(57)【要約】【課題】ＣＣＤの個々の素子のバラツキを消すことなく、ゴミ等の影響を除去した白基準データを得ることができる画像読取装置を提供する。【解決手段】シェーディングプレートを読み取った画像データが画像データ記憶部に記憶され、平均値算出部は注目画素の前後所定画素数の画素の値の平均値を算出する。そして、判定部が、平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあるか否かを判定し、平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にある場合、データ補正部は注目画素の値を白基準データ記憶部に出力する。また、平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値外にあり、注目画素の値が平均値より大きい場合には、平均値に閾値を加えた値を、注目画素の値が平均値より小さい場合には、平均値より閾値を減じた値をデータ補正部が出力する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白基準と、光電変換素子と、白基準を上記光電変換素子で読み取った画像データを補正して白基準データとするデータ補正部と、上記データ補正部からの白基準データを記憶する記憶部と、上記記憶部から読み出された白基準データに基づき原稿の読み取りデータを補正するシェーディング補正部とを備えた画像読取装置において、
上記光電変換素子の注目画素の前後所定画素数の画素の値の平均値を算出する平均値算出部と、上記平均値算出部が算出した平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあるか否かを判定する判定部とを備え、
上記データ補正部が、上記判定部で平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあると判定された場合、注目画素の値を白基準データとして出力し、上記判定部で平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値外にあると判定された場合で、注目画素の値が平均値より大きい場合には、上記平均値に閾値を加えた値を白基準データとして出力し、注目画素の値が平均値より小さい場合には、上記平均値より閾値を減じた値を白基準データとして出力することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像読取装置において、
上記平均値算出部の平均値を算出する画素数が変更可能であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された画像読取装置において、
上記判定部の閾値が変更可能であることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複合機等の画像読取装置、特に、シェーディング補正機能を備えた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機能、ファクシミリ機能、プリント機能等を有するデジタル複合機、ファクシミリ装置あるいはコピー機等の画像読取装置は、原稿用紙の画像データを読み取るＣＣＤイメージセンサまたは密着型センサ（ＣＩＳ）を備えている。このようなセンサでは、照明ムラ、各受光素子間の感度バラツキあるいはレンズ特性により、均一な輝度及び濃度の原稿画像を読み取ったにも拘わらず、読み取られた画像データの輝度及び濃度が不均一となることがある。この現象はシェーディングと呼ばれ、複写紙上に形成される再現画像の忠実度を損なう原因となる。
【０００３】
このため、デジタル複合機等の画像読取装置の読取部に白基準板を取り付け、この白基準板を読み取ったデータを白基準データとして保存し、実際のコピーあるいはスキャン時に得られたデータを上記の白基準データで補正している。
【０００４】
読み取りの白基準となるシェーディングプレートとしては、通常の原稿の白と同等、または、若干それより白い材料、例えば、ルミラー（登録商標）を使用するが、ルミラーは他の物質が接触すると、黒化もしくは濃度ムラを生じる特性がある。
一方、ポリカーボネートは上記のような接触による濃度変化はないが、ルミラーに比べ白くなく、その材料色のままでは白基準に適さないので、通常は、ルミラーを他の物質に接触しないように機械に取り付け、白基準板として使用している。
【０００５】
しかしながら、別の制約により、白基準板取付部に十分な寸法を取る余裕がなく、白基準板がガラス等の別部品に接触せざるをえない場合がある。この場合は、材料にポリカーボネートを選択し、白色の塗装を塗ることが考えられるが、塗装ムラが読み取りの基準となる白基準データに影響を及ぼす、という問題があった。
また、製造過程において白基準板上にゴミが付着するケースがあり、そのゴミが白基準データに影響を及ぼすという問題もあった。
【０００６】
上記のゴミの付着等の影響を除去するため、基準となる白基準板を読み取ったデータの注目画素の周囲のデータの平均値を用いることが提案されている。すなわち、注目画素の周囲の画素の値の平均値と注目画素の値とを比較し、差が設定値より大きい場合に、注目画素の値を平均値と置き換えて白基準データとすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように、注目画素の周囲の画素の値の平均値と注目画素の値との差が設定値より大きい場合に、注目画素の値を平均値と置き換えるた場合、イメージセンサの各素子の感度バラツキが白基準データから消えてしまう。すなわち、イメージセンサの各素子に上記の設定値より大きいバラツキがあった場合、設定値より大きいバラツキを有する素子の値が平均値と置き換えられるので、イメージセンサのバラツキが白基準データから除かれてしまうことになる。
【０００８】
このように、イメージセンサの各素子に大きいバラツキがあった場合、白基準データとして各素子のバラツキが消去されたものが生成されるため、原稿を読み取った場合に、実際の画像に忠実な画像データを得ることができない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、イメージセンサの個々の素子のバラツキを消すことなく、ゴミ等の影響を除去した白基準データを得ることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、白基準と、光電変換素子と、白基準を上記光電変換素子で読み取った画像データを補正して白基準データとするデータ補正部と、上記データ補正部からの白基準データを記憶する記憶部と、上記記憶部から読み出された白基準データに基づき原稿の読み取りデータを補正するシェーディング補正部とを備えた画像読取装置において、上記光電変換素子の注目画素の前後所定画素数の画素の値の平均値を算出する平均値算出部と、上記平均値算出部が算出した平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあるか否かを判定する判定部とを備え、上記データ補正部が、上記判定部で平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあると判定された場合、注目画素の値を白基準データとして出力し、上記判定部で平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値外にあると判定された場合で、注目画素の値が平均値より大きい場合には、上記平均値に閾値を加えた値を白基準データとして出力し、注目画素の値が平均値より小さい場合には、上記平均値より閾値を減じた値を白基準データとして出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他の画像読取装置は、上記の画像読取装置において、上記平均値算出部の平均値を算出する画素数が変更可能であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る他の画像読取装置は、上記の画像読取装置において、上記判定部の閾値が変更可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像読取装置は、光電変換素子の注目画素の前後所定画素数の画素の値の平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値外にある場合、平均値に閾値を加えた値または平均値より閾値を減じた値が白基準データとされる。したがって、本発明の画像読取装置によれば、光電変換素子、例えば、ＣＣＤイメージセンサの個々の素子のバラツキを反映した白基準データを得ることができる。
すなわち、光電変換素子のある素子に閾値より大きいバラツキがあった場合でも、平均値に閾値を加えるか、あるいは、平均値より閾値が減じられるので、閾値分のバラツキを白基準データに残すことができる。一方、ゴミ等により大きな値の変動があった素子については、閾値分のみ増加、または減少するが、大きな変動はなくすことができる。
【００１３】
なお、上記の閾値または平均する素子数を光電変換素子の各素子間のバラツキの大きさに応じて調整することにより、実際のバラツキを反映した白基準データを得ることが可能である。すなわち、光電変換素子の各素子間のバラツキが大きい場合には、閾値を大きくするか、または、平均する素子数を少なくする。また、光電変換素子の各素子間のバラツキが小さい場合には、閾値を小さくするか、または、平均する素子数を多くすればよい。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の画像読取装置をデジタル複合機に適用した実施例について説明する。図１はデジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
ＭＰＵ１はバス２１を介してデジタル複合機のハードウェア各部を制御するとともに、フラッシュメモリ２に記憶されたプログラムに基づいて各種のプログラムを実行する。フラッシュメモリ２は、デジタル複合機の動作に必要な種々のプログラムあるいは操作メッセージ及びシェーディングデータを記憶し、ＳＲＡＭ３はプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
【００１５】
メモリコントローラ４は画像メモリ５への画像信号の書込み、読出しを制御し、画像メモリ５はＳＤＲＡＭ等を用いて構成され、送信すべき画像データまたは受信した画像データあるいは読み取った画像データを記憶する。また、コーデック６は所定のプロトコルに対応して符号化及び復号するものであり、読み取った原稿の画像データを送信するためにＭＨ、ＭＲまたはＭＭＲ方式により符号化し、外部から受信した画像データを復号する。このコーデック６は、電子メールに添付可能なファイルとして一般的に利用される画像フォーマットであるＴＩＦＦ方式等にも対応して符号化、復号する。
【００１６】
また、モデム７はバス２１に接続されており、ファクシミリ通信が可能なファクスモデムとしての機能を有し、このモデム７は同様にバス２１に接続されたＮＣＵ８と接続されている。ＮＣＵ８はアナログ回線の閉結及び開放の動作を行うハードウェアであり、必要に応じてモデム７を公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）９に接続する。
操作パネル１０は、デジタル複合機の動作状態の表示、あるいは、種々の機能の操作画面の表示を行う表示部と、デジタル複合機を操作するための複数のキーよりなる。
【００１７】
また、読取機構制御回路１１は、原稿読取時にオートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）あるいはフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ）等の読取り用原稿載置台（図示せず）を制御するとともに、光源１２を点灯する。ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという）１３は原稿載置台に載置された原稿の画像を読み取ってアナログフロントエンド（ＡＦＥ）１５に入力する。白基準データの取得時には、シェーディングプレート１４が光源１２により照射され、ＣＣＤ１３によりシェーディングプレートからの光が受光される。
【００１８】
一方、アナログフロントエンド１５はＣＣＤ１３からの信号をサンプル／ホールド及び増幅して読取画像信号処理回路１６に入力する。この読取画像信号処理回路１６はデジタル画像データを生成するとともに、シェーディング補正を実行し、補正された画像データはメモリコントローラ４を介して画像メモリ５に記憶される。
【００１９】
さらに、プリント画像信号処理回路１７は、プリント画像信号を処理してプリンタ１８に入力し、プリンタ１８は、電子写真方式等のプリンタ装置であり、受信した画像データ、コピー原稿データあるいは外部からのプリントデータを印刷する。
また、ＬＡＮインターフェース１９はＬＡＮ２０に接続され、ＬＡＮ２０に対して信号及びデータを送信するものであり、信号変換やプロトコル変換などのインターフェース処理を実行する。
【００２０】
図２は上記の読取画像信号処理回路１６の概要を示すブロック図であり、この読取画像信号処理回路１６の詳細について説明する。
Ａ／Ｄ変換器３１はアナログデータを例えば８ビットのデジタルデータ（２５６階調）に変換してシェーディング補正回路３２に入力する。シェーディング補正回路３２はこのデジタルの画像データに対して、光源の照度ムラ、ＣＣＤイメージセンサの各素子間の感度バラツキあるいはレンズ特性等を補正するシェーディング補正を行う。このシェーディング補正回路３２には、白基準データの生成時に使用する閾値及び画素値の平均値算出に使用する画素数が入力されており、これらの値は操作パネル１０を使用して変更することができる。
【００２１】
また、シェーディング補正回路３２からの画像データが入力される変倍回路３３は、画像を拡大または縮小する場合に、その拡大または縮小処理及びそれに伴う画像の歪みの補正処理を行う。エッジ強調回路３４は変倍回路３３からの画像データからエッジ量を検出し、原画像データと合成する強調量を検出したエッジ量に基づいて決定し、決定した強調量を原画像データに合成することによりエッジ強調された画像データを生成する。
【００２２】
さらに、ガンマ補正回路３５はエッジ強調回路３４からの画像データに対してＣＣＤ１３の光電変換特性における非直線性を補正するためのガンマ補正処理を行う。２値化回路３６はガンマ補正回路３５からの画像データを２値化してシリアル／パラレル変換回路（Ｓ／Ｐ）３７に入力し、Ｓ／Ｐ３７は２値化されたデジタルデータをパラレルデータに変換してメモリコントローラ４に出力する。
【００２３】
次に、シェーディング補正回路３２での白基準データの生成について説明する。
図３はシェーディング補正回路３２の機能を示す機能ブロック図であり、シェーディング補正部４１は、白基準データ記憶部４２に記憶されている白基準データを用いて画像データに対してシェーディング補正を行う。
画像データ記憶部４３は入力される画像のデジタルデータを順次記憶し、注目画素の前後の指定画素数のデータを平均値算出部４４に出力するとともに、注目画素のデータを判定部４５及びデータ補正部４６に出力する。
【００２４】
また、平均値算出部４４は、注目画素の前後所定画素数の画素の値の平均値を算出し、判定部４５及びデータ補正部４６に出力する。判定部４５は平均値算出部４４が算出した平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあるか否かを判定する。そして、データ補正部４６は、判定部４５の判定結果に応じて注目画素の値を補正し、白基準データとして白基準データ記憶部４２に出力する。
なお、以上の各部はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成され、ソフトウエアにより各機能が実行されるが、各部をハードウェアで構成することも可能である。
【００２５】
次に、上記のシェーディング補正回路で白基準データを得る場合の作用について説明する。
デジタル複合機に白基準データの取得を指示すると、読取機構制御回路１１が光源１２を点灯し、ＣＣＤ１３がシェーディングプレート１４を読み取り、取得データをＡＦＥ１５を介して読取画像信号処理回路１６に入力する。
【００２６】
読取画像信号処理回路１６に入力された画像データはＡ／Ｄ変換器３１によりデジタルデータに変換された後、シェーディング補正回路３２に入力され、画像データ記憶部４３に記憶される。
シェーディングプレート１４を読み取った全ての画像データが画像データ記憶部４３に記憶された後、画像データ記憶部４３はＣＣＤの先頭素子を注目画素とし、当該注目画素の値を判定部４５及びデータ補正部４６に入力する。これと同時に、画像データ記憶部４３は、当該注目画素の前後所定画素数の画素の値を平均値算出部４４に出力する。なお、注目画素が先頭画素の場合には、後の所定画素数、例えば１１画素の値を平均値算出部４４に出力する。
【００２７】
そして、判定部４５は、平均値算出部４４からの平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあるか否かを判定し、判定結果をデータ補正部４６に入力する。
データ補正部４６は、判定部４５が平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値内にあると判定した場合、注目画素の値を白基準データとして出力する。また、判定部４５が平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値外にあり、注目画素の値が平均値より大きいと判定した場合には、データ補正部４６は、平均値に閾値を加えた値を白基準データとして出力する。
【００２８】
さらに、判定部４５が、平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値よりも大きく、注目画素の値が平均値より小さいと判定した場合には、データ補正部４６は、平均値より閾値を減じた値を白基準データとして出力する。
以上のデータ補正を、注目画素をＣＣＤの各素子に順次変更して行うことにより、白基準データを白基準データ記憶部４２に記憶させることができる。
【００２９】
以下、上記のように補正することにより、ＣＣＤの各素子間の感度バラツキを消すことなく、ゴミ等の影響を除去した白基準データを得ることができる点について説明する。
例えば、シェーディングプレートを読み取った画像データに図４（１）に示すように、ＣＣＤイメージセンサの各素子間の感度バラツキａ〜ｄとゴミの影響で信号レベルが低下した部分ｅがあったとする。従来のように、平均値と注目画素の値との差の絶対値が閾値よりも大きい場合に、平均値の値を白基準データとしてしまうと、図４（２）に示すように、閾値よりも大きい感度バラツキｂ、ｄは白基準データに反映されなくなってしまう。
【００３０】
これに対し、データ補正部４６で上記のように補正することにより、図４（３）に示すように、ゴミのあった箇所ｅに閾値分の値がデータとして残るが、閾値よりも大きい感度バラツキｂ、ｄを閾値分の値としてデータに残すことができる。したがって、ＣＣＤイメージセンサの各素子間の感度バラツキを反映した白基準データを得ることができる。
【００３１】
図５〜図７は実際の取得データに対して補正を行った実例であり、図６は図５の生データに対して、注目画素±５画素、すなわち、１１画素の平均値を算出したものである。また、図７は上記の補正を行った加工データである。
また、図８〜図１１は、図５〜図７のデータの３９００〜４１００画素の部分を拡大したものである。なお、図８は生データ、図９は平均値のデータ、図１０は補正を行った加工データであり、図１１は、生データ、平均及び加工データを重ね合わせたものである。図から明らかなように、ゴミの検出部分等の値の大きな変動のある部分のみが除去され、ＣＣＤイメージセンサの各素子間の感度バラツキは反映された白基準データを得ることができる。
【００３２】
なお、上記の閾値または平均する素子の数をＣＣＤイメージセンサの各素子間のバラツキの大きさに応じて調整することにより、より実際のバラツキを反映した白基準データを得ることが可能である。すなわち、ＣＣＤイメージセンサの各素子間のバラツキが大きい場合には、閾値を大きくするか、または、平均する素子数を少なくする。また、ＣＣＤイメージセンサの各素子間のバラツキが小さい場合には、閾値を小さくするか、または、平均する素子数を多くすればよい。
【００３３】
なお、上記の実施例では、本発明の画像読取装置を、デジタル複合機に適用した場合について説明したが、本発明の画像読取装置はファクシミリ装置やコピー機等の他の画像読取装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の画像読取装置を適用したデジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】読取画像信号処理回路の概要を示すブロック図である。
【図３】シェーディング補正回路の機能を示す機能ブロック図である。
【図４】ＣＣＤの各素子間の感度バラツキを反映していることを説明するための図である。
【図５】実際の取得データの生データである。
【図６】図５のデータの注目画素±５画素の平均値である。
【図７】図５のデータに補正を施した加工データである。
【図８】図５のデータの３９００〜４１００画素の部分を拡大した生データである。
【図９】図８のデータの注目画素±５画素の平均値である。
【図１０】図８のデータに補正を施した加工データである。
【図１１】図８〜図１０の生データ、平均及び加工データを重ね合わせたものである。
【符号の説明】
【００３５】
１  ＭＰＵ
２  フラッシュメモリ
３  ＳＲＡＭ
４  メモリコントローラ
５  画像メモリ
６  コーデック
７  モデム
８  ＮＣＵ
９  ＰＳＴＮ
１０  操作パネル
１１  読取機構制御回路
１２  光源
１３  ＣＣＤ
１４  シェーディングプレート
１５  アナログフロントエンド
１６  読取画像信号処理回路
１７  プリント画像信号処理回路
１８  プリンタ
１９  ＬＡＮインターフェース
２０  ＬＡＮ
２１  バス
３２  シェーディング補正回路
４１  シェーディング補正部
４２  白基準データ記憶部
４３  画像データ記憶部
４４  平均値算出部
４５  判定部
４６  データ補正部
【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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