JPS61120580A - 画信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、原稿読取装置による読取画信号を２値化あ
るいは多値化するに際し、該画信号にシェーディング補
正を施してこのレベル歪を補正する画信号処理装置に関
する。

［従来の技術］ 周知のように、光学式の原稿読取装置にて読取った原稿
画像を電気信号に変換すると、その光源として用いられ
るランプの輝度分布のバラツキやレンズ等の光学系を用
いるものではそのＣＯ３４乗則による光の透過特性のバ
ラツキ、さらにはイメージセンサとして用いられる固体
両像素子自体の感度のバラツキ等によって、同原稿の両
端へいく程その対応する画信号のレベルが低くなるとい
った現象が生じる。そこで従来より、これら画信号レベ
ルの不均一を補正する種々のシェーディング補正装置が
提案されることとなった。

それらは、大きく分類すると次のようなものである。

イ）予め原稿の基準白色部（最初の１ラインまたは複数
ラインに対応する無画像部分）、あるいは別個設けた白
色板を読取走査して得られた上述した不均一な画信号列
（以下これを基準濃度データという）をＡ／Ｄ変換して
該画信号レベルの各々に対応したディジタル値としてこ
れをメモリに格納しておき、以後の原稿画像の読取走査
に際しては、この得られた画信号を順次Ａ／Ｄ変換する
とともに、上記メモリに格納した基準濃度データをＤＲ
ｌまたこの順次Ａ／Ｄ変換して得られた画信号のレベル
データをＤ工としたとき （１／ＤＲ）ＸＤ工＝Ｋ（一定） なる演算を実行することによって歪補正を行なうもの。

口）プログラマブルアッテネータを用いるものであって
、上記基準濃度データと反比例をなす該プログラマブル
アッテネータの減衰データを予め作成してこれをメモリ
に格納しておき、以後の原稿画像の読取走査に際しては
、該プログラマブルアッテネータによって、この得られ
た画信号に順次上記減衰データに応じたレベル減衰を与
えることにより実質的な画信号レベルの均一化を図るも
の。

［発明が解決しようとする問題点］ このようなシェーディング補正装置の出現によって確か
に前述した画信号レベルの不均一は解消されるようには
なったが、実用的にはこれで全ての問題が解決された訳
ではない。例えば、上記イ）の装置では先の演算を行な
うためのディジタル演算器を必要とすることから、コス
ト的に高くつくとともに高速化が困難であり、また上記
口）の装置にしてもプログラマブルアッテネータの減衰
データを作成するために複雑な回路が必要とされ、しか
もこの工程もなかなか高速化が難しい等々、実用上はい
まだ問題が多かった。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明で
は、前述した基準濃度データ若しくはこれに相当するデ
ータを記憶するためのメモリと、この記憶された各々の
レベル内容の逆数値を、イメージセンサから出力される
アナログ画信号に順次ダイレクトに乗算するアナログ演
算手段とを設け、このアナログ演算手段の出力を逐次Ａ
／Ｄ変換して２値または多値の画信号を得るようにする
。これにより、上記アナログ演算手段からは上記イメー
ジセンサの駆動クロック（画信号クロック）に同期した
高速度をもってシェーディング補正の施されたアナログ
画信号が出力されることとなり、さらにこの信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器からも同速度をもって原稿画像
の濃度に良好に対応した多値化（含２値化）画信号が出
力されることとなる。

［発明の効果］ このように、この発明にかかる画信号処理装置によれば
、イメージセンサにて光電変換されたアナログ画信号に
前記基準濃度データ若しくはこれに相当するデータの逆
数値をダイレクトに乗算するようにしたことから、非常
に簡単な構成をもって該画信号に対する高速度なシェー
ディング補正を行なうことができる。勿論この画信号の
多値化（含２値化）変換信号は原稿画像の濃度に対応し
た十分に信頼のもてる濃度レベルを示すものとなる。

［実施例］ 第１図にこの発明にかかる画信号処理装置の一実施例を
示す。

はじめに、この実施例装置を構成する各ブロックの機能
について説明する。

アナログ演算器１０は、原稿読取装置のイメージセンサ
１から光電変換出力されるアナログ画信号Ａ□を受入し
てこの信号レベル■、に比例した電流工、を形成する電
圧−電流変換部１１と、該電流Ｉ工の通路に図示の如く
それぞれ並列に配される抵抗器Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ５，
Ｒ６（これらの抵抗値をそれぞれｒ、　２ｒ、４ｒ。

８ｒ、１６ｒ、３２ｒとする）およびこれら各抵抗ＳＲ
，〜Ｒ６に直列に配されて後述するセレクタ５０の出力
データＤ８に基づき各対応する線路を開閉するスイッチ
ｓ、５ｓｓ １　２°　３・　４・ Ｓ５．Ｓ６．からなる演算部１２とによって太きくは構
成され、上記スイッチ８１〜Ｓ６の開閉態様に対応した
上記抵抗器Ｒ１〜Ｒ６の合成抵抗値によって決定される
上記電流エエの電圧降下■。

をその信号レベルとするアナログ画信号Ａ。を出力する
よう動作する。なおここで、上記抵抗器Ｒ−Ｒおよびス
イッチ８１〜Ｓ６からなる演輝部１２は、上記抵抗器Ｒ
１〜Ｒ６の合成抵抗値をＲ工とすると、上記セレクタ５
０の６ビツトからなる出力データＤＢによって示される
各ディジタルレベル値に対応して、随時 Ｒ＝２５ｒｘ　（１／Ｄ　　） エ　　　　　　　　　　、　　　　　・・・（１）とい
った乗算（除算）を実行するようそのスイッチＳ　−８
６の開ｒＩｉ態様が選定されるよう構成されているとす
る。したがって上記電圧降下■。は、Ｖｏ−Ｉ□ＸＲ□ ＝Ｉ　　Ｘ２　　ｒＸ　（１／［）８）＆Ｖ　　　Ｘ２
　　　ｒＸ（１／Ｄ　Ｒ）　　・　　（２）といった形
で表わされることになる。

Ａ１０変換器２０は、画信号クロックφのタイミンクに
基づき上記アナログ演算器１０から出力されるアナログ
画信号Ａ。をその信号レベルＶ０に対応したディジタル
信号（この例では６ビツトの信号であるとする）にｍ子
化する周知の回路であり、この出力ディジタル信号りは
当該読取原稿の画情報として後段装置に順次伝送される
とともに、前述した基準瀾度データＤ　　としてメモリ
３０に加えられる。

メモリ３０は、画信号りＯツクφを原稿読取装置の１ラ
イン走査毎に循環カウントするアドレスカウンタ３１の
計数値に対応してアドレス指定されて上記基準濃度デー
タＤ８２の書込みおよびこの読出しを行なうＲＡＭ　（
ランダムアクセスメモリ）であり、ここではその制御端
子Ｒ／Ｗに加えられる信号ＳＬ、すなわち原稿読取装置
によって当該原稿の第１ライン目（基準白色部）または
別個設けられた白色板が読取走査されている時間だけ論
理レベルで例えば１１９となり他の時間は同論理レベル
で′″Ｏｆとなるとする選択信号ＳＬが、論理レベルで
１１＃どなっている間だけ上記基準濃度データＯＲ２の
Ｓ込みを行ない、論理レベルで＠　０　＋１となってい
る間はこの書込みデータ０８２の読出しだけを行なうよ
う動作するとする。

設定器４０は、ある特定のレベル内容を示すこの例では
６ビツトのレベルデータＤＲ＋が固定的に予設定される
回路である（例えば各ビット共に論理レベルで′１９に
設定される）。

そしてこれら固定レベルデータＤ８１および基準濃度デ
ータＯＲ２をそれぞれへ入力およびＢ入力に受入するセ
レクタ５０は、これら受入データのいずれか一方を前記
データＤＲとして選択的にアナログ演算器１０に与える
回路であり、ここではその制御端子Ａ／Ｂに加えられる
上記選択信号ＳＬが、論理レベルで１１＃どなっている
間（当該原稿の基準白色部または白色板の読取走査時）
だけ上記へ入力に受入する固定レベルデータＤＲ１を選
択出力し、論理レベルで′″０＃どなっている間（以後
の原稿画像読取時）は上記Ｂ入力に受入する基準ｍ度デ
ータＤＲ２を選択出力するとする。

以下、第２図を同時に参照してこの実施例装石の全体の
動作（機能）を説明する。

いま、上記選択信号ＳＬが論理レベルで１９となり、図
示しない原稿読取装置による当該原稿の第１ライン目（
基準白色部）あるいは白色板の読取走査が画信号クロッ
クφ（第２図（ａ）参照）の分解能をもって開始された
とすると、上述したようにセレクタ５０はへ入力の固定
レベルデータＤＲＩをその出力データＤＲとして選択出
力し、またメモリ３０はデータ書込み状態となるため、
アナログ演算器１０からは、イメージセンサ１の出力ア
ナログ画信号Ａ、の信号波形に比例した、すなわち第２
図（ｂ）の線Ｌ１にて示すような何ら歪補正のなされな
いアナログ画信号へ〇が出力され（この随時の信号レベ
ル■。は先の（２）式によつ−で決定されるが、この場
合は’ＤＲ＝一定であるため、この出力信＠へ〇の波形
はその入力信号である八〇の波形に比例したものとなる
）、したがってメモリ３０にも同第２図（ｂ）の線Ｌ１
に対応して各レベル値が推移するようなデータが前記基
準濃度データＤ　　として格納される。

そして次に、上記選択信号ＳＬが論理レベルで９０″に
なり、原稿読取装置が当該原稿の第２ライン（別個に白
色板を有する場合は第１ライン）に関する読取走査に入
ったとすると、今度上記メモリ３０はデータ読出し状態
となり、またセレクタ５０は８入力選択状態となること
から、アナログ演算器１０は、このメモリ３０から読出
される上記基準濃度データＯＲ２を前記データＤ８とし
てその演算部１２に順次受入しながら先の（２）式の演
算を実行するようになる。ここで、この場合の画信号処
理における前記アナログ画信号へ〇の信号レベルＶ工と
上記基準濃度データＤ８２（Ｄ８）との関係についてみ
てみると、もしもアナログ画信号へ〇が当該原稿の全白
のラインに対応した読取画信号であった場合には、この
信号Ａ　の波形と上記基準濃度データＤ（Ｄ）■　　　
　　　　　　　　　　　８２　　Ｂの波形とは共に第２
図（ｂ）の線Ｌ１にて示されるような同様のシェーディ
ング歪をもつ相似したものとなることから、 Ｖ　　＝ｋＤ８（ｋは定数） ■ が成り立ち、したがって先の（２）式も、この場合 Ｖ　　（ＫｋＤ　　Ｘ２”　ｒｘ　（１／Ｄ　　）ｏ　
　　　　　ＲＲ ＝Ｋ（一定）　　　　　　　・・・（３）といった関係
になる。勿論このことは、イメージセンサ−から出力さ
れる、すなわちアナログ演算器１０に入力されるアナロ
グ画信号Ａ□の信号レベルＶ工がいかなるシェーディン
グ歪を受けたものであれ、該アナログ演算器１０からは
その信号レベルＶ　が一定となるアナログ画信号Ａ。が
出力されることを意味する。また第２図（ｂ）を参照し
ていえば、この（３）式は、線Ｌ１にて示されるような
レベル特性をもつ入力画信号へ〇の各信号レベルＶ０に
対してこれと相似するレベル特性をもつデータＤ８の逆
数値、すなわち線Ｌ２にて示されるような各υベル値を
それぞれ同一ビットにある画信号毎に乗算するものであ
ることから、この演算結果は必然的に線Ｌ３にて示され
るような一定の値となる。なお、ここでは上記画信号Ａ
□が原稿の全白ラインに対応していることを想定したこ
とからこのアナログ演算器１０から出力される画信号Ａ
　の信号レベル■。は一定値となつたが、通常の画像読
取におけるように、同面信号Ａ工が適宜に黒画素に対応
する信号をも含むものであった場合には、この出力画信
号Ａ　も、上□述した第２図（ｂ）の線し３にて示され
るレベルを白レベルの最大値（または基準ＩＵ）として
この白画素と各該当する画素との濃度差に対応する分だ
けこの値（レベル）から推移するといった理想的なアナ
ログ画信号としてＡ／Ｄ変換器２０に加えられることと
なる。こうした動作が、当該原稿の１読取走査毎に以後
の全読取ラインについて繰り返し実行される。

なお、この第１図に示した実施例では、前記基準濃度デ
ータＤ　　を形成する際、イメージセンサーの出力画信
号へ□に一定の値（設定器４０にて設定した値）をアナ
ログ乗算するようにしたが、他に例えば、イメージセン
サ−とアナログ演算器１０との間に前記選択信号ＳＬに
よって切換制御されるスイッチ回路を設け、同基準濃度
データＤＲ２の形成時だけ上記アナログ演算器１０がバ
イパスされるような構成としてもよい。

さらにまた、この基準濃度データＤ　　は、読取対象原
稿の１枚毎に形成する必要はない。すなわち、白やいく
つかのグレー濃度データからなるこのデータＤ　　に相
当するデータを予め設定して適宜に記憶しておき、これ
をスイッチ等により上述した動作に対応して選択使用す
るような構成とすることもできる。

勿論こうした上記基準濃度データＤ（Ｄ）２　　　Ｒ のビット数は任意であり、アナログ演算器１０における
演算部１２の構成に応じて適宜に決定すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる画信号処理装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は同実施例装置の動作例を示す
波形図である。 １・・・イメージセンサ、１０・・・アナログ演算器、
１１・・・電圧−電流変換部、１２・・・演算部、２０
・・・Ａ／Ｄ変換器、３０・・・メモリ、３１・・・ア
ドレスカウンタ、４０・・・設定器、５０・・・セレク
タ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿読取装置による当該原稿の基準白色部あるい
   は別個設けられた白色板の読取走査に対応して順次光電
   変換された１走査ライン分の画信号の各信号レベル若し
   くはこれに相当する予設定信号の信号レベルを記憶する
   メモリと、同原稿読取装置にて光電変換された１走査ラ
   イン毎の各画信号にこのメモリに記憶されたレベル内容
   の逆数値を順次アナログ的に乗算するアナログ演算手段
   と、このアナログ演算手段による演算出力を２値または
   多値のディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具え
   た画信号処理装置。
2. （２）前記アナログ演算手段は、前記基準白色部あるい
   は白色板の読取走査時には該読取画信号に一定の値を乗
   算するよう構成され、前記メモリは、同基準白色部ある
   いは白色板の読取走査時における前記Ａ／Ｄ変換器の出
   力を記憶する特許請求の範囲第（１）項記載の画信号処
   理装置。