(57)【要約】【課題】出力画像の色むらを軽減することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置は、複数の所定の色のいずれかに感度を有する複数の撮像素子を含む撮像手段１と、複数の撮像素子から出力される画像信号Ｄ１の値の範囲を調整するレベル補正手段２と、複数の撮像素子を分割することによって構成される撮像素子グループごとであって、所定の色ごとに、色バランス補正係数を２つ以上記憶する色バランス補正係数記憶手段３と、レベル補正手段２から出力される各色の画像信号Ｌ１の値を、撮像素子グループごとであって、所定の色ごとに、２つ以上の色バランス補正係数を用いて調整して、所望の色バランスに変換する色バランス補正手段５とを有する。【選択図】図１
2009159193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の所定の色のいずれかに感度を有する複数の撮像素子を含む撮像手段と、
前記複数の撮像素子から出力される画像信号の値の範囲を調整するレベル補正手段と、
前記複数の撮像素子を分割することによって構成される撮像素子グループごとであって、前記所定の色ごとに、色バランス補正係数を２つ以上記憶する色バランス補正係数記憶手段と、
前記レベル補正手段から出力される画像信号の値を、前記撮像素子グループごとに、前記２つ以上の色バランス補正係数を用いて調整して、所望の色バランスに変換する色バランス補正手段と
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記２つ以上の色バランス補正係数は、Ｙ個（Ｙは２以上の整数）の色バランス補正係数であり、
Ｙ個の色バランス補正係数は、前記撮像素子グループをＹ個に分割することによって構成されるＹ個のサブグループごとに、前記サブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記２つ以上の色バランス補正係数は、Ｙ個の色バランス補正係数であり、
前記色バランス補正係数は、
前記撮像素子グループをＹ個に分割することによって構成されるＹ個のサブグループの内の、他の撮像素子グループに隣接する、外側のサブグループについては、前記外側のサブグループのそれぞれに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個（Ｚは１以上の整数）の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値を元に算出され、
前記外側のサブグループ以外のサブグループについては、前記外側のサブグループ以外のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記色バランス補正係数は、
前記外側のサブグループについては、前記外側のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値である第１の値と、前記外側のサブグループに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値である第２の値との差分の絶対値を計算し、この差分の絶対値が所定の閾値を超えた場合には、前記第１の値と前記第２の値の平均値を元に算出される
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記色バランス補正係数記憶手段に記憶されている色バランス補正係数の線形補間によって補間後の色バランス補正係数を算出する色バランス補正係数補間処理手段を有し、
前記色バランス補正手段は、前記補間後の色バランス補正係数を用いて色バランス変換を行う
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記撮像素子グループは、１つのチップセットに備えられる所定数の撮像素子のグループであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記所定の色は、赤、緑、及び青であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記色バランス補正手段は、前記所定の色の各チャンネルの出力バランスに対応した変換マトリクス係数を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の色に感度を有する撮像手段を備えた画像読取装置に関し、特に、色バランスの補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密着イメージセンサを撮像手段として用いる画像読取装置が、提案されている（例えば、特許文献１参照）。この密着イメージセンサは、主走査方向にライン状に並べられた複数の撮像素子を有する。この画像読取装置においては、白基準原稿及び黒基準原稿を用いて、複数の撮像素子の感度を測定し、測定結果に基づいて複数の撮像素子の感度バラツキを補正することによって、出力画像に、副走査方向に延びる縞模様が発生しないようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１０８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の画像読取装置においては、白基準原稿及び黒基準原稿、すなわち、分光反射率特性が波長領域全域にわたって比較的均一な無彩色の基準原稿を用いて、複数の撮像素子の感度バラツキを補正している。しかしながら、複数の色に感度を有する撮像手段を備えた画像読取装置に、無彩色の基準原稿を用いる補正方法のみを適用すると、各撮像素子が備えるカラーフィルタの光透過率のバラツキや光源の波長変動などによって、複数の撮像素子の感度バラツキを適切に補正できない。その結果、複数の撮像素子の出力信号に強度バラツキが生じ、出力画像に色むらが発生するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、撮像素子の感度ばらつきに起因する出力画像の色むらを軽減することができる画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像読取装置は、複数の所定の色のいずれかに感度を有する複数の撮像素子を含む撮像手段と、前記複数の撮像素子から出力される画像信号の値の範囲を調整するレベル補正手段と、前記複数の撮像素子を分割することによって構成される撮像素子グループごとであって、前記所定の色ごとに、色バランス補正係数を２つ以上記憶する色バランス補正係数記憶手段と、前記レベル補正手段から出力される画像信号の値を、前記撮像素子グループごとに、前記２つ以上の色バランス補正係数を用いて調整して、所望の色バランスに変換する色バランス補正手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像読取装置によれば、出力画像の色むらを軽減することができるので、カラー原稿を高品質に読取ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る画像読取装置は、複数の色に感度を有する撮像手段１と、レベル補正手段２と、色バランス補正係数記憶手段３と、色バランス補正係数補間処理手段４と、色バランス補正手段５とを有する。
【０００９】
撮像手段１は、例えば、主走査方向にライン状に配列された複数の撮像素子を有する。各撮像素子は、所定の色に感度を有する。実施の形態１においては、各撮像素子は、所定の色のカラーフィルタ、すなわち、実施の形態１においては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、又は青（Ｂ）のカラーフィルタを有し、赤、緑、又は青に感度を有する。撮像手段１は、画像を読取り、各撮像素子に対応するディジタル画素データＤ１からなる画像信号を出力する。レベル補正手段２は、撮像手段１から出力された画素データＤ１に対し、撮像手段１の感度に基づく補正を行い、レベル補正後の画素データＬ１を出力する。
【００１０】
色バランス補正係数記憶手段３は、複数の撮像素子を分割することによって構成される撮像素子グループごとであって、前記所定の色ごとに、色バランス補正係数Ｃ０をＹ個（Ｙは２以上の整数）記憶する。実施の形態１において、撮像素子グループは、１つのチップセットに備えられる所定数の撮像素子を含むグループである。
【００１１】
色バランス補正係数補間処理手段４は、レベル補正手段２から出力されるレベル補正後の画素データＬ１と、画素データＬ１の位置情報Ｌ１Ｐとに基づいて、複数の色バランス補正係数Ｃ０を線形補間することにより、補間後の色バランス補正係数Ｃｍを生成する。
【００１２】
色バランス補正手段５は、レベル補正手段２から出力されるレベル補正後の画素データＬ１の値を、撮像素子グループごとに、２つ以上の色バランス補正係数Ｃ０から得られた色バランス補正係数Ｃｍを用いて調整して、所望の色バランスに変換する。この補正は、赤、緑、青の色チャンネルごとに行われる。
【００１３】
図２は、撮像手段１の構成を概略的に示す平面図である。図２に示されるように、撮像手段１は、密着イメージセンサ１０で構成されている。密着イメージセンサ１０は、センサ基板１１と、センサ基板１１上に１列に配置されたＭ個（Ｍは、２以上の整数）のセンサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）と、光源１３とを有する。
【００１４】
図３は、密着イメージセンサ１０のセンサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）の一つを概略的に示す拡大平面図である。図３に示されるように、センサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）の各々は、Ｎ個（Ｎは、２以上の整数）の赤に感度を有する撮像素子１４Ｒ（１）〜１４Ｒ（Ｎ）と、Ｎ個の緑に感度を有する撮像素子１４Ｇ（１）〜１４Ｇ（Ｎ）と、Ｎ個の青に感度を有する撮像素子１４Ｂ（１）〜１４Ｂ（Ｎ）とを有する。図３においては、赤に感度を有する撮像素子１４Ｒ（１）〜１４Ｒ（Ｎ）は主走査方向に１列に配列されており、緑に感度を有する撮像素子１４Ｇ（１）〜１４Ｇ（Ｎ）は主走査方向に１列に配列されており、青に感度を有する撮像素子１４Ｂ（１）〜１４Ｂ（Ｎ）は主走査方向に１列に配列されている。また、図３においては、Ｑを、１≦Ｑ≦Ｎを満たす整数としたときに、各色に感度を有する３つの撮像素子１４Ｒ（Ｑ），１４Ｇ（Ｑ），１４Ｂ（Ｑ）は、副走査方向に並ぶように配置されている。撮像素子１４Ｒ（Ｑ），１４Ｇ（Ｑ），１４Ｂ（Ｑ）は、１画素に対応する。なお、図３は撮像素子の配列の一例を示しているが、本発明における撮像素子の配列は、図３の配列に限定されない。
【００１５】
また、図２には、センサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）を、隣接するセンサチップ間に隙間が無いように１列に配置した場合が示されているが、隣接するセンサチップ間に一定間隔の隙間を持たせるように配置してもよい。この場合には、撮像素子が存在しない隙間部分の画素データは、周辺の画素データに基づいて補間する。
【００１６】
図４は、レベル補正手段２の構成を概略的に示すブロック図である。図４に示されるように、レベル補正手段２は、撮像手段１から出力される画素データＤ１の黒レベルを補正する黒補正手段２１と、黒補正手段２１の出力を白レベル補正する白補正手段２２と、白補正手段２２の出力をグレーバランス補正するグレーバランス補正手段２３とを有する。また、レベル補正手段２は、黒補正手段２１が使用する黒補正係数を記憶する黒補正係数記憶手段２４と、白補正手段２２が使用する白補正係数を記憶する白補正係数記憶手段２５と、グレーバランス補正手段２３が使用するグレーバランス補正係数を記憶するグレーバランス補正係数記憶手段２６とを有する。
【００１７】
次に、撮像手段１及びレベル補正手段２の動作を説明する。撮像手段１を構成する密着イメージセンサ１０が出力する画素データＤ１は、レベル補正手段２に入力される。密着イメージセンサ１０の複数のセンサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）は、主走査方向に１列に連続的に配列されている。密着イメージセンサ１０からは、例えば、撮像素子の配列順に、連続的又は間欠的に画素データが出力される。例えば、密着イメージセンサ１０からは、センサチップ１２（１）の撮像素子１４Ｒ（１），１４Ｇ（１），１４Ｂ（１）からの画素データ、センサチップ１２（１）の撮像素子１４Ｒ（２），１４Ｇ（２），１４Ｂ（２）からの画素データ、センサチップ１２（１）の撮像素子１４Ｒ（３），１４Ｇ（３），１４Ｂ（３）からの画素データの順に画素データが出力され、さらに同様の順番で画素データが出力され、最後に、センサチップ１２（Ｍ）の撮像素子１４Ｒ（Ｎ），１４Ｇ（Ｎ），１４Ｂ（Ｎ）の画素データが出力される。このように読み出されることで、１ラインのカラー画像信号が生成される。また、１ラインのカラー画像信号が生成された後に、密着イメージセンサ１０又は原稿を副走査方向に移動させて画像を読み取る。このような動作を繰り返すことによって、２次元のカラー画像信号が生成される。なお、本発明は、複数の撮像素子が一次元的に配列されている画像読取装置に限定されず、複数の撮像素子が二次元的に配列されている画像読取装置、例えば、ディジタルカメラなどにも適用できる。
【００１８】
撮像手段１から出力された画素データＤ１は、黒補正手段２１に入力される。黒補正手段２１は、黒補正係数記憶手段２４に記憶された黒補正係数ＢＫｍと、以下の式（１）とを用いて、入力された画素データＤ１を補正（黒補正）し、黒補正後の画素データＢＫ１を生成する。
ＢＫ１＝Ｄ１−ＢＫｍ                          …（１）
黒補正係数ＢＫｍは、黒補正チャート（黒基準原稿）を用い、又は、光源をオフにすることによって、センサチップ１２（１）〜１２（Ｍ）に入射する光が無い状態にして読み取りを行った結果に基づいて、予め算出して、黒補正係数記憶手段２４に記憶する。黒補正は、撮像手段１の黒レベルの補正であり、光源を点灯させない状態でセンサチップから出力される画像信号に対し、各画素とも均一に予め定められた黒レベルの信号値に補正する。
【００１９】
黒補正後の画素データＢＫ１は、白補正手段２２に入力される。白補正手段２２は、白補正係数記憶手段２５に記憶された白補正係数ＷＨｍと、以下の式（２）とを用いて、入力された黒補正後の画素データＢＫ１を補正（白補正）し、白補正後の画素データＷＨ１を生成する。
ＷＨ１＝ＷＨｍ／ＢＫ１                        …（２）
白補正係数ＷＨｍは、白補正チャート（白基準原稿）を用いて読み取りを行ったときの目標値と実測値の比率であり、予め算出して、白補正係数記憶手段２５に記憶する。白補正は、黒補正手段２１によって黒レベルが補正された状態で、光源を点灯し、基準となる白補正チャートを読み取った結果が、予め定められた白レベルに均一になるようにする補正であり、撮像素子の出力バラツキ及び光学系の減衰分の補正である。
【００２０】
白補正後の画素データＷＨ１は、グレーバランス補正手段２３に入力される。グレーバランス補正手段２３は、グレーバランス補正係数記憶手段２６に記憶されたグレーバランス補正係数ＧＢｍと、以下の式（３）とを用いて、入力された白補正後の画素データＷＨ１を補正し、グレーバランス補正後の画素データＬ１を生成する。
Ｌ１＝ＧＢｍ／ＷＨ１                          …（３）
グレーバランス補正係数ＧＢｍは、グレーバランス補正用チャート（グレー基準原稿）を用いて読み取りを行ったときの目標値と実測値の比率であり、赤、緑、青の色チャンネルのそれぞれに対し予め算出して、グレーバランス補正係数記憶手段２６に記憶する。
【００２１】
なお、レベル補正手段２における各補正を行なう対象範囲は、撮像素子ごと、センサチップごと、任意の数の撮像素子を含むブロックごとの、いずれでもよく、本発明は、いずれの場合にも適用可能である。
【００２２】
色バランス補正手段５は、赤、緑、青の各色チャンネルの組み合わせに対し、色チャンネル間のバランスをマトリクス処理により補正する。色バランス補正手段５は、入力データＬ１に対し、構成される色成分に成分分解を行なったうえで、色バランス補正係数補間処理手段４が送出する補間後色バランス補正係数Ｃｍと、以下の式（４）とを用いて、色バランス補正出力Ｃ１の赤、緑、青の各色チャンネルの成分Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂを算出する。
【００２３】
【数１】
2009159193.tif 000003
【００２４】
式（４）において、Ｌ１Ｒ，Ｌ１Ｇ，Ｌ１Ｂは、色バランス補正手段５に入力された画素データＬ１の赤、緑、青の各色の成分である。また、ＲＫ０〜ＲＫ１１，ＧＫ０〜ＧＫ１１，ＢＫ０〜ＢＫ１１は、予め算出された色バランス補正係数である。また、Ｈｒ，Ｈｇ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｍ，Ｈｙ，Ｈｒｙ，Ｈｒｍ，Ｈｇｙ，Ｈｇｃ，Ｈｂｃ，Ｈｂｍは、入力データＬ１に対し、構成される色成分ごとに成分分解を行なって得られる数値である。
【００２５】
次に、色バランス補正係数Ｃｍの設定方法について説明する。図５（ａ）は、あるカラーチャート（カラー基準原稿）を読み取ったときのレベル補正手段２の出力分布を示す図であり、図５（ｂ）は、他のカラーチャートを読み取ったときのレベル補正手段２の出力分布を示す図であり、図５（ｃ）は、色バランス補正後の出力分布を示す図である。図５（ａ）に示す出力分布は、カラーチャートを読み取ったときの出力値が、センサチップごとに異なった値になっており、レベル補正手段２による黒補正及び白補正を経ても、センサチップ間の出力値のバラツキは補正されないことを示している。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）とは異なるカラーチャートを読み取ったときの出力値が、センサチップごとに異なった値になっており、レベル補正手段２による黒補正及び白補正を経ても、センサチップ間の出力値のバラツキは補正されないことを示しており、また、センサチップ間の出力値のバラツキは、図５（ａ）とは異なる傾向を示している。このことから、カラーチャートごとに、個別の色バランス補正係数を設定する必要があることがわかる。カラーチャートごとに個別の色バランス補正係数を設定することにより、例えば、図５（ｃ）のように、各センサチップの出力値を、目標値に近い値に補正することができる。
【００２６】
図６（ａ）及び（ｂ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布の一例を示す図であり、図６（ａ）は色バランス補正手段５による補正前を示し、図６（ｂ）は色バランス補正手段５による補正後を示す。図６（ａ）及び（ｂ）には、図５の例（センサチップ内の出力が一様であり、水平な直線で表される例）とは異なり、センサチップ内の出力が一様ではない例（センサチップ内の出力が傾斜する直線で表される例）を示している。２つのセンサチップの出力分布ＤＬ，ＤＲのそれぞれの出力平均値をＭＬ，ＭＲとし、それぞれのセンサチップの出力平均の目標値をＭＴとし、出力平均値ＭＬ，ＭＲを目標値ＭＴにするように補正する係数を、色バランス補正手段５に設定する。この場合、図６（ｂ）に示されるように、隣接するセンサチップの間で出力の段差ｄ０が発生してしまう。これを回避するためには、各撮像素子ごとに色バランス補正係数を設定する方法が理想的であるが、メモリ容量が膨大になるので、実際に採用し難い。このため、本発明においては、各撮像素子ごとに色バランス補正係数を設定せずに、撮像素子グループごとに、撮像素子の個数よりも少ない複数個（Ｙ個）の色バランス補正係数を設定する。実施の形態１においては、撮像素子グループはセンサチップに対応し、各センサチップに対し、各色チャンネルごとに少なくとも２個の色バランス補正係数を設定する。
【００２７】
図７（ａ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子（撮像素子グループ）を２つのサブグループに分割して、サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の出力分布を示す図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の結果に基づく再計算によって得られた各センサチップごとの出力分布を示す図である。図７（ａ）に示されるように、隣接する２つのセンサチップの内の左側のセンサチップの出力分布をＤＬ１とし、右側のセンサチップの出力分布をＤＲ１とする。また、左側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの出力平均をＭＬ１Ｌとし、左側のセンサチップの撮像素子の右半分のサブグループの出力平均をＭＬ１Ｒとし、右側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの出力平均をＭＲ１Ｌとし、右側のセンサチップの右半分の撮像素子のサブグループの出力平均をＭＲ１Ｒとする。そして、４つの各サブグループの出力平均値を目標値ＭＴに近づけるように、サブグループごとに、かつ、所定の色ごとに、色バランス補正係数Ｃ０を算出する。求めた色バランス補正係数を、各サブグループの出力分布に一律に適用すると、図７（ｂ）に示されるような出力分布となる。図７（ｂ）において、ＤＬ１Ｌａは、左側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＬ１Ｒａは、左側のセンサチップの右半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＲ１Ｌａは、右側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＲ１Ｒａは、右側のセンサチップの右半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布である。
【００２８】
実施の形態１においては、図７（ｃ）に示されるように、センサチップ内における撮像素子の位置情報を元に、センサチップ内の２つの色バランス補正係数を線形補間により再計算し、左側のセンサチップの各サブグループの補正後の出力分布ＤＬ１Ｌａ及びＤＬ１Ｒａを、左側のセンサチップ内において段差の無い滑らかな分布ＤＬ１ｂにし、右側のセンサチップの各サブグループの補正後の出力分布ＤＲ１Ｌａ及びＤＲ１Ｒａを、右側のセンサチップ内において段差の無い滑らかな分布ＤＲ１ｂにする。このときの色バランス補正係数Ｃ０（左側のサブグループの基準位置における色バランス補正係数をＣ０Ｌとし、右側のサブグループの基準位置における色バランス補正係数をＣ０Ｒとする）と補間後の色バランス補正係数Ｃｍとの関係は、図８のようになる。
【００２９】
次に、色バランス補正係数Ｃ０の算出手順を説明する。図９は、色バランス補正手段５によって使用される色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。色バランス補正係数の算出に際しては、まず、予め設定した複数のカラーチャートを読取り、出力信号の実測値を取得する（ステップＳ１）。次に、１つのセンサチップ（撮像素子グループ）内の複数の撮像素子を、複数の個数の撮像素子を含むＹ個（Ｙは２以上の整数）のサブグループに分割し、取得した実測値を元に、サブグループの撮像素子ごとの出力平均値を求める（ステップＳ２）。すなわち、１つのセンサチップに含まれる撮像素子数をＸ、設定する複数の色バランス補正係数の数をＹとすると、互いに隣接し、互いに重複しないＸ／Ｙ個の撮像素子を含むサブグループについて、複数のカラーチャートに対する出力（実測値）の平均値を求める。次に、複数のカラーチャートごとの目標値と、ステップＳ２で算出された出力平均値との差を最小とする、式（４）の計算に用いられる色バランス補正係数を求め（ステップＳ３）、この色バランス補正係数を、メモリに格納する（ステップＳ４）。
【００３０】
以上に説明したように、実施の形態１においては、図７（ｂ）に示されるように、複数の撮像素子を含むサブグループごとに複数の色に関する感度のバラツキを補正しているので、結果的に複数の撮像素子の出力画像における色ムラを軽減することができる。
【００３１】
また、実施の形態１においては、図７（ｂ）に示されるように、センサチップごとに複数の色バランス補正係数を設定し、図８に示されるように、複数の色バランス補正係数を撮像素子位置情報を元に補間することで、各撮像素子に対応した色バランス補正係数を適用することができるので、予め色バランス補正係数記憶手段３に格納しておくデータを少なくしても、精度のよい色バランス補正を行なうことができる。
【００３２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る画像読取装置は、色バランス補正係数の算出方法が、実施の形態１に係る画像読取装置における算出方法と相違する。実施の形態２においては、色バランス補正係数は、撮像素子グループをＹ個（Ｙは２以上の整数）に分割することによって構成されるＹ個のサブグループの内の、他の撮像素子グループに隣接する、外側のサブグループについては、外側のサブグループのそれぞれに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個（Ｚは１以上の整数）の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される。また、他の撮像素子グループに隣接する外側のサブグループ以外のサブグループについては、色バランス補正係数は、外側のサブグループ以外のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される。ここで、外側のサブグループ以外のサブグループとは、Ｙが３以上である場合における両端のサブグループに挟まれた内側のサブグループ、又は、Ｙが２以上である場合における両端のセンサチップにおける、他の撮像素子グループに隣接しない側のサブグループである。この点以外については、実施の形態２に係る画像読取装置は、実施の形態１に係る画像読取装置と同じである。
【００３３】
図１０（ａ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布の一例を示す図であり、図１０（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子（撮像素子グループ）を２つのサブグループに分割して、サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の出力分布を示す図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の結果に基づく再計算によって得られた各センサチップごと（撮像素子グループごと）の出力分布を示す図である。図１０（ａ）に示されるように、隣接する２つのセンサチップの内の左側のセンサチップの出力分布をＤＬ２とし、右側のセンサチップの出力分布をＤＲ２とする。また、左側のセンサチップの左端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭＬ２Ｌとし、左側のセンサチップの右端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭＬ２Ｒとし、右側のセンサチップの左端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭＲ２Ｌとし、右側のセンサチップの右端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭＲ２Ｒとする。そして、図１０（ａ）に示される、Ｚ個の撮像素子からなる４つの各領域の出力平均値ＭＬ２Ｌ，ＭＬ２Ｒ，ＭＲ２Ｌ，ＭＲ２Ｒを目標値ＭＴに近づけるように色バランス補正係数を算出する。
【００３４】
求めた色バランス補正係数を一律に撮像素子の各サブグループに適用すると、図１０（ｂ）に示されるような出力分布となる。図１０（ｂ）において、ＤＬ２Ｌａは、左側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＬ２Ｒａは、左側のセンサチップの右半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＲ２Ｌａは、右側のセンサチップの左半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布であり、ＤＲ２Ｒａは、右側のセンサチップの右半分の撮像素子のサブグループの補正後の出力分布である。
【００３５】
実施の形態２においては、図１０（ｃ）に示されるように、センサチップ内における撮像素子の位置情報を元に、センサチップ内の２つの色バランス補正係数を線形補間により再計算し、左側のセンサチップの各サブグループの補正後の出力分布ＤＬ２Ｌａ及びＤＬ２Ｒａを、左側のセンサチップ内において段差の無い滑らかな分布ＤＬ２ｂにし、右側のセンサチップの各サブグループの補正後の出力分布ＤＲ２Ｌａ及びＤＲ２Ｒａを、右側のセンサチップ内において段差の無い滑らかな分布ＤＲ２ｂにする。
【００３６】
次に、色バランス補正係数の算出手順について説明する。図１１は、実施の形態２に係る画像読取装置における色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。色バランス補正係数の算出に際しては、まず、予め設定した複数のカラーチャートを読取り、出力信号の実測値を取得する（ステップＳ１）。次に、１つのセンサチップ（撮像素子グループ）内の複数の撮像素子を、任意の個数の撮像素子を含むＹ個のサブグループに分割する（ステップＳ１０）。ここで、１つのセンサチップに含まれる撮像素子数をＸ、設定する複数の色バランス補正係数の数をＹとすると、互いに隣接し、互いに重複しないＸ／Ｙ個の撮像素子を含むサブグループになる。
【００３７】
次に、サブグループが、他のセンサチップ（撮像素子グループ）に隣接する外側のサブグループであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。他のセンサチップに隣接する外側のサブグループである場合は、判定はＹＥＳになり、他のセンサチップに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の出力平均値（例えば、図１０（ａ）のＭＬ２Ｌ，ＭＬ２Ｒ，ＭＲ２Ｌ，ＭＲ２Ｒ）を算出する（ステップＳ１２）。他のセンサチップに隣接する外側のサブグループでない場合は、判定はＮＯになり、サブグループ内のすべての撮像素子の出力平均値を算出する（ステップＳ１３）。
【００３８】
次に、複数のカラーチャートごとの目標値と、算出された、サブグループの撮像素子ごとの出力平均値との差を最小とする、式（４）の計算に用いられる色バランス補正係数を求め（ステップＳ３）、この色バランス補正係数をメモリに格納する（ステップＳ４）。
【００３９】
以上に説明したように、実施の形態２においては、複数の撮像素子を含むサブグループごとに複数の色に関する感度のバラツキを補正しているので、結果的に複数の撮像素子の出力画像における色ムラを軽減することができる。
【００４０】
また、実施の形態２においては、センサチップごとに複数の色バランス補正係数を設定する際に、他のセンサチップに隣接する位置にあるサブグループの色バランス補正係数に関しては、他のセンサチップに隣接する位置の撮像素子の特性を重視することにより、色バランス補正後に発生する段差（例えば、図６（ｂ）に示されるｄ０）を軽減することができる。
【００４１】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る画像読取装置は、色バランス補正係数の算出方法が、実施の形態１又は２に係る画像読取装置における算出方法と相違する。実施の形態３においては、色バランス補正係数は、撮像素子グループをＹ個（Ｙは２以上の整数）に分割することによって構成されるＹ個のサブグループの内の、他の撮像素子グループに隣接する外側のサブグループについては、外側のサブグループのそれぞれに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個（Ｚは１以上の整数）の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される。また、他の撮像素子グループに隣接する外側のサブグループ以外のサブグループについては、色バランス補正係数は、外側のサブグループ以外のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値を元に算出される。また、実施の形態３においては、色バランス補正係数は、他の撮像素子グループに隣接する外側のサブグループについては、外側のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値である第１の値Ａと、この外側のサブグループに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値である第２の値Ｂとの差分の絶対値｜Ａ−Ｂ｜を計算し、この差分の絶対値が所定の閾値Ｃを超えた場合には、第１の値Ａと第２の値の平均値を元に算出される。この点以外については、実施の形態３に係る画像読取装置は、実施の形態１又は２に係る画像読取装置と同じである。
【００４２】
図１２（ａ）乃至（ｃ）は、１つのセンサチップ内で２つの色バランス補正係数を設定する場合の図であり、センサチップの出力分布はセンサチップ中央部の出力が低く窪んだような形状となっている場合を示す。図１２（ａ）は、隣接するセンサチップが存在する１つのセンサチップの出力分布Ｄ３の一例を示し、図１２（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子（撮像素子グループ）を２つのサブグループに分割して、サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の出力分布Ｄ３ａを示し、図１２（ｃ）は、実施の形態３に基づく計算によって得られたセンサチップごと（撮像素子グループごと）の出力分布Ｄ３ｂを示す。
【００４３】
図１２（ａ）に示すセンサチップのうち、センサチップの左端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭ３ＬＬとし、センサチップの右端からＺ個の撮像素子の出力平均をＭ３ＲＲとし、センサチップの左半分の撮像素子のサブグループの出力平均をＭ３Ｌとし、センサチップの右半分の撮像素子のサブグループの出力平均をＭ３Ｒとする。
【００４４】
上記実施の形態２に示す処理によって、左端からＺ個の撮像素子の出力平均Ｍ３ＬＬと右端からＺ個の撮像素子の出力平均Ｍ３ＲＲを目標値に近づけるよう補正した場合には、図１２（ｂ）に示されるように、センサチップの中央部分が適切に補正されない結果となる。そこで、実施の形態３においては、外側のサブグループに含まれる撮像素子の感度特性の平均値である第１の値Ａ（図１２（ａ）におけるＭ３Ｌ又はＭ３Ｒ）と、この外側のサブグループに含まれる撮像素子の個数より少ないＺ個の撮像素子であって、他の撮像素子グループに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の感度特性の平均値である第２の値Ｂ（図１２（ａ）におけるＭ３ＬＬ又はＭ３ＲＲ）との差分の絶対値（図１２（ａ）においては、｜Ｍ３Ｌ−Ｍ３ＬＬ｜、又は、｜Ｍ３Ｒ−Ｍ３ＲＲ｜）を計算し、この差分の絶対値が所定の閾値Ｃを超えた場合には、Ｍ３ＬＬ又はＭ３ＲＲをそのままデータとして使用するのではなく、第１の値Ａ及び第２の値Ｂの平均値を補正前のデータとする。この方法を採用した場合には、図１２（ｃ）の曲線Ｄ３ｂのような出力が得られる。
【００４５】
次に、色バランス補正係数の算出手順について説明する。図１３は、実施の形態３に係る画像読取装置における色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。色バランス補正係数の算出に際しては、まず、予め設定した複数のカラーチャートを読取り、出力信号の実測値を取得する（ステップＳ１）。次に、１つのセンサチップ（撮像素子グループ）内の複数の撮像素子を、任意の個数の撮像素子を含むＹ個のサブグループに分割する（ステップＳ２０）。ここで、１つのセンサチップに含まれる撮像素子数をＸ、設定する複数の色バランス補正係数の数をＹとすると、互いに隣接し、互いに重複しないＸ／Ｙ個の撮像素子を含むサブグループになる。
【００４６】
次に、サブグループが、他のセンサチップに隣接する、外側のサブグループであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。他のセンサチップに隣接する外側のサブグループである場合は、判定はＹＥＳになり、サブグループ内の出力平均値Ａ（例えば、図１２（ａ）のＭ３Ｌ，Ｍ３Ｒ）と、他のセンサチップに隣接する側から数えたＺ個の撮像素子の出力平均値Ｂ（例えば、図１２（ａ）のＭ３ＬＬ，Ｍ３ＲＲ）を算出し（ステップＳ２２）、差分の絶対値｜Ａ−Ｂ｜が閾値Ｃより大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。絶対値｜Ａ−Ｂ｜が閾値Ｃより大きいときには、判定はＹＥＳになり、出力平均値ＡとＢの平均値を算出する（ステップＳ２５）。絶対値｜Ａ−Ｂ｜が閾値Ｃ以下のときには、判定はＮＯになり、出力平均値Ｂを選択する（ステップＳ２６）。なお、ステップＳ２１において、他のセンサチップに隣接する外側のサブグループでない場合には、判定はＮＯになり、サブグループ内の撮像素子の出力平均値を算出する（ステップＳ２３）。
【００４７】
次に、複数のカラーチャートごとの目標値と、算出された、サブグループの撮像素子ごとの出力平均値との差を最小とする、式（４）の計算に用いられる色バランス補正係数を求め（ステップＳ３）、この色バランス補正係数をメモリに格納する（ステップＳ４）。
【００４８】
以上に説明したように、実施の形態３においては、複数の撮像素子を含むサブグループごとに複数の色に関する感度のバラツキを補正しているので、結果的に複数の撮像素子の出力画像における色ムラを軽減することができる。
【００４９】
また、実施の形態３においては、センサチップごとに複数の色バランス補正係数を設定する際に、他のセンサチップ隣接する位置にあるグループの色バランス補正係数に関しては、他のセンサチップに隣接する位置の撮像素子の特性とグループ全体の特性が大きく異なっていないかを判断し、この判断結果に基づいて、参照する撮像素子の特性を選択している。このため、隣接するセンサチップ間に生じることがある出力特性の段差の軽減と、センサチップの中央部などに、適切に補正されない箇所が残ってしまう現象の回避という２つの観点を考慮した、バランスの良い補正をすることができる。
【００５０】
さらに、複数のセンサチップ内部の出力バラツキを考慮した色バランス補正係数を設定することにより、補正後の弊害を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の撮像手段を構成する密着イメージセンサを概略的に示す平面図である。
【図３】図２の密着イメージセンサのセンサチップを示す拡大平面図である。
【図４】図１のレベル補正手段の構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、あるカラーチャートを読み取ったときのレベル補正手段の出力分布を示す図であり、（ｂ）は、他のカラーチャートを読み取ったときのレベル補正手段の出力分布を示す図であり、（ｃ）は、色バランス補正後の出力分布を示す図である。
【図６】（ａ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布を示す図であり、（ｂ）は、色バランス補正後の出力分布を示す図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置に関し、（ａ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布を示す図であり、（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子を２つのサブグループに分割して、各サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の色バランス補正後の出力分布を示す図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）の結果に基づく再計算によって得られた各センサチップごとの出力分布を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る画像読取装置の色バランス補正係数補間処理手段による色バランス補正係数の線形補間を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る画像読取装置における色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る画像読取装置に関し、（ａ）は、隣接する２つのセンサチップの出力分布を示す図であり、（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子を２つのサブグループに分割して、各サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の色バランス補正後の出力分布を示す図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）の結果に基づく再計算によって得られた各センサチップごとの出力分布を示す図である。
【図１１】実施の形態２に係る画像読取装置における色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る画像読取装置において１つのセンサチップ内で２つの色バランス補正係数を設定する場合の図であり、（ａ）は、隣接するセンサチップが存在する１つのセンサチップの出力分布の一例を示し、（ｂ）は、１つのセンサチップ内の複数の撮像素子（撮像素子グループ）を２つのサブグループに分割して、各サブグループごとに色バランス補正係数を設定した場合の出力分布を示し、（ｃ）は、実施の形態３に基づく計算によって得られた各センサチップごとの出力分布を示す。
【図１３】実施の形態３に係る画像読取装置における色バランス補正係数の算出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１  撮像手段、  ２  レベル補正手段、  ３  色バランス補正係数記憶手段、  ４  色バランス補正係数補間処理手段、  ５  色バランス補正手段、  １０  密着イメージセンサ、  １１  センサ基板、  １２（１）〜１２（Ｍ）  センサチップ、  １３  光源、  １４Ｒ（１）〜１４Ｒ（Ｎ）  赤に感度を有する撮像素子、  １４Ｇ（１）〜１４Ｇ（Ｎ）  緑に感度を有する撮像素子、  １４Ｂ（１）〜１４Ｂ（Ｎ）  青に感度を有する撮像素子、  ２１  黒補正手段、  ２２  白補正手段、  ２３  グレーバランス補正手段、  ２４  黒補正係数記憶手段、  ２５  白補正係数記憶手段、  ２６  グレーバランス補正係数記憶手段。
【図１】
2009159193.tif 000004
【図２】
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【図３】
2009159193.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009159193.tif 000009
【図７】
2009159193.tif 000010
【図８】
2009159193.tif 000011
【図９】
2009159193.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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