(57)【要約】【課題】イメージセンサの欠落画素のデータをより適切に再現するように補間することができる画素補間方法，画素補間装置及びこのような画素補間装置を備えた画像処理装置を提供する。【解決手段】画素補間部４が，１次元のイメージセンサ１の欠落画素の画素データを，欠落画素両側それぞれの複数の画素データを用いて補間する。これによって，欠落画素の対応位置に濃度のピークがあるような場合にも欠落画素の画素データをより適切に補間することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間装置において，
前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定手段を備えてなることを特徴とする画素補間装置。
【請求項２】
複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間するイメージセンサの画素補間装置において，
前記欠落画素の一方の側にある複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する第１推定手段と，
前記欠落画素の他方の側にある複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する第２推定手段と，
前記第１推定手段による推定結果と前記第２推定手段による推定結果とに基づいて前記欠落画素の画素データをさらに推定する第３推定手段と，
を備えることを特徴とするイメージセンサの画素補間装置。
【請求項３】
前記第１推定手段が，前記一方の領域内の受光素子による画素データの変化率に基づいて前記欠落画素のデータを推定し，
前記第２推定手段が，前記他方の領域内の受光素子による画素データの変化率に基づいて前記欠落画素のデータを推定する請求項２に記載の画素補間装置。
【請求項４】
前記第３推定手段が，前記第１推定手段による推定結果と前記第２推定手段による推定結果とを平均化する請求項２又は３に記載の画素補間装置。
【請求項５】
さらに，
前記欠落画素の両側で隣接する各受光素子による画素データを平均化する第１平均化手段と，
前記第１平均化手段による平均結果と前記第３推定手段による推定結果とをさらに平均化して前記欠落画素の画素データを推定する第２平均化手段と，
を備える請求項４記載のイメージセンサの画素補間方法。
【請求項６】
前記イメージセンサが，複数の受光素子を一列に配設してなるセンサ基板を前記受光素子が直線状となるように継ぎ合わせてなるものであり，前記欠落画素が，互いに隣接する前記センサ基板の継ぎ目に相当する請求項１〜５のいずれかに記載のイメージセンサの画素補間方法。
【請求項７】
複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間方法において，
前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定工程を備えてなることを特徴とする画素補間方法。
【請求項８】
複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサが出力する画像情報を処理する画像処理装置であって，前記イメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間装置を備えてなる画像処理装置において，
前記画素補間装置が，
前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定手段を有してなる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，イメージセンサの欠落画素を補間する画素補間装置，画素補間方法及びこのような画素補間装置を備えた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ファクシミリ装置などの画像処理装置に用いられる密着型の１次元イメージセンサ（ＣＩＳ；コンタクトイメージセンサ）は，アモルファスシリコン等の光電変換膜を用いた薄膜積層構造の受光素子を所定数個一列に配設した受光素子アレイから形成され，原稿画像を等倍で読み取るように構成されている。このような薄膜積層構造のイメージセンサは，ガラス等で構成された絶縁基板上に着膜およびパターンニングを順次行うことにより製造されるが，着膜装置等の制約から１つのセンサ基板（センサチップ）の長さが制約される。
このため，所定数の受光素子が一列に配設されたセンサチップを複数個継ぎ合わせることによって１ラインのイメージセンサを構成するのが通常である（特許文献１参照，また，図２参照）。
そして，このようなセンサチップ間の継ぎ目は受光素子が存在しないため，原稿からこの部分の画素データを得ることができない。このため，従来，そのような画素データの欠落部分（欠落画素と称する）はその部分の画像を詰めて出力するようにされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２９２２５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前掲したように欠落画素を単に詰めて画像出力する従来の手法は，イメージセンサの解像度が低い場合には，継ぎ目の幅αが１画素の幅βと比較して相対的に小さいため余り目立たないが，イメージセンサが高解像度になるにつれて継ぎ目の幅αが１画素の幅βと比較して相対的に大きくなり，詰められた部分における違和感が顕著になってくるといった問題がある。
これを避けるために，例えば欠落画素に隣接する前後の受光素子の画素データ（例；濃度値，輝度値）を平均化してその平均値により欠落画素の画素データを補間する方法が考えられる。ところがこの方法では，例えば欠落画素の部分に画素データのピークがあるような場合（図３参照）には欠落部分が正しく再現されず，出力画像がその部分で不鮮明になってしまうといった問題がある。
本発明は，上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，イメージセンサの欠落画素のデータをより適切に再現するように補間することができる画素補間方法，画素補間装置及びこのような画素補間装置を備えた画像処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間装置において，前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定手段を備えてなることを特徴とする画素補間装置として構成される。
この構成によって，欠落画素の部分に画素データのピークがあるような場合を含む様々な場合に，より適切に欠落画素を補間することができる。
【０００６】
この場合，複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間するイメージセンサの画素補間装置において，前記欠落画素の一方の側にある複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する第１推定手段と，前記欠落画素の他方の側にある複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する第２推定手段と，前記第１推定手段による推定結果と前記第２推定手段による推定結果とに基づいて前記欠落画素の画素データをさらに推定する第３推定手段とを備えることを特徴とするイメージセンサの画素補間装置として構成することが考えられる。
すなわち，欠落画素の一方の側にある複数の受光素子による画素データから欠落画素の画素データを推定し（この推定結果を第１推定値とする），欠落画素の他方の側にある複数の受光素子による画素データから欠落画素の画素データを推定し（この推定結果を第２推定値とする），第１推定値と第２推定値とを用いてさらに欠落画素の画素データを推定するというように，欠落画素を境界として分離した各領域において独自の推定結果を得るという工程を含ませることによって，より適切な補間結果を得ることが可能となる。
【０００７】
また，前記第１推定手段が，前記一方の領域内の受光素子による画素データの変化率に基づいて前記欠落画素のデータを推定し（実施形態の式１参照），前記第２推定手段が，前記他方の領域内の受光素子による画素データの変化率に基づいて前記欠落画素のデータを推定する（実施形態の式２参照）ことも考えられる。
これにより，欠落画素両側の画素データの変化傾向をより正確に把握して欠落画素の画素データを補間することができる。
【０００８】
また，具体的には，前記第３推定手段が，前記第１推定手段による推定結果と前記第２推定手段による推定結果とを平均化して（実施形態の式３参照）欠落画素の画素データを推定することが考えられる。
【０００９】
また，さらに具体的には，前記欠落画素の両側で隣接する各受光素子による画素データを平均化する第１平均化手段と，前記第１平均化手段による平均結果と前記第３推定手段による推定結果とをさらに平均化して前記欠落画素の画素データを推定する（実施形態の式４参照）第２平均化手段とを備えることが考えられる。
これにより，欠落画素両側の画素データの変化傾向だけでは適切に欠落画素の画素データを補間できない例外的な場合にも適切に欠落画素の画素データを補間することができる。
【００１０】
また，本画素補間装置の具体的な適用としては，前記イメージセンサが，複数の受光素子を一列に配設してなるセンサ基板を前記受光素子が直線状となるように継ぎ合わせてなるものであり，前記欠落画素が，互いに隣接する前記センサ基板の継ぎ目に相当する場合が考えられる。
【００１１】
また，複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間方法において，前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定工程を備えてなることを特徴とする画素補間方法として構成することも考えられるし，複数の受光素子を一列に配設してなるイメージセンサが出力する画像情報を処理する画像処理装置であって，前記イメージセンサにおける欠落画素の画素データを補間する画素補間装置を備えてなる画像処理装置において，前記画素補間装置が，前記欠落画素の両側それぞれの複数の受光素子による画素データから前記欠落画素の画素データを推定する推定手段を有してなることを特徴とする画像処理装置として構成することも考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例を説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１３】
図１に本発明の一実施形態に係る画素補間方法が適用される画素補間装置を備えた画像処理装置Ａの構成をブロック図で示す。
画像処理装置Ａは，実施形態ではファクシミリ装置とされ，原稿から画像情報を読み取るイメージセンサ１と，イメージセンサ１の出力信号に所定の処理を行う演算処理部２と，演算処理部２により処理された信号を送信出力する送信出力部３と，画素補間装置としての画素補間部４とから構成される。なお，本発明の画素補間装置を備えた画像処理装置Ａは，ファクシミリ装置に限らず，複写装置，印刷装置，スキャナ装置などとすることができる。
【００１４】
ここで，図２に示すように，イメージセンサ１は，各画素に対応する所定数の受光素子１１，１１，…が隙間なく一列に配置されてなるセンサチップ１２，１２…を，受光素子１１，１１，…が直線状に並ぶように継ぎ合わせて構成されている。
センサチップ１２，１２…間の継ぎ目における受光素子１１，１１，…の欠落部分の幅αは，解像度によっても異なるが，例えば６００ｄｐｉの解像度で１つの受光素子１１の幅βとほぼ等しい。また，解像度が上がるにつれて幅αは受光素子１１の幅βに対して相対的に大きくなる。実施形態では，センサチップ１２，１２…間の継ぎ目における受光素子１１，１１，…の欠落部分を欠落画素１３と称する。
画素補間部４は，イメージセンサ１の欠落画素１３の位置についての情報（欠落画素位置情報と称する）があらかじめ記憶される欠落画素位置情報記憶部２１と，欠落画素の画素データを所定の画素補間処理により補間する補間演算部２２とから構成される。
【００１５】
以下，図３を参照して，補間演算部２２が欠落画素の画素データを推定する画素補間処理を説明する。
図３の例では，図示しない原稿上の１ラインの濃度データが破線３１により示すように欠落画素１３の対応位置ＰＬ近傍でピークをもつように変化している。ここで，欠落画素１３の主走査方向における２つ手前の受光素子１１（第１画素１１１という）の画素データ（例えば濃度値）を値Ｄｎ−２，１つ手前の受光素子１１（第２画素１１２という）の画素データを値Ｄｎ−１，欠落画素１３の主走査方向における１つ後の受光素子１１（第３画素１１３という）の画素データを値Ｄｎ＋１，２つ後の受光素子１１（第４画素１１４という）の画素データを値Ｄｎ＋２とすると，欠落画素１３の画素データＤｎは，下記式１，２，３，４で導かれる。
ＤＬ＝Ｄｎ−１＋（Ｄｎ−１−Ｄｎ−２）                            （１）
ＤＲ＝Ｄｎ＋１＋（Ｄｎ＋１−Ｄｎ＋２）                            （２）
ＤＬＲ＝（ＤＬ＋ＤＲ）／２                                      （３）
Ｄｎ＝（ＤＬＲ＋ＤＡＶＥ）／２                                  （４）
ただし，ＤＡＶＥは，欠落画素１３の主走査方向における１つ手前の受光素子１１（第２画素１１２）の画素データＤｎ−１と１つ後の受光素子１１（第３画素１１３）の画素データＤｎ＋１との平均値（前後画素データ平均値という。ＤＡＶＥ＝（Ｄｎ−１＋Ｄｎ＋１）／２）である。
ここで，前掲式１は，欠落画素１３の主走査方向における前側の複数の受光素子１１１，１１２の画素データＤｎ−１，Ｄｎ−２の間の変化率に基づいて欠落画素１３の画素データを推定する工程（第１推定工程）に対応している。
【００１６】
また，前掲式２は，欠落画素１３の主走査方向における後側の複数の受光素子１１３，１１４の画素データＤｎ＋１，Ｄｎ＋２の間の変化率に基づいて欠落画素１３の画素データを推定する工程（第２推定工程）に対応している。
また，前掲式３においては，第１推定工程及び第２推定工程の各推定結果（ＤＬ，ＤＲ）を平均化して，欠落画素１３の画素データの推定値ＤＬＲが算出されている。
また，前掲式４においては，第３推定値ＤＬＲと前後画素データ平均値ＤＡＶＥとを平均化して，最終的な欠落画素１３の画素データの推定値（欠落画素データ推定値Ｄｎという）が算出されている。
【００１７】
このように，実施形態の画素補間方法は，欠落画素１３の主走査方向における前側の複数の受光素子１１１，１１２の画素データＤｎ−１，Ｄｎ−２の間の変化率に基づいて欠落画素１３の画素データの推定値ＤＬを算出し，欠落画素１３の主走査方向における後側の複数の受光素子１１３，１１４の画素データＤｎ＋１，Ｄｎ＋２の間の変化率に基づいて欠落画素１３の画素データの推定値ＤＲを算出し，これら２つの推定値ＤＬ，ＤＲを参照しながら最終的な欠落画素１３の画素データの推定値を算出している。したがって，欠落画素１３の対応位置Ｐ近傍に画素データのピークがあるような場合にも欠落画素１３の画素データをより適切に補間することができる。
これにより，欠落画素１３の画素データを単純に前後画素データ平均値ＤＡＶＥを用いて補間した場合よりも格段に鮮明な出力画像を得ることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明の画素補間装置，画素補間方法によれば，１列に並んだ受光素子における欠落画素の画素データを欠落画素両側それぞれの複数の受光素子による画素データに基づいて推定する。したがって，欠落画素の対応位置近傍に画素データのピークがあるような場合においてもより適切に欠落画素の画素データを補間することができる。このため，画像処理装置に元の原稿画像により近い画像を出力させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画素補間装置を備えた画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同画像処理装置のイメージセンサの構成を模式的に示す平面図である。
【図３】実施形態の画素補間方法の原理を示すグラフ図である。
【符号の説明】
Ａ…画像処理装置
１…イメージセンサ
４…画素補間部（画素補間装置）
１１…受光素子
１３…欠落画素
２２…補間演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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