(57)【要約】【課題】画像スジを軽減するスムージング処理を施すことができ、しかも、ＭＴＦが低くなり過ぎず、画像がぼけない画像読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】標準白色板を読み取り、シェーディング補正データを作成する手段と、主走査方向の領域を複数に分割する手段とを有する。また、上記分割された１つの領域におけるパラメータと、上記分割された領域の他の領域におけるパラメータとを異ならせて、各領域の画像データをスムージング処理する手段を有する画像読取装置である。【選択図】図５
2008147963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明した反射光を電気信号に変換するイメージセンサと；
上記変換された電気信号をデジタル信号に変換する手段と；
上記変換されたデジタル信号を処理する信号処理手段と；
標準白色板を読み取り、シェーディング補正データを作成する手段と；
上記作成されたシェーディング補正データに基づいて、主走査方向の領域を複数に分割する手段と；
上記分割された１つの領域におけるパラメータと、上記分割された領域の他の領域におけるパラメータとを異ならせて、各領域の画像データをスムージング処理する手段と；
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記スムージング処理する手段は、シェーディング補正ゲインが大きい領域では、強いパラメータを使用し、シェーディング補正ゲインが小さい領域では、弱いパラメータを使用して処理する手段であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
原稿を照明した反射光を電気信号にイメージセンサが変換する工程と；
上記変換された電気信号をデジタル信号に変換する工程と；
上記変換されたデジタル信号を処理する信号処理工程と；
標準白色板を読み取り、シェーディング補正データを作成する工程と；
上記作成されたシェーディング補正データに基づいて、主走査方向の領域を複数に分割する工程と；
上記分割された１つの領域におけるパラメータと、上記分割された領域の他の領域におけるパラメータとを異ならせて、各領域の画像データをスムージング処理する工程と；
を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェーディング補正ゲインの違いに起因するシェーディング補正エラーによる画像スジの発生を抑える画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像読取装置として、蛍光灯等の光源によって原稿を照射し、その反射光又は透過光を、ＣＣＤ等、イメージセンサが読み取る画像読取装置が実用化されている。
【０００３】
しかし、光源の発光特性は、空間的に必ずしも一様ではない。また、イメージセンサ自体にも、各素子間で感度ムラが存在する。このために、一様な白色原稿を読み取っても、イメージセンサの出力信号レベルは一様にならない。このようにして発生する歪みを、一般的に「シェーディング歪」という。
【０００４】
このシェーディング歪を補正するために、原稿を読み取る前に、基準になる白色板を読み取り、この読み取った信号データに基づいて、シェーディング歪を補正するための補正値を求めることが一般的である。
【０００５】
そして、実際の原稿を読み取ったときに、上記補正値を用いて、読み取った画像信号を補正する。この補正のことを、一般に「シェーディング補正」といい、このシェーディング補正を行う装置を、一般に「シェーディング補正装置」という。
【０００６】
このようなシェーディング補正を行うことによって、補正後のデータは、原理的にはムラのない画像が得られる筈である。しかし、実際には、補正データを取得する際のノイズ、シェーディング補正演算回路の演算誤差等の影響で、わずかにムラやスジとなって画像に現れる。これらの「画像スジ」を軽減するために、スムージング処理がしばしば行われる。上記「スムージング」は、上記画像ムラや画像スジを除去するために、画像データの高周波成分をカットするローパスフィルタ処理である。
【０００７】
ところで、上記従来の画像読取装置では、主走査方向に、一様にスムージング処理する。したがって、画像スジの激しい端部付近を十分に補正しようとすると、画像スジのそれほど激しくない中央付近において、必要以上にスムージング処理がかかるという問題がある。
【０００８】
つまり、上記従来例では、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：正弦波パターン像のコントラストの変化を空間周波数の関数として表したもの）が悪化し、画像がぼけるという問題がある。
【０００９】
このような主走査方向のＭＴＦ劣化を抑えるために、エッジ強調処理のパラメータを変えることが知られている（たとえば、特許文献１参照）が、画像スジを軽減化することができない。
【特許文献１】特開２００３−１７９７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般的に、画像読取装置において、主走査方向中央部付近よりも端部付近において、イメージセンサの出力レベルが低い傾向にある。このために、端部付近において、イメージセンサの出力信号レベルのムラを補正するシェーディング補正ゲインが大きくなる。したがって、ノイズ成分にかけるゲインも大きくなり、これに伴い、補正エラーも大きくなり、結果的に、スジとなって画像に現れるという問題がある。
【００１１】
また、画像スジを補正するために、スムージング処理を一様に施すと、スムージング処理の不必要な領域に、スムージング処理が行われ、ＭＴＦが悪化するという問題がある。
【００１２】
本発明は、画像スジを軽減するスムージング処理を施すことができ、しかも、ＭＴＦが低くなり過ぎず、画像がぼけない画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、標準白色板を読み取り、シェーディング補正データを作成する手段と、主走査方向の領域を複数に分割する手段とを有する。また、本発明は、上記分割された１つの領域におけるパラメータと、上記分割された領域の他の領域におけるパラメータとを異ならせて、各領域の画像データをスムージング処理する手段を有する画像読取装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シェーディング補正データをもとに、主走査方向の領域毎に、異なるパラメータによって、スムージング処理するので、画像スジを軽減し、かつ、ＭＴＦが低くなり過ぎず、画像がぼけない画像読み取りが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１である画像読取装置１００を示す断面図である。
【００１７】
画像読取装置１００は、スキャナ本体１０と、原稿押さえ２０と、読取原稿３０とを有する。
【００１８】
スキャナ本体１０は、不図示のインタフェースケーブルによって、ホストコンピュータ（以下、「ホストＰＣ」という）に接続されている。
【００１９】
また、スキャナ本体１０は、移動光学ユニット４０と、原稿台ガラス１１と、電気基板１２と、パルスモータ１３と、無端ベルト１４と、プーリ１５、１６と、ギア列１７と、ガイドレール１８と、白色基準板１９とを有する。
【００２０】
光学ユニット４０とパルスモータ１３とは、それぞれ、不図示のケーブルによって電気的に接続されている。
【００２１】
また、光学ユニット４０は、ガイドレール１８に沿って、載置手段５０によって摺動可能に載置されている。載置手段５０は、無端ベルト１４に固着されている。
【００２２】
移動光学ユニット４０は、光源４１と、複数の反射ミラー４２、４３、４４と、結像レンズ４５と、撮像手段であるラインセンサ４６とを有する。
【００２３】
次に、スキャナ本体１０の原稿画像読み取り動作を簡単に説明する。
【００２４】
スキャナ本体１０における読取動作の開始は、ホストからの読み取り命令コマンドによる。スキャナ本体１０は、光学ユニット４０の光源４１を点灯させ、その反射光が、複数のミラー４２、４３、４４で反射され、結像レンズ４５を介して、ラインセンサ４６に結像することによって、主走査方向１ライン分の画像を読み取る。
【００２５】
また、ギア列１７によってプーリ１５を回転させることによって、パルスモータ１３の動力を無端ベルト１４に伝え、駆動する。
【００２６】
これによって、無端ベルト１４に対して、載置手段５０に固着されている光学ユニット４０は、矢印Ｘの副走査方向に、ガイドレール上を移動する。スキャナ本体１０は、光学ユニット４０を副走査方向に移動しつつ、上記主走査方向のライン画像の読み取りを繰り返す。
【００２７】
スキャナ本体１０は、光学ユニット４０を、図１に点線で示す位置まで、読み取り動作をしながら、移動させることによって、原稿台ガラス１１の全面のスキャンが可能である。ただし、ホストからの読み取りコマンドの内容に応じて、原稿台ガラス１１上の原稿の部分画像を読むことができる。この場合、ホストが指定する読み取り画像範囲に対して、主走査方向には、センサ出力のうちで採用する画素範囲を、電気基板１２上の後述の制御手段で規定する。
【００２８】
また、副走査方向には、光学ユニット４０の移動範囲を電気基板上１２の後述の制御手段で規定することによって、原稿台ガラス１１上の原稿の部分画像を読むことができる。
【００２９】
図２は、画像読取装置１００の主要部６０を示すブロック図である。
【００３０】
主要部６０は、ラインセンサ４６と、アナログフロントエンドプロセッサ（以下、「ＡＦＥ」という）６１と、画像処理部７０と、ＵＳＢインタフェース６２とを有する。
【００３１】
ラインセンサ４６は、ＣＣＤイメージセンサで構成され、原稿を照射した反射光を光電変換し、電気信号に変換するセンサである。
【００３２】
ＡＦＥ６１は、ラインセンサ４６の出力信号を処理し、デジタル信号に変換する。画像処理部７０は、ＡＦＥ６１から出力されたデジタル画像信号を処理する。ＵＳＢインタフェースコントローラ６２は、ホストＰＣ８０との通信を制御する。
【００３３】
図３は、実施例１におけるスムージング処理の具体例を示す図である。
【００３４】
画素Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、注目画素Ｂに対して、次の式（１）に示すように、１×３のフィルタ処理を行う。
Ｂ＝（Ａ＋Ｃ＋Ｂ×α）／（α＋２）……式（１）
上記式（１）に示すようなローパスフィルタ処理を行うことによって、画像に発生するスジを目立ちにくくすることができる。式（１）中、αは、スムージング処理のパラメータであり、この値を変えることによって、重み付けを変えることができる。
【００３５】
図４は、実施例１において、主走査方向画素位置とＣＣＤの出力レベルとの関係を示す図である。
【００３６】
図４において、横軸方向に、主走査方向の画素位置を示し、縦軸方向に、ＣＣＤの出力レベルを示す。縦軸方向の出力レベルは、シェーディング補正ゲインと反比例し、つまり、出力レベルの低い領域では、大きくゲインをかけ、これによって、補正エラー（すなわち画像スジ）が大きくなる。図４に示す領域ＲＡと、領域ＲＣとは、シェーディング補正ゲインを大きくかけるので、強いスムージングパラメータが選択され、画像スジを補正するように働く。領域ＲＢでは、シェーディング補正ゲインを小さくかけるので、補正エラーが少なく、弱いスムージングパラメータが選択され、この結果、ＭＴＦの悪化を防ぐことができる。たとえば、領域ＲＡと領域ＲＣとでは、式（１）において、α＝２を用い、領域ＲＢでは、α＝３を用いる。通常、α≧１であり、αが小さい方が、強いスムージングパラメータである。
【００３７】
図５は、実施例１において、画像処理部７０を示すブロック図である。
【００３８】
画像処理部７０は、シェーディング補正回路７１と、スムージング処理回路７２と、ガンマ処理回路７３と、シェーディングデータメモリ７４と、パラメータ発生回路７５と、画素位置カウンタ７６とを有する。
【００３９】
シェーディング補正回路７１は、乗算機で構成され、シェーディングデータメモリ７４からデータを読み込み、入力される画像データに、シェーディング補正を行う。白色基準板１９を予め読み取った際のデータに基づいて作成された補正データが、シェーディングデータメモリ７４に格納されている。スムージング処理回路７２は、入力された画像データに、スムージング処理を施す。
【００４０】
ガンマ処理回路７３は、入力された画像信号に、ガンマ処理を施す。画素位置カウンタ７６は、入力された画像信号がどの位置の画素であるかを示す画素位置を保持する。パラメータ発生回路７５は、画素位置カウンタ７６が出力した情報に基づいて、領域毎に異なって付与されているパラメータ値を、スムージング処理回路に出力する。
【００４１】
つまり、画像処理部７０は、分割された１つの領域におけるパラメータと、分割された領域の他の領域におけるパラメータとを異ならせて、各領域の画像データをスムージング処理する手段の例である。
【００４２】
このようにして、スムージング処理回路７２が、領域毎に、最適なスムージングパラメータに応じて、スムージング処理を施す。
【００４３】
つまり、上記実施例は、シェーディング補正データに基づいて、主走査方向の領域を複数に分割し、領域毎に異なるパラメータによってスムージング処理を行う。そして、シェーディング補正ゲインが大きい領域では、強いスムージングパラメータを使用し、シェーディング補正ゲインが小さい領域では、弱いスムージングパラメータを使用する。
【実施例２】
【００４４】
冷陰極管のように、中央部分が明るく両端部分が比較的暗い光源を用いた場合を、図４に示すが、ＬＥＤのように、点光源と導光体とを用いる照明の場合には、光量分布が、上記のようになるとは限らない。たとえば、点光源に近い方が明るくなることがある。この場合、点光源に近く比較的明るい領域で、弱いスムージングパラメータを使用し、点光源から遠く比較的暗い領域で、強いスムージングパラメータを使用する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明を利用すれば、画像スジを軽減しかつ、ＭＴＦが低くなり過ぎず最適な画像読み取りが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１である画像読取装置１００を示す断面図である。
【図２】画像読取装置１００の主要部６０を示すブロック図である。
【図３】実施例１におけるスムージング処理の具体例を示す図である。
【図４】実施例１において、主走査方向画素位置とＣＣＤの出力レベルとの関係を示す図である。
【図５】実施例１において、画像処理部７０を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００…画像読取装置、
１０…スキャナ本体、
４６…ラインセンサ、
７０…画像処理部、
７１…シェーディング補正回路、
７２…スムージング処理回路。
【図１】
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【図２】
2008147963.tif 000004
【図３】
2008147963.tif 000005
【図４】
2008147963.tif 000006
【図５】
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