(57)【要約】【課題】異常画素を精度よく検出し、補正することのできる画像処理装置を提供する。【解決手段】開始条件でゴミによる欠陥画素の始まりを検出する。ゴミの検出があった場合、直ぐに終了条件を満たすかどうかを調べる。終了条件を満たすまでは欠陥画素ということになる。この開始条件は注目画素が白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも前側の隣接画素に対して２０％以上黒い場合であり、終了条件は、逆に白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも後側の隣接画素が２０％以上白い場合である。この終了条件を満たしたときに、欠陥画素の終わりであることを検出する。この検出の始まりと終わりまでの全ての画素が、ゴミによる欠陥画素である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段により、略均一の濃度となる物を読み取り、読み取った画像の注目画素と先行画素との関係が第１の条件を満たすときにその注目画素を異常画素の開始位置として検出する開始位置検出手段と、
読み取った画像の注目画素と後行画素との関係が第２の条件を満たすときにその注目画素を異常画素の終了位置として検出する終了位置検出手段と、
前記開始位置検出手段により検出した異常画素の開始位置から、前記終了位置検出手段により検出した異常画素の終了位置までの間を異常画素として検出し、異常画素と検出した画像データを補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の条件は注目画素と先行画素との関係が、注目画素が所定の濃度を持ち、かつ先行画素に対して注目画素の濃度が所定値以上濃くなっているときに注目画素を異常画素の開始位置として検出し、
前記第２の条件は注目画素と後行画素との関係が、注目画素が所定の濃度を持ち、かつ後行画素に対して注目画素の濃度が所定値以上濃くなっているときに注目画素を異常画素の終了位置として検出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記補正手段は異常開始画素の先行画素及び異常終了画素の後行画素の濃度に基づいて所定の補正式を用いて補正することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記補正式は直線近似式であることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、読み取った画像データ入力された画像データに対して所定の画像処理を施して出力する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿を読み取るときのスキャン方式としては、ファクシミリで多く用いられている原稿が移動するシートスキャナタイプのスキャナと、デジタルコピー機で多く用いられている原稿を台上に載置した状態で読み取るフラットベットタイプのスキャナがある。原稿が移動するシートスキャン方式のスキャナの場合には、構成上縦すじが生じ易い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、シートスキャン方式のスキャナで発生しやすい異常画素を精度よく検出し、補正することのできる画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記第１の目的を達成するため、第１の手段に係る画像処理装置は、原稿を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段により、略均一の濃度となる物を読み取り、読み取った画像の注目画素と先行画素との関係が第１の条件を満たす時にその注目画素を異常画素の開始位置として検出する開始位置検出手段と、読み取った画像の注目画素と後行画素との関係が第２の条件を満たす時にその注目画素を異常画素の終了位置として検出する終了位置検出手段と、前記開始位置検出手段により検出した異常画素の開始位置から、前記終了位置検出手段により検出した異常画素の終了位置までの間を異常画素として検出し、異常画素と検出した画像データを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
第２の手段は、第１の手段において、前記第１の条件は注目画素と先行画素との関係が、注目画素が所定の濃度を持ち、かつ先行画素に対して注目画素の濃度が所定値以上濃くなっているときに注目画素を異常画素の開始位置として検出し、前記第２の条件は注目画素と後行画素との関係が、注目画素が所定の濃度を持ち、かつ後行画素に対して注目画素の濃度が所定値以上濃くなっているときに注目画素を異常画素の終了位置として検出することを特徴とする。
【０００６】
第３の手段は、第１の手段において、前記補正手段は異常開始画素の先行画素及び異常終了画素の後行画素の濃度に基づいて所定の補正式を用いて補正することを特徴とする。
【０００７】
第４の手段は、第３の手段において、前記補正式は直線近似式であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、略均一の濃度となる物を読み取り、読み取った画像データの注目画素と先行画素との関係、及び読み取った画像の注目画素と後行画素との関係から異常画素の開始位置と終了位置までの間を異常画素として検出するので、精度のよい異常画素検出が可能となり、異常画素の補正も精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
１．ファクシミリ端末の構成
図１はファクシミリ端末の全体構成を示すブロック図である。ファクシミリ端末は大きく分けて、読み取り部１、記録部２、通信部３、情報圧縮復元部４及びシステム制御部５からなり、これらはデータバス及びアドレスバス６および直接接続されたラインを介して相互にデータやコマンドの伝送が行われる。
【００１１】
読取部１は読取走査部１１、読取処理部１２、ラインメモリ１３及びラインメモリ制御部１４からなり、記録部２は記録操作部２１、記録処理部２２、ラインメモリ１３及びラインメモリ制御部１４からなる。この実施形態は全２重構成の例を示している。
【００１２】
通信部３は通信制御部３１、網制御部３２及びモデム３３からなり、システム制御部５は、ＭＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＤＭＡコントローラ５３、ＲＡＭ５４、パネル部５５及び機構制御部５６からなる。パネル部５５はインターフェイス５７を介して読取処理部１２に接続され、また、インターフェイス５８を介してバス６に接続されている。機構制御部５６はインターフェイス５８を介してバス６に接続されている。
【００１３】
大略上記のように構成されたファクシミリ端末では、読取走査部１１で読み取られた画像情報は読取処理部１２を経て一旦ラインメモリ１３に記憶される。情報圧縮復元部４において圧縮モードに応じてラインメモリ１３から画像情報の読み出しを行いながら冗長度を除去し、データバス６を介して再度ＲＡＭ５４に蓄積する。そして、このＲＡＭ５４を送信バッファとして利用し、再び通信制御部３１を経てモデム３３に送出する。モデム３３で変調された信号は、網制御部３２を経て回線（公衆回線）に送り出される。
【００１４】
逆に回線から受信した画像情報は、網制御部３２を通過してモデムで復調され、通信制御部３１を経てデータバス６に出力され、ＲＡＭ５４に蓄積される。この場合、ＲＡＭ５４は受信バッファとして利用され、順次、情報圧縮復元部４の復元部にデータバスを介して入力される。そして、再度ラインメモリ１３から呼び出され、記録処理部２２を経て記録走査部２１によって画像情報として再生される。
【００１５】
画像情報については、網制御部３２、通信制御部３１を単に通過するだけであるが、通信制御情報は通信制御部３１の中で判読理解されて伝送制御、誤り制御などの実行処理を行い、ジャーナル情報が必要な場合には不揮発性の機能を持たせたＲＡＭに記憶される。
【００１６】
網制御のための呼び出し信号等は網制御部３２で制御される。また、情報圧縮、復元を要しない画像情報は読取処理部２２及びラインメモリ１３から直接データバス６を介してＲＡＭ５４など外部に取り出され、画像処理や画像通信を行うことが可能である。また、画像処理された情報や、画像合成された情報を直接入力したり、また、画像情報へ重畳し、ラインメモリ１３に記憶させて記録再生することも可能である。
【００１７】
ラインメモリ１３は情報圧縮復元部４と分離して使用できると同時に、読取走査、記憶走査と無関係に圧縮した情報を復元してラインメモリ１３経由で出力したりすることも可能である。なお、全体のシステム制御、及び情報の流れの管理、通信制御、網制御部の総括コントロールはＭＰＵ５１で行われる。
【００１８】
システム制御の主たる処理は、パネル部５５によるマンマシンインターフェイスに関連する制御と、機構制御部５６による読取部１、記録部２の機構的構成に関する制御である。パネル部５５はパネルスイッチとパネル表示の種類と形式によって入出力端子数や、制御方式が大きく異なる。また、機構制御部５６は読取部１、記録部２の方式と機械的構成によりドライバ、センサの種類と数量が変化し、制御の複雑さを左右する。
【００１９】
２．ゴミ補正処理部のシステム構成
図２（ａ），（ｂ）はゴミ処理部のシステム構成を示すブロック図である。図２（ａ）の構成では、読み取り装置で読み取ってシェーディング補正された後のデータが入力データとして入力され、ゴミ検出部２０１でゴミ（塵埃類の）検出を行い、この検出後のデータと入力データとから欠陥画素補正処理部２０２で欠陥画素の補正処理が実行され、処理後のデータがγ変換などの次工程に出力される。
【００２０】
この場合、図２（ａ）の構成に対して図２（ｂ）に示すようにゴミ検出結果バッファ２０を設けることもできる。このように構成した場合、原稿を読み込む前に白色の記録紙を読み込み、ゴミの位置をゴミ検出結果バッファ２０３に１ページ分保持しておく。次に原稿を読み込み、ゴミの検出結果を参照しながら欠陥画素補正処理部２０２で欠陥画素を補正する。
【００２１】
３．ゴミの検出および補正方法
３．１  孤立ピークで検出する方法
図３はゴミの検出方法を示す説明図である。検出には、３×３のマトリクスを使用する。注目画素の濃度値と周囲の隣接画素との差があらかじめ設定しておいた閾値（ｔｈｒｅｓｈ）以上の場合、注目画素はゴミによる孤立した欠陥画素であると判断する。
【００２２】
補正処理の場合も図４に示すような３×３のマトリクスを使用する。注目画素が欠陥画素の場合、周囲の画素の濃度平均を求める。マトリクス内に欠陥画素がある場合は、濃度平均の対象から除外する。図４にも示した
濃度平均＝（Ａ＋Ｂ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｇ＋Ｈ）／６
の式はその一例で、周囲の正常な画素データの濃度平均から欠陥画素の濃度値を推定する。また、全く正常画素がない場合には、先程の３×３のマトリクスを一回り大きな５×５のマトリクスにして、同様に平均値を求める。求めた濃度平均値を注目画素の濃度データとする。
【００２３】
３．２  シェーディング補正の明レベルデータで検出する方法
多値画像をＣＣＤスキャナ（ＣＩＳセンサ等）で読み取るとき、ＣＣＤの各センサ間のバラツキと光源の光量のバラツキによる画像の歪みを修正するために、読取画像データに対してシェーディング補正を行う。シェーディング補正には、基準白板を読み取った明レベルデータと、光源消灯時の暗レベルデータとが必要である。このシェーディング補正で使用する明レベルデータは白板を読み取っているので、ゴミが光路上に付着した場合、その部分で著しくレベルが低下する（暗くなる）。このデータを利用して検出を行えば、精度よくゴミの検出が行える。また、この検出結果は手段走査方向１ライン分しか必要がない。
【００２４】
シェーディング補正データを使用してゴミの検出を行う場合のシステム構成を図５に示す。このシステムは、シェーディング補正部５０１とゴミ検出処理部５０２とゴミ補正処理部５０３とから構成され、シェーディング補正部５０１には、読取生データとシェーディング補正データとが入力され、ゴミ検出処理部５０２にはシェーディング補正データが入力される。そして、ゴミ補正処理部５０３にシェーディング補正部５０１とゴミ検出処理部５０２からの出力データが入力される。この場合、シェーディング補正データは、明レベルデータと暗レベルデータである。シェーディング補正部５０１では、シェーディング補正データを使用して補正が行われる。ゴミ検出処理部５０２では、シェーディング補正で使用する明レベルデータを使用して主走査方向のゴミの位置を検出する。
【００２５】
ゴミの検出方法は、図６に示すように図６（ａ）の開始条件でゴミによる欠陥画素の始まりを検出する。ゴミの検出があった場合、直ぐに図６（ｂ）の終了条件を満たすかどうかを調べる。終了条件を満たすまでは欠陥画素ということになる。この開始条件は注目画素が白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも前側の隣接画素に対して２０％以上黒い場合であり、終了条件は、逆に白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも後側の隣接画素が２０％以上白い場合である。この終了条件を満たしたときに、欠陥画素の終わりであることを検出する。この検出の始まりと終わりまでの全ての画素が、ゴミによる欠陥画素である。ゴミによる欠陥画素は、１画素から数画素にわたることがあるため、このような検出方法をとっている。なお、ここでは階調レベルは２５６階調として比較している。
【００２６】
検出結果は主走査方向のみの位置を示しており、このゴミの位置を保持するバッファは１ライン分でよい。このデータは次の補正処理のために保持しておく。ゴミ補正処理部５０３では、検出したゴミの位置の画素を周囲の画素データを参照して補正する。これを図７に示す。すなわち図７（ａ）に示すようにＡないしＧの７画素中Ｃ、Ｄ、Ｅがゴミであると検出されたとき、補正値Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’を、
Ｃ’＝Ｂ＋（Ｆ−Ｂ）×２／３
Ｄ’＝Ｂ＋（Ｆ−Ｂ）／２
Ｅ’＝Ｆ＋（Ｂ−Ｆ）×２／３
のように計算して補正し、図７（ｂ）に示すような画素を得る。
【００２７】
検出条件が複数ある場合には、図８（ａ），（ｂ）に示すように検出条件を例えば２つ用意する。はじめの条件は、同図（ａ）に示すような最も厳密な検出条件である。この条件は、白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも前側の隣接画素に対して２０％以上黒いという条件である。しかし、このような条件（第１条件）では、検出できない場合がある。そこで、同図（ｂ）に示した第２条件を調べ、ゴミによるピークの立ち下がりを検出する。この条件は、白レベルから５０％以上黒側にあって、しかも前側の隣接画素に対して１０％以上、また、さらにその前の隣接画素に対して１５％以上黒いという条件である。
【００２８】
終了条件も同様に図９に示すように複数の条件を設定し、できるだけ誤検出が生じないようにゴミによるピークの立ち上がりを検知するように設定する。すなわち終了の
１）第１条件は、注目画素に対して後側の隣接画素が１０％以上白側にあること。
【００２９】
２）第２条件は、注目画素に対して後側の隣接画素が７％以上白側にあり、さらにその後側の隣接画素が１０％以上白側にあること。
【００３０】
３）第３条件は、注目画素の後側の隣接画素が白レベルから５０％以内にあること。
【００３１】
である。
【００３２】
３．３  欠陥画素から離れた正常な画素を使用して欠陥を補正する方法
図１０に欠陥画素から離れた正常な画素を使用して補正する方法の一例を示す。欠陥画素に隣接する画素は、ゴミの影響で濃度が高くなる。このデータを使用して欠陥画素の補正を行うと、濃度が高くなってしまい、２値化した場合には、この部分が黒画素になる。このようなことを防ぐために、１つ離れた画素を使用して欠陥画素の補正を行う。
【００３３】
すなわち、図１０（ａ）に示すような欠陥があった場合、ＢないしＦの画素をＢ’ないしＦ’に補正するが、この補正は、
Ｂ’＝Ａ＋（Ｇ−Ａ）×１／６
Ｃ’＝Ａ＋（Ｇ−Ａ）×２／６
Ｄ’＝Ａ＋（Ｇ−Ａ）／２
Ｅ’＝Ｇ＋（Ａ−Ｇ）×２／６
Ｆ’＝Ｇ＋（Ａ−Ｇ）×１／６
の式に基づいておこなわれる。
【００３４】
３．４  シェーディングデータを更新しない場合の補正方法
シェーディング補正データを原稿の読み取り毎に更新するように構成されている場合は、前述の３．２で述べた方法でゴミの検出を行うことができる。しかし、工場出荷時に正常なシェーディング補正データを設定して、その後にデータの更新を行わない場合もある。このような場合には前記３．２で述べた方法ではゴミを検出することはできない。
【００３５】
このときの処理構成を図１１に示す。この構成では、原稿を読み込ませる前に、あらかじめ白い記録紙をスキャンして読み取り、白紙読取データ１１０１とする。そして、ゴミの主走査方向の位置を検出し、その位置を結果保持部１１０２に保持しておく。この部分のバッファは１ラインである。次いで、原稿を読み込ませ、シェーディング補正データ１１０３に基づいてシェーディング補正部１１０４でシェーディング補正を実行し、結果保持部１１０２で保持したゴミの検出結果を参照し、ゴミ補正部１１０５でゴミ補正を行う。
【００３６】
３．５  画素幅を判定条件とする縦すじの補正方法
図１２に縦すじ補正のための構成を示す。明レベルデータ（白基準板データ）を使用して主走査方向のゴミの位置を検出する。すなわち、明レベルデータは欠陥画素検出部１２０１と明レベルデータ補正処理部１２０３に入力される。欠陥画素検出部１２０１で検出された検出データはメモリ１２０２の主走査方向の位置と対応したメモリアドレスに１ビットの情報として保持される。この場合、例えば「１」は欠陥画素、「０」は正常画素というように設定すれば、必要なメモリは１ビット１ライン分だけでよい。このようにして欠陥画素を検出し、その位置をメモリ１２０２に保持すると、明レベルデータ補正処理部１２０３で、欠陥画素の位置を示したデータを逐次参照して読み込んだ位置の明レベルデータが欠陥画素であれば、明レベルデータを補正し、正常画素であればそのままのデータを次工程のシェーディング補正部１２０４に送る。そして、補正された明レベルデータを使用して出力画像の元となる画像データに対してシェーディング補正が実行され、γ変換処理などの後段の画像処理工程にデータを出力する。
【００３７】
なお、ゴミの検出方法は前述の３．２において、図８及び図９を参照して説明した方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
このようにして補正したときに、前述のように補正を行ったときの方がユーザにとって不具合な場合が起こり得る。そこで、ここでは、図１３に示すように前記図１２におけるメモリ１２０２と明レベル補正処理部１２０３との間に補正処理決定部１３０１を設けた。この補正処理決定部１３０１では、欠陥画素の補正を行うか否かを決定する機能を備えている。補正処理決定部１３０１は、図１４に示すようにメモリ１２０２に格納されたデータから欠陥画素の有無を調べ、欠陥画素が存在すれば、次のデータを読み込んで次の画素が欠陥画素であるかどうかを調べる（ステップ１４０１）。次に欠陥画素であるならば、次のデータを読み込み、次の画素が欠陥画素であるかどうかを調べる。次の画素が欠陥画素ならば、あらかじめ用意されたカウンタを１つアップする。そして、欠陥画素が続くかぎりカウントアップを行い、正常な画素がきたときにそのカウンタを保持し（ステップ１４０２）、次のためにリセットする。カウンタ値は欠陥画素の幅に対応するので、カウンタ値をここでは２と比較する（ステップ１４０３）。そして、カウンタ値が２以下ならば、補正処理は行わず（ステップ１４０４）、２以上ならば通常通りに対応する画素の明レベルデータを補正する（ステップ１４０５）。
【００３９】
３．６  補正の是非の決定方法
３．５の項で説明したように明レベルデータから得られた欠陥画素の幅だけで補正処理を行うか否かを決定した場合、実際にゴミが付着していることによる１画素の縦すじとＣＣＤセンサ素子の欠陥によるものであるかを区別することはできない。そのため、ゴミによる縦すじであっても補正されないことが考えられる。そこで、１画素の欠陥画素を検出した場合、主走査方向の同じ位置の画像データの先頭数ラインについて同様の結果になるかどうか調べ、補正処理の是非を決定するようにした。この構成と処理内容につい説明する。
【００４０】
図１５はこのような処理を行う回路構成と処理内容を示すブロック図である。この回路では、明レベルデータから欠陥画素を検出する構成と、画像データから欠陥画素を検出する構成とを分離して並列に設け、両者の結果を比較するもので、まず、第１の欠陥画素検出部１５０１で明レベルデータを使用して３．５で述べたようにして欠陥画素を検出し、その結果を第１のメモリ１５０２に書き込む。同様にして第２の欠陥画素検出部１５０３で画像データの１ラインに対して同様に欠陥画素の検出を行い、第２のメモリ１５０４にその結果を書き込む。比較部１５０５では、欠陥画素が１画素の場合に限り、第１のメモリ１５０２に書き込んだ検出結果ａと第２のメモリに書き込んだ検出結果ｂとを比較し、同じ結果が得られた場合にはＣＣＤセンサの素子欠陥であると判断し、異なる結果が得られた場合には基準白板に付着したゴミによる欠陥画素であると判断する。そこでゴミよる欠陥画素と判断された場合、前述の補正処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るファクシミリ端末の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の前提となるゴミ処理部のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の前提となるゴミの検出方法を示す説明図である。
【図４】本発明の前提となる補正処理を説明するための説明図である。
【図５】本発明の前提となるシェーディング補正データを使用してゴミの検出を行う場合のシステム構成を示すブロック図である。
【図６】ゴミの検出方法におけるゴミ検出の開始条件と終了条件を示す図である。
【図７】図５におけるゴミ補正処理部で検出したゴミの位置の画素を周囲の画素データを参照して補正する補正方法を示す図である。
【図８】検出条件が複数ある場合のゴミ検出の開始条件を示す図である。
【図９】検出条件が複数ある場合のゴミ検出の終了条件を示す図である。
【図１０】検出条件が複数ある場合のゴミ補正処理部で検出したゴミの位置の画素を周囲の画素データを参照して補正する補正方法を示す図である。
【図１１】原稿を読み込ませる前に、あらかじめ白い記録紙をスキャンゴミの主走査方向の位置を検出することにより補正するシステム構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施形態に係る画素幅を判定条件として縦すじを補正するシステム構成を示すブロック図である。
【図１３】欠陥画素の補正を行うか否かを決定して縦すじを補正するシステム構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３における補正処理決定部を使用して欠陥画素の補正を行うか否かを決定するときの処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】ゴミの位置の画素データと白基準板の読み取りデータとを比較して画素データの一致、不一致に基づいて縦すじを補正するシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  読み取り部
２  記録部
３  通信部
４  情報圧縮復元部
５  システム制御部
１３  ラインメモリ
１４  ラインメモリ制御部
５１  ＭＰＵ
２０１  ゴミ検出部
２０２  欠陥画素補正処理部
２０３  ゴミ検出結果バッファ
５０１，１１０４，１２０４，１５０６  シェーディング補正部
５０２  ゴミ検出処理部
５０３，１１０５  ゴミ補正処理部
１１０１  白紙読み取りデータ入力部
１１０２  ゴミ検出及びゴミ検出結果保持部
１１０３  シェーディング補正データ入力部
１２０１  欠陥画素検出部
１２０２  メモリ
１２０３  明レベルデータ補正処理部
１３０１  処理処理決定部
１５０１  第１の欠陥画素検出部
１５０２  第１のメモリ
１５０３  第２の欠陥画素検出部
１５０４  第２のメモリ
１５０５  比較部
【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】
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【図８】
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【図９】
2004320817.tif 000011
【図１０】
2004320817.tif 000012
【図１１】
2004320817.tif 000013
【図１２】
2004320817.tif 000014
【図１３】
2004320817.tif 000015
【図１４】
2004320817.tif 000016
【図１５】
2004320817.tif 000017