(57)【要約】【課題】注目画素周辺の画素の画素信号を２次元的に格納しておくためのメモリ容量を大幅に減らすことができ、コストダウンを可能とする。【解決手段】注目画素Ｐｉを含むラインでは、遅延素子１０７を介して２画素に１画素の割合で画素信号Ｐ１〜Ｐ５が取り出され、注目画素Ｐｉに相当する画素信号Ｐ３が下地補正回路１１０へと取り込まれる。一方、注目画素Ｐｉを含むライン以外のラインでは、ＬＰＦ１０５を経て各ラインの画像信号がそれぞれラインメモリ部１０６のラインメモリに格納されるが、ラインメモリ部１０６の動作クロックは通常の半分とされており、２画素に１画素の割合で画素信号格納される。下地レベル演算回路１０８では画素信号Ｐ１〜Ｐ３５に基づいて下地レベルを求め、下地レベル演算回路１１０では下地レベルに応じて注目画素の画素信号に補正処理を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行う画像処理装置であって、
注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対して間引き処理を行う間引き手段と、
上記間引き手段により残った画素信号から下地レベルを求める下地レベル演算手段と、
上記下地レベル演算手段により求められた下地レベルに応じて上記注目画素の画素信号に補正処理を行う下地レベル補正処理手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３には、リニアイメージセンサを用いた画像読取装置の構成例を示す。同図に示す画像読取装置では、原稿台ガラス１９１０上の原稿１９１１を原稿照明用の光源１９０９及び反射ガサ１９０８で照明し、原稿画像を第１ミラー１９０７、第２ミラー１９０４、第３ミラー１９０５、及びレンズ１９０２により、リニアイメージセンサ１９０１の受光面上に結像させる構成となっている。
【０００３】
また、図中一点鎖線で示す第１移動ユニット１９０６（第１ミラー１９０７、光源１９０９及び反射ガサ１９０８を含む）が矢印Ａ方向に速度Ｖで移動する。同時に図中二点鎖線で示す第２移動ユニット１９０３（第２ミラー１９０４、第３ミラー１９０５を含む）が矢印Ｂ方向に速度Ｖ／２で移動することにより（以下、スキャン動作を称する）、原稿１９１１全体の画像を読み取ることができる。
【０００４】
図４［Ａ］には、上述したような画像読取装置におけるＳＹＮＣ信号の例を示す。また、図５には、主走査方向及び副走査方向とＳＹＮＣ信号との関係を示す。
【０００５】
図４［Ｂ］には、画像読取装置のリニアイメージセンサ１９０１で読み取られた画像信号の例を示す。一般に原稿画像は文字（黒文字）が含まれている場合が多いが、文字信号部は急峻な信号波形となる。一方、文字信号以外の下地信号部は急峻な信号波形とはならず、信号レベルは原稿の下地に含まれる濃度ムラに応じて穏やかに変化する。
【０００６】
ただし、灰色の背景中に文字がある場合には、下地レベルも暗い信号値を示す。図４［Ｂ］に示すような画像信号の場合、先にも触れたように、灰色の背景中に文字があるとき、下地レベルも暗い信号値となるため、このような読取信号をそのままプリント出力すると、文字部と下地部のプリント濃度の差が少なくなり、文字が読みにくくなってしまうことがあった。
【０００７】
上記のような問題をなくすために、読み取った画像信号から、図４［Ｃ］に示すような下地信号を抽出し、この下地信号を用いて、画像信号を図４［Ｄ］に示すように補正する下地レベル補正処理が提案されている。
【０００８】
図６は、従来提案されている下地レベル補正処理において下地レベルを求める手法の概念図である。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、下地レベルを求めるために注目した注目画素Ｐｉに対して、当該注目画素Ｐｉを含む周辺の主走査方向Ｍ×副走査方向Ｎ画素の画素信号から下地レベルを算出する。具体的には、Ｍ×Ｎ画素の画素信号の平均値を算出する等の演算により下地レベルが得られ、図４［Ｃ］に示したような下地信号となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の下地レベル補正処理では、注目画素の下地レベルを得ようとした場合、注目画素を含む周辺の画素の画素信号を２次元的に格納しておくためにメモリが必要となり、コストアップの要因となってしまう。
【００１０】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、注目画素周辺の画素の画素信号を２次元的に格納しておくためのメモリ容量を大幅に減らすことができ、コストダウンを可能とすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行う画像処理装置であって、注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対して間引き処理を行う間引き手段と、上記間引き手段により残った画素信号から下地レベルを求める下地レベル演算手段と、上記下地レベル演算手段により求められた下地レベルに応じて上記注目画素の画素信号に補正処理を行う下地レベル補正処理手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の画像処理装置についての実施の形態を説明する。
【００１３】
図１には、本実施の形態による画像処理装置の構成を示す。同図において、１０１はリニアイメージセンサ、１０２はアンプ、１０３はＡ／Ｄ変換器、１０４はシェーディング補正回路、１０５はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１０６はラインメモリ部、１０７は１画素分の遅延素子（Ｄ−ＦＦ等）、１０８は下地レベル演算回路、１０９は下地補正係数算出回路、１１０は下地レベル補正回路である。
【００１４】
イメージセンサ１０１から出力される画像信号は、アンプ１０２で所定の信号レベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０３にてデジタル画像信号に変換される。その後、シェーディング補正回路１０４を経て、下地レベル補正処理を受けることになる。
【００１５】
本実施の形態では、上記従来例と同様に、下地レベルを求めるために注目した注目画素Ｐｉに対して、当該注目画素Ｐｉを含む周辺の主走査方向Ｍ×副走査方向Ｎ画素を捉えるものであり、Ｍ＝９、Ｎ＝７とする例を考える。また、注目画素ＰｉがＭ×Ｎ画素の範囲の最下ラインに含まれる場合を例にして説明する（図２（ａ）参照）。
【００１６】
注目画素Ｐｉを含むラインの画像信号はＤタイプのＦＦ（フリップフロップ）等で構成される遅延素子１０７に入力され、２画素に１画素の割合で画素信号Ｐ１〜Ｐ５が取り出される。すなわち、図２（ａ）に示すように、当該ラインの９画素のうち○及び●で表される５画素の画素信号が取り出される。そして、注目画素Ｐｉ（●）に相当する画素信号Ｐ３が下地補正回路１１０へと取り込まれる。
【００１７】
一方、注目画素Ｐｉを含むライン以外のラインの画像信号はＬＰＦ１０５に入力される。ＬＰＦ１０５は、ラインメモリ部１０６へ格納する画像信号を間引くためのものであり、画像信号の主走査方向の低周波成分だけを取り出す。
【００１８】
ラインメモリ部１０６は（Ｎ−１）ライン分のラインメモリ、この例では７−１＝６ライン分のラインメモリにより構成され、注目画素Ｐｉを含むライン以外のラインの画像信号がそれぞれラインメモリに格納される。
【００１９】
ここで、ラインメモリ部１０６の動作クロックは通常の半分、すなわち１ラインのＭ（＝９）画素の画素信号を記録するよう動作する場合の半分とされている。したがって、ＬＰＦ１０５でのＬＰＦ処理を受けた画像信号が１／２に間引かれて、すなわち２画素に１画素の割合で格納される。なお、１／２でなく１／４に間引く場合には、ラインメモリ部１０７の動作クロックは通常の１／４に分周された動作クロックとすればよい。
【００２０】
そして、遅延素子１０７によって、各ラインメモリから画素信号Ｐ６〜Ｐ１０、Ｐ１１〜Ｐ１５、Ｐ１６〜Ｐ２０、Ｐ２１〜Ｐ２５、Ｐ２６〜Ｐ３０、Ｐ３１〜Ｐ３５が取り出される。すなわち、図２（ａ）に示すように、各ラインの９画素のうち○で表される５画素の画素信号が取り出される。
【００２１】
下地レベル演算回路１０８では、画素信号Ｐ１〜Ｐ３５に基づいて、下地レベルを計算する。具体的には、最も単純な手法として、画素信号Ｐ１〜Ｐ３５の平均値を求めることにより下地レベルを得ることができる。
【００２２】
下地補正係数算出回路１０９では、下地レベル演算回路１０８により求められた下地レベルに対して、注目画素の画素信号Ｐ３に必要とされる下地補正係数を算出する。例えば、下式（１）に示す演算により、下地補正係数αｉを得ることができる。
αｉ＝２５５／下地レベル    ・・・（１）
【００２３】
下地補正回路１１０は、下地補正係数算出回路１０９により算出された下地補正係数αｉを注目画素の画素信号Ｐ３に掛け合わせるゲイン補正処理による下地補正処理を実行する。これにより、下地補正回路１１０の出力としては、図４［Ｄ］に示すように下地レベル補正処理された画像信号が得られる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように注目画素周辺のＭ×Ｎ画素を考えたが、図２（ｂ）に示すように注目画素周辺のＭ×Ｎ画素を考える場合も同様に構成可能である。
【００２５】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置或いはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ或いはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００２６】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体は本発明を構成する。そのプログラムコードの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００２７】
さらに、上記プログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００２８】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることはいうまでもない。
【００２９】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることはいうまでもない。
【００３０】
なお、上記実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００３１】
以下、本発明の実施態様の例を列挙する。
（実施態様１）イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行う画像処理装置であって、
注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対して間引き処理を行う間引き手段と、
上記間引き手段により残った画素信号から下地レベルを求める下地レベル演算手段と、
上記下地レベル演算手段により求められた下地レベルに応じて上記注目画素の画素信号に補正処理を行う下地レベル補正処理手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【００３２】
（実施態様２）上記イメージセンサはリニアイメージセンサであり、上記注目画素を含む周辺の主走査方向Ｍ×副走査方向Ｎ画素を下地レベル補正処理に用いることを特徴とする実施態様１に記載の画像処理装置。
【００３３】
（実施態様３）（Ｎ−１）ライン分の画素信号を記憶する記憶手段を備え、各ラインの画素信号を複数画素に１画素というように間引いて記憶することを特徴とする実施態様２に記載の画像処理装置。
【００３４】
（実施態様４）    上記記憶手段に記憶する（Ｎ−１）ライン分の画素信号に予めローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ手段を備えたことを特徴とする実施態様３に記載の画像処理装置。
【００３５】
（実施態様５）上記下地レベル演算手段は上記注目画素の画素信号に対する下地補正係数を算出することを特徴とする実施態様１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【００３６】
（実施態様６）上記下地レベル補正処理手段は上記注目画素の画素信号に上記下地補正係数を掛け合わせることを特徴とする実施態様５に記載の画像処理装置。
【００３７】
（実施態様７）実施態様１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置を含むことを特徴とする画像読取装置。
【００３８】
（実施態様８）イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行う画像処理方法であって、
注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対して間引き処理を行う手順と、
上記間引き処理により残った画素信号から下地レベルを求める手順と、
上記下地レベル演算手順により求められた下地レベルに応じて上記注目画素の画素信号に補正処理を行う手順とを有することを特徴とする画像処理方法。
【００３９】
（実施態様９）イメージセンサにより読み取られた画像信号に対して下地レベル補正処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対する間引き処理を行う処理と、
上記間引き処理により残った画素信号から下地レベルを求める処理と、
上記下地レベル演算処理により求められた下地レベルに応じて上記注目画素の画素信号に補正処理を行う処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【００４０】
（実施態様１０）実施態様９に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、注目画素を含む周辺のＭ×Ｎ画素に対して間引き処理を行い、残った画素信号から下地レベルを求めて注目画素の画素信号に補正処理を行うようにしたので、注目画素周辺の画素の画素信号を２次元的に格納しておくためのメモリ容量を大幅に減らすことができ、コストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態における注目画素周辺のＭ×Ｎ画素を説明するための図である。
【図３】リニアイメージセンサを用いた画像読取装置の構成例を示す図である。
【図４】下地レベル補正処理を説明するための各信号の例を示す図である。
【図５】主走査方向及び副走査方向とＳＹＮＣ信号との関係を示す図である。
【図６】従来例における注目画素周辺のＭ×Ｎ画素を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１      リニアイメージセンサ
１０２      アンプ
１０３      Ａ／Ｄ変換器
１０４      シェーディング補正回路
１０５      ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０６      ラインメモリ部
１０７      遅延素子
１０８      下地レベル演算回路
１０９      下地補正係数算出回路
１１０      下地レベル補正回路
【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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