JPH10327321A - 画像読み取り装置及び画像読み取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メカ部品の精度を高くせずに且つコンタクト
センサの表面から原稿置き台ガラス表面までの距離を個
体毎に調整せずに、当該距離が多少ばらついても、ＭＴ
Ｆが低くなり過ぎず画像がぼけない画像読み取りを可能
とした画像読み取り装置及び画像読み取り方法を提供す
る。 【解決手段】 原稿からの反射光を光電変換しビデオ信
号を出力するラインイメージセンサ１０と、ラインイメ
ージセンサ出力をシェーディング補正データに基づきシ
ェーディング補正するシェーディング補正回路１４と、
シェーディング補正データの生成後で原稿読み取り前
に、ストライプ帯２２から読み取られた画像データの最
大値及び最小値に基づきＭＴＦを演算するＭＴＦ値演算
回路１６と、演算結果に基づきエッジ強調ゲイン及びス
ムージング係数を決定するエッジ強調＆スムージング回
路１７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
及び画像読み取り方法に係り、更に詳しくは、ファクシ
ミリ装置や複写装置における原稿の読み取りを行う場合
に好適な画像読み取り装置及び画像読み取り方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿台に置かれた本等を走査し読
み取るブック原稿読み取りモードを有するファクシミリ
装置や複写装置には、原稿の読み取りを行うための画像
読み取り装置が搭載されている。この種の画像読み取り
装置において、原稿からの反射光を光電変換しビデオ信
号を出力する１次元光電変換手段として特にコンタクト
センサを用いた画像読み取り装置では、焦点深度が短
く、装置を構成するメカ部品の交差が無視できないた
め、コンタクトセンサの表面から原稿面までの距離、即
ち原稿置き台ガラス表面までの距離を個体毎に合わせ込
む必要がある。このため、製造工程が増加しコストアッ
プにつながっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像読み取り装置においては、コンタクトセン
サの表面から原稿面までの距離、即ち原稿置き台ガラス
表面までの距離を個体毎に合わせ込む必要があるため、
製造工程が増加しコストアップとなっていたが、もし上
記の距離を正確に合わせ込まないと、ＭＴＦ（Ｍodulat
ion Ｔransfer Ｆunction：正弦波パターン像のコント
ラストの変化を空間周波数の関数として表したもの）が
悪化し画像がぼけてしまうという問題があった。また、
原稿置き台ガラス表面までの距離を個体毎に合わせ込ま
なくても済むようにメカ部品の精度を高くすると、その
部品自体がコストアップとなってしまうという問題があ
った。

【０００４】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、メカ部品の精度を高くせずに且つコンタクトセ
ンサの表面から原稿置き台ガラス表面までの距離を個体
毎に調整せずに、当該距離が多少ばらついても、ＭＴＦ
が低くなり過ぎず画像がぼけない画像読み取りを可能と
した画像読み取り装置及び画像読み取り方法を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、原稿の反射光を光電変換して得
たビデオ信号をシェーディング補正データに基づきシェ
ーディング補正する画像読み取り装置において、前記シ
ェーディング補正データの生成後で原稿読み取り前に、
ＭＴＦ（Ｍodulation Ｔransfer Ｆunction）測定用の
ストライプ帯から読み取られた画像データの最大値及び
最小値に基づき前記ＭＴＦを演算する演算手段と、該演
算結果に基づきエッジ強調ゲイン及びスムージング係数
を決定する決定手段とを有することを特徴とする。

【０００６】上記目的を達成するため、請求項２の発明
は、前記決定手段は、前記ＭＴＦが低い場合はエッジ強
調ゲインを高くスムージング係数を低くし、前記ＭＴＦ
が高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムージング係数
を高くするようにソフトウエア制御を行うことを特徴と
する。

【０００７】上記目的を達成するため、請求項３の発明
は、前記決定手段は、前記ＭＴＦが低い場合はエッジ強
調ゲインを高くスムージング係数を低くし、前記ＭＴＦ
が高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムージング係数
を高くするように制御するハードウエア回路として構成
されていることを特徴とする。

【０００８】上記目的を達成するため、請求項４の発明
は、原稿の反射光を光電変換して得たビデオ信号をシェ
ーディング補正データに基づきシェーディング補正する
画像読み取り方法において、前記シェーディング補正デ
ータの生成後で原稿読み取り前に、ＭＴＦ（Ｍodulatio
n Ｔransfer Ｆunction）測定用のストライプ帯から読
み取られた画像データの最大値及び最小値に基づき前記
ＭＴＦを演算する演算ステップと、該演算結果に基づき
エッジ強調ゲイン及びスムージング係数を決定する決定
ステップとを有することを特徴とする。

【０００９】上記目的を達成するため、請求項５の発明
は、前記決定ステップでは、前記ＭＴＦが低い場合はエ
ッジ強調ゲインを高くスムージング係数を低くし、前記
ＭＴＦが高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムージン
グ係数を高くするように制御することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１１】図２は本実施の形態に係る画像読み取り装
置の外部構成を示す外観斜視図である。画像読み取り装
置は、読み取り対象の原稿が載置される原稿台ガラス２
１と、後述するシェーディング補正回路によるシェーデ
ィング補正値の生成及びＭＴＦ演算回路によるＭＴＦ値
の測定・演算に使用される白基準板及びストライプ帯２
２とを、装置本体２０に備える構成となっている。尚、
画像読み取り装置の他の構成については本発明の本質と
は関係ないため説明は省略する。

【００１２】図１は本実施の形態に係る画像読み取り装
置の内部構成を示すブロック図である。画像読み取り装
置は、ラインイメージセンサ１０と、サンプルホールド
・オフセット補正回路１１と、Ａ／Ｄ変換回路１２と、
オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路１３と、シェ
ーディング補正回路１４と、ラインメモリ１５と、ＭＴ
Ｆ値演算回路１６と、エッジ強調＆スムージング回路１
７と、レジスタ１８と、２値化回路１９とを備える構成
となっている。

【００１３】画像読み取り装置各部の機能を詳述する
と、ラインイメージセンサ１０は、１次元光電変換素子
（ＣＣＤまたはコンタクトセンサ）であり、原稿からの
反射光を光電変換しビデオ（ＶＤＯ）信号を出力する。
サンプルホールド・オフセット補正回路１１は、ライン
イメージセンサ１０から出力されるビデオ信号のサンプ
ルホールドを行うと共にオフセット補正を行う。Ａ／Ｄ
変換回路１２は、サンプルホールド・オフセット補正回
路１１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換する。

【００１４】オートゲインコントロール（ＡＧＣ：Ａut
o Ｇain Ｃontrol）回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路１２か
ら出力される信号のレンジを調整する。シェーディング
補正回路１４は、オートゲインコントロール回路１３か
ら出力される信号に対して、ラインメモリ１５にストア
されたシェーディング補正データに基づきシェーディン
グ補正（ラインイメージセンサ１０で生じる入力画像の
色ムラの補正）を行う。ラインメモリ１５には、シェー
ディング補正データがストアされている。

【００１５】ＭＴＦ値演算回路１６は、１ラインの画像
データ中の最大値と最小値からＭＴＦ（Ｍodulation Ｔ
ransfer Ｆunction：正弦波パターン像のコントラスト
の変化を空間周波数の関数として表したもの）値を演算
する。エッジ強調＆スムージング回路１７は、エッジ強
調ゲインやスムージング係数（スムージング：線にギザ
ギザが出来るだけ生じないように平滑化する処理）を選
択する。レジスタ１８には、ＭＴＦ値演算回路１６で演
算されたＭＴＦ値がストアされる。２値化回路１９は、
γ変換や誤差拡散処理により画像データを２値化する。

【００１６】図３は上述したストライプ帯２２を示す説
明図である。ストライプ帯２２は、同図に示すごとく白
黒交互の線であり、その線密度は、ラインイメージセン
サ（コンタクトセンサ）１０の解像度が例えば４００ｄ
ｐｉ（dot per inch）であれば、ストライプは例えば３
９６ｄｐｉにすれば１００画素に１回モアレが発生す
る。また、図４はストライプ帯２２の読み取り時におけ
るラインイメージセンサ（コンタクトセンサ）１０から
のビデオ画像出力を示す説明図である。即ち、ラインイ
メージセンサ（コンタクトセンサ）１０のビデオ画像出
力には、同図に示すごとくうねりが生じる。

【００１７】次に、上記のごとく構成してなる本実施の
形態に係る画像読み取り装置の動作について説明する。
原稿を読み取る前に先ず、シェーディング補正回路１４
によりシェーディング補正値を生成し、次にラインイメ
ージセンサ（コンタクトセンサ）１０によりストライプ
帯２２を読み取ることにより、ＭＴＦ値演算回路１６に
よりＭＴＦ値を演算し生成する。シェーディング補正値
の生成についてはここでは省略する。上記ＭＴＦ値を生
成するために、駆動手段（図示略）により、ラインイメ
ージセンサ（コンタクトセンサ）１０をストライプ帯２
２の位置に移動する。ここで以下のように読み取り動作
を行う。

【００１８】即ち、ラインイメージセンサ（コンタクト
センサ）１０からのビデオ画像出力は、サンプルホール
ド・オフセット補正回路１１によりサンプルホールド及
びオフセット補正が行われ、Ａ／Ｄ変換回路１２により
Ａ／Ｄ変換が行われる。更に、オートゲインコントロー
ル（ＡＧＣ）回路１３によりレンジを調整され、シェー
ディング補正回路１４により、ラインメモリ１５にスト
アされているシェーディング補正データに基づきシェー
ディング補正が行われる。更に、ＭＴＦ値演算回路１６
によりその１ラインの画像データ中の最大値と最小値か
らＭＴＦ値が演算され、該ＭＴＦ値がレジスタ１８にス
トアされる。

【００１９】該ＭＴＦ値は、ＭＴＦ＝（ｍａｘ−ｍｉ
ｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ） で表される式に基づき演算
する（ｍａｘ：最大値、ｍｉｎ：最小値）。ラインイメ
ージセンサ（コンタクトセンサ）１０のアパーチャ（ａ
ｐｅｒｔｕｒｅ：光が通過しやすい領域、開口）が広い
場合は、ＭＴＦ値が小さくなり画像がぼけ、ラインイメ
ージセンサ（コンタクトセンサ）１０のアパーチャが狭
い場合は、ＭＴＦ値が大きくなり画像がシャープにな
る。また、ラインイメージセンサ（コンタクトセンサ）
１０の表面から原稿台ガラス２１の表面までの距離が設
計値からずれた場合は、ＭＴＦ値が低くなり画像がぼけ
ることになる。

【００２０】次に、画像読み取り装置により原稿を読み
取る時は、画像読み取り装置は以下のように動作する。
即ち、駆動手段（図示略）により、ラインイメージセン
サ（コンタクトセンサ）１０を白基準板２２の横の原稿
読み取り基準位置に移動する。該スタート位置から原稿
の読み取り処理を行いながら、駆動手段（図示略）によ
り、ラインイメージセンサ（コンタクトセンサ）１０を
原稿台ガラス２１に沿って図２の右手前方向に移動して
いく。

【００２１】ラインイメージセンサ（コンタクトセン
サ）１０からのビデオ画像出力は、サンプルホールド・
オフセット補正回路１１によりサンプルホールド及びオ
フセット補正が行われ、Ａ／Ｄ変換回路１２によりＡ／
Ｄ変換が行われる。更に、オートゲインコントロール
（ＡＧＣ）回路１３によりレンジを調整され、シェーデ
ィング補正回路１４により、ラインメモリ１５にストア
されているシェーディング補正データに基づきシェーデ
ィング補正が行われる。更に、レジスタ１８にストアさ
れたＭＴＦ値に従って、エッジ強調＆スムージング回路
１７により、処理を行う際のエッジ強調ゲインやスムー
ジング係数が選択される。

【００２２】ここで、例えばＭＴＦ値が低い場合は、エ
ッジ強調のゲインを高く設定することにより、画像のぼ
けを補正する。ＭＴＦ値が高い場合は、エッジ強調のゲ
インを低く設定することにより、エッジ強調のし過ぎに
よる画像の荒れを防止する。また、ＭＴＦ値が低い場合
は、スムージングの係数を低く設定することにより、画
像のぼけを防止し、ＭＴＦ値が高い場合は、スムージン
グの係数を高く設定することにより、モアレの防止やラ
インイメージセンサ（コンタクトセンサ）１０の感度ば
らつきによる画像の荒れを防止する。

【００２３】上記のようにエッジ強調＆スムージング回
路１７によりエッジ強調ゲインやスムージング係数が選
択された後は、２値化回路１９によりγ変換（γ：画像
の明るさの変化と入出力電圧の比）や誤差拡散処理に基
づき画像データが２値化される。

【００２４】上述したように、本実施の形態によれば、
原稿からの反射光を光電変換しビデオ信号を出力するラ
インイメージセンサ１０と、ラインイメージセンサ１０
の出力をシェーディング補正データに基づきシェーディ
ング補正するシェーディング補正回路１４と、シェーデ
ィング補正データ生成用の白基準板及びＭＴＦ測定用の
ストライプ帯２２と、シェーディング補正データの生成
後で原稿読み取り前に、ストライプ帯２２から読み取ら
れた画像データの最大値及び最小値に基づきＭＴＦを演
算するＭＴＦ値演算回路１６と、ＭＴＦが低い場合はエ
ッジ強調ゲインを高くスムージング係数を低くし、ＭＴ
Ｆが高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムージング係
数を高く設定するエッジ強調＆スムージング回路１７と
を有するため、メカ部品の精度を高くせずに且つライン
イメージセンサ（コンタクトセンサ）１０表面から原稿
台ガラス２１表面までの距離を個体毎に調整せずに、当
該距離が多少ばらついても、ＭＴＦが低くなり過ぎず画
像がぼけない画像読み取りを行うことが可能となる。

【００２５】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフト
ウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、シス
テム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコ
ンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納
されたプログラムコードを読み出し実行することによっ
ても、達成されることは言うまでもない。

【００２６】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。

【００２７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００２８】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実
際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前
述した実施形態の機能が実現される場合も含まれること
は言うまでもない。

【００２９】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、原稿の反射光を光電変換して得たビデオ信号を
シェーディング補正データに基づきシェーディング補正
する画像読み取り装置において、前記シェーディング補
正データの生成後で原稿読み取り前に、ＭＴＦ（Ｍodul
ation Ｔransfer Ｆunction）測定用のストライプ帯か
ら読み取られた画像データの最大値及び最小値に基づき
前記ＭＴＦを演算する演算手段と、該演算結果に基づき
エッジ強調ゲイン及びスムージング係数を決定する決定
手段とを有するため、メカ部品の精度を高くせずに、且
つ、原稿の反射光を光電変換しビデオ信号を出力する光
電変換手段の表面から原稿置き台ガラス表面までの距離
を個体毎に調整せずに、当該距離が多少ばらついても、
ＭＴＦが低くなり過ぎず画像がぼけない画像読み取りを
行うことが可能となる。

【００３１】請求項２の発明によれば、前記決定手段
は、前記ＭＴＦが低い場合はエッジ強調ゲインを高くス
ムージング係数を低くし、前記ＭＴＦが高い場合はエッ
ジ強調ゲインを低くスムージング係数を高くするように
ソフトウエア制御を行うため、上記請求項１の発明と同
様に、画像がぼけない画像読み取りを行うことが可能と
なる。

【００３２】請求項３の発明によれば、前記決定手段
は、前記ＭＴＦが低い場合はエッジ強調ゲインを高くス
ムージング係数を低くし、前記ＭＴＦが高い場合はエッ
ジ強調ゲインを低くスムージング係数を高くするように
制御するハードウエア回路として構成されているため、
上記請求項１の発明と同様に、画像がぼけない画像読み
取りを行うことが可能となる。

【００３３】請求項４の発明によれば、原稿の反射光を
光電変換して得たビデオ信号をシェーディング補正デー
タに基づきシェーディング補正する画像読み取り方法に
おいて、前記シェーディング補正データの生成後で原稿
読み取り前に、ＭＴＦ（Ｍodulation Ｔransfer Ｆunct
ion）測定用のストライプ帯から読み取られた画像デー
タの最大値及び最小値に基づき前記ＭＴＦを演算する演
算ステップと、該演算結果に基づきエッジ強調ゲイン及
びスムージング係数を決定する決定ステップとを有する
ため、メカ部品の精度を高くせずに、且つ、原稿の反射
光を光電変換しビデオ信号を出力する光電変換手段の表
面から原稿置き台ガラス表面までの距離を個体毎に調整
せずに、当該距離が多少ばらついても、ＭＴＦが低くな
り過ぎず画像がぼけない画像読み取りを行うことが可能
となる。

【００３４】請求項５の発明によれば、前記決定ステッ
プでは、前記ＭＴＦが低い場合はエッジ強調ゲインを高
くスムージング係数を低くし、前記ＭＴＦが高い場合は
エッジ強調ゲインを低くスムージング係数を高くするよ
うに制御するため、上記請求項４の発明と同様に、画像
がぼけない画像読み取りを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置の
内部構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置の
外部構成を示す外観斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置の
ストライプ帯を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置の
ストライプ帯の読み取り時におけるビデオ画像出力信号
の波形を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ラインイメージセンサ １１ サンプルホールドオフセット補正回路 １２ Ａ／Ｄ変換回路 １３ ＡＧＣ回路 １４ シェーディング補正回路 １５ ラインメモリ １６ ＭＴＦ値演算回路 １７ エッジ強調＆スムージング回路 １８ レジスタ １９ ２値化回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の反射光を光電変換して得たビデオ
   信号をシェーディング補正データに基づきシェーディン
   グ補正する画像読み取り装置において、 前記シェーディング補正データの生成後で原稿読み取り
   前に、ＭＴＦ（Ｍodulation Ｔransfer Ｆunction）測
   定用のストライプ帯から読み取られた画像データの最大
   値及び最小値に基づき前記ＭＴＦを演算する演算手段
   と、該演算結果に基づきエッジ強調ゲイン及びスムージ
   ング係数を決定する決定手段とを有することを特徴とす
   る画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記決定手段は、前記ＭＴＦが低い場合
   はエッジ強調ゲインを高くスムージング係数を低くし、
   前記ＭＴＦが高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムー
   ジング係数を高くするようにソフトウエア制御を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記決定手段は、前記ＭＴＦが低い場合
   はエッジ強調ゲインを高くスムージング係数を低くし、
   前記ＭＴＦが高い場合はエッジ強調ゲインを低くスムー
   ジング係数を高くするように制御するハードウエア回路
   として構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 原稿の反射光を光電変換して得たビデオ
   信号をシェーディング補正データに基づきシェーディン
   グ補正する画像読み取り方法において、 前記シェーディング補正データの生成後で原稿読み取り
   前に、ＭＴＦ（Ｍodulation Ｔransfer Ｆunction）測
   定用のストライプ帯から読み取られた画像データの最大
   値及び最小値に基づき前記ＭＴＦを演算する演算ステッ
   プと、該演算結果に基づきエッジ強調ゲイン及びスムー
   ジング係数を決定する決定ステップとを有することを特
   徴とする画像読み取り方法。
5. 【請求項５】 前記決定ステップでは、前記ＭＴＦが低
   い場合はエッジ強調ゲインを高くスムージング係数を低
   くし、前記ＭＴＦが高い場合はエッジ強調ゲインを低く
   スムージング係数を高くするように制御することを特徴
   とする画像読み取り方法。