JP2021093717A - Image data processing apparatus, image reading device, image forming apparatus, and image data processing method - Google Patents
Image data processing apparatus, image reading device, image forming apparatus, and image data processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021093717A JP2021093717A JP2020153709A JP2020153709A JP2021093717A JP 2021093717 A JP2021093717 A JP 2021093717A JP 2020153709 A JP2020153709 A JP 2020153709A JP 2020153709 A JP2020153709 A JP 2020153709A JP 2021093717 A JP2021093717 A JP 2021093717A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- wavelength
- light
- image
- offset component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 113
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 16
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 53
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 5
- 101150071665 img2 gene Proteins 0.000 description 26
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 18
- 101150013335 img1 gene Proteins 0.000 description 17
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
Abstract
【課題】画像データのレベルの変化や色再現性の悪化を抑え、可視光+不可視光読み取りデータから可視光読み取りデータを生成する。【解決手段】光源から照射されて第一のイメージセンサに入射した第一の波長の光と第二の波長の光との両方の反射光から第一の波長画像データを取得し、第一の波長画像データに含まれる第一のオフセット成分を除去し第一の画像データを生成する第一のオフセット成分除去部と、光源から照射されて第二のイメージセンサに入射した第二の波長の光の反射光から第二の波長画像データを取得し、第二の波長画像データに含まれる第二のオフセット成分を除去し第二の画像データを生成する第二のオフセット成分除去部と、第一のオフセット成分除去部と第二のオフセット成分除去部との後段に設けられ、第一の画像データから第二の画像データを除去して第三の画像データを生成する第二の画像データ成分除去処理部と、を備える。【選択図】図8PROBLEM TO BE SOLVED: To generate visible light reading data from visible light + invisible light reading data while suppressing a change in the level of image data and deterioration of color reproducibility. SOLUTION: A first wavelength image data is acquired from both reflected light of a first wavelength light and a second wavelength light emitted from a light source and incident on a first image sensor. The first offset component removing unit that removes the first offset component contained in the wavelength image data to generate the first image data, and the light of the second wavelength that is irradiated from the light source and incident on the second image sensor. The second offset component removing unit that acquires the second wavelength image data from the reflected light of the above, removes the second offset component contained in the second wavelength image data, and generates the second image data, and the first A second image data component removal that is provided after the offset component removing section and the second offset component removing section of the above and removes the second image data from the first image data to generate the third image data. It is provided with a processing unit. [Selection diagram] FIG. 8
Description
本発明は、画像データ処理装置、画像読取装置、画像形成装置および画像データ処理方法に関する。 The present invention relates to an image data processing device, an image reading device, an image forming device, and an image data processing method.
従来、被写体に対して可視光と不可視光とを同時に照射して画像を読み取り、得られた読取データから不可視光画像データまたは可視光画像データを得る技術が既に知られている。 Conventionally, there is already known a technique of irradiating a subject with visible light and invisible light at the same time to read an image and obtaining invisible light image data or visible light image data from the obtained read data.
例えば、特許文献1には、光学的な赤外カットフィルタを使用することなく、赤外波長成分を含む可視波長成分から赤外波長成分を除去する技術が開示されている。より詳細には、特許文献1に開示の技術によれば、可視波長成分を得るために、可視成分イメージセンサによって赤外+可視波長成分を検出し、同時に赤外成分イメージセンサによって赤外波長成分を検出する。そして、特許文献1に開示の技術によれば、これらの検出結果を利用して、シェーディング補正処理前に赤外+可視波長成分から赤外波長成分を除去することで可視波長成分のみを抽出する。
For example,
しかしながら、従来の技術によれば、可視成分イメージセンサによって赤外+可視波長成分を検出し、同時に赤外成分イメージセンサによって赤外波長成分を検出し、赤外+可視波長成分から赤外波長成分を直接除去する方式である。すなわち、各イメージセンサ出力情報に含まれるオフセット成分(正規の読み取り情報以外の成分)の影響を受け、可視波長成分の一部まで除去し、結果として可視光画像のデータレベルの変化(モノクロ画像)や色再現性の悪化(カラー画像)を招くという問題があった。 However, according to the conventional technique, the infrared + visible wavelength component is detected by the visible component image sensor, and at the same time, the infrared wavelength component is detected by the infrared component image sensor, and the infrared wavelength component is detected from the infrared + visible wavelength component. Is a method of directly removing. That is, it is affected by the offset component (component other than the regular reading information) included in each image sensor output information, and even a part of the visible wavelength component is removed, and as a result, the data level of the visible light image changes (monochrome image). There was a problem that the color reproducibility was deteriorated (color image).
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像データのレベルの変化や色再現性の悪化を抑え、可視光+不可視光読み取りデータから可視光読み取りデータを生成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress changes in the level of image data and deterioration of color reproducibility, and to generate visible light reading data from visible light + invisible light reading data. ..
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光源から照射されて第一のイメージセンサに入射した第一の波長の光と第二の波長の光との両方の反射光から第一の波長画像データを取得し、前記第一の波長画像データに含まれる第一のオフセット成分を除去し第一の画像データを生成する第一のオフセット成分除去部と、前記光源から照射されて第二のイメージセンサに入射した前記第二の波長の光の反射光から第二の波長画像データを取得し、前記第二の波長画像データに含まれる第二のオフセット成分を除去し第二の画像データを生成する第二のオフセット成分除去部と、前記第一のオフセット成分除去部と前記第二のオフセット成分除去部との後段に設けられ、前記第一の画像データから前記第二の画像データを除去して第三の画像データを生成する第二の画像データ成分除去処理部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention presents the reflected light of both the first wavelength light and the second wavelength light emitted from the light source and incident on the first image sensor. The first offset component removing unit that acquires the first wavelength image data from the data, removes the first offset component contained in the first wavelength image data, and generates the first image data, and irradiates from the light source. Then, the second wavelength image data is acquired from the reflected light of the light of the second wavelength incident on the second image sensor, and the second offset component contained in the second wavelength image data is removed. A second offset component removing section for generating the second image data, a second offset component removing section, and the second offset component removing section are provided after the first offset component removing section, and the second offset component removing section is provided from the first image data. It is characterized by including a second image data component removing processing unit that removes the image data of the above and generates a third image data.
本発明によれば、画像データの変化や色再現性の悪化を抑え、可視光+不可視光読み取りデータから可視光読み取りデータを生成することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress changes in image data and deterioration of color reproducibility, and to generate visible light reading data from visible light + invisible light reading data.
以下に添付図面を参照して、画像データ処理装置、画像読取装置、画像形成装置および画像データ処理方法の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an image data processing device, an image reading device, an image forming device, and an image data processing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態にかかる画像データ処理装置100の一例の構成を示す図である。図1において、画像データ処理装置100は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する一般に複合機と称される画像形成装置である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of an image
画像データ処理装置100は、画像読取装置である画像読取部101およびADF(Automatic Document Feeder)102を有し、その下部に画像形成部103を有する。画像形成部103については、内部の構成を説明するために、外部カバーを外して内部の構成を示している。
The image
ADF102は、画像データを読み取らせる原稿を読取位置に位置づける原稿支持部である。ADF102は、載置台に載置した原稿を読取位置に自動搬送する。画像読取部101は、ADF102により搬送された原稿を所定の読取位置で読み取る。また、画像読取部101は、原稿を載置する原稿支持部であるコンタクトガラスを上面に有し、読取位置であるコンタクトガラス上の原稿を読み取る。具体的に画像読取部101は、内部に光源や、光学系や、CCD(Charge Coupled Device)等のイメージセンサを有するスキャナであり、光源で照明した原稿の反射光を光学系を通じてイメージセンサで読み取る。
The ADF 102 is a document support unit that positions a document for reading image data at a reading position. The
画像形成部103は、画像読取部101で読み取った原稿画像データを印刷する。画像形成部103は、記録紙を手差しする手差ローラ104や、記録紙を供給する記録紙供給ユニット107を有する。記録紙供給ユニット107は、多段の記録紙給紙カセット107aから記録紙を繰り出す機構を有する。供給された記録紙は、レジストローラ108を介して二次転写ベルト112に送られる。
The
二次転写ベルト112上を搬送する記録紙は、転写部114において中間転写ベルト113上のトナー画像データが転写される。
The toner image data on the
また、画像形成部103は、光書込装置109や、タンデム方式の作像ユニット(Y、M、C、K)105や、中間転写ベルト113や、上記二次転写ベルト112などを有する。作像ユニット105による作像プロセスにより、光書込装置109が書き込んだ画像データを中間転写ベルト113上にトナー画像データとして形成する。
Further, the
具体的に、作像ユニット(Y、M、C、K)105は、4つの感光体ドラム(Y、M、C、K)を回転可能に有し、各感光体ドラムの周囲に、帯電ローラ、現像器、一次転写ローラ、クリーナーユニット、及び除電器を含む作像要素106をそれぞれ備える。各感光体ドラムにおいて作像要素106が機能し、感光体ドラム上の画像データが各一次転写ローラにより中間転写ベルト113上に転写される。
Specifically, the image processing unit (Y, M, C, K) 105 has four photoconductor drums (Y, M, C, K) rotatably, and a charging roller is formed around each photoconductor drum. , A developer, a primary transfer roller, a cleaner unit, and an
中間転写ベルト113は、各感光体ドラムと各一次転写ローラとの間のニップに、駆動ローラと従動ローラとにより張架して配置されている。中間転写ベルト113に一次転写されたトナー画像データは、中間転写ベルト113の走行により、二次転写装置で二次転写ベルト112上の記録紙に二次転写される。その記録紙は、二次転写ベルト112の走行により、定着装置110に搬送され、記録紙上にトナー画像データがカラー画像データとして定着する。その後、記録紙は、機外の排紙トレイへと排出される。なお、両面印刷の場合は、反転機構111により記録紙の表裏が反転されて、反転された記録紙が二次転写ベルト112上へと送られる。
The
なお、画像形成部103は、上述したような電子写真方式によって画像データを形成するものに限るものではなく、インクジェット方式によって画像データを形成するものであってもよい。
The
次に、画像読取部101について説明する。
Next, the
図2は、画像読取部101の構造を例示的に示す断面図である。図2に示すように、画像読取部101は、本体11内に、撮像素子であるイメージセンサ9を備えたセンサ基板10、レンズユニット8、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7を有する。イメージセンサ9は、例えばCCDやCMOSイメージセンサなどである。第1キャリッジ6は、LED(Light Emitting Diode)である光源2及びミラー3を有する。第2キャリッジ7は、ミラー4,5を有する。また、画像読取部101は、上面にコンタクトガラス1及び基準白板13を設けている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the
画像読取部101は、読取動作において、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7を待機位置(ホームポジション)から副走査方向(A方向)に移動させながら光源2から光を上方に向けて照射する。そして、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7は、原稿12からの反射光を、レンズユニット8を介してイメージセンサ9上に結像させる。
In the reading operation, the
また、画像読取部101は、電源ON時などには、基準白板13からの反射光を読取って基準を設定する。即ち、画像読取部101は、第1キャリッジ6を基準白板13の直下に移動させ、光源2を点灯させて基準白板13からの反射光をイメージセンサ9の上に結像させることによりゲイン調整を行う。
Further, the
図3は、第1の実施の形態にかかる画像読み取り部101を構成する各部の光学的接続を示すブロック図であり、被写体201の読み取りを行う場合の構成例である。
FIG. 3 is a block diagram showing an optical connection of each unit constituting the
まず、光源2消灯状態での第一のイメージセンサ9aの出力信号である第一のオフセット成分os1を検出する。
First, the first offset component os1 which is the output signal of the
この第一のオフセット成分os1は電気的に生じてしまうアナログ信号成分で、イメージセンサの画素毎に異なり、また温度などの環境条件によっても変動し得る。 The first offset component os1 is an analog signal component that is electrically generated, and is different for each pixel of the image sensor and may fluctuate depending on environmental conditions such as temperature.
次に、光源2は第一の波長λ1と第二の波長λ2の光で被写体201を照射し、それらの光が被写体201で反射し、第一のイメージセンサ9aには被写体201からの反射光である第一の波長λ1と第二の波長λ2が入射する。
Next, the
この時、第一のイメージセンサ9aからは第一の波長λ1と第二の波長λ2による反射光画像データ成分img1+img2に、オフセット成分os1が加わった第一の波長画像データimg1+img2+os1が得られる。
At this time, the first wavelength image data img1 + img2 + os1 obtained by adding the offset component os1 to the reflected light image data component img1 + img2 by the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 is obtained from the
次に、第一のオフセット成分os1の検出と同様、光源2の消灯状態での第二のイメージセンサ9bの出力信号である第二のオフセット成分os2を検出する。
Next, similarly to the detection of the first offset component os1, the second offset component os2, which is the output signal of the
この第二のオフセット成分os2も電気的に生じてしまうアナログ信号成分であり、イメージセンサの画素毎に異なり、また温度などの環境条件によっても変動し得る。 This second offset component os2 is also an analog signal component that is electrically generated, and is different for each pixel of the image sensor and may fluctuate depending on environmental conditions such as temperature.
さらに、光源2は第二の波長λ2の光で被写体201を照射し、それらの光が被写体201で反射し、第二のイメージセンサ9bには被写体201からの反射光である第二の波長λ2が入射する。
Further, the
この時、第二のイメージセンサ9bからは第二の波長λ2による反射光画像データ成分img2に、オフセット成分os2が加わった第二の波長画像データimg2+os2が得られる。
At this time, the
この例は、例えば第二の波長λ2の励起光となって第一の波長λ1の光が発生するような、第一の波長λ1のみの画像データの取得が困難であるケースなどに適用される。 This example is applied to a case where it is difficult to acquire image data of only the first wavelength λ1 such that light of the first wavelength λ1 is generated as excitation light of the second wavelength λ2. ..
なお、図3では光源2から第二の波長λ2のみを発光している例を示しているが、例えば第一の波長、第二の波長の両方の波長の光を発する構成のまま、第二のイメージセンサ9bの前に第一の波長をカットするフィルタを備えるなどしてもよい。
Although FIG. 3 shows an example in which only the second wavelength λ2 is emitted from the
以上に示した例では、第一のオフセット成分os1、第一の波長画像データimg1+img2+os1、第二のオフセット成分os2、第二の波長画像データimg2+os2、の順で検出・取得しているが、それぞれの順は異なっていてもよい。 In the above examples, the first offset component os1, the first wavelength image data img1 + img2 + os1, the second offset component os2, and the second wavelength image data img2 + os2 are detected and acquired in this order. The order may be different.
さらに、温度などの環境条件の変化が許容される範囲であれば、各オフセット成分の検出は製品出荷時など被写体読み取りとは全く異なるタイミングに予め検出し、保持しておいてもよい。 Further, as long as a change in environmental conditions such as temperature is allowed, the detection of each offset component may be detected and held in advance at a timing completely different from the subject reading such as at the time of product shipment.
次に、第一のオフセット成分除去部211aにおいて第一の波長画像データimg1+img2+os1から第一のオフセット成分os1が除去され、第一の波長画像データimg1+img2を得る。同様に、第二のオフセット成分除去部211bにおいて第二の波長画像データimg2+os2から第二のオフセット成分os2が除去され、第二の画像データimg2を得る。
Next, the first offset
さらに、第二の画像データ成分除去処理部において、第一の画像データimg1+img2から第二の画像データimg2を除去することで第三の画像データimg1を得る。第三の画像データimg1は、第一の波長λ1によって被写体201を読み取った際の純粋な読み取り画像データ情報である。そのため、以降はシェーディング補正など必要に適した画像データ補正・処理を行っていってもよい。 Further, in the second image data component removing processing unit, the third image data img1 is obtained by removing the second image data img2 from the first image data img1 + img2. The third image data mg1 is purely read image data information when the subject 201 is read by the first wavelength λ1. Therefore, after that, image data correction / processing suitable for shading correction or the like may be performed.
また、第三の画像データimg1の他に第二の画像データimg2を使用する場合には、図に示すように第二の画像データ成分除去部212aから出力されるように構成してもよい。
Further, when the second image data img2 is used in addition to the third image data img1, it may be configured to be output from the second image data
シェーディング補正処理部221は、画像データ補正部として機能するものであって、第三の画像データimg1と、第二の画像データimg2とに対し、それぞれシェーディング補正を実施する。シェーディング補正は、主走査画素毎に基準白板13の読取レベルを保持し、原稿読取データを基準白板13の読取レベルで正規化することで、主走査方向の読取レベルの変動を除去する補正である。
The shading
図4は、第1の実施の形態にかかる処理の流れを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a flow of processing according to the first embodiment.
図4(a)に示すように、第一の波長画像データimg1+img2+os1を取得後、図4(b)に示すように、第一のオフセット成分除去部211aは、オフセット成分os1を除去する。同様に、第二のオフセット成分除去部211bは、図4(a)に示す第二の画像データimg2+os2を取得後、オフセット成分os2を除去する。
As shown in FIG. 4A, after acquiring the first wavelength image data img1 + img2 + os1, the first offset
これにより、それぞれ第一のイメージセンサ9aの受光成分である第一の画像データimg1+img2、及び第二のイメージセンサ9bの受光成分である第二の画像データimg2、を得ることができる。
As a result, the first image data img1 + img2, which is the light receiving component of the
次いで、図4(c)に示すように、第二の画像データ成分除去処理部212aは、第一の画像データimg1+img2から第二の画像データimg2を除去し、第二の画像データを含まない第一の画像データ、すなわち第三の画像データimg1を生成する。
Next, as shown in FIG. 4C, the second image data component removing
最後に、図4(d)に示すように、シェーディング補正処理部221は、第三の画像データimg1に対し、シェーディング補正を実施する。
Finally, as shown in FIG. 4D, the shading
このように本実施形態によれば、随時オフセット成分を適切に除去した後で意図しない画像データ成分(=第一の画像データに含まれる第二の画像データ成分)を除去するため、例えばイメージセンサの特性によりオフセット成分が温度などで変化するような状況であっても、データが変化(従来技術における色再現性の悪化など)する副作用が無く、精度よく除去することが可能となる。すなわち、オフセットが変動する場合であっても常に安定した画像データ成分を得ることができるので、画像データのレベルの変化や色再現性の悪化を招くことなく、可視光+不可視光読み取りデータから不可視光データを除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, in order to remove an unintended image data component (= second image data component included in the first image data) after appropriately removing the offset component at any time, for example, an image sensor. Even in a situation where the offset component changes with temperature or the like due to the characteristics of the above, there is no side effect of changing the data (such as deterioration of color reproducibility in the prior art), and it is possible to remove the data with high accuracy. That is, since a stable image data component can always be obtained even when the offset fluctuates, it is invisible from the visible light + invisible light read data without causing a change in the image data level or deterioration of color reproducibility. Optical data can be removed.
(第2の実施の形態)
図5および図6は、第2の実施の形態の画像読取例を概略的に示す図である。図7は、第2の実施の形態にかかる画像読み取り部を構成する各部の光学的接続を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
5 and 6 are diagrams schematically showing an image reading example of the second embodiment. FIG. 7 is a block diagram showing an optical connection of each part constituting the image reading unit according to the second embodiment.
第2の実施の形態では、前記第一の波長画像データimg1+img2+os1および前記第二の波長画像データimg2+os2をA/D変換し、各々第一の波長画像データのデジタルデータIMG1+IMG2+OS1および前記第二の波長画像データのデジタルデータIMG2+OS2へ変換する点が、第1の実施の形態と異なる。以下、第2の実施の形態の説明以降では、第1の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態と異なる箇所について説明する。 In the second embodiment, the first wavelength image data img1 + img2 + os1 and the second wavelength image data img2 + os2 are A / D converted, and the digital data IMG1 + IMG2 + OS1 of the first wavelength image data and the second wavelength image are respectively. It differs from the first embodiment in that the data is converted into digital data IMG2 + OS2. Hereinafter, in the following description of the second embodiment, the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described.
各種信号処理部222では、主に第一の波長画像データimg1+img2+os1及び第二の波長画像データimg2+os2に対しA/D変換が行われる。しかし、この処理に限らず信号増幅、オフセット成分の検出や調整、ノイズ除去など、後段での処理を補助するような一般的な信号処理が行われていてもよい。
In the various
次に、図7に示す第一のオフセット成分除去部211aにおいて、第一の波長画像データIMG1+IMG2+OS1から第一のオフセット成分OS1が除去され、第一の画像データIMG1+IMG2を得る。また、第二のオフセット成分除去部211bにおいて、第二の波長画像データIMG2+OS2から第二のオフセット成分OS2が除去され、第二の画像データIMG2を得る。
Next, in the first offset
なお、第一のオフセット成分OS1および第二のオフセット成分OS2は、例えば光源2消灯状態にてイメージセンサから得られる成分であることから随時検出してもよいし、出荷時などに予め検出しておき、備えておいてもよい。
Since the first offset component OS1 and the second offset component OS2 are components obtained from the image sensor when the
次に、第二の画像データ成分除去処理部212aにおいて、第一の画像データIMG1+IMG2から第二の画像データIMG2を除去することで第三の画像データIMG1を得る。
Next, the second image data component removing
これらの処理によって、第一の波長による被写体201の画像データとすることができるため、以降は従来同様のシェーディング補正などの処理を行ってもよい。 Since the image data of the subject 201 with the first wavelength can be obtained by these processes, the same processing as the conventional shading correction may be performed thereafter.
図8は、第2の実施の形態にかかる処理の流れを示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a flow of processing according to the second embodiment.
図8(a)に示す第一の波長画像データのデジタルデータ(IMG1+IMG2+OS1)を、図8(b)に示すように、第一のオフセット成分除去部211aは、オフセット成分OS1を除去する。
As shown in FIG. 8B, the first offset
同様に、第二のオフセット成分除去部211bは、図8(a)に示す第二の波長画像データのデジタルデータ(IMG2+OS2)から、オフセット成分OS2を除去する。
Similarly, the second offset
これにより、それぞれ第一のイメージセンサ9aの受光成分である第一の画像データIMG1+IMG2、及び第二のイメージセンサ9bの受光成分である第二の画像データIMG2、を得ることができる。
As a result, the first image data IMG1 + IMG2, which is the light receiving component of the
次いで、図8(c)に示すように、第二の画像データ成分除去処理部212aは、第一の画像データIMG1+IMG2から第二の画像データIMG2を除去し、第二の波長画像データを含まない第一の波長画像データ、すなわち第三の画像データIMG1のデジタルデータを生成する。
Next, as shown in FIG. 8C, the second image data component removing
最後に、図8(d)に示すように、シェーディング補正処理部221は、第三の画像データIMG1に対し、シェーディング補正を実施する。
Finally, as shown in FIG. 8D, the shading
このように本実施形態によれば、各種データの除去処理をデジタルデータで行うため、よく知られるデジタル演算処理回路を適用することが可能であり、すなわち不要なオフセット成分や波長成分の除去をより簡易・小規模な構成でより高速に実施することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the removal processing of various data is performed by digital data, it is possible to apply a well-known digital arithmetic processing circuit, that is, the removal of unnecessary offset components and wavelength components is further performed. It can be implemented at higher speed with a simple and small-scale configuration.
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、不要な不可視光成分を高精度に除去する点が、第2の実施の形態と異なる。
(Third Embodiment)
The third embodiment is different from the second embodiment in that unnecessary invisible light components are removed with high accuracy.
イメージセンサによって画像データを読み取る場合、人間の目とイメージセンサの分光感度特性が異なることに起因し、被写体201の画像データとして目視とは異なる画像データを再現してしまう場合がある。特に、イメージセンサに不可視光領域の感度が存在する場合には、あらゆる被写体201の色再現性を確保するために、不可視光成分の除去は必須である。 When the image data is read by the image sensor, the image data of the subject 201 may be different from the visual data due to the difference in the spectral sensitivity characteristics between the human eye and the image sensor. In particular, when the image sensor has a sensitivity in the invisible light region, it is essential to remove the invisible light component in order to ensure the color reproducibility of any subject 201.
図9及び図10は、第3の実施の形態の画像読取例を概略的に示す図である。例えば、図5及び図6における第一の波長λ1と第二の波長λ2を、図9及び図10に示すように可視光λ3と不可視光λ4とした被写体201の読み取りにおいて、不要な不可視光成分を高精度に除去することが可能となる。 9 and 10 are diagrams schematically showing an image reading example of the third embodiment. For example, an unnecessary invisible light component is used in reading the subject 201 in which the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 in FIGS. 5 and 6 are set to visible light λ3 and invisible light λ4 as shown in FIGS. 9 and 10. Can be removed with high accuracy.
このような不要な不可視光成分を高精度に除去する例について図11および図12を参照して説明する。ここで、図11はイメージセンサ分光感度特性の一例を示す図、図12は人間の目の分光感度特性(比視感度特性)の一例を示す図である。 An example of removing such an unnecessary invisible light component with high accuracy will be described with reference to FIGS. 11 and 12. Here, FIG. 11 is a diagram showing an example of the image sensor spectral sensitivity characteristic, and FIG. 12 is a diagram showing an example of the spectral sensitivity characteristic (luminous efficiency characteristic) of the human eye.
図11に示すような、一般的なシリコンを構成素材とするイメージセンサは、Red/Green/Blueの3色の可視光波長域(λ1=400〜780nm)に分光感度特性を有する。 An image sensor made of general silicon as a constituent material as shown in FIG. 11 has spectral sensitivity characteristics in the visible light wavelength range (λ1 = 400 to 780 nm) of three colors of Red / Green / Blue.
すなわち可視波長λ3には、波長400〜780nmに発光エネルギーを持つ光を使用する。 That is, for the visible wavelength λ3, light having emission energy at a wavelength of 400 to 780 nm is used.
また、第二の波長λ2は、シリコンの有効感度を有するもう一つの波長域である近赤外波長域(λ2=780〜1100nm)に発光エネルギーを持つ光とする。 Further, the second wavelength λ2 is light having emission energy in the near infrared wavelength region (λ2 = 780 to 1100 nm), which is another wavelength region having the effective sensitivity of silicon.
こうすることで、被写体201を読み取り、画像データ化することが可能になる。 By doing so, it becomes possible to read the subject 201 and convert it into image data.
図12に示すように、人間の目は、特に780nm以降の近赤外光領域(不可視光領域)の感度にイメージセンサ9とは大きな違いが見られる。これは、イメージセンサ9の画素を構成するシリコンが感度を有しているためであり、人間の目との大きな違いである。
As shown in FIG. 12, the human eye is significantly different from the
すなわち、不可視光領域に感度を有する一般的なイメージセンサを用いる場合には、あらゆる被写体201の色再現性を確保するために、不可視光成分の除去は必須である。 That is, when a general image sensor having sensitivity in the invisible light region is used, it is essential to remove the invisible light component in order to ensure the color reproducibility of any subject 201.
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、可視光及び赤外光を使用した点が、第3の実施の形態と異なる。
(Fourth Embodiment)
The fourth embodiment is different from the third embodiment in that visible light and infrared light are used.
ここで、図13及び図14は第4の実施の形態の画像読取例を概略的に示す図である。なお、図13及び図14での読み取り動作や信号処理についての説明は、図5および図6で示したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。 Here, FIGS. 13 and 14 are diagrams schematically showing an image reading example of the fourth embodiment. Since the description of the reading operation and the signal processing in FIGS. 13 and 14 is the same as that shown in FIGS. 5 and 6, the description here will be omitted.
図13及び図14に示すように、可視光及び赤外光を使用した被写体201の読み取りは、一般的なシリコン製のイメージセンサで安価かつ容易に構成することが可能である。 As shown in FIGS. 13 and 14, reading of the subject 201 using visible light and infrared light can be inexpensively and easily configured with a general silicon image sensor.
本実施形態による第一イメージセンサ9aでの読み取り画像データからの赤外光読み取り成分img2の除去処理は、高精度な色再現性を確保する上で有効な手段である。
The process of removing the infrared light reading component img2 from the image data read by the
(第5の実施の形態)
第5の実施の形態では、光源が2種類の異なる可視光成分(可視光λ3、可視光λ6)からなる点が、第3の実施の形態と異なる。
(Fifth Embodiment)
The fifth embodiment is different from the third embodiment in that the light source is composed of two different types of visible light components (visible light λ3 and visible light λ6).
ここで、図15及び図16は第5の実施の形態の画像読取例を概略的に示す図である。図15及び図16に示すように、光源が2種類の異なる可視光成分(可視光λ3、可視光λ6)からなる場合にも、図5及び図6に示した処理を適用可能である。 Here, FIGS. 15 and 16 are diagrams schematically showing an image reading example of the fifth embodiment. As shown in FIGS. 15 and 16, the processes shown in FIGS. 5 and 6 can be applied even when the light source is composed of two different types of visible light components (visible light λ3 and visible light λ6).
被写体201の読み取りにおいて、広く波長域に感度特性を有するイメージセンサを1つ構成し、光源を切り替えることで各色の反射光成分を読み取る方式がある。 When reading the subject 201, there is a method in which one image sensor having a sensitivity characteristic in a wide wavelength range is configured and the reflected light component of each color is read by switching the light source.
本実施形態によれば、例えば光源の一つであるRed LEDに含まれるGreen成分を、Green LEDによる読み取りデータを用いて除去可能となる。すなわち、本実施形態によれば、より単一の色に近い高精度なカラー画像データを得ることが可能となる。 According to the present embodiment, for example, the Green component contained in the Red LED, which is one of the light sources, can be removed by using the data read by the Green LED. That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain highly accurate color image data closer to a single color.
(第6の実施の形態)
上述した各実施形態においては、イメージセンサ9が第一イメージセンサ9aと第二イメージセンサ9bとを備えるものとしたが、これに限るものではない。第6の実施の形態では、イメージセンサ9を単一のイメージセンサにて構成し、透過特性の異なる光学フィルタを備えるようにした点が、他の実施の形態と異なる。
(Sixth Embodiment)
In each of the above-described embodiments, the
ここで、図17は第6の実施の形態にかかるイメージセンサ9の変形例を示す図である。図17に示すように、第一イメージセンサ9aと第二イメージセンサ9bとを単一のイメージセンサ9cにて構成し、第一の波長λ1と第二の波長λ2の光を透過する第一の光学フィルタ213a、第二の波長λを透過し第一の波長λ1を反射又は吸収する第二の光学フィルタ213bを備えるようにしてもよい。
Here, FIG. 17 is a diagram showing a modified example of the
本実施形態によれば、他の実施の形態では光源の発光波長を切り替えながら複数回読み取りを行っていたのに対し、一度の読み取りで第一の波長画像データimg1+img2+os1、第二の波長画像データimg2+os2の両方が取得可能となるため、より高速な読み取りが可能となる。 According to the present embodiment, in the other embodiments, reading is performed a plurality of times while switching the emission wavelength of the light source, whereas the first wavelength image data img1 + img2 + os1 and the second wavelength image data img2 + os2 are read once. Since both of them can be acquired, faster reading becomes possible.
(第7の実施の形態)
第7の実施の形態では、イメージセンサ9を各色での読み取りが可能なR/G/B/IR画素を備えるイメージセンサとした点が、他の実施の形態と異なる。
(7th Embodiment)
The seventh embodiment is different from the other embodiments in that the
ここで、図18は第7の実施の形態にかかるイメージセンサ9の別の変形例を示す図である。図18に示すように、イメージセンサ9は、各色での読み取りが可能なR/G/B/IR画素を備えるイメージセンサ9dとしてもよい。これにより、フルカラーと不可視光の画像データが同時に読み取ることが可能となる。
Here, FIG. 18 is a diagram showing another modification of the
なお、図18において、r、g、b、irはイメージセンサから出力された被写体201の読み取り信号成分、ros、gos、bos、irosはそれらの各オフセット信号成分、R、G、B、IR、Ros、Gos、Bos、IRosはそれぞれのA/D変換後のデジタル信号、また第一のオフセット成分除去部211aおよび第二のオフセット成分除去部211bは、第一〜第四のオフセット成分除去部211a〜211dとなる。
In FIG. 18, r, g, b, and ir are the read signal components of the subject 201 output from the image sensor, and ros, gos, bos, and iros are their respective offset signal components, R, G, B, and IR. Ros, Gos, Bos, and IRos are digital signals after A / D conversion, and the first offset
(第8の実施の形態)
次に、第8の実施の形態について説明する。
(8th Embodiment)
Next, the eighth embodiment will be described.
第8の実施の形態は、第二の画像データ成分除去処理部212aより前段にデータ補正部214を備える点が、他の実施の形態と異なる。
The eighth embodiment is different from the other embodiments in that the
図19は、第8の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing an electrical connection of each part constituting the
可視光と不可視光によるそれぞれの読取において、読み取り条件が異なるケースが存在する。例えば、信号増幅率、読み取りライン周期、イメージセンサの感度のばらつきや差異などがあり、この場合、各々のデータに含まれる不可視成分の大きさには差異が生じる。 There are cases where the reading conditions are different for each reading by visible light and invisible light. For example, there are variations and differences in signal amplification factor, reading line period, and sensitivity of the image sensor, and in this case, there are differences in the size of invisible components contained in each data.
この差異を補正し、後段の第二の画像データ成分除去処理部212aにてより高精度な除去を可能とするために、図19に示すように、第二の画像データ成分除去処理部212aより前段にデータ補正部214を備える。
In order to correct this difference and enable more accurate removal by the second image data component
データ補正部214は、可視光+不可視光データに含まれる不可視光データ成分と、不可視光データ成分の大きさの補正を行う。
The
ここで、データ補正部214による補正の一例について説明する。
Here, an example of correction by the
例えば、データ補正部214は、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bそれぞれの出力データに対し、読み取り条件に起因して変化する係数α1、β1、および任意の定数k1を用いて、下記の補正演算を行う。
α1(IMG1+IMG2)×k1/α1=k1(IMG1+IMG2)・・・式(1)
β1・IMG2×k1/β1=K1・IMG2・・・式(2)
For example, the data correction unit 214 uses the coefficients α 1 , β 1 , and an arbitrary constant k 1 that change depending on the reading conditions for the output data of the
α 1 (IMG1 + IMG2) × k 1 / α 1 = k 1 (IMG1 + IMG2) ・ ・ ・ Equation (1)
β 1・
後段の第二の画像データ成分除去処理部212aでは、式(1)と式(2)の差分をとることで、第二の画像データIMG2の除去が実現される。
In the second image data component removing
このように本実施形態によれば、データ補正により、画像データに処理を施した状態であっても高精度に第二の画像データIMG2を除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, the second image data IMG2 can be removed with high accuracy even when the image data is processed by the data correction.
(第9の実施の形態)
次に、第9の実施の形態について説明する。
(9th embodiment)
Next, a ninth embodiment will be described.
第9の実施の形態は、データ補正部214aにおける各データの補正について、各種信号処理部222において設定されている信号増幅率の比率により補正する点が、他の実施の形態と異なる。
The ninth embodiment is different from the other embodiments in that the correction of each data in the
図20は、第9の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図20に示すように、データ補正部214aにおける各データの補正は、各種信号処理部222において設定されている信号増幅率の比率により補正される。
FIG. 20 is a block diagram showing an electrical connection of each part constituting the
これにより、随時最適な値に変化する増幅率に対しても対応可能であり、第二の画像データIMG2の除去精度を容易に向上させることが可能である。 As a result, it is possible to deal with the amplification factor that changes to the optimum value at any time, and it is possible to easily improve the removal accuracy of the second image data IMG2.
例えば、データ補正部214aは、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bそれぞれの出力データの信号増幅率α2、β2、および任意の定数k2を用いて、下記の補正演算を行う。
α2(IMG1+IMG2)×k2/α2=k2(IMG1+IMG2)・・・式(3)
β2・IMG2×k2/β2=K2・IMG2・・・式(4)
For example, the
α 2 (IMG1 + IMG2) × k 2 / α 2 = k 2 (IMG1 + IMG2) ・ ・ ・ Equation (3)
β 2・ IMG 2 × k 2 / β 2 = K 2・
このように本実施形態によれば、容易かつ高精度に第二の画像データIMG2を除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, the second image data IMG2 can be easily and highly accurately removed.
(第10の実施の形態)
次に、第10の実施の形態について説明する。
(10th Embodiment)
Next, a tenth embodiment will be described.
第10の実施の形態は、データ補正部214bにおける各データの補正について、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bの読み取りライン周期の比率により補正する点が、他の実施の形態と異なる。
The tenth embodiment is different from the other embodiments in that the correction of each data in the
図21は、第10の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図21に示すように、データ補正部214bにおける各データの補正は、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bの読み取りライン周期の比率により補正される。各々の画質(S/N比)を改善する場合、読み取りライン周期を変化(長くする)させることが有効である。
FIG. 21 is a block diagram showing an electrical connection of each part constituting the
これにより、不可視成分除去精度を容易に向上させることが可能である。 This makes it possible to easily improve the accuracy of removing invisible components.
例えば、データ補正部214bは、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bの読み取りライン周期の比率α3、β3、および任意の定数k3を用いて、下記の補正演算を行う。
α3(IMG1+IMG2)×k3/α3=k3(IMG1+IMG2)・・・式(5)
β3・IMG2×k3/β3=K3・IMG2・・・式(6)
For example, the
α 3 (IMG1 + IMG2) × k 3 / α 3 = k 3 (IMG1 + IMG2) ・ ・ ・ Equation (5)
β 3・
このように本実施形態によれば、高精度に不可視成分を除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, the invisible component can be removed with high accuracy.
なお、データ補正部214は、増幅率および読み取りライン周期の比率の両方を用いて補正を行ってもよい。
The
(第11の実施の形態)
次に、第11の実施の形態について説明する。
(11th Embodiment)
Next, the eleventh embodiment will be described.
第11の実施の形態は、予め基準となる第二波長データを取得しておき、データ補正時に再取得した第二波長データとの比率から変化分を推定する点が、他の実施の形態と異なる。 The eleventh embodiment is different from the other embodiments in that the reference second wavelength data is acquired in advance and the change is estimated from the ratio with the second wavelength data reacquired at the time of data correction. different.
図22は、第11の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。周囲温度依存の特性変化など、データ取得タイミングによってレベルが変化する場合がある。そこで、本実施形態においては、図22に示すように予め基準となる第二波長データを取得しておく。その後、被写体201読み取り時のデータ補正時に再取得した第二波長データとの比率から変化分を推定することで、より高精度な除去処理を可能とする。
FIG. 22 is a block diagram showing an electrical connection of each unit constituting the
次に、第一の波長λ1を可視光、第二の波長を不可視光とし、第一のイメージセンサで読み取った可視光+不可視光の画像データから、第二のイメージセンサで読み取った第二の画像データを除去する場合における処理の流れについて説明する。 Next, the first wavelength λ1 is set to visible light and the second wavelength is set to invisible light, and the second image data read by the second image sensor is read from the image data of visible light + invisible light read by the first image sensor. The flow of processing when removing image data will be described.
ここで、図23は可視光+不可視光データから不可視光データを除去する処理の流れを示すフローチャートである。図23に示すように、まず、制御部23は、初期調整などのタイミングにおいて、光源駆動部24およびイメージセンサ9を制御して、光源2の第二波長の光(不可視光)のみを点灯した状態にて基準となる基準データを取得する(ステップS1)。
Here, FIG. 23 is a flowchart showing a flow of processing for removing invisible light data from visible light + invisible light data. As shown in FIG. 23, first, the control unit 23 controls the light source driving unit 24 and the
なお、取得した基準データは、第1の実施の形態ないし第10の実施の形態に示した例と同様に、それぞれのオフセット成分が除去された信号成分を用いて処理が行われる。 The acquired reference data is processed by using the signal components from which the offset components have been removed, as in the examples shown in the first embodiment to the tenth embodiment.
この時、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bからの出力データをIV1、増幅率や感度の差異などを表す係数をα4、β4とすると、下記のようになる。
At this time, assuming that the output data from the
[光源:可視光off、不可視光on]
第一イメージセンサの出力データ:α4IV1
第二イメージセンサの出力データ:β4IV1
[Light source: visible light off, invisible light on]
Output data of the first image sensor: α 4 IV 1
Output data of the second image sensor: β 4 IV 1
特に、第一イメージセンサ9aは可視・不可視の両波長域に感度を有しているため、ここでは可視光源off、不可視光源onとして、第一イメージセンサ9aにおける不可視光基準データを取得しておき、後の不可視光除去用データとして保持しておく。
In particular, since the
次に、被写体201の読み取りが指示されると(ステップS2のYes)、制御部23は、光源駆動部24およびイメージセンサ9を制御して、まず被写体201の読み取りに先立ち、基準データを再度取得する(ステップS3)。
Next, when the reading of the subject 201 is instructed (Yes in step S2), the control unit 23 controls the light source driving unit 24 and the
なお、被写体201の読み取り時には、可視光源、不可視光源ともに点灯した状態となるため、制御部23は、光源駆動部24およびイメージセンサ9を制御して、この時の基準データも同条件にて取得する。取得した基準データも除去処理用の2つ目のデータとして備える。
Since both the visible light source and the invisible light source are lit when the subject 201 is read, the control unit 23 controls the light source driving unit 24 and the
一方で、予め取得した基準データ取得時から被写体201の読み取り時までの間には温度などの周囲環境が変化している可能性があり、例えば読み取り用光源の発光量やイメージセンサの感度が変化し得る。この変動分をnとすると、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bからの出力データは、下記のようになる。
On the other hand, there is a possibility that the ambient environment such as temperature has changed between the time when the reference data acquired in advance is acquired and the time when the subject 201 is read. For example, the amount of light emitted from the reading light source and the sensitivity of the image sensor change. Can be done. Assuming that this fluctuation amount is n, the output data from the
[光源:可視光on、不可視光on]
第一イメージセンサの出力データ:nα4(IMGV1+IV1)
第二イメージセンサの出力データ:nβ4IV1
[Light source: visible light on, invisible light on]
Output data of the first image sensor: nα 4 (IMGV 1 + IV 1 )
Output data of the second image sensor: nβ 4 IV 1
ステップS3の基準データの再取得に続いて、制御部23は、光源駆動部24およびイメージセンサ9を制御して、被写体201を読み取る(ステップS4)。第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bからの出力データは、下記のようになる。
Following the reacquisition of the reference data in step S3, the control unit 23 controls the light source driving unit 24 and the
[光源:可視光on、不可視光on]
第一イメージセンサの出力データ:nα4(V2+IV2)
第二イメージセンサの出力データ:nβ4IV2
[Light source: visible light on, invisible light on]
Output data of the first image sensor: nα 4 (V 2 + IV 2 )
Output data of the second image sensor: nβ 4 IV 2
次に、データ補正部214は、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bの2つの出力データを用いて補正係数k4を算出する(ステップS5)。この補正係数k4によって、第一イメージセンサ9a、第二イメージセンサ9bの感度や入射光量の差異などの補正を行う。
Next, the data correction unit 214 calculates the correction coefficient k 4 using the two output data of the
補正係数k4=α4IV1/β4IV1 Correction coefficient k 4 = α 4 IV 1 / β 4 IV 1
最後に、第二の画像データ成分除去処理部212aは、第一イメージセンサ9aの被写体201の読み取りデータから不可視光成分IV2の除去処理を実施する(ステップS6)。
Finally, the second image data component
nα4(V2+IV2)−nβ4IV2×k4=nα4V2 nα 4 (V 2 + IV 2 ) -nβ 4 IV 2 × k 4 = nα 4 V 2
被写体201の可視光読み取りデータV2の係数nα4は、後段のシェーディング補正処理部221におけるシェーディング補正処理(正規化処理)において除去される。
The coefficient nα 4 of the visible light reading data V 2 of the subject 201 is removed in the shading correction processing (normalization processing) in the shading
なお、本実施形態においては、補正係数算出(ステップS5)を除去演算(ステップS6)の直前としているが、これに限るものではなく、ステップS2〜ステップS6の間であればいずれの実施タイミングであってもよい。 In the present embodiment, the correction coefficient calculation (step S5) is immediately before the removal calculation (step S6), but the present invention is not limited to this, and any execution timing is between steps S2 and S6. There may be.
なお、基準データの取得対象を一般的な画像読取装置に搭載されている基準白板13とすることで、データを安定して取得することが可能となり、さらに精度を向上させることができる。
By setting the reference data acquisition target to the reference
また、ステップS3で取得した基準白板13を用いた基準データは、不可視光除去とシェーディング補正用データの両方を兼ねることが可能になる。その場合、この基準白板データも補正係数算出(ステップS5)、除去演算(ステップS6)において不可視光成分を除去する必要があり、被写体データと同様、以下の演算によって処理を行う。
Further, the reference data using the reference
[補正係数算出]
補正係数k4=α4IV1/β4IV1 ・・・被写体201のデータ処理と同様
[Calculation of correction coefficient]
Correction coefficient k 4 = α 4 IV 1 / β 4 IV 1・ ・ ・ Similar to data processing of
[不可視光除去処理]
nα4(V1+IV1)−nβ4IV1×k4=nα4V1 ・・・各基準データを用いた除去処理
[Invisible light removal processing]
nα 4 (V 1 + IV 1 ) -nβ 4 IV 1 × k 4 = nα 4 V 1 ... Removal processing using each reference data
ここで、第8ないし第11の実施の形態の変形例について説明する。 Here, a modified example of the eighth to eleventh embodiments will be described.
図24は、第8ないし第11の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図の変形例を示す図である。データ補正部214は、第二の画像データ成分除去処理部212aよりも前段、かつ第一のオフセット成分除去部211aおよび第二のオフセット成分除去部211bよりも後段として示したが、これに限るものではなく、例えば図24のように第一のオフセット成分除去部211aおよび第二のオフセット成分除去部211bよりも前段に設けられていてもよい。
FIG. 24 is a diagram showing a modified example of the block diagram showing the electrical connection of each unit constituting the
図25は、第8ないし第11の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図の別の変形例を示す図である。図25に示すように、各種信号処理部&データ補正部222aが、データ補正部214を兼ねていても良い。図25に示す例では、例えば各種信号処理部&データ補正部222aにおける信号増幅率をIMG1+IMG2とIMG2で同じ、加算されるオフセット成分も同じとすることにより、含まれる不可視成分の大きさとオフセット成分が同じとなるため、より簡易な構成で各成分の除去が可能となる。
FIG. 25 is a diagram showing another modification of the block diagram showing the electrical connection of each unit constituting the
このように本実施形態によれば、環境変化によるデータ変動にも対応可能な不可視成分除去を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize the removal of invisible components that can cope with data fluctuations due to environmental changes.
(第12の実施の形態)
次に、第12の実施の形態について説明する。
(12th Embodiment)
Next, a twelfth embodiment will be described.
第12の実施の形態は、各種信号処理部(AD変換処理部)222から第二の画像データ成分除去処理部までの間において、第一のオフセット加算処理部215a及び第二のオフセット加算処理部215bにおけるオフセット信号の加算処理、第一のオフセット検出処理部216a及び第二のオフセット検出処理部216bにおけるオフセット信号の検出処理、そして検出されたオフセット信号を用いて第一のオフセット成分除去部211a及び第二のオフセット成分除去部211bにおいてオフセット信号を減算処理する点が、他の実施の形態と異なる。
In the twelfth embodiment, the first offset
図26は、第12の実施の形態にかかる画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram showing an electrical connection of each part constituting the
第一のオフセット加算処理部215aおよび第二のオフセット加算処理部215bは、オフセット加算処理を実行する。
The first offset
ここで、第一のオフセット加算処理部215aおよび第二のオフセット加算処理部215bにおけるオフセット加算処理について説明する。
Here, the offset addition processing in the first offset
図27は、オフセット加算処理の一例を示す図である。図27(a)は、イメージセンサ9からの画像データ信号に重畳されるノイズ例である。図27(a)に示す画像データ信号のレベルは、0digit(=ノイズ成分のみ)である。0digit未満のデータは、図27(b)に示すように、0digitへクリップされてしまうため、画像データ信号受信側でのオフセット検出処理(平均化処理)時に0digitよりも大きな値が検出され、すなわち誤差を生じてしまう。
FIG. 27 is a diagram showing an example of the offset addition process. FIG. 27A is an example of noise superimposed on the image data signal from the
そのため、第一のオフセット加算処理部215aおよび第二のオフセット加算処理部215bでは、図27(c)に示すように、画像データ信号へオフセット成分を加算する。なお、図27(c)に示す例では、10digitのオフセット成分を加算している。このようにオフセット成分を加算したデータとすることで、検出誤差の発生を防止することができる。
Therefore, the first offset
ここで、図28はオフセット加算処理の他の一例を示す図である。図11のセンサ感度分光特性に示すように、不可視領域(IR)は可視領域(R/G/B)と比較し感度特性が低く、すなわちイメージセンサ9の出力信号レベルとして小さくなるケースが多い。よって、画像データ信号の増幅率を可視領域データよりも大きく設定することで、画像データ信号としてのある程度の画質(階調)を確保することが望ましい。一方で、増幅率が大きいために、図28(a)に示すようにノイズ成分も増幅されてしまう。また、図27の例と同様に、画像データ信号の0digitへのクリップも生じ、検出レベルの誤差を生じてしまう。そのため、不可視光読み取りデータには可視光読み取りデータよりも大きなオフセットを加算することが有効となる。そこで、図28(c)に示す例では、可視光読み取りデータには10digit、不可視光読み取りデータには20digitのオフセット成分を加算することで、オフセット検出誤差の発生を防止している。
Here, FIG. 28 is a diagram showing another example of the offset addition processing. As shown in the sensor sensitivity spectral characteristics of FIG. 11, the invisible region (IR) has a lower sensitivity characteristic than the visible region (R / G / B), that is, the output signal level of the
なお、オフセット成分を大きくすることは実信号成分が取り得るダイナミックレンジ幅を狭くしてしまうことにもつながるため、各データにおいて最適な値とすることが望ましい。 It should be noted that increasing the offset component also leads to narrowing the dynamic range width that the real signal component can take, so it is desirable to set it to the optimum value for each data.
これにより、黒シェーディング補正(減算)時に、不可視情報が変化してしまうことを防ぐことが可能、かつ量データのオフセットを不要に大きくすることで実情報データのダイナミックレンジが縮小してしまうことを防ぐことができる。 As a result, it is possible to prevent the invisible information from changing during black shading correction (subtraction), and the dynamic range of the actual information data is reduced by unnecessarily increasing the offset of the amount data. Can be prevented.
より詳細には、第一のオフセット検出処理部216aは、イメージセンサ9の出力信号に含まれるオフセット成分OS1および第一のオフセット加算処理部215aで加算されたオフセット成分OS3を検出する。第一のオフセット成分除去部211aは、第一のオフセット検出処理部216aで検出されたオフセット成分OS1とOS3を除去する。
More specifically, the first offset detection processing unit 216a detects the offset component OS1 included in the output signal of the
第二のオフセット検出処理部216bは、イメージセンサ9の出力信号に含まれるオフセット成分OS2および第二のオフセット加算処理部215bで加算されたオフセット成分OS4を検出する。第二のオフセット成分除去部211bは、第二のオフセット検出処理部216bで検出されたオフセット成分OS2とOS4を除去する。
The second offset detection processing unit 216b detects the offset component OS2 included in the output signal of the
なお、上記各実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。 In each of the above embodiments, the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to an example in which the image forming apparatus of the present invention is applied to a multifunction device having at least two functions of a copy function, a printer function, a scanner function and a facsimile function. It can be applied to any image forming apparatus such as a machine, a printer, a scanner apparatus, and a facsimile apparatus.
2 光源
9 イメージセンサ
9a 第一のイメージセンサ
9b 第二のイメージセンサ
13 基準白板
22 画像処理装置
101 読取装置
201 被写体
211a 第一のオフセット成分除去部
211b 第二のオフセット成分除去部
211c 第三のオフセット成分除去部
211d 第四のオフセット成分除去部
212a 第二の画像データ成分除去処理部
213a 第一の光学フィルタ
213b 第二の光学フィルタ
214 データ補正部
214a データ補正部(増幅率比率)
214b データ補正部(ライン周期比率)
215a 第一のオフセット加算処理部
215b 第二のオフセット加算処理部
216a 第一のオフセット検出処理部
216b 第二のオフセット検出処理部
221 シェーディング補正処理部
222 各種信号処理部
222a 各種信号処理部&データ補正部
2
214b Data correction unit (line period ratio)
215a First offset
Claims (18)
前記光源から照射されて第二のイメージセンサに入射した前記第二の波長の光の反射光から第二の波長画像データを取得し、前記第二の波長画像データに含まれる第二のオフセット成分を除去し第二の画像データを生成する第二のオフセット成分除去部と、
前記第一のオフセット成分除去部と前記第二のオフセット成分除去部との後段に設けられ、前記第一の画像データから前記第二の画像データを除去して第三の画像データを生成する第二の画像データ成分除去処理部と、
を備えることを特徴とする画像データ処理装置。 The first wavelength image data is acquired from the reflected light of both the first wavelength light and the second wavelength light emitted from the light source and incident on the first image sensor, and the first wavelength image data is obtained. The first offset component removing unit that removes the first offset component contained in the light source and generates the first image data,
The second wavelength image data is acquired from the reflected light of the light of the second wavelength that is irradiated from the light source and incident on the second image sensor, and the second offset component included in the second wavelength image data. A second offset component remover that removes the light and generates a second image data,
A third image data is generated by removing the second image data from the first image data, which is provided after the first offset component removing unit and the second offset component removing unit. The second image data component removal processing unit and
An image data processing device comprising.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ処理装置。 The first wavelength image data, the first offset component, the first image data, the second wavelength image data, the second offset component, and the second image data. The third image data is digital data.
The image data processing apparatus according to claim 1.
前記第二の波長の光は、不可視光である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ処理装置。 The light of the first wavelength is visible light.
The light of the second wavelength is invisible light,
The image data processing apparatus according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする、請求項3に記載の画像データ処理装置。 The invisible light is infrared light,
The image data processing apparatus according to claim 3, wherein the image data processing apparatus is characterized in that.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ処理装置。 The light having the first wavelength and the light having the second wavelength are both visible light.
The image data processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記第二のイメージセンサは、前記第二の波長の光を透過し、前記第一の波長の光を反射あるいは吸収する特性を有する第二の光学フィルタを備える
ことを特徴とする請求項1ないし5の何れか一項に記載の画像データ処理装置。 The first image sensor includes a first optical filter having a property of transmitting light of the first wavelength and light of the second wavelength.
The second image sensor is characterized by comprising a second optical filter having a property of transmitting the light of the second wavelength and reflecting or absorbing the light of the first wavelength. The image data processing apparatus according to any one of 5.
前記第二のイメージセンサは、前記第二の波長の光の読み取り画素から構成され、
前記第一のイメージセンサと前記第二のイメージセンサとは、一体のイメージセンサである、
ことを特徴とする請求項6に記載の画像データ処理装置。 The first image sensor is composed of three color reading pixels of Red, Green, and Blue.
The second image sensor is composed of reading pixels of light having the second wavelength.
The first image sensor and the second image sensor are integrated image sensors.
The image data processing apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項1ないし7の何れか一項に記載の画像データ処理装置。 A data correction unit that corrects a difference between the reading condition of the first wavelength image data and the reading condition of the second wavelength image data is provided before the second image data component removing processing unit.
The image data processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記第一の波長画像データに付与される第一の増幅率と前記第二の波長画像データに付与される第二の増幅率との比を用いて、前記第一の波長画像データと前記第二の波長画像データとの一方もしくは両方を補正する、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像データ処理装置。 The data correction unit
Using the ratio of the first amplification factor given to the first wavelength image data to the second amplification factor given to the second wavelength image data, the first wavelength image data and the first wavelength image data are used. Correct one or both of the two wavelength image data,
The image data processing apparatus according to claim 8.
前記第一の波長画像データに付与される前記第一の増幅率と前記第二の波長画像データに付与される前記第二の増幅率とを等しくする、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像データ処理装置。 The data correction unit
The first amplification factor given to the first wavelength image data and the second amplification factor given to the second wavelength image data are made equal to each other.
The image data processing apparatus according to claim 9.
前記第一の波長画像データを読み取る際の第一の読み取りライン周期と前記第二の波長画像データを読み取る際の第二の読み取りライン周期との比を用いて、前記第一の波長画像データと前記第二の波長画像データとの一方もしくは両方を補正する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像データ処理装置。 The data correction unit
Using the ratio of the first reading line period when reading the first wavelength image data to the second reading line period when reading the second wavelength image data, the first wavelength image data and the first wavelength image data are used. Correcting one or both of the second wavelength image data,
The image data processing apparatus according to claim 9.
前記データ補正部は、補正係数として前記第二の波長画像データと前記第五の波長画像データとの比を算出し、
前記第二の画像データ成分除去処理部は、前記第四の波長画像データと前記補正係数とを用いて、前記第一の波長画像データから前記第二の波長の光の反射光成分を除去する、
ことを特徴とする請求項8ないし11の何れか一項に記載の画像データ処理装置。 The third wavelength image data was acquired by the first image sensor for the reflected light from the reference member having only the light of the second wavelength, and the first offset component was removed by the first offset component removing unit. From the fourth wavelength image data and the fourth wavelength image data obtained by detecting the reflected light from the reference member having only the light of the second wavelength in the second image sensor, in the second offset component removing unit. The fifth wavelength image data from which the second offset component has been removed and the fifth wavelength image data have been acquired in advance.
The data correction unit calculates the ratio of the second wavelength image data and the fifth wavelength image data as a correction coefficient, and calculates the ratio.
The second image data component removing processing unit uses the fourth wavelength image data and the correction coefficient to remove the reflected light component of the light of the second wavelength from the first wavelength image data. ,
The image data processing apparatus according to any one of claims 8 to 11.
ことを特徴とする請求項12に記載の画像データ処理装置。 The reference member is a reference white plate.
The image data processing apparatus according to claim 12.
前記第二の波長画像データないし第四の波長画像データに第四のオフセット成分を付加する第二のオフセット加算処理部と、
を備え、
前記第一のオフセット成分除去部は、第一の波長画像データないし第三の波長画像データに含まれる前記第一のオフセット成分と前記第三のオフセット成分を検出する第一のオフセット検出処理部を備え、
前記第二のオフセット成分除去部は、第二の波長画像データないし第四の波長画像データに含まれる前記第二のオフセット成分と前記第四のオフセット成分を検出する第二のオフセット検出処理部を備える、
ことを特徴とする請求項1ないし13の何れか一項に記載の画像データ処理装置。 A first offset addition processing unit that adds a third offset component to the first wavelength image data or the third wavelength image data,
A second offset addition processing unit that adds a fourth offset component to the second wavelength image data or the fourth wavelength image data,
With
The first offset component removing unit includes a first offset detection processing unit that detects the first offset component and the third offset component contained in the first wavelength image data or the third wavelength image data. Prepare,
The second offset component removing unit includes a second offset detection processing unit that detects the second offset component and the fourth offset component contained in the second wavelength image data or the fourth wavelength image data. Prepare, prepare
The image data processing apparatus according to any one of claims 1 to 13.
ことを特徴とする請求項1ないし14の何れか一項に記載の画像データ処理装置。 The second offset component is larger than the first offset component.
The image data processing apparatus according to any one of claims 1 to 14.
前記光源から照射された光による被写体からの反射光を読み取るイメージセンサと、
請求項1ないし請求項15の何れか一項に記載の画像データ処理装置と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 A light source that irradiates the subject with light of the first wavelength and light of the second wavelength,
An image sensor that reads the reflected light from the subject due to the light emitted from the light source, and
The image data processing apparatus according to any one of claims 1 to 15.
An image reading device comprising.
前記画像読取装置によって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image reading device according to claim 16 and
An image forming unit that forms an image on a recording medium based on the image data read by the image reading device, and an image forming unit.
An image forming apparatus comprising.
光源から照射されてイメージセンサに入射した第一の波長の光と第二の波長の光との両方の反射光から得られる第一の波長画像データに含まれる第一のオフセット成分を除去し第一の画像データを生成する第一のオフセット成分除去ステップと、
前記光源から照射されて前記イメージセンサに入射した前記第二の波長の光の反射光から得られる第二の波長画像データに含まれる第二のオフセット成分を除去し第二の画像データを生成する第二のオフセット成分除去ステップと、
前記第一のオフセット成分除去ステップと前記第二のオフセット成分除去ステップとの処理後に、前記第一の画像データから前記第二の画像データを除去して第三の画像データを生成する第二画像成分除去処理ステップと、
を含むことを特徴とする画像データ処理方法。 This is an image processing method in an image data processing device.
The first offset component contained in the first wavelength image data obtained from the reflected light of both the first wavelength light and the second wavelength light emitted from the light source and incident on the image sensor is removed. The first offset component removal step to generate one image data,
The second image data is generated by removing the second offset component included in the second wavelength image data obtained from the reflected light of the light of the second wavelength that is irradiated from the light source and incident on the image sensor. The second offset component removal step and
After the processing of the first offset component removing step and the second offset component removing step, the second image data is removed from the first image data to generate a third image data. Component removal processing step and
An image data processing method comprising.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019222341 | 2019-12-09 | ||
JP2019222341 | 2019-12-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021093717A true JP2021093717A (en) | 2021-06-17 |
JP7604819B2 JP7604819B2 (en) | 2024-12-24 |
Family
ID=76310899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020153709A Active JP7604819B2 (en) | 2019-12-09 | 2020-09-14 | Image data processing device, image reading device, image forming device, and image data processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7604819B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4312423A1 (en) | 2022-07-27 | 2024-01-31 | Ricoh Company, Ltd. | Image processor, image forming apparatus, and image processing method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5312186B2 (en) | 2009-05-08 | 2013-10-09 | キヤノン株式会社 | Document reader |
JP5073776B2 (en) | 2010-04-26 | 2012-11-14 | シャープ株式会社 | Image reading apparatus, image data output processing apparatus, and image reading method |
-
2020
- 2020-09-14 JP JP2020153709A patent/JP7604819B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4312423A1 (en) | 2022-07-27 | 2024-01-31 | Ricoh Company, Ltd. | Image processor, image forming apparatus, and image processing method |
US12279027B2 (en) | 2022-07-27 | 2025-04-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image processor, image forming apparatus, and image processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7604819B2 (en) | 2024-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6383143B2 (en) | Imaging device, image reading apparatus, image forming apparatus, and imaging method | |
US8049908B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
US8810823B2 (en) | Image reading device, an image forming apparatus, and methods for detecting dirt in document reading positions | |
JP7559379B2 (en) | Reading device, image forming device, and image reading method | |
US7679796B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
US8730528B2 (en) | Image reading apparatus, image forming apparatus, and image reading method | |
JP6776714B2 (en) | Image forming system, image reading device, and image forming device | |
JP7604819B2 (en) | Image data processing device, image reading device, image forming device, and image data processing method | |
JP2007104124A (en) | Image reader | |
JP5533230B2 (en) | Image reading apparatus and image forming apparatus | |
JP2011023833A (en) | Image reader, image formation device, and program | |
JP6303504B2 (en) | Photoelectric conversion element, image reading apparatus, and image forming apparatus | |
US20080187244A1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
JP5786309B2 (en) | Image reading apparatus and image forming apparatus | |
JP7415585B2 (en) | Image processing device, reading device, image forming device, and image processing method | |
JP6493500B2 (en) | Image sensor, image reading apparatus, image forming apparatus, and image reading method | |
US7536281B2 (en) | Method for compensating for a contaminated calibration target used in calibrating a scanner | |
JP6477283B2 (en) | Photoelectric conversion element, image reading apparatus, image forming apparatus, and photoelectric conversion element control method | |
JP6887818B2 (en) | Image forming device | |
JP6737365B2 (en) | Image sensor, image reading device, image forming device, and image reading method | |
JP6264875B2 (en) | Image reading apparatus and image forming apparatus | |
JP6992521B2 (en) | Photoelectric conversion device, defect pixel determination method and image forming device | |
JP2010035136A (en) | Image reading apparatus, image forming apparatus, and image reading method | |
JP6880936B2 (en) | Image reader, image forming device, and control method | |
JP2024151904A (en) | Image reading device, image forming device, and image reading method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240605 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240808 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241125 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7604819 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |