(57)【要約】【課題】ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた固体撮像装置において、固体撮像素子への入射光強度の変化により変動するスミアを、暗電流やランダムノイズ等の影響を受けることなく、正確に補正する。【解決手段】光源１１を点灯してＸ線フィルム１２を撮像したときのスミアの発生量及び撮像時のＣＣＤリニアラインセンサ１４の受光量に比例した物理量を算出し、撮像時の受光量に比例した物理量と、フィルム１２読取時の受光量に比例した物理量の比率から、画像読取時のスミアの発生量を算出して補正処理を行う。【選択図】        図１
2004363742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を光学的に読み取り電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段のスミア基準量を記憶する記憶手段と、前記撮像手段の受光量に比例した物理量を前記撮像手段の画像信号出力に基づいて算出する第１の演算手段と、該第１の演算手段の出力と前記記憶手段の出力に基づいてスミア補正データを算出する第２の演算手段と、前記撮像手段が前記画像を読み取って得られる画像信号を前記スミア補正データを用いて補正する補正手段とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を光学的に読み取り、デジタル化する固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、数多くの画像読取装置が開発されており、医療分野においても電子ファイリングや遠隔診断、コンピュータによる診断支援等を行うために、医用画像、特にＸ線フィルム画像を検出してデジタル化する装置が開発されている。
【０００３】
このような画像読取装置は、ハロゲンランプ、蛍光ランプ等の光源からＸ線フィルムに光を照射し、Ｘ線フィルムからの透過光を、例えばＣＣＤリニアセンサ等の固体撮像素子により受光し、Ｘ線フィルムを走査することにより画像データを得ている。
【０００４】
固体撮像素子として用いられるＣＣＤには、光電変換部で発生した電荷又は入射光の一部が転送部に漏れ込むことにより、光電変換出力レベルが上昇するスミアと呼ばれる現象が生ずる場合がある。スミアはＣＣＤリニアセンサに強い光が入射した際に発生し、このスミアが発生すると、転送部上の全ての読取画素の光電変換出力レベルが上昇する。
【０００５】
例えば、図５に示すような高濃度部の一部に低濃度部があるフィルムを図示の走査方向に走査して読み取った場合に、低濃度部から入射した光によりスミアが発生し、図６に示すように低濃度部の左右のレベルが変動してしまうという問題点がある。
【０００６】
従来ではこのスミアを低減するために、固体撮像素子のチップ上にマスクを設けて、入射光の一部が転送部に漏れ込むことを防止したり、光電変換部と転送部との距離を離すなどの対策により、光電変換部で発生した電荷が転送部に漏れ込むことを防止している。
【０００７】
また、固体撮像素子の出力を用いて電気的に補正する方法も知られており、図７はスミア除去を行うための画像読取装置のスミア補正回路を示している。このスミア補正回路は、ＣＣＤから成る固体撮像素子１、Ａ／Ｄ変換器２、メモリ３、タイミング発生回路４、減算器５により構成されている。
【０００８】
メモリ３はＡ／Ｄ変換器２でＡ／Ｄ変換された画素信号を一時的に記憶しておくためのものであり、記録信号が与えられると入力信号を書き込み、書き込まれた信号を保持して出力する。また、タイミング発生回路４は固体撮像素子１の駆動タイミング及びメモリ３への書き込みタイミングの制御を行う。減算器５はＡ／Ｄ変換器２が出力する画素信号から、メモリ３の出力を減算する。
【０００９】
図８に示すように、固体撮像素子１は光電変換素子６、光電変換部で発生した電荷を転送する転送レジスタ７、転送された電荷を増幅して電圧値に変換するアンプ８により構成され、フィルムからの透過光を受光する撮像領域と、光電変換素子６を遮光した光学的黒領域と、光電変換素子６が存在しないダミー領域とを有している。
【００１０】
先ず、フィルムからの透過光が固体撮像素子１に結像されると、光電変換素子６で発生した電荷は、転送レジスタ７に読み出された後に、矢印方向に転送される。転送レジスタ７により転送された電荷はアンプ８により増幅され、電圧値として順次に出力される。フィルムを走査しながらこの動作を繰り返すことにより、フィルム全体の画像信号が得ることができる。
【００１１】
固体撮像素子１に強い光が入射した場合には、スミアにより固体撮像素子１の出力電圧が一定のレベルで増加するが、ダミー領域に相当する画素には、固体撮像素子１に入射した光により発生した電荷は存在しないため、スミア成分のみが発生することになる。従って、ダミー領域に相当する画素の信号を、撮像領域の画素信号から減算することにより、スミアが除去された画素信号を得ることができる。
【００１２】
図９は図７の画像読取装置における該動作のタイミングチャート図を示している。図９（ａ）に示す水平同期信号ＨＤに同期して、固体撮像素子１から画素信号が図９（ｂ）に示すように出力される。また、図９（ｃ）に示すように、固体撮像素子１のダミー領域に相当する期間だけ、メモリ３にデータが書き込まれる。メモリ３に書き込まれたダミー信号はそのまま減算器５に出力され、この減算器５により撮像領域の画素信号から減算される。このような動作により、スミアが除去された画素信号を得ることができる。
【００１３】
特許文献１には、光電変換素子のない複数のダミー画素又はメモリに光学的黒画素の加算平均出力を保持し、このメモリに保持された信号を固体撮像素子の画素信号から減算することにより、スミアの除去を行う方法が開示されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−５０１６５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、固体撮像素子のチップ上にマスクを設ける方法では、マスクを設定するためのプロセスが必要なため、製造工程が煩雑になるという欠点がある。また、光電変換部と転送部との距離を離す方法では、完全にスミアを除去することは困難であると共に、チップの面積が大型化するため、固体撮像素子のコストが上昇してしまうという欠点がある。
【００１６】
また、ダミー画素信号や光学的黒画素信号を固体撮像素子の画素信号から減算する方法では、ダミー画素、光学的黒画素の数が数画素〜数１０画素と制限されているため、加算平均出力を用いたとしてもスミア以外のノイズ、例えば暗電流やランダムノイズ等の影響が除去しきれず、画像上に筋状のノイズが発生してしまうという問題点がある。
【００１７】
本発明の目的は、上述の問題を解決し、固体撮像素子でスミアが発生した場合でも、正確にスミアを補正処理できる固体撮像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る固体撮像装置は、画像を光学的に読み取り電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段のスミア基準量を記憶する記憶手段と、前記撮像手段の受光量に比例した物理量を前記撮像手段の画像信号出力に基づいて算出する第１の演算手段と、該第１の演算手段の出力と前記記憶手段の出力に基づいてスミア補正データを算出する第２の演算手段と、前記撮像手段が前記画像を読み取って得られる画像信号を前記スミア補正データを用いて補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図４に図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態におけるＸ線フィルム画像読取装置のシェーディング補正回路の構成図を示している。蛍光ランプ、ハロゲンランプ等から成る光源１１の前方には、読取対象であるＸ線フィルム１２、光学系レンズ１３、ＣＣＤリニアセンサ１４が順次に配列されており、ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５を介してＡ／Ｄ変換器１６に接続されている。Ａ／Ｄ変換器１６の出力はスミア補正回路１７、暗分布補正回路１８、対数変換ルックアップテーブル１９、明分布補正回路２０、シェーディング補正後のデータを記憶するメモリ２１に順次に接続されている。
【００２０】
更に、スミア補正回路１７、暗分布補正回路１８、対数変換ルックアップテーブル１９、明分布補正回路２０、メモリ２１には、アドレス、データ、制御信号等を伝送するバスライン２２を介して、ＣＰＵ等により構成される制御回路２３、本装置を動作させるためのプログラム等を格納しているＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤ等の記憶媒体２４が接続されている。
【００２１】
スミア補正回路１７は受光量演算回路１７ａ、受光量演算結果保持回路１７ｂ、スミア基準量保持回路１７ｃ、乗算器１７ｄ、ＣＣＤリニアセンサ１４の１ライン分の画素データを記憶することが可能な１Ｈ遅延回路１７ｅ、減算器１７ｆにより構成されている。
【００２２】
また、暗分布補正回路１８は減算器１８ａ、ＣＣＤリニアセンサ１４のライン数と同等の容量を有する暗分布メモリ１８ｂにより構成され、明分布補正回路２０は減算器２０ａ、ＣＣＤリニアセンサ１４のライン数と同等の容量を有する明分布メモリ２０ｂにより構成されている。
【００２３】
シェーディング補正処理は、図２に示すフローチャート図の前処理１と、図３に示すフローチャート図の前処理２と、図４に示すフローチャート図の本処理により行われる。前処理１では、スミア補正用データの記憶・演算及びメモリ２１への格納を行い、前処理２では暗分布及び明分布補正用データの記憶・演算及びメモリ２１への格納を行う。本処理では、読取対象であるＸ線フィルム１２を読み取り、前処理１、２において格納したデータに基づいて実際の補正処理を行う。
【００２４】
先ず、Ｘ線フィルム１２を読み取る前の前処理１においては、図２のステップＳ１で、点灯制御回路により光源１１を消灯した後に、ステップＳ２においてＣＣＤリニアセンサ１４の出力から暗時の光学的黒画素データを取得する。続いて、ステップＳ３において光源１１を点灯し、ステップＳ４においてＣＣＤリニアセンサ１４の出力から明時の光学的黒画素データ及び明時の撮像領域の画素データを取得する。
【００２５】
続いてステップＳ５において、ステップＳ２及びステップＳ４で取得したデータからスミア基準量を算出した後に、ステップＳ６においてステップＳ５で算出したスミア基準量をスミア補正回路１７に格納する。
【００２６】
前処理２においては、先ず図３のステップＳ１１において、点灯制御回路により光源１１を消灯した後に、ステップＳ１２において、ＣＣＤリニアセンサ１４の出力から暗時の撮像領域の画素データを取得する。ステップＳ１３において、ステップＳ１２で取得した暗分布補正用データを暗分布メモリ１８ｂに格納する。ステップＳ１４で点灯制御回路により光源１１を点灯した後に、ステップＳ１５においてＣＣＤリニアセンサ１４の出力から明時の撮像領域の画素データを取得する。続いて、ステップＳ１６においてステップＳ１５で取得したデータから明分布補正データを算出する。ステップＳ１７では、ステップＳ１６で算出した明分布補正用データを明分布メモリ２０ｂに格納する。なお、上述の前処理１及び、前処理２はＸ線フィルム１２の読み取り毎に行う必要はなく、光源１１の光量が変化したときのみ行ってもよい。
【００２７】
次に、実際のＸ線フィルム１２を読み取る際の本処理においては、先ず図４のステップＳ２１において光源１１を点灯した後に、ステップＳ２２において図示しない搬送手段でＸ線フィルム１２を搬送し、読み取りを開始する。ステップＳ２３において、ＣＣＤリニアセンサ１４からのＡ／Ｄ出力をスミア補正回路１７の１Ｈ遅延回路１７ｅ及び、受光量演算回路１７ａに入力する。
【００２８】
ステップＳ２４では、ＣＣＤリニアセンサ１ライン分の読み取りが終了したか否かを判定し、１ライン分の読み取り終了まで、ステップＳ２３の処理を繰り返す。ステップＳ２５では受光量演算結果を読み出し、受光量演算結果保持回路１７ｂに演算結果を格納する。ステップＳ２６では、ステップＳ２５で格納した受光量演算結果と、前処理１のステップＳ６で算出したスミア基準量を用いてスミア補正データを算出する。
【００２９】
続いてステップＳ２７では、次のラインの受光量を計算するために受光量演算回路１７ａのリセットを行う。ステップＳ２８では１Ｈ遅延回路１７ｅから画像データを読み出す。ステップＳ２９においては、ステップＳ２８で読み出した画像データからステップＳ２６で算出したスミア補正データを用いて補正を行う。
【００３０】
続いて、ステップＳ３０においては、ステップＳ２９でスミア補正された画像データから、前処理２のステップＳ１３で格納した暗分布補正データを減算する。ステップＳ３１においては、ステップＳ３０で黒補正された画像データを対数変換ルックアップテーブル１９において対数変換する。ステップＳ３２においては、前処理２のステップＳ１７で格納した明布補正データからステップＳ３１で対数変換された画像データを減算する。
【００３１】
また、ステップＳ３３においては、ステップＳ３２で白補正された画像データをメモリ２１に格納した後に、ステップＳ３４においては、１Ｈ遅延回路１７ｅに入力された１ライン分の読み取りが終了したか否かを判定し、１ライン分の読み取り終了まで、ステップＳ２８〜ステップＳ３４の工程を繰り返す。
【００３２】
そして、ステップＳ３５においては、Ｘ線フィルム１２の読み取りが終了したか否かを判定し、読取終了までステップＳ２３〜ステップＳ３４の処理を繰り返すことにより、１枚のＸ線フィルム画像を得る。なお、ステップＳ２３〜ステップＳ２４及びステップＳ２８〜ステップＳ３４の処理を並列に行えば、処理時間を短縮することが可能である。
【００３３】
Ｘ線フィルム１２を読み取る前の前処理１では、スミア基準量を算出する方法として、光学的黒画素の出力値を用いる方法を例に説明し、次に受光量に比例した物理量を算出する方法として、撮像領域画素出力の積和値を算出する方法を例に説明する。
【００３４】
光源１１を消灯すると、ＣＣＤリニアセンサ１４は暗時の光学的黒画素及び撮像領域画素出力を電圧値として出力する。ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５により増幅されて、図示しないノイズ低減回路（ＣＤＳ）によりノイズ低減された後に、Ａ／Ｄ変換器１６に入力される。この電圧はＡ／Ｄ変換器１６によりｎビットの光学的黒画素のデジタルデータＣｉ（１≦ｉ≦ｑ  ｑは光学的黒の画素数）に変換される。
【００３５】
この光学的黒画素のデジタルデータＣｉは、スミア補正、暗分布補正、対数変換及び明分布補正処理を行わずに、メモリ２１に記憶され、このメモリ２１に記憶された光学的黒画素のデジタルデータＣｉから、次式（１）に基づいて平均値Ｃを算出する。ただし、ｑは光学的黒画素の画素数である。
Ｃ＝（１／Ｎ）ΣＣｉ（ｉ＝１→Ｎ）；１≦Ｎ≦ｑ・・・（１）
【００３６】
式（１）では、平均値Ｃの算出に暗時の光学的黒画素出力を用いたが、光学的黒画素出力の代りに、暗時の撮像領域の画素出力を用いてもよい。
【００３７】
上述の説明では、平均値Ｃの演算に１ライン分の光学的黒画素データＣｉを用いたが、更にＳ／Ｎを上げるために複数ラインの光学的黒画素データＣｉを記憶して、演算を行ってもよい。
【００３８】
次に、Ｘ線フィルム１２を通さずに光源１１を点灯すると、ＣＣＤリニアセンサ１４は明分布を電圧値として出力する。ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５により増幅されて、ノイズ低減回路によりノイズ低減された後に、Ａ／Ｄ変換器１６に入力される。この電圧はＡ／Ｄ変換器１６によりｎビットの光学的黒画素のデジタルデータＣｉ’（１≦ｉ≦ｑ  ｑは光学的黒の画素数）及び撮像領域画素のデジタルデータＬｉ（１≦ｉ≦ｐ  ｐは撮像領域の画素数）に変換される。
【００３９】
上述の暗時光学的黒画素出力の取得動作と同様に、明時の光学的黒画素出力の平均値Ｃ’を次式（２）により算出する。
Ｃ’＝（１／Ｎ）ΣＣｉ’（ｉ＝１→Ｎ）；１≦Ｎ≦ｑ・・・（２）
【００４０】
上述の説明では、平均値Ｃ’の演算に１ライン分の光学的黒画素データＣｉ’を用いたが、更にＳ／Ｎを上げるために複数ラインの光学的黒画素データＣｉ’を記憶して、演算を行ってもよい。
【００４１】
式（１）、（２）から算出した平均値Ｃ及びＣ’を用いて、次式（３）によりスミアの発生量Ｓｍａｘ  を算出する。
Ｓｍａｘ  ＝Ｃ’−Ｃ          ・・・（３）
【００４２】
なお本実施の形態においては、スミア発生量を光学的黒画素出力に基づいて算出しているが、この方法に限らずダミー画素出力に基づいてスミア発生量を算出してもよく、その場合にはダミー画素出力値又はダミー画素出力値の平均値がスミア発生量に相当する。
【００４３】
次に、明時の撮像領域画素のデジタルデータＬｉから、積和値Ｌｓｕｍ  を次式（４）に基づいて算出する。ただし、ｐは撮像領域の画素数である。
Ｌｓｕｍ  ＝ΣＬｉ  （ｉ＝１→ｐ）・・・（４）
【００４４】
なお、本実施の形態においては全撮像領域の画素を演算対象としたが、光が入射しない、或いは光の入射が少ない画素については演算対象としなくともよい。
【００４５】
式（３）、（４）から算出したスミアの発生量Ｓｍａｘ  及び明時の撮像領域画素の積和値Ｌｓｕｍ  を用いて、次式（５）によりスミア基準量Ｓｒｅｆ  を算出する。
Ｓｒｅｆ  ＝Ｓｍａｘ  ／Ｌｓｕｍ          ・・・（５）
【００４６】
以上の処理により取得したスミア基準量Ｓｒｅｆ  を，スミア補正回路１７のスミア基準量保持回路１７ｃに記憶する。なお、受光量に比例した物理量として積和値を用いているが、これに限らず平均値等の受光量に比例した物理量であればよい。このようにして、前処理１は終了する。
【００４７】
次に、前処理２において、光源１１を消灯すると、ＣＣＤリニアセンサ１４は暗時の光学的黒画素及び撮像領域画素出力を電圧値として出力する。ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５により増幅されて、ノイズ低減回路によりノイズ低減された後にＡ／Ｄ変換器１６に入力される。この電圧はＡ／Ｄ変換器１６によりｎビットの撮像領域画素のデジタルデータＢｉ（１≦ｉ≦ｐ）に変換される。
【００４８】
デジタルデータに変換された撮像領域画素Ｂｉは、スミア補正、暗分布補正、対数変換及び明分布補正処理を行わずにメモリ２１に記憶される。メモリ２１に記憶された撮像領域画素のデジタルデータＢｉを、暗分布補正データとして暗分布補正回路の暗分布メモリ１８ｂに記憶する。
【００４９】
また、ランダムノイズ等の影響を低減するために、複数ラインの撮像領域画素のデジタルデータＢｉｊ（１≦ｉ≦ｐ  ｐは撮像領域の画素数、１≦ｊ≦Ｎ  Ｎは収集ライン数）を取得し、次式（６）により複数のラインの平均値とした暗分布補正データＢｉ’を暗分布メモリ１８ｂに記憶してもよい。
Ｂｉ’＝（１／Ｎ）ΣＢｉｊ  （ｊ＝１→Ｎ）・・・（６）
【００５０】
次に、Ｘ線フィルム１２を通さずに、光源１１を点灯すると、ＣＣＤリニアセンサは明分布を電圧値として出力する。ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５により増幅され、ノイズ低減回路によりノイズ低減された後にＡ／Ｄ変換器１６に入力される。この電圧はＡ／Ｄ変換器１６によりｎビットの撮像領域画素のデジタルデータＬｉ（１≦ｉ≦ｐ）に変換される。
【００５１】
上述の暗分布補正データの取得動作と同様に、明時の撮像領域画素出力Ｌｉをメモリ２１に記憶する。メモリ２１に記憶した撮像領域画素出力Ｌｉ及び暗分布補正データＢｉ、スミア補正データＳｍａｘ  から、次式（７）により明分布補正用データＬｉ”を算出する。ただし、Ａは（２ｎ−１）／ｌｏｇ１０（２ｎ）である。
Ｌｉ”＝［Ａ・ｌｏｇ１０｛Ｌｉ−（Ｂｉ＋Ｓｍａｘ）＋１｝］  （１≦ｉ≦ｐ）・・（７）
【００５２】
このような処理により取得した明分布補正用データＬｉ”を、明分布補正回路２０の明分布補正メモリ２０ｂに格納する。
【００５３】
また暗分布補正データ同様に、ランダムノイズ等の影響を低減するために、複数ラインの撮像領域画素のデジタルデータＬｉｊ（１≦ｉ≦ｐ  ｐは撮像領域の画素数、１≦ｊ≦Ｎ  Ｎは収集ライン数）を取得し、次式（８）により複数のラインの平均値とした明分布データＬｉ’を明分布補正用データＬｉの代りに式（７）に用いて、明分布補正用データＬｉ”を算出してもよい。以上で、前処理２は終了する。
Ｌｉ’＝（１／Ｎ）ΣＬｉｊ  （ｊ＝１→Ｎ）・・・（８）
【００５４】
実際にＸ線フィルム１２を読み取る際の本処理において、光源１１を点灯すると、光源１１からの光はＸ線フィルム１２を透過し光学系レンズ１３により集光し、ＣＣＤリニアセンサ１４上に結像される。Ｘ線フィルム１２は図示しない搬送手段により順次矢印の方向に搬送されるため、ＣＣＤリニアセンサ１４は搬送方向と直交する方向の一次元像を受光することにより、Ｘ線フィルム１２はＣＣＤリニアセンサ１４により走査されて全画像が読み込まれる。
【００５５】
ＣＣＤリニアセンサ１４で受光された光は光電変換され、１画素ずつ電圧値として出力される。ＣＣＤリニアセンサ１４の出力はアンプ１５により増幅され、ノイズ低減回路によりノイズ低減された後にＡ／Ｄ変換器１６に入力される。この電圧はＡ／Ｄ変換器１６によりｎビットのデジタルデータＤｉ（１≦ｉ≦ｐ）に変換される。
【００５６】
スミア補正回路１７では、ＣＣＤリニアセンサ１４の出力Ｄｉを受光量演算回路１７ａ及び１Ｈ遅延回路１７ｅに入力する。受光量演算回路１７ａでは、入力された画像データから受光量に比例した物理量として、積和値Ｄｓｕｍ  を次式（９）により算出する。ただし、ｐは撮像領域の画素数である。
Ｄｓｕｍ  ＝（１／Ｎ）ΣＬｉ  （ｉ＝１→ｐ）・・・（９）
【００５７】
なお、受光量に比例した物理量として積和値Ｄｓｕｍ  を用いているが、これに限らず平均値等の受光量に比例した物理量であってもよい。
【００５８】
１ライン分の画像データの入力が終了すると、受光量演算回路１７ａにより算出された受光量演算結果Ｄｓｕｍ  が、受光量演算結果保持回路１７ｂに入力され保持される。受光量演算結果が受光量演算結果保持回路１７ｂに入力された時点で、受光量演算回路１７ａは次のラインの演算のためにリセットされる。
【００５９】
次に、スミア基準量保持回路１７ｃの出力するスミア基準量Ｓｒｅｆ  及び受光量演算結果保持回路１７ｂが出力する受光量演算結果Ｄｓｕｍ  は、乗算器１７ｄに入力されて、次式（１０）の乗算が実行されスミア補正データＳが出力される。
Ｓ＝Ｄｓｕｍ  ・Ｓｒｅｆ  ・・・（１０）
【００６０】
以上の処理により、１Ｈ遅延回路１７ｅに入力された画像データＤｉ中に含まれるスミア発生量Ｓが算出される。算出されたスミア発生量Ｓを用いて、１Ｈ遅延回路１７ｅから画像データＤｉを読み出し、次式（１１）の減算を実行することにより、スミア補正後のデータＤｉ’が得られ、このデータＤｉ’は暗分布補正回路１８に出力される。
Ｄｉ’＝Ｄｉ−Ｓ・・・（１１）
【００６１】
暗分布補正回路１８では、スミア補正回路１７の出力の各画素から、減算器１８ａによる前処理２により予め取得した暗分布補正用データＢｉを減ずる。黒補正回路の出力をＤｉ”とすると、暗分布補正回路１８の出力は、次式（１２）となる。
Ｄｉ”＝Ｄｉ’−Ｂｉ  （１≦ｉ≦ｐ）・・・（１２）
【００６２】
暗分布補正回路１８の出力は除算を行うための対数変換ルックアップテーブル１９に入力される。対数変換ルックアップテーブル１９はｎビット入力、ｎビット出力であり、対数変換ルックアップテーブル１９の出力をＹｉとすると、次式（１３）となる。ただし、Ａは（２ｎ−１）／ｌｏｇ１０（２ｎ）である。
Ｙｉ＝｛Ａ・ｌｏｇ１０（Ｄｉ”＋１）｝    （１≦ｉ≦ｐ）・・・（１３）
【００６３】
明分布補正回路２０では、減算器２０ａにより前処理により予め記憶した明分布補正用データＬｉ”の対応する画素から、対数変換ルックアップテーブル１９の出力Ｙｉを減ずる。従って、減算器２０ａで行われる減算によって、Ｘ線フィルム１２の透過率を計算する除算が実行される。この出力は対数値であるため濃度出力となる。濃度出力Ｚｉは次の式（１４）から得られ、メモリ２１に記憶される。
Ｚｉ＝Ｌｉ”−Ｙｉ  （１≦ｉ≦ｐ）・・・（１４）
【００６４】
上記の処理を行い、１Ｈ遅延回路１７ｅに保持されている１ライン分の画像データを読み出し、スミア補正及びシェーディング補正処理を行った後に、次のラインのＣＣＤリニアセンサ１４の出力の積和演算回路１７ａ及び１Ｈ遅延回路１７ｅへの入力を開始する。
【００６５】
また、処理時間短縮のために１Ｈ遅延回路１７ｅからの読み出しと平行して、次のラインの書き込みを開始してもよい。フィルム１２の読み取りが終了するまで、以上の処理を繰り返すことにより、１枚のＸ線フィルム１２の画像データが得られる。このようにして、実際にＸ線フィルム１２を読み取る際のスミア補正及びシェーディング補正処理が行われる。
【００６６】
なお上述の実施例では、モノクロの１ラインの光電変換素子を有する固体撮像素子であるＣＣＤリニアセンサ１４を用いて説明を行ったが、例えばカラーのＲＧＢ３ラインの光電変換素子を有する固体撮像素子においても、ライン毎に上述の処理を行うことにより、スミア補正処理は可能である。
【００６７】
また上述の実施例では、１Ｈ遅延回路１７ｅを用いて説明を行ったが、１Ｈである必要はなく、１Ｈ以上の遅延回路を設け、スミア基準量及び画像データをメモリ上に取得した後に、画像データから受光量に比例した物理量を算出して、スミア補正処理を行ってもよい。例えば、接続したＰＣ（パーソナルコンピュータ）上でシェーディング補正処理などを行う画像読取装置においては、一旦、画像データをＰＣに送った後に、画像データから受光量に比例した物理量を算出して、スミア補正処理及びシェーディング補正処理を行うことができる。
【００６８】
また、複数ラインの光電変換素子を有するＣＣＤリニアセンサを用い、各ライン間のギャップによる時間差を利用して、実際の読取ラインよりも先行するラインの出力する受光量に比例した物理量を算出して、スミア補正に用いることもできる。これにより、１Ｈ遅延回路の代りに、ライン間のギャップ分を補う受光量に比例した物理量を保持する回路によりスミア補正が可能であるため、回路を簡素化することが可能である。
【００６９】
本実施の形態によれば、画像信号の受光量に比例した物理量に基づいて、スミア補正データを算出する構成とすることにより、スミア以外の暗電流やランダムノイズ等の影響を受けることなく、正確にスミア補正処理を行うことができる。
【００７０】
本発明に係るプログラムを格納した記録媒体２４を他のシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータが、記録媒体２４に格納されたプログラムコードを読み出し、実行するようにしてもよい。
【００７１】
なお、本発明の実施の形態の幾つかを、次に列挙する。
【００７２】
［実施の形態１］  画像を光学的に読み取り電気的な画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段のスミア基準量を記憶する記憶手段と、前記撮像手段の受光量に比例した物理量を前記撮像手段の画像信号出力に基づいて算出する第１の演算手段と、該第１の演算手段の出力と前記記憶手段の出力に基づいてスミア補正データを算出する第２の演算手段と、前記撮像手段が前記画像を読み取って得られる画像信号を前記スミア補正データを用いて補正する補正手段とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【００７３】
［実施の形態２］  前記スミア基準量は光源を点灯した時に発生するスミア発生量及び受光量に比例した物理量に基づいて算出したものであることを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００７４】
［実施の形態３］  前記スミア基準量は光源を点灯した時に発生するスミア発生量を、受光量に比例した物理量で除したものであることを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００７５】
［実施の形態４］  前記スミア発生量は前記光源を点灯して記憶したダミー画素出力値であることを特徴とする実施の形態２又は３に記載の固体撮像装置。
【００７６】
［実施の形態５］  前記スミア発生量は前記光源を点灯して記憶したダミー画素出力値の平均値であることを特徴とする実施の形態２又は３に記載の固体撮像装置。
【００７７】
［実施の形態６］  前記スミア発生量は前記光源を点灯して記憶した光学的黒画素出力値から、前記光源を消灯して記憶した光学的黒画素出力値又は撮像領域画素出力値を差し引いたものであることを特徴とする実施の形態２又は３に記載の固体撮像装置。
【００７８】
［実施の形態７］  前記スミア発生量は前記光源を点灯して記憶した光学的黒画素出力値の平均値から、前記光源を消灯して記憶した光学的黒画素出力値の平均値又は撮像領域画素出力値の平均値を差し引いたものであることを特徴とする実施の形態２又は３に記載の固体撮像装置。
【００７９】
［実施の形態８］  前記受光量に比例した物理量は、前記撮像手段の撮像領域画素出力の積和値であることを特徴とする実施の形態１〜３の何れか１つの実施の形態に記載の固体撮像装置。
【００８０】
［実施の形態９］  前記受光量に比例した物理量は、前記撮像手段の撮像領域画素出力の平均値であることを特徴とする実施の形態１〜３の何れか１つの実施の形態に記載の固体撮像装置。
【００８１】
［実施の形態１０］  前記スミア補正データは、前記スミア基準量及び前記画像を読み取った際の受光量に比例した物理量に基づいて算出したものであることを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００８２】
［実施の形態１１］  前記スミア補正データは、前記スミア基準量に前記画像を読み取った際の受光量に比例した物理量を乗じた値であることを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００８３】
［実施の形態１２］  前記補正手段は前記画像を読み取って得られる画像信号から、前記スミア補正データを減算することを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００８４】
［実施の形態１３］  前記撮像手段はＣＣＤリニアセンサであることを特徴とする実施の形態１に記載の固体撮像装置。
【００８５】
［実施の形態１４］  実施の形態１〜１２に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子にスミアが発生した場合でも、スミア以外の暗電流やランダムノイズ等の影響により画像上に筋状のノイズを発生させることなく、正確にスミア補正処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シェーディング補正回路の構成図である。
【図２】前処理１のフローチャート図である。
【図３】前処理２のフローチャート図である。
【図４】本処理のフローチャート図である。
【図５】高濃度部の一部に低濃度部があるフィルムの説明図である。
【図６】フィルムを読み取った場合の信号レベルの説明図である。
【図７】従来例のスミア補正回路の構成図である。
【図８】固体撮像素子の構成図である。
【図９】従来例の固体撮像装置の読取動作のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１１  光源
１２  Ｘ線フィルム
１４  ＣＣＤリニアセンサ
１６  Ａ／Ｄ変換器
１７  スミア補正回路
１８  暗分布補正回路
１９  対数変換ルックアップテーブル
２０  明分布補正回路
２１  メモリ
２３  制御回路
２４  記憶媒体
【図１】
2004363742.tif 000003
【図２】
2004363742.tif 000004
【図３】
2004363742.tif 000005
【図４】
2004363742.tif 000006
【図５】
2004363742.tif 000007
【図６】
2004363742.tif 000008
【図７】
2004363742.tif 000009
【図８】
2004363742.tif 000010
【図９】
2004363742.tif 000011