調整処理も行われる。
そして二値化回路１２の出力は、孤立点除去回路１３へ与えられて、ノイズ等のために現れた孤立した黒点や白点等の除去がなされる。
【００３５】
以上の処理により生成された二値化データは、出力回路１４へ与えられ、図示しない送信回路へ出力され、或いは印刷回路へ出力される。
図２は、シェーディング補正回路４の構成を説明するための図である。この実施形態に係るファクシミリ装置では、ローラ２１により搬送される原稿の搬送経路２２上の所定の位置が読み取り位置２３とされている。読み取り位置２３には、たとえば、原稿搬送経路２２の搬送方向に直交する方向に延びる濃度基準板としての白基準板２４が配置されている。また、この白基準板２４または原稿搬送経路２２を搬送される原稿を読み取り位置２３において照明するためのランプ２５と、このランプ２５で照明された白基準板２４または読み取り位置２３における原稿内容を読み取るための密着型イメージスキャナユニット２６が配置されている。
【００３６】
密着型イメージスキャナユニット２６は、原稿の全幅をカバーする長さの範囲に渡って一直線状に読み取り画素を配列して構成されている。このような密着型イメージスキャナユニット２６は、単一の半導体チップで構成することができないので、複数のラインセンサチップを直列に結合して構成されている。ところが、複数のラインセンサチップは、異なる特性を有しているのが通常であるから、チップの結合部付近において、密着型イメージスキャナユニット２６の出力レベルには段差が生じることになる。
【００３７】
イメージスキャナユニット２６で読み取られたイメージデータは、図１で説明したように、入力インタフェース部２およびディジタルＡＧＣ回路３を経て、シェーディング補正回路４へ与えられる。シェーディング補正回路４は、イメージスキャナユニット２６の複数の読み取り画素にそれぞれ対応した白基準値ＷＳＴおよび黒基準値ＢＳＴを記憶するためのラインメモリ４１と、このラインメモリ４１に格納された白基準値ＷＳＴおよび黒基準値ＢＳＴに基づいて、入力画像データＤに対して、下記第（２）  式によるシェーディング補正演算を施し、シェーディング補正後のデータＳＯＵＴを演算する補正演算部４２とを備えている。
【００３８】
【数２】
0003589847.tif 000003
【００３９】
上記第（２）  式において、ＯＦＦＳＥＴは、オフセット値を表す。たとえば、ディジタルＡＧＣ回路３に備えられたアナログ／ディジタル変換器が７ビットのデータ深さを有している場合に、白基準値の最小値が「００００１１１」であるとすると、実質的には４ビットで階調表現が行われていることになる。そこで、シェーディング補正演算式の除数および被除数から一定のオフセット値ＯＦＦＳＥＴを減じておくことにより、濃度を７ビットで階調表現したデータをシェーディング補正後のデータＳＯＵＴとして得ることができる。つまり、アナログ／ディジタル変換器のデータ深さを有効に利用して、補正後のデータＳＯＵＴのダイナミックレンジを大きくとることができる。
【００４０】
シェーディング補正回路４には、さらに、白基準値ＷＳＴの異常判定を行うための異常判定部４３と、白基準値ＷＳＴの正常値の範囲を定めるための正常値範囲設定部４４と、異常値の白基準値ＷＳＴを補正するための白基準値補正部４５とが備えられている。さらにまた、シェーディング補正回路４は、イメージセンサユニット２６の読み取り画素を一方端から順に注目画素として白基準値ＷＳＴの異常判定および補正を行う際に、一連の数画素（この実施形態では４画素）からなる画素ブロックの各構成画素の白基準値ＷＳＴの平均値を演算するブロック平均値演算部４７と、このブロック平均値演算部４７によって演算された平均値に基づいて、注目画素が段差部の画素であるかどうかを判断する段差判定部４８とを有している。
【００４１】
図３は、シェーディング補正回路４における白基準値ＷＳＴの補正の原理を説明するための図解図である。シェーディング補正回路４では、イメージスキャナユニット２６からの白基準値ＷＳＴがラインメモリ４１に格納された後、複数の画素を一方端の画素から順次１つずつ注目画素とし、その注目画素の白基準値ＷＳＴが正常値か否かを判定し、異常値であれば適当な補正値と置き換えるための処理が行われる。
【００４２】
たとえば、図３の画素Ｐ１０が注目画素の場合、正常値範囲設定部４４は、直前の数画素（たとえば、４画素）Ｐ９，Ｐ８，Ｐ７，Ｐ６からなる処理済み画素ブロックの構成画素の白基準値ＷＳＴの平均値Ａを求め、この平均値Ａを中心とした一定の範囲、すなわち、Ａ−α（αは正の定数）からＡ＋αまでの範囲を、注目画素Ｐ１０の正常値の範囲として設定する。言い換えれば、Ａ＋αが正常値の上限しきい値とされ、Ａ−αが、正常値の下限しきい値とされる。
【００４３】
異常判定部４３は、ラインメモリ４１から読み出した注目画素Ｐ１０の白基準値ＷＳＴと、上限しきい値Ａ＋αおよび下限しきい値Ａ−αとを比較し、その白基準値ＷＳＴが正常値の範囲内の値かどうかを判断する。白基準値ＷＳＴが正常値の範囲内の値であれば、異常判定部４３は、その白基準値ＷＳＴが正常値であるものと判定し、その注目画素Ｐ１０についての処理を終え、次の画素Ｐ１１を注目画素として同様な処理が行われる。
【００４４】
一方、図３において参照符号Ｐ１０ａ，Ｐ１０ｂで示すように、白基準板２４の表面の局所的な汚れや、ゴミの付着または電気的ノイズなどに起因して、注目画素Ｐ１０の白基準値ＷＳＴが上記正常値の範囲外の値をとっているときには、異常判定部４３は、その白基準値ＷＳＴを異常値であるものと判定し、そのことを表す異常判定信号を白基準値補正部４５に与える。これを受けて、白基準値補正部４５は、白基準値ＷＳＴを補正値ＣＶに置き換え、この補正値ＣＶを注目画素Ｐ１０の白基準値としてラインメモリ４１に書き込む。その後は、次の画素Ｐ１１を注目画素として同様な処理が行われることになる。
【００４５】
補正値ＣＶは、上記の平均値Ａと等しくてもよく、この場合には、平均値Ａが正常値範囲設定部４４から白基準値補正部４５に与えられることになる。
なお、正常値範囲設定部４４は、直前の数画素の平均値を求める際に、当初の白基準値ＷＳＴが異常値であると判定された画素の白基準値データを用いず、正常値の白基準値ＷＳＴを数画素分用いて平均値演算を行う。具体的には、正常値範囲設定部４４は、注目画素の白基準値ＷＳＴが正常値であるとの判定結果を異常判定部４３から受けたときに、これに応じて、次の画素の正常値範囲を設定するために、そのときの注目画素およびその直前の数画素の平均値を求める。その一方、異常判定部４３から注目画素の白基準値ＷＳＴが異常であるとの判定結果を受けたときには、平均値演算を行わず、正常値範囲の更新を行わない。
【００４６】
正常値範囲設定部４４における平均値演算は、注目画素およびその直前の数画素の単純平均値を求める演算であってもよいし、下記第（３）  式により求められる移動平均値を求める演算であってもよい。
（移動平均値）＝Ｔｏｔａｌ  −（前回の移動平均値）＋（注目画素の白基準値）                                                    ・・・・・・  （３）
ただし、Ｔｏｔａｌ  は、注目画素およびその直前の数画素の白基準値の合計値である。
【００４７】
処理開始当初の数画素については、平均値演算のための画素数が不足しているので、これらの画素については、白基準値の正常／異常の判定および補正を行わないか、または、予め定めた一定の正常値範囲および一定の補正値に基づいて、正常／異常の判定および補正を行うようにすればよい。
図４は、イメージセンサチップの結合部における白基準値の段差の検出原理を説明するための図解図である。ブロック平均値演算部４７は、注目画素Ｐ０とそれに引き続く３個の未処理の画素Ｐ＋１，Ｐ＋２，Ｐ＋３とを含む合計４画素のブロックＦ１の白基準値ＷＳＴの平均値Ｂと、画素Ｐ＋３に続く４個の未処理の画素Ｐ＋４，Ｐ＋５，Ｐ＋６，Ｐ＋７を含むブロックＦ２の白基準値ＷＳＴの平均値Ｃと、画素Ｐ＋７に続く４個の未処理の画素Ｐ＋８，Ｐ＋９，Ｐ＋１０，Ｐ＋１１を含むブロックＦ３の白基準値ＷＳＴの平均値Ｄとを演算する。これらの演算された平均値Ｂ，ＣおよびＤは、段差判定部４８に与えられる。この段差判定部４８にはまた、正常値範囲設定部４４で演算された上述の平均値Ａ（注目画素の直前の処理済みの４個の画素Ｐ−１，Ｐ−２，Ｐ−３，Ｐ−４を含む画素ブロックＦ０の白基準値（ただし正常値のみ）の平均値）が与えられる。
【００４８】
段差判定部４８は、次の条件▲１▼または▲２▼が満足されると、注目画素が段差部の画素であるものと判定し、段差検出信号を出力する。
▲１▼        Ａ＋β＜Ｂ
かつ、Ａ＋β＜Ｃ
かつ、Ａ＋β＜Ｄ          ただし、βは正の定数。
【００４９】
0003589847.tif 000004
【００５０】
また、上記▲２▼の条件は、図４（ｂ）  のように、注目画素Ｐ０が白基準値ＷＳＴがそれまでの画素の白基準値ＷＳＴよりも急激に小さくなる段差部の先頭画素である場合に成立する。
図４（ｃ）  のように、注目画素Ｐ０が段差部の画素でない場合には、上記▲１▼および▲２▼の条件はいずれも満たされない。この場合には、次の条件▲３▼が満たされるはずである。
【００５１】
▲３▼  Ａ＋β≧Ｂ≧Ａ−γ
上記▲１▼ないし▲３▼のいずれの条件も満たされない場合には、平均値Ｂに相当するブロック（すなわち注目画素を含むブロック）の画素の基準値のなかに異常値が含まれているために平均値Ｂが異常値をとっているものと判断される。
段差判定部４８が段差検出信号を出力すると、正常値範囲設定部４４は、段差判定部４８から上記の平均値Ｂを取り込み、この平均値Ｂを正常値の範囲を設定する際の平均値Ａと置き換えて用いる。この場合、補正値ＣＶも平均値Ｂに等しくされる。
【００５２】
図５は、シェーディング補正回路４による上述の処理をまとめて示すフローチャートである。正常値範囲設定部４４により、注目画素の直前の数画素（たとえば４画素）の白基準値ＷＳＴの平均値Ａが算出され（ステップＳ１）、ブロック平均演算部４７により、注目画素以降の３ブロックの白基準値ＷＳＴの平均値Ｂ，Ｃ，Ｄが演算される（ステップＳ２）。
【００５３】
0003589847.tif 000005
【００５４】
0003589847.tif 000006
【００５５】
以上のように、この実施形態によれば、注目画素の前後の画素ブロックの白基準値ＷＳＴの平均値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに基づいて、チップの結合部に相当する白基準値ＷＳＴの段差を検出し、段差部の画素については、その段差以降の複数の画素の白基準値ＷＳＴの平均値に基づいて正常値の範囲および補正値を設定するようにしている。そのため、イメージスキャナユニット２６の出力レベルの段差によらずに白基準値の正常／異常の判定およびその補正を適切に行うことができる。
【００５６】
しかも、この実施形態では、注目画素の近傍の数画素の白基準値の平均値に基づき、注目画素ごとに正常値の範囲および補正値を設定するようにしている。すなわち、注目画素の周辺の状況を反映した局所的な正常値の範囲および補正値が設定される。これにより、イメージスキャナユニット２６の読み取り範囲内における画素の出力レベルが一様でない場合であっても、全ての読み取り画素についての白基準値の正常／異常の判定および補正を適切に行うことができる。その結果、良好なシェーディング補正が可能になる。
【００５７】
この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述の実施形態では、白基準値の補正を行うための構成について説明したが、黒基準値についても同様な正常／異常の判定および補正が行われてもよい。ただし、黒基準値は、一般に、ランプ２５を消灯した状態で検出されるので、白基準値の場合のようなノイズが生じる可能性が低いから、黒基準値についての正常／異常の判定や補正は必ずしも必要ではない。
【００５８】
また、この発明は、ファクシミリ装置に限らず、イメージスキャナおよびディジタル複写機などにも適用することが可能である。
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態が適用されたファクシミリ装置の画像処理に関連する構成を示すブロック図である。
【図２】シェーディング補正に関連する構成を示すブロック図である。
【図３】白基準値の正常／異常の判定および補正の原理を説明するための図解図である。
【図４】チップの結合部において生じる白基準値の段差の検出原理を説明するための図解図である。
【図５】白基準値の正常／異常の判定および補正のための処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】密着型イメージスキャナによる白基準値の検出結果例を示す図である。
【符号の説明】
１    スキャナ
４    シェーディング補正回路
２６  密着型イメージスキャナユニット
４１  ラインメモリ
４２  補正演算部
４３  異常判定部
４４  正常値範囲設定部
４５  白基準値補正部
４７  ブロック平均値演算部
４８  段差判定部
【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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