(57)【要約】【課題】基準白板データに異常があったときにおいても簡単な演算を用いて適切にシェーディング補正を行うことができるようにする【解決手段】読み取り部１０１で原稿に光源から光を照射してその反射光を走査光学系から光電変換素子に入射し、当該光電変換素子で光電変換して前記原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、前記読み取り部１０１で前記原稿画像の読み取り前に基準白板の濃度を読み取って読み取り時基準白板データを取得する基準白板データ演算部１０２と、取得された読み取り時基準白板データの副走査方向の異常部分を平均化された副走査領域ごとの変化量に基づいて判定し、計算対象から除外する判定部１０３及び基準白板データ形成部１０４と、除外された読み取り時基準白板データに基づいてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理部１０５とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光源から光を照射してその反射光を走査光学系から光電変換素子に入射し、当該光電変換素子で光電変換して前記原稿の画像を読み取る際、当該原稿の読み取り前に基準白板の濃度を読み取ってシェーディング補正データを作成するシェーディング補正データ作成方法において、
副走査方向に複数の領域をそれぞれ設定し、
隣接する副走査方向の領域の前記基準白板を読み取った平均読み取りレベルの変化量を求め、
前記変化量が予め設定された閾値より大きい場合には、後で読み取った副走査方向の領域のデータをシェーディング補正データから削除することを特徴とするシェーディング補正データ作成方法。
【請求項２】
前記後で読み取った副走査方向の領域のデータをシェーディング補正データから削除した後、次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルの変化量を求め、変化量が前記閾値より大きければ削除し、閾値以内であれば前記次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルとその次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルとを比較して平均読み取りレベルの変化量を求め、前記閾値との大小関係を比較するという動作を繰り返し、
前記副走査方向の領域の前記基準白板を読み取った平均読み取りレベルを所定の範囲内に納めてシェーディング補正を行うための比較データとすることを特徴とする請求項１記載のシェーディング補正データ作成方法。
【請求項３】
前記副走査方向に設定された領域が、複数の主走査方向に設定された領域毎に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシェーディング補正データ作成方法。
【請求項４】
原稿に光源から光を照射してその反射光を走査光学系から通して光電変換素子に入射し、当該光電変換素子で光電変換して前記原稿画像を読み取る読み取り手段を有する画像読み取り装置において、
前記読み取り手段による前記原稿画像の読み取り前に基準白板の濃度を読み取って読み取り時基準白板データを取得する手段と、
取得された読み取り時基準白板データの副走査方向の異常部分を平均化された副走査領域ごとの変化量に基づいて判定し、計算対象から除外する手段と、
除外された読み取り時基準白板データに基づいてシェーディング補正処理を行う手段と、
を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】
前記除外する手段は読み取り開始直後に毎回、前記読み取り時基準白板データを読み取って前記変化量から異常部分を判定して補正基準白板データを更新し、
前記シェーディング補正処理を行う手段は前記更新された補正基準白板データを参照してシェーディング補正処理を行うことを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記除外する手段は、予め設定された判定式を用いて前記副走査方向の異常部分を判断し、前記読み取り時基準白板データへの影響がある領域のデータを除去することを特徴とする請求項４又は５記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
閾値を設定する手段をさらに設け、前記判定は前記閾値を設定する手段により設定された閾値に基づいて行われることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４ないし７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置を備えていることを特徴とする印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準白板を読み取ってシェーディング補正データを作成するシェーディング補正データ作成方法、この方法を使用してシェーディング補正処理を行う画像読み取り装置、この画像読み取り装置を備えた画像形成装置及び印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナ装置、複写装置及びファクシミリ装置等で用いられている画像読み取り装置においては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサを利用して原稿に照射した光源からの光の反射光を光電変換して原稿の画像を読み取っている。このような方式で読み取ると、原稿を照射する光源の照射ムラやＣＣＤの感度ばらつきがあるため、従来から基準白板を読み取ったときの白基準データ（基準白板データ）に基づいてシェーディング補正処理を行っている。正常な場合、図１０（ａ）のように、副走査方向の分布は主走査方向のラインごとに一様となり、図１０（ｂ）のように基準白板データの主走査分布が原稿の主走査分布と同じになり、原稿画像のシェーディング補正結果は均一に出力される。
【０００３】
一方、この種のシェーディング補正に関する技術として例えば特許文献１に記載された発明が知られている。この発明は、傷、汚れなどの白基準のノイズの影響を低減できるように、あるいは少ないライン数でシェーディング補正データを作成できるように、演算係数を最適なものに設定できるようにしたもので、画像データのライン間の平均を求めることによって各画像のシェーディング補正データを求める平均化手段を備え、この平均化手段によって平均を求める際に用いる演算係数を画像データの副走査方向の位置毎に設定したものである。
【０００４】
その他、この種の技術として特許文献２及び３に記載された発明も公知である。
【特許文献１】特開２００２−３００３９３号公報
【特許文献２】特開平７−１７７３１４号公報
【特許文献３】特開平８−２５６２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の従来例のように、原稿画像のシェーディング補正結果を均一に出力することや、傷、汚れなどの白基準のノイズの影響を低減するために演算係数を最適なものに設定し、シェーディング補正が適切に行われるようになっているが、経時で基準白板下部の走行体のレールの歪み、ガラス端面での反射などがあると、図１１（ａ）のように基準白板の副走査方向の読み取りレベルの分布が主走査方向の各ライン間でズレが発生してしまう。図１１（ａ）は例として基準白板左端の部分で異常がある場合を示している。それによって図１１（ｂ）のように基準白板データの主走査分布が原稿の主走査分布と異なってしまい、適切な基準白板データを得ることができなくなる。その結果、適切にシェーディング補正処理を行うことができず、画質が悪化してしまう。
【０００６】
本発明はこのような従来例に問題的に鑑みてなされたもので、その目的は、基準白板データに異常があったときにおいても簡単な演算を用いて適切にシェーディング補正を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、第１の手段は、原稿に光源から光を照射してその反射光を走査光学系から光電変換素子に入射し、当該光電変換素子で光電変換して前記原稿の画像を読み取る際、当該原稿の読み取り前に基準白板の濃度を読み取ってシェーディング補正データを作成するシェーディング補正データ作成方法において、副走査方向に複数の領域をそれぞれ設定し、隣接する副走査方向の領域の前記基準白板を読み取った平均読み取りレベルの変化量を求め、前記変化量が予め設定された閾値より大きい場合には、後で読み取った副走査方向の領域のデータをシェーディング補正データから削除することを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記後で読み取った副走査方向の領域のデータをシェーディング補正データから削除した後、次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルの変化量を求め、変化量が前記閾値より大きければ削除し、閾値以内であれば前記次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルとその次の副走査方向の領域の平均読み取りレベルとを比較して平均読み取りレベルの変化量を求め、前記閾値との大小関係を比較するという動作を繰り返し、前記副走査方向の領域の前記基準白板を読み取った平均読み取りレベルを所定の範囲内に納めてシェーディング補正を行うための比較データとすることを特徴とする。
【０００９】
第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記副走査方向に設定された領域が複数の主走査方向に設定された領域毎に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第４の手段は、原稿に光源から光を照射してその反射光を走査光学系から光電変換素子に入射し、当該光電変換素子で光電変換して前記原稿画像を読み取る読み取り手段を有する画像読み取り装置において、前記読み取り手段による前記原稿画像の読み取り前に基準白板の濃度を読み取って読み取り時基準白板データを取得する手段と、取得された読み取り時基準白板データの副走査方向の異常部分を平均化された副走査領域ごとの変化量に基づいて判定し、計算対象から除外する手段と、除外された読み取り時基準白板データに基づいてシェーディング補正処理を行う手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第５の手段は、第４の手段に置いて、前記除外する手段が読み取り開始直後に毎回、前記読み取り時基準白板データを読み取って前記変化量から異常部分を判定して補正基準白板データを更新し、前記シェーディング補正処理を行う手段が前記更新された補正基準白板データを参照してシェーディング補正処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
第６の手段は、第４又は第５の手段において、前記除外する手段が予め設定された判定式を用いて前記副走査方向の異常部分を判断し、前記読み取り時基準白板データへの影響がある領域のデータを除去することを特徴とする。
【００１３】
第７の手段は、第４ないし第６のいずれかの手段において、閾値を設定する手段をさらに設け、前記判定は前記閾値を設定する手段により設定された閾値に基づいて行われることを特徴とする。
【００１４】
第８の手段は、第４ないし第７のいずれかの手段に係る画像読み取り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００１５】
第９の手段は、第４ないし第７のいずれかの手段に係る画像読み取り装置を印刷システムが備えていることを特徴とする。
【００１６】
なお、後述の実施形態において、原稿は符号２に、光電変換素子はＣＣＤ１０に、読み取り時基準白板データを取得する手段は読み取り部１０１に、判定し、計算対象から除外する手段は判定部１０３に、シェーディング補正処理を行う手段はシェーディング補正処理部１０５に、閾値を設定する手段は閾値設定部１０６に、画像形成装置は符号５１に、印刷システムは符号６１にそれぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、副走査方向の平均読み取りレベルの変化量を求め、この変化量に基づいて読み取り時基準白板データの副走査方向への影響を除去するので、基準白板データに異常があったときにおいても簡単な演算を用いて適切にシェーディング補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の機械的構成を示す概略構成図であり、一般的に使用されているフラットベッド方式の画像読み取り装置の構成である。図１において画像読み取り装置１は、フラットベッドタイプのもので、原稿２を載置するコンタクトガラス３と、原稿２の露光用のハロゲンランプ４及び第１反射ミラー５とからなる第１キャリッジ６と、第２反射ミラー７及び第３反射ミラー８からなる第２キャリッジ９と、光電変換素子であるＣＣＤリニアイメージセンサ（以下では、単にＣＣＤという）１０と、ＣＣＤ１０に結像するためのレンズユニット１１と、白シェーディング補正用の白基準となる基準白板１２と、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ９を駆動するステッピングモータ１４とを備えている。ＣＣＤ１０はセンサボード基板１３上に設けられている。ハロゲンランプ４、第１、第２、第３反射ミラー５，７，８及びレンズユニット１１は走査光学系を構成する。
【００２０】
ハロゲンランプ４は、基準白板１２やコンタクトガラス３の読み取り面に対してある角度で光を照射し、基準白板１２または原稿２で反射した光は、第１、第２、第３反射ミラー５，７，８及びレンズユニット１１を経由してＣＣＤ１０に入射する。ＣＣＤ１０は入射光量に対応した電圧をアナログ画像データとして出力する。第１、第２キャリッジ６，９は、ステッピングモータ１４の駆動により、原稿２の読み取り面とＣＣＤ１０との間の距離を一定に保ちながら副走査方向に移動し、原稿２を露光走査する。
【００２１】
図２は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の電気的構成を示すブロック図である。本実施形態に係る画像読み取り装置は、ＣＣＤ１０を含む読取光学系に対応する読み取り部１０１、基準白板データ演算部１０２、判定部１０３、基準白板データ形成部１０４、シェーディング補正処理部１０５及び閾値設定部１０６から構成されている。この構成では、まず、読み取り部１０１において読み取り動作によってＣＣＤ１０によって読み取られたアナログデータがデジタルデータに変換される。基準白板１２の読み取りデータ、すなわち基準白板データは基準白板データ演算部２に格納される。基準白板１２は、フラットベット方式で読み取る場合には、図１に示すように読み取り開始位置よりも読み取り方向上流側に設置され、シートスルー方式の画像読み取り装置では、原稿読み取り窓の背後側に設けられている。
【００２２】
基準白板データ演算部２では、図３のように基準白板データを主走査方向（ｘ方向）に５箇所、副走査方向（ｙ方向）に１０箇所のブロックに分割し、各ブロックで読み取りレベルの単純平均値を求める。すると、前述の図１１（ａ）に示した読み取りレベルの副走査分布は、１ないし１０の副走査ブロックに対して図４のように表される。この図４に示すように副走査ブロックごとの読み取りレベルを演算する場合には、図５に示すように副走査方向のｙ−１ブロック目からｙブロック目で読み取りレベルの単純平均値の変化量を主走査方向の各ラインで計算する。この変化量をΔＩ（ｘ，ｙ）とする。ΔＩ（ｘ，ｙ）は
Ｉ（ｘ、ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ−１）＝ΔＩ（ｘ，ｙ）  （１≦ｘ≦５  ２≦ｙ≦１０）  ・・・（１）
で求められる。
【００２３】
この（１）式におけるΔＩ（ｘ，ｙ）を主走査範囲ごとに出し、平均値Ｉａ（ｙ）を出す。算出式は、
ΣΔＩ（ｘ、ｙ）／５＝Ｉａｙ      ・・・（２）
ただし、Σはｘ＝１から５を加算する。  
のようになる。
【００２４】
次いで、各主走査範囲の５点それぞれで、
ΔＩ（ｘ、ｙ）−Ｉａｙ＝Ｓ（ｘ、ｙ）  （１≦ｘ≦５  ２≦ｙ≦１０）  ・・・（３）
のようにしてΔＩ（ｘ，ｙ）とＩａ（ｙ）との差分Ｓ（ｘ，ｙ）を計算する。
【００２５】
さらに、判定部１０３において、前記（３）式で表される差分Ｓ（ｘ，ｙ）と、予め閾値設定部６で決められた値Ｓ０と平均値Ｉａ（ｙ）との積で求められる閾値Ｓｔｈ（ｙ）とを比較する。ある副走査ブロックにおいてこの差分の絶対値｜Ｓ（ｘ，ｙ）｜が主走査方向の各ラインにおいて、閾値Ｓｔｈ（ｙ）よりすべて小さい場合はそのラインは読み取りレベルの変化量が主走査方向の各ラインでほぼ一様であることが判断できる。よってこの部分は適切な基準白板データとして、シェーディング補正処理に使うことができる。
【００２６】
逆にこの差分の絶対値｜Ｓ（ｘ，ｙ）｜がこの閾値Ｓｔｈ（ｙ）より大きいラインがある場合はその部分はｙ−１ブロック目からｙブロック目にかけて、他の主走査方向のラインと比べて読み取りレベルの変化量が極端に違うことになるので、その副走査ブロックは読み取り部の走行体のレールの歪み、ガラス端面での反射光などが要因となって基準白板データに影響を与えているブロック、つまり異常部分と判断できる。このとき、この副走査ブロックの基準白板データは基準白板データとして用いずに除去する。除去されたブロックの次のブロックに関しては図６に示すように、除去されたブロック（図６の例では、副走査ブロック６）の前のブロック（副走査ブロック５）とによって変化量の計算を行っていく。すなわち、図６では５ライン目から６ライン目にかけて異常が検知され、６ライン目が除去された後、次の７ライン目は６ライン目でなく、５ライン目とで変化量の計算を行っている。
【００２７】
この演算を副走査ブロックごとに原稿２側から基準白板１２の先頭側にかけて順番に行っていく。異常があるブロックの判断度合いは閾値Ｓ０で決められるので、閾値設定部１０６における閾値Ｓ０の調節は異常検知の感度調節を行っていることになる。
【００２８】
全ての副走査ブロックにおいて演算、判定が終了したら、これらの適切な基準白板データの副走査ブロックの基準白板データのみ、判定部１０３から基準白板データ形成部１０４に送られ、図７のように副走査分布の影響を無くした適切な基準白板データとして形成される。この基準白板データ形成部１０４で形成された基準白板データはシェーディング補正処理部１０５に入力され、このシェーディング補正処理部１０５において適切なシェーディング補正処理が可能となる。
【００２９】
図８は図１に係る画像読み取り装置を備えた画像形成装置としてのデジタル複写機の概略構成を示す図である。図８に示すように、このデジタル複写機５１は、画像読み取り装置１と、プリンタエンジン５２と、デジタル複写機５１の全体を制御するマイコンなどからなる制御部５３とを備えている。プリンタエンジン５２は、用紙などの記録媒体上に画像形成を行うものであり、その印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、周知の各種方式を用いることができる。制御部５３は、画像読み取り装置１及びプリンタエンジン５２を制御して、画像読み取り装置１で原稿２を読み取り、この読み取った画像データに基づいてプリンタエンジン５２で画像形成を行う。画像読み取り装置１自体は前述の図１に示したものと同一なので、画像読み取り装置１についての説明は省略する。
【００３０】
図９は図１に係る画像読み取り装置を備えた印刷システム６１の概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、この印刷システム６１は、画像読み取り装置１と、与えられたプログラムに基づいて各種の情報処理が可能なＰＣ（Personal Computer）などの情報処理装置６２と、プリンタ６３とを備え、画像読み取り装置１及びプリンタ６３は、所定のインターフェイスを介して情報処理装置６２に接続されている。
【００３１】
プリンタ６３は、用紙などの記録媒体上に画像形成を行うものであり、その印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、周知の各種方式を用いることができる。情報処理装置６２には、画像読み取り装置１及びプリンタ６３を駆動するドライバソフトが記憶されていて、情報処理装置６２の操作により、ドライバソフトに基づいて画像読み取り装置１及びプリンタ６３を制御して、画像読み取り装置１で原稿２を読み取り、この読み取った画像データに基づいてプリンタエンジン５２で画像形成を行うことが可能である。
【００３２】
なお、画像読み取り装置１自体は前述の図１に示したものと同一なので、画像読み取り装置１についての説明は省略する。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【００３４】
１）読み取り部１０１の走行体のレールの歪み、ガラス端面での反射などによる読み取り時基準白板データの副走査方向への影響を簡単な計算処理により除去して補正基準白板データを取得することができるので、シェーディング補正処理部１０５において当該補正基準白板データに基づいて的確にシェーディング補正を行うことが可能となる。
【００３５】
２）光源、走行体のレールの経時変化などの影響によって発生する読み取り時基準白板データの異常部分を読み取り時に毎回更新するので、随時適正な補正が可能となる。
【００３６】
３）簡単な演算式を用いて基準白板副走査方向の異常部分を検出し、その部分を基準白板データに含めないようにするので、質のよい基準白板データを得ることができる。
【００３７】
４）シェーディング補正処理部１０５の前に副走査方向基準白板データ演算部１０２、異常部分のある副走査ブロックを判定、除去するための判定部１０３、判定のための閾値設定部１０６、判定部１０３で除去されたデータからシェーディング補正処理部１０５で使用する補正基準白板データを形成する補正基準白板データ形成部１０４を設けたので、余計な基準白板データをシェーディング補正処理部１０５に送り込まないようにすることができるので、その後のシェーディング補正処理を高速化することが可能となる。
【００３８】
５）判定の際に用いる閾値を設定する閾値設定部１０６を備えているので、基準白板１２上の異常部分を検知する感度調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の機械的構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】基準白板の読み取りデータの領域分けを示す説明図である。
【図４】図３に示した領域について主走査方向と副走査方向のブロックと読み取りレベルとの関係の一例を示す図である。
【図５】隣接する副走査方向の領域と各主走査方向における平均読み取りレベルの差分の検出状態を示す説明図である。
【図６】基準白板の読み取りデータに異常を検出したときに異常を検出した領域のデータを除去して次の副走査方向の領域と平均読み取りレベルの差分の検出状態を示す説明図である。
【図７】図４の状態から異常な読み取りデータを削除することにより得られた基準白板データの一例を示す図である。
【図８】本発明に係る画像読み取り装置が使用される画像形成装置の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る画像読み取り装置が使用される印刷システムの一例を示す図である。
【図１０】正常な基準白板データの状態を示す図である。
【図１１】異常が生じているときの基準白板データの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像読み取り装置
２  原稿
１０  光電変換素子（ＣＣＤ）
１２  基準白板
１０１  読み取り部
１０２  基準白板データ演算部
１０３  判定部
１０４  基準白板データ形成部
１０５  シェーディング補正処理部
１０６  閾値設定部
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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